数控系统的优点及功能

　　摘要：数控系统（简称CNC），在现代化工业中的用处越来越得到各界的重视，其特点和功能也十分的庞大，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
　　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数控功能丰富
　　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。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，方便操作。
　　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。数控镗铣床、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系统就越复杂，编程也越困难。
　　（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廓（平面或空间）加工轨迹运算的功能。一般CNC系统仅具有直线和圆弧插补，而现在较为高档的数控系统还备有抛物线、椭圆、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、镗孔、深孔钻削和切螺纹等，所需完成的动作循环十分典型，而且多次重复进行，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mmr，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0200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mmin（rmin）。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0200之间对预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：该功能按零件轮廓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：包括螺距误差补偿和反向间隙误差补偿功能，即事先测量出螺距误差和反向间隙，并按要求输入到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磨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CNC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。
　　通常不同的CNC装置所设置的诊断程序不同，可以包含在系统程序之中，在系统运行过程中进行检查，也可以作为服务性程序，在系统运行前或故障停机后进行诊断，查找故障的部位，有的CNC装置可以进行远程通信诊断。
　　通过以上的介绍不难看出，CNC这一系统优点十分的明显，功能上也可以满足生产的各个方面需要，很值得我们去不断的深入研究和探索。
　　参考文献
　　〔2〕刘介才。工厂数控系统的特点〔M〕。北京：机械工业出版社，1998。
　　〔3〕上海市电机工程学会，电世界委员会。电工问答1500例〔M〕。上海：上海科学技术出版社，1988。