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1、数控技术31ppt课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望NC程序程序输入设备输入设备CNC装置装置PLC主轴控制单元主轴控制单元主轴电机主轴电机 机床机床 进给电机进给电机 位置检测器位置检测器速度控制单元速度控制单元I/O信号信号CNC系统：系统：一、数控系统（一、数控系统（CNC系统）系统）数控程序数控程序I/O设备设备 数控装置（数控装置（CNC装置）装置）可编程控制器（可编程控制器（PLC）主轴驱动装置主轴驱动装置是一种轨迹控制系统是一种轨迹控制系统是以多个执行
2、部件（各运动轴）是以多个执行部件（各运动轴）的位移量为控制对象，并使其协的位移量为控制对象，并使其协调运动的自动控制系统。调运动的自动控制系统。进给伺服系统进给伺服系统第一节第一节 概概 述述二、二、CNC装置的组成装置的组成硬件：具有计算机的基本结构;具有数控机床所特有的功能模块和接口单元。 CPUEPROM或E PROMRAMI/O接口主轴控制通讯接口2 MDI接口PLC接口CRT或LCD显示接口位置控制纸带阅读机接口硬件和软件构成硬件和软件构成软件：从本质上看，是具有实时性和多任务性的专用操作系统从功能特征看，CNC管理软件：主要进行系统资源的管理和系统各子任务的调度。 编译处理刀具补偿
3、计算 速度处理 插补运算 位置控制机床输入输出 主轴控制零件程序管理 显示处理 人机交互输入输出管理故障诊断处理 CNC装置系统软件管理软件控制软件CNC控制软件：主要完成各种控制功能软件、硬件在一起构成了软件、硬件在一起构成了CNC装置的系统平台装置的系统平台图图3-3 CNC装置的装置的系统平台系统平台硬件硬件操作系统操作系统管理软件管理软件应用软件应用软件控制软件控制软件数控加工程序数控加工程序 接接口口被控设备被控设备 机机 床床 机器人机器人 测量机测量机 .二、数控装置的工作过程二、数控装置的工作过程首先要将被加工零件图的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹，用代
4、码按规定的规则和格式编成加工程序，数控系统则按照程序的要求，进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调运动，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。1.逼近处理逼近处理 2.插补运算插补运算 3.指令输出指令输出三三.CNC 装置的优点装置的优点1.具有灵活性和通用性具有灵活性和通用性2.2. 数控功能丰富数控功能丰富 3.3. 可靠性高可靠性高 4.4. 使用维护方便使用维护方便 5.5. 易于实现机电一体化易于实现机电一体化四四.CNC 装置的功能装置的功能数控装置的功能包括基本功能和选择功能基本功能基本功能 数控系统基本配置的功能， 即必备的功能；
5、选择功能选择功能 用户可根据实际使用要求选择的功能。主要功能：主要功能： 1. 控制功能控制功能 CNC能控制和能联动控制的进给轴数能控制和能联动控制的进给轴数2. 准备功能准备功能（ G功能）功能） 指令机床动作方式的功能指令机床动作方式的功能3.插补功能和固定循环功能插补功能和固定循环功能4. 进给功能进给功能 数控及机床进给速度的控制功能。数控及机床进给速度的控制功能。5. 主轴功能主轴功能 主轴切削速度、周向位置控制功能。主轴切削速度、周向位置控制功能。6. 辅助功能辅助功能（ M功能）功能） 用于指令机床辅助操作的功能。用于指令机床辅助操作的功能。7.刀具管理功能刀具管理功能实现对刀
6、具几何尺寸和刀具寿命的管理。实现对刀具几何尺寸和刀具寿命的管理。8.补偿功能补偿功能9. 人机对话功能人机对话功能10. 自诊断功能自诊断功能 CNC 自动实现故障预报和故障定位的功能自动实现故障预报和故障定位的功能11. 通讯功能通讯功能 CNC 与外界进行信息和数据交换的功能。与外界进行信息和数据交换的功能。第二节第二节CNC 装置的硬件结构装置的硬件结构一、概述一、概述二二 . 单机或主从结构模块的功能介绍单机或主从结构模块的功能介绍三三 . 华中华中 型数控系统控系统型数控系统控系统 ( 硬件硬件 ) 简介简介四四 . 多主结构的多主结构的 CNC 系统硬件简介系统硬件简介一、概一、概
7、 述述 CNC 装置从它的硬件组成结构来看，若按其中含有 CPU 的多少来分，可分为单机系统和多机系统：1.单机系统单机系统2.多机系统多机系统 整个 CNC 装置只有一个CPU ，它集中控制和管理整个系统资源，通过分时处理的方式来实现各种 NC 功能。其优点在于投资小，结构简单，易于实现。但系统功能受到 CPU 字长、数据宽度、寻址能力和运算速度等因素的限制。现在这种结构已被多机系统的主从结构所取代。 CNC装置中有两个或两个以上的 CPU ，即系统中的某些功能模块自身也带有CPU ，根据部件间的相互关系又可将其分为：主从结构、多主结构构、分布式结构。二二 . 单机或主从结构模块的功能介绍单
8、机或主从结构模块的功能介绍模块化设计方法：模块化设计方法：将控制系统按功能划分成若干具有独立功能的单元模块, 并配上相应的驱动软件。系统设计时按功能的要求选择不同的功能模块，并将其插入控制单元母板上，即可组成一个完整的控制系统的方法。其中单元母板一般为总线结构的无源母板，它提供模块间互联的信号通路。实现CNC 系统模块化设计的条件条件是总线 (BUS) 标准化。1、计算机主板和系统总线、计算机主板和系统总线 ( 母板母板 ) 2 、显示模块、显示模块、 ( 显示卡显示卡 ) 3、输入、输入/ 输出模块输出模块 ( 多功能卡多功能卡) 4、电子盘、电子盘 ( 存储模块存储模块 ) 5、设备辅助控
9、制接口模块、设备辅助控制接口模块6、位置控制模块、位置控制模块7、功能接口模块、功能接口模块1、计算机主板和系统总线、计算机主板和系统总线 ( 母板母板 ) 1.计算机主板 1.系统总线 (母板 )计算机主板是CNC 装置的核心。它的主要作用：对输入到 CNC 装置中的种种数据、信息 (零件加工程序，各种 I/O 信息等 ) 进行相应的算术和逻辑运算。并根据其处理结果，向各功能模块发出控制命令，传送数据，使用户的指令得以执行。系统总线 ( 母板) ：由一组传送数字信息的物理导线组成，它是计算机系统内部进行数据或信息交换的通道：分数据总线、地址总线、控制总线。 显示卡的主要作用：接收来自CPU
10、的控制命令和显示用的数据，经过 CRT 的扫描信号调制后产生 CRT 显示器所需要的视频信号，在 CRT 上产生所需要的画面。它是人机交流的重要媒介。2 、显示模块、显示模块、 ( 显示卡显示卡)3 、输入、输入 / 输出模块输出模块(多功能卡多功能卡 ) 它是 CNC 装置与外界进行数据和信息交换的接口板，即 CNC 装置通过该接口可以从输入设备获取数据，也可以将 CNC 装置中的数据送给输出设备。4 、电子盘、电子盘 ( 存储模块存储模块 ) 电子盘是CNC 装置特有的存储模。计算机的存储器件有三类： 磁存储器件，如：软 / 硬磁盘； 光存储器件，如：光盘； 半导体存储器件，如 RAM 、
11、 ROM 、FLASH 等。在 CNC 装置中，常采用电子存储器件作为外存储器。5 、设备辅助控制接口模块、设备辅助控制接口模块设备辅助控制接口模块是CNC 装置实现顺序控制的模块。它的作用是接收来自操作面板、机床上的各行程开关、传感器、按钮、强电柜里的继电器以及主轴控制、刀库控制的有关信号，经处理后输出去控制相应器件的运行。 设备辅助控制接口必须完成两个任：即电平的转换和功率放大、电气隔离。设备辅助控制接口的实现方式：设备辅助控制接口的实现方式：l简单I/O 接口板；lPLC 控制。分内装型 PLC 和独立型PLC 。简单简单I/O 接口板接口板PLC 控制控制6 、位置控制模块、位置控制模
12、块位置控制模块是进给伺服系统的重要组成部分，是实现轨迹控制时， CNC 装置与伺服驱动系统连接的接口模块。常用的位置控制模块有：开环位置控制模块、闭环（含半闭环）位置控制模块。开环位置控制模块开环位置控制模块闭环（含半闭环）位置控制模块闭环（含半闭环）位置控制模块该模块由三部组成： 速度指令转换部分； 位置反馈脉冲回收部分； 速度反馈电压转换部分。7 、功能接口模块、功能接口模块 该模块是实现用户特定功能要求的接口板，所有增加的功能，必须在 CNC 装置中增加相应的接口板才能实现。三三 . 华中华中 型数控系统型数控系统 ( 硬件硬件) 简介简介 华中 型数控系统是我国为数不多具有自主版权的高
13、性能数控系统之一。它以通用的工业PC 机和 DOS 操作系统为为基础，采用开放式的体系结构。它适合多坐标 (2 - 5) 数控镗铣床和加工中心，在增加相应的软件模块后，也可适应于其它类型的数控机床 (数控磨床、车床、齿轮加工机床等 ) 以及特种加工机床（激光加工机、线切割机等）。四四. 多主结构的多主结构的 CNC 系统硬件简介系统硬件简介 多主CNC 结构中，有两个或两个以上的 CPU 部件，部件之间采用紧耦合，有集中的操作系统，通过总线仲裁器 ( 由硬件和软件组成) 来解决总线争用问题，通过公共存储器来进行信息交换。多主结构的特点：多主结构的特点： 能实现真正意义上的并行处理，处理速度快，
14、可以实现较复杂的系统功能。容错能力强，在某模块出了故障后，通过系统重组仍可继续工作。多主结构的结构形式：多主结构的结构形式：n共享总线结构n共享存储器结构1. 共享总线结构共享总线结构具有结构简单、系统组配灵、成本相对较低、可靠性高等优点。2. 共享存储器结构这种结构是面向公共存储器来设计的，即采用多端口来实现各主模块之间的互连和通讯。一般采用双端口存储器（双端口 RAM ）。第三节第三节CNC 装置的软件结构装置的软件结构一一.CNC 装置软件和硬件的功能界面装置软件和硬件的功能界面二二.CNC 装置的数据转换流程装置的数据转换流程三三 .CNC 系统软件结构特点系统软件结构特点四四 .CN
15、C 系统软件结构模式系统软件结构模式五五 . 华中华中 I 型数控系统软件介绍型数控系统软件介绍一一.CNC 装置软件和硬件的功能界面装置软件和硬件的功能界面二二.CNC 装置的数据转换流程装置的数据转换流程1 、译码 （用ASCII码表达加工程序，数据结构格式）2 、刀补处理（零件轮廓变换成刀具中心轨迹）3 、速度预处理（计算每个插补周期内的合成移动量）4 、插补计算（计算插补周期的实际合成位移量、分解 L 1 （ X 1 、 Y 1）5 、位置控制处理（进行各进给轴跟随误差的计算，调节处理，输出为位移控制指令）三、三、 CNC 系统软件结构特点系统软件结构特点 1 、多任务性与并行处理技术
16、、多任务性与并行处理技术uCNC 控制要求的多任务性控制u基于并行处理的多任务调度技术 资源分时共享（对单一资源的系统） 并发处理和流水处理（对多资源的系统）2 、实时性和优先抢占调度机制、实时性和优先抢占调度机制u实时性任务的分类u优先抢占调度机制四四. CNC 系统软件结构模式系统软件结构模式 所谓结构模式是指系统软件的组织管理方式，即系统任务的划分方式、任务调度机制、任务间的信息交机换制、以及系统集成方法等。结构模式要解决的问题是如何组织和协调各个任务的执行，使之满足一定的时序配合要求和逻辑关系，以满足 CNC 系统的各种控制要求。1 、前后台型结构模式、前后台型结构模式2 、中断型结构
17、模式、中断型结构模式3 、基于实时操作系统的结构模式、基于实时操作系统的结构模式五五 . 华中华中I 型数控系统软件介绍型数控系统软件介绍 华中I 型数控系统软件的实时操作的环境是在 DOS 操作系统上扩充扩展而成的。以该环境为内核，实现了一个开放式的数控系统软件平台，它能提供方便的二次开发环境，使之能灵活地组配不同类型的数控系统和扩充系统的功能。这种结构具有良好的开放性和可维护性。第四节第四节CNC 装置的插补原理装置的插补原理一一 . 概述概述1 、插补 (Interpolation) 的概念所谓插补就是根据所给定的进给速度和轮廓线形的要求，在轮廓已知点之间，确定一些中间点的方法，这种方法
18、称为插补方法或插补原理。2 、评价插补算法的指标u稳定性指标u插补精度指标u合成速度的均匀性指标u插补算法要尽可能简单，要便于编程3 、插补方法的分类u脉冲增量插补 ( 行程标量插补) u数字增量插补 ( 时间标量插补)脉冲增量插补脉冲增量插补特点：每次插补的结果仅产生一个单位的行程增量（一个脉冲当量）；插补速度与进给速度密切相关；脉冲增量插补的实现方法较简单，通常仅用加法和移位运算方法就可完成插补。插补算法有插补算法有：逐点比较法、最小偏差法、数字积分法、目标点跟踪法、单步追综法等。数字增量插补数字增量插补特点：插补程序以一定的时间隔定时 (插补周期 ) 运行，在每个周期内根据进给速度计算出
19、各坐标轴在下一插补周期内的位移增量（数字量）；插补运算速度与进给插补运算速度无严格的关系；数字增量插补的实现算法较脉冲增量插补复杂。插补方法有插补方法有：数字积分法 (DDA) 、二阶近似插补法、双近似插补法、双 DDA 插补法、角度逼近插补法、时间分割法等。这类插补算法主要用于交、直流伺服电机为伺服驱动系统的闭环、半闭环数控系统，也可用于以步进电机为伺服驱动系统的开环数控系统。脉冲增量插补脉冲增量插补逐点比较法：逐点比较法：逐点比较法的基本原理是每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，每走一步将加工点的瞬时坐标与理论的加工轨迹相比较，判断实际加工点与理论加工轨迹的偏差位置，通过偏差函数计算二者之
20、间的偏差，从而决定下一步的进给方向。每进给一步都要完成偏差判断、坐标进给、新偏差计算和终点判别四个工作节拍 。逐点比较法第一象限直线插补逐点比较法第一象限直线插补 直线方程 令为偏差判别函数，则有：（1）当 时，加工点P在直线上（2）当 时， 加工点P在直线上方（3）当 时，加工点P在直线下方（1） 当Fi,j0时，加工点向X方向进给一个脉冲当量，到达新的加工点 ，此时 ，则新加工点 的偏差判别函数 为（2） 当Fi,j0时，加工点向Y 方向进给一个脉冲当量，到达新的加工点 ，此时 ，则新加工点 的偏差判别函数 为偏差计算: （1） 偏差判别 根据偏差判别当前加工点位置是在直线上方（或直线上）
21、，还是在直线下方。起始时，加工点在直线上，偏差值为 （2） 坐标进给 根据判别的结果，控制向某一坐标方向进给一步； （3）偏差计算 根据递推公式计算出进给一步、到新加工点的偏差，提供下一步作判别的依据；（4） 终点判别 在计算新偏差的同时，还要进行一次终点判别，以确定是否到达了终点，若已到达，就停止插补。逐点比较法插补第一象限直线的插补流程图逐点比较法插补第一象限直线的插补流程图 【例】【例】 设加工第一象限直线 ，起点坐标为O(0,0)，终点为A(5,4)，试用逐点比较法对其进行插补，并画出插补轨迹。插补从直线的起点开始，故 ；终点判别寄存器n存入X和Y两个坐标方向的总步数 ，每进给一步减1
22、，n=0时停止插补。插补运算过程如表所示，插补轨迹如图。逐点比较法第一象限直线插补轨迹 逐点比较法插补不同象限直线偏差符号和进给方向逐点比较法插补不同象限直线偏差符号和进给方向 逐点比较法第一象限圆弧插补逐点比较法第一象限圆弧插补 其圆心位于原点O(0,0)，半径为R，加工点的坐标为偏差判别函数 l当 时，加工点在圆弧上；l当 时，加工点在圆弧外；l当 时，加工点在圆弧内； 第一象限逆圆弧插补第一象限逆圆弧插补 （1）当 时，加工点 在圆弧上或圆弧外，X进给一个脉冲当量，即向趋近圆弧的圆内方向进给，到达新的加工点 ，此时 ，则新加工点的偏差判别函数为当 时，加工点 在圆弧上或圆弧外，Y进给一个
23、脉冲当量，即向趋近圆弧的圆外方向进给，到达新的加工点 ，此时 ，则新加工点的偏差判别函数为（2）逐点比较法插补不同象限顺、逆圆弧偏差符号和进给方向逐点比较法插补不同象限顺、逆圆弧偏差符号和进给方向 三、数字增量插补三、数字增量插补（一）、插补周期的选择l插补周期与精度、速度的关系l插补周期 t 与插补运算时间T 的关系l插补周期 t 与位置控制周期 t P 的关系（二）、直线插补算法先计算先计算 X i 后后计算后后计算 Y i先计算先计算 Y i 后后计算后后计算 X i该结论的实质是在插补计算时该结论的实质是在插补计算时总是先计算总是先计算大大的的坐标增量，的的坐标增量，后计算后计算小小的
24、坐标增量。的坐标增量。归一化归一化（三）、圆弧插补算法（三）、圆弧插补算法（ 1 ）计算 X i 后计算 Y i ：（ 2）计算 Y i 后计算 X i ：当 | X i| |Y i| 时，应采用算法1 ；当 | X i| | Y i| 时，应采用算法 2 。插补计算时总是先计算大的坐标增量，插补计算时总是先计算大的坐标增量，后计算小的坐标增量。后计算小的坐标增量。第五节刀具半径补偿原理第五节刀具半径补偿原理一、刀具半径补偿的基本概念一、刀具半径补偿的基本概念根据按零件轮廓编制的程序和预根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控装置能先设定的偏置参数，数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹
25、的功实时自动生成刀具中心轨迹的功能称为能称为刀具半径补偿功能。刀具半径补偿功能。在图中，实线为所需加工的零件轮在图中，实线为所需加工的零件轮廓，虚线为刀具中心轨迹。根据廓，虚线为刀具中心轨迹。根据 ISO 标准，当刀具中心轨迹在编程标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹轨迹 ( 零件轮廓零件轮廓 ) 前进方向的右边前进方向的右边时，称为右刀补，用时，称为右刀补，用 G42 指令实指令实现；反之称为左刀补，用现；反之称为左刀补，用 G41 指指令实现。令实现。（二）、刀具半径补偿功能的主要用途（二）、刀具半径补偿功能的主要用途1. 由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变化，由于刀具的磨损或因换刀引起的
26、刀具半径的变化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。2. 由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，均要为精加工工序预留加工余量。加工余量的工时，均要为精加工工序预留加工余量。加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为为粗、精加预留可通过修改偏置参数实现，而不必为为粗、精加工各编制一个程序。工各编制一个程序。（三）、刀具半径补偿的常用方法（三）、刀具半径补偿的常用方法1. B 刀补这种方法的特点是刀具中心轨迹的段间连接都是以圆这种方法的特点是刀具中心轨迹的段间连接都是以圆弧进行的。其算法
27、简单，实现容易。但由于段间过渡弧进行的。其算法简单，实现容易。但由于段间过渡采用圆弧，这就产生了一些无法避免的缺点。采用圆弧，这就产生了一些无法避免的缺点。2. C 刀补它的主要特点是采用直线作为轮廓之间的过渡，因此，它的主要特点是采用直线作为轮廓之间的过渡，因此，该刀补法的尖角工艺性较该刀补法的尖角工艺性较B 刀补的要好，其次在内轮廓刀补的要好，其次在内轮廓加工时，它可实现过切（干涉）自动预报，从而避免过加工时，它可实现过切（干涉）自动预报，从而避免过切的产生。切的产生。两种刀补的区别： B 刀补法在确定刀具中心轨迹时，采用的是读一段，刀补法在确定刀具中心轨迹时，采用的是读一段，算一段，再走
28、一段的处理方法。算一段，再走一段的处理方法。 C 刀补采用的方法是，一次对两段进行处理，即先刀补采用的方法是，一次对两段进行处理，即先预处理本段，然后根据下一段的方向来确定其刀具中心轨预处理本段，然后根据下一段的方向来确定其刀具中心轨迹的段间过渡状态，从而便完成了本段的刀补运算处理，迹的段间过渡状态，从而便完成了本段的刀补运算处理，然后再从程序段缓冲器再读一段，用于计算第二段的刀补然后再从程序段缓冲器再读一段，用于计算第二段的刀补轨迹，以后按照这种方法进行下去，直至程序结束为止。轨迹，以后按照这种方法进行下去，直至程序结束为止。二、刀具半径补偿的工作原理二、刀具半径补偿的工作原理（一）、刀具半
29、径补偿的工作过程1.刀补建立刀补建立2.刀补进行刀补进行3.刀补撤销刀补撤销（二）、（二）、 C 机能刀具机能刀具半径半径补偿的转接形式和过渡方式补偿的转接形式和过渡方式1. 转接形式四种转接形式： 直线与直线转接；直线与直线转接； 直线与圆弧转接；直线与圆弧转接； 圆与直线转接；圆与直线转接； 圆弧与圆弧转接。圆弧与圆弧转接。2. 过渡方式过渡方式有以下几种： 缩短型转接：矢量夹角缩短型转接：矢量夹角 180 伸长型转接：矢量夹角伸长型转接：矢量夹角90 180 插入型转接：矢量夹角插入型转接：矢量夹角 90 （三）刀具中心轨迹的转接形式和过渡方式列表（三）刀具中心轨迹的转接形式和过渡方式列
30、表0刀具半径补偿的进行过程刀具半径补偿的进行过程（四）、刀具中心轨迹的计算（四）、刀具中心轨迹的计算 刀具中心轨迹计算的任务是求算其组成线段各交刀具中心轨迹计算的任务是求算其组成线段各交点的坐标值，计算的依据是编程轨迹和刀具中心偏置点的坐标值，计算的依据是编程轨迹和刀具中心偏置量（即刀具半径矢量）。量（即刀具半径矢量）。（五）、刀具半径补偿的实例（五）、刀具半径补偿的实例（ 1 ）读入）读入 OA ，判断出是刀补建立，继续读下一段。，判断出是刀补建立，继续读下一段。数控系统完成从数控系统完成从 O 点到点到 E 点的编程轨迹的加工步骤如下：点的编程轨迹的加工步骤如下：（2 ）读入）读入 AB
31、，因为，因为 OAB 90 ，且又是右刀补，且又是右刀补（G42 ），此时段间转接的过渡形式是插入型。则计算），此时段间转接的过渡形式是插入型。则计算出出 a 、 b 、 c 的坐标值，并输出直线段的坐标值，并输出直线段oa 、ab 、bc ，供插补程序运行。供插补程序运行。（ 3 ）读入）读入 BC ，因为，因为 ABC 90 ，同理，该段间转，同理，该段间转接的过渡形式也是插入型。则计算出接的过渡形式也是插入型。则计算出 d 、 e 点的坐标值，点的坐标值，并输出直线段并输出直线段cd 、de 。（ 4 ）读入）读入 CD ，因为，因为 BCD 180 ，该段间，该段间转接的过渡形式也是缩
32、短型。则计算出转接的过渡形式也是缩短型。则计算出 f 点的坐标点的坐标值，由于是内侧加工，须进行过切判别，若过切则值，由于是内侧加工，须进行过切判别，若过切则报警，并停止输出，否则输出直线段报警，并停止输出，否则输出直线段ef 。（ 5 ）读入）读入DE （假定有撤消刀补的（假定有撤消刀补的 G40 命令），因为命令），因为 90 ABC 180 ，由于是刀补撤消段，该段间转接的过渡，由于是刀补撤消段，该段间转接的过渡形式是伸长型。则计算出形式是伸长型。则计算出g 、h 点的坐标值，然后输出直线段点的坐标值，然后输出直线段 fg 、gh 、hE 。（ 6 ）刀具半径补偿处理结束。）刀具半径补偿
33、处理结束。三、加工过程中的过切判别原理三、加工过程中的过切判别原理（一）、直线加工时的过切判别当被加工的轮廓是由直线段组成当被加工的轮廓是由直线段组成的，若刀具半径选用过大，就将的，若刀具半径选用过大，就将产生过切削，从而导致工件报废。产生过切削，从而导致工件报废。图中，编程轨迹为图中，编程轨迹为 AB - BC - CD ， B 为对应于为对应于AB 、BC 的刀具的刀具中心轨迹的交点。当读入编程轨中心轨迹的交点。当读入编程轨迹迹CD 时，就要对上段刀具中心轨时，就要对上段刀具中心轨迹迹BC 进行修正，确定刀具中心应进行修正，确定刀具中心应从从B 点移到点移到C 点。显然，这时必点。显然，这
34、时必将产生过切削现象。将产生过切削现象。 在直线加工时，可以通过编程矢量与其相对应的修在直线加工时，可以通过编程矢量与其相对应的修正矢量的标量积的正负进行判别。在图中，正矢量的标量积的正负进行判别。在图中，BC 为编程为编程矢量，矢量， B C为为B C 对应的修正矢量，对应的修正矢量， 为它们之间的为它们之间的夹角。则：标量积夹角。则：标量积显然，显然， 当（即当（即 90 270 ）时，刀）时，刀具就要背向编程轨迹移动，从而造成过切削。具就要背向编程轨迹移动，从而造成过切削。（二）、圆弧加工时的过切削判别在内轮廓圆弧加工时，若选用的刀具半径过大，那么在内轮廓圆弧加工时，若选用的刀具半径过大
35、，那么就会产生过切削。就会产生过切削。只有当圆弧加工的只有当圆弧加工的命令为命令为 G41G03 或或 G42G02 组合时，组合时，才会产生过切削现才会产生过切削现象；若命令为象；若命令为G41G02 或或G42G03 ，即进行，即进行外轮廓切削时，就外轮廓切削时，就不会产生过切削的不会产生过切削的现象。现象。第六节第六节CNC系统故障自诊断功能系统故障自诊断功能平均无故障工作时间（平均无故障工作时间（MTBF）平均修复时间（平均修复时间（MTTR）一、系统可靠性指标一、系统可靠性指标二、二、CNC系统故障分类及故障报警方式系统故障分类及故障报警方式1.硬故障硬故障 2.软故障软故障 3.编
36、程和操作错误引起的故障编程和操作错误引起的故障1.硬件报警方式硬件报警方式 2.软件报警方式软件报警方式三、三、CNC系统基本故障诊断方法系统基本故障诊断方法1.EPROM的自检的自检 2.光电编码器接线的诊断光电编码器接线的诊断（一）开机自诊断（一）开机自诊断（二）运行自诊断（二）运行自诊断（三）离线诊断（三）离线诊断四、四、CNC系统高级自诊断技术系统高级自诊断技术（一）专家诊断技术（一）专家诊断技术（二）通信诊断技术（二）通信诊断技术第七节数控系统中的可编程控制器第七节数控系统中的可编程控制器微机可编程控制器（微机可编程控制器（MPC）可编程接口控制器（可编程接口控制器（PIC）可编程机器控制器（可编程机器控制器（PMC）可编程顺序控制器（可编程顺序控制器（PSC）一、概念一、概念二、可编程控制器的结构和编程方法二、可编程控制器的结构和编程方法结构：结构：1.CPU 2.存储器存储器 3.I/O模块模块编程方法编程方法:1.接点梯形图接点梯形图2.语句表语句表三、三、PC的工作过程的工作过程E N D
