數(shù)控系統(tǒng)的一般工作過程

    1. 輸入 輸入CNC控制器的通常有零件加工程序、機(jī)床參數(shù)和刀具補(bǔ)償參數(shù)。機(jī)床參數(shù)一般在機(jī)床出廠時或在用戶安裝調(diào)試時已經(jīng)設(shè)定好，所以輸入CNC系統(tǒng)的主要是零件加工程序和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)。輸入方式有紙帶輸入、鍵盤輸入、磁盤輸入，上級計算機(jī)DNC通訊輸入等。CNC輸入工作方式有存儲方式和NC方式。存儲方式是將整個零件程序一次全部輸入到CNC內(nèi)部存儲器中，加工時再從存儲器中把一個一個程序調(diào)出。該方式應(yīng)用較多。NC方式是CNC一邊輸入一邊加工的方式，即在前一程序段加工時，輸入后一個程序段的內(nèi)容。
    2. 譯碼 譯碼是以零件程序的一個程序段為單位進(jìn)行處理，把其中零件的輪廓信息（起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線或圓弧等），F(xiàn)、S、T、M等信息按一定的語法規(guī)則解釋（編譯）成計算機(jī)能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)域。編譯過程中還要進(jìn)行語法檢查，發(fā)現(xiàn)錯誤立即報警。
    3. 刀具補(bǔ)償 刀具補(bǔ)償包括刀具半徑補(bǔ)償和刀具長度補(bǔ)償。為了方便編程人員編制零件加工程序，編程時零件程序是以零件輪廓軌跡來編程的，與刀具尺寸無關(guān)。程序輸入和刀具參數(shù)輸入分別進(jìn)行。刀具補(bǔ)償?shù)淖饔檬前蚜慵�輪廓軌跡按系統(tǒng)存儲的刀具尺寸數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換成刀具中心（刀位點(diǎn)）相對于工件的移動軌跡。
刀具補(bǔ)償包括B機(jī)能和C機(jī)能刀具補(bǔ)償功能。在較高檔次的CNC中一般應(yīng)用C機(jī)能刀具補(bǔ)償，C機(jī)能刀具補(bǔ)償能夠進(jìn)行程序段之間的自動轉(zhuǎn)接和過切削判斷等功能。
    4. 進(jìn)給速度處理 數(shù)控加工程序給定的刀具相對于工件的移動速度是在各個坐標(biāo)合成運(yùn)動方向上的速度，即F代碼的指令值。速度處理首先要進(jìn)行的工作是將各坐標(biāo)合成運(yùn)動方向上的速度分解成各進(jìn)給運(yùn)動坐標(biāo)方向的分速度，為插補(bǔ)時計算各進(jìn)給坐標(biāo)的行程量做準(zhǔn)備；另外對于機(jī)床允許的最低和最高速度限制也在這里處理。有的數(shù)控機(jī)床的CNC軟件的自動加速和減速也放在這里。
    5. 插補(bǔ) 零件加工程序程序段中的指令行程信息是有限的。如對于加工直線的程序段僅給定起、終點(diǎn)坐標(biāo)；對于加工圓弧的程序段除了給定其起、終點(diǎn)坐標(biāo)外，還給定其圓心坐標(biāo)或圓弧半徑。要進(jìn)行軌跡加工，CNC必須從一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上自動進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)密化”的工作，這就是插補(bǔ)。插補(bǔ)在每個規(guī)定的周期（插補(bǔ)周期）內(nèi)進(jìn)行一次，即在每個周期內(nèi)，按指令進(jìn)給速度計算出一個微小的直線數(shù)據(jù)段，通常經(jīng)過若干個插補(bǔ)周期后，插補(bǔ)完一個程序段的加工，也就完成了從程序段起點(diǎn)到終點(diǎn)的“數(shù)據(jù)密化”工作。
    6. 位置控制 位置控制裝置位于伺服系統(tǒng)的位置環(huán)上，如圖4-2所示。它的主要工作是在每個采樣周期內(nèi)，將插補(bǔ)計算出的理論位置與實際反饋位置進(jìn)行比較，用其差值控制進(jìn)給電動機(jī)。位置控制可由軟件完成，也可由硬件完成。在位置控制中通常還要完成位置回路的增益調(diào)整、，各坐標(biāo)方向的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償?shù)龋�以提高機(jī)床的定位精度。

    7. I/O處理 CNC的I/O處理是CNC與機(jī)床之間的信息傳遞和變換的通道。其作用一方面是將機(jī)床運(yùn)動過程中的有關(guān)參數(shù)輸入到CNC中；另一方面是將CNC的輸出命令（如換刀、主軸變速換檔、加冷卻液等）變?yōu)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號，實現(xiàn)對機(jī)床的控制。
    8. 顯示 CNC系統(tǒng)的顯示主要是為操作者提供方便，顯示裝置有CRT顯示器或LCD數(shù)碼顯示器，一般位于機(jī)床的控制面板上。通常有零件程序的顯示、參數(shù)的顯示、刀具位置顯示、機(jī)床狀態(tài)顯示、報警信息顯示等。有的CNC裝置中還有刀具加工軌跡的靜態(tài)和動態(tài)模擬加工圖形顯示。
    上述的CNC的工作流程如圖4-3所示。