cNC装置的工作原理

cNC装置的工作原理
  cNc装置在其硬件环境支持下，按照系统监控软件的控制逻辑．对输人、译码、刀具补偿、速度规划、插补运算、位置控制、L／O接口处理、显示和诊断等方面进行控制。cNc装置的主要工作包括以下内容。
    (1)输入。输人cNc装置的有零件程序、控制参数和补偿量等数据。输人的形式有光电阅读机输人、键盘输入、磁盘输入、连接上级计算机的DNC接口输人、网络输人。从cNC装置的工作方式看，有存储器输人工作方式和MDI(M皿ud DirectInput，手工直接输人)工作方式。cNc装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作。
    (2)译码。不论系统工作在MDI方式还是存储器输入方式下，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理的，把其中的各种零件轮廓信息(如起点、终点、直线或圆弧等)、加工速度信息(F代码)和其他辅助信息(M、s、T代码等)按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码的过程中．还完成对程序段的语法检查，发现语法错误便立即报警。
    (3)插补。插补的任务是在一条给定起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”(拟合)。插补程序在每个插补周期运行一次，在每个插补周期内，根据指令进给速度计算出一个微小的直线数据段。通常，经过若干次插补周期后，插补加工完一个程序段轨迹，即完成从程序段起点到终点的“数据点密化”工作。
    (4)进给速度处理。编程所给的刀具移动速度，是在各坐标的合成方向上的速度。速度处理首先要做的工作是根据合成速度来计算各运动坐标的分速度。在有些cNc装置中，对于机床允许的最低速度和最高速度的限制、软件的自动加减速等也在这里处理。
    (5)刀具补偿。刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。通常，cNc装置的零件程序以零件轮廓轨迹编程，刀具补偿作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。目前，在比较好的cNc装置中，刀具补偿还包括程序段之间的自动转接和过切削判别，就是所谓的c刀具补偿。
    (6)位置控制。位置控制处在伺服回路的位置环上，这部分工作可以由软件实现，也可以由硬件完成。它的主要任务是在每个采样周期内，将理论位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制伺服电机。在位置控制中，通常还要完成位置回路的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。
    (7)显示。cNc装置的显示主要是为操作者提供方便，通常用于零件程序的显示、参数显示、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示等。有些cNc装置中还有刀具加工轨迹的静态和动态图形显示。
    (8)L，O处理。主要处理cNc装置面板开关信号、机床电气信号的输入、输出和控制(如换刀、换挡、冷却等)。
    (9)诊断。现代cNc装置都具有联机和脱机诊断的能力。联机诊断是指cNc装置中的自诊断程序，随时检查不正确的事件。脱机诊断是指系统运转条件下的诊断，cNc装置配备有各种脱机诊断程序，以检查存储器、外围设备(cRT、阅读机、穿孔机)、L，O接口等。脱机诊断指采用远程通信方式，即所谓的远程诊断，把用户的cNc通过网络与远程通信诊断中心的计算机相连，对cNc装置进行诊断、故障定位和修复。
 cNc装置的硬件结构
  cNc装置是在硬件支持下，通过系统软件控制进行工作的，其控制功能在相当程度上取决于硬件结构。硬件结构根据控制功能的复杂程度，可分别采用单处理器结构和多处理器结构。
  数控系统的硬件结构，按cNc装置中各电路板的插接方式，可分为大板式结构和功能模块式结构；按微处理器的个数，可分为单微处理器结构和多微处理器结构；按硬件的制造方式，可分为专用型结构和个人计算机式结构；按cNc装置的开放程度，可分为封闭式结构、Pc嵌入Nc式结构、Nc嵌入Pc式结构和软件型开放式结构。