数控技术
数控系统的优点及功能
桑国兴
（唐钢自动化公司河北唐山
063000)
数字技术与应用
摘要：数控系统(称CNC)在现代化工业中的用处越来越得到各界的重视，其特点和功能电十分的鹿大，本文从几个方面着重介绍了这一系统的优点及功能。
关键词：数控系统优点功能
文献标识码：A
中图分类号：TP273.5
1、数控系统的灵活性和通用性 CNC装置的功能大多由软件实现，且
软硬件采用模块化的结构，使系统功能的修改、扩充变得较为灵活.CNC装置其基本配置部分是通用的，不同的数控机床仅配置相应的特定的功能模块，以实现特定的控制功能。
1.1数控功能丰高
(1)插补功能：二次曲线、样条，空间曲面插补。(2)补偿功能：运动精度补偿、随机误差补偿、非线性误差补偿等。(3)人机对话功能：加工的动、静态跟踪显示，高级人机对话窗口，(4)编程功能：G代码、蓝图编程、部分自动编程功能。
1.2可靠性高
CNC装置采用集成度高的电子元件、芯片、采用VLSI本身就是可靠性的保证。许多功能由软件实现，使硬件的数量减少。丰富的故障诊断及保护功能(大多由软件实现) 从而可使系统的故障发生的频率和发生故障后的修复时间降低。
1.3使用维护方便
(1)操作使用方便：用户只需根据单的提示，便可进行正确操作。(2)编程方便；具有多种编程的功能、程序自动校验和模拟仿真功能。(3)维护维修方便：部分日常维护工作自动进行(润滑，关键部件的定期检查等)，数控机床的自诊断功能，可迅速实现故障准确定位。
1.4易于实现机电一体化
数控系统控制柜的体积小采用计算机，硬件数量减少，电子元件的集成度越来越高，硬件的不断减小)，使其与机床在物理上结合在一起成为可能，减少占地面积，方使操作。
2、数控系统装置的功能
从外部特征来看，CNC装置是由硬件(通用硬件和专用硬件)和软件(专用)两大部分组成。CNC装置的功能包括基本功能和辅助功能。
2.1数控系统的基本功能
数控系统基本配置的功能，即必备的功万方数据
文章编号：1007-9416(2011)03002302
能。插补功能，控制功能、准备功能，进给功能、刀具功能、主轴功能、辅助功能、字符显示功能。
2.2数控系统的辅助功能
用户可以根据实际要求选择的功能。补偿功能、固定循环功能、图形显示功能、通信功能、人机对话编程功能。
(1)控制功能：CNC能控制和能联动控制的进给轴数。CNC的控制进给轴有；移动轴和回转轴；基本轴和附加轴。如，数控车床至少需要两轴联动，在具有多刀架的车床上则需要两轴以上的控制轴。数控铣床、加工中心等需要有3根或3根以上的控制轴。联动控制轴数越多，CNC系就越复杂，编程也越围难。
(2)准备功能；即G功能：指令机床动作方式的功能。
(3)插补功能和固定循环功能，所谓插补功能是数控系统实现零件轮魔(平面或空间)加工轨迹运算的功能。一般CNC系统仅具有直线和弧插补，面现在较为高档的数控系统还备有抛物线、圆、极坐标、正弦线、螺旋线以及样条曲线插补等功能。在数控力口工过程中，有些加工工序如钻孔.攻丝、键孔、深孔钻削和切螺纹等，所需完成的动作循环十分典型，面且多次重复进行，数控系统事先将这些典型的固定循环用C代码进行定义，在加工时可直接使用这类C代码完成这些典型的动作循环，可大大简化编程工作。
(4)进给功能：数控系统的进给速度的控制功能，主要有以下三种：第一、进给速度：控制刀具相对工件的运动速度，单位为mm/min，第二、同步进给速度：实现切削速度和进给速度的同步，单位为mm/r，用于加工螺纹，第三、进给倍率(进给修调率)：人工实时修调进给速度。即通过面板的倍率波段开关在0%-200%之间对预先设定的进给速度实现实时修调。
(5）主轴功能；数控装置的主轴的控制功能，主要有以下几种：第一、切削速度(主轴转速)：刀具切削点切削速度的控制功能，单位为m/min(r/min).第二，恒线速度控
制：刀具切削点的切削速度为恒速控制的功能。如端面车削的恒速控制。第三，主轴定向控制：主轴周向定位控制于特定位置的功能。第四，C轴控制；主轴周向任意位置控制的功能。第五，切削倍率(主轴修调率)：人工实时修调切削速度。即通过面板的倍率波段开关在0%-200%之间对倾先设定的主轴速度实现实时修调。
(6)辅助功能：即M功能：用于指令机床辅助操作的功能，
(7)刀具管理功能；实现对刀具几何尺寸&刀具寿命的管理功能。
(8)补偿功能，第一、刀具半径和长度补偿功能：该功能按零件轮廉编制的程序去控制刀具中心的轨迹，以及在刀具磨损或更换时(刀具半径和长度变化)，可对刀具半径或长度作相应的补偿。该功能由G指令实现。第二、传动链误差：包括媒距误差补偿和反向间隐误差补偿功能，即事先测量出螺距误差和反向间隙，并按要求输人到CNC装置相应的储存单元内，在坐标轴运行时，对螺距误差进行补偿；在坐标轴反向时，对反向间隙进行补偿。第三，智能补偿功能：对诸如机床几何误差造成的综合加工误差，热变形引起的误差、静态弹性变形误差以及由刀具损所带来的加工误差等，都可采用现代先进的人工智能、专家系统等技术建立模型，利用模型实施在线智能补偿，这是数控技术正在研究开发的技术。
(9)人机对话功能，在CNC装置中配有单色或彩色CRT，通过软件可实现字符和图形的显示，以方便用户的操作和使用。在 CNC装置中这类功能有：菜单结构的操作界面，零件加工程序的编辑环境，系统和机床参数，状态，故障信息的显示，查询或修改画面等。
(10)自诊断功能；一般的CNC装置或多或少都具有自诊断功能，尤其是现代的CN C装置，这些自诊断功能主要是用软件来实现的。具有此功能的CNC装置可以在故障出现后迅速查明故障的类型及部位，便于及时排除故障，减少故障停机时间。
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