数控技术|数控加工机床观后感

人气：2077发表时间：2019/11/23 5:06:56【大中小】

现代化核心技术：信息化，不仅仅是自动化的信息化还有现代数控加工机床和数控系统。

数控技术这本书的两大核心模块是现代数控加工机床和数控系统。看完这本书你能够知道现代主流的数控系统是什么，有什么特点优缺点。知道数控加工机床怎么用代码操作，知道什么是插补和插补算法的原理，意味着你可以自己设计一个数控系统甚至是数控加工机床。

一、数控，数控技术，数控加工机床

数控技术：NC（number control）是指通过二进制来控制机床等外围设备。包括硬件和软件部分。

数控加工机床：CNC（computer number control）是指以电脑为核心的数控系统，现代已经不再那么明确地加以区分了。

二、数控加工机床的组成

数控加工机床就是由机床加上数控系统组成的。机床有一般机床有的主轴啊，冷却系统啊，照明系统啊，进给系统之类的。数控系统就包括了操作面板，输入输出设备，CNC控制装置，伺服驱动装置，PLC和I、O电路装置。所谓进给系统就是驱动工作台面移动的部分，伺服驱动就是驱动电机的控制器，PLC是一款芯片，主要可以用来控制电机正反转等也控制冷却液，灯，按钮等内容。最简单的数控系统只要一台工控机，一块固高运动控制卡还有一个两轴的机床就可以了。

四、从代码到机床动作的过程

首先是数控系统需要对G代码进行译码操作。将G，M，F，S(后面会介绍)分别对应了什么功能理解出来。然后进行插补操作，插补就是说在一个插补周期内，各个轴需要多少个脉冲信号，也可以说在一个小周期内，各个轴需要走多少距离。{zh1}是PLC装置的操作阶段，定时发给PLC脉冲PLC数控加工机床就能按照预定的轨迹运动了。

五、数控系统需要具备的功能

1、控制功能：控制灯，冷却液等。

2、准备功能：G开头的代码属于准备功能

3、插补功能：将G01，02，03转化成机床可以理解的脉冲当量。

4、进给功能：控制工作台的进给。

5、主轴转动：控制主轴的转动

6、辅助功能：其它的都归类在这里

六、关于坐标系的规定

机床坐标系满足笛卡尔坐标系，旋转坐标系满足右手定则，用XYZ表示{dy}坐标系，用UVW表示第二坐标系，用PQR表示第三坐标系

七、关于关键字

ABC：X轴，Y轴，Z轴要转的角度

D：刀补

E：忘了

F：进给速度

G：准备代码

H：{dy}刀具库

IJK：圆弧插补参数

L：重复次数

M：辅助功能

N：代码行编号

O：程序编号

P：调用子程序和暂停关键字

Q：忘了

R：忘了

S：主轴转速

T：刀具

UVW：第二坐标系

XYZ：{dy}坐标系

七、数控程序的组成

数控程序由开头内容和结尾组成

开头是O+程序编号，一般有4-8位数字组成

中间就是控制主轴启动等的命令

结尾是M02或者M30运行到这里程序结束，不同的是M30还多了一个回零的过程。

八：在主程序中如何调用子程序

九：常用的G代码简介

1、G90和G91这两个代码是选择{jd1}坐标还是相对坐标。例程在书里面

2、G92和G53-59：选择子坐标系，没怎么用，不熟

3、G17-19：选择作用的平面，默认G17选择X-Y面

4、G01：直线插补，走直线的意思，G01 X10 G01 Y10 和G01 X10 Y10分别是走直线和走斜线。标准格式 G01 X10（Y10）（Z10）

5、G02-G03：圆弧插补02是走顺时针，03是逆时针。标准格式是G02 X10 Y10 I10 J0 F100 其中XY是指终点坐标G90中（在G91中是指与当前点的距离）I，J是指圆心距离当前点的距离F是进给速度。

6、G40，G41，G42：40是取消刀补，41是作刀补，42是右刀补。顺着工件的运动方向，刀在左边是左刀补，在右边是右刀补。用法是：G41 D01

7、G04：用法G04 P100

十、常用的M指令

M00：程序停止，待重启后继续运行后面内容

M01：若机床上的测试按钮按下，程序停止

M02：程序结束

M03：主轴正转

M04：主轴反转

M05：主轴停止

M06：刀库

M07：开二号冷却液

M08：开一号冷却液

M09：冷却液关

M30：程序结束返回原点

十一、怎么样的插补算法好

稳定、xx、均匀、简单

十二、直线脉冲增量插补

知道终点，则可以求出各个轴总共需要走的脉冲当量数，于是就可以来设计插补算法了。

算法结构：当刀具在直线上方时，让刀具沿X正方向走一步，下方时沿Y正方向走一步，这是原理。于是有偏差判别公式F=XeYm-YeXm当F大于0说明点在直线下方。

迭代：那么由于机床计算中加法比乘法和除法快很多，所以我们要将求斜率转化为加减法。于是有了当F大于等于0时，向Y走一步F(m+1)= Xe（Ym+1）-YeXm=Fm+Xe于是乘除就变成了加减。不断判断该值的符号就能知道该让哪个轴移位了。

终点判别：x轴需要走的脉冲当量和y轴的已知，所以只要用一个减法计数器从总步数慢慢减下来就好了。

十三、圆的插补

G02，{dy}象限中，判别公式是Fm=Xm^2+Ym^2-R当判别式为正说明在圆外，沿着Y轴负方向走一步Fm+1=Fm-2Ym+1。

十四、过切

刀补和插补算法有时候会发生过切现象，加了刀补之后，所以要用程序判断后或者报错。一般来说G42和G02一起时，G41和G03一起时可能会发生过切现象。

十五、各种数控系统，数控加工机床和刀库的介绍