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一、概述
隨著計(jì)算機(jī)硬件性能價(jià)格比的迅速降低和圖形顯示器的推廣應(yīng)用，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)已不需要穿孔紙帶，而由計(jì)算機(jī)直接控制，簡稱CNC。它是用一臺(tái)小型通用計(jì)算機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)直接控制一臺(tái)機(jī)床，機(jī)床的控制程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，容易修改和擴(kuò)充功能，靈活性好。
二、CNC的組成
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，對(duì)CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)應(yīng)該從硬件和軟件兩個(gè)方面來進(jìn)行。其核心是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置。它通過系統(tǒng)控制軟件配合系統(tǒng)硬件，合理地組織、管理數(shù)控系統(tǒng)的輸入、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)和輸出信息，控制執(zhí)行部件，使數(shù)控機(jī)床按照操作者的要求進(jìn)行自動(dòng)加工。CNC系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)作為控制部件，通常由常住在其內(nèi)部的數(shù)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能，從而對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。只要改變計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件就能實(shí)現(xiàn)一種全新的控制方式。CNC系統(tǒng)有很多種類型，有車床、銑床、加工中心等CNC系統(tǒng)。各種數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)部分：中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器（ROM/RAM）、輸入輸出設(shè)備（I/O）、操作面板、顯示器和鍵盤、紙帶穿孔機(jī)、可編程控制器等。
三、CNC的功能
為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的潛力，現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是完成基本的直線和圓弧插補(bǔ)計(jì)算，而是配置了不少專用的軟件，可完成多方面的工作，其中一些功能傳統(tǒng)的NC不可能完成或完成很困難。下面介紹現(xiàn)代CNC系統(tǒng)通常具備的主要功能。
(1)坐標(biāo)軸控制　能同時(shí)聯(lián)動(dòng)控制3，4和5個(gè)坐標(biāo)軸。能達(dá)到較高的切削速度和加工質(zhì)量。
(2)刀具偏置補(bǔ)償　現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)往往具有三維空間直線的刀具半徑補(bǔ)償功能。
(3)編程功能　系統(tǒng)提供某些編程功能。通�？梢允褂孟到y(tǒng)的彩色圖形顯示終端，人工編制由直線和圓弧組成的平面輪廓件的加工程序，系統(tǒng)配有軟件自動(dòng)計(jì)算輪廓的交點(diǎn)與切點(diǎn)。
(4)平行作業(yè)　系統(tǒng)可以平行地實(shí)現(xiàn)兩種工作模式：機(jī)床受控模式和編程模式。
當(dāng)機(jī)床正在受系統(tǒng)控制進(jìn)行某零件的加工時(shí)，操作人員可以同時(shí)用鍵盤完成上述手工編程工作，或通過數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行外部程序的輸入或?qū)σ延谐绦蜻M(jìn)行修改作業(yè)。當(dāng)機(jī)床正在加工時(shí)，圖形顯示終端可以同時(shí)模擬另一加工程序的執(zhí)行，以便檢查與。
(5)刀具管理和監(jiān)控　現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床朝加工中心方向發(fā)展。通常銑鏜類機(jī)床帶有幾十把刀具的刀庫，車削中心往往也有刀具庫。數(shù)控系統(tǒng)具有控制和管理刀庫的功能。刀具的更換在加工機(jī)床上是由數(shù)控系統(tǒng)按程序控制換刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)換刀的。
(6)高、低速進(jìn)給控制　系統(tǒng)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的進(jìn)給速度控制性能是數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)能在很短距離內(nèi)以相當(dāng)高的進(jìn)給速度控制機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)。這對(duì)曲面加工是十分有利的，可以大大縮短加工時(shí)間，尤其對(duì)曲率變化較大的過渡區(qū)加工，仍可獲得好的加工質(zhì)量。
(7)電子觸頭找正　系統(tǒng)提供三維測量用觸頭(類似測量的測頭)，用它在找正工件時(shí)極為方便。
(8)實(shí)物測量及自動(dòng)生成加工程序　用上述三維電測頭可對(duì)實(shí)物(要復(fù)制的樣件)進(jìn)行掃描測量，系統(tǒng)自動(dòng)采集測量點(diǎn)數(shù)據(jù)，點(diǎn)的間距與掃描速度有關(guān)，掃描點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)由接口自動(dòng)生成直線插補(bǔ)NC程序，并可不再作任何后置處理就可執(zhí)行此程序。
(9)外部編程的執(zhí)行和DNC作業(yè)　系統(tǒng)通常配有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)通信接口，可接受外部傳輸來的程序，例如CAD/CAM系統(tǒng)輸出的加工程序。對(duì)于簡短的程序可以存儲(chǔ)入庫；對(duì)于加工復(fù)雜曲面的長程序可以分塊輸入給本系統(tǒng)，并同步地執(zhí)行。這就保證系統(tǒng)能適應(yīng)由別的計(jì)算機(jī)控制與管理的DNC作業(yè)方式。
(10)便攜式電子手動(dòng)操縱裝置　系統(tǒng)通常提供便攜式電子手動(dòng)操縱器。操作人員用它可以在觀察最清楚與方便的地點(diǎn)靈敏地調(diào)整機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，其控制范圍為0.02～20mm。
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