【東南大學】《 數控技術》公開課 P24 - 24. 學時 (24)

這是到了速控技術的第二和四講 我們繼續介紹自動編程相關的一些技術 這是第三部分 在前面介紹語言編程系統 我們介紹交互式圖形速控編程 首先我們看下基本的內容 語言自動編程系統提高了編程的精度 速度和精度 但是它存在一些缺點 這在語言編程系統發展了一定程度以後 應用的一定程度以後 發現了它的一些缺點 它當然比手動編程功能強大得多 但是它畢竟還存在一些缺點 這些缺點主要是包括 第一個 用語言形式描述幾何圖形信息和加工過程 在計算機處理生成加工程序 它直觀性相對來說比較差 因爲你在編程過程 你根本就看不見圖形的具體形狀 所以它的直觀性是比較差的 這是第一個缺點 第二個 另外在編程過程相對來說它比較複雜 因爲畢竟雖然是能夠計算機進行自動的速控程序的生存 但是零件語言程序還是要由編程人員手工來完成 所以對它來說編程過程 因爲它還需要用到各種各樣的指令系統 自動速控語言 用速控語言來進行編程 所以編程過程相對來說是比較複雜的 不容易掌握 在編制過程中 不便於階段性的檢查 另外對於零件模型 零件模型受語言描述能力的限制 也使系統的幾何定義部分過於龐大 在幾何定義部分的話 我們前面介紹幾何定義 看到每一種 不管是點來還是原來還是點去還是直線的定義 它都有很多種方法 幾十種方法 在這些方法裏面 你要去進行選擇 所以它的幾何定義部分是很龐大的 零件的設計與加工之間 它使用圖紙傳遞數據 它採用圖紙來傳遞數據 阻礙了設計與織制一體化 所以在這個裏面 零件還是採用圖紙來進行信息傳遞 它不利於CED和CEM的機身 不利於用計算機來整套的進行 對設計和加工的管理 所以總的來說 它在這裏面還存在這樣的一個問題 對於圖像觸控編程 圖形觸控編程系統來說 圖形觸控編程技術 它有效地解決了幾何造型 零件幾何形狀的顯示 交互設計 修改以及刀具 軌跡生成 走道過程的仿真顯示 驗證等等這樣的一些問題 從而推動了CED CEM 這樣一體化方向的發展 所以這是對於圖形編程系統 相比於語言編程系統 它帶來的新的優點 比如說在這個圖裏面 圖形觸控系統 它是一個圖形觸控編程系統 在這裏面 其中的幾何數據庫管理模塊 它整個系統的核心 由它來管理幾何數據 由幾何數據庫來管理它的幾何數據 一般的說 利用圖形觸控編程系統 進行觸控編程的時候 首先要對加工零件進行幾何造型 是最基本的 要進行幾何造型 然後對刀具運動軌跡進行計算 最後對刀具運動軌跡進行後製處理 主要是進行這三部分的工作 實際上處理過程 跟語言編程系統是類似的 在語言編程系統裏面 也要進行幾何描述 當然在圖形系統裏面 是進行幾何造型 而在語言編程系統裏面 是進行幾何描述 描述的基礎上 然後對刀具運動軌跡進行計算 這在語言編程系統裏面也是要做的 要進行刀具軌跡計算 最後要對這個刀具運動軌跡 進行後製處理 要對這個刀具運動軌跡 進行後製處理 這個後製處理主要是輸出觸控程序 首先我們看這個幾何造型 幾何造型在這個裏面 它能夠起的這個 所謂的這個幾何造型 它是指物體的計算機表示方法 所謂的這個幾何造型 就是它的計算機表示方法 三維幾何造型 它分爲兩類 包括這個實體造型和現況造型 實體造型 它以圖模型和布爾模型 爲幾何造型的基礎 圖模型用於具體的設計圖裏面 一些基本的這個結構 而布爾模型 進行相應的進行布爾運算 進行布爾運算 通過這個圖模型的設計和布爾模型的運算 來構造這個實體 它側重於零件的工程分析 這個在CAD基礎上擴充了這個 速控匠的這個能力 比如說有美國的這個 美國IBM的CDA 美國SDRC的IBS 英國CIS的MEDIAS 這個美國PTC的PRO ENGINEER 都是這些CADCAM基層的這個系統 都是屬於CADCAM基層的系統 那線化造型 它以非均勻有理必要條 Nervous爲模型 它以這個限速方式來定義結合造型 解決了三維曲線和曲面的這個表的方法 曲面求雕等等這樣的一些問題 所以這個的方式是線化造型 那線化造型 它是以曲面建模技術和速控匠 相互相結合爲基礎 逐步發展起來的一種體系 比如說美國的 美國CNC的SOFTWARE的這個MASTERCAM 美國MICRO CONTROL SYSTEM 公司的這個SOFTCAM 這些都屬於 以這個曲面建模技術和速控匠 結合起來的這樣的這個體系 另外對於這個軟件的這個選擇的話 首先在這些這麼多的這個CNN軟件裏面 要進行選擇的話 軟件的選擇 首先要搞清需求 也就是軟件的功能 要與這個加工對象 以及現有速控匠能力先適應 關鍵是零件的結合造型 道具運動 軌跡計算和後置處理 這三個部分的功能 這也是這個圖形編程系統所需要 實現的基本的功能 包括這個結合造型 道具運動 軌跡計算 還有後置處理 這樣的幾個部分 這樣的三個部分 這三個部分功能比較好的情況 或者說適應性強的話 那麼這個軟件它的適應性就比較強 軟件的先進性還要體現在這個 方便和直觀的結合造型和道具運動軌跡的編輯 加工過程的三維仿真 支持速控機艙多軸聯動功能 以及通訊功能 這樣的幾種功能 這些都是這個軟件的先進性所體現出來的這些問題 然後第二個就是道具軌跡的生成 道位軌跡的生成 道位軌跡的生成可以分爲四種情況 包括點位加工 平面輪廓加工和朝向加工 以及曲面加工 點位加工是對於點位直線 或者說切削這樣的加工 平面輪廓加工是用於洗削加工的過程 朝向加工和曲面加工 相對來說是一些比較複雜的加工 這幾種加工是道位軌跡生成裏面處理的基本的四種情況 首先看看點位加工時的道位軌跡 在點位加工過程中 一般通過指點菜單或輸入命令激活道位軌跡生成的功能 然後按照這個提示 在圖形上用光標指點數編成原點 選擇好加工目標圖形 輸入相應的加工參數 就是由人 也就是說它是這個編成後置處理 是由這個人機交互的方式來完成的 道位軌跡 它會自動生成並且顯示 同時生成道位軌跡文件 道位軌跡文件 第二次輪廓加工時的道位軌跡 輪廓加工時的道位軌跡有兩種方法 一個是採用交互繪圖的方法 交互繪圖的方法主要是使用這個照等級線的指令 將加工輪廓線按實際情況 左偏或右偏一個道具半徑 這是加工輪廓 用照等級線的命令 那麼直接在這個屏幕上生成加工道位軌跡並且交互編成 這是對於這個使用照等級線的這個命令的話 這種方法適於無刀部功能的控制系統 第二次直接對這個零件的輪廓圖形進行編程 這在編制編程過程中除了要挨提示輸入相應的這個加工參數 這個並光標指定編程原點起到點 這個起切線或者走到方向以及退掉點之外 還要根據提示指定刀部方式 並且選擇零件輪廓作爲加工目標 是在直接對零件進行編程的時候所需要這個進行的工作 軟件自動編程在這個由人工來設置好這些部分以後 軟件它自動編程並加入刀部指令 在這種情況下機艙它本身要具有刀部功能 才能夠去採用這個應用中刀部指令 第三是槽槍零件加工時的刀部軌跡 那麼對於槽槍零件加工的時候 它也有兩種刀部軌跡生成方法 一種是把槽槍加工作爲輪廓加工的一種特例來處理 把槽槍作爲輪廓處理輪廓加工 那這個時候是採用交互繪圖的方法 使用照等級線的指令 以及其他圖形編制修改指令 然後進行交互編程 第二種方式是在激活刀部軌跡生成命令後 對照圖形用光標交互的指令 槽槍的邊界圖形及中間的孤島圖形 是在第二種方法裏面的情況 在指定這個孤島圖形以後 並指點編程原點起刀點退刀點交互的輸入 加工參數刀具半徑起刀方式 是採用彎形的還是字字形的方式 那在這個基礎上 軟件自動生成加工刀部軌跡 軟件就自動生成這個加工刀部軌跡 所以這個的話是指它的這個刀部軌跡 在槽槍加工裏面刀部軌跡的第二種生成方式 第四個是曲面加工的刀部軌跡 在曲面造型完成之後 曲面加工是在曲面造型完成之後 進入刀部軌跡生成的分菜單 選取相應的菜單項 輸入相應參數 軟件就自動生成刀部軌跡文件 這是曲面加工刀部軌跡 那在這裏面第一種方法採用截面線造型法 截面線造型法它適用於零件圖 以給出曲面有該截面線行之點的座標值的情況 是截面線造型法 先在這個情況下 先用這個曲線擬合指令 將各截面線的這個選行選行 這個行之點擬合成曲線 然後再用這個曲面擬合指令 將各截面線擬合成光滑曲線 所以在這裏面截面線造型法的話 它實際上跟我們這個行籤法的思想是一致的 跟行籤法的思想是一致的 這是第一種 那麼第二種的話我們再開始指責 迴轉曲面造型法 大家如果學過CD 使用過CD軟件的話 可以知道有些這個實體造型 它是通過迴轉方式來實現的 那麼迴轉曲面造型法在這裏面 它適用於各種迴轉面的造型 它首先根據零件圖給出的已知條件 構造母線 那這個母線可以是直線 圓弧或者各種平面曲線 這是先構造出母線 然後用迴轉面來生成指令 用迴轉面生成指令 令母線繞指定軸 旋轉一定一個指定的角度 生成迴轉曲面 這個就是它的這個迴轉曲面 它的造型方法 第三是行之點造型法 行之點造型法 它適用於零件圖已給出的曲面上的 有該行之點的這個情況 那這個時候可以利用 以點這個擬合曲面的指令 用以點擬合曲面的指令 直接擬合出這個曲面來 這是在這個曲面上 曲面上的點已知的情況下 可以產生這種方法 第四個是邊界線的造型法 邊界線造型法 這個是適用於零件圖已給出的曲面的 四個邊界線的數據的情況 這個時候首先生成邊界線 這個邊界線是根據這個 四個邊界線的數據來生成 那邊界線生成以後 用相應的邊界線曲面 來擬合指令來擬合出曲面 這是第四種 第五種是曲線掃描造型方法 這個時候零件圖給出的是一條掃描母線 和一條導動線的數據 可以先構造掃描母線和導動線 比如說這是一條掃描母線 這是一條掃描母線 這是一個這個 這是一個導動線 那麼這個掃描母線 沿着這個導動線來運動 一般來說是兩個相互垂直的情況 一般來說兩相互垂直 比如說這是一個 這是一個掃描母線 而這一個是這一根是導動線 那麼這個掃描母線沿着這個導動線 不斷地往下走走走 最後就形成了一個這個空間曲面 最後就形成一個空間曲面 這屬於掃描曲線掃描造型法 那用相應的掃描母線 沿導動線運動生成這個曲面 所以這是幾種這個方法 這是幾種這個方法的這個構造過程 那麼在這個造型結束之後 要進行這個後者處理 後者處理的目的是形成速控指令文件 用於它由於各種機艙使用的這個控制系統 所以所使用的速控指令文件的代碼 以及格式它也有所不同 在後者處理前 編程人員需要對該文件進行編輯 按文件規定的格式定義速控指令文件 所使用的代碼程序格式原整化方式 這樣的一些內容 軟件在執行後者處理命令的時候 把自動將自動這個按設計文件定義的內容 輸出所需的速控指令文件 這是後者處理在裏面所需要處理的這個部分 那有些軟件它採用固定的模塊化結構 功能模塊和控制系統是一一對應的 後者處理過程已經固化在這個模塊中 在生成到位軌跡的同時 自動進行後者處理 所以這個後者處理的話 不同軟件它有不同的這個安排 下面我們具體地去看 這個簡單介紹一下Mastercam軟件 Mastercam軟件 它是由美國這個CNC software公司 於1980年推出的 基於微機平臺的CDCAM系統 那它這個早期的是3.0版本 它對三維圖形只有線框造型處理功能 4.0版本起 它增加了曲面造型功能 3.0它只有這個線框造型 4.0它增加了曲面造型功能 5.0版本它增強了曲面 高界曲線的這個生成編輯功能 多曲面的過入倒角處理 多重曲面的連續加工 以及這個曲面的過切檢查和消除功能 這是5.0 顯然5.0比3.0增加的功能要多得多 增加了大量的一些這個功能 那這個Mastercam它這個功能可以分爲五個部分 第一個是這個Master 在這裏面我們所需要介紹的 有這個五個部分 那麼這裏面我們不可能全部給大家做介紹 第一個是Mastercam 它的簡介我們剛纔已經做了介紹 第二是Mastercam 它的基本的窗口 第三它繪製二維圖形繪製 第四個是三維實體繪製 第五個是基本的一些 這個機械加工的一些基礎知識 那Mastercam的話 它是1984年開始誕生的 它誕生以來 以強大加工功能它聞名於世 根據國際CDCM領域的 這個權威調查公司 The SimData Incorporation 它的這個最新數據顯示 它的裝機量居世界第一 所以這個Mastercam 它的應用是非常廣泛的 它作爲基於PC平臺的CDCM軟件 雖然不如工作站的 其軟件功能權模塊多 但就其性能價格比來說 它更有靈活性 對硬件的要求不高 操作靈活 這是對這個Mastercam 它的一些基本特點的分析 那iCloud運行Mastercam 它要求系統具備的條件 包括操作系統是 Windows 9.x NT4 2000 它內存最低是16MB 建議使用的是64MB內存 硬盤要240MB以上 iCloud運行Mastercam 8.0 它要求系統具有的條件 包括CPU 要求這樣的一個CPU 要求能夠運行 但是在這個情況下運行很慢 所以要求用這個 顯示器是800x600的VGA CPU要備數以上 那對於Mastercam窗口的話 主要是有這樣的一個窗口 Mastercam的這個窗口的話 我們看到它 包括了哪幾個部分的這個 界面 對Mastercam來說 它的界面 這個地方是菜單 主菜單 在這裏面是個MainMenu 這個MainMenu 它是一個主菜單 用於確定這個 它的基本的功能 這是MainMenu 而這邊是一些狀態的顯示 是一些當前參數狀態 參數的顯示 這邊是一些圖形菜單 以一些圖形來表示 它的這個菜單功能 像跟這邊的文字菜單 是有對應關係的 它有對應關係 那具體的這個地方 這個地方 它是一個繪圖區 你可以在這個地方進行繪圖 那在這裏面 Mastercam你可以 因爲Mastercam分成 Design模塊 Mirror模塊 List模塊 基本的 不管是哪一個模塊 它的這個基本的界面 都是這樣的一個界面 是對於8.0的情況 我們看看具體的這個二維繪圖 那麼在這裏面 Mastercam它繪圖命令 主要是這個繪圖 繪製直線和圓弧的命令 直線怎麼來繪製 對於直線的繪製 主要是在主菜單中 依次選擇Creator Line在主菜單區 開出如圖所示的Line子菜單 Creator 在主菜單裏面 點擊這個Creator 點擊Creator以後 就會出現二級菜單 在二級菜單裏面 選擇這個Line 這是對於這個 對於 這是對於Mastercam的 基本的一些功能的 基本的一個界面的介紹 Mastercam它已經從這個 已經發展到了 這個7.0和8.0 在很大程度上 增強了這個造型編輯功能 和工藝處理能力 軟件完成包含 從圖形生成 編輯 幾何變換 圖形接口轉換 到刀具運動軌跡計算 工藝參數輸入 通用後者程序處理 家用過程訪問 以及和機場的通信 這樣的一些功能 對於Mastercam的具體的 具體的內容的話 我們在專門會 iPad進行講解 具體在實驗過程中 大家根據書上的 這個Mastercam 3.0的這個介紹 來具體的去 根據書上這個例子來做 來完成這個一個例子 那麼你可以用8.0的 去完成 但是用的是這個書上 這個3.0的這個例子 基本上 它的這個命令過程 是一樣的 只是具體建議 發生了變化 那下面我們繼續 介紹一下第四章的 這個計算機 輸入系統的相應的內容 計算機輸入系統 包括以下這幾部分內容 第一節是概述 第二節是CNC的 軌跡控制原理 第三節是道具位置 補償和半徑補償 第四節 進取速度和加減速控制 第五節 CNC的輸入輸出 與通信功能 首先我們看一下 它的概述 第一節概述 在概述裏面 我們所需要介紹的 包括CNC系統的 構成與功能 CNC的硬件結構 和CNC的軟件結構 那今天在這一講裏面 我們主要要介紹 CNC系統的 構成與功能 對於CNC系統 它的這個構成來說 它的構成 CNC速控系統 CNC它是一個 速控系統 速控控制系統 那數字控制 我們首先介紹一下 數字控制 它的任務 數字控制任務 速控機艙 它的任務主要是在於 製造各種規定的 幾何形狀 在機械製造技術中 被加工零件的 幾何形狀 千變萬化 主要有迴轉體零件 和非迴轉體零件 從控制技術觀點來分析 各種加工方法的時候 主要着眼於 幾何規律方面的控制 在着眼於幾何規律方面的控制 機械製造工藝中的 這個數字控制 就是使得工件 與刀具的相對運動 形成規定的幾何軌跡 機械輔助控制 這是對於這個 機械製造工藝 它的數字 工藝中的數字控制 它所起的基本的作用 機牀數字控制的根本任務 在這裏面我們提到 CNC系統 機牀數字控制 它的根本任務 就是運動軌跡 這個成鏈的控制 和開關鏈的控制 在這裏面 一個是成鏈的控制 一個是開關鏈的控制 成鏈的控制 也就是這個刀具和工件之間的 相對位移鏈的控制 開關鏈的控制 是指各個 比如說組織的這個旋 正轉反轉 這個冷卻的開和停 等等這樣一些 開關鏈的控制 那總體的話 就採用GM代碼和STF 這樣一些代碼 這是機牀數字控制 它所起的作用 一個是成鏈的控制 一個是開關鏈的控制 那麼成鏈的控制 可以採用這個G代碼 這個G代碼 G代碼來完成 而這個開關鏈控制 可以由M代碼STF 等等這樣一些代碼來控制 這個機牀數字控制 它基本的任務 那柔性自動化 它要求CNC 具有通信和DNC功能 柔性自動化還要求這個 柔性自動化還要求CNC 它具有通信和DNC功能 所以對於這個數字控制來說 一方面 它對成鏈開關鏈要進行控制 另一方面 它必須具有通信和DNC功能 這是對於這個 機牀數字控制 它的基本的功能 市場個性化和適應性 要求CNC自身 還需具有結構上的 開放性和功能上的可成功性 這是對於這個CNC的 基本的幾個要求 第二我們看CNC系統 它的組成 根據機牀數字控制任務 CNC系統 它採用了計算機 作爲控制部件 通過常駐在內部的 速控系統軟件 來實現部分或全部速控功能 從而能對機牀運動 進行實時控制 所以這個機牀數字控制任務 在這裏面總結出來 主要是這幾個部分 它採用計算機 作爲控制部件 通過常駐在內部的 速控系統軟件 來實現部分或全部速控能力 從而能對機牀運動 進行實時的控制 所以在這裏面 所需要理解的 是速控數字控制 它的任務 是通過速控系統軟件來實現的 它大部分功能 是通過這個速控系統軟件來實現的 那麼在這個裏面 只要改變計算機的 這個控制軟件 它就能夠實現一種 新的這個控制方法 這是CNC的最大的特點 也就是它的柔性 它的柔性體現在 是採用計算機軟件來實現 那麼功能的變化 只要改變相應的軟件 就可以進行調整 它基本結構組成 我們可以通過圖來進行觀察 那麼在這個圖裏面 給出了整個機牀計算機 這個速控系統 它的組成框圖 它在通常總體考慮 機牀控制功能意義上的一個概念 是這樣一個概念 這是一個CNC系統 它一般的結構的框圖 實際的CNC可以不含 伺服驅動和某些輸入輸出設備 是對實際的CNC 也就是說在這裏面 圖中給出了 這個CNC結構 是一個比較全面的CNC結構 實際運行過程中 CNC它可以不含 伺服驅動和某些輸入輸出設備 第三我們看CNC控制器 一般的工作過程 CNC控制器的一般的 這個工作過程 對於CNC控制器來說 CNC的工作 它是在計算機硬件的支持下 執行軟件控制功能的 這個全過程 首先對於它來說 輸入CNC系統裏面 它輸入CNC控制器 通常有零件程序 機牀參數和補償數據 這樣的幾個輸入 也就是說這些信息 都是由CNC系統 它的輸入部分來完成的 要求輸入CNC控制器 裏面要求這個有零件程序 機牀參數和補償數據 這些都是屬於 這個CNC系統的輸入 基本的這三種數據 輸入程序 這個參數還有補償數據 機牀參數還有補償數據 那輸入程序 顯然是用來這個控制 刀具和弓箭之間相對移動的 而這個機牀參數 機牀參數在這裏面 是用於 機牀參數是用於 這個機牀的設置 還有補償數據 是用於刀具的長度補償和半徑補償 機牀參數和這個 除刀具尺寸外的這個補償數據 一般在機牀出廠 或者用戶安裝調試的時候 就已經設定好 所以主要是零件程序和 刀具尺寸補償數據的輸入 所以在這裏面 機牀參數和一般的補償數據 都已經設置好了 用戶主要是輸入輸入程序和 這個刀具尺寸補償數據 這兩項由這個用戶來輸入 那輸入形式的話 有光電閱讀機子彈輸入 當然現在已經用的不多 還有鍵盤輸入 還有這個磁盤輸入 和連接上級計算機的DNC接口輸入 這樣的幾種方式 光電閱讀機用的已經不多 鍵盤輸入是MDI方式 手動數據輸入 磁盤輸入是比較多的 包括現在軟磁盤輸入 還有連接上級計算機的DNC接口輸入 這個是通過通訊和聯網的方式來實現的 CNC輸入工作方式 它有存儲方式和NC方式 輸入方式工作方式 它有兩種方式 一種是存儲方式 一種是NC方式 存儲方式是把整個零件程序 全部輸入再調出 這屬於存儲方式 NC方式它是邊輸入邊加工 所以CNC輸入工作方式是兩種 一種也就是說 如果這個程序量 能夠在輸入系統裏面 能夠儲存得下的話 它是先輸入進去 然後再進行加工 這是這個存儲方式 另外就是NC方式 就是邊加工邊傳送 這樣的話能夠更 比較少的佔用 CNC的存儲量 從而完成大程序的加工 第二我們看一看 輸入以後要進行一碼 那麼一碼處理 是將零件程序的一個程序段 作爲單位來進行處理 它以一個程序段作爲單位 也就是說它的一碼過程 都是一個程序段 一個程序段來完成的 而不是整個程序一起完成 或者說一個程序段裏面 一個字一個字來完成 它是按一個程序段爲單位 一次性把它進行處理 一碼處理要將零件輪廓信息 進給速度F和其他輔助信息 包括MST解釋後 存放在指定的內存專用區域 這是對於一碼處理 這個一碼處理主要是把這些 MST還有輪廓信息 零件輪廓信息 進給速度F這樣的一些信息 進行解釋 存放在指定的內存專用區域 也就是說形成一箇中間的文件 中間的處理文件 在一碼過程中 還要完成對程序段的語法檢查 發現錯誤應該立即報警 這是對於一碼過程中 對程序段的語法檢查 也就是一碼過程 同時還進行語法檢查 看看這個程序語法上是不是正確 如果語法本身就通不過 那他就沒必要進一碼 他就進行報警 進行這個錯誤檢查 進行這個程序的修改 第三個是刀具的補償 刀具補償 它是指刀具長度和刀具半徑的補償 那麼這個補償詞是需要實行輸入的 刀具補償作用 就是把零件輪廓軌跡 按照已定的這個刀具尺寸 數據自動轉換刀具中心軌跡 是刀具半徑補償 刀具補償它的作用 包括這個刀具的半徑補償和長度補償 高二檔CNC刀具補償 它還包括程序段之間的 這個自動轉換和過竊取判斷 也就是這個C刀具補償功能 它包括程序段之間的 這個自動轉接和過竊取判斷 也就是C刀具補償功能 是對高二檔CNC刀具補償的話 程序段之間有這個自動補償功能的話 它能夠實現刀具的連續切削 而這個對於斬尖過竊取判斷的話 進行這個補償的話 能夠避免過竊取這樣的一個功能 所以說C功能它實際上就實現了 一個是刀具軌跡不連續的情況 一個是刀具互相干涉 形成過切削的情況 能解決這兩個問題 第四個是進給速度處理 速控交通程序給定的 這個刀具相對弓箭的位移動速度 它是在各座標合成運動方向上的速度 也就是F代碼指令值 它是各個方向上的合成速度 比如說由XY和Z座標 三個座標走上同時進行聯動的情況 那麼它最終的F值所表示的指令 它是指XYZ三個座標方向上的合成速度 這是用F值 那速度處理的話 它首先是按照這個合成速度來計算各進給運動座標方向的分速度 爲插補時計算各進給座標形成量做準備 這是先按這個合成運動速度來進行處理 然後同時處理機船的最低和最高速度限制以及自動加減速 這是對這個進給速度的處理 另外第五個是插補 要進行軌跡加工 CNC它必須從一條已知起點和終點的這個曲線上 自動進行數據點密化工作 也就是所謂的這個插補工作 要進這個插補工作 那麼插補 它是在規定的週期內執行一次 也就是在每個週期內 挨指令進給速度計算出一個微小的直線數據段 經過若干插補週期後完成一個程序單的這個加工 所以這就是插補 也就是插補它在規定週期內發出這個指令來 按照這個速度來計算出 這個微小的直線數據段來完成這個插補移動 使得這個形成一個程序單的這個加工 這是插補的這個具體的過程 第六個是位置控制 位置控制 它是在這個處在似乎迴路的位置環上 那麼它的主要的這個工作是在每個採樣週期內 將這個插補的這個 將這個插補計算出的理論位置與實際反饋位置相比較 用叉子來控制這個進給電動機 所以這個的話是指對位置控制 位置控制 它怎麼樣來控制 位置控制實際上就是理論值和實際值的比較 由這個通過這個用這個比較值來控制進給系統的運動 那這個比較的時候 理論值是由這個數據程序給出來 實際值是通過這個檢測來反饋得到的 所以這就是這個理論值和進給值所構成的這個位置控制的這個控制過程 那麼對於這個位置控制這個部分的話 這一部分工作 它可以由這個硬件或者軟件來完成 通常還要完成位置迴路的增益調整 各座標方向的邏輯誤差補償和反向間隙補償 和它的反向間隙補償 這都是需要用這個 這個部分它是用硬件這個迴路來完成的 用這個部分來完成 第七個我們看看這個輸入輸出處理 輸出的處理 它主要是CNC與機牀之間電氣信號的輸入輸出處理和控制 那麼還有這個顯示 顯示它是指爲操作者提供方便而設置的 它包括零件程序的顯示 參數的顯示 這個道具位置顯示 機牀狀態的顯示 報警信息的顯示 有這麼多的顯示都適用於爲了方便用戶的這個控制 那有些CNC 它還有道具加工軌跡的這個靜態動態圖形顯示 另外還有在CNC裝置 CNC控制裏面 它還有這個診斷功能 那自動故障診斷 它是現在CNC所必須具備的功能 通常有聯機診斷和託機診斷兩種功能 對於診斷來說 有聯機診斷和託機診斷是兩種功能 那聯機診斷 所謂的聯機診斷 它是指CNC中的這個自動診斷程序 融合在各個部分 隨時檢查不正常的事件 這屬於聯機診斷 就是機牀本身在運行過程中 要不斷地接受這個診斷程序的檢查 這種方式我們把它稱爲是聯機診斷 那託機診斷 它是在CNC不工作情況下的診斷 通過配備的各種託機診斷程序 對存儲器外圍設備接口和IO接口進行檢查 這是對這個託機診斷 也就是在機牀不加工 適用系統不運行的情況下的這個診斷 我們把它稱爲是這個託機診斷 託機診斷也可採用遠程通信方式進行 也就是所謂的遠程診斷 這是採用這個遠程的方式來實現這個託機診斷 遠程診斷 它是把用戶的這個CNC通過網絡與遠程通信診斷中的中心的這個計算機相連 由診斷中心計算機對CNC進行診斷 故障定位和修復 這是遠程診斷 所以在這裏面診斷的話 我們可以把它這個稱爲這個聯機診斷和託機診斷 而託機診斷還包括遠程診斷 託機診斷還包括遠程診斷 是把這個用戶的CNC通過網絡與遠程通信診斷中心的計算機相連 由診斷中心計算機對CNC進行診斷 故障定位和會修復 這樣的幾個功能 這是遠程診斷 CNC它的工作內容和工作過程可以用這個圖來概括 那麼在這裏面 由零件程序首先進來 零件程序把它輸入進來 進行易碼 在易碼的時候 首先 它把它分成幾種方式來處理 那麼一種是SMT的指令的處理 如果是SMT指令 那麼就進行這部分處理 是輸送到可編程序控制器 然後這個通過可編程序控制器來控制這個各個軸的控制與這個輔助操作處理 那麼這主要最後是驅動這個主動電動機和電池控制 如果是基帶碼指令 那麼進機指令處理 那麼主要是進行這個插補預處理 然後根據這個SMT執行完信號來完成這個插補運算 來完成插補運算 那麼對於這個 如果程序在這個易碼過程 如果是這個座標及盜捕參數的話 要對座標以及盜捕進行處理 然後進行這個速度處理 把它綜合起來 進行位置控制等等 這樣的幾個部分把它合成到一起 那麼這裏面第一個層是屬於速度層 第二層屬於存儲層 第三層屬於工作層 還有這個是調節層 還有這個調節層 最後是機場控制層 這幾個層把它整個的構成一個速控系統 整個構成一個速控系統 CNC控制器它的功能的話 通常包括基本功能和選擇功能 通常的功能包括軸控制功能 CNC可控制的這個和同時控制軸速 屬於它的軸控制功能 這個速控機場運動的這個軸 有移動軸和迴轉軸 有基本軸和附加軸 控制軸速越多 尤其是同時控制的這個軸速越多 CNC控制器它就越複雜 多軸聯動的這個零件編制也就越困難 另外是整備功能的控制 也稱爲機功能 用來指令機場運動方式 包括基本移動 平面選擇 整備設定 道具補償 固定循環密 音質轉換 等等這樣的一些指令 還有插譜功能 插譜功能實際上是用道具運動的軌跡 分爲粗插譜和精插譜 精插譜實際上是更細的細化 還有進給功能 進給功能主要是用F值來指令各軸進行運動 進給速度 包括切削進給速度 同步進給速度 還有快速進給速度 還有進給倍率 這樣的幾個部分 對於這個速度 插譜速度 還有主軸功能 主軸功能就是指定這個主軸轉速的功能 用S代碼和後面的數字來表示 一般來說是S4位 還有輔助功能 用來指定主軸的起停和轉向 另外還有道具功能和第二輔助功能 這樣的一些功能 第八是補償功能 補償功能一種是道具指定補償和程序上自動轉接 變化成屬於C功能 另外就是思港的邏輯誤差和海峽間隙 或者熱變性補償 還有字符圖形顯示功能 還有字整段功能 這個顯然在前面 我們在這個整段功能裏面給大家做過介紹 包括這個遠程整段功能 第十一個是通信功能 用CNC控制器 它具有這個RS232通信接口 還有DNC接口 還可以與MAP相連 接入工廠通信網絡 這是它的通信功能 DNC的話 它設有緩衝程度器 可以速控格式輸入 也可以二進制格式輸入 進行高速的傳輸 最後還有這個人機交互圖形編程功能 目的是進一步提高速控機船的開動率和編程效率 可以直接根據萊特圖來輸入簡單表示的幾何尺寸生成程序 可以用對話方式來編程 可以用這個紅程序來編程 這是對於速控系統基本的功能 今天這一講我們主要是介紹了自動編程裏面的圖形交互功能 以及第四章裏面的速控系統 CNC速控系統的一些基本的概念 我們今天介紹到這裏面 下課