程序中断参数。

如两次中断的时间间隔等。

前台程序分随机中断和参数定时中断两个程序。

参数定时中断为输出程序，原则上按运行管理所确定的中断参数产生中断。

中断服务程序就是前台程序本身，在前台程序中负责对后台提供的进给辅助功能等输出量进行输出。

随机中断通常为反馈量引起的外部中断。

具体指当进给位移传感器刀架机械手到位信息等，在出现状态变化时要引起中断。

中断型中断型软件结构把输出反馈输入编辑手动指令预处理等都作为中断程序，只是它们的中断优先级要按实际的要求预先确定。

主程序只是负责系统硬件的初始化和基本中断管理。

如图所示。

上电复位初始化程序中断管理序级中断服务程序级中断服务程序级中断服务程序级中断服务程序图中断型软件结构原理框图采用这种程序，主程序将变得十分简单。

而其他的功能程序变成相对，模块化比较明显，有利于分工开发。

通常，最高优先级级作为进给输出，最低优先级第级作为显示或与外设通讯较为合理。

其余功能也要按其工作性质合理安排在最高级与最低级之间的级别上。

如数控系统把显示作为最低优先级，把伺服系统作为最高优先级。

显示键盘扫描等中断服务程序是终止开放的。

其它中断服务程序根据需要来确定是否开放。

从硬件的角度说，对于多系统，后台程序中断型中的主程序般由主完成前台程序中断型中的中断信号就直接由硬件向申请中断。

这部分的中断服务程序也全部由主完成。

对于从引起的中断，主只要负责必要的参数及状态值传送给从即可返回，从根据主的简单的状态参数，结合从系统自身数据进行完成任务。

这样大大加快了的总体运行速度。

第三节显示及键盘原理显示的键盘是人机对话的基本设备。

从硬件上来说，它们往往是做在个面板上的，但软件般都是的。

显示器显示器是必不可少的基本设备。

显示器的档次高低虽然几乎不影响到的加工精度及功能，但能对操作者带来些方便，也衬托了整个数控系统的档次。

显示器般分数码液晶图形液晶等四大类型。

下面我们作简单介绍。

显示器亦称发光二极管。

它是由多段发光二极管组合成数码。

通常显示器排由位以上组成，最左边位用“米”字管，可显示几个字母，其余位用段数码管含小数点组成。

如图所示。

图显示形式对于位数码管只要显示即可，这点比较成熟，不再作介绍。

对于最左边的“米”字管，它能显示等字符。

如图所显示和显示的状况图用米字格显示字符目前用于数控页码管使用较多的均为超高亮度共阴数码管。

在般采光亮度的车间内使用显示效果仍然良好。

液晶管理卡卡液晶驱动器液晶屏来自从Ⅰ图单色液晶显示结构图数码液晶显示器数码液晶显示器的优点是功耗小。

用液晶显示器的数控装置电脑部分的功耗比数控装置电脑部分的功耗小左右。

有些厂家将驱动与电脑部份分键用根线。

如键启动键暂停键急停键手动进刀方向键及功能转换键等就是直接式。

下面介绍两种典型的键控制线路作为键盘管理器件的原理。

图为个普通的作键盘管理的原理图。

它可以管理个键，最多为个键。

图作键盘管理带电互锁的直接式功能转换键。

这种键不需要通过软件扫描，而是直接产生按键信号，并且有硬件互锁。

如图所示。

它已经替代了以前功能转换开关早期用波段开关。

按键可靠性直接影响到的可靠性。

从概率的角度可以定性分析。

按键的数目越多可靠性越差。

在现代数控中已逐步采用触摸屏键。

由于触摸屏键无触点，并且通过软件来实现，所以无论增加多少键的数目，不会增加更多的硬件。

因此数控中触摸屏键大有发展前途。

第四节给定升降数控规律数控装置的升降速控制直接影响到数控系统的性能指标，从使用的角度看，速度的升降过程越小越好，但从实际实现方法上讲过渡时间不能太短，否则会引起不到位，或丢步，反而影响可靠性。

根据执行电机的特征，现代数控中般分两种升降速的方法。

是根据电机惯量的特征使按阶系统的过渡过程升降速，即控指数曲线，如图二是按梯形升降速曲线升降。

如图。

下面分别叙述。

交流或直流伺服的升降电控制的方案，对于交流伺服电机速度的变化规律般可按下式估算假设其中，为给定速度，为初始速度，为电机转矩，为阻尼系数，为电机的转动惯量。

般经过了就看作达到给定速度，在数控装置的软件控制中根据预定和电机转动惯量来调整，直接与电机所加的电压电流相关。

加速恒速减速低速起点时间终点时间图梯形升降曲线对于直流伺服电机设，则，因此只需从改变电压使之产生的满足指数的升降规律，若过大则也大，虽然升降时间变短，但会产生超调，它就影响了控制精度。

过小时则过渡时间太长，快速性差。

在降速前的过渡区，对加速有定要求，必须满足小于，否则出现不正常过渡。

步进电机的升降控制方案。

对于步进电动机，般原则是保持步进电机发挥出其最大的输出较短，从起点至终点的运行速度都有定要求。

若运行的速度小于系统的最高启动频率，则系统以的要求的速度直接启动，直至终点，而后停发脉冲使其停止。

但在大多数情况下，系统的最高启动频率是比较低的，而要求的运行速度往往较高。

如果系统要求的速度较高而采用直接启动，可能会发生丢步而无法运行。

在已经的高速运行状态下，运行达终点时立即停发脉冲。

令其立即停止。

则因为机械惯性原因，会发生冲过终点的现象影响精度。

因此运行速度都需要个加速恒速减速低恒速停止的过程。

如图。

升速时的起始速度应等于或略小于系统的极限起动频率速度。

而不是从零开始。

减速过程结束时的速度般应等于或略低于起动速度，再经数步低速运行后停止。

升速的规律般按照梯形规律升速，升速时加速度为恒定，因此要求步进电动机产生的转矩为恒定值。

从步进电动机的本身特性来看，在转速不是很高的范围内，输出的转矩可基本认为恒定。

用软件对步进电动机进行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的频率，升速是脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏。

通常用定时器中断方式来控制电动机变速时，每次中断服务程序的结束前装入下个所需的时间常数即可，新的时间常数通常按升降速的规律预先算好制成表，由微机系统读表。

例如，系统要求的最低转速为，最高转速为，将整个转速度范围分为档，用速度来表示速度的档次，各档次速度。

时时，时，。

利用对于步进电机系统在执行升降速度的控制过程中，对加减速过程的控制还需准备下列数据加减速的斜率。

在直线加速过程中，速度不是连续变化，而是按上述分档阶段变化，为与要求的升速斜率相逼近，必须确定每个速度台阶上运行的时间，见图时间越小，升速越快，反之越慢。

大小可由理论或实验确定，以升速最快而又不丢步为原则。

则每台阶运行步数为之间的关系。

程序在执行过程中，每次速度升档，都要计算这个台阶应走的步数，然后以递减方式检查，当减至零时表示该档速度运行完毕升入又档速度。

升速过程的总步数。

在电动机升速过程中，直对这个总步数进行递减操作，当减至零时表示升速过程完毕，转入恒速运行。

恒速运行总步数。

电动机恒速运行过程中，直对这个总步数进行递减操作，当减至零时表示恒速过程完毕，开始转入减速运行。

减速运行的总步数。

这个步数可以取与升速总步数相同。

减速过程的规律也与升速过程相同，只是按相反的顺序进行即可。

第五节刀架刀库的机械手控制刀架及机械手是数控装置很重要的辅助动作，是属于开关量控制的范围，但作为般数控机械所必须的附件，因此我们将详细叙述。

车库刀架工作顺序如图所示刀架电机正转刀架上牙盘抬起刀架回转到位发信刀架电机反转刀架上牙盘下降刀架夹紧图刀架工作顺序图当微机程序发出换刀信号，继电器动作，通过蜗轮杆使锁紧凸轮松开，齿牙盘分离，带动刀具旋转至所需刀位，霍尔电路发出刀位信号，微机接到刀位信号后发出反转信号使电机反转，反靠销粗定位，凸轮锁紧，齿牙盘啮合精定位，微机延时后，取消反转信号，然后进入下个程序指令，刀架控制全过程完毕。

控制刀架的指令为，其中为刀号及刀补叙号数控电路输出电路如图所示，从发出正转信号到发出反转光学信号都是由芯片驱动。

在有些数控装置中反转信号的结束不是靠数控装置的延时控制而是靠刀架电机反转到位时产生的堵转电流信号经变换成回答信号给数控装置使其停止反转。

二刀库工作过程数控机床通过可以管理刀库，进行刀具自动变换。

例如根据刀具和刀具座的编号可简单可靠的进行选刀换刀控制。

根据刀具自身的编号为目标既刀具编码制控制的刀具交换成为随机换刀控制。

在这种换刀控制中，取刀换刀与刀具座编号无关，是根据机床的工作历史变动的，在新刀取出后，刀库不需转动，立既随机存入原先使用的旧刀具，既换刀存刀可次完成，缩短了换刀时间提高了生产效率。

当主轴上的号铣刀加工完毕，要换取号镗刀时，号刀就立即随机归还在刀库中被取出号刀的空刀座中。

同时在，中存储好号刀的新位置刀号值便于下次使用换取。

即使断电，这个值仍然保留在中。

以刀库的刀座号为目标即刀座号编码制控制刀具的交换，称为固定存取换刀控制。

在固定存取换刀控制中，取刀，还刀的位置是固定的。

例如，当主轴上的号铣刀加工完毕，要换取号镗刀时，号铣刀必须先归还到号刀座中，然后从号刀座中取出号镗刀装在主轴上。

在固定存取换刀控制中，数控系统将代码指令送给，经过译码，在刀号数据表内检索，找到代码指定的新刀号所在的数据表的地址刀座编号，并与现行刀号进行比较和判别。

如若不同，则首先将主轴上的现行刀具归还到刀库的现行对应的刀座号上，然后发出刀库回转指令，刀库回转，直至刀库定位到新刀号位置时，刀库停止回转，机械手将新刀取出并装在主轴上。

三功能处理功能是辅助功能。

根据不同的的下标可产生相应的控制信号，例如产生控制主轴的正反转动及停止，主轴齿轮箱的变速，冷却液的开关，卡盘的夹紧和松开，以及。

第五章计算机数控装置原理第节计算机数控装置系统概述装置的功能和特点计算机数控装置是数控机床的核心。

它是借助于微机结合必要的硬件构成的装置。

这种数控装置替代了早期的纯硬件式数控装置。

以前，我们称数控装置为，现在我们统称为，即计算机数控装置即是由电子计算机来承担用户程序的输入预处理插补运算及输出控制反馈控制参数显示等任务的数控装置。

区别于早期的。

无论在控制性能上还是编辑操作方面，其功能都远远多于早期的。

的主要功能承担加工程序的输入及编辑。

能识别和运行多种国际上标准化的指令代码随着的发展，这些加工指令代码越来越多。

能提供高性能的进给控制功能。

人机对话相当方便。

能进行多机通讯及的加工。

具备定的故障诊断反馈控制功能。

以上这些功能仅仅是功能的主要部分。

随着现代数控的发展，很多新的功能将不断增加及完善。

装置的特点