第1章计算机数控(CNC)装置计算机数控(CNC)装置1.1概述CNC技术的发展1.1.1CNC技术的发展表2.1数控系统的演变2.1数控系统的演变诞生年代分类世代世界硬件数控NC第一代第二代第三代第四代第五代计算机数控CNC1952年1952年1959年1959年1965年1965年1970年1970年1974年1974年1979年1979年1981年1981年1987年1987年1991年1991年1995年1995年系统元件及电路构成我国1958年1958年1965年1965年1972年1972年1976年1976年1982年1982年电子管,继电器,电子管,继电器,模拟电路晶体管,数字电路(分立元件)晶体管,数字电路(分立元件)集成数字电路内装小型计算机,内装小型计算机,中规模集成电路内装微处理器的NC字符显示,内装微处理器的NC字符显示,故障自诊断NC字符显示超大规模集成电路,大容量存储器,可编程接口,超大规模集成电路,大容量存储器,可编程接口,遥控接口人机对话,动态图形显示,实时软件精度补偿,人机对话,动态图形显示,实时软件精度补偿,适应机床无人化运转要求32位CPU,可控1515轴设定00001mm进给速度24m/min,mm进给速度24m/min32位CPU,可控15轴,设定0.0001mm进给速度24m/min,带前馈控制的交流数字伺服,系统.馈控制的交流数字伺服,智能化系统.利用RISC技术64位系统.RISC技术64位系统利用RISC技术64位系统.微机开放式CNC系统.CNC系统微机开放式CNC系统.CNC技术的发展1.1.1CNC技术的发展表22数控系统的技术进步状况年代CPU伺服驱动最小设定单位进给速度快速9.6m/min9.6m/min767778798081828384858687～87～909164位64位3000C/2901位片机3000C/2901位片机C/2901直流模拟伺服16位微处理器16位微处理器32位微处理器32位微处理器交流模拟伺服0.18.4m/min8.4m/min15m/min15m/min15m/min15m/min24m/min24m/min60m/min60m/min交流数字伺服1高速,高精度型2.1m/min高速,高精度型2.1m/min2.1高速型0.0133.7m/min33.7m/min60m/min60m/min240m/min240m/min用软件扩充数控功能,用软件扩充数控功能,扩充用软件充实人机接口,用软件充实人机接口,彩色刀具补偿,固定循环,刀具补偿,固定循环,显示,会话编程,功能显示,会话编程,仿真存储器运行32位CPU,高速,高精度加工,32位CPU,高速,高精度加工,数字伺服,高速主轴,数字伺服,高速主轴,智能化开放系统CNC技术的发展1.1.1CNC技术的发展表23数控系统的功能水平项目分辨率进给速度联动轴数主CPU伺服系统内装PLC内装PLC显示功能通信功能低档10m8-15m/min2-3轴8位步进电机,步进电机,开环无数码管,简单的CRT字符数码管,简单的CRT字符CRT显示无中档1m1515-24m/min高档0.1m1515-100m/min2-4轴或3-5轴以上轴或316位32位甚至采用RISC的64位16位,32位甚至采用RISC的64位位甚至采用RISC直流及交流闭环,直流及交流闭环,全数字交流伺服系统有内装PC,功能极强的内装PC,有内装PC,功能极强的内癙C,甚至有轴控制功能PCPC有字符图形或三维图形显示还可能有MAP通讯接还可能有MAP通讯接MAP口和联网功能RC232C和DNC接口RC232C和DNC接口1.1.2CNC系统的组成CNC系统的组成EIA(美国电子工业协会)所属的数控标准化委员会的定义:"CNCEIA(美国电子工业协会)所属的数控标准化委员会的定义:美国电子工业协会是用一个存储程序的计算机,按照存储在计算机内的读写存储器中的是用一个存储程序的计算机,控制程序去执行数控装置的部分或全部功能,在计算机之外的唯一装控制程序去执行数控装置的部分或全部功能,置是接口".置是接口"ISO(国际标准化组织)的定义:"数控系统是一种控制系统,它自ISO(国际标准化组织)的定义:数控系统是一种控制系统,国际标准化组织动阅读输入载体上事先给定的数字,并将其译码,从而使机床移动和动阅读输入载体上事先给定的数字,并将其译码,加工零件".加工零件"CNC系统与NC系统CNC系统与NC系统系统与NC数控系统分轮廓控制和点位控制系统.数控系统分轮廓控制和点位控制系统.数控系统的核心是完成数字信息运