1. 三種典型的CNC裝置
數控裝置,是數控機床的核心,包括硬體(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟體,用於輸入數字化的零件程序,並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
驅動裝置,他是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置等。
2. CNC裝置的工作過程是什麼求解
CNC裝置的工作是在硬體的支持下執行軟體的全過程,機床的邏輯功能信息是在CNC裝置中經解碼處理後,在機床邏輯控制軟體的控制下,通過一些順序執行電器送往機床強電部分,去執行機床的強電功能。零件加工程序的坐標控制信息經解碼後,通過軌跡計算和速度計算傳送給插補工作寄存器,由插補產生的運動指令提供給伺服電動機,去控制機床坐標軸的運動。
3. 簡述CNC裝置的工作過程
只能大致說明 細節和關聯太多 接通電源系統自檢 系統載入參數,plc 監測外部信號 載入加工程式 按下啟動鍵 系統檢查程序 將程序指令發送到各動作單位跟蹤並接受各單位動作反饋 如此循環
4. 在CNC系統中,控制軟體的結構主要有
CNC系統是一個專用的實時多任務計算機系統,在它的控制軟體中融合了當今計算機軟體技術中的許多先進技術,其中最突出的是多任務並行處理和多重實時中斷。下面分別加以介紹。
1、多任務並行處理
(1) CNC系統的多任務性。CNC系統通常作為一個獨立的過程式控制制單元用於工業自動化生產中,因此它的系統軟體必須完成管理和控制兩大任務。系統的管理部分包括輸入、I/O處理、顯示和診斷。系統的控制部分包括解碼、刀具補償、速度處理、插補和位置控制。在許多情況下,管理和控制的某些工作必須同時進行。例如,當CNC系統工作在加工控制狀態時,為了使操作人員能及時地了解CNC系統的工作狀態,管理軟體中的顯示模塊必須與控制軟體同時運行。當CNC系統工作在NC加工方式時,管理軟體中的零件程序輸入模塊必須與控制軟體同時運行。而當控制軟體運行時,其本身的一些處理模塊也必須同時運行。例如,為了保證加工過程的連續性,即刀具在各程序段之間不停刀,解碼、刀具補償和速度處理模塊必須與插補模塊同時運行,而插補又必須與位置控制同時進行。
下面給出CNC系統的任務分解圖(圖3-10(a))和任務並行處理關系圖(圖3-10(b))。在圖3-10(b)中,雙向箭頭表示兩個模塊之間有並行處理關系。
(2) 並行處理的概念。並行處理是指計算機在同一時刻或同一時間間隔內完成兩種或兩種以上性質相同或不相同的工作。並行處理最顯著的優點是提高了運算速度。拿n位串列運算和n位並行運算來比較,在元件處理速度相同的情況下,後者運算速度幾乎提高為前者的n倍。這是一種資源重復的並行處理方法,它是根據「以數量取勝」的原則大幅度提高運算速度的。但是並行處理還不止於設備的簡單重復,它還有更多的含義。如時間重疊和資源共享。所謂時間重疊是根據流水線處理技術,使多個處理過程在時間上相互錯開,輪流使用同一套設備的幾個部分。而資源共享則是根據「分時共享」的原則,使多個用戶按時間順序使用同一套設備
目前在CNC系統的硬體設計中,已廣泛使用資源重復的並行處理方法,如採用多CPU的系統體系結構來提高系統的速度。而在CNC系統的軟體設計中則主要採用資源分時共享和資源重疊的流水線處理技術。
(3) 資源分時共享。在單CPU的CNC系統中,主要採用CPU分時共享的原則來解決多任務的同時運行。一般來講,在使用分時共享並行處理的計算機系統中,首先要解決的問題是各任務佔用CPU時間的分配原則,這裡面有兩方面的含義:其一是各任務何時佔用CPU;其二是允許各任務佔用CPU的時間長短。
在CNC系統中,對各任務使用CPU是用循環輪流和中斷優先相結合的方法來解決。圖3-10(c)是一個典型CNC系統各任務分時共享CPU的時間分配圖。
系統在完成初始化以後自動進入時間分配環中,在環中依次輪流處理各任務。而對於系統中一些實時性很強的任務則按優先順序排隊,分別放在不同中斷優先順序上,環外的任務可以隨時中斷環內各任務的執行。
每個任務允許佔有CPU的時間受到一定限制,通常是這樣處理的,對於某些佔有CPU時間比較多的任務,如插補准備,可以在其中的某些地方設置斷點,當程序運行到斷點處時,自動讓出CPU,待到下一個運行時間里自動跳到斷點處繼續執行。
(4) 資源重疊流水處理。當CNC系統處在NC工作方式時,其數據的轉換過程將由零件程序輸入、插補准備(包括解碼、刀具補償和速度處理)、插補、位置控制4個子過程組成。如果每個子過程的處理時間分別為 ,那麼一個零件程序段的數據轉換時間將是
如果以順序方式處理每個零件程序段,即第一個零件程序段處理完以後再處理第二個程序段,依此類推,這種順序處理時的時間空間關系如圖3-11(a)所示。從圖上可以看出,如果等到第一個程序段處理完之後才開始對第二個程序段進行處理,那麼在兩個程序段的輸出之間將有一個時間長度為t的間隔。同樣在第二個程序段與第三個程序段的輸出之間也會有時間間隔,依此類推。這種時間間隔反映在電機上就是電機的時轉時停,反映在刀具上就是刀具的時走時停。不管這種時間間隔多麼小,這種時走時停在加工工藝上都是不允許的。消除這種間隔的方法是用流水處理技術。採用流水處理後的時間空間關系如圖3-11(b)所示。
流水處理的關鍵是時間重疊,即在一段時間間隔內不是處理一個子過程,而是處理兩個或更多的子過程。從圖3-11(b)可以看出,經過流水處理後從時間開始,每個程序段的輸出之間不再有間隔,從而保證了電機轉動和刀具移動的連續性。
從圖3-11(b)中可以看出,流水處理要求沒一個處理子程序的運算時間相等。而在CNC系統中每一個子程序所需的處理時間都是不相等的,解決的辦法是取最長的子程序處理時間為處理時間間隔。這樣當處理時間較短的子程序時,處理完成之後就進入等待狀態。
(a) 順序處理
(b) 流水處理
圖3-11 資源重疊流水處理
在單CPU的CNC裝置中,流水處理的時間重疊只有宏觀的意義,即在一段時間內,CPU處理多個子程序,但從微觀上看,各子程序分時佔用CPU時間。
2、實時中斷處理
CNC系統控制軟體的另一個重要特徵是實時中斷處理。CNC系統的多任務性和實時性決定了系統中斷成為整個系統必不可少的重要組成部分。CNC系統的中斷管理主要靠硬體完成,而系統的中斷結構決定了系統軟體的結構。其中斷類型有外部中斷、內部定時中斷、硬體故障中斷以及程序性中斷等。
(1) 外部中斷。主要有紙帶光電閱讀機讀孔中斷、外部監控中斷(如緊急停、量儀到位等)和鍵盤操作面板輸入中斷。前兩種中斷的實時性要求很高,通常把這兩種中斷放在較高的優先順序上,而鍵盤和操作面板輸入中斷則放在較低的中斷優先順序上。在有些系統中,甚至用查詢的方式來處理它。
(2) 內部定時中斷。主要有插補周期定時中斷和位置采樣定時中斷。在有些系統中,這兩種定時中斷合二為一。但在處理時,總是先處理位置控制,然後處理插補運算。
(3) 硬體故障中斷。它是各種硬體故障檢測裝置發出的中斷,如存儲器出錯、定時器出錯、插補運算超時等。
(4) 程序性中斷。它是程序中出現的各種異常情況的報警中斷,如各種溢出、清零等
計算機數控系統(ComputeNumericalContr01)簡稱CNC系統,是一種用計算機通過執行其存儲器內的程序來實現數控功能,並配有介面電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。數控機床在CNC系統的控制下,自動地按給定的加工程序加工出工件。所以,計算機數控系統是一種包含計算機在內的數字控制系統。---專業CNC維修
自1952年出現第一台數控銑床以來,一直採用硬體數控裝置對機床進行控制,簡稱NC裝置。經過大約二十年時間,到1971年開始引入了計算機控制。一開始CNC系統中採用小型計算機取代傳統的硬體數控(NC),但隨著計算機技術的發展,現代數控機床大都採用成本低、功能強和可靠性高的微型計算機,取代小型計算機進行機床數字控制,簡稱MNC,但是大家習慣上仍稱它們是CNC。採用計算機控制和採用微型計算機控制的工作原理基本相同。
CNC系統是一種位置控制系統。其控制過程是根據輸入的信息(加工程序),進行數據處理、插補運算,獲得理想的運動軌跡信息,然後輸出到執行部件,加工出所需要的工件。CNC系統的核心是CNC裝置。由於採用了計算機,使CNC裝置的性能和可靠性提高,促使CNC系統迅速發展。
主要硬體元部件功能
CNC裝置的硬體組成一般有:CPU及匯流排、存儲器、輸入設備介面、I/O電路介面、位置控制器、顯示設備介面,以及通信網路介面等。下面對主要元部件做一簡單介紹。
CPU與匯流排
1.CPU概述
CPU是CNC裝置的核心,具有執行計算的能力和控制能力。CPU主要由控制單元、算術邏輯單元和一些暫存寄存器組成。CPU在CNC裝置中工作時,其控制單元從存儲器中依次取出組成程序的指令,進行解碼後,向CNC裝置的各部分按順序發出執行操作的控制信號;同時接收執行部件發出的反饋信號,與程序中的指令信號比較後,決定下一步應執行的操作。
2.匯流排
匯流排是計算機系統內部各獨立模塊之間傳遞各種信號的渠道。計算機系統中,各種功能模塊通過匯流排有機地連接起來,通過匯流排實現相互間的信息傳送和通信。
匯流排通常可以分為片匯流排、內匯流排和外匯流排。
片匯流排為元件級匯流排,是組成一個小系統或CPU插件各晶元間的連接匯流排。片匯流排包括地址匯流排、數據匯流排和控制匯流排,即所謂三匯流排結構。
內匯流排又稱系統匯流排,為板級匯流排,甩於CNC裝置中各插件板之間的連接和通信。如S—100匯流排、PC匯流排、Multi匯流排,STD、IBM—AT、標准匯流排等。
外匯流排又稱通信匯流排,它用於系統與系統之間的通信。這類匯流排有RS—232C、RS—422、IEEE—488等。
實際應用和理論分析證明,STD匯流排是一種比較好的工業匯流排,在國際上獲得廣泛應用,也是國內優選重點發展的工業標准機匯流排。
STD匯流排的CPU模板幾乎可以包容所有的8位和16位微處理器,如Z80、8080、68—00、8086、8088、80286,以及單片機8031、8098等,並且可以與各種通用的存儲器和I/O介面模塊匹配。
STD匯流排的工業介面板可以與控制現場的各種機電設備直接連接,可以驅動各種功率的交流電動機、直流電動機、步進電動機,各種繼電器、接觸器等。減少了中間環節,不僅降低成本,也提高了系統的可靠性,並且簡化了系統設計。
STD匯流排的顯著特點是模塊化和高可靠性,可以簡要地歸納如下:
(1)板結構,功能單一 STD產品採用小板結構,標准尺寸165mmXll4mm』一塊模板通常只有一種功能,用戶可以根據需要靈活地組成自己的實用系統。
(2)標准布局,安全可靠 各種模板都是按標准布局設計的,模板上的布局基本是由匯流排驅動,經過功能模塊,連到I/O介面。這種結構設計,具有最短的路徑,降低各種信號相互干擾,模塊的可靠性提高。
產品配套,功能齊全 STD匯流排產品在國際上已有近千種模板,有許多家公司供貨,可以提供多種STD匯流排的功能模塊。
5. 簡述數控機床CNC裝置硬體、軟體的組成。
數控系統一般由輸入、輸出裝置、數控裝置、可編程式控制制器等組成專。
1、輸入輸出裝置屬
輸入裝置可將不同加工信息傳遞於計算機。在數控機床產生的初期,輸入裝置為穿孔紙帶,現已趨於淘汰;目前,使用鍵盤、磁碟等,大大方便了信息輸入工作。
輸出指輸出內部工作參數(含機床正常、理想工作狀態下的原始參數,故障診斷參數等),一般在機床剛工作狀態需輸出這些參數作記錄保存,待工作一段時間後,再將輸出與原始資料作比較、對照,可幫助判斷機床工作是否維持正常。
2、數控裝置(CNC)
數控裝置是數控機床的核心與主導,完成所有加工數據的處理、計算工作,最終實現數控機床各功能的指揮工作。它包含微計算機的電路,各種介面電路、CRT顯示器等硬體及相應的軟體。
3、可編程式控制制器
即PLC,它對主軸單元實現控制,將程序中的轉速指令進行處理而控制主軸轉速;管理刀庫,進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數、刀具剩餘壽命及刀具刃磨次數等管理;控制主軸正反轉和停止、准停、切削液開關、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作;還對機床外部開關(行程開關、壓力開關、溫控開關等)進行控制;對輸出信號(刀庫、機械手、回轉工作台等)進行控制。
6. CNC裝置主要包括什麼
CNC(數控機床)是計算機數字控制機床(Computer number control)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,從而使機床動作並加工零件。
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數控機床的控制單元
數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。
與普通機床相比,數控機床有如下特點:
●加工精度高,具有穩定的加工質量;
●可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件;
●加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間;
●機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍);
●機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;
●對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
數控機床一般由下列幾個部分組成:
●主機,他是數控機床的主題,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。
●數控裝置,是數控機床的核心,包括硬體(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟體,用於輸入數字化的零件程序,並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
●驅動裝置,他是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
自從1952年美國麻省理工學院研製出世界上第一台數控機床以來,數控機床在製造工業,特別是在汽車、航空航天、以及軍事工業中被廣泛地應用,數控技術無論在硬體和軟體方面,都有飛速發展。
加工中心
加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。工件在加工中心上經一次裝夾後,能對兩個以上的表面完成多種工序的加工,並且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率大大提高。
加工中心按其加工工序分為鏜銑和車削兩大類,按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸加工中心。
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CNC
中國網路通信集團公司(以下簡稱「中國網通集團」)的企業標識由文字和圖形兩部分組成,具有鮮明的時代特徵和行業特點,標識中兩個互動的英文字母「C」組成一個虛形的「N」,既是中國網通集團英文簡稱CHINA NETCOM的縮寫,又是中文「網」字的寫意形式,生動地將電信行業交流互動的特點轉化為視覺形象;其圓形的輪廓,象徵著中國網通訪華團全球化的發展趨勢,藍色背景和綠色字母的巧妙結合,蘊涵了科技與未來的深刻寓意;中文字體以合適的傾斜角度,有力地傳遞出企業奮發有為的進取精神。
該標識具有獨特的藝術美感和象徵意義,是一個富有生命力的有機整體,它匯集了中國電信北方10省(區、市),中國網路通信(控股)有限公司和吉通通信有限責任公司原標識的特徵,形象地勾勒出中國網通集團融合內部一切積極因素和優秀資源的內在品質,體現了中國網通集團作為一個特大型國有電信企業帶領全體員工共同奮斗的信心和決心。
競合贏得市場
「競合贏得市場」是中國網通集團以嶄新的姿態參與電信市場競爭與合作的戰略定位。我們將與國內外各大電信運營商及社會有關方面在競爭中謀求合作,在合作中有序競爭,積極推進技術手段上的平等介入,做好互聯互通工作,實現多方共贏。
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7. 數控裝置軟體結構類型有哪幾種
CNC裝置的硬體結構:按組成CNC裝置的印刷電路板的結構特點和插拔方式的不同,可分為大板式結構和模塊化結構兩類;按CNC裝置內部微處理器的數量,可分為單微處理器和多微處理器結構兩類。軟體結構特點: 1)多任務並行處理:並行處理指計算機在同一時間內完成兩種或兩種以上相同性質或性質不同的工作。2)時實中斷處理:滿足時實性和多任務的要求,中斷結構決定了系統軟體結構.硬體結構特點:
8. 請問CNC裝置的軟體由哪幾部分姐成
一、CNC 裝置的組成
從自動控制的角度來看,CNC 系統是一種位置(軌跡)控制系統,其本質上是以多執行部件 ( 各運動軸 ) 的位移量為控制對象並使其協調運動的自動控制系統,是一種配有專用操作系統的計算機控制系統。
從外部特徵來看,CNC 系統是由硬體(通用硬體和專用硬體)和軟體(專用)兩大部分組成的。
圖5-1 CNC系統硬體的層次結構
1 、CNC 系統硬體的層次結構
由計算機基本系統、設備支持層、設備層三部分組成。
2 、CNC 系統軟體的功能結構
從本質特徵來看,CNC系統軟體是具有實時性和多任務性的專用操作系統。從功能特徵來看,專用操作系統由CNC管理軟體和CNC控制軟體兩部分組成。它是CNC系統活的靈魂。
其結構框圖如圖5-2 所示。
3 、CNC 硬體軟體的作用和相互關系
硬體是基礎,軟體是靈魂
CNC 裝置的系統軟體在系統硬體的支持下,合理地組織、管理整個系統的各項工作,實現各種數控功能,使數控機床按照操作者的要求,有條不紊地進行加工。
CNC 系統的硬體和軟體構成了CNC 系統的系統平台,如圖5-3 所示。
該平台有以下兩方面的含義:
提供 CNC 系統基本配置的必備功能;
在平台上可以根據用戶的要求進行功能設計和開發。
二、CNC 裝置的優點
1 、具有靈活性和通用性
CNC 裝置的功能大多由軟體實現,且軟硬體採用模塊化的結構,使系統功能的修改、擴充變得較為靈活。
CNC 裝置其基本配置部分是通用的,不同的數控機床僅配置相應的特定的功能模塊,以實現特定的控制功能。
2 、數控功能豐富
插補功能:二次曲線、樣條曲線、空間曲面插補;
補償功能:運動精度補償、隨機誤差補償、非線性誤差補償等
人機對話功能:加工的動、靜態跟蹤顯示,高級人機對話窗口
編程功能:G 代碼、籃圖 編程、部分自動編程功能。
3 、可靠性高
CNC 裝置採用集成度高的電子元件、晶元、採用 VLSI (超大規模集成電路)本身就是可靠性的保證。
許多功能由軟體實現,使硬體的數量減少。
豐富的故障診斷及保護功能 ( 大多由軟體實現 ) ,從而可使系統的故障發生的頻率和發生故障後的修復時間降低。
4 、使用維護方便
操作使用方便:用戶只需根據菜單的提示,便可進行正確操作。
編程方便:具有多種編程的功能、程序自動校驗和模擬模擬功能。
維護維修方便:部分日常維護工作自動進行 ( 潤滑,關鍵部件的定期檢查等 ) ,數控機床的自診斷功能,可迅速實現故障准確定位。
5、易於實現機電一體化
數控系統控制櫃的體積小(採用計算機,硬體數量減少;電子元件的集成度越來越高,硬體的不斷減小),使其與機床在物理上結合在一起成為可能,減少佔地面積,方便操作。
三、CNC 裝置的功能
CNC 裝置的功能是指滿足用戶操作和機床控制要求的方法和手段。數控裝置的功能包括基本功能和選擇功能。
基本功能—— 數控系統基本配置的功能,即必備功能;
選擇功能—— 用戶可根據實際要求選擇的功能。
1、控制功能
—— CNC 能控制和能聯動控制的進給軸數
CNC 的進給軸分類:
移動軸(X 、Y 、Z )和回轉軸(A 、B 、C );
基本軸和附加軸(U 、V 、W )。
聯動控制軸數越多,CNC 系統就越復雜,編程也越困難。
2 、准備功能(G 功能)
—— 指令機床動作方式的功能。
3 、插補功能和固定循環功能
—— 插補功能是數控系統實現零件輪廓 ( 平面或空間 ) 加工軌跡運算的功能。
—— 固定循環功能是數控系統實現典型加工循環。(如:鑽孔、攻絲、鏜孔、深孔 鑽削和 切螺紋等)的功能 .
4 、進給功能
—— 進給速度的控制功能。
進給速度 —— 控制刀具相對工件的運動速度,單位為 mm/min 。
同步進給速度 —— 實現切削速度和進 給速度 的同步,單位為 mm/r 。
進給倍率(進給修調率) —— 人工實時修調預先給定的進給速度 。
9. CNC裝置的軟體結構可分為哪兩類各有何特點
多重中斷結構:響應機床中斷請求快,適合機床工作需要。 裝置從它的硬體組成結構來看,若按其中含有CPU的多少來分,可分為下面幾類: 單機系統:整個CNC裝置只有一個CPU,它集中控制和管理整個系統資源,通過分時處理的方式來實現各種NC功能。 主從結構,系統中只有一個CPU(稱為主CPU)對系統的資源有控制和使用權其它帶CPU的功能部件,只能接受主CPU的控制命令或數據,或向主CPU發出請求信息以獲得所需的數據。即它是處於以從屬地位的,故稱之為主從結構。 多機系統:CNC裝置中有兩個或兩個以上的CPU,即系統中的某些功能模塊自身也帶有CPU,根據部件間的相互關系又可將其分為: 多主結構:系統中有兩個或兩個以上帶CPU的模塊部件對系統資源有控制或使用權。模塊之間採用緊耦合,有集中的操作系統 ,通過仲裁器來解決匯流排爭用問題,通過共公存儲器進行交換信息。 分布式結構:系統有兩個或兩個以上帶CPU的功能模塊,各模塊有自己獨立的運行環境,模塊間採用松耦合,且採用通訊方式交換信息。希望我的回答對您有所幫助~
10. CNC裝置有哪些特點
CNC裝置特點有:
1)多任務與並行處理技術;資源分時共享、並發處理和流水處理;
2)實時性與優先搶占調度機制。
CNC(數控機床)是計算機數字控制機床(Computer numerical control)的簡稱,是一種由程序控制的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,通過計算機將其解碼,從而使機床執行規定好了的動作,通過刀具切削將毛坯料加工成半成品成品零件。數控加工智能逆向模擬系統Virtual CNC,是一套通過逆向後置處理器和虛擬機床來模擬實際CNC控制器和機床,並在電腦端進行檢驗CNC加工過程的軟體。並且它根據機器、刀具、毛坯和夾具信息,來模擬加工CNC程序,並能鑒定加工過程中存在的錯誤。