機(jī)床數(shù)控裝置概述

發(fā)布日期：2011-11-25 蘭生客服中心瀏覽：2227

分享到：

機(jī)床數(shù)控裝置（習(xí)慣稱為數(shù)控系統(tǒng)）是對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，并完成零件自動(dòng)加工的專用電子計(jì)算機(jī)。它接收數(shù)字化了的零件圖樣和工藝要求等信息，按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，用運(yùn)算結(jié)果實(shí)時(shí)地對(duì)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行速度和位置控制，完成零件的加工。數(shù)控機(jī)床的總體框圖如圖1所示。

圖1 數(shù)控機(jī)床總體框圖

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)控系統(tǒng)不斷得到最新硬軟件資源而飛速發(fā)展。各著名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，平均每三年就有一種新型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品誕生。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也從解決疑難零件加工、批量零件自動(dòng)化生產(chǎn)，到進(jìn)入家庭作坊，越來越廣泛地應(yīng)用到各種場(chǎng)合，同時(shí)也不斷對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的硬軟件提出新的要求。集中地表現(xiàn)在要求有開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和用戶自己開發(fā)的功能。目前一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，如歐洲、美國、日本等，都相繼進(jìn)行開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的研究和開發(fā)，如歐洲的OSACA（Open System Architecture for Control Within Automation）計(jì)劃。美國的NGC（Next Generation workstation/machine Controller architecture）計(jì)劃。開放式數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)有硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、一個(gè)用戶可擴(kuò)展的硬軟件空間和應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。

硬件平臺(tái)：由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供，或是選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊，但其配置可由用戶在較大范圍內(nèi)選擇，如控制軸數(shù)、控制方式、各種外部設(shè)備等。

軟件平臺(tái)：由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供，或CNC軟件開發(fā)商提供，它是系統(tǒng)的核心軟件，即CNC、PLC的基本軟件，同時(shí)提供好的用戶開發(fā)應(yīng)用軟件的環(huán)境。

應(yīng)用軟件：用戶在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供的硬軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上，開發(fā)專用軟件、硬件，實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能。

個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer——PC）的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為我們開發(fā)以PC為基礎(chǔ)（PC Based）、開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)提供了一種有效的途徑。PC從80年代初作為辦公用的計(jì)算機(jī)，發(fā)展到今天，已成為進(jìn)入各領(lǐng)域的主流計(jì)算機(jī)，被廣泛用于過程控制和自動(dòng)化領(lǐng)域。PC的主頻已達(dá)到450MHz，可以滿足各種CNC高速實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的要求，豐富的軟件資源，如DOS、Windows、C語言等開發(fā)工具，大量可利用的外部設(shè)備，如CRT、平板顯示器、光盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鍵盤等硬件支持。PC的芯片集成度越來越高，PC的產(chǎn)量逐年增加，這都為以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)縮小體積、有高的性能價(jià)格比提供了條件，由于以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)充分利用PC的硬軟件資源，就可以跟隨PC的發(fā)展而不斷采用新的技術(shù)。早期使用Intel 80286、80386，現(xiàn)在是Pentium Ⅲ，操作系統(tǒng)也從DOS發(fā)展到Windows等，所以以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)得到越來越快的發(fā)展和應(yīng)用。

以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式有以下三種：

第一種是把數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的數(shù)控專用硬件和軟件裝到PC的母板上，用ISA或PCI總線，保留原PC的整體形象，如圖2所示。

圖2 數(shù)控專用模板裝入PC母板的結(jié)構(gòu)

第二種是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠，在自己生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中嵌入PC機(jī)的主板，這種嵌入式結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)的是生產(chǎn)廠的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用生產(chǎn)廠的專用總線或混合總線結(jié)構(gòu)，如圖3所示。