你還弄不懂?dāng)?shù)控系統(tǒng)？這里有干貨給你

數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Controller System）是數(shù)控機(jī)床的大腦。

對(duì)于一般數(shù)控機(jī)床而言，往往包含人機(jī)控制界面、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床、檢測(cè)裝置等等，操作人員在一些計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的幫助下，將加工過程所需的各種操作（如主軸變速等步驟以及工件的形狀尺寸）用零件程序代碼表示，并通過人及控制界面輸入到數(shù)控機(jī)床，之后由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，并按零件程序的要求控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以完成零件的加工。

數(shù)控編程步驟(內(nèi)容):

分析加工工件圖-運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)計(jì)算-編寫加工程序單-制作控制介質(zhì)-運(yùn)行調(diào)試程序

數(shù)控機(jī)床對(duì)于坐標(biāo)系的規(guī)定：

在確定機(jī)床坐標(biāo)軸時(shí)，一般先確定Z軸在確定X、Y軸、最后確定其它軸，Z軸的方向是由傳遞切削力的主軸確定的，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為Z軸，如果機(jī)床沒有主軸則Z軸垂直于工件裝夾面，同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸的正方向。

數(shù)控系統(tǒng)完成諸多信息的存儲(chǔ)和處理的工作，并將信息的處理結(jié)果以控制信號(hào)的形式傳給后續(xù)的伺服電機(jī)，這些控制信號(hào)的工作效果依賴于兩大核心技術(shù)：一個(gè)是曲線曲面的插補(bǔ)運(yùn)算，一個(gè)是機(jī)床多軸的運(yùn)動(dòng)控制。

簡單的運(yùn)動(dòng)軌跡可以用解析式表達(dá)，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)就可以分解為幾個(gè)坐標(biāo)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。

在實(shí)際制造過程中很多零件的形狀可以說既不圓、也不方，甚至都不知道是什么形狀，例如汽車、輪船、飛機(jī)、模具、藝術(shù)品等產(chǎn)品常遇到不能用解析式描述的曲線曲面，要切出這類的形狀，刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也相應(yīng)地十分復(fù)雜。要完成這類的運(yùn)動(dòng)，就需要依靠插補(bǔ)運(yùn)算。

所謂插補(bǔ)，就是按照一定方法確定數(shù)控機(jī)床上刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡的過程。根據(jù)給定的速度和軌跡，在軌跡的已知點(diǎn)之間，增加一些新的中間點(diǎn)，并控制工件臺(tái)和刀具通過這些中間點(diǎn)，進(jìn)而就能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)。

而這些中間點(diǎn)之間，則通過線段、圓弧或者樣條曲線等來連接。相當(dāng)于用數(shù)段微小的線段和圓弧去逼近要求的曲線和曲面。

流行的插補(bǔ)算法包括逐點(diǎn)比較法、數(shù)字增量法等，而利用Nurbs樣條曲線進(jìn)行插補(bǔ)因?yàn)槠湫矢摺⒕群枚玫搅烁叨藬?shù)控機(jī)床的青睞。

我們所處的三維空間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)只包含六個(gè)自由度（3個(gè)平動(dòng)自由度以及3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度），五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)就是使數(shù)控機(jī)床在具有空間上x、y、z三個(gè)方向的平動(dòng)自由度外，又增加了兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，再加上刀具本身的用于切削的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，這樣刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就有了全部的六個(gè)自由度，使得刀具和工件之間可以呈現(xiàn)任意的相對(duì)位置和相對(duì)姿態(tài)。

步進(jìn)電機(jī)的定義：將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角速度的一種機(jī)電式數(shù)模轉(zhuǎn)化器。

伺服系統(tǒng)的定義：在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量變化的系統(tǒng)成為伺服系統(tǒng)。

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