台湾台阳精密机械有限公司是一家专业制造精密数控车床、高速精密自动车床、精密机械的自主研 发生产型企业，技术力量雄厚，产品质量可靠，已畅销全国各地。 

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关于CNC系统几个问题的思考

摘　要：随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展，数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平。

　　1 CNC系统的科学含义
　　CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。现代数控机床是机电一体化的典型产品,是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。
　　2 CNC系统的主要优点
　　2.1 灵活性
　　这是CNC系统的突出优点。对于传统的NC系统，一旦提供了某些控制功能，就不能被改变，除非改变相应的硬件。而对于CNC系统，只要改变相应的控制程序就可以补充和开发新的功能，并不必制造新的硬件。CNC系统能够随着工厂的发展而发展，也能适应将来改变工艺的要求。在CNC设备安装之后，新的技术还可以补充到系统中去，这就延长了系统的使用期限。

2.2 可靠性
　　在CNC系统中，加工程序常常是一次送入计算机存储器内，避免了在加工过程中由于纸带输入机的故障而产生的停机现象 (普通数控装置的故障有一半以上发生在逐段光电输入时)。同时，由于许多功能都由软件实现，硬件系统所需元器件数目大为减少，整个系统的可靠性大大改善，特别是随着大规模集成电路和超大规模集成电路的采用，系统可靠性更为提高。
    2.3 普适性
　　在CNC系统中，硬件系统采用模块结构，依靠软件变化来满足被控设备的各种不同要求。采用标准化接口电路，给机床制造厂和数控用户带来了许多方便。于是，一种CNC系统可满足大部分数控机床的要求，还能满足某些别的设备应用。当用户要求某些特殊功能时，仅仅是改变某些软件而已。由于在工厂中使用同一类型的控制系统，培训和学习也十分方便。
　　2.4 方便性
　　CNC系统的一个吸引人的特点是有一套诊断程序，当数控系统出现故障时，能显示出故障信息，使操作和维修人员能了解故障部位，减少了维修的停机时间。另外，还可以备有数控软件检查程序，防止输入非法数控程序或语句，这将给编程带来许多方便。有的CNC系统还有对话编程、蓝图编程，使程序编制简便，不需很高水平的专业编程人员。零件程序编好后，可显示程序，甚至通过空运行，将刀具轨迹显示出来，检验程序是否正确。
　　3 CNC系统的基本功能
　　CNC系统由于现在普遍采用了微处理器，通过软件可以实现很多功能。数控系统有多种系列，功能各异。数控系统的功能通常包括基本功能和选择功能。基本功能是数控系统备的功能，选择功能是供用户根据机床特点和用途进行选择的功能。CNC系统的功能主要反映在G功能(G指令代码)和M功能(M指令代码)上。根据数控机床的类型、用途、档次的不同，CNC系统的功能有很大差别，下面介绍其主要功能。

(1)G功能。G功能也称G指令代码，它用来指定机床的运动方式，包括基本移动、平面选择、坐标设定、刀具补偿、固定循环等指令。
    (2)控制功能。CNC系统能控制的轴数和能同时控制(联动)的轴数是其主要性能之一。控制轴有移动轴和回转轴。通过轴的联动可以完成轮廓轨迹的加工。
　　(3)插补功能。CNC系统是通过软件插补来实现刀具运动轨迹控制的。CNC的插补功能被分为粗插补和精插补，插补软件每次插补一个轮廓步长的数据为粗插补，伺服系统根据粗插补的结果，将轮廓步长分成单个脉冲的输出称为精插补。有的数控机床采用硬件进行精插补。

(4)M功能。M功能用来指定主轴的启、停和转向；切削液的开和关；刀库的启和停等，属开关量的控制。
(5)进给功能。根据加工工艺要求，CNC系统的进给功能用F指令代码直接指定数控机床加工的进给速度。
(6)主轴功能。轴功能就是指定主轴转速的功能。
(7)刀具功能。刀具功能用来选择所需的刀具，刀具功能字以地址符T为首，后面跟两位或四位数字，代表刀具的编号。
(8)补偿功能。补偿功能通过输入到CNC系统存储器的补偿量，根据编程轨迹重新计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸，从而加工出符合要求的工件。

(9)自诊断功能。为了防止故障的发生或在发生故障后可以迅速查明故障的类型和部位，以减少停机时间，CNC系统中设置了各种诊断程序。
　　(10)字符、图形显示功能。CNC控制器可以配置数码管(LED)显示器、单色或彩色阴极射线管(CRT)显示器或液晶(LCD)显示器，通过软件和硬件接口实现字符和图形的显示。
　　
　　4 CNC系统的重要意义
　　数控系统的发展初期几乎是计算机技术发展是平行线，早期的数控系统称为NC（Numerical Control），是从数字逻辑原理出发，历经了电子管时代和晶体管时代，实质上是专用的轨迹控制处理器。伴随着计算机的小型化和制造成本的降低，数控技术开始以通用计算机为基础进入了计算机数控时代，即通常所说的CNC（Computerized Numerical Control）。纵观数控系统近20年的技术发展，现代计算机技术提供了非常重要的支持。

4.1 为高端数控系统网络化奠定了基础
　　生产系统的网络化是全球化经济形势下制造全球化的现实需求，也是先进制造技术发展的重要趋势。数控系统作为制造系统的底层信息处理中心，是整个生产系统网络中重要的信息交互的枢纽。值得注意的是工业现场总线中许多标准在向以太网标准靠拢，很可能在将来底层网络和上层网络均采用以太网标准。

4.2 为高端数控系统提供了高性能价格比的软硬件平台支持
　　数控系统以控制装备的各运动装置协同运动以及辅助装置准确的逻辑控制为目标。这些控制任务需要严格周期性的高频度的计算。同时日趋成熟的现代计算机体系结构，直接为数控系统的外设管理和其他控制装置的接入提供了技术标准。