3.2.2 数控系统软件
当把已经编写好的零件加工程序输入到数控系统中时，从输入到执行需要经过编译、数据处理、插补运算和位置控制等过程，这些都由数控系统软件来完成的。零件加工程序在数控系统中具体的工作流程如图3-2-9所示。
图3-2-9 零件加工程序在数控系统中的工作流程
1.零件加工程序执行过程
零件加工程序经手动输入或经通信接口传输到数控系统中，其中零件加工程序中包含了整个零件加工过程所包含的几何数据信息（刀具路径）、加工工艺信息（主轴转速、吃刀量和切削速度等）和辅助开关命令（冷却液、换刀等），译码的过程就是将这些不同的信息进行分离，分别存放到数控系统中相对应的存储位置，供下一步处理使用。
当一条程序指令译码完成之后，S功能指令用于主轴转速控制，M（辅助功能）和T（刀具功能）指令均为开关量的逻辑控制，均可由可编程控制器PLC控制实现；G（准备功能）指令用来规定刀具和工件的相对移动轨迹（直线或圆弧）、工件坐标系（G54）、刀具补偿（G41）等多种加工操作，结合G指令给定的坐标点以及刀具补偿等信息进行插补运算的预处理；F（进给功能）指令用于给定加工过程中刀具的移动速度。当所有功能指令处理完成以后，数控系统就可以对刀具的移动轨迹进行插补运算。
插补运算是整个数控系统控制的核心，所谓插补就是程序中给定刀具运动的起点和终点坐标，在刀具起点和终点之间，根据线段的特征（直线或圆弧），生成若干个坐标点的过程，也就是对线段的坐标点进行密化处理。插补运算完毕后得到的数据结果经D/A转换、放大器放大之后就可以驱动进给轴的伺服电动机按程序预定的轨迹运行。
2.数控系统软件构成
数控加工程序从输入到运行，操作过程中每一个按键功能的实现都需要由数控系统软件来完成，总的来说数控系统软件需要完成两项任务：管理和控制。管理软件包括人机交互操作、操作界面显示和机床故障诊断等；控制软件包括译码处理、插补运算处理和机床工作台位置控制等。数控系统软件在硬件的支持下，管理和控制整个机床的各项工作，从而实现数控系统的各种功能，使数控机床能够按照操作者的要求运行，从而加工出合格的零件。数控系统软件的具体构成如图3-2-10所示。
图3-2-10 数控系统软件的构成
数控系统介绍