1. 完整的西門子數控系統包括哪些部件
西門子數控系統的基本構成
SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由於在集成系統時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)並排放在一起，並用設備匯流排互相連接，說明時將二者劃歸一處。
1. 人機界面：
人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一台計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬碟，帶軟碟機；OP單元正是這台計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟體也在這台計算機中。 （1）、MMC(Man Machine communication) 最常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬碟；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬碟，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20對應於MMC100.2，不帶硬碟，但可以帶軟碟機；PCU50、PCU70對應於MMC103,可以帶硬碟，與MMC不同的是：PCU50的軟體是基於WINDOWS NT的。PCU的軟體被稱作HMI, HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI。一般標准供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI. （2）、OP(Operation pannel) OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最為常用。 （3）、MCP(Machine control pannel) MCP是專門為數控機床而配置的，它也是OPI上的一個節點，根據應用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP後面的S3開關設定。 對於SINUMERIK840D應用了MPI（Multiple Point Interface）匯流排技術，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個匯流排構成的網路中的一個節點。為提高人機交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）匯流排，它的傳輸速率為1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)數控單元 SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：中央控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成. 根據選用硬體如CPU晶元等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數控CPU和SIMATIC PLC CPU晶元，包括相應的數控軟體和PLC控制軟體，並且帶有MPI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測量介面，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅動模塊均排列在其右側。
3. 數字驅動
數字伺服：運動控制的執行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。 SINUMERIK840D配置的驅動一般都採用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅動模塊（功率模塊）。 電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態。根據容量不同，凡小於15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大於15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。 611D數字驅動:是新一代數字控制匯流排驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可採用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
4. PLC模塊 SINUMERIK810D/840D系統的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟體及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），介面模塊（Interface Mole）機信號模塊（Signal Mole）。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。 電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。 介面模塊（IM）是用於級之間互連的。 信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。
2. 數控系統的組成有哪些
一般整個數控系統由三大部分組成，即控制系統，伺服系統和位置測量系統。
控制系統按加工工件程序進行插補運算， 發出控制指令到伺服驅動系統；伺服驅動系統將控制指令放大，由伺服電機驅動機械按要求運動；測量系統檢測機械的運動位置或速度，並反饋到控制系統，來修正控制指令。這三部分有機結合，組成完整的閉環控制的數控系統。
控制系統主要由匯流排、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸入/輸出介面等組成。
最新一代的數控系統還包括一個通訊單元，它可完成CNC、PLC的內部數據通訊和外部高次網路的連接。伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機。位置測量 系統主要是採用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
數控系統的構成與特點
目前世界上的數控系統種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。這些結構特點來源於系統初始設計的基本要求和工程設計的思路。
例如對點位控制系統和連續軌跡控制系統就有截然不同的要求。對於T系統和M系統，同樣也有很大的區別，前者適用於回轉體零件加工，後者適合於異形非回轉體的零件加工。
對於不同的生產廠家來說，基於歷史發展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響，在設計思想上也可能各有千秋。然而無論哪種系統，它們的基本原理和構成是十分相似的。
3. 數控系統由哪幾個部分組成各部分功能是什麼
機床數控系統的硬體主要由3部分組成：
一、電源系統
數控機床的控制電源是數控系統硬體的重要組成部分，也是在維修中常常出現問題的部分。數控機床的電源系統有交流與直流兩個部分。
（1）交流電源。是控制系統提供能源的器件，也是給伺服驅動提供能源的器件。交流電源上也有各種保護及切換裝置；有短路、隔離及失壓保護。這個交流電源向伺服系統供電時，一定要注意有晶閘管器件的裝置的供電相序，一旦程序接錯，有晶閘管器件就失去了同步的關系，造成故障。
（2）直流電源。直流電源作為控制用多為開關穩壓電源，有＋5V、＋24V、±15V等電壓，各設備的電壓情況不盡相同，例如 CRT上供電電壓有的是 24V，有的是交流 110V或 220V。所以，盡可能地看好各端子供電電壓的要求。電源非常重要，一旦出錯會造成不可彌補的損失。還有是對伺服供電的直流電壓，它大多數是經伺服變壓器及整流裝置所獲得的。
（3）電池電源。由於數控裝置中有些信息要在機床斷電情況下進行保持，因此有一部分RAM區用電池來進行數據保持，這些電池多數是鋰電池，壽命長，但電量小。這部分電池也可用普通電池經二極體降壓達到所需電壓值來代替，但一定要注意壽命。電池必須在通電情況下進行更換，否則數據就會丟失，這一點與常規習慣不同，更換時要注意不產生短路現象。
在電源系統中，還有一個關鍵的裝置，就是控制電壓的穩壓設備，也時常出現修復問題。
二、控制系統
這里所指的控制系統是指數控裝置中信號產生、處理、傳輸及執行過程所涉及到的單元及各單元的聯系手段。
對於數控系統來說，如果有這方面的資料，特別是圖紙，那麼就好辦多了，我們可以認真研讀圖紙，弄清它的主要電氣原理，把一個復雜的系統的大體情況刻劃出來，分成各種各樣的功能框，然後對每一個功能框的輸入、輸出信號進行分析，找出各功能框在總體中的地位以及各功能框之間的聯系。
大部分數控機床不提供圖紙，沒有有關硬體的資料，甚至於連晶元的型號也很難查到，在這種情況下維修就十分困難。例如，一個旋轉刀庫驅動系統有了問題，首先分析故障的可能性，測量驅動板的各部件電壓，縮小范圍，進行測繪，再分析其工作原理及故障的原因。
伺服系統的維修，比起主板的維修容易些，特別是用模擬量的控制板就更容易。因為大家對伺服系統的原理比較清楚。不論哪個公司的伺服系統，雖然外觀不同，但基本模式是相同的，另外這一塊的輸入輸出也是非常清楚的。
最後就是 PLC的修理。 PLC綜合信號來自於 NC、外圍各種開關信號以及各種邏輯處理器的輸出信號。PLC的輸出信號用以控制電磁閥、繼電器、各種指示器及電機，並把有關的狀態反饋給NC。PLC是一個具有相對獨立性的獨立單元，維修相對方便。
三、獨立單元
獨立單元是指能夠以簡單的適配關系與系統中其他部分結合在一起的部分。例如NC系統、外接PLC、伺服單元、電機、轉速感測器、光柵系統、脈沖編碼器、紙帶閱讀機、操作面板等。對於一個獨立單元應了解它的電源聯接，所有輸入輸出信號線的功能，信號的類型、性質和機床運行中各種狀態變化的情況，即掌握其「介面」。就伺服單元而言，它有電源、速度反饋線、設定線、允許信號線、准備完成應答線等等。但是，是伺服系統問題還是其他器件的問題，一個關鍵參數就是VCMD，VCMD就是NC送來的速度指令信號。在模擬的控制中，它就是一個一10V～＋10V的信號，這個信號就是判斷伺服系統好壞的一個關鍵參考點。沒有這個信號，伺服就不應該運動。如果有了這個信號，而伺服還不動，就是伺服的問題。當然，在實際維修中並不如此簡單，但是基本原理就是這樣。所以如何把故障范圍縮小下來，這是維修的第一步，也是最最重要的問題。再者，我們判斷一個增量編碼器是否完好，那就是看一看與脈沖編碼器相聯的8根線上的信號有沒有，都是什麼樣的波形，波形有多高，負載能力如何。這就可以肯定是不是脈沖編碼器的故障。這里順便提一下，要注意倍頻的問題，也就是要注意脈沖編碼器出來的頻率，如果脈沖編碼器出來的頻率不對也會測不出准確的尺寸，所以要測一下脈沖頻率。
測速發電機的直流電壓大小代表轉速，所以首先要查一下這個線性關系是否正確，然後就要注意波形情況及干擾情況。測速發電機中的炭刷磨下的粉末，一旦集中在換向器的槽中，就會使測速發電機的繞組出現短路。這樣，隨著轉動電壓會產生很大的變動，引起機床的強烈振動
4. CNC系統由哪幾部分組成各有什麼作用
數控系統是所有數控設備的核心。數控系統的主要控制對象是坐標軸的位移(包括移動速度、方向、位置等)，其控制信息主要來源於數控加工或運動控製程序。因此，作為數控系統的最基本組成應包括：程序的輸入／輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三部分。
1、輸入/輸出裝置
輸入/輸出裝置的作用是進行數控加工或運動控製程序、加工與控制數據、機床參數以及坐標軸位置、檢測開關的狀態等數據的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數控設備都必備的最基本的輸入／輸出裝置。此外，根據數控系統的不同，還可以配光電閱讀機，磁帶機或軟盤驅動器等。作為外圍設備，計算機是目前常用的輸入／輸出裝置之一。
2、數控裝置
數控裝置是數控系統的核心。它由輸入／輸出介面線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數據，通過內部的邏輯電路或控制軟體進行編譯、運算和處理，並輸出各種信息和指令，以控制機床的各部分進行規定的動作。
在這些控制信息和指令中，最基本的是坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量指令。它經插補運算後生成，提供給伺服驅動，經驅動器放大，最終控制坐標軸的位移。它直接決定了刀具或坐標軸的移動軌跡。
此外，根據系統和設備的不同，如：在數控機床上，還可能有主軸的轉速、轉向和起、停指令；刀具的選擇和交換指令：冷卻、潤滑裝置的起、停指令；工件的松開、夾緊指令；工作台的分度等輔助指令。在基本的數控系統中，它們是通過介面，以信號的形式提供給外部輔助控制裝置，由輔助控制裝置對以上信號進行必要的編譯和邏輯運算，放大後驅動相應的執行器件，帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。
3、伺服驅動
伺服驅動通常由伺服放大器(亦稱驅動器、伺服單元)和執行機構等部分組成。在數控機床上，目前一般都採用交流伺服電動機作為執行機構；在先進的高速加工機床上，已經開始使用直線電動機。另外，在20世紀80年代以前生產的數控機床上，也有採用直流伺服電動機的情況；對於簡易數控機床，步進電動機也可以作為執行器件。伺服放大器的形式決定於執行器件，它必須與驅動電動機配套使用。
以上是數控系統最基本的組成部分。隨著數控技術的發展和機床性能水平的提高，對系統的功能要求也日益增強，為了滿足不同機床的控制要求，保證數控系統的完整性和統一性，並方便用戶使用，常用、較為先進的數控系統，一般都帶有內部可編程序控制器作為機床的輔助控制裝置。此外，在金屬切削機床上，主軸驅動裝置也可以成為數控系統的一個部分；在閉環數控機床上，測量檢測裝置也是數控系統必不可少的。對於先進的數控系統，有時甚至採用計算機作為系統的人機界面和數據的管理、輸入／輸出設備，從而使數控系統的功能更強、性能更完善。
總之，數控系統的組成決定於控制系統的性能和設備的具體控制要求，其配置和組成具有很大的區別，除加工程序的輸入／輸出裝置、數控裝置、伺服驅動這三個最基本的組成部分外，還可能有更多的控制裝置。
5. 數控系統選擇
數控系統的配置和功能選擇系統
數控系統的配置和功能選擇系統是數控機床的重要組成部分，配置什麽樣的數控系統及選擇哪些數控功能，都是機床生產廠家和最終用戶所關注的問題。數控系統的配置伺服控制單元的選擇 數控系統的位置控制方式,開環控制系統：採用步進電機作為驅動部件，沒有位置和速度反饋器件，所以控制簡單，價格低廉，但它們的負載能力小，位置控制精度較差，進給速度較低，主要用於經濟型數控裝置；
半閉環和閉環位置控制系統：採用直流或交流伺服電機作為驅動部件，可以採用內裝於電機內的脈沖編碼器，旋轉變壓器作為位置/速度檢測器件來構成半閉環位置控制系統，也可以採用直接安裝在工作台的光柵或感應同步器作為位置檢測器件，來構成高精度的全閉環位置控制系統。
由於螺距誤差的存在，使得從半閉環系統位置檢測器反饋的絲杠旋轉角度變化量，還不能精確地反映進給軸的直線運動位置。但是，經過數控系統對螺距誤差的補償後，它們也能達到相當高的位置控制精度。與全閉環系統相比，
它們的價格較低，安裝在電機內部的位置反饋器件的密封性好，工作更加穩定可靠，幾乎無需維修，所以廣泛地應用於各種類型的數控機床。
直流伺服電機的控制比較簡單，價格也較低，其主要缺點是電機內部具有機械換向裝置，碳刷容易磨損，維修工作量大。運行時易起火花，使電機的轉速和功率的提高較為困難。
交流伺服電機是無刷結構，幾乎不需維修，體積相對較小，有利於轉速和功率的提高，目前已在很大范圍內取代了直流伺服電機。
伺服控制單元的種類
分離型伺服控制單元，其特點是數控系統和伺服控制單元相對獨立，也就是說，它們可以與多種數控系統配用，
NC系統給出的指令是與軸運動速度相關的DC電壓（例如0-10V），而從機床返回的是與NC系統匹配的軸運動位置檢測
信號（例如編碼器?感應同步器等輸出信號）。伺服數據的設定和調整都在伺服控制單元側進行（用電位器調節或通
過數字方式輸入）。
串列數據傳輸型伺服控制單元，其特點是NC系統與伺服控制單元之間的數據傳送是雙向。與軸運動相關的指令數據、伺服數據和報警信號是通過相應的時鍾信號線、選通信號號、發送數據線、接收數據線、報警信號線傳送。從位置編碼器返回NC裝置的有運動軸的實際位置和狀態等信息。
網路數據傳輸型伺服控制單元，其特點是軸控制單元密集安裝在一起，由一個公用的DC電源單元供電。NC裝置通過FCP板上的網路數據處理模塊的連接點SR、ST與各個軸控制單元（子站）的網路數據處理模塊的SR、ST點串聯，組成伺服控制環。各個軸的位置編碼器與軸控制單元之間是通過二根高速通信線連接，反饋的信息有運動軸位置和相關
的狀態信息。
串列數據傳輸型和網路數據傳輸型伺服控制單元的伺服參數在NC裝置中用數字設定，開機初始化時裝入伺服控制單元，修改和調整都十分方便。
網路數據傳輸型伺服控制單元（例如大隈OSP-U10/U100系統）在相應的控制軟體配合下，具有實時的調整能力，例如在Hi-G型定位加減速功能中，可以根據電機的速度和扭矩特性求出相應的函數，再以其函數控制高速定位時的加減速度，從而抑制高速定位時可能引起的振動。定位速度的提高可以縮短非切削時間，提高加工效率。又如在Hi-Cut型進給速度控制功能中，系統可以在讀入零件加工程序後，自動識別數控指令要求加工的零件形狀（圓弧、棱邊等），
自動調節加工速度，使之最佳化，進而實現高速高精度加工。
採用高速微處理器和專用數字信號處理機（DSP）的全數字化交流伺服系統出現後，硬體伺服控制變為軟體伺服控制，一些現代控制理論的先進演算法得到實現，進而大大地提高了伺服系統的控制性能。
伺服控制單元是數控系統中與機械直接相關聯的部件，它們的性能與機床的切削速度和位置精度關系很大，其價格也占數控系統的很大部分。相對來說，伺服部件的故障率也較高，約占電氣故障的70%以上，所以選配伺服控制單元十分重要。
伺服故障除了與伺服控制單元的可靠性有關外，還與機床的使用環境、機械狀況和切削條件密切相關。例如環境溫度過高，易引起器件過熱而損壞；防護不嚴可能引起電機進水，造成短路；導軌和絲杠潤滑不好或切削負荷過重會引起電機過流。機械傳動機構卡死更會引起功率器件的損壞，雖然伺服控制單元本身有一定的過載保護能力，但是故障情況嚴重或者多次發生時，仍然會使器件損壞。有些數控系統具有主軸和進給軸的實時負載顯示功能（例如大隈OSP系統的「當前位置」頁面上不僅可以顯示軸運動的實時位置數據，而且還同時顯示各軸的實時負載百分比，用戶可以利用這些信息，採取措施來防止事故的發生。
進給伺服電機的選擇
輸出扭矩是進給電機負載能力的指標。從圖2可見，在連續操作狀態下，輸出扭矩是隨轉速的升高而減少的，電機的性能愈好，這種減少值就愈小。為進給軸配置電機時應滿足最高切削速度時的輸出扭矩。雖然在快速進給時不作切削，負載較小，但也應考慮最高快速進給速度下的起動扭矩。高速時的輸出扭矩下降過多也會影響進給軸的控制特性。
主軸伺服電機的選擇
輸出功率是主軸電機負載能力的指標。從圖3可見主軸電機的額定功率是指在恆功率區（速度N1到N2）內運行時的輸出功率，低於基本速度N1時達不到額定功率，速度愈低，輸出功率就愈小。為了滿足主軸低速時的功率要求，一般採用齒輪箱變速，使主軸低速時的電機速度也在基本速度N1以上，此時，機械結構較為復雜，成本也會相應增加。在主軸與伺服電機直接連接的數控機床中，有兩種方法來滿足主軸低速時的功率要求，其一是選擇基本速度較低或額定功率高一檔的主軸電機，其二是採用特種的繞組切換式主軸伺服電機（例如日本大隈的YMF型主軸電機），這種電機的三相繞組在低速運行時接成星形，而在高速運行時接成三角形，從而提高了主軸電機的低速功率特性，降低主軸機械部件的成本。
這兒要特別指出的是，雖然高速加工是提高數控機床生產效率的有效途徑，但高速、高精度切削會給伺服驅動和計算機部件帶來更高的要求，必然增加數控系統的成本，而高速加工的另一個重要應用領域是輕金屬和薄壁零件的加工，所以，應該按機床的實際需要選擇主軸和進給電機的速度。
位置檢測器件的選擇
機械原點是數控機床所有座標系的基準點，機械原點的穩定性是數控機床極為重要的技術指標，也是穩定加工精度的基本保證，機械原點的建立方法有兩種：
在採用相對位置編碼器、感應同步器或光柵作為位置反饋器件的數控機床中，數控系統將各進給軸的回零減速開關（或標記）之後由位置反饋器件產生的第一個零點標記信號作為基準點。這類機床在每次斷電或緊急停機後都必須重新作各進給軸的回零操作，否則，實際位置可能發生偏移，回零減速開關與其撞塊的相對位置調整不妥，也會引起機械原點位置
的不穩定，這些都是應該重視的；
在採用絕對位置編碼器作為位置反饋器件的數控機床中，絕對位置編碼器能夠自動記憶各進給軸全行程內的每一點位置，不需回零開關，每次斷電或緊急停機後，都不必重新作基準點的設定操作。基準點位置設定後永久不變，並由專供絕對位置編碼器使用的存儲器記憶，特別適用於鼠牙盤定位的旋轉工作台零點位置的設定，不僅穩定性好，而且給操作和調整帶來極大方便。
機械設計方案的選擇
機床是由機械和電氣兩部分組成，在設計總體方案時應從機電兩方面來考慮機床各種功能的實施方案，數控機床的機械要求和數控系統的功能都很復雜，所以更應機電溝通，揚長避短。下面舉例說明。
例一主軸轉速的調節有採用伺服電機或變頻電機實現自動無級調速和用普通三相非同步電機驅動、機械齒輪分級變速、進行人工換檔兩類方法。
加工中心機床使用多種刀具進行連續的不同種類（銑、鑽、鏜和攻絲等）的切削加工，所以主軸的轉速是經常變化的，而且必須由加工程序的S指令自動實現，自動換刀時還必須進行主軸定向，所以必須採用帶有定向功能的自動無級調速方式。
對於主軸轉速要求不高的普通數控銑床來說，刀具的更換都是用手動方式進行，而且在加工過程中，同一把刀具選擇不同轉速的機會並不多見，在手動換刀的同時進行手動變速對生產效率的影響並不大，所以經常採用機械齒輪分級變速、人工換檔的控制方式。與採用伺服電機進行無級調速的方案相比，可以顯著地降低生產成本，節省能源，維修也簡單，是
很實用的選擇。
例二使用卧式加工中心對零件進行多面加工時，往往需要更換夾具並多次裝卡，必須佔用可貴的機床運行時間，選用有雙工位自動托板交換（APC）裝置的卧式加工中心，可以大大地節省零件裝卡的占機時間，從而提高機床的生產效率，而且該功能的控制是由PLC控製程序來完成，除了多用幾個輸入/輸出控制點外，數控系統的成本增加不多，是個功能/價格比很高的選擇。
例三加工中心機床的換刀時間對生產效率有很大影響，而換刀速度與機械結構有很大的關系。例如，由油缸控制的機械手換刀時間一般在10秒以上，在2~3秒內能完成換刀動作的機械手一般採用伺服電機驅動，配有凸輪和內外油缸松刀機構。與機構不相當的換刀速度，可能使故障率增加。選擇合理的切削路徑、採用高質量的刀具、切削條件的最佳化也是提高生產效率的重要手段，應綜合考慮。
數控功能的選擇
除基本功能以外，數控系統還為用戶提供多種可選功能，各知名品牌的數控系統的基本功能差別不大，所以，合理地選擇適合機床的可選功能，放棄可有可無或不實用的可選功能，對提高產品的功能/價格比大有好處，下面列舉幾個例子供參考。
動畫/軌跡顯示功能
該功能用於模擬零件加工過程，顯示真實刀具在毛坯上的切削路徑，可以選擇直角座標系中的兩個不同平面的同時顯示，也可選擇不同視角的三維立體顯示。可以在加工的同時作實時的顯示，也可在機械鎖定的方式下作加工過程的快速描繪。這是一種檢驗零件加工程序、提高編程效率和實時監視的有效工具。
軟盤驅動器
通過這種數據傳送工具可以將系統中已經調試完畢的加工程序存入軟盤後存檔，也可以通過它將在其它計算機生成的加工程序存入NC系統，從而減少加工程序的輸入占機時間，更可以用它作各種機床數據的備份或存儲，給程編和操作人員帶來很大方便。
DNC-B通信功能
眾所周知，由非圓曲線或曲面組成的零件加工程序的編制十分困難，通常的辦法是藉助於通用計算機，將它們細分為微小的三維直線段後再編寫加工程序，所以程序容量極大。在模具加工中，這種長達幾百K位元組（4K位元組約等於10米紙帶長度）的加工程序經常遇到，而一般數控系統提供的基本程序存儲容量為64?128K位元組，這給模具加工帶來很大困難。
DNC-B通信功能具有兩種工作方式，其一是在個人計算機和數控系統的加工程序存儲區之間進行雙向的程序傳送，其二是將個人計算機的加工程序一段一段地傳送到數控系統的緩沖運行存儲器，邊加工邊傳送，直到加工結束。這就徹底解決了大容量程序零件的加工問題。雖然選用這項功能需要增加一定的費用，但它確實是功能/價格比很高的選項。
當然，選擇擴充內存容量也是解決曲面模具加工的有效方法，例如大隈OSP系統的最大運行緩沖存儲器容量為512K位元組。程序存儲器容量可以擴充到4096K位元組，這樣就可以滿足極大部分模具加工的需要，與採用DNC-B方式相比，它的優點是省去了個人計算機這個環節，使運行更加可靠，操作也比較方便。
簡化編程的功能
為了提高編程的效率，縮短加工程序的長度，發揮程序存儲器的潛力，數控系統提供了一些簡化程序編制的方法。
固定循環
將常用的加工工序（例如鑽孔、鏜孔、攻絲及腔體和周邊加工等）編寫成參數式的固定循環程序，編程時由用戶填入相應的數據（如基面、孔深、每次切入量以及主軸轉速和進給速度等）就可完成預定的加工工序，並可多次重復使用。
座標計算功能
利用數控系統的實時計算能力，將以各種規則分布的孔加工工序（例如斜線、圓周和網格等）編寫成參數式的固定循環程序，編程時由用戶填入相應的數據（如角度、半徑、孔數、行數和列數等）就可完成預定的加工工序。
子程序功能
用戶可以將零件中多處用到的同一加工工序編成子程序，在相應的部位調用，從而縮短加工程序的長度。
用戶宏程序
用戶可以利用系統提供的各種算術、邏輯和函數運算符以及各種分支語句，來組成描述加工零件形狀的數學表達式，在程序執行過程中，數控系統邊運算，邊輸出結果，用很短的程序就可以實現特種曲線和曲面的加工。
剛性攻絲功能
剛性攻絲功能必須採用伺服電機來驅動主軸，不僅要求在主軸上增加位置感測器，而且對主軸傳動機構的間隙和慣量都有嚴格的要求，所以不能忽略這個功能的成本。對用戶來說，如果沒有特殊的要求（例如高速高精度、特種材料或大直徑孔加工等），可以採用彈性伸縮卡頭，在一般主軸上進行柔性攻絲來滿足加工要求，就不必選用剛性攻絲功能。
刀具壽命管理功能
在加工中心上是否要選用刀具壽命管理功能，必須考慮加工零件的批量、刀具和毛坯質量的一致性以及刀庫的容量等因素，否則，不僅會造成許多人為的錯誤，影響生產的正常進行，而且備用刀具佔用的刀位也將大大減少刀庫的有效容量，使一些復雜零件因刀位不足而無法加工。
自動刀具半徑/長度和工件測量功能
加工程序中的刀具運動軌跡通常按刀具中心和刀尖編寫，所以在程序執行前必須輸入相應的刀具半徑和長度，這對加工中心尤其重要。
刀具半徑和長度可以用普通的量具手工測量，也可用專門的刀具測量儀測量。操作者可以通過每把刀的刀尖在Z軸方向相對於機床上同一「對刀面」的位置差來作為長度偏移值進行補償，採用數控系統本身提供的「半自動刀具長度測量」功能，輸入相對於「標准刀具」的長度補償值。
自動刀具半徑/長度和工件測量功能，需要配備專用的接觸式感測器及激光測頭和信號接收器。選用此功能時應明確以下幾點：
接觸式感測器和信號接收器安裝在機床工作區內，它的防護十分重要，切削量大，使用噴淋沖洗的機床不宜安裝；
進行上述測量需要佔用機床加工時間，可能影響機床的效率；
工件測量功能的一般用途是測量工件毛坯上作為程編原點的基準孔中心或其它基準點的位置，代替人工「對刀」，它的精度不會高於機床本身的定位精度。
6. 簡述數控銑編程步驟和數控程序各部分組成
數控機床編程步驟
1．分析零件圖樣和工藝要求
分析零件圖樣和工藝要求的目的，是為了確定加工方法、制定加工計劃，以及確認與生產組織有關的問題，此步驟的內容包括：
確定該零件應安排在哪類或哪台機床上進行加工。
採用何種裝夾具或何種裝卡位方法。
確定採用何種刀具或採用多少把刀進行加工。
確定加工路線，即選擇對刀點、程序起點（又稱加工起點，加工起點常與對刀點重合）、走刀路線 、程序終點（程序終點常與程序起點重合）。
確定切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等切削參數。
確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時換刀等。
2．數值計算
根據零件圖樣幾何尺寸，計算零件輪廓數據，或根據零件圖樣和走刀路線，計算刀具中心（或刀尖）運行軌跡數據。數值計算的最終目的是為了獲得數控機床編程所需要的所有相關位置坐標數據。
3．編寫加工程序單
常用數控機床編程指令
一組有規定次序的代碼符號，可以作為一個信息單元存貯、傳遞和操作。
坐標字：用來設定機床各坐標的位移量由坐標地址符及數字組成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母開頭，後面緊跟「-」或「-」及一串數字。
准備功能字（簡稱G功能）：指定機床的運動方式，為數控系統的插補運算作準備由准備功能地址符「G」和兩位數字所組成，G功能的代號已標准化，見表2-3；一些多功能機床，已有數字大於100的指令，見表2-4。常用G指令：坐標定位與插補；坐標平面選擇；固定循環加工；刀具補償；絕對坐標及增量坐標等。
輔助功能字：用於機床加工操作時的工藝性指令，以地址符M為首，其後跟二位數字，常用M指令：主軸的轉向與啟停；冷卻液的開與停；程序停止等。
進給功能字：指定刀具相對工件的運動速度進給功能字以地址符「F」為首，後跟一串字代碼，單位：mm/min（對數控車床還可為mm/r）三位數代碼法：F後跟三位數字，第一位為進給速度的整數位數加「3」，後二位是進給速度的前二位有效數字。如1728mm/min指定為F717。二位數代碼法：F後跟二位數字，規定了與00~99相對應的速度表，除00與99外，數字代碼由01向98遞增時，速度按等比關繫上升，公比為1.12。一位數代碼法：對速度檔較少的機床F後跟一位數字，即0 ~9來對應十種預定的速度。直接指定法：在F後按照預定的單位直接寫上要求的進給速度。
主軸速度功能字：指定主軸旋轉速度以地址符S為首，後跟一串數字。單位：r/min,它與進給功能字的指定方法一樣。
刀具功能字：用以選擇替換的刀具以地址符T為首，其後一般跟二位數字，該數代表刀具的編號。
模態指令和非模態指令 G指令和M指令均有模態和非模態指令之分模態指令：也稱續效指令，一經程序段中指定，便一直有效，直到出現同組另一指令或被其他指令取消時才失效。見表2-3、表2-6 N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500； N002 X15； N003 G02 X20 Y20 I20 J0； N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02； 非模態指令：非續效指令，僅在出現的程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。
在完成上述兩個步驟之後，即可根據已確定的加工方案（或計劃）及數值計算獲得的數據，按照數控系統要求的程序格式和代碼格式編寫加工程序等。編程者除應了解所用數控機床及系統的功能、熟悉程序指令外，還應具備與機械加工有關的工藝知識，才能編制出正確、實用的加工程序。
4．製作控制介質，輸入程序信息
程序單完成後，編程者或機床操作者可以通過CNC機床的操作面板，在EDIT方式下直接將程序信息鍵入CNC系統程序存儲器中；也可以根據CNC系統輸入、輸出裝置的不同，先將程序單的程序製作成或轉移至某種控制介質上。控制介質大多採用穿孔帶，也可以是磁帶、磁碟等信息載體，利用穿孔帶閱讀機或磁帶機、磁碟驅動器等輸入（輸出）裝置，可將控制介質上的程序信息輸入到CNC系統程序存儲器中。
5．程序檢驗
編制好的程序，在正式用於生產加工前，必須進行程序運行檢查。在某些情況下，還需做零件試加工檢查。根據檢查結果，對程序進行修改和調整，檢查--修改--再檢查--再修改……這往往要經過多次反復，直到獲得完全滿足加工要求的程序為止。
上述編程步驟中的各項工作，主要由人工完成，這樣的編程方式稱為「手式編程」。在各機械製造行業中，均有大量僅由直線、圓弧等幾何元素構成的形狀並不復雜的零件需要加工。這些零件的數值計算較為簡單，程序段數不多，程序檢驗也容易實現，因而可採用手工編程方式完成編程工作。由於手工編程不需要特別配置專門的編程設備，不同文化程度的人均可掌握和運用，因此在國內外，手工編程仍然是一種運用十分普遍的編程方法。
7. 數控系統由哪幾部分組成
一、程序編制及程序載體
數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令.在對加工零件進行工藝分析的基礎上,確定零件坐標系在機床坐標繫上的相對位置,即零件在機床上的安裝位置；刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等.得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後,用由文字、數字和符號組成的標准數控代碼,按規定的方法和格式,編制零件加工的數控程序單.編製程序的工作可由人工進行；對於形狀復雜的零件,則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程（APT）或CAD/CAM設計.
編好的數控程序,存放在便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上,它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁碟等,採用哪一種存儲載體,取決於數控裝置的設計類型.
二、輸入裝置
輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數控代碼傳遞並存入數控系統內.根據控制存儲介質的不同,輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等.數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控系統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或採用網路通信方式傳送到數控系統中.
零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數控系統內存較小時）,另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器,加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工.
8. 數控系統都有哪些基本構成
世界上的數控系統種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。這些結構特點來源於系統初始設計的基本要求和硬體和軟體的工程設計思路。對於不同的生產廠家來說，基於歷史發展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響，在設計思想上也可能各有千秋。例如，在上世界90年代，美國Dynapath系統採用小板結構，熱變形小，便於板子更換和靈活結合，而日本FANUC系統則趨向大板結構，減少板間插接件，使之有利於系統工作的可靠性。
然而無論哪種系統，它們的基本原理和構成是十分相似的。一般整個數控系統由三大部分組成，即控制系統，伺服系統和位置測量系統。控制系統硬體是一個具有輸入輸出功能的專用計算機系統，按加工工件程序進行插補運算，發出控制指令到伺服驅動系統；測量系統檢測機械的直線和回轉運動位置、速度，並反饋到控制系統和伺服驅動系統，來修正控制指令；伺服驅動系統將來自控制系統的控制指令和測量系統的反饋信息進行比較和控制調節，控制PWM電流驅動伺服電機，由伺服電機驅動機械按要求運動。這三部分有機結合，組成完整的閉環控制的數控系統。
控制系統硬體是具有人際交互功能，具有包括現場匯流排介面輸入輸出能力的專用計算機。伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機。位置測量系統主要是採用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
一、軟體結構
（1）輸入數據處理程序
它接收輸入的零件加工程序，將標准代碼表示的加工指令和數據進行解碼、數據處理，並按規定的格式存放。有的系統還要進行補償計算，或為插補運算和速度控制等進行預計算。通常，輸入數據處理程序包括輸入、解碼和數據處理三項內容。
（2）插補計算程序
CNC系統根據工件加工程序中提供的數據，如曲線的種類、起點、終點、既定速度等進行中間輸出點的插值密化運算。上述密化計算不僅要嚴格遵循給定軌跡要求還要符合機械繫統平穩運動加減速的要求。根據運算結果，分別向各坐標軸發出形成進給運動的位置指令。這個過程稱為插補運算。計算得到進給運動的位置指令通過CNC內或伺服系統內的位置閉環、速度環、電流環控制調節，輸出電流驅動電機帶動工作台或刀具作相應的運動，完成程序規定的加工任務。
CNC系統是一邊插補進行運算，一邊進行加工，是一種典型的實時控制方式。
（3）管理程序
管理程序負責對數據輸入、數據處理、插補運算等為加工過程服務的各種程序進行調度管理。管理程序還要對面板命令、時鍾信號、故障信號等引起的中斷進行處理。在PC化的硬體結構下，管理程序通常在實時操作系統的支持下實現。
（4）診斷程序
診斷程序的功能是在程序運行中及時發現系統的故障，並指出故障的類型。也可以在運行前或故障發生後，檢查系統各主要部件（CPU、存儲器、介面、開關、伺服系統等）的功能是否正常，並指出發生故障的部位。
二、硬體結構
從硬體結構上的角度，數控系統到目前為止可分為兩個階段共六代，第一階段為數值邏輯控制階段，其特徵是不具有CPU，依靠數值邏輯實現數控所需的數值計算和邏輯控制，包括第一代是電子管數控系統，第二代是晶體管數控系統，第三代是集成電路數控系統；第二個階段為計算機控制階段，其特徵是直接引入計算機控制，依靠軟體計算完成數控的主要功能，包括第四代是小型計算機數控系統，第五代是微型計算機數控系統，第六代是PC數控系統。
由於上世紀90年代開始，PC結構的計算機應用的普及推廣，PC構架下計算機CPU及外圍存儲、顯示、通訊技術的高速進步，製造成本的大幅降低，導致PC構架數控系統日趨成為主流的數控系統結構體系。PC數控系統的發展，形成了「NC+PC」過渡型結構，既保留傳統NC硬體結構，僅將PC作為HMI。代表性的產品包括FANUC的160i，180i，310i，840D等。還有一類即將數控功能集中以運動控制卡的形式實現，通過增擴NC控制板卡（如基於DSP的運動控制卡等）來發展PC數控系統。典型代表有美國DELTATAU公司用PMAC多軸運動控制卡構造的PMAC-NC系統。另一種更加革命性的結構是全部採用PC平台的軟硬體資源，僅增加與伺服驅動及I/O設備通信所必需的現場匯流排介面，從而實現非常簡潔硬體體系結構。
數字控制系統簡稱，英文名稱為NumericalControlSystem，早期是與計算機並行發展演化的，用於控制自動化加工設備的，由電子管和繼電器等硬體構成具有計算能力的專用控制器的稱為硬體數控（HardNC）。20世紀70年代以後，分離的硬體電子元件逐步由集成度更高的計算機處理器代替，稱為計算機數控系統。
計算機數控（Computerizednumericalcontrol，簡稱CNC）系統是用計算機控制加工功能，實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控製程序，執行部分或全部數值控制功能，並配有介面電路和伺服驅動裝置，用於控制自動化加工設備的專用計算機系統。
CNC系統由數控程序存儲裝置（從早期的紙帶到磁環，到磁帶、磁碟到計算機通用的硬碟）、計算機控制主機（從專用計算機進化到PC體系結構的計算機）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅動裝置和進給（伺服）驅動裝置（包括檢測裝置）等組成。
由於逐步使用通用計算機，數控系統日趨具有了軟體為主的色彩，又用PLC代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置，使系統更小巧，其靈活性、通用性、可靠性更好，易於實現復雜的數控功能，使用、維護也方便，並具有與網路連接及進行遠程通信的功能。
9. 計算機數控系統組成主要有三部分是哪三部分
計算機數控系統由數控計算機、程序輸入/輸出裝置和機床控制裝置三部分組成
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10. 法拉科數控系統最多存放多少個程序
無法，只能使用外部存儲器，因為系統自身的存儲器太小，CF卡通過適配器可以存儲。如果是新版的D系列，還可以使用U盤。