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发布时间:2019-06-29

     

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CNC系统根据工件加工程序中提供的数据,如曲线的种类、起点、终点、既定速度等进行中间输出点的插值密化运算。上述密化计算不仅要严格遵循给定轨迹要求还要符合机械系统平稳运动加减速的要求。根据运算结果,分别向各坐标轴发出形成进给运动的位置指令。这个过程称为插补运算。计算得到进给运动的位置指令通过CNC内或伺服系统内的位置闭环、速度环、电流环控制调节,输出电流驱动电机带动工作台或刀具作相应的运动,完成程序规定的加工任务。CNC系统是一边插补进行运算,一边进行加工,是一种典型的实时控制方式。管理程序负责对数据输入、数据处理、插补运算等为加工过程服务的各种程序进行调度管理。管理程序还要对面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断进行处理。
在PC化的硬件结构下,管理程序通常在实时操作系统的支持下实现。诊断程序的功能是在程序运行中及时发现系统的故障,并指出故障的类型。也可以在运行前或故障发生后,检查系统各主要部件(CPU、存储器、接口、开关、伺服系统等)的功能是否正常,并指出发生故障的部位。从硬件结构上的角度,数控系统到目前为止可分为两个阶段共六代,***阶段为数值逻辑控制阶段,其特征是不具有CPU,依靠数值逻辑实现数控所需的数值计算和逻辑控制,包括***代是电子管数控系统,第二代是晶体管数控系统,第三代是集成电路数控系统;第二个阶段为计算机控制阶段,其特征是直接引入计算机控制,依靠软件计算完成数控的主要功能,包括是小型计算机数控系统。


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未来若干年内,我国数控机床市场需求量将继续以年均10-15%的速度增长,市场潜力巨大。随着制造业升级,现有普通机床也亟需改造升级,因此,数控系统行业市场空间广阔,具备进一步发展的巨大潜力。“十二五”期间,随着国民经济快速的发展,汽车、船舶、工程机械、航天航空等行业将为我国机床行业提供巨大的需求,预计到2015年我国各类数控机床及数字化机械所需数控系统需求将达到25万台套以上(不包含进口机床所配套的数控系统),产品结构也逐渐向中、***转化,其中***数控系统所占比率将提升至10%左右,中档数控系统所占比重提升至50%左右。而根据科技重大专项《***数控机床与基础制造装备》要求,到2020年。
国产中、***数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60%以上;国内中高端数控系统市场有12万台的替代空间,未来行业空间巨大。数字控制系统简称,英文名称为NumericalControlSystem,早期是与计算机并行发展演化的,用于控制自动化加工设备的,由电子管和继电器等硬件构成具有计算能力的控制器的称为硬件数控(HardNC)。20世纪70年代以后,分离的硬件电子元件逐步由集成度更高的计算机处理器代替,称为计算机数控系统。计算机数控(Computerizednumericalcontrol,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序。
执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置,用于控制自动化加工设备的计算机系统。CNC系统由数控程序存储装置(从早期的纸带到磁环,到磁带、磁盘到计算机通用的硬盘)、计算机控制主机(从计算机进化到PC体系结构的计算机)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。由于逐步使用通用计算机,数控系统日趋具有了软件为主的色彩,又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置,使系统更小巧,其灵活性、通用性、可靠性更好,易于实现复杂的数控功能,使用、维护也方便,并具有与网络连接及进行远程通信的功能。世界上的数控系统种类繁多,形式各异,组成结构上都有各自的特点。

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是微型计算机数控系统,第六代是PC数控系统。由于上世纪90年始,PC结构的计算机应用的普及推广,PC构架下计算机CPU及外围存储、显示、通讯技术的高速进步,制造成本的大幅降低,导致PC构架数控系统日趋成为主流的数控系统结构体系。PC数控系统的发展,形成了“NC+PC”过渡型结构,既保留传统NC硬件结构,仅将PC作为HMI。代表性的产品包括FANUC的160i,180i,310i,840D等。还有一类即将数控功能集中以运动控制卡的形式实现,通过增扩NC控制板卡(如基于DSP的运动控制卡等)来发展PC数控系统。典型代表有美国DELTATAU公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC系统。另一种更加性的结构是全部采用PC平台的软硬件资源。
仅增加与伺服驱动及I/O设备通信所必需的现场总线接口,从而实现非常简洁硬件体系结构。控制工具相对工件从某一加工点移到另一个加工点之间的坐标位置,而对于点与点之间移动的轨迹不进行控制,且移动过程中不作任何加工。这一类系统的设备有数控钻床、数控坐标镗床和数控冲床等。不仅要控制点与点的位置,还要控制两点之间的工具移动轨迹是一条直线,且在移动中工具能以给定的进给速度进行加工,其辅助功能要求也比点位控制数控系统多,如它可能被要求具有主轴转数控制、进给速度控制和刀具自动交换等功能。此类控制方式的设备主要有简易数控车床、数控镗铣床等。这类系统能够对两个或两个以上坐标方向进行严格控制,即不仅控制每个坐标的行程位置。



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