| 數(shù)控機床CNC數(shù)控立式鉆床所用數(shù)控系統(tǒng)詳解 |
| 點擊次數(shù)：1912 更新時間：2015-06-27 |
數(shù)控機床CNC數(shù)控立式鉆床所用數(shù)控系統(tǒng)詳解 CNC數(shù)控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成特點
CNC操作面板在機床上的安裝形式有吊掛式、床頭式、控制柜式、控制臺式等多種。
從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結(jié)構(gòu)特點來看，有兩種常見的結(jié)構(gòu)，即大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)。大板式結(jié)構(gòu)的特點是,一個系統(tǒng)一般都有一塊大板，稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位置控制電路等。其他相關(guān)的子板（完成一定功能的電路板），如ROM板、零件程序存儲器板和PLC板都直接插在主板上面，組成CNC系統(tǒng)的核心部分。由此可見，大板式結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可靠性高，有很高的性能／，也便于機床的一體化設(shè)計，大板結(jié)構(gòu)雖有上述優(yōu)點，但它的硬件功能不易變動，不利于組織生產(chǎn)。
另外一種柔性比較高的結(jié)構(gòu)就是總線模塊化的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特點是將CPU、存儲器、輸入輸出控制分別做成插件板（稱為硬件模塊），甚至將CPU、存儲器、輸入輸出控制組成獨立微型計算機級的硬件模塊，相應(yīng)的軟件也是模塊結(jié)構(gòu)，固化在硬件模塊中。硬軟件模塊形成一個特定的功能單元，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(biāo)準或工業(yè)標(biāo)準，彼此可以進行信息交換。于是可以積木式組成CNC系統(tǒng)，使設(shè)計簡單，有良好的適應(yīng)性和擴展性，試制周期短，調(diào)整維護方便，效率高。
從CNC系統(tǒng)使用的CPU及結(jié)構(gòu)來分，CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一般分為單CPU和多CPU結(jié)構(gòu)兩大類。初期的CNC系統(tǒng)和現(xiàn)在的一些經(jīng)濟型CNC系統(tǒng)采用單CPU結(jié)構(gòu)，而多CPU結(jié)構(gòu)可以滿足數(shù)控機床高進給速度、高加工精度和許多復(fù)雜功能的要求，也適應(yīng)于并入FMS和CIMS運行的需要，從而得到了迅速的發(fā)展，它反映了當(dāng)今數(shù)控系統(tǒng)的新水平。 CNC控制器的特征
CNC系統(tǒng)是一個的實時多任務(wù)計算機系統(tǒng)，在它的控制軟件中融合了當(dāng)今計算機軟件技術(shù)中的許多先進技術(shù)，下面分別加以介紹。
1.曲線曲面的非均勻有理B樣條（NURBS）插補該項技術(shù)采用沿曲線插補的方式，而不是采用一系列短直線來擬合曲線。這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。許多模具行業(yè)目前使用的CAM軟件都提供了一個選項，即生成NURBS插補格式的零件程序。同時，功能強大的CNC還提供了五軸插補功能以及與此相關(guān)的特性。這些性能提高了表面精加工的質(zhì)量，改善了電機運行的平穩(wěn)度，提高了切削速度，并使零件加工程序更小。
2.更小的指令單位大多數(shù)的CNC系統(tǒng)向機床主軸傳遞運動和定位指令的單位不小于1微米。在充分利用CPU處理能力提高這一優(yōu)勢后，一些CNC系統(tǒng)的zui小指令單位甚至可達到1納米（0.000001mm）。在指令單位縮小1000倍后，可獲得更高的加工精度，可使電機運行得更平穩(wěn)。電機運行的平穩(wěn)使得一些機床能夠在床身振動不加大的前提下，以更高的加速度運行。
3.鐘形曲線加速/減速也稱作為S曲線加速/減速，或爬行控制。與使用直線加速方式相比，這種方式可使機床獲得更好的加*果。與其它加速方式相比，也包括直線方式和指數(shù)方式，采用鐘形曲線方式可獲得更小的定位誤差。
4.待加工軌跡監(jiān)控這一技術(shù)已被廣泛使用，該技術(shù)具有眾多性能差異，使其在低檔控制系統(tǒng)中的工作方式與控制系統(tǒng)中的工作方式得以區(qū)別開來?？偟膩碇v，CNC就是通過加工軌跡監(jiān)控來實現(xiàn)對程序的預(yù)處理，以此來確保能獲得更優(yōu)異的加速/減速控制。根據(jù)不同的CNC的性能，待加工軌跡監(jiān)控所需的程序塊數(shù)量從兩個到上百個不等，這主要取決于零件程序的zui短加工時間和加速/減速的時間常數(shù)。一般而言，要想滿足加工要求，至少需要十五個待加工軌跡監(jiān)控程序塊。
5.數(shù)字伺服控制數(shù)字伺服系統(tǒng)的發(fā)展如此迅速，以至于大多數(shù)機床制造商都選擇該系統(tǒng)作為機床的伺服控制系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)后，CNC能夠更及時地控制伺服系統(tǒng)，而且CNC對機床的控制也變得更。
數(shù)字伺服系統(tǒng)的作用如下：
1）將提高電流環(huán)路的采樣速度，再加上電流環(huán)控制的改善，從而降低電機溫升。這樣，不僅可以延長電機的壽命，還可以減少傳遞到滾珠絲杠的熱量，從而提高絲杠的精度。除此之外，采樣速度的加快還可以提高速度回路的增益，這些都有助于提高機床的整體性能。
2）由于許多新的CNC使用高速序列與伺服回路相連，因此通過通訊鏈路，CNC可獲得更多的電機和驅(qū)動裝置的工作信息。這可提高機床的維護性能。
3）連續(xù)的位置反饋允許在高速進給的情況下進行高精度的加工。CNC運算速度的加快使得位置反饋的速率成為制約機床運行速度的瓶頸。在傳統(tǒng)的反饋方式中，隨著CNC和電子設(shè)備的外部編碼器的采樣速度的變化，反饋速度受到信號類型的制約。采用串行反饋，這一問題將得到很好的解決。即使機床以很高的速度運行，也可達到精密的反饋精度。
4)直線電機近幾年來，直線電機的工作性能和歡迎度有了顯著的提高，所以很多加工中心采用了這一裝置。至今，F(xiàn)anuc公司至少已經(jīng)安裝了1000臺直線電機。GEFanuc的一些先進技術(shù)使得機床上的直線電機的zui大輸出力為15,500N，zui大加速度為30g。另一些先進技術(shù)的應(yīng)用使機床的尺寸得以減小，重量得以減輕，冷卻效率大為提高。所有這些技術(shù)上的進步使直線電機在與旋轉(zhuǎn)電機相比時，優(yōu)勢更強：更高的加/減速率；更準確的定位控制，更高的剛度；更高的可靠性；內(nèi)部的動態(tài)制動。>CNC控制器的特點
1、多坐標(biāo)、多系統(tǒng)控制
比如FANUC的控制器11S30i—MODELA系統(tǒng)，zui大控制系統(tǒng)數(shù)為10個系統(tǒng)（通道），zui多軸數(shù)和zui大主軸配置數(shù)為40軸，其中進給軸32軸，主軸為8軸，zui大同時控制軸數(shù)為24軸／系統(tǒng)。zui大PMC系統(tǒng)為3個系統(tǒng)。zui大I／O點數(shù)為4096點／4096點，PMC基本命令速度為25ns。zui大可預(yù)讀程序段：1000段。這是當(dāng)前世界配置zui高的數(shù)控系統(tǒng)。由于具有多軸多系統(tǒng)配置，因此特別適合大型自動機床，復(fù)合機床，多頭機床等的需要。
2、高精、高速加工功能
這是CNC系統(tǒng)zui重要的功能，由于有了這個功能，使制造技術(shù)（MT）大大地向前發(fā)展了。數(shù)控機床采用計算機控制，可以保證加工的零件具有很高的精度重復(fù)性。但為了得到一定的功能，輸入控制器的信號要經(jīng)過一系列處理，不可避免地要失真、延時。因此在高速加工時，要保持高的加工精度就要采取一定的措施減少失真、延時。高精、高速的加工，除了機械設(shè)計和制造要保證能實現(xiàn)目標(biāo)外，對CNC系統(tǒng)的要求主要是處理速度快、控制精度高。采用前饋控制，以補償由于伺服滯后所產(chǎn)生的誤差，提高加工精度。適當(dāng)控制進給率和采用恰當(dāng)?shù)募訙p速曲線可以減少加減速滯后所產(chǎn)生的誤差。“前瞻"控制在程序執(zhí)行前對運動數(shù)據(jù)進行計算、處理和多段緩沖，從而控制刀具按高速運動，而且誤差很小。對于機床平滑運行的高精度輪廓控制，采用對指令形式的實時識別，可以*地控制速度、加速度和加加速度，因而使加工總是保持在*狀態(tài)。為了防止擾動，開發(fā)數(shù)字濾波器的技術(shù)，以消除機械的諧振，提高伺服系統(tǒng)的位置增益。高精進給和主軸的伺服系統(tǒng)對高速、高精和十分重要。目前主要從以下幾方面提高其性能。減少電機和驅(qū)動器以及控制單元的大小，提高編碼器的分辨率；直線移動軸可以來用直線伺服電機驅(qū)動；減少機械傳動鏈，提高剛度，提高精度。當(dāng)主軸電機采用同步電機時，它非常適用于齒輪機床的系統(tǒng)，齒輪機床有時需要很低的主軸速度，但精度很高。比如，F(xiàn)ANUC伺服電機的設(shè)計體積小，采用高增益控制，伺服電機是無齒槽效應(yīng)的電機，帶有1.6xlo’脈沖／轉(zhuǎn)分辨率的編碼器。伺服控制采用交流數(shù)字伺服控制，具有很高電流檢測精度，采用相應(yīng)的硬件，可以產(chǎn)生所謂“納米控制"，也就是在系統(tǒng)檢測分辨率為1嶺m時，插補分辨率可以達到1nm；它使在CNC內(nèi)部的計算誤差zui小化，每次內(nèi)部計算以納米或更小的單位，大大提高了加工的質(zhì)量。對于控制直線電機，設(shè)計數(shù)字濾波器以避免直接驅(qū)動機械帶來的多點諧振特性，聯(lián)合這些功能，機床刀具的運動就可以準確地按照著指令執(zhí)行。對于加工具有自由曲面的模具，會在程序段之間出現(xiàn)條紋，為了解決這個問題，F(xiàn)ANUC開發(fā)了“納米平滑"功能，圓整CNC指令的公差，以“納米"為單位評估原始曲線，并對其進行NURBS插補。這些性能滿足了機床“高速高精"以及“低速高精"的要求。
3、軸加工和復(fù)雜加工功能
由于5軸加工工藝合理，相對于3維曲面加工，它可以充分利用刀具的*幾何形狀進行切削，在復(fù)雜形狀的高速高精加工中可以提率，提高光潔度。因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。5軸加工的機械其配置主要有刀具旋轉(zhuǎn)方式、工作臺旋轉(zhuǎn)方式和這兩種的混合方式。因此5軸加工功能要能滿足各種配置的要求。根據(jù)5軸加工的特點，把它們，比如TCP（刀具中心控制），刀具半徑補償?shù)裙δ埽瑧?yīng)用到不同機械配置的5軸加工機床。
4、數(shù)控復(fù)臺功能
為了提高生產(chǎn)率，數(shù)控復(fù)合加工機床的開發(fā)和制造已變成數(shù)控機床的一種發(fā)展趨勢。復(fù)合加工機床是指在同一機械上可以進行多種工藝的加工，如在一臺機床上可以進行車加工、銑加工、錘加工等，比如，一個圓柱體要進行圓柱表面的車削、錘子L、還要求在圓柱面上銑溝槽，這些加工都要求在同一臺數(shù)控機床上完成。這樣就能大大提高生產(chǎn)率。因此，對于數(shù)控復(fù)合機床，百先需要增加可以用于進行復(fù)合加工功能的控制系統(tǒng)，比如銑床需要增加螺錐線功能、螺旋線功能、3維圓弧功能、刀具中心點控制等，另外，刀具補償功能也需要既有車加工又有銑加工的功能。除此以外，這種機床還經(jīng)常需要高速加工。為了通過PC或數(shù)控系統(tǒng)本身對多臺機床進行集中監(jiān)控和管理，系統(tǒng)需要通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。以便傳遞程序，監(jiān)控加工狀態(tài)。除此以外，網(wǎng)絡(luò)功能還可以傳送維修數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)進行遠程控制、操作和診斷；傳送CAD／CAM數(shù)據(jù)。CNC具有現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)功能，就可以在CNC與伺服裝置之間，CNC與I／o控制之間傳遞控制、監(jiān)控和診斷數(shù)據(jù)。目前主要采用以太網(wǎng)以及現(xiàn)場總線。隨著技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用無線技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。無線技術(shù)可以使信息到達幾乎是任何地方。
5、高可靠性和安全性功能
CNC系統(tǒng)與數(shù)控機床一起，工作在底層車間，經(jīng)受惡劣的環(huán)境，如：溫度，濕度，振動，油霧，粉塵的影響，同時又要求連續(xù)工作；因此對可靠性要求特別高，除了可靠性設(shè)計、制造工藝等措施外，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性主要采取以下措施：①采用光纖，減少電纜連接，比如FANUC的數(shù)控系統(tǒng)通過光纖連接CNC和伺服放大器，以串行高速的方式從CNC到多個伺服放大器傳遞大量的數(shù)據(jù)。②采用糾錯碼（ECC：EnorCorrectingCODe）傳送數(shù)據(jù)，隨著軟件高速處理大量數(shù)據(jù)，也要求對微處理器、存儲器和LSI的處理速度大大提高。由于這些安裝在CNC的印刷板上的高速電子元器件進行高速讀、寫和傳遞數(shù)據(jù)時，由IC驅(qū)動的信號波形變?yōu)闇?，在這樣的狀況下，不采用模擬電路處理的方法時，導(dǎo)致不能正確地傳遞數(shù)字信號。另外，在電子元件低壓供電時，降低了電路低抗噪音的運行范圍。為此，CNC電路將采取更先進的糾錯碼傳遞數(shù)據(jù)。ECC是一種領(lǐng)前的高可靠性技術(shù)，通過把ECC加到數(shù)據(jù)上以傳送各種不同型式的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)更可靠。②采用雙檢安全（DualCheckSa缸y）措施。“雙檢安全"與歐洲安全標(biāo)準（EN954—1）一致。它的原理是在CNC內(nèi)嵌人多個處理器冗余地監(jiān)控伺服電機和主軸電機以及與安全相關(guān)的I／0信號并使用急停與相關(guān)的I／0電路使系統(tǒng)安全地運行和停止。
數(shù)控機床設(shè)備對加工條件的幾個重要要求
數(shù)控機床是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展生產(chǎn)加工中*的設(shè)備，設(shè)備的精度決定著制造的質(zhì)量，如何合理利用好數(shù)控機床的各項性能和維護好機床的精度，就顯得至關(guān)重要。同時，由于數(shù)控設(shè)備使用的是三相交流380V電源，所以安全性也是數(shù)控設(shè)備安裝前期工作中重要的一環(huán)。下面我們來簡單的說說為保證數(shù)控機床設(shè)備的正常運行，我們需要做哪些基礎(chǔ)準備。
1、電網(wǎng)電壓波動應(yīng)該控制在＋10％～－15％之間。電高峰期間，例如白天上班或下班前的一個小時左右以及晚上，往往超差較多，甚至達到±20％。使機床報警而無法進行正常工作建議在數(shù)控設(shè)備較集中的車間配置具有自動補償調(diào)節(jié)功能的交流穩(wěn)壓供電系統(tǒng)。單臺數(shù)控設(shè)備可單獨配置交流穩(wěn)壓器來解決。
2、建議把機械電氣設(shè)備連接到單一電源上。如果需要用其他電源供電給電氣設(shè)備的某些部分，這些電源宜盡可能取自組成為機械電氣設(shè)備一部分的器件。對大型復(fù)雜機械包括許多以協(xié)同方式一起工作的且占用較大空間的機械，可能需要一個以上的引人電源，這要由場地電源的配置來定。
3、數(shù)控設(shè)備對于壓縮空氣供給系統(tǒng)的要求數(shù)控機床一般都使用了不少氣動元件，所以廠房內(nèi)應(yīng)接人清潔的、干燥的壓縮空氣供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。其流量和壓力應(yīng)符合要求。壓縮空氣機要安裝在遠離數(shù)控機床的地方。根據(jù)廠房內(nèi)的布置情況、用氣量大小，應(yīng)考慮給壓縮空氣供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安裝冷凍空氣于煤機、空氣過濾器、儲氣罐、安全閥等設(shè)備。
4、數(shù)控設(shè)備對于工作環(huán)境的要求精密數(shù)控設(shè)備一般有恒溫環(huán)境的要求，只有在恒溫條件下，才能確保機床精度和加工度。一般普通型數(shù)控機床對室溫沒有具體要求，但大量實踐表明，當(dāng)室溫過高時數(shù)控系統(tǒng)的故障率大大增加。所以在生產(chǎn)加工中要注意機床設(shè)備的散熱。 數(shù)控機床幾個容易忽視的安全隱患 1后臺編輯功能
在FANUCseriesoiMateTB系統(tǒng)中,生產(chǎn)廠家為了使操作者加工方便,設(shè)置了后臺編輯功能,即在自動加工過程進行時,可在不終止加工的情況下,在程序編輯方式對當(dāng)前程序進行修改或?qū)ζ渌绦蜻M行后臺編輯;也可將控制方式選擇至“手輪方式",通過搖動手輪使刀具移動,從而改變加工點的位置。后臺編輯功能方便操作者在加工過程中對所加工的零件進行修改,簡化了操作過程。但這種簡化,卻給安全操作帶來了一個嚴重隱患,在教學(xué)實踐中,易出現(xiàn)學(xué)生誤操作。當(dāng)控制方式選擇至“自動循環(huán)"方式時,如果機床卡盤未夾緊或尾架沒有頂出(即機床未準備好)的情況,按下“循環(huán)啟動"鍵,機床不操作。此時將控制方式選擇至“手工操作",使機床卡盤夾緊、尾架頂出(即機床準備好),則剛剛所選的“循環(huán)啟動"命令有效,程序自動執(zhí)行。如果此時操作者正在上料,手還未離開工件,程序中又存在主軸啟動指令,則操作者極易傷手,甚至可能出現(xiàn)嚴重安全事故。
數(shù)字伺服系統(tǒng)的作用如下：
1）將提高電流環(huán)路的采樣速度，再加上電流環(huán)控制的改善，從而降低電機溫升。這樣，不僅可以延長電機的壽命，還可以減少傳遞到滾珠絲杠的熱量，從而提高絲杠的精度。除此之外，采樣速度的加快還可以提高速度回路的增益，這些都有助于提高機床的整體性能。
2）由于許多新的CNC使用高速序列與伺服回路相連，因此通過通訊鏈路，CNC可獲得更多的電機和驅(qū)動裝置的工作信息。這可提高機床的維護性能。
3）連續(xù)的位置反饋允許在高速進給的情況下進行高精度的加工。CNC運算速度的加快使得位置反饋的速率成為制約機床運行速度的瓶頸。在傳統(tǒng)的反饋方式中，隨著CNC和電子設(shè)備的外部編碼器的采樣速度的變化，反饋速度受到信號類型的制約。采用串行反饋，這一問題將得到很好的解決。即使機床以很高的速度運行，也可達到精密的反饋精度。
4)直線電機近幾年來，直線電機的工作性能和歡迎度有了顯著的提高，所以很多加工中心采用了這一裝置。至今，Fanuc公司至少已經(jīng)安裝了1000臺直線電機。GEFanuc的一些先進技術(shù)使得機床上的直線電機的zui大輸出力為15,500N，zui大加速度為30g。另一些先進技術(shù)的應(yīng)用使機床的尺寸得以減小，重量得以減輕，冷卻效率大為提高。所有這些技術(shù)上的進步使直線電機在與旋轉(zhuǎn)電機相比時，優(yōu)勢更強：更高的加/減速率；更準確的定位控制，更高的剛度；更高的可靠性；內(nèi)部的動態(tài)制動。>CNC控制器的特點
1、多坐標(biāo)、多系統(tǒng)控制
比如FANUC的控制器11S30i—MODELA系統(tǒng)，zui大控制系統(tǒng)數(shù)為10個系統(tǒng)（通道），zui多軸數(shù)和zui大主軸配置數(shù)為40軸，其中進給軸32軸，主軸為8軸，zui大同時控制軸數(shù)為24軸／系統(tǒng)。zui大PMC系統(tǒng)為3個系統(tǒng)。zui大I／O點數(shù)為4096點／4096點，PMC基本命令速度為25ns。zui大可預(yù)讀程序段：1000段。這是當(dāng)前世界配置zui高的數(shù)控系統(tǒng)。由于具有多軸多系統(tǒng)配置，因此特別適合大型自動機床，復(fù)合機床，多頭機床等的需要。
2、高精、高速加工功能
這是CNC系統(tǒng)zui重要的功能，由于有了這個功能，使制造技術(shù)（MT）大大地向前發(fā)展了。數(shù)控機床采用計算機控制，可以保證加工的零件具有很高的精度重復(fù)性。但為了得到一定的功能，輸入控制器的信號要經(jīng)過一系列處理，不可避免地要失真、延時。因此在高速加工時，要保持高的加工精度就要采取一定的措施減少失真、延時。高精、高速的加工，除了機械設(shè)計和制造要保證能實現(xiàn)目標(biāo)外，對CNC系統(tǒng)的要求主要是處理速度快、控制精度高。采用前饋控制，以補償由于伺服滯后所產(chǎn)生的誤差，提高加工精度。適當(dāng)控制進給率和采用恰當(dāng)?shù)募訙p速曲線可以減少加減速滯后所產(chǎn)生的誤差。“前瞻"控制在程序執(zhí)行前對運動數(shù)據(jù)進行計算、處理和多段緩沖，從而控制刀具按高速運動，而且誤差很小。對于機床平滑運行的高精度輪廓控制，采用對指令形式的實時識別，可以*地控制速度、加速度和加加速度，因而使加工總是保持在*狀態(tài)。為了防止擾動，開發(fā)數(shù)字濾波器的技術(shù)，以消除機械的諧振，提高伺服系統(tǒng)的位置增益。高精進給和主軸的伺服系統(tǒng)對高速、高精和十分重要。目前主要從以下幾方面提高其性能。減少電機和驅(qū)動器以及控制單元的大小，提高編碼器的分辨率；直線移動軸可以來用直線伺服電機驅(qū)動；減少機械傳動鏈，提高剛度，提高精度。當(dāng)主軸電機采用同步電機時，它非常適用于齒輪機床的系統(tǒng)，齒輪機床有時需要很低的主軸速度，但精度很高。比如，FANUC伺服電機的設(shè)計體積小，采用高增益控制，伺服電機是無齒槽效應(yīng)的電機，帶有1.6xlo’脈沖／轉(zhuǎn)分辨率的編碼器。伺服控制采用交流數(shù)字伺服控制，具有很高電流檢測精度，采用相應(yīng)的硬件，可以產(chǎn)生所謂“納米控制"，也就是在系統(tǒng)檢測分辨率為1嶺m時，插補分辨率可以達到1nm；它使在CNC內(nèi)部的計算誤差zui小化，每次內(nèi)部計算以納米或更小的單位，大大提高了加工的質(zhì)量。對于控制直線電機，設(shè)計數(shù)字濾波器以避免直接驅(qū)動機械帶來的多點諧振特性，聯(lián)合這些功能，機床刀具的運動就可以準確地按照著指令執(zhí)行。對于加工具有自由曲面的模具，會在程序段之間出現(xiàn)條紋，為了解決這個問題，FANUC開發(fā)了“納米平滑"功能，圓整CNC指令的公差，以“納米"為單位評估原始曲線，并對其進行NURBS插補。這些性能滿足了機床“高速高精"以及“低速高精"的要求。
3、軸加工和復(fù)雜加工功能
由于5軸加工工藝合理，相對于3維曲面加工，它可以充分利用刀具的*幾何形狀進行切削，在復(fù)雜形狀的高速高精加工中可以提率，提高光潔度。因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。5軸加工的機械其配置主要有刀具旋轉(zhuǎn)方式、工作臺旋轉(zhuǎn)方式和這兩種的混合方式。因此5軸加工功能要能滿足各種配置的要求。根據(jù)5軸加工的特點，把它們，比如TCP（刀具中心控制），刀具半徑補償?shù)裙δ埽瑧?yīng)用到不同機械配置的5軸加工機床。
4、數(shù)控復(fù)臺功能
為了提高生產(chǎn)率，數(shù)控復(fù)合加工機床的開發(fā)和制造已變成數(shù)控機床的一種發(fā)展趨勢。復(fù)合加工機床是指在同一機械上可以進行多種工藝的加工，如在一臺機床上可以進行車加工、銑加工、錘加工等，比如，一個圓柱體要進行圓柱表面的車削、錘子L、還要求在圓柱面上銑溝槽，這些加工都要求在同一臺數(shù)控機床上完成。這樣就能大大提高生產(chǎn)率。因此，對于數(shù)控復(fù)合機床，百先需要增加可以用于進行復(fù)合加工功能的控制系統(tǒng)，比如銑床需要增加螺錐線功能、螺旋線功能、3維圓弧功能、刀具中心點控制等，另外，刀具補償功能也需要既有車加工又有銑加工的功能。除此以外，這種機床還經(jīng)常需要高速加工。為了通過PC或數(shù)控系統(tǒng)本身對多臺機床進行集中監(jiān)控和管理，系統(tǒng)需要通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。以便傳遞程序，監(jiān)控加工狀態(tài)。除此以外，網(wǎng)絡(luò)功能還可以傳送維修數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)進行遠程控制、操作和診斷；傳送CAD／CAM數(shù)據(jù)。CNC具有現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)功能，就可以在CNC與伺服裝置之間，CNC與I／o控制之間傳遞控制、監(jiān)控和診斷數(shù)據(jù)。目前主要采用以太網(wǎng)以及現(xiàn)場總線。隨著技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用無線技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。無線技術(shù)可以使信息到達幾乎是任何地方。
5、高可靠性和安全性功能
CNC系統(tǒng)與數(shù)控機床一起，工作在底層車間，經(jīng)受惡劣的環(huán)境，如：溫度，濕度，振動，油霧，粉塵的影響，同時又要求連續(xù)工作；因此對可靠性要求特別高，除了可靠性設(shè)計、制造工藝等措施外，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性主要采取以下措施：①采用光纖，減少電纜連接，比如FANUC的數(shù)控系統(tǒng)通過光纖連接CNC和伺服放大器，以串行高速的方式從CNC到多個伺服放大器傳遞大量的數(shù)據(jù)。②采用糾錯碼（ECC：EnorCorrectingCODe）傳送數(shù)據(jù)，隨著軟件高速處理大量數(shù)據(jù)，也要求對微處理器、存儲器和LSI的處理速度大大提高。由于這些安裝在CNC的印刷板上的高速電子元器件進行高速讀、寫和傳遞數(shù)據(jù)時，由IC驅(qū)動的信號波形變?yōu)闇?，在這樣的狀況下，不采用模擬電路處理的方法時，導(dǎo)致不能正確地傳遞數(shù)字信號。另外，在電子元件低壓供電時，降低了電路低抗噪音的運行范圍。為此，CNC電路將采取更先進的糾錯碼傳遞數(shù)據(jù)。ECC是一種領(lǐng)前的高可靠性技術(shù)，通過把ECC加到數(shù)據(jù)上以傳送各種不同型式的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)更可靠。②采用雙檢安全（DualCheckSa缸y）措施。“雙檢安全"與歐洲安全標(biāo)準（EN954—1）一致。它的原理是在CNC內(nèi)嵌人多個處理器冗余地監(jiān)控伺服電機和主軸電機以及與安全相關(guān)的I／0信號并使用急停與相關(guān)的I／0電路使系統(tǒng)安全地運行和停止。
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