數控技術|數控加工機床觀后感

人氣：2327發表時間：2019/11/23 5:06:56【大中小】

現代化核心技術：信息化，不僅僅是自動化的信息化還有現代數控加工機床和數控系統。

數控技術這本書的兩大核心模塊是現代數控加工機床和數控系統。看完這本書你能夠知道現代主流的數控系統是什么，有什么特點優缺點。知道數控加工機床怎么用代碼操作，知道什么是插補和插補算法的原理，意味著你可以自己設計一個數控系統甚至是數控加工機床。

一、數控，數控技術，數控加工機床

數控技術：NC（number control）是指通過二進制來控制機床等外圍設備。包括硬件和軟件部分。

數控加工機床：CNC（computer number control）是指以電腦為核心的數控系統，現代已經不再那么明確地加以區分了。

二、數控加工機床的組成

數控加工機床就是由機床加上數控系統組成的。機床有一般機床有的主軸啊，冷卻系統啊，照明系統啊，進給系統之類的。數控系統就包括了操作面板，輸入輸出設備，CNC控制裝置，伺服驅動裝置，PLC和I、O電路裝置。所謂進給系統就是驅動工作臺面移動的部分，伺服驅動就是驅動電機的控制器，PLC是一款芯片，主要可以用來控制電機正反轉等也控制冷卻液，燈，按鈕等內容。最簡單的數控系統只要一臺工控機，一塊固高運動控制卡還有一個兩軸的機床就可以了。

四、從代碼到機床動作的過程

首先是數控系統需要對G代碼進行譯碼操作。將G，M，F，S(后面會介紹)分別對應了什么功能理解出來。然后進行插補操作，插補就是說在一個插補周期內，各個軸需要多少個脈沖信號，也可以說在一個小周期內，各個軸需要走多少距離。{zh1}是PLC裝置的操作階段，定時發給PLC脈沖PLC數控加工機床就能按照預定的軌跡運動了。

五、數控系統需要具備的功能

1、控制功能：控制燈，冷卻液等。

2、準備功能：G開頭的代碼屬于準備功能

3、插補功能：將G01，02，03轉化成機床可以理解的脈沖當量。

4、進給功能：控制工作臺的進給。

5、主軸轉動：控制主軸的轉動

6、輔助功能：其它的都歸類在這里

六、關于坐標系的規定

機床坐標系滿足笛卡爾坐標系，旋轉坐標系滿足右手定則，用XYZ表示{dy}坐標系，用UVW表示第二坐標系，用PQR表示第三坐標系

七、關于關鍵字

ABC：X軸，Y軸，Z軸要轉的角度

D：刀補

E：忘了

F：進給速度

G：準備代碼

H：{dy}刀具庫

IJK：圓弧插補參數

L：重復次數

M：輔助功能

N：代碼行編號

O：程序編號

P：調用子程序和暫停關鍵字

Q：忘了

R：忘了

S：主軸轉速

T：刀具

UVW：第二坐標系

XYZ：{dy}坐標系

七、數控程序的組成

數控程序由開頭內容和結尾組成

開頭是O+程序編號，一般有4-8位數字組成

中間就是控制主軸啟動等的命令

結尾是M02或者M30運行到這里程序結束，不同的是M30還多了一個回零的過程。

八：在主程序中如何調用子程序

九：常用的G代碼簡介

1、G90和G91這兩個代碼是選擇{jd1}坐標還是相對坐標。例程在書里面

2、G92和G53-59：選擇子坐標系，沒怎么用，不熟

3、G17-19：選擇作用的平面，默認G17選擇X-Y面

4、G01：直線插補，走直線的意思，G01 X10 G01 Y10 和G01 X10 Y10分別是走直線和走斜線。標準格式 G01 X10（Y10）（Z10）

5、G02-G03：圓弧插補02是走順時針，03是逆時針。標準格式是G02 X10 Y10 I10 J0 F100 其中XY是指終點坐標G90中（在G91中是指與當前點的距離）I，J是指圓心距離當前點的距離F是進給速度。

6、G40，G41，G42：40是取消刀補，41是作刀補，42是右刀補。順著工件的運動方向，刀在左邊是左刀補，在右邊是右刀補。用法是：G41 D01

7、G04：用法G04 P100

十、常用的M指令

M00：程序停止，待重啟后繼續運行后面內容

M01：若機床上的測試按鈕按下，程序停止

M02：程序結束

M03：主軸正轉

M04：主軸反轉

M05：主軸停止

M06：刀庫

M07：開二號冷卻液

M08：開一號冷卻液

M09：冷卻液關

M30：程序結束返回原點

十一、怎么樣的插補算法好

穩定、xx、均勻、簡單

十二、直線脈沖增量插補

知道終點，則可以求出各個軸總共需要走的脈沖當量數，于是就可以來設計插補算法了。

算法結構：當刀具在直線上方時，讓刀具沿X正方向走一步，下方時沿Y正方向走一步，這是原理。于是有偏差判別公式F=XeYm-YeXm當F大于0說明點在直線下方。

迭代：那么由于機床計算中加法比乘法和除法快很多，所以我們要將求斜率轉化為加減法。于是有了當F大于等于0時，向Y走一步F(m+1)= Xe（Ym+1）-YeXm=Fm+Xe于是乘除就變成了加減。不斷判斷該值的符號就能知道該讓哪個軸移位了。

終點判別：x軸需要走的脈沖當量和y軸的已知，所以只要用一個減法計數器從總步數慢慢減下來就好了。

十三、圓的插補

G02，{dy}象限中，判別公式是Fm=Xm^2+Ym^2-R當判別式為正說明在圓外，沿著Y軸負方向走一步Fm+1=Fm-2Ym+1。

十四、過切

刀補和插補算法有時候會發生過切現象，加了刀補之后，所以要用程序判斷后或者報錯。一般來說G42和G02一起時，G41和G03一起時可能會發生過切現象。

十五、各種數控系統，數控加工機床和刀庫的介紹