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目 录
第一章 数控系统概念 ................................... 1
1.1
数控系统的定义及组成........................................ 1
1.2 数控系统的基本原理.......................................... 3
第二章 常用数控系统简析................................ 6
2.1 FANUC系统简介 .............................................. 6 2.2 华中数控系统简介............................................ 8
第三章 比较华中数控系统与FANUC系统 ................... 11
3.1
数控系统的结构的比较....................................... 11
3.2 急停与超程解除控制线路的工作原理的比较..................... 12 3.3 3.4
数控系统的参数的比较....................................... 15 数控系统宏指令编程的比较................................... 18
3.5 数控系统G/M代码的运用比较................................. 26 3.6 其他区别................................................... 31
结 论 ................................................ 32 致 谢 ................................................ 33 参考文献 ............................................. 34
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第一章 数控系统概念
1.1数控系统的定义及组成
1.1.1数控系统的定义
数控是数字控制(Numeric Control，NC)的简称。 我们当前的机床数控系统是在传统的硬件数控的基础上发展起来的。 它用一台计算机代替硬件数控装置，由软件实现部分或全部数控功能。因此，机床数控系统是一种包含计算机在内的用数字控制技术实现的自动控制系统， 其被控对象可以是各种生产过程。
机床数控系统一般由输入／输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、伺服驱动装置、辅助控制装置等部分组成， 有些数控系统还配有位置检测装置， 如图3－1所示。 其中数控装置是数控系统的核心部分，它由硬件和软件两大部分共同构成， 硬件主要包括微处理器(CPU)、存储器和各种接口； 软件主要有系统软件和应用软件。应用软件包括零件数控加工程序或其他辅助软件，如CAD／CAM软件。系统软件是为实现CNC系统各项功能所编制的专用软件， 也叫控制软件，它存放在计算机EPROM内存中。各种CNC系统的功能设置和控制方案各不相同， 它们的系统软件在结构上和规模上差别很大，但是一般都包括输入数据处理程序、插补运算程序、速度控制程序、管理程序和诊断程序等。
1.1.2 数控系统的组成
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输入输出设置
数控装置 伺服系统 机床本体 反馈装置
图1－1 机床数控系统的组成
1.输入/输出装置
CNC机床在进行加工前，必须接受由操作人员输入的零件加工程序，然后才能根据输入的加工程序进行加工控制，从而加工出所需的零件。在加工过程中，操作人员要向机床数控装置输入操作命令，数控装置要为操作人员显示必要的信息，如坐标值、报警信号等。此外，输入的程序有时并非全部正确，还需要编辑、修改和调试。以上工作都是机床数控系统和操作人员进行信息交流的过程，要进行信息交流，CNC系统中就必须具备必要的交互设备，即输入／输出装置。 2.数控装置
数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序，并对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，从而完成各种输入、输出任务。其形式可以是由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置或是计算机数控装置。前者称作数控装置，或NC装置，其数控功能由硬件逻辑电路实现；后者称为CNC装置，其数控功能由硬件和软件共同实现。数控装置将数控加工程序信息按两类控制量分别输出，从而控制机床各组成部分实现各种数控功能：一类是连续控制量，送往伺服驱动装置；另一类是离散的开关控制量，送往PLC逻辑控制装置。 3.伺服驱动装置
伺服驱动装置包括主轴伺服驱动装置和进给伺服驱动装置两部分。伺服驱动装置由驱动电路和伺服电动机组成，并与机床上的机械传动部件组成数控机床的主传动系统和进给传动系统。主轴伺服驱动装置接收来自PLC的转向和转速指令，经过功率放大后驱动主轴电动机转动。进给伺服驱动装置在每个插补周期内接收数控装置的位移指令，经过功率放大后驱动进给电动机转动，同时完成速度控制和反馈控制功能。根据所选电动
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机的不同，伺服驱动装置的控制对象可以是步进电动机、直流伺服电动机或交流伺服电动机。伺服驱动装置有开环、半闭环和闭环之分。由于主轴的运动没有进给轴的要求高，因此，有时普通数控车、铣床的主轴电机不是伺服电动机，而是普通电动机。 4.辅助装置设置
辅助控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制装置。通过可编程序控制器(PLC)来实现，PLC和数控装置相互配合，共同完成数控机床的控制。数控装置主要完成与数字运算和程序管理等有关的功能，如零件程序的编辑、译码、插补运算、位置控制等。PLC主要完成与逻辑运算有关的动作。零件加工程序中的M代码、S代码、T代码等顺序动作信息，经译码后转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床的相应开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、切削液的开关等一些辅助功能。它接收机床操作面板和来自数控装置的指令。 5.位置检测装置
位置检测装置与伺服驱动装置配套组成半闭环和闭环伺服驱动系统。位置检测装置通过直接或间接测量执行部件的实际进给位移量，反馈到数控装置并与指令（理论)位移量进行比较，将其误差转换放大后控制执行部件的进给运动，以提高系统精度。
1.2 数控系统的基本原理
1.2.1数控系统的工作过程
数控机床的编程人员在编制好零件加工程序后，就可以由操作人员输入（包括MDI输入、由输入装置输入和通信输入）至数控装置，并存储在数控装置的零件程序存储区内。要加工时，操作者可用菜单命令调入需要的零件加工程序到加工缓冲区，数控装置在采样到来自控制面板的“循环启动”指令后，即对加工缓冲区内的零件加工程序进行自动处理（如运动轨迹处理、机床输入／输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），加工出符合图纸要求的零件。这个过程可以用图1-2表示。