隨著大規模集成電路技術和表麵安裝(zhuāng)技術的發展,CNC數控係統硬件模塊及安裝方式(shì)不斷改進。那麽我們現在對其結構方麵進行一個數(shù)控培(péi)訓了解。從CNC數控係統的總體安裝結構看,有整體式結構和分體(tǐ)式結構兩種。
所謂整體式結構是(shì)把CRT和MDI麵板、操作麵板以及功能模塊板組成的(de)電路板等安(ān)裝在同一機箱(xiāng)內。這種方式的優點是結(jié)構緊湊,便(biàn)於安裝,但有時可能造成某些信(xìn)號連線過長。分體式結構通常把CRT和MDI麵板、操作麵板等做成一個部件,而把功能模塊組成的電路板安裝在一個機箱內,兩者(zhě)之間用(yòng)導線或光纖連接。許多CNC機床(chuáng)把操作麵板也單獨(dú)作為一個部件,這是由於所(suǒ)控製(zhì)機床的(de)要求不同,操(cāo)作(zuò)麵板相應(yīng)地要改變(biàn),做成分(fèn)體式有利於更(gèng)換和安裝。
CNC操作麵(miàn)板在機床上的安裝形式有吊掛式、床頭式、控製櫃式、控製台式等多(duō)種。
從組成CNC係統的電路板的結構特點來看,有兩種常見的結構,即大板式結構和模塊化結構。大板式結構的特點是,一個係統一般都有一(yī)塊大板,稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位(wèi)置控製電路等。其他相關的(de)子板(完成一定功能的電路板),如ROM板、零件程(chéng)序存儲器板和PLC板都直接插在主(zhǔ)板上麵,組成(chéng)CNC係統的核心部分。由(yóu)此可見(jiàn),大板式結構緊湊(còu),體積小,可靠性高,價格低(dī),有很高的性能/價格比(bǐ),也便於機床的一(yī)體(tǐ)化設(shè)計,大板結構雖有上述優點,但(dàn)它的硬件功能不易變動(dòng),不利於組織生產。
另(lìng)外一種柔性比(bǐ)較高的結構就是總線模塊化的開放係統(tǒng)結構,其特點是將CPU、存儲器、輸入輸出控製分別做成插件板(稱為硬件模塊),甚至(zhì)將CPU、存儲器、輸(shū)入輸出控製組成獨立微型計算機(jī)級的硬件模塊,相應的軟(ruǎn)件也是(shì)模(mó)塊結構,固化在硬件模(mó)塊中。硬軟件模塊形成一(yī)個特定的功能單元,稱為功能模塊。功能模塊間有明確定義的接口,接口是固定的,成為工廠標準或(huò)工業標準,彼此可以進行信息交換。於是可以積木式組成CNC係統,使設計簡單,有良好的適(shì)應性和擴展(zhǎn)性,試製周期短,調整維護方便,效率高。
從CNC係(xì)統使用的CPU及結構來(lái)分,CNC係統的硬件結(jié)構一般分為單CPU和多CPU結構兩大類。初期的CNC係(xì)統和現在(zài)的一些經濟型CNC係統采用單CPU結構,而多CPU結構可以滿足數控機床高進給速度、高加工(gōng)精度和許多複雜功能的(de)要(yào)求,也適應於並入FMS和CIMS運行的需要,從而得到了迅速的發展,它反映了當今(jīn)數控係統的新水平。