3 数控系统及其故障诊断《数控机床故障诊断》课件
时间：2026-01-14
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数控系统及其故障诊断
3.1 概述 .3.1.1 数控系统的技术性能指标 . . (1)数控系统性能 数控系统性能 取决于系统所采用的CPU。个人微机作为数 取决于系统所采用的 。 控系统平台的开放式数控系统， 控系统平台的开放式数控系统，提供了很高的速度 件资源。 和丰富的软硬 件资源。 (2)系统具有高分辨率 系统具有高分辨率 实现高精度、超精密加工， 实现高精度、超精密加工，分辨率通常都在 1um,进给速度可达到 ，进给速度可达到100~240m/min。 / 。 超精密加工时分辨率为0.1um(甚至 甚至0.01um), 超精密加工时分辨率为 甚至 ， 速度为240mm/min。 速度为 / 。
(3)控制功能 控制功能 控制轴数和同时控制的轴(联动轴 联动轴)数是数控系统 控制轴数和同时控制的轴 联动轴 数是数控系统 功能的重要指标。 功能的重要指标。 许多数控系统增加了螺旋线插补、 许多数控系统增加了螺旋线插补、极坐标面插 补、圆柱面插补、抛物线插补、指数函数插补、渐 圆柱面插补、抛物线插补、指数函数插补、 开线插补、样条插补以及曲面直接插补等功能。 开线插补、样条插补以及曲面直接插补等功能。 (4)伺服驱动系统性能 伺服驱动系统性能 绝大多数数控系统都采用了对位置环、速度环、 绝大多数数控系统都采用了对位置环、速度环、 电流环全部进行数字控制的交流伺服系统。 电流环全部进行数字控制的交流伺服系统。
许多公司都开发了具有前馈控制、非线性控制、 许多公司都开发了具有前馈控制、非线性控制、 摩擦转矩补偿以及数字伺服自动调整等新功能的高性 能伺服系统。 能伺服系统。 (5)数控系统内 数控系统内PLC功能 数控系统内 功能 新型数控系统的PLC都有单独的 都有单独的CPU,除了逻 新型数控系统的 都有单独的 ， 辑控制外，还具有轴控制功能； 辑控制外，还具有轴控制功能； 基本指令执行时间是o. 以上， 基本指令执行时间是 .2us/step以上，梯形 / 以上 图语言程序容量可达16000步以上，输入点/输出点 步以上， 图语言程序容量可达 步以上 输入点/ 数为768/512,可扩展； 数为 / ,可扩展； PLC的软件除用梯形图语言编写之外，还可用 的软件除用梯形图语言编写之外， 的软件除用梯形图语言编写之外 Pascal,C语言等编写。 语言等编写。 , 语言等编写
(6)系统的通信接口功能 (6)系统的通信接口功能 1. 高速远距离传传输接口； 高速远距离传传输接口； 2. 可连接局域网的接口； 可连接局域网的接口； 适应FMS(柔性制造) CIMS(集成制造) 适应FMS(柔性制造)和CIMS(集成制造)
(7)数控系统的开放性 数控系统的开
放性 目前， 目前，以个人微机为平台的开放式数控系统有 了很大的发展， 了很大的发展，数控系统生产厂家都在进 行开放 式数控系统的研究。 式数控系统的研究。CNC系统变成了含有丰富的 系统变成了含有丰富的 机床厂(或用户 专利特征的个性化系统 机床厂 或用户)专利特征的个性化系统。 或用户 专利特征的个性化系统。 理想的开放系统为数控软件、硬件均可选择、 理想的开放系统为数控软件、硬件均可选择、 重组、可添加，这就要求具有统一的软件、 可 重组、可添加，这就要求具有统一的软件、硬 件规范化标准。 件规范化标准。
(8)数控系统可靠性与故障自诊断 数控系统可靠性与故障自诊断 1.数控系统的可靠性以平均无故障时间来衡量 数控系统的可靠性以平均无故障时间来衡量 国外有的系统达到10000h, 国外有的系统达到 ， 国内自主开发的数控系统仅能达到3000 5000h。 国内自主开发的数控系统仅能达到 。 2.数控系统要有自诊断功能和良好的检测方法 数控系统要有自诊断功能和良好的检测方法 具有软件、 故障自诊断程序， 具有软件、硬件的 故障自诊断程序，有些数控 系统还对PLC有单独的诊断线路和诊断软件，也有的 有单独的诊断线路和诊断软件， 系统还对 有单独的诊断线路和诊断软件 具有远程诊断服务功能， 数控系统 具有远程诊断服务功能，用户可通过远距 离诊断接口和联网功能与远程维修服务中心联系取得 支持，以解决故障中的疑难问题。 支持，以解决故障中的疑难问题。
3.2.3 数控系统的功能和优点 . . CNC装置采用了微型计算机，通过软件可以实现 装置采用了微型计算机， 装置采用了微型计算机 很多功能。 很多功能。 主要功能包括： 主要功能包括： (1)控制轴数和联动轴数 控制轴数和联动轴数 (2)点位与连续移动功能 点位与连续移动功能 (3)编程单位与坐标移动分辨率 编程单位与坐标移动分辨率 一般精度1um,较好精度 0.1um。 一般精度 ， 。 (4)最大指令值 最大指令值 与机床工作台行程有关。 与机床工作台行程有关。
(5)插朴功能 插朴功能 一般数控装置都有直线和圆孤插朴； 一般数控装置都有直线和圆孤插朴； 高档数控装置还具有抛物线插补、 高档数控装置还具有抛物线插补、螺旋线插 补、极坐标插补、正弦插补、样条插补等。 极坐标插补、正弦插补、样条插补等。 (6)固定循环加工功能 固定循环加工功能 钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削、 钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削、切螺纹 等，所需完成的动作循环十分典型，使用固定循 所需完成的动作循环十分典型， 环指令可以简化编程。 环指令可
以简化编程。
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