數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)資料(Maomao)

1、數(shù)控技術(shù)By: Maomao第一章 概述（10分）1、什么事數(shù)控機(jī)床P1數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化的信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。2、FMS的含義P14FMS是集自動(dòng)化加工設(shè)備、物流和信息流自動(dòng)處理為一體的智能化加工系統(tǒng)。FMS由一組CNC機(jī)床組成，它能隨機(jī)地加工一組具有不同加工順序及加工循環(huán)的零件。3、CIMS的概念P17CIMS是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，它是在信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件，將制造工廠的全部生產(chǎn)活動(dòng)設(shè)計(jì)、制造及經(jīng)營(yíng)管理等與整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的物料流與信息流實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)高度統(tǒng)一的綜合化管理。4、了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)由普通加工向特種加工

2、發(fā)展5、數(shù)控機(jī)床是由哪些部分組成P2程序載體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和測(cè)量反饋系統(tǒng)、機(jī)床主體、數(shù)控機(jī)床的輔助裝置6、數(shù)控機(jī)床適合加工什么零件P4生產(chǎn)批量小的零件（100件以下）需要進(jìn)行多次改型設(shè)計(jì)的零件加工精度要求高、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件，如箱體類，曲線、曲面類零件需要精確復(fù)制和尺寸一致性要求高的零件價(jià)值昂貴的零件，這種零件雖然生產(chǎn)量不大，但是如果加工中因出現(xiàn)差錯(cuò)而報(bào)廢，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失7、數(shù)控機(jī)床的分類P6按運(yùn)動(dòng)軌跡分類點(diǎn)位控制系統(tǒng)直線控制系統(tǒng)輪廓控制系統(tǒng)按伺服系統(tǒng)控制方式分類開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)8、什么是點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、輪廓控制系統(tǒng)P6點(diǎn)位控制系統(tǒng)：特點(diǎn)是刀具相

3、對(duì)于工件的移動(dòng)過(guò)程中，不進(jìn)行切削加工，只要求從一坐標(biāo)點(diǎn)到另一坐標(biāo)點(diǎn)的精確定位。直線控制系統(tǒng)：刀具由一點(diǎn)到另一點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條直線，刀具在移動(dòng)過(guò)程中要進(jìn)行切削加工。輪廓控制系統(tǒng)：能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制。9、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)P5加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定能完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件加工生產(chǎn)效率高對(duì)產(chǎn)品改性設(shè)計(jì)的適應(yīng)性強(qiáng)有利于制造技術(shù)向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展監(jiān)控功能強(qiáng)減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件第二章 數(shù)控加工程序編制（50-60分）1、掌握數(shù)控編程概念P19把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)以及輔助功能，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程

4、序格式編寫(xiě)成加工程序單，再把這一程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加工零件。這種從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程，稱為數(shù)控程序的編制。2、掌握數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟P19數(shù)控編程的主要內(nèi)容：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、確定走刀軌跡、計(jì)算刀位數(shù)據(jù)、編寫(xiě)零件加工程序、制作控制介質(zhì)、校對(duì)程序及首件試加工。數(shù)控編程過(guò)程：分析零件圖樣工藝處理數(shù)學(xué)處理編寫(xiě)程序單輸入數(shù)控系統(tǒng)程序檢驗(yàn)3、理解數(shù)控編程的結(jié)構(gòu)和程序段的格式P23一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序的內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。具體參見(jiàn)PPT三道編程題（30-40分）4、能夠熟練確定數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方

5、向P26參見(jiàn)P26圖2-3 右手直角笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)5、準(zhǔn)備功能指令（G00-G03、G90-G92、G40-G42）和輔助功能指令（M30、M02、M03、M06）P29G00：點(diǎn)定位 G01：直線插補(bǔ) G02：順時(shí)針?lè)较驁A弧插補(bǔ) G03：逆時(shí)針?lè)较驁A弧插補(bǔ) G40：刀具補(bǔ)償 G41：刀具左補(bǔ)償 G42：刀具右補(bǔ)償G90：絕對(duì)尺寸 G91：增量尺寸 G92：預(yù)置寄存M30：紙帶結(jié)束 M02：程序結(jié)束 M03：主軸順時(shí)針?lè)较騇06：換刀6、掌握數(shù)控車削編程（點(diǎn)位、直線、圓弧、螺紋加工）參加編程PPT的三道題第三章 插補(bǔ)計(jì)算原理與刀具半徑補(bǔ)償1，插補(bǔ)的基本概念，插補(bǔ)的分類P67概念：插補(bǔ)是數(shù)據(jù)密化

6、的過(guò)程。在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)輸入有限坐標(biāo)點(diǎn)的情況下，計(jì)算機(jī)根據(jù)線段的特征，運(yùn)用一定的算法自動(dòng)生成一系列的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)的對(duì)各坐標(biāo)軸進(jìn)行脈沖分配完成整個(gè)線段的軌跡運(yùn)行，使機(jī)床加工出所要求的輪廓曲線。對(duì)于輪廓控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，插補(bǔ)是最重要的計(jì)算任務(wù)，插補(bǔ)程序的運(yùn)行時(shí)間和計(jì)算精度影響著整個(gè)CNC系統(tǒng)的性能指標(biāo)，可以說(shuō)插補(bǔ)是整個(gè)CNC系統(tǒng)控制軟件的核心。分類：脈沖增量插補(bǔ)、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)2，重點(diǎn)掌握逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的原理和計(jì)算（10-15分）逐點(diǎn)比較法的基本原理是被控對(duì)象在按要求的軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，每走一步都要與規(guī)定的軌跡進(jìn)行比較，由此結(jié)果決定下一步移動(dòng)的方向。利用“直線插補(bǔ)偏差判別式”F=yxe - xye，當(dāng)加

7、工點(diǎn)落在直線上時(shí)，F(xiàn)=0；當(dāng)加工點(diǎn)落在直線上方時(shí)，F(xiàn)0；當(dāng)加工點(diǎn)落在直線下方時(shí)，F(xiàn)0計(jì)算：參見(jiàn)課本P71例3-1，P70圖3-4，P73例3-2，P116習(xí)題3-1至3-33，逐點(diǎn)比較法的四個(gè)節(jié)拍P70第一節(jié)拍偏差判別第二節(jié)拍坐標(biāo)進(jìn)給第三節(jié)拍新偏差計(jì)算、 第四節(jié)拍終點(diǎn)判別4，掌握刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑硪约暗毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)倪^(guò)程P95原理：在輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡并不等于所要加工零件的實(shí)際輪廓。也就是說(shuō)，數(shù)控機(jī)床進(jìn)行輪廓加工時(shí)，必須考慮刀具的半徑。在進(jìn)行外輪廓加工時(shí)，刀具中心需要偏移零件的外輪廓面一個(gè)半徑值。這種偏移習(xí)慣上稱為刀具半徑補(bǔ)償。刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程：刀補(bǔ)建立（左刀

8、補(bǔ)G41、右刀補(bǔ)G42）刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)撤消（G40）刀具半徑補(bǔ)償僅在指定的二維坐標(biāo)平面內(nèi)進(jìn)行。而平面是由G代碼G17（xy平面）、G18（zx平面）、G19（yz平面）指定的。刀具半徑值則由刀具號(hào)H(D)確定。第四章 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)1，掌握CNC系統(tǒng)的組成P118CNC系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分組成。2，了解CNC系統(tǒng)的功能和工作過(guò)程P119功能：(1)控制功能；（2）準(zhǔn)備功能；（3）插補(bǔ)功能；（4）進(jìn)給功能；（5）主軸功能；（6）輔助功能；（7）刀具功能；（8）補(bǔ)償功能；（9）字符、圖形顯示功能；（10）自診斷功能；（11）通信功能；（12）人機(jī)交互圖形編程功能。工作過(guò)程：（1）輸入；（2）

9、譯碼；（3）刀具補(bǔ)償；（4）進(jìn)給速度處理；（5）插補(bǔ)；（6）位置控制；（7）I/O處理；（8）顯示。3，了解CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)P123從CNC系統(tǒng)的總體安裝結(jié)構(gòu)看，有整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種。4，掌握CNC系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及并行處理的方法P128CNC系統(tǒng)的軟件是為完成CNC系統(tǒng)的各項(xiàng)功能而專門(mén)設(shè)計(jì)和編制的，是數(shù)控加工系統(tǒng)的一種專用軟件，又稱系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)程序）。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）CNC系統(tǒng)的多任務(wù)性；（2）并行處理；（3）實(shí)時(shí)中斷處理。并行處理方法：（1）資源分時(shí)共享并行處理方法；（2）資源重疊流水并行處理方法。5，了解CNC系統(tǒng)的中斷類型和常見(jiàn)的軟件結(jié)構(gòu)P131中斷類型：（1）

10、外部中斷；（2）內(nèi)部定時(shí)中斷；（3）硬件故障中斷；（4）程序性中斷。軟件結(jié)構(gòu)：（1）中斷型結(jié)構(gòu)模式；（2）前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式。第六章 數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（15-20分）1，掌握伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概念，伺服系統(tǒng)的基本性能P195概念：:是以數(shù)控機(jī)床的移動(dòng)部件（工作臺(tái)，主軸或刀具等）的位置和速度為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也稱為隨動(dòng)系統(tǒng)，拖動(dòng)系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)它接受數(shù)控裝置的插補(bǔ)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成移動(dòng)部件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。其性能直接影響著數(shù)控機(jī)床的精度，工作臺(tái)的移動(dòng)速度和跟蹤精度等技術(shù)指標(biāo)。伺服系統(tǒng)的組成：檢測(cè)裝置：感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵、脈沖編碼器等。驅(qū)動(dòng)電機(jī)：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)基

11、本性能：高精度，一般定位精度0.01-0.001mm良好的穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，插補(bǔ)時(shí)間在ms以下調(diào)速范圍寬，低速時(shí)能輸出大轉(zhuǎn)矩高性能的電機(jī)。2，步進(jìn)電機(jī)工作原理、理解步距角含義P202步進(jìn)電機(jī)工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。具體參見(jiàn)P203結(jié)論：步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)固定的角度，即電機(jī)的步距角；改變步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序，其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變；步進(jìn)電機(jī)繞組通電狀態(tài)變化的頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高；步距角與定子繞組相數(shù)m,轉(zhuǎn)子齒數(shù)z,通電方式k有關(guān)：步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給速度和脈沖頻率成正比，角位移和脈沖數(shù)有關(guān)。3，掌握提高步進(jìn)伺服系統(tǒng)精度的措施P212影響步進(jìn)伺

12、服系統(tǒng)精度的因素有：步進(jìn)電機(jī)，絲鋼螺母副，但由于受工藝和結(jié)構(gòu)的限制，主要可以通過(guò)控制線路來(lái)實(shí)現(xiàn)。（1）電路細(xì)分： 把步進(jìn)電機(jī)步距角分的在細(xì)些，減小脈沖當(dāng)量；（2）齒隙補(bǔ)償（反向間隙補(bǔ)償）：對(duì)實(shí)際間隙實(shí)測(cè)并保存，當(dāng)工作臺(tái)換向時(shí)，增加輸出脈沖進(jìn)行補(bǔ)償；（3）螺距誤差補(bǔ)償： 實(shí)測(cè)螺距誤差分布曲線，在相應(yīng)位置根據(jù)誤差分布進(jìn)行補(bǔ)償。4，數(shù)控機(jī)床控測(cè)裝置的要求，常見(jiàn)的位置控制裝置P213（1）數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)裝置的要求：工作可靠，抗干擾性強(qiáng)；能滿足精度和速度的要求；使用維護(hù)方便，適合機(jī)床的工作環(huán)境；成本低。檢測(cè)精度：正負(fù)0.0010.02mm/m;分辨率： 0.0010.01mm/m;速度響應(yīng)：110m/m

13、in, 3090m/min（2）常見(jiàn)的位置檢測(cè)裝置感應(yīng)同步器、光柵、磁尺、旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器編程題：1、毛坯為16 mm的黃銅，T1：外圓車刀；T2：切斷刀寬2mm；工藝參數(shù)請(qǐng)自行確定。O0001N01 G92 X50 Z50;N02 S630 M03; N03 T01 M06; N04 G90 G00 X6;N05 G00 Z1; N06 G01 X10 Z-1 F50; N07 G01 Z-10 F50; N08 G01 X15 Z-15 F50;N09 Z-22 F50;N10 G00 X50; N11 Z50;N12 T02 M06;N13 G00 Z-22;N14 G00 X16;N15 G01 X-1 F10;N16 G00 X50 Z50;N17 M30;2、毛坯為16 mm的鋁棒，T1：外圓車刀；T2：切斷刀寬2mm；工藝參數(shù)請(qǐng)自行確定。O0002N01 G92 X50 Z50; N02 S630 M03; N03 T01 M06; N04 G90 G00 X7; N05 G00 Z0.5; N06 G01 X8 Z-0