數(shù)控銑床系統(tǒng)分類構(gòu)成
目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速發(fā)展，從解決短缺為主逐步向建設(shè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，鋼鐵、煤炭、汽車、房地產(chǎn)、建材、機(jī)械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，所需要的加工配套設(shè)備和帶來的加工制造業(yè)非常大的需求，尤其是對機(jī)床市場和數(shù)控銑床、加工中心等先進(jìn)現(xiàn)代化設(shè)備的巨大需求。
中國制造企業(yè)對技術(shù)的要求也越來越高，制造業(yè)對設(shè)備的升級改造，也再慢慢的發(fā)生巨大的變化。汽車、船舶、工程機(jī)械、航天航空等行業(yè)將為我國機(jī)床行業(yè)提供巨大的需求。
美國Dynapath系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，熱變形小，便于板子更換和靈活結(jié)合，日本FANUC系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，減少板間插接件，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)硬件是一個具有輸入輸出功能的專用計算機(jī)系統(tǒng)，按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；測量系統(tǒng)檢測機(jī)械的直線和回轉(zhuǎn)運動位置、速度，并反饋到控制系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，來修正控制指令；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將來自控制系統(tǒng)的控制指令和測量系統(tǒng)的反饋信息進(jìn)行比較和控制調(diào)節(jié)，控制PWM電流驅(qū)動伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械按要求運動。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)硬件是具有人際交互功能，具有包括現(xiàn)場總線接口輸入輸出能力的專用計算機(jī)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機(jī)。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
從硬件結(jié)構(gòu)上的角度，數(shù)控系統(tǒng)到目前為止可分為兩個階段共六代，第一階段為數(shù)值邏輯控制階段，其特征是不具有CPU，依靠數(shù)值邏輯實現(xiàn)數(shù)控所需的數(shù)值計算和邏輯控制，包括第一代是電子管數(shù)控系統(tǒng)，第二代是晶體管數(shù)控系統(tǒng)，第三代是集成電路數(shù)控系統(tǒng)；第二個階段為計算機(jī)控制階段，其特征是直接引入計算機(jī)控制，依靠軟件計算完成數(shù)控的主要功能，包括第四代是小型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，第五代是微型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，第六代是PC數(shù)控系統(tǒng)。
CNC系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、起點、終點、既定速度等進(jìn)行中間輸出點的插值密化運算。上述密化計算不僅要嚴(yán)格遵循給定軌跡要求還要符合機(jī)械系統(tǒng)平穩(wěn)運動加減速的要求。根據(jù)運算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出形成進(jìn)給運動的位置指令。這個過程稱為插補(bǔ)運算。計算得到進(jìn)給運動的位置指令通過CNC內(nèi)或伺服系統(tǒng)內(nèi)的位置閉環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)控制調(diào)節(jié)，輸出電流驅(qū)動電機(jī)帶動工作臺或刀具作相應(yīng)的運動，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)。CNC系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)進(jìn)行運算，一邊進(jìn)行加工，是一種典型的實時控制方式。
診斷程序的功能是在程序運行中及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件（CPU、存儲器、接口、開關(guān)、伺服系統(tǒng)等）的功能是否正常，并指出發(fā)生故障的部位。
中國制造企業(yè)對技術(shù)的要求也越來越高，制造業(yè)對設(shè)備的升級改造，也再慢慢的發(fā)生巨大的變化。汽車、船舶、工程機(jī)械、航天航空等行業(yè)將為我國機(jī)床行業(yè)提供巨大的需求。
美國Dynapath系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，熱變形小，便于板子更換和靈活結(jié)合，日本FANUC系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，減少板間插接件，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)硬件是一個具有輸入輸出功能的專用計算機(jī)系統(tǒng)，按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；測量系統(tǒng)檢測機(jī)械的直線和回轉(zhuǎn)運動位置、速度，并反饋到控制系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，來修正控制指令；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將來自控制系統(tǒng)的控制指令和測量系統(tǒng)的反饋信息進(jìn)行比較和控制調(diào)節(jié)，控制PWM電流驅(qū)動伺服電機(jī)，由伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械按要求運動。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)硬件是具有人際交互功能，具有包括現(xiàn)場總線接口輸入輸出能力的專用計算機(jī)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機(jī)。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
從硬件結(jié)構(gòu)上的角度，數(shù)控系統(tǒng)到目前為止可分為兩個階段共六代，第一階段為數(shù)值邏輯控制階段，其特征是不具有CPU，依靠數(shù)值邏輯實現(xiàn)數(shù)控所需的數(shù)值計算和邏輯控制，包括第一代是電子管數(shù)控系統(tǒng)，第二代是晶體管數(shù)控系統(tǒng)，第三代是集成電路數(shù)控系統(tǒng)；第二個階段為計算機(jī)控制階段，其特征是直接引入計算機(jī)控制，依靠軟件計算完成數(shù)控的主要功能，包括第四代是小型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，第五代是微型計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，第六代是PC數(shù)控系統(tǒng)。
CNC系統(tǒng)根據(jù)工件加工程序中提供的數(shù)據(jù)，如曲線的種類、起點、終點、既定速度等進(jìn)行中間輸出點的插值密化運算。上述密化計算不僅要嚴(yán)格遵循給定軌跡要求還要符合機(jī)械系統(tǒng)平穩(wěn)運動加減速的要求。根據(jù)運算結(jié)果，分別向各坐標(biāo)軸發(fā)出形成進(jìn)給運動的位置指令。這個過程稱為插補(bǔ)運算。計算得到進(jìn)給運動的位置指令通過CNC內(nèi)或伺服系統(tǒng)內(nèi)的位置閉環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)控制調(diào)節(jié)，輸出電流驅(qū)動電機(jī)帶動工作臺或刀具作相應(yīng)的運動，完成程序規(guī)定的加工任務(wù)。CNC系統(tǒng)是一邊插補(bǔ)進(jìn)行運算，一邊進(jìn)行加工，是一種典型的實時控制方式。
診斷程序的功能是在程序運行中及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，并指出故障的類型。也可以在運行前或故障發(fā)生后，檢查系統(tǒng)各主要部件（CPU、存儲器、接口、開關(guān)、伺服系統(tǒng)等）的功能是否正常，并指出發(fā)生故障的部位。
