1、“.....实现机床的控制和管理功能,如开关量控制逻辑状态监测键盘显示器接口等。接口电路同与其相连的外设硬件电路特性密切相关,如驱动功率电子匹配干扰抑制等。外部设备及接口接口手动数据输入是通过数控面板上的键盘常为软触键进行操作的。当扫描到按下键的信号时,就将数据送入移位寄存器,其输出经过报警检查。若不报警,数据经选择门移位寄存器数据总线送入中若报警则数据不送入。数据输入输出串行接口装置控制对立的单台机床时,通常需要与下列设备相接并进行数据的输入输出。数据输入输出设备如光电纸带阅读机纸带穿孔机打印和穿复校设备零件的编程机和可编程控制器的编程机等。外部机床控制面板尤其是大型机床,为操作方便常在机床上设外部的机床控制面板,可分为固定式或悬挂式两种。通用的手摇脉冲发生器。进给驱动和主轴驱动线路般情况下它们与装置装在同机柜或相邻机柜内,与装置通过内部连线相连,它们之间不设置通用输出输入接口。此外,装置还要与上级主计算机或计算机直接通信,或通过工厂局部网络相连,从而具有网络通信功能。机床的控制通道机床的控制通道是指微机与机床之间的联接电路......”。
2、“.....通常由数控系统中的控制器和控制软件共同完成。控制器的功能特点能够可靠地传送控制机床动作的相应控制信息,并能够输入控制机床所需的有关状态信息。能够进行相应的信息转换,以满足系统的输入与输出要求。具有较强的阻断干扰信号进入计算机的能力,以提高系统的可靠性。.系统的硬件结构单微处理机与多微处理机结构.单微处理机结构这种结构只有个微处理机,采用集中控制分时方法处理数控的各个任务。有的装置虽有个以上的微处理机,但其中只有个微处理机能够控制系统总线,占有总线资源,而其他微处理机成为专用的智能部件,不能控制系统总线,不能访问主存储器,它们组成主从结构如系统。这类结构也属于单微机结构。在这种单微机结构中,所有的数控功能和管理功能都由个微机来完成,因此装置的功能将受到微处理器的字长数据宽度寻址能力和运算速度等因素的影响和限制。.多微处理机结构有些多微处理机结构中,有个或个以上的微处理机构成处理部件,处理部件之间采用紧耦合,有集中的操作系统,并共享资源。有些多微处理结构则有个或个以上的微处理机构成的功能模块......”。
3、“.....有多重操作系统,能有效地实现并行处理。这种结构中的各处理机分别承担定的任务,通过公共存储器或公用总线进行协调,实现各微机间的互联和通信。多微处理机的结构特点性能价格比高。多微机结构中的每个微机完成系统中指定的部分功能。独立执行程序。它比单微机提高了计算的处理速度,适于多轴控制高进给速度高精度高效率的数控要求。由于系统采用共享资源,而单个微处理机的价格又比较便宜,使装置的性能价格比大为提高。采用模块化结构,有良好的适应性和扩展性。多微机的装置大都采用模块化结构,可将微处理器存储器控制组成独立微机级的硬件模块,相应的软件也采用模块结构.固化在硬件模块中。硬软件模块形成特定的功能单元,称为功能模块。功能模块间有明确定义的接口.接口是固定的,符合工厂标准或工业标准,彼此可以进行信息交换。这样可以积木式地组成装置,使装置设计简单适应性和扩展性好试制周期短调整维护方便结构紧凑效率高。硬件易于组织规模生产。由于硬件是通用的,容易配置,只要开发新的软件就可构成不同的装置,因此多微处理机结构便于组织规模生产,且保证质量。有很高的可靠性......”。
4、“.....形成若干模块。如果个模块出了故障,其他模块仍照常工作,而不像单微机那样.旦出故障就造成整个系统瘫痪。而且插件模块更换方便,可使故障对系统的影响减到最小。另外,由于多微机的装置可进行资源共享,省去了些重复机构,不但降低了造价,也提高了系统的可靠性。大板式结构与功能模块式结构.大板式结构大板式结构系统的装置由主电路板位置控制板板图形控制板和电源单元等组成。主电路板是大印刷电路板,其他电路是小印刷电路板,它们插在大印刷电路板上的插槽内,共同构成装置。下图为大板式结构示意图。.功能模块式结构在采用功能模块式结构的装置中,整个装置按功能划分为模块,硬件和软件的设计都采用模块化设计方法,即每个功能模块被做成尺寸相同的印刷电路板称功能模块,而相应功能模块的控制软件也模块化。这样形成个“交钥匙”系统产品系列,用户只要按需要选用各种控制单元母板及所需功能模板,再将各功能模板插入控制单元母板的槽内,就搭成了自己需要的系统控制装置。常见的功能模块有控制板位置控制板板图形板通信板及主存储器模板等种。另外......”。
5、“.....上面有由用户定义的按键。用户只要按产品的型号功能把各功能模块外设相应的电缆带插头及按钮箱机床操作面板及,购买回来,经组装连接便可,从而大大方便了用户。.系统的软件系统软件的组成与功能系统软件可分为管理软件与控制软件两部分。管理软件包括零件程序的输入输出,显示,诊断和通信功能软件控制软件包括译码刀具补偿速度处理插补运算和位置控制等功能软件。.输入程序输入程序的功能有两个是把零件程序从阅读机或键盘经相应的缓冲器输入到零件程序存储器二是将零件程序从零件程序存储器取出送入缓冲器。.译码程序在输入的零件加工程序中,含有零件的轮廓信息线型,起点终点坐标值工艺要求的加工速度及其他辅助信息换刀冷却液开关等。这些信息在计算机作插补运算与控制操作之前,需按定的语法规则解释成计算机容易处理的数据形式,并以定的数据格式存放在给定的内存专用区间,即把各程序段中的数据根据其前面的文字地址送到相应的缓冲寄存器中。译码就是从数控加工程序缓冲器或缓冲器中逐个读入字符,先识别出其中的文字码和数字码,然后根据文字码所代表的功能......”。
6、“.....数据处理程序数据处理程序有三个任务,即刀具半径补偿,速度计算即根据合成速度算出各轴的分速度以及辅助功能的处理等。刀具半径补偿是把零件的轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹速度计算确定加工数据段的运动速度,开环系统根据给定进给速度计算出频率,而闭环半闭环系统则根据算出位移量辅助功能处理是指换刀,主轴启动停止,冷却液开停等辅助功能的处理即功能的传送及其先后顺序的处理。数据处理是为了减轻插补工作及速度控制程序的负担,提高系统的实时处理能力,故也称为预计算。刀具半径补偿的概念在连续进行轮廓加工过程中,由于刀具总有定的半径例如铣刀的半径或线切割机的钼丝或铜丝半径等,所以刀具中心运动轨迹并不等于加工零件的轮廓。如下图所示,在进行内轮廓加工时,要使刀具中心偏移零件的内轮廓表面个刀具半径值,而在进行外轮廓加工时,要使刀具中心偏移零件的外轮廓表面个刀具半径值。这种偏移即称为刀具半径补偿。为了分析问题方便标准规定,当刀具中心轨迹在编程轨迹零件轮廓前进方向的左边时,称为左刀补,用指令代码表示,图中所示零件轮廓内部的虚线轨迹。反之......”。
7、“.....称右刀补,用表示,如图中所示零件轮廓外部的虚线轨迹。当不需要进行刀补时,用表示。,和均属于模态代码,旦执行便直有效,直到同组其他代码出现后才被取消。在早期的硬件数控系统中,由于其内存容量和数据处理能力的限制,不可能完成很复杂的大量计算,相应的刀具半径补偿功能较为简单,般采用功能刀具补偿方法。这种方法仅根据本段程序的轮廓尺寸进行刀补,不能解决程序段之间的过渡问题,这样编程人员必须事先估计出刀补后可能出现的间断点和交叉点的情况,进行人为处理,将工件轮廓转接处处理成圆弧过渡形式。如图所示,在刀补后出现间断点时,可以在个间断点之间增加个半径为刀具半径的过渡圆弧。而在刀补后出现交叉点时,点不易求得,可事先在两个程序段之间增加个过渡圆弧,其半径需大于刀具半径,以免过切。显然,这种功能刀补对于编程员来讲是很不方便的。为保证定的零件轮廓,实现刀具半径补偿,要计算刀具半径补偿矢量简称刀补矢量。此矢量是大小等于刀具半径方向垂直于零件表面轮廓的二维矢量,随着刀具的移动,刀具半径补偿矢量也不断变化。在刀具补偿程序中......”。
8、“.....即计算出刀具的偏移量和旋转角度。其计算方法有刀具半径分量法法或逐点比较法极坐标输入法三角函数法等。功能刀具半径补偿刀具半径补偿的原理及计算硬件数控机床常用的刀具半径补偿方法,其主要特点是在程序段转换时如折线或直线与圆弧不相切时采用圆弧过渡。这种方法在拐角处铣刀刃与工件间的接触产生停顿时间,工艺性不好,不适合坐标以上的刀具半径补偿。理想的过渡形式应是直线过渡形式。可见,这种刀补方法追免了刀具在尖角处的停顿现象。计算机数控的刀具半径补偿般都采用直线过渡的方法,在系统程序中有个刀具半径补偿子程序,需要时可调用之。.插补计算程序插补计算是系统中最重要的计算工作之。装置中采用的是硬件电路即插补器来实现各种轨迹的插补。为了在软件系统中计算所需的插补轨迹,这些数字电路必须由计算机的程序来模拟。计算机由若干条指令来实现插补工作,但执行每条指令都需要花费定的时间,而过去小型或微型计算机的计算速度都不能满足数控机床对进给速度和分辨率的要求。在实际的系统中,常采用数据采样的插补方法,将插补功能分割成软件插补和硬件插补两部分......”。
9、“.....而硬件电路再在段的起点和终点之间进行数据的“密化”,使刀具轨迹控制在允许的误差之内。即软件实现粗插补,硬件实现细插补。.伺服位置控制软件伺服位置控制软件的主要功能是对插补值进行处理取全值或取其半值,计算出位置的命令值,同时读次实际的反馈值,然后计算出命令值与反馈值间的差值称为位置跟随误差,再乘上增益系数,并加上补偿量从而得到速度命令值。.输出程序输出程序的功能有如下几项进行伺服控制,如上所述。反向间隙补偿处理反向间隙值由程序预置。若轴由正向变成负向运动,则在反向前输出个正向脉冲反之,若由负向变成正向运动,则在反向前输出个负向脉冲为反向间隙,因实际情况而异。进行丝杠螺距误差补偿方法见后面相关内容辅助功能的输出代码大多是开关量控制,由机床强电执行。.管理程序当个数据段开始插补加工时,管理程序即准备下个数据段的读入译码处理,调用各功能子程序,准备好下段数据。旦本数据段加工完毕便立即开始下段插补。为数据输入处理及切削加工过程服务的各个程序均由管理程序进行调度。管理程序还要对面板命令时钟信号故障信号等引起的中断进行处理......”。
[定稿]CA6140普通车床数控改造设计说明书.doc
CAD-A0-电气原理图.dwg
(CAD图纸)
CAD-A0-数控总图.dwg
(CAD图纸)
CAD-A1-横向进给系统图.dwg
(CAD图纸)
CAD-A1-主轴箱装配图.dwg
(CAD图纸)
CAD-A1-自动回转刀架.dwg
(CAD图纸)
CAD-A1-纵向进给系统图.dwg
(CAD图纸)
CAD-A2-调隙式齿轮.dwg
(CAD图纸)
CAD-A2-横向丝杠支座.dwg
(CAD图纸)