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数控机床的主要功能


       数控机床的主要功能概括起来有以下几种:
  1.准备功能
  准备功能也称之为G功能,用来指令机床动作方式,包括基本移动、程序暂停、平面选择、坐标设定、刀具补偿、参考点返回、固定循环和公英制转换等。
  2.插补功能
  插补功能是指数控机床实现线型加工的能力,插补功能越强,CNC系统能够加工的轮廓越复杂。目前CNC系统不仅可以插补直线、圆弧,还可以插补抛物线、椭圆、正弦曲线、螺旋曲线和样条函数等。
  3.进给功能
  进给功能包括快速进给(空运行)、切削进给、手动连续进给、点动进给、进给倍率修调(倍率开关)、自动加减功能等。
  4.主轴功能
  主轴功能也称为S功能,包括恒转数控制、恒线速度控制、主轴定向停止及转速修调(倍率开关)等。恒线速度控制即主轴自动变速,使刀具相对切削点的线速度保持不变。主轴定向停止也称为主轴准停,即换刀、精镗孔后退刀等动作开始之前,主轴在其周向准确定位
  5.辅助功能
  辅助功能也称为M功能,用来规定主轴的起、停、转向,冷却液的接通和断开,刀库的起、停等。
  6.操作功能
  CNC系统通常能进行条件程序段的执行、程序段的跳步、机械闭锁、辅助功能闭锁、单段、试运行、录返、示教等操作。
  7.刀具功能
  刀具功能也称为T功能,是指刀具的自动选择和自动换刀。
  8.刀具补偿
  刀具补偿包括刀具位置补偿、刀具半径补偿、刀具长度补偿。刀具位置补偿是对车刀刀剑位置变化补偿;如果启用刀具半径补偿功能直接按工件轮廓线编程,在加工工件内轮廓时,实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时,实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿功能,数控系统将自动计算刀具中心轨迹,使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出符合图纸要求的轮廓。改变刀具半径补偿量,还可以补偿刀具磨损量和加工误差,实现对工件的粗加工和精加工;刀具长度补偿功能通过改变刀具长度的补偿量,可以补偿刀具换刀后的长度偏差值,还可以通过改变切削加工的平面位置,控制刀具的轴向定位精度。
 
  9.程序管理功能
  程序管理功能是指对加工程序的检索、编辑、修改、插入、删除、更名和程序的存储、通信等功能。
  10.零件程序结构
  零件程序结构包括程序名位数、程序号位数、是否可以调用子程序、子程序的套层数和用户宏程序。
  11.误差补偿功能
  加工过程中,机械传动链中存在的反向间隙(齿隙)螺距误差(由滚珠丝杠的螺距不均等引起),会引起加工误差,导致实际加工出的零件尺寸与程序规定的尺寸不一致,因此CNC系统采用反向间隙补偿和螺距误差补偿功能,把误差的补偿量输入CNC系统的存储器,按补偿量重新计算刀具的坐标尺寸,从而加工出符合要求的零件。
  12.自动加减速控制
  为了保证伺服电动机在起动、停止或突变时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对送到伺服电动机的进给频率与电压进行控制。当电动机起动及进给速度大幅度上升时,控制加在伺服电动机上的进给频率与电压逐渐减小。
  CNC系统中自动加减速控制多用软件实现,它可在插补前进行,称插补前加减速;也可在插补后进行,称插补后加减速。自动加减速控制有多种算法,如直线加减速、指数加减速、抛物线加减速和鼓型加减速等。
  13.开关量接口
  CNC系统的M、S、T功能不仅要在CNC内部处理,而且要以BCD码的形式输出,M、S、T的输出位数是一个重要制标。另外,CNC系统还有其他一些开关量接口,如外部的急停信号、循环起动信号和进给保持信号
  14.机床顺序控制接口
  目前CNC系统一般配置有内装型PLC。PLC的性能包括输入/输出点数、编程语言、指令条数、程序容量等。无内装型PLC的CNC系统,复杂的顺序控制要借助外部的PLC。
  15.字符图形显示
  CNC系统可配置彩色阴极射线管(CRT),通过软件和接口实现字符和图形显示,可以显示程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障信号、人机对话编程菜单、零件图形、动态刀具轨迹等。
  16.通信与通信协议
CNC系统一般都有RS232接口,有的还配有DNC接口,并设有缓冲区,进行高速传输。高级型CNC系统还可以与MAP相连,接入工厂的通信网络,以适应FMC、CIMC的要求。
  17.自诊断功能
  CNC系统中设置有各种诊断程序,在故障发生后可迅速查明故障类型和部位,并将故障及时排除,以减少故障停机时间,同时防止故障扩大。
  CNC系统的故障诊断程序可以包含在系统程序中,在系统运行过程中进行诊断;也可以作为服务性程序,在系统运行前或故障停机后进行诊断。有的CNC系统还可以进行远程通信诊断。

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