3．数控机床的工作过程
CNC装置的工作是在硬件的芝持下执行软件的工作过程。CNC装置的工作过程如下：
（1）程序输入
将编写好的数控加工程序输入给CNC装置的方式有：纸带阅读机输入、键盘输入、磁盘输入、通信接口输入及连接上一级计算机的DNC（DirectNumericalContr01）接口输入。CNC装置在输入过程中还要完成校验和代码转换等工作，输入的全部信息都放到CNC装置的内部存储器中。
（2）译码
在输入的工件加工程序中含有工件的轮廓信息（起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度（F代码）及其他辅助功能（M、S、T）信息等，译码程序以一个程序段为单位，按一定规则将这些信息翻译成计算机内部能识别的数据形式，并以约定的格式存放在指定的内存区间。
（3）数据处理
数据处理程序一般包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能处理。刀具半径补偿是把零件轮廓轨迹转化成刀具中心轨迹，编程员只需按零件轮廓轨迹编程，。减轻了工作量。速度计算是解决该加工程序段以什么样的速度运动的问题。编程所给的进给速度是合成速度，速度计算是根据合成速度来计算各坐标运动方向的分速度。另外对机床允许的最低速度和最高速度的限制进行判断并处理。辅助功能诸如换刀、主轴启停、切削液开关等一些开关量信号也在此程序中处理。辅助功能处理的主要工咋是识别标志，在程序执行时发出信号，让机床相应部件执行这些动作。
（4）插补
插补的任务是通过插补计算惺序在已知有限信息的基础上进行“数据点的密化”工作，即在起点和终点之间插入一些中间点。针对数据采样插补，它是把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为单位时间间隔（或称插补周期）。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。通常经过若干个插补周期后，插补加工完成一个程序段，即从数据段的起点走到终点。CNC数控系统一边插补、一边加工，是一种典型的实时控制方式。
（5）位置控制
位置控制可以由软件实现，也可以由硬件实现：它的主要任务是在每个采样周期内，将插件计算的理论位置与实际反馈位置相比较，用其差值去控制进给电动机，进而控制工作台或刀具的位移。插补周期可以与系统的位置控制采样周期相同，也可以是位置控制采样周期的整数倍。这是由于插补运算比较复杂，处理时间较长，而位置控制算法比较简单，处理时间较短，所以，插补运算的结果可供位置环多次使用。
（6）输入／输出（I／O）处理控制
I／O处理主要处理CNC装置和机床之间的来往信号的输入和输出控制。
（7）显示
CNC装置的显示主要是为操作者了解系统运动状态提供方便，通常有：零件程序显示、参数设置、刀具位置显示、机床状态显示、报警显示、刀具加工轨迹动态模拟显示以受在线编程时的图形显示等。
（8）诊断
主要是指CNC装置利用内装诊断程序进行自诊断，主要有启动诊断和在线诊断。启动诊断是指CNC装置每次从通电开始进入正常的运行准备状态中，系统相应的内装诊断程序通过扫描自动检查系统硬件、软件及有关外设是否正常。只有当检查的每个项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常的准备状态。否则，CNC装置将通过报警方式指出故障的信息，此时，启动诊断过程不能结束，系统不能投入运行。在线诊断程序是指在系统处于正常运行状态中，由系统相应的内装诊断程序，通过定时中断周期扫描检查CNC装置本身以及各外设。只要系统不停电，在线诊断就不会停止。
……
展开
