数控加工程序输入及预处理

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1、第二章 数控加工程序输入第二章 数控加工程序输入 及预处理及预处理第一节 数控加工程序输入第一节 数控加工程序输入 第二节 数控加工程序的译码与诊断第二节 数控加工程序的译码与诊断 第三节 刀具补偿原理第三节 刀具补偿原理 第四节 其他预处理第四节 其他预处理第一节 数控加工程序输入第一节 数控加工程序输入n n我国参照我国参照ISOISO有关穿孔纸带和数控加工有关穿孔纸带和数控加工 程序代码的标准，制订了符合我国国情程序代码的标准，制订了符合我国国情 的数控代码标准。的数控代码标准。n nJB3208-83 JB3208-83 ：穿孔带程序格式：穿孔带程序格式( (准备功准备功 能能G G和

2、辅助功能和辅助功能M)M)n nGB8870-88 GB8870-88 ：轮廓：轮廓/ /点位控制用穿孔带点位控制用穿孔带 的可编程序格式的可编程序格式1 1纸带阅读机工作原理纸带阅读机工作原理n n通过光电转换技术将穿孔纸带上记载的数控通过光电转换技术将穿孔纸带上记载的数控 加工程序信息（有孔或无孔）转换成相应电加工程序信息（有孔或无孔）转换成相应电 信号，经过放大、整形后送入数控装置。信号，经过放大、整形后送入数控装置。n n纸带阅读机由三部分组成，即机械传动纸带阅读机由三部分组成，即机械传动 部分（主动轮、压轮、导轮）、信号采部分（主动轮、压轮、导轮）、信号采 集部分（光源、透镜、光敏管

3、）、起停集部分（光源、透镜、光敏管）、起停 控制部分（起、停衔铁、触发器）。控制部分（起、停衔铁、触发器）。2 2纸带阅读机接口电路纸带阅读机接口电路n n通过并行总线接口与计算机相连。通过并行总线接口与计算机相连。n n采用硬件中断方式输入信息。采用硬件中断方式输入信息。n n每中断一次读入一个字符。每中断一次读入一个字符。n n读入后还要进行相应的检查。读入后还要进行相应的检查。二、键盘方式输入二、键盘方式输入n n数控机床键盘可供数控机床操作者输入数控机床键盘可供数控机床操作者输入 数控加工程序（一般为部分或简单的数数控加工程序（一般为部分或简单的数 控加工程序）和控制信息，并称为手动控

4、加工程序）和控制信息，并称为手动 数据输入（数据输入（MDIMDI）。）。键的工作方式键的工作方式 n n接触式接触式 无触点式 无触点式 触摸式等触摸式等 触点式触点式 利用机械触点的分离与闭合判利用机械触点的分离与闭合判 断电路的通断，由于磨损、氧化等易产断电路的通断，由于磨损、氧化等易产 生接触不良等故障生接触不良等故障 无触点式 通过按键上下运动使电容无触点式 通过按键上下运动使电容 的电量发生变化，达到的电量发生变化，达到 检测开关的通检测开关的通 断，不存在磨损和接触不良等问题，且断，不存在磨损和接触不良等问题，且 密封组装有防尘特性密封组装有防尘特性 n n键盘分为全编码键盘和非

5、编码键盘两种键盘分为全编码键盘和非编码键盘两种 类型。类型。n n数控机床中使用较多的非编码键盘由一数控机床中使用较多的非编码键盘由一 组排列成矩阵方式的按键开关组成。组排列成矩阵方式的按键开关组成。全编码键盘全编码键盘n n通过硬件编码器识别键的闭合通过硬件编码器识别键的闭合/ /开启。开启。 编码键盘就是当某个键被按下后，能编码键盘就是当某个键被按下后，能 够提供一个与之相对应的的编码信息够提供一个与之相对应的的编码信息非编码键盘非编码键盘n n用较为简单的硬件和专用的程序来识别用较为简单的硬件和专用的程序来识别 被按键的位置，提供一个与位置相对应被按键的位置，提供一个与位置相对应 的中间

6、代码（扫描码），然后又专用软的中间代码（扫描码），然后又专用软 件将其转换成规定的编码。件将其转换成规定的编码。 非编码键盘非编码键盘n n设有设有m*nm*n个键，其中个键，其中mm行由一个输出端行由一个输出端 口控制，口控制，n n列由一个输入端口控制。当列由一个输入端口控制。当 某一行输出为低电平时，如果有键按下某一行输出为低电平时，如果有键按下 ，则某一列输入也为低电平，其状态在，则某一列输入也为低电平，其状态在 列输入端口可读到。通过识别行和列线列输入端口可读到。通过识别行和列线 上的电平状态，即可识别键的闭合与否上的电平状态，即可识别键的闭合与否 。8255A8255A并行接口工作

7、于方式并行接口工作于方式0 0，端口，端口C C上上 半部为输出方式，下半部为输入方式半部为输出方式，下半部为输入方式n n先使第先使第0 0行为低电平，其余行为低电平，其余 行为高电平行为高电平n n查询列线电平状态，若某一查询列线电平状态，若某一 列变为低，则表示第列变为低，则表示第0 0行和行和 此列相交的位置上的键按下此列相交的位置上的键按下n n若没有一条列线为低电平，若没有一条列线为低电平， 则说明第则说明第0 0行上没有键闭合行上没有键闭合n n再将第再将第1 1行输出为低电平，行输出为低电平， 然后检查列线中是否有变低然后检查列线中是否有变低 的的n n一行一行扫描，直到最后一

8、一行一行扫描，直到最后一 行行实际应用时，一般先快速检查 键盘中是否有键按下，然后再 定哪个键。因此，先使所有行为0，在检查 列线输入是否为0，再用行扫描 法具体定位。1 1键盘输入功能键盘输入功能n n要求显示器同步显示键盘输入的内容。要求显示器同步显示键盘输入的内容。n n键盘输入通过中断方式来实现。键盘输入通过中断方式来实现。n n中断服务程序读入键盘输入的内容。中断服务程序读入键盘输入的内容。 2 2键盘的输入处理键盘的输入处理n n输入的字符转存入输入的字符转存入MDIMDI缓冲器。缓冲器。n n输入的命令转入相应键盘命令处理程序。输入的命令转入相应键盘命令处理程序。n n键盘编辑处

9、理功能包括数控加工程序的插入键盘编辑处理功能包括数控加工程序的插入 、删除、替换、修改等操作。、删除、替换、修改等操作。三、存储器方式输入三、存储器方式输入n n外存储器外存储器 ：软磁盘或硬磁盘等磁性载体：软磁盘或硬磁盘等磁性载体n n内存储器内存储器 ：CNCCNC装置内部的存储器装置内部的存储器n n数控加工程序缓冲器和数控加工程序存储器数控加工程序缓冲器和数控加工程序存储器 本质上都是本质上都是CNCCNC装置内部存储器的一部分。装置内部存储器的一部分。n n一般采用随机访问存储器一般采用随机访问存储器(RAM) (RAM) 数控加工程序缓冲器数控加工程序缓冲器n n数控加工程序缓冲器

10、的存储容量较小，数控加工程序缓冲器的存储容量较小， 一般只存放一个或几个程序段。但它是一般只存放一个或几个程序段。但它是 数控加工程序输入输出通道上极其重要数控加工程序输入输出通道上极其重要 的组成部分。在加工时，数控加工缓冲的组成部分。在加工时，数控加工缓冲 器中的程序段直接与后续的译码程序相器中的程序段直接与后续的译码程序相 联系，并按先入先出的顺序原则管理缓联系，并按先入先出的顺序原则管理缓 冲器。冲器。数控加工程序存储器数控加工程序存储器n n为了便于管理数控加工程序存储器中各个数为了便于管理数控加工程序存储器中各个数 控加工程序，在这个存储器中还建立了程序控加工程序，在这个存储器中还

11、建立了程序 目录区，在目录区中按约定格式存放每一个目录区，在目录区中按约定格式存放每一个 数控加工程序的程序名称、存储区中存放的数控加工程序的程序名称、存储区中存放的 首末地址等信息。首末地址等信息。四、通信方式输入四、通信方式输入n n通信是指计算机与计算机或计算机与外部设通信是指计算机与计算机或计算机与外部设 备之间的信息交换。备之间的信息交换。n n通信方式可分为并行通信和串行通信。通信方式可分为并行通信和串行通信。n n RS-232CRS-232Cn n RS-422 RS-422n n MAP3.0 MAP3.0n n Ethernet Ethernet五、数控加工程序的存储五、数

12、控加工程序的存储 按输入代码的先后次序直接存储按输入代码的先后次序直接存储 按先后次序转换成内码后存放按先后次序转换成内码后存放 内码的使用可加快译码的速度内码的使用可加快译码的速度数控加工程序存储举例：数控加工程序存储举例：N05 G90 G01 X203 Y-17 F46 M03 LF N05 G90 G01 X203 Y-17 F46 M03 LF 第二节第二节 数控加工程序的译码与诊断数控加工程序的译码与诊断一、数控加工程序的译码一、数控加工程序的译码 译码就是将输入的数控加工程序翻译成译码就是将输入的数控加工程序翻译成CNCCNC装装 置能识别的代码形式，也就是将数控加工程序置能识别

13、的代码形式，也就是将数控加工程序 缓冲器或缓冲器或MDIMDI缓冲器中数据逐个读出，先识别缓冲器中数据逐个读出，先识别 其属性，然后作相应的处理。其属性，然后作相应的处理。（一）代码识别（一）代码识别n n代码识别是通过软件将数控加工程序缓冲器代码识别是通过软件将数控加工程序缓冲器 中的内码读出，并判断该数据的属性。中的内码读出，并判断该数据的属性。n n如果是数字码，则立即设置相应的标志并转如果是数字码，则立即设置相应的标志并转 存。存。n n如果是字母码，则进一步判断该码的具体功如果是字母码，则进一步判断该码的具体功能，然后设置代码标志并转入相应的处理。能，然后设置代码标志并转入相应的处理

14、。采取的有效措施：采取的有效措施： 判断字母码功能时一般按查询方式进行判断字母码功能时一般按查询方式进行 译码的实时性要求不高译码的实时性要求不高 可按出现频率高低的顺序译码可按出现频率高低的顺序译码 将文字码与数字码分开处理将文字码与数字码分开处理 C C语言编写可采用语言编写可采用switch switch 语句语句 汇编语言可通过汇编语言可通过“ “比较判断与转移比较判断与转移” ”等语句等语句 （二）功能码翻译（二）功能码翻译 建立一个与数控加工程序缓冲器相对应的译建立一个与数控加工程序缓冲器相对应的译 码结果缓冲器码结果缓冲器 考虑缓冲器的规模考虑缓冲器的规模 约定存储格式约定存储格

15、式n n由于有些代码的功能属性相同或相近，它们由于有些代码的功能属性相同或相近，它们 不可能出现在同一个程序段中，也就是说这不可能出现在同一个程序段中，也就是说这 些代码具有互斥性。些代码具有互斥性。n n将将G G代码、代码、MM代码按功能属性分组，每一组代代码按功能属性分组，每一组代 码只需要设置一个独立的内存单元，并以特码只需要设置一个独立的内存单元，并以特 征字来区分本组中的不同代码。征字来区分本组中的不同代码。n n大大压缩译码结果存储器的规模。大大压缩译码结果存储器的规模。以下功能代码在一个程序段中只可能出现以下功能代码在一个程序段中只可能出现 一次，在内存中的地址可以指定：一次，

16、在内存中的地址可以指定： 程序段序号程序段序号N N 几何尺寸单元几何尺寸单元X X、Y Y、Z Z、I I、J J、K K 主轴功能代码主轴功能代码S S 进给功能代码进给功能代码F F 刀具功能代码刀具功能代码T T 关于关于MM代码的处理：代码的处理：n n数控系统可以约定在一个数控加工程序数控系统可以约定在一个数控加工程序 段中，最多允许出现三个不同组的段中，最多允许出现三个不同组的MM代代 码，用码，用MxMx、MyMy、MzMz表示，故只设置三表示，故只设置三 个内存单元来存放同一程序段中的个内存单元来存放同一程序段中的MM指指 令即可。令即可。关于关于G G代码的处理：代码的处理：n n数控系统可以约定在一个数控加工程序数控系统可以约定在一个数控加工程序 段中，最多允许出现六个不同组的段中，最多允