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1、柳州铁道职业技术学院教师备课教案首页教研室主任签字：年月日任课教师：彭帅星课时授课计划编号：02授课日期授课时数授课班级14 数控技术23 14 数控技术24 14 数控技术25 2 课题数控原理与应用模块一 数控技术概论1.3 计算机数控装置组成结构1.4 常见数控系统简介教学目的掌握计算机数控装置的结构教学重点计算机数控装置的软件结构教学难点计算机数控装置的软件结构课堂类型及教学方法讲授课讲授、分析、对比、多媒体教学教具、挂图CAI 课件教学过程如下柳州铁道职业技术学院教师备课教案组织教学复习旧课提问复习讲授新课看书归纳讲解看图分析讲解对比分析考勤 1数控系统的组成？2数控系统按运动轨迹的
2、分类？模块一、数控技术概论 1.3 计算机数控装置的组成结构 计算机数控装置也叫CNC 装置，是面向机床数控而设计的专用 计算机系统。 它以计算机为核心， 配有专用的 I/O 接口，并用软件处理 控制信息，实现数字控制功能。 计算机数控装置是一个完整的计算机系统，由硬件和软件两大部 分组成的。 一、CNC 装置的硬件结构 1.物理结构 根据安装形式和板卡布局分为专用型和基于PC 的数控系统。 2.逻辑结构 根据内部逻辑电路结构的不同，分为单CPU 结构和多 CPU 结构。单 CPU 结构多 CPU 结构 二、 CNC 装置的软件结构 CNC 装置的软件又称为系统软件，其作用与计算机操作系统相类
3、 似，其组成如图所示。 CNC 系统是一个多任务的实时控制系统。速 度 控 制机 床电 传 机纸 带 穿 孔 机纸 带 阅 读 机位 置 控 制穿 孔 机 、 电 传 机 接 口纸 带 阅 读 机 接 口I/O 接 口PLCMDI/CRT 接 口RAMEPROMCPU串 行 通 信 及 网 络 接 口CRT数 控 面 板MPLC 控 制 模 块(CPU)系 统 总 线MDI/CRT 人 机 接 口 模 块(CPU)位 置 控 制 模 块(CPU)CNC 管 理 模 块(CPU)主 存 储 器 模 块插 补 模 块(CPU)柳州铁道职业技术学院教师备课教案看图讲解提示 +讨论重点：看图讲解分析归
4、纳难点：看图讲解分析讨论CNC 系统是一个多任务的实时控制系统。CNC 系统必须采用多任务并行处理技术和实时中断处理技术来实 现。根据 CNC 系统软件中各模块之间的组织关系的不同，可分为前后 台型结构和多重中断型结构。 1.前后台型结构中， 系统软件分为前台程序和后台程序。前台程序 是一些实时中断服务程序，实现插补、位置控制等实时性要求高的控 制任务；后台程序是一个顺序循环执行的程序，主要完成一些实时性 要求不高的功能，如零件程序的输入、译码等插补前的准备工作和系 统管理工作。后台程序一般结构CNC系 统 软 件刀具补偿速度处理诊断显示输入 / 输出控制软件管理软件位置控制插补运算译码工 作
5、 方 式 选 择键 盘手 动单 段自 动手 动 操 作 服 务 程 序加 工 服 务 程 序键 盘 服 务 程 序初 始 化开 始柳州铁道职业技术学院教师备课教案看图讲解介绍几种数控系统2.中断型结构系统软件除了初始化程序之外，其他各功能模 块分别被安排在不同级别的中断服务程序中，优先级别高的程序可以 中断优先级别低的程序。优先级分配示例如下。 三、零件加工程序的处理过程 零件加工程序段在CNC 装置内部的六个处理步骤如图2.7 所示， 顺序是输入译码刀具补偿进给速度处理插补位置控制，各 个步骤的主要功能是：1.4 常见数控系统产品简介 一、 日本 FANUC 数控系统 由日本 FANUC 公
6、司生产，其产品分许多个系列。 1.FANUC Series 3/5/6/7系列 2.FANUC Series 101112 系列 3.FANUC Series 0系列 4.FANUC Series 15系列 5.FANUC Series l6/18/21系列 6.FANUC Series 20i系列 7. FANUC Series 30i/300i/3000is 系列 二、德国 SIEMENS 公司的 CNC 产品 SINUMERIK 802S/C/D 系列802S是 SIEMENS 公司在 20世纪 90 年代中后期推出的经济型数控系统。 三、 西班牙 FAGOR 公司的 CNC 产品 FA
7、GOR 公司生产的 CNC 产品有 101/102、 800、80258030、8050 等系列。 四、施耐德公司的CNC 产品 五、国产数控系统 1. 华中数控 华中数控以“世纪星”系列数控单元为典型产品，HNC21T 为 车削系统，最大联动轴数为4 轴；HNC2122M 为铣削系统，最大 联动轴数为 4 轴，采用开放式体系结构，内置嵌人式工业PC。 伺服系统的主要产品包括： HSV11系列交流伺服驱动装置， HSV 16 系列全数字交流伺服驱动装置，步进电机驱动装置，交流伺服主 轴驱动装置与电机，永磁同步交流伺服电机等。 2 北京航天数控 北京航天数控的主要产品为CASNUC 2100 数
8、控系统，是以 PC 机 为硬件基础的模块化、开放式的数控系统，可用于车床、铣床、加工 中心等 8 轴以下机械设备的控制，具有2 轴、3 轴、4 轴联动功能。 3. 上海开通数控N10 G94 M03N20 G00 X10 Z30 N30 G01 X5 Z10F100 N40 Z0输 入 缓 冲 存 储 区输 入译 码刀 具 补 偿进 给 速 度 处 理插 补零 件 程 序 存 储 区零 件 程 序译 码 结 果 缓 冲 存 储 区刀 具 补 偿 缓 冲 存 储 区插 补 工 作 寄 存 器插 补 结 果 寄 存 器位 置 控 制伺 服 驱 动机 床柳州铁道职业技术学院教师备课教案小结课后记4广州数控 其主要产品有 GSK983M-V 、980MD 铣床数控系统、 GSK980TDa、 928TEII、 980TB1、 218TB车床数控系统、DAP03 主轴伺服驱动、ZJY208、 ZJY265 主轴伺服电机等产品。 GSK218M、990MA 铣床数控系统、 928GA/GE 磨床数控系统、 80SJT系列伺服电机等新产品进入小批量生产。1. 数控系统的软件结构的两种形式和不同 2. 常见数控系统
