計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置(cNc裝置)以存儲(chǔ)程序方式工作,其工作是在硬件支持下,執(zhí)行軟件的全過(guò)程。
①輸人。輸入cNc裝置的零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)。輸入的方式有光電閱讀機(jī)輸入、鍵盤(pán)輸人、磁盤(pán)輸入、連接上位計(jì)算機(jī)的DNc接口輸入、網(wǎng)絡(luò)輸人。從cNc裝置工作方式看,有存儲(chǔ)丁作方式和手工直接輸人工作方式。cNc裝置在輸人過(guò)程中通常還要完成無(wú)效碼刪除、代碼校驗(yàn)和代碼轉(zhuǎn)換等工作。
②譯碼。譯碼處理,是根據(jù)一定的語(yǔ)言規(guī)則對(duì)輸人的零件加工程序中,含有零件的輪廓信息(線型,起終點(diǎn)坐標(biāo))、進(jìn)給速度(F代碼)和其他的輔助信息(M、s、T代碼等),解釋成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)形式,并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內(nèi)存專用區(qū)間。cNc裝置接一個(gè)程序段為單位。在譯碼過(guò)程中,還要完成對(duì)程序段的語(yǔ)法檢查等工作,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤立即報(bào)警。
③數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理包括刀具補(bǔ)償、速度計(jì)算以及輔助功能的處理等。刀具補(bǔ)償分刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。現(xiàn)代(M裝置中,刀具補(bǔ)償工作還包括程序段之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)接和過(guò)切削判斷。
速度計(jì)算是按編程所給的合成進(jìn)給速度計(jì)算出各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向的分速度。另外對(duì)機(jī)床允許的最低速度和最高速度的限制進(jìn)行判斷并處理。在有些cNc裝置中,軟件的自動(dòng)加減速也是在這里處理的。
輔助功能如換刀、主軸啟停、冷卻液開(kāi)停等大部分都是開(kāi)關(guān)量信號(hào)。主要丁作是識(shí)別、存儲(chǔ)設(shè)置標(biāo)志,在程序執(zhí)行時(shí)發(fā)出信號(hào),讓機(jī)床相脯部件執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
④插補(bǔ)。插補(bǔ)的任務(wù)是通過(guò)插補(bǔ)計(jì)算程序在一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。插補(bǔ)程序在每個(gè)插補(bǔ)周期運(yùn)行一次,在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi),根據(jù)指令進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小的直線數(shù)據(jù)段。通常經(jīng)過(guò)若干個(gè)插補(bǔ)周期后,即完成從程序噩起點(diǎn)到終點(diǎn)的“數(shù)據(jù)密化”工作。
目前,在cNc裝置中.僅能對(duì)直線、圓弧和螺旋線進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算。在一些專用的或較高檔的cNc裝置中還能完成對(duì)橢圓、拋物線、正弦線和一些專用曲線的插補(bǔ)計(jì)算。插補(bǔ)計(jì)算實(shí)時(shí)性很強(qiáng),耍盡量縮短一次插補(bǔ)運(yùn)算的時(shí)問(wèn),以便更好地處理其他工作,并使進(jìn)給的最大速度得以提高。
⑤位置控制。位置控黼處在伺服回路的位置環(huán)上,這部分工作可以由軟件實(shí)現(xiàn),也可以由硬件完成。它的主要任務(wù)是在每個(gè)采樣周期內(nèi),將理論位置與實(shí)際反饋位置相比較.用其差值去控制伺服電機(jī)。在位置控制中通常還要完成位置回路的增益調(diào)整,各坐標(biāo)方向的螺距誤差補(bǔ)償向間隙補(bǔ)償,以提高機(jī)床的定位精度。
⑥I/0處理。I/O主要處理cNc裝置面板開(kāi)關(guān)信號(hào)、機(jī)床電氣信號(hào)的輸人、輸出和控制(如換刀、換擋、冷卻等)。
⑦顯示。cNc裝置的顯示主要為操作者提供方便,通常用于零件程序的顯示、參數(shù)顯示、刀具位置顯示、機(jī)床狀態(tài)顯示、報(bào)警顯示等。有些cNc裝置中還有刀加工軌跡的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖形顯示。
③診斷,F(xiàn)代cNc裝置都具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)診斷的能力。聯(lián)機(jī)診斷是 指cNc裝置中的自診斷的程序隨時(shí)檢查不正確的事件。脫機(jī)診斷是指系 統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的診斷,一般cNc裝置配備有各種脫機(jī)診斷程序以檢查存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備(cRT、閱讀機(jī),穿孔機(jī))、1/o接口等。脫機(jī)診斷還可以采用遠(yuǎn)程診斷方式進(jìn)行,即把用戶的cNc通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信診斷中心的計(jì)算機(jī)相連.對(duì)cNc裝置進(jìn)行診斷、故障定位和修復(fù)。