这里的数控系统软件是指实现数控系统功能的专用软件，即存储在计算机内存中的系统程序。它一般由输入数据处理程序、插补运算程序、速度控制程序、管理程序和诊断程序组成。具体如下1、输入数据处理程序输入数据处理程序接收输入的零件加工程序，对标准代码表示的加工指令和数据进行翻译和排序，并按规定格式存储。有些系统需要进一步计算刀具半径偏置，或者做一些插补和速度控制的预处理。总之，输入数据处理程序一般包括以下三项内容：(1)输入。输入到CNC装置的是零件加工程序、控制参数和补偿数据。其输入方式包括光电阅读器纸带输入、键盘输入、磁盘输入、磁带输入、开关输入和连接到上位机的DNC接口输入。从数控装置的工作模式来看，可以分为存储工作模式输入和数控工作模式输入。所谓存储工作模式，就是将所有加工好的零件程序一次性输入到数控装置的内存中，然后在加工过程中从内存中逐个调出。所谓数控工作模式，是指数控系统边加工边输入，即在加工前一个程序段时，输入后一个程序段的内容。对于系统程序，有些是固化在PROM里的，有些也是阅读器输入的。有一个阅读器中断处理程序和一个输入管理程序，不管是零件加工程序还是阅读器输入的系统程序。前者的作用是将字符从阅读器读入计算机中的缓冲区，一次只读取一个字符。中断信号由中间导孔产生。输入管理程序负责缓冲区的管理，读入字符的存储，阅读器的启动和停止(带硬件启停开关)。(2)解码。输入的零件加工程序包含零件的轮廓信息(线形、起点和终点的坐标)、要求的加工速度和其他辅助信息(换刀、冷却液启停等)。).这些信息在计算机进行插值运算和控制运算之前，必须翻译成计算机能识别的语言，解码程序承担这个任务。在解码的过程中，还要完成节目片段的语法检查，发现语法错误立即报警。(3)数据处理。数据处理程序一般包括刀具半径补偿、速度计算和辅助功能的处理。刀具半径补偿是将零件的轮廓轨迹转化为刀具中心轨迹。速度计可以解决处理数据段移动速度的问题。需要注意的是，最佳切削速度的确定是一个技术问题，数控系统只是为了保证编程速度的可靠实现。此外，诸如换刀、主轴启动和停止、冷却剂启动和停止等辅助功能也在该程序中处理。一般来说，对输入数据处理程序的实时性要求不高。可以对输入数据进行充分处理，减轻加工过程中插补运算和速度控制程序的负担，实时性强。2、插补运算和位置控制程序插补运算程序完成了数控系统中插补器的功能，即实现了坐标轴脉冲分配的功能。脉搏分布包括点、直线、曲线三个方面。由于现代微机有完善的指令系统和相应的算术子程序，为插补计算提供了很多方便。可以用一些更方便的数学方法来提高轮廓控制的精度，不用担心增加硬件线路。插补计算是一个实时程序，所以这个程序中的指令数要尽量减少，也就是说要缩短一次插补运算的时间。因为这个时间直接决定了插补进给的最高速度。有些系统采用粗插补和精插补相结合的方式，软件只做粗插补，即一次插补一小段线段；硬件将小线段分成单脉冲输出，完成精插补。这不仅能小鬼
插补运算的结果通过位置控制部分(可由软件或硬件完成)输出，驱动伺服系统运动，控制刀具按预定轨迹加工。位置控制的主要任务是在每个采样周期内将插补计算的理论位置与实际反馈位置进行比较，利用差值来控制进给电机。在位置控制中，通常需要完成位置环的增益调整、各坐标方向的螺距误差补偿和反向间隙补偿，以提高机床的定位精度。3、速度控制程序给定的刀具移动速度是各坐标合成方向的速度。速度处理的首要任务是根据合成速度计算各个运动坐标方向的分量速度。如前所述，速度指令有两种给定方式，一种是由每分钟进给量(或代码)给定；另一个单位是主轴每转的毫米数。铣床和加工中心以前占多数，车床以前占多数，或者两者兼而有之。速度控制程序的目的是控制脉冲分配的速度，即根据给定的速度代码(或其他相应的速度指令)控制插补运算的频率，以保证以预定的速度进给。当速度突然发生明显变化时，应进行自动加减速控制，避免因速度突然变化而导致伺服系统失调。速度控制可以通过两种方式实现：一种是通过软件方法，如程序计数法；另一种是通过使用定时计数电路和使用中断方法由外部时钟计数来实现的。另外，利用软件对速度控制数据进行预处理，并与硬件速度积分器相结合，可以实现高性能的恒合成速度控制，大大提高插补进给速度。4、系统管理程序所有服务于数据输入、加工和切削过程的程序都由系统管理程序进行调度，因此它是实现数控系统协调的主要软件。管理程序还应处理由面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断。一个高级管理程序可以使多个程序并行工作，如插补运算和速度控制空闲时的数据输入处理，即调用各种函数子程序完成下一个数据段的读取、解码和数据处理，并保证在处理这个数据段的过程中准备好下一个数据段。一旦该数据段被处理，下一个数据段的插值处理将立即开始。一些管理程序还安排系统的自动编程或必要的预防性诊断。5、诊断可以及时发现系统的故障，并指出故障的类型。还可以在操作前或故障后检查各部件(接口、开关、伺服系统)功能是否正常，指出故障部位。还可以在维修时了解相关零件的工作状态，判断是否正常，并显示异常零件，供维修人员及时处理。
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