數(shù)控機床技術(shù).doc

填空1常用的記錄加工程序約介質(zhì)有（紙帶）、（磁帶）和（磁盤）等。2（數(shù)控裝置）是實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的關(guān)鍵。3插補功能：簡單的數(shù)控裝置只能實現(xiàn)（直線插補）和（圓弧插補）。4數(shù)控機床（組成）：一般由輸入（輸出設(shè)備）、（數(shù)控裝置）、（主軸和進(jìn)給次服單元）、（位置輸出裝置）、（PLC及其接口電路）和（機床本體）等幾部分組成。5目前常見的輸入設(shè)備是（鍵盤），目前常見的輸出設(shè)備是（顯示器）。6伺服單元包括（主軸次服單元）和（進(jìn)給次服單元）兩部分。7根據(jù)所選電動機的不同，次服單元的控制對象可以是（步進(jìn)電動機）、（直流伺服電動機）或（交流伺服電動機）。8開環(huán)數(shù)控機床所用的電動機主要是（步進(jìn)電動機）。9工藝處理包括（選擇對刀點）、（確定加工路線）和（切削用量）。10常用的編程方法有（手工編程）、（數(shù)控語言編程）和（圖形編程）三種。11數(shù)控機床的坐標(biāo)系采用右手坐標(biāo)系。12（Z軸）為平行于機床主軸的坐標(biāo)軸，首先確定Z軸因為它代表機床主軸方向。13編程中的誤差控制：數(shù)控加工的誤差主要由以下三部分組成：（逼近誤差）、(插補誤差) 和（圓整誤差）。14準(zhǔn)備功能G代碼；輔助功能也稱M功能。15G02順時針圓弧插補指令 ；G03逆時針圓弧插補指令；16數(shù)據(jù)處理程序一般包括（刀具半徑補償）、（速度計算）以及（輔助功能處理）。17目前普通應(yīng)用的兩類插補為（基準(zhǔn)脈沖插補）和（數(shù)據(jù)采樣插補）。18逐點比較法插補過程的四個步驟為（偏差判別）、（坐標(biāo)進(jìn)給）、（偏差計算）和（終點判別）。19刀具補償一般分為（刀具長度補償）和（刀具半徑補償）。20數(shù)控裝置是由（軟件）和（硬件）組成。21數(shù)控軟件最主要的特點是:（多任務(wù)性）和（實時性）.22數(shù)控軟件的基本結(jié)構(gòu):1）前后臺型結(jié)構(gòu)模式2）中斷型模式3）基于實時操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式。23（輸入/輸出接口）是數(shù)控裝置與外界交換信息的通道.24現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中采用可編程邏輯控制器:（Programmable Logic ControllerPLC）。25數(shù)控裝置中PLC有兩種類型:（內(nèi)裝型PLC）和（獨立型PLC）。26可編程序邏輯控制器的常用編程方法有:（接點梯形圖法）和（語句表法）。27. 四位二進(jìn)制編碼盤的分辨角是（22.5)。28進(jìn)給伺服系統(tǒng)通常由（伺服驅(qū)動裝置）、（伺服電動機）、（機械傳動部件）組成。29（進(jìn)給脈沖的頻率）代表了驅(qū)動速度，（脈沖的數(shù)量）代表了（位移量），而（運動方向）是由步進(jìn)電動機的（各相通點順序）來決定。30步進(jìn)電動機和驅(qū)動線路完成由弱電到強電的轉(zhuǎn)換和放大，驅(qū)動控制電路由（環(huán)形分配器）和（功率放大器）組成。31數(shù)控機床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中多采用（永磁式同步電動機）。交流主軸電動機多采用（交流異步電動機）。22常見的輸入/輸出接口:（直流模擬信號接口）、（直流數(shù)字信號接口）、（數(shù)控裝置的通信接口）。判斷選擇題1聯(lián)動軸數(shù)越多說明數(shù)控裝置加工復(fù)雜空間曲面的能力越強，當(dāng)然編程也越復(fù)雜。2脈沖當(dāng)量反映了數(shù)控裝置的運動控制精度。3脈沖當(dāng)量越小，加工精度越高。4準(zhǔn)備功能（G功能）的數(shù)量越多，一般說明數(shù)控裝置的功能性強。除了機床本體以外的部分統(tǒng)稱為（數(shù)控系統(tǒng)）。5數(shù)控裝置主要完成與數(shù)字運算和管理等有關(guān)的功能。PLC主要完成與邏輯運算有關(guān)的動作。6位置檢測裝置通常安裝在機床的（工作臺上）或（絲桿上）7閉環(huán)控制的數(shù)控機床可以消除傳動部件制造中存在的誤差給工件加工帶來的影響。8開放式數(shù)控系統(tǒng)：一個開放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)能夠使供應(yīng)商為實現(xiàn)專門的最佳方案去配置系統(tǒng)。9編好的加工程序在正式加工前，一定要經(jīng)過檢驗。10當(dāng)加工精度要求較高時，對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)的工藝基準(zhǔn)上。11G00指令按系統(tǒng)給定的最高速度運行，不需要進(jìn)給速度F。12G01、G02 、G03后也一定要有F指令。13X或U坐標(biāo)值在數(shù)控機床的程序編制中是“有徑值”，即按絕對坐標(biāo)編程時X為直徑值，按增量坐標(biāo)編程時，U為鏡向?qū)嶋H位移值的兩倍，并附上方向符號。14插補實質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成數(shù)據(jù)點的密化工作。15插補運算速度直接影響系統(tǒng)的控制速度，而插補計算精度有影響到整個CNC的系統(tǒng)的精度。16具有刀具補償功能,在編制加工程序時，可以按零件實際輪廓編程,加工前測量實際的刀具長度、半徑等,作為刀具補償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng),就能加工出適合尺寸要求的零件輪廓. 反之不具刀具補償功能,就不能按零件實際輪廓編程,17進(jìn)給速度控制方法和采用的插補算法有關(guān)。18旋轉(zhuǎn)變壓器是一種角位移測量裝置。5脈沖編碼器是一種角位移檢測裝置。19直接測量優(yōu)點：準(zhǔn)確性高，可靠性好。20位置檢測裝置的主要作用：是為了提高機床的加工精度。21增量式脈沖編程沖碼器不能測出軸在空間的絕對位置。22絕對式為消除二進(jìn)制編碼盤的非單性誤差，可用葛萊碼盤。23進(jìn)給伺服系統(tǒng)作用是：接受數(shù)控裝置發(fā)出的進(jìn)給速度和位移指令信號，由伺服驅(qū)動裝置作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服電動機和機械傳動機構(gòu)驅(qū)動機床的工作臺等執(zhí)行部件實現(xiàn)工作進(jìn)給成快速運動。24閉環(huán)伺服系統(tǒng)根據(jù)位置在機床上安裝的位置不同，進(jìn)一步分為（閉環(huán)）和（半閉環(huán)）伺服系統(tǒng)。25閉環(huán)方式大量用在精度要求較高的大型數(shù)控機床。26半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)但高于開環(huán)系統(tǒng)。27直流伺服系統(tǒng)就是控制直流電動機的系統(tǒng)。28三相六拍比三相三拍控制方式步距角小一半。29步進(jìn)電動機的步距累積誤差將以一轉(zhuǎn)為周期重復(fù)出現(xiàn)。30步進(jìn)電動機的指令脈沖頻率不能大于啟動頻率。31環(huán)形分配器功能可由硬件和軟件產(chǎn)生。32變頻調(diào)速是一種理想的調(diào)速方法。33使用圓弧插補指令前必須使用平面選擇指令，指定圓弧插補平面。34編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式檢測裝置。35準(zhǔn)備功能G指令代碼由字母G和其后的2位數(shù)字組成。1數(shù)字控制簡稱數(shù)控：是指數(shù)字化信號對機床或加工過程進(jìn)行控制的技術(shù)，包括對機床工作臺運動的控制和各種開關(guān)量的控制。2實現(xiàn)數(shù)字控制技術(shù)的設(shè)備就叫數(shù)控系統(tǒng)。3裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床就叫做數(shù)控機床。4控制軸數(shù)：說明數(shù)控裝置最多可以控制多個坐標(biāo)軸。5聯(lián)動軸數(shù)：表示數(shù)控裝置可按一定的規(guī)律同時控制其運動的坐標(biāo)軸數(shù)。6脈沖當(dāng)量（分辨率）：脈沖當(dāng)量反映了數(shù)控裝置的運動精度，表示數(shù)控裝置每發(fā)一個控制脈沖，機床的移動部分所移動的距離，稱為實際脈沖當(dāng)量或外部脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量越小加工精度越高。 7定位精度：指實際位置與指令位置的一致程度。8重復(fù)精度：指在相同的條件下，操作方法不變，進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的操作所得到的實際位置的一致程度。9點位控制數(shù)控機床：只要求能精確控制一個坐標(biāo)點到另一個坐標(biāo)點的定位精度而不管從一點到另一點接什么軌跡運動，在移動過程中不進(jìn)行任何加工。10直線控制數(shù)控機床：一般要在兩點間移動的同時進(jìn)行切削加工所以不僅要求具有準(zhǔn)確的定位功能，還要求從一點到另一點之間按直線規(guī)律運動，而且對運動速度也要進(jìn)行控制。11輪廓控制數(shù)控機床：一般同時控制兩個或兩個以上坐標(biāo)軸，對位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格地不間斷地控制，具有輪廓加工功能。12開環(huán)控制數(shù)控機床：沒有檢測反饋裝置，數(shù)控裝發(fā)出的指令信號流程是單向的，其精度主要決定與驅(qū)動元件和次服電動機的性能，開環(huán)數(shù)控機床所用的電動機主要是步進(jìn)電動機。13數(shù)控編程：指從拿到零件圖紙開始，到支撐數(shù)控機床所屬的控制介質(zhì)的整個過程。14手工編程：人工完成程序編程的全部工作成為手工編程。15圖形編程：圖形編程方法完全跑開抽象的符號語言是一種通過人機對話，利用菜單采取圖形交互方式進(jìn)行編程的自動編程方法。特點：圖形元素的輸入，加工路線的偏精加工和工藝參數(shù)的社頂?shù)裙ぷ魍耆脠D形方式以人機交互的方法進(jìn)行編程人員幾乎不需記憶任何指令語言，使編程過程要更加簡單易學(xué)用。16機床坐標(biāo)系：機床上固定的坐標(biāo)系具有固定的原點和坐標(biāo)軸方向，原點的位置在數(shù)控機床出廠時已經(jīng)確定，數(shù)控裝置內(nèi)部的位置計算都是在機床坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行的。17編程坐標(biāo)系：為了編程方便可以設(shè)置編程坐標(biāo)系，編程時的坐標(biāo)計算完全在編程坐標(biāo)系里進(jìn)行。18逼近誤差：用近似計算方法逼近零件輪廓時所產(chǎn)生的。19插補：在數(shù)控加工中一般已知運動軌跡的起點坐標(biāo)，終點坐標(biāo)和曲線方程，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些信息實時地計算出各個中間點的坐標(biāo)，通常把這個過程稱為插補。插補實質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成數(shù)據(jù)點的密化工作。插補的作用：插補運算速度直接影響系統(tǒng)的控制速度，而插補計算精度有影響到整個CNC的系統(tǒng)的精度。20G90絕對坐標(biāo)：是以當(dāng)前坐標(biāo)系的原點為基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。21G91相對坐標(biāo)：以上一個程序的的終點為基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。22數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補償：就是把零件輪廓軌跡換成刀具中心軌跡。23數(shù)字式測量：將被測的量以數(shù)字形式來表示，測量信號一般為脈沖，可以直接把它送到數(shù)控裝置進(jìn)行比較和處理。24模擬測量：將被測的量用連續(xù)變量來表示。25步距角：控制線路每切換一次通電順序，步進(jìn)電動機每次轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。26三相單三拍方式，“單”是指每次只有一相繞組通電，“三拍”是指每三次換接為一個循環(huán)。三相六拍比三相三拍控制方式步距角小一半。27步距誤差是指步進(jìn)電動機運行時，轉(zhuǎn)子每一步實際轉(zhuǎn)過的角度與理論步距角之差值。28啟動頻率：空載時，步進(jìn)電動機由靜止?fàn)顟B(tài)突然啟動，并進(jìn)入不失步的正常運行的最高頻率，稱為啟動頻率或突跳頻率。19變頻調(diào)速：是成高速到低快速都可以保持有限的的轉(zhuǎn)差率，因此它具有高效率、寬范圍和高精度的調(diào)速性能，可以認(rèn)為是一種理想的調(diào)速方法。20用二進(jìn)制代碼做的碼盤，如果電刷安裝不準(zhǔn)，會使得個別電刷錯位，而出現(xiàn)很大的誤差，一般稱這種誤差為非單值性誤差。簡答：1數(shù)控機床的加工過程：用數(shù)控機床加工工件時，首先由編程人員按照零件的集合形狀和加工工藝要求將加工過程編成加工程序并記錄在介質(zhì)上。數(shù)控系統(tǒng)首先讀入記錄在介質(zhì)上的加工程序，由數(shù)控裝置將其翻譯成機器能夠理解的控制指令，再由伺服機系統(tǒng)將其變換和放大后驅(qū)動機床上的主軸電動機和進(jìn)給次服電動和轉(zhuǎn)動，并帶動的工作臺移動實現(xiàn)加工過程。2數(shù)控機床的特點：優(yōu)點：1）適應(yīng)性強2）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定3）生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益好4）減輕操作者的勞動強度、操作簡單5）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化6）具有故障診斷和監(jiān)控能力缺點：1）造價高，很多企業(yè)特別是小企業(yè)還無法接受；2）調(diào)試和維修比較復(fù)雜，須專門的技術(shù)人員3）對編程人員的技術(shù)水平要求較高。3和普通機床比較，數(shù)控機床的機械部分有以下特點：1）數(shù)控機床的切削用量通常較普通機床大，所以要求機械部分有更大的剛度；2）數(shù)控機床的導(dǎo)軌要采取防止爬行的措施，3）數(shù)控機床的機械傳動鏈要盡量的段，齒輪傳動副和絲杠螺母副要采取消除間隙措施，一般采用滾珠絲杠以獲得較好的動態(tài)性能；4）對要求加工較高的數(shù)控機床還應(yīng)采取減小熱變形、提高精度的措施4數(shù)控機床的分類：（一） 按數(shù)控制軌跡的特點分類1點位控制數(shù)控機床：只要求能精確控制一個坐標(biāo)點到另一個坐標(biāo)點的定位精度而不管從一點到另一點接什么軌跡運動，在移動過程中不進(jìn)行任何加工。2直線控制數(shù)控機床：一般要在兩點間移動的同時進(jìn)行切削加工所以不僅要求具有準(zhǔn)確的定位功能，還要求從一點到另一點之間按直線規(guī)律運動，而且對運動速度也要進(jìn)行控制。3輪廓控制數(shù)控機床一般同時控制兩個或兩個以上坐標(biāo)軸，對位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格地不間斷地控制，具有輪廓加工功能。（二） 按次服系統(tǒng)的類型分類1）開環(huán)控制數(shù)控機床沒有檢測反饋裝置，數(shù)控裝發(fā)出的指令信號流程是單向的，其精度主要決定與驅(qū)動元件和次服電動機的性能，開環(huán)數(shù)控機床所用的電動機主要是步進(jìn)電動機。2）閉環(huán)控制數(shù)控機床（工作原理，控制原理。）（簡答題）：將插補器發(fā)出的指令信號與測得工作臺實際位置的反饋信號進(jìn)行比較，根據(jù)其差值消除為止。采用璧還控制的數(shù)控機床可以消除傳動不見制造中的誤差給工件加工帶來的影響，從而得到很高的精度。3）半閉環(huán)控制數(shù)控機床5數(shù)控語言編程過程主要氛圍三個階段：第一階段是編寫零件源程序；第二階段包括譯碼和數(shù)學(xué)處理兩個過程，第二段的作用是對零件源程序進(jìn)行分析處理生成刀位數(shù)據(jù)；第三階段是后果處理生成能被具體的數(shù)控機床接受約數(shù)控代碼。6一個完整的數(shù)控加工仿真軟件應(yīng)包括以下功能：1）數(shù)控代碼的翻譯和檢查2）毛坯和兩件圖形的輸入和顯示3）刀具的定義和圖形顯示4）刀具運動及余量程的動態(tài)圖形顯示5）刀具碰撞及干涉檢查6）仿真結(jié)果報告。7數(shù)控裝置的工作過程：1程序輸入2譯碼3數(shù)據(jù)處理4插補5位置控制6輸入輸出（I/O）處理控制7顯示8診斷10逐點比較法特點：運算簡單過程清晰，插補誤差小于一個脈沖當(dāng)量，輸出脈沖均勻，輸出脈沖速度變化小，調(diào)節(jié)方便，但不易實現(xiàn)兩坐標(biāo)以上的插補。11數(shù)字積分法（又稱數(shù)字微分分析法DDA）優(yōu)點是:易于實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動,較容易地實現(xiàn)二次曲線,高次曲線的插補.并且有運算速度快,應(yīng)用廣泛等特點。12為什么要控制進(jìn)給速度?(原因)它不僅直接影響到加工零件的表面粗糙度和精度,而且與刀具和機床的壽命及生產(chǎn)效率密切相關(guān),有利于保證運動的平穩(wěn)和準(zhǔn)確定位。進(jìn)給速度控制方法和采用的插補算法有關(guān)。13數(shù)控裝置的作用主要是:讀入數(shù)控加工程序,將其轉(zhuǎn)換成控制機床運動和輔助功能要求的格式,分別送給進(jìn)給電動機控制單元,主軸電動機控制單元和PLC,控制機床的移動。14多CPU結(jié)構(gòu)的特點：1）能實現(xiàn)真正意義上的并行處理，處理速度快2）容錯能力強，可靠性高3）有良好的適應(yīng)性和可擴展性4）硬件易于組織規(guī)模生產(chǎn)。 15數(shù)控機床對位置檢測裝置的要求如下：1）工作可靠，抗干擾能力強；2）滿足精度和速度的要求；3）易于安裝，維護(hù)方便，適應(yīng)機床工作環(huán)境；4）成本低。16進(jìn)給伺服系統(tǒng)的組成：進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以機床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，通常由伺服系統(tǒng)驅(qū)動裝置、伺服電動機、機械傳動機機構(gòu)等部件組成。作用是：接受數(shù)控裝置發(fā)出的進(jìn)給速度和位移指令信號，由伺服驅(qū)動裝置作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服電動機和機械傳動機構(gòu)驅(qū)動機床的工作臺等執(zhí)行部件實現(xiàn)工作進(jìn)給成快速運動。17對伺服系統(tǒng)的基本要求：1）位移精度高2）穩(wěn)定性好3）快速響應(yīng)4）調(diào)速范圍寬5）低速大轉(zhuǎn)矩18步進(jìn)電動機的主要性能指標(biāo)：1）步距角和步距誤差2）靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與距角特征3）最大啟動轉(zhuǎn)矩Mq4)啟動頻率5）連續(xù)運行頻率6）矩頻特性與動態(tài)轉(zhuǎn)矩。19環(huán)行分配器：是用于控制步進(jìn)電動