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第八章 數(shù)控系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì) 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)在應(yīng)用工作中 軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)重要方面 實(shí)際設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)是 不可分割的 二者必須結(jié)合 哪些能由硬件完成 那些能由軟件完成 在硬件設(shè)計(jì)基本定 型后 分工也就基本確定下來(lái)了 這時(shí)軟件設(shè)計(jì)工作才開(kāi)始進(jìn)行 軟件設(shè)計(jì)工作 按其功能可分二類(lèi) 一類(lèi)是執(zhí)行軟件 它能完成各種實(shí)質(zhì)性的功能 如 步進(jìn)電機(jī)控制 插補(bǔ) 誤差補(bǔ)償計(jì)算 反饋量的處理 零件加工程序 顯示輸出等 另一 類(lèi)是監(jiān)控軟件 它是控制微機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序 它完成人機(jī)通信 并協(xié) 調(diào)執(zhí)行程序和操作者之間的關(guān)系 在軟件系統(tǒng)中充當(dāng)組織調(diào)度的角色 如系統(tǒng)自檢 初始 化 處理鍵盤(pán)命令 處理揭開(kāi)命令等 但執(zhí)行軟件和監(jiān)控軟件沒(méi)有明確的界限和固定的功 能劃分 習(xí)慣上把鍵盤(pán)解釋程序作為監(jiān)控程序 其它任務(wù)都分散在特定功能執(zhí)行程序中 并由監(jiān)控程序來(lái)調(diào)用必要的功能模塊 完成預(yù)定的任務(wù) 在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)從全局著眼 先將整個(gè)系統(tǒng)按功能分成一個(gè)一個(gè)的模塊 并為 每一個(gè)執(zhí)行模塊定義 然后設(shè)計(jì)出每一個(gè)具體模塊的程序 最后組成一個(gè)系統(tǒng) 不僅整個(gè) 系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)可具有模塊化的特性 而且其模塊內(nèi)部有可以細(xì)分為小模塊 模塊特性對(duì) 測(cè)試很有利 功能擴(kuò)充也很方便 要增加新功能 只要增加新模塊就能實(shí)現(xiàn) 象搭積分木 一樣 因此 這樣的模塊程序設(shè)計(jì)方法 思路清晰 邏輯性強(qiáng) 柔性較強(qiáng) 一 典型機(jī)床數(shù)控裝置的硬件組成 CNC 系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng) 是在硬件的支持下 通過(guò)運(yùn)行軟件來(lái)進(jìn)行工作的 所以 CNC 裝 置的功能強(qiáng)弱首先取決于其硬件系統(tǒng)的組成及配置 圖 8 1 典型數(shù)控機(jī)床的 CNC 系統(tǒng)圖 二 典型 CNC 系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng) 技術(shù)性能 在本設(shè)計(jì)中 設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況選擇了廣州數(shù)控設(shè)備廠的 GSK980T 數(shù)控系統(tǒng) 其技 術(shù)性能如表 8 1 所示 表 8 1 GSK980T 數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性能 CPU 80C186XL12 顯示器 320 240 點(diǎn)陣 液晶 控制坐標(biāo)軸 2 軸 X Z 聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸 2 軸 X Z 最小設(shè)定單位 X 軸 0 0005mm Z 軸 0 001mm 最小移動(dòng)單位 X 軸 0 0005mm Z 軸 0 001mm 最大行程 9999 999mm 軟件行程限位 9999 999mm 最大快速速度 0 001mm 當(dāng)量 X 軸 4m min Z 軸 8m min 最大快速速度 0 002mm 當(dāng)量 X 軸 8m min Z 軸 16m min 每分進(jìn)給速度 1 8000mm min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度 0 0001 500mm r 快速倍率 F0 25 50 1 00 四檔實(shí)時(shí)可調(diào) 進(jìn)給倍率 0 150 十六檔實(shí) 時(shí)可調(diào) 快速加減速方式 直線型 進(jìn)給加減速方式 指數(shù)型 插補(bǔ)功能 直線 全圓圓弧插 補(bǔ) 電子齒輪比 1 127 1 127 螺紋功能 公 英制直螺紋 錐螺紋 端面螺紋 帶退尾 螺紋導(dǎo)程 0 0001 500mm 0 06 254000 牙 英寸 用戶程序編輯 可存儲(chǔ) 40KB 63 個(gè)程序 ISO 代碼 相對(duì) 絕對(duì)混合編程 全 屏幕編輯 G 功能 二十二種 G 代碼 包括十二種固定 復(fù)合循環(huán) 八種用戶宏指令可讀 寫(xiě)最多 16 點(diǎn)輸入 6 點(diǎn)輸出 子程序 宏程序 二 重 子 程 序 調(diào) 用 選 配 功 能 M S T 代 碼 調(diào) 用 宏 程 序 用戶數(shù)據(jù)保存 程序 參數(shù) 刀補(bǔ) 坐標(biāo)掉電保護(hù) 非易失 RAM 程序 參 數(shù) 刀補(bǔ)后備保存 Flash EEPROM 通訊功能 選配功能 RS232 接口 與 PC 機(jī)通訊 交換程序 參數(shù) 刀補(bǔ)數(shù)據(jù) 主軸功能 手動(dòng) 程序控制二檔或四檔主軸變速 選配 0 10V 模擬輸出 控變頻主軸 50 120 主軸倍率實(shí)時(shí)可調(diào) 恒線速切削 刀具功能 控 4 8 位刀 手動(dòng) 程序換刀 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償 16 組刀補(bǔ)設(shè)置 定點(diǎn)對(duì)刀 試切對(duì)刀生成刀補(bǔ) 輔助功能 手動(dòng) 程序控制主軸正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 制動(dòng) 停止 手動(dòng) 程序控 制冷卻 潤(rùn)滑 程序控制夾頭 手動(dòng)功能 手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給十六檔修調(diào) 手動(dòng)單步進(jìn)給四檔可調(diào) 0 001 0 01 0 1 1mm 手輪 選件 進(jìn)給三檔可調(diào) 0 001 0 01 0 1mm 操作方式 編輯 自動(dòng) 錄入 手動(dòng) 手輪 單步 回機(jī)械零點(diǎn) 回程序 零點(diǎn) 其它功能 機(jī)床鎖住 輔助功能鎖住 空運(yùn)行 單程序段運(yùn)行 程序鎖 參數(shù)鎖 外接倍率開(kāi)關(guān) 選件 外接急停 進(jìn)給保持 循環(huán)啟動(dòng)開(kāi) 關(guān) 選件 外形尺寸 320 240 136mm 重量 6 0Kg 含開(kāi)關(guān)電 源 GSK980T 車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) CNC 是廣州數(shù)控設(shè)備廠于 1998 年推出的普及型數(shù)控系統(tǒng) 作為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控 GSK980T 具有以下技術(shù)特點(diǎn) 系統(tǒng)的升級(jí)換代產(chǎn)品 采用高級(jí)處理器 CPU 和可編程門(mén)陣列 PLD 進(jìn)行硬件插補(bǔ) 實(shí)現(xiàn)高速 m 級(jí)控 制 采用四層線路板 集成度高 整機(jī)工藝結(jié)構(gòu)合理 可靠性高 液晶 LCD 中文顯示 界面友好 操作方便 加減速可調(diào) 可配套步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器或伺服驅(qū)動(dòng)器 可變電子齒輪比 應(yīng)用方便