单元一  数控系统的基本概念

教学目标：

    1．使学生了解本门课程的性质、任务与作用，明确课程学习的目标、要求，激发学生学习本课程的兴趣。

    2.使学生了解数控系统的基本概念、数控系统的组成及主要工作过程，融职业素质教育于课堂教学中。

教学内容： 

    一、数控系统的基本概念

    1.数控：数字控制(Numerical　Control缩写为NC)的简称。 

    2.数控系统：用数字控制技术实现的自动控制系统。

  数控系统是用数字控制技术实现的自动控制系统，其被控对象可以是各种生产过程。任何生产都有一定的过程，采用数字控制技术，生产过程被用某种语言编写的程序来描述，以数字形式送入计算机或专用计算装置，利用计算机的高速数据处理能力，识别出该程序所描述的生产过程，通过计算和处理，将此程序分解为一系列的动作指令，输出并控制生产过程中相应的执行对象，从而可使生产过程能在人不干预或少干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。

    3.数控机床：数控系统与机床本体的结合体。

    数控系统与被控机床本体的结合体称为数控机床。数控机床是具有高附加值的技术密集性产品，实现了高度的机电一体化。它集机械制造、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种技术为一体，使传统的机械加工工艺发生了质的变化。这个变化的本质就在于用数控系统实现了加工过程的自动化操作。

    二、数控系统的组成

    1.数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、驱动装置、机床电器逻辑控制装置四部组成，机床本体为被控对象。

    2.计算机数控系统的组成

    1）采用计算机数控装置的数控系统称为CNC。

    2）现代数控系统的开关量控制采用PLC。

    3) Fanuc 0i-C数控系统的主要部件:数控装置（显示器、数控键盘）、操作面板、伺服放大器、伺服电机、I/O单元等。

    3.Fanuc 0i-C数控系统的部件连接：

    经FANUC 串行伺服总线FSSB，用一条光缆与多个进给伺服放大器（αi 系列）相连。进给伺服电动机使用αis 系列。最多可接4 个进给轴电机。

    伺服电动机上装有脉冲编码器，标配为1,000,000 脉冲/转。编码器既用做速度反馈，又用作位置反馈。系统支持半闭环控制和使用直线尺的全闭环控制。检测器的接口有并行口（A/B 相脉冲）和串行口两种。位置检测器可用增量式或绝对式。

     三、数控系统的主要工作过程

    程序输入→加工信息预处理（译码、刀补计算、坐标变换等） →轨迹插补、位置控制、开关量控制以及机床的状态监控。