1、教學基本要求,1、掌握數(shù)控裝置的組成及它具有的功能和相關的概念。 2、掌握數(shù)控裝置的硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu)以及每個硬件模塊、軟件模塊的功能和作用。 3、理解和掌握前后臺結(jié)構(gòu)、中斷結(jié)構(gòu)、主從結(jié)構(gòu)、多主結(jié)構(gòu)等概念。 4、理解和掌握數(shù)據(jù)的預處理過程，刀具補償?shù)母拍?、方法及刀補B、刀補C的區(qū)別。,CNC概述,1CNC裝置的組成 從自動控制的角度來看，數(shù)控系統(tǒng)是一種軌跡控制系統(tǒng)，即其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件（各運動軸）的位移量為控制對象并使其協(xié)調(diào)運動的自動控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)。從外部特征來看，CNC系統(tǒng)是由硬件（通用硬件和專用硬件）和軟件（專用）兩大部分組成的。 CNC裝置的

2、系統(tǒng)軟件在系統(tǒng)硬件的支持下，合理地組織、管理整個系統(tǒng)的各項工作，實現(xiàn)各種數(shù)控功能，使數(shù)控機床按照操作者的要求，有條不紊地進行加工。 硬件是基礎，軟件是靈魂！,CNC系統(tǒng)的硬件一般性結(jié)構(gòu),CNC系統(tǒng)的一般構(gòu)成,計算機數(shù)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理框圖,數(shù)控系統(tǒng)各部分,CNC軟件系統(tǒng)功能框圖,CNC系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成了CNC系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺。該平臺有以下兩方面的含義： 1）該平臺提供CNC系統(tǒng)基本配置的必備功能； 2）在該平臺上可以根據(jù)用戶的要求進行功能控制和開發(fā)。 CNC裝置系統(tǒng)平臺的構(gòu)筑方式就是CNC系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)的分析、設計和建造提供框架。,2CNC裝置的優(yōu)點 1）具有靈活性和通用性

3、CNC裝置的功能大多由軟件實現(xiàn)，且軟硬件采用模塊化的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能的修改、擴充變得較為靈活；CNC裝置基本配置部分是通用的，不同的數(shù)控機床僅配置相應的特定的功能模塊，以實現(xiàn)特定的控制功能。,2）數(shù)控功能豐富 由于CNC裝置中的計算機具有較強的運算處理能力，因此，使實現(xiàn)復雜的數(shù)控功能成為可能。如： （1）插補功能：二次曲線、樣條、空間曲面等插補。 （2）補償功能：運動精度、隨機誤差補償、非線性誤 差補償?shù)取?（3）人機對話功能：加工的動、靜態(tài)跟蹤顯示，高級人機對話窗口。 （4）編程功能：G代碼、藍圖編程、部分自動編程功能。,3）可靠性高 （1）采用集成度高的電子元件、芯片、采用VLSI本身就是可

4、靠性的保證。 （2）許多功能由軟件實現(xiàn)，硬件的數(shù)量減少。 （3）豐富的故障診斷及保護功能(大多由軟件實現(xiàn))，從而可使系統(tǒng)的故障發(fā)生的頻率和發(fā)生故障后的修復時間降低。,4）使用維護方便 （1）操作使用方便：用戶只需根據(jù)菜單的提示，便可進行正確操作。 （2）編程方便：具有多種編程的功能、程序自動校驗和模擬仿真功能。 （3）維護維修方便：部分日常維護工作自動進行(潤滑，關鍵部件的定期檢查等)，數(shù)控機床的自診斷功能，可迅速實現(xiàn)故障準確定位。,5）易于實現(xiàn)機電一體化 由于采用計算機，許多功能都可由軟件來實現(xiàn)，使硬件數(shù)量相應減少，加之電子元件的集成度越來越高，使硬件的體積不斷減小，控制柜的尺寸也相應減小，

5、因此，數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常緊湊，使其與機床結(jié)合在一起成為可能，減少占地面積，方便操作。,3CNC裝置的功能,CNC裝置的功能是指滿足用戶操作和機床控制要求的方法和手段。數(shù)控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。 基本功能數(shù)控系統(tǒng)基本配置的功能，即必備的功能； 選擇功能用戶可根據(jù)實際使用要求選擇的功能。,1）控制功能 CNC能控制和能聯(lián)動控制的坐標軸數(shù)； 2）準備功能（G功能）指令機床動作方式的功能 ； 3）插補功能和固定循環(huán)功能； 4）進給功能數(shù)控及機床進給速度的控制功能 包括進給速度、同步進給速度和進給倍率（進給修調(diào)率）等；,3CNC裝置的功能,5）主軸功能 主軸切削速度、周向位置控制功能 包括主

6、軸轉(zhuǎn)速、恒線速度控制、主軸定向控制、 C軸控制和主軸修調(diào)率等； 6）輔助功能（M功能） 用于指令機床輔助操作的功能； 7）刀具管理功能實現(xiàn)對刀具幾何尺寸和刀具壽命等的管理功能；,3CNC裝置的功能,3CNC裝置的功能,8）補償功能刀具半徑和長度補償功能，傳動鏈誤差、非線性誤差等的補償功能； 9）人機對話功能； 10）自診斷功能CNC自動實現(xiàn)故障預報和定位的功能； 11）通訊功能CNC與外界進行信息和數(shù)據(jù)交換的功能。,CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu),CNC裝置從它的硬件組成結(jié)構(gòu)來看，若按其中含有CPU的多少來分，可分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。 一、單微處理器結(jié)構(gòu) 整個CNC裝置只有一個CPU，它集

7、中控制和管理整個系統(tǒng)資源，通過分時處理的方式來實現(xiàn)各種NC功能。其優(yōu)點在于投資小，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。但系統(tǒng)功能受到CPU字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運算速度等因素的限制?，F(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)已被多機系統(tǒng)的主從結(jié)構(gòu)所取代。,這類CNC裝置的硬件是由若干功能不同的模塊組成，這些模塊既是系統(tǒng)的組成部分，又有相對的獨立性，即所謂的模塊化結(jié)構(gòu)。,單機或主從結(jié)構(gòu)的CNC裝置硬件結(jié)構(gòu),計算機主板它是CNC裝置的核心，目前普遍采用基于PC機的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（可提高系統(tǒng)的適應性，開放性，降低價格，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期）。從系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，它的主板與系統(tǒng)總線（母板）是分離的，即系統(tǒng)總線是一單獨的無源母板，主板則做成插卡形

8、式，集成度更高（ALL-IN-ONE主板）。,1、計算機主板和系統(tǒng)總線（母板）,2、顯示模塊(顯示卡)3、輸入/輸出模塊(多功能卡) 4、電子盤(存儲模塊),系統(tǒng)總線(母板) 由一組傳送數(shù)字信息的物理導線組成，它是計算機系統(tǒng)內(nèi)部進行數(shù)據(jù)或信息交換的通道。包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。工業(yè)用PC機的總線母板是獨立的無源四層板（走線面、元件面、電源層和地線層），它的可靠性高于兩層板。,5、PLC(Programmable Logic Controller)模塊 PLC模塊必須完成電平的轉(zhuǎn)換和功率放大、電氣隔離等任務。目前PLC模塊實現(xiàn)方式有簡單I/O接口板和PLC控制（目前CNC系統(tǒng)中用得最廣

9、泛）兩種方式。, 電源模板(PS 951) 中央處理單元(CPU) 通訊處理器(CP) 智能輸入輸出模板 輸入輸出模板(IO) 接口模板(IM) 安裝底板(CR，ER) TTY接口 存貯子模板 電池盒,S5系列可編序控制器,數(shù)控裝置、可編程控制器、機床之間的關系圖,簡單I/O接口板的硬件邏輯框圖,PLC 的硬件原理框圖,PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),6、位置控制模塊 是進給伺服系統(tǒng)的重要組成部分，是實現(xiàn)軌跡控制時，CNC裝置與伺服驅(qū)動系統(tǒng)連接的接口模塊。常用的位置控制模塊有開環(huán)位置控制模塊和閉環(huán)（含半閉環(huán)）位置控制模塊 。,位置控制的硬件一般采用大規(guī)模專用集成電路位置控制芯片 (如FANUC公司的MB

10、8720、MB8739、MB87103等)和位置控制模板(如 SIEMENS的MS230、MS250、MS300等)。,步進電機控制接口的原理框圖,閉環(huán)位置控制模塊原理框圖,該模塊是實現(xiàn)用戶特定功能要求的接口板，如：對仿形數(shù)控銑床需增加仿形控制器；激光切割機的焦點自動跟蹤功能（Z 軸浮動控制器）；刀具監(jiān)控系統(tǒng)中的信號采集器等。所有增加的功能，必須在CNC裝置中增加相應的接口板才能實現(xiàn)。 一般而言，用戶特殊的功能要求，必須向CNC系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家定制，用戶一般是無法辦到的。其原因是由于CNC系統(tǒng)一般是封閉的，而不是開放的。,7、功能接口模塊,現(xiàn)在CNC裝置是按模塊化設計的方法構(gòu)造的。 模塊化設計方

11、法：將控制系統(tǒng)按功能劃分成若干具有獨立功能的單元模塊,并配上相應的驅(qū)動軟件。系統(tǒng)設計時按功能的要求選擇不同的功能模塊，并將其插入控制單元母板上，即可組成一個完整的控制系統(tǒng)的方法。其中單元母板一般為總線結(jié)構(gòu)的無源母板，它提供模塊間互聯(lián)的信號通路。 可見，實現(xiàn)CNC系統(tǒng)模塊化設計的條件是總線(BUS)標準化。采用模塊化結(jié)構(gòu)時，CNC系統(tǒng)設計工作則可歸結(jié)為功能模塊的合理選用。,模塊化設計方法,多微處理器結(jié)構(gòu)中，有兩個或兩個以上的CPU部件，部件之間采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，通過總線仲裁器(由硬件和軟件組成)來解決總線爭用問題，通過公共存儲器來進行信息交換。 1、多微處理器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點： 1）能實現(xiàn)

12、真正意義的并行處理，處理速度快，可以實現(xiàn)較復雜的系統(tǒng)功能，性價比高； 2）容錯能力強，在某模塊出了故障后，通過系統(tǒng)重組仍可斷繼續(xù)工作； 3）適應性強、擴展容易，可靠性高； 4）硬件易于組織規(guī)模生產(chǎn) 。,二、多微處理機結(jié)構(gòu)的CNC裝置,2、多微處理器的基本功能模塊,1）CNC管理模塊 這是實現(xiàn)管理和組織整個CNC系統(tǒng)工作過程所需的功能。如系統(tǒng)的初始化、中斷管理、總線裁決、系統(tǒng)出錯識別和處理、系統(tǒng)軟、硬件診斷等。 2）CNC插補模塊 該模塊完成譯碼、刀具補償計算、坐標位移量的計算和進給速度處理等插補前的預處理。然后進行插補計算，為各坐標軸提供位置給定量。 3）位置控制模塊 插補后的坐標位置給定值與

13、位置檢測器測得的位置實際值進行比較，進行自動加減速、回基準點，伺服系統(tǒng)滯后量的監(jiān)視和漂移補償，最后得到速度控制的模擬電壓，去驅(qū)動進給電機。,4）PLC模塊 零件加工程序中的某些輔助功能和從機床來的信號在PLC模塊中作邏輯處理，實現(xiàn)各功能與操作方式之間的連鎖，機床電氣設備的啟、停、刀具交換、轉(zhuǎn)臺分度、工件數(shù)量和運轉(zhuǎn)時間的計數(shù)等； 5）操作與控制數(shù)據(jù)輸入輸出和顯示模塊 零件加工程序、參數(shù)和數(shù)據(jù)、各種操作命令的輸入輸出、顯示所需要的各種接口電路。 6）存儲器模塊 該模塊指存放程序和數(shù)據(jù)的主存儲器，或是功能模塊間數(shù)據(jù)傳送用的共享存儲器。,1）共享總線結(jié)構(gòu)型 FANUC15系統(tǒng)是典型共享總線結(jié)構(gòu)型數(shù)控系

14、統(tǒng)。FANUC15系統(tǒng)的系統(tǒng)總線是該公司自行設計的高速32位總線（FANUC BUS），主CPU為Motorola的68020（32位），在PLC、軸控制、圖形控制、通信及自動編程等功能模塊也都有各自的CPU。 共享總線結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)組配靈活、成本相對較低、可靠性高等優(yōu)點。,3、多微處理機結(jié)構(gòu)CNC裝置的典型結(jié)構(gòu),FANUC 15系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),共享總線型的CNC系統(tǒng),SIN840C的最大配置接口,共享總線結(jié)構(gòu)的缺點是總線是系統(tǒng)的“瓶頸”，一旦系統(tǒng)總線出現(xiàn)故障，將使整個系統(tǒng)受到影響。 由于使用總線要經(jīng)仲裁（串聯(lián)總線裁決方式和并行總線裁決方式） ，使信息傳輸率降低。,并聯(lián)總線裁決方式,2）

15、共享存儲器結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)是面向公共存儲器來設計的，即采用多端口來實現(xiàn)各主模塊之間的互連和通訊，有一套多端口控制邏輯來解決訪問沖突這一矛盾。多端口存儲器設計較復雜，而且對兩個以上的主模塊，會因爭用存儲器可能造成存儲器傳輸信息的阻塞，所以這種結(jié)構(gòu)一般采用雙端口存儲器（雙端口RAM）。,共享存儲器型的CNC系統(tǒng),美國GE 公司的MTC1-CNC就是一種共享存儲器結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)，其硬件結(jié)構(gòu)示意如圖所示。,三、開放式CNC系統(tǒng),傳統(tǒng)的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的變革，不適應未來車間面向任務和定單的生產(chǎn)模式。因此，開放式數(shù)控系統(tǒng)應運而生。 開放式數(shù)控系統(tǒng)具有模塊化、標準化、平臺無關性、

16、可二次開發(fā)、適應網(wǎng)絡操作等特點，它面向機床廠家和最終用戶，使其可以自由地選擇數(shù)控裝置、驅(qū)動裝置、伺服電機等數(shù)控系統(tǒng)的各個構(gòu)成要素，并可方便地將自己的技術(shù)訣竅和特殊應用集成到控制系統(tǒng)中，快速組成不同品種、不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。,目前開放式數(shù)控的一個具體表現(xiàn)就是發(fā)展基于PC的數(shù)控系統(tǒng)，也就是第6代數(shù)控系統(tǒng)。 基于PC的開放式數(shù)控系統(tǒng)基本有3種結(jié)構(gòu)形式： （1）PC嵌入CNC型 （2）CNC嵌入PC型 （3）全軟件CNC型,開放式數(shù)控系統(tǒng)的本質(zhì)是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，形成系列化，并可將用戶的特殊應用集成到控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)。 IE

17、EE關于開放式系統(tǒng)的定義是：開放式系統(tǒng)能有效地運行于不同的平臺之上，可以與其他應用系統(tǒng)相互操作，并提供與用戶交互的統(tǒng)一風格，即所謂互操作性、可移植性、可伸縮性和可互換性。,目前對開放式系統(tǒng)最新的具體的看法包括： (1) 開放式控制系統(tǒng)的硬件和軟件都應是柔性的； (2) 開放式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟硬件必須是真正“即插即用”的； (3) 控制器必須是標準化的； (4) 開放式系統(tǒng)允許第三方軟件作為系統(tǒng)的部件增加進來； (5) 一個開放式控制系統(tǒng)能在系統(tǒng)的級別上同其他系統(tǒng)協(xié)同工作。,CNC系統(tǒng)軟件是一個典型而又復雜的實時系統(tǒng)，它的許多控制任務，如零件程序的輸入與譯碼、刀具半徑的補償、插補運算、位置控制以及精

18、度補償?shù)榷际怯绍浖崿F(xiàn)的。從邏輯上講，這些任務可看成一個個功能模塊，模塊之間存在著耦合關系；從時間上來講，各功能模塊之間存在一個時序配合問題。,CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu),CNC裝置是由軟件和硬件組成的，硬件為軟件的運行提供支持環(huán)境。在信息處理方面，軟件與硬件在邏輯上是等價的，即硬件能完成的功能從理論上講也可以用軟件來完成，但是，硬件和軟件在實現(xiàn)這種功能時各有不同的特點： 1）硬件處理速度快，但靈活性差，實現(xiàn)復雜控制的功能困難。 2）軟件設計靈活，適應性強，但處理速度相對較慢。 通常功能界面劃分的準則是系統(tǒng)的性能價格比。,一、CNC裝置軟件和硬件的功能界面,軟件和硬件的功能界面,CNC系統(tǒng)是一個專用

19、的實時多任務計算機控制系統(tǒng)，它的控制軟件也采用了計算機軟件技術(shù)中的許多先進技術(shù)。其中多任務并行處理和多重實時中斷兩項技術(shù)的運用是CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)的特點。,二、CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)的特點,1、多任務并行處理 CNC的任務通常可分為兩大類：管理任務和控制任務。管理任務主要承擔系統(tǒng)資源管理和系統(tǒng)各子任務的調(diào)度，負責系統(tǒng)的程序管理、顯示、診斷等子任務；控制任務主要完成CNC的基本功能：譯碼、刀具補償、速度預處理、插補運算、位置控制等任務。 CNC系統(tǒng)在工作中這些任務不是順序執(zhí)行的，而往往需要多任務并行處理。并行處理是計算機在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作。運用并行處理

20、技術(shù)可以提高運算速度。并行處理方法有：資源共享、資源重復和時間重疊。,資源（CPU）分時共享圖,流水處理技術(shù)（資源重疊）,2、實時中斷處理 CNC裝置的多任務性和實時性決定了中斷成為整個裝置必不可少的組成部分。CNC裝置的中斷管理主要靠硬件完成，而其中中斷結(jié)構(gòu)決定了CNC裝置軟件的結(jié)構(gòu)。CNC裝置的中斷類型有： 1）外部中斷 外部監(jiān)控中斷(如緊急停止等)和鍵盤操作面板輸入中斷等； 2）內(nèi)部定時中斷 插補周期定時中斷和位置采樣定時中斷等； 3）硬件故障中斷 存儲器出錯、定時器出錯、插補計算超時等； 4）程序性中斷 各種溢出、除零等。,1、中斷型結(jié)構(gòu)模式 這種模式的特點是除了初始化程序之外，整個系

21、統(tǒng)軟件的各種任務模塊分別安排在不同級別的中斷服務程序中，整個軟件就是一個大的中斷系統(tǒng)。其管理的功能主要通過各級中斷服務程序之間的相互通信來解決。,三、CNC系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)模式,中斷型結(jié)構(gòu)模式,2、前后臺型結(jié)構(gòu)模式 這種模型的特點是前臺程序是一個中斷服務程序，完成全部實時功能(如插補和位置控制)。后臺程序(背景程序)是一個循環(huán)程序，它包括管理軟件和插補準備程序。初后臺程序運行時實時中斷程序不斷插入，與后臺程序相互配合，共同完成零件加工任務。,CNC裝置控制刀具相對于工件作出符合零件輪廓軌跡的相對運動通過插補實時控制實現(xiàn)，而插補所需信息(如曲線的種類、起點終點坐標、進給速度等)，通過預處理得到。 預

22、處理包括零件程序的輸入、譯碼、刀具(半徑、長度)補償計算和坐標系轉(zhuǎn)換等。較難掌握的內(nèi)容主要有譯碼和刀補處理。,CNC裝置的數(shù)據(jù)預處理,一、譯碼(解釋) 譯碼程序的主要功能是將用文本格式（通常用ASCII碼）表達的零件加工程序，以程序段為單位轉(zhuǎn)換成后續(xù)程序所要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（格式）。 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用來描述一個程序段解釋后的數(shù)據(jù)信息。它主要包括：X、Y、Z 等坐標值；進給速度；主軸轉(zhuǎn)速；G代碼；M代碼；刀具號；子程序處理和循環(huán)調(diào)用處理等數(shù)據(jù)或標志的存放順序和格式。,一個譯碼緩沖區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子如下： Sruct PROG_BUFFER char buf_state； /指定緩沖區(qū)的狀態(tài)，0 表示緩沖區(qū)

23、為空；1 表示緩沖區(qū)準備好。int block_num； /以BCD碼的形式存放本段的程序段號。double COOR20；/以二進制的形式存放 X、Y、Z、I、J、K、R、A、B、C 等尺寸指令的數(shù)值，單位為m。int F,S； /以二進制的形式存放進給速度F（單位為mm/min）和主軸速度S 值（單位r/min）。char G0； /以標志形式存放G指令。 char G1； char M0； /以標志形式存放M指令。char M1；char T； /存放本段換刀的刀具號。char D； /存放刀具補償?shù)牡毒甙霃街?。?以標志形式存放G指令,在程序中一般都有由若干個這樣結(jié)構(gòu)組成的程序緩沖區(qū)組

24、，當前程序段被解釋完后便將該段的數(shù)據(jù)信息送入緩沖區(qū)組中空閑的一個。后續(xù)程序（如刀補程序）從該緩沖區(qū)組中獲取程序信息進行工作。 譯碼程序以程序段為單位進行解釋，當讀到程序段的結(jié)束符“;時，譯碼程序就結(jié)束該程序段解釋工作，并準備下一程序段的解釋工作，直至整個緩沖區(qū)組被填滿，然后譯碼程序就進入休眠狀態(tài)。當緩沖區(qū)組中有若干個緩沖區(qū)置空（具體個數(shù)在系統(tǒng)設計時確定）時，系統(tǒng)將再次激活譯碼程序，按此方式重復進行，直到整個加工程序解釋完畢（當譯碼程序發(fā)現(xiàn)了M02或M30指令時）為止。,用戶零件加工程序通常是按零件輪廓編制的，而數(shù)控機床在加工過程中控制的是刀具中心軌跡，因此在加工前必須將零件輪廓變換成刀具中心的

25、軌跡。刀補處理就是完成這種轉(zhuǎn)換的程序 。,二、刀具補償原理,1）根據(jù)G90/G91計算零件輪廓的終點坐標值。2）根據(jù)R和G41/42，計算本段刀具中心軌跡的終點（Pe/Pe）坐標值。3）根據(jù)本段與前段連接關系，進行段間連接處理。,1、刀補處理(計算刀具中心軌跡),1）刀具半徑補償?shù)母拍?根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預先設定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實時自動生成刀具中心軌跡的功能稱為刀具半徑補償功能。當?shù)毒咧行能壽E在編程軌跡(零件輪廓)前進方向的右邊時，稱為右刀補，用G42指令實現(xiàn)；反之稱為左刀補，用G41指令實現(xiàn)。,2、刀補原理,（1）實現(xiàn)根據(jù)編程軌跡對刀具中心軌跡的控制?？杀苊庠诩庸ぶ杏捎诘毒甙霃?/p>

26、的變化(如由于刀具損壞而換刀等原因)而重新編程的麻煩。（2）刀具半徑誤差補償，由于刀具的磨損或因換刀引起的刀具半徑的變化，也不必重新編程，只須修改相應的偏置參數(shù)即可。（3）減少粗、精加工程序編制的工作量。由于輪廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工時，均要為精加工工序預留加工余量。加工余量的預留可通過修改偏置參數(shù)實現(xiàn)，而不必為粗、精加工各編制一個程序。,2）刀具半徑補償功能的主要用途,刀具半徑補償執(zhí)行的過程一般可分為三步： （1）刀補建立 刀具從起刀點接近工件，并在原來編程軌跡基礎上，向左（G41）或向右（G42）偏置一個刀具半徑。在該過程中一般不進行零件加工。,（2）刀補進行 刀具中心軌跡

27、與編程軌跡始終偏離一個刀具半徑的距離。 （3）刀補撤銷 刀具撤離工件，使刀具中心軌跡的終點與編程軌跡的終點重合。它是刀補建立的逆過程。,3）刀具半徑補償?shù)墓ぷ鬟^程,（1）B刀補這種方法的特點是刀具中心軌跡的段間連接都是以圓弧進行的。其算法簡單，實現(xiàn)容易，如圖所示。,缺點：當遇到加工外輪廓尖角時，尖角的工藝性比較差。在磨削加工中尤其突出，尖角往往會被加工成小圓角；在內(nèi)輪廓加工時，一般得由程序員人為地編進一個過渡圓弧，且其半徑必須大于刀具的半徑，一旦疏忽，就會因刀具干涉而產(chǎn)生過切削現(xiàn)象，使加工零件報廢。,4）刀具半徑補償?shù)某Ｓ梅椒?所謂的C機能刀具半徑補償（簡稱C刀補），就是由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)和實際輪廓完全一樣的編程軌跡，直接算出刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接交點，然后再對原來的編程軌跡作伸長或縮短的修正。,它的主要特點是采用直線作為輪廓之間的過渡，因此，該刀補法的尖角性工藝性較B刀補的要好，其次在內(nèi)輪廓加工時，它可實現(xiàn)過切（干涉）自動預報，從而避免過切的產(chǎn)生。,（2）C刀補,（3）B刀補與C刀補比較,4）C刀補的轉(zhuǎn)接形式和過渡方式,實時處理(插補)前除進行譯碼、刀具補償計算等預