數(shù)控技術(shù)復習資料(Maomao)

1、數(shù)控技術(shù)By: Maomao第一章 概述（10分）1、什么事數(shù)控機床P1數(shù)控機床是利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。2、FMS的含義P14FMS是集自動化加工設(shè)備、物流和信息流自動處理為一體的智能化加工系統(tǒng)。FMS由一組CNC機床組成，它能隨機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是計算機集成制造系統(tǒng)，它是在信息技術(shù)、自動化技術(shù)、計算機技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計算機及其軟件，將制造工廠的全部生產(chǎn)活動設(shè)計、制造及經(jīng)營管理等與整個生產(chǎn)過程有關(guān)的物料流與信息流實現(xiàn)計算機高度統(tǒng)一的綜合化管理。4、了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢由普通加工向特種加工

2、發(fā)展5、數(shù)控機床是由哪些部分組成P2程序載體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和測量反饋系統(tǒng)、機床主體、數(shù)控機床的輔助裝置6、數(shù)控機床適合加工什么零件P4生產(chǎn)批量小的零件（100件以下）需要進行多次改型設(shè)計的零件加工精度要求高、結(jié)構(gòu)形狀復雜的零件，如箱體類，曲線、曲面類零件需要精確復制和尺寸一致性要求高的零件價值昂貴的零件，這種零件雖然生產(chǎn)量不大，但是如果加工中因出現(xiàn)差錯而報廢，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失7、數(shù)控機床的分類P6按運動軌跡分類點位控制系統(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、什么是點位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、輪廓控制系統(tǒng)P6點位控制系統(tǒng)：特點是刀具相

3、對于工件的移動過程中，不進行切削加工，只要求從一坐標點到另一坐標點的精確定位。直線控制系統(tǒng)：刀具由一點到另一點之間的運動軌跡為一條直線，刀具在移動過程中要進行切削加工。輪廓控制系統(tǒng)：能夠同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續(xù)控制。9、數(shù)控機床的特點P5加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定能完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件加工生產(chǎn)效率高對產(chǎn)品改性設(shè)計的適應(yīng)性強有利于制造技術(shù)向綜合自動化方向發(fā)展監(jiān)控功能強減輕工人勞動強度、改善勞動條件第二章 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)、刀具運動軌跡、位移量、切削參數(shù)以及輔助功能，按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程

4、序格式編寫成加工程序單，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)控機床的數(shù)控裝置中，從而指揮機床加工零件。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、確定加工工藝過程、確定走刀軌跡、計算刀位數(shù)據(jù)、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、校對程序及首件試加工。數(shù)控編程過程：分析零件圖樣工藝處理數(shù)學處理編寫程序單輸入數(shù)控系統(tǒng)程序檢驗3、理解數(shù)控編程的結(jié)構(gòu)和程序段的格式P23一個完整的程序由程序號、程序的內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。具體參見PPT三道編程題（30-40分）4、能夠熟練確定數(shù)控機床的坐標軸和運動方

5、向P26參見P26圖2-3 右手直角笛卡爾坐標系統(tǒng)5、準備功能指令（G00-G03、G90-G92、G40-G42）和輔助功能指令（M30、M02、M03、M06）P29G00：點定位 G01：直線插補 G02：順時針方向圓弧插補 G03：逆時針方向圓弧插補 G40：刀具補償 G41：刀具左補償 G42：刀具右補償G90：絕對尺寸 G91：增量尺寸 G92：預置寄存M30：紙帶結(jié)束 M02：程序結(jié)束 M03：主軸順時針方向M06：換刀6、掌握數(shù)控車削編程（點位、直線、圓弧、螺紋加工）參加編程PPT的三道題第三章 插補計算原理與刀具半徑補償1，插補的基本概念，插補的分類P67概念：插補是數(shù)據(jù)密化

6、的過程。在對數(shù)控系統(tǒng)輸入有限坐標點的情況下，計算機根據(jù)線段的特征，運用一定的算法自動生成一系列的坐標數(shù)據(jù)，從而自動的對各坐標軸進行脈沖分配完成整個線段的軌跡運行，使機床加工出所要求的輪廓曲線。對于輪廓控制系統(tǒng)來說，插補是最重要的計算任務(wù)，插補程序的運行時間和計算精度影響著整個CNC系統(tǒng)的性能指標，可以說插補是整個CNC系統(tǒng)控制軟件的核心。分類：脈沖增量插補、數(shù)據(jù)采樣插補2，重點掌握逐點比較法直線插補的原理和計算（10-15分）逐點比較法的基本原理是被控對象在按要求的軌跡運動時，每走一步都要與規(guī)定的軌跡進行比較，由此結(jié)果決定下一步移動的方向。利用“直線插補偏差判別式”F=yxe - xye，當加

7、工點落在直線上時，F(xiàn)=0；當加工點落在直線上方時，F(xiàn)0；當加工點落在直線下方時，F(xiàn)0計算：參見課本P71例3-1，P70圖3-4，P73例3-2，P116習題3-1至3-33，逐點比較法的四個節(jié)拍P70第一節(jié)拍偏差判別第二節(jié)拍坐標進給第三節(jié)拍新偏差計算、 第四節(jié)拍終點判別4，掌握刀具半徑補償?shù)脑硪约暗毒甙霃窖a償?shù)倪^程P95原理：在輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心的運動軌跡并不等于所要加工零件的實際輪廓。也就是說，數(shù)控機床進行輪廓加工時，必須考慮刀具的半徑。在進行外輪廓加工時，刀具中心需要偏移零件的外輪廓面一個半徑值。這種偏移習慣上稱為刀具半徑補償。刀具半徑補償過程：刀補建立（左刀

8、補G41、右刀補G42）刀補進行刀補撤消（G40）刀具半徑補償僅在指定的二維坐標平面內(nèi)進行。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H(D)確定。第四章 計算機數(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)的功能和工作過程P119功能：(1)控制功能；（2）準備功能；（3）插補功能；（4）進給功能；（5）主軸功能；（6）輔助功能；（7）刀具功能；（8）補償功能；（9）字符、圖形顯示功能；（10）自診斷功能；（11）通信功能；（12）人機交互圖形編程功能。工作過程：（1）輸入；（2）

9、譯碼；（3）刀具補償；（4）進給速度處理；（5）插補；（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，以及并行處理的方法P128CNC系統(tǒng)的軟件是為完成CNC系統(tǒng)的各項功能而專門設(shè)計和編制的，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：（1）CNC系統(tǒng)的多任務(wù)性；（2）并行處理；（3）實時中斷處理。并行處理方法：（1）資源分時共享并行處理方法；（2）資源重疊流水并行處理方法。5，了解CNC系統(tǒng)的中斷類型和常見的軟件結(jié)構(gòu)P131中斷類型：（1）

10、外部中斷；（2）內(nèi)部定時中斷；（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）前后臺型結(jié)構(gòu)模式。第六章 數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)（15-20分）1，掌握伺服驅(qū)動系統(tǒng)的概念，伺服系統(tǒng)的基本性能P195概念：:是以數(shù)控機床的移動部件（工作臺，主軸或刀具等）的位置和速度為控制對象的自動控制系統(tǒng)，也稱為隨動系統(tǒng)，拖動系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)它接受數(shù)控裝置的插補信號，將其轉(zhuǎn)換成移動部件的機械運動。其性能直接影響著數(shù)控機床的精度，工作臺的移動速度和跟蹤精度等技術(shù)指標。伺服系統(tǒng)的組成：檢測裝置：感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵、脈沖編碼器等。驅(qū)動電機：步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機基

11、本性能：高精度，一般定位精度0.01-0.001mm良好的穩(wěn)定性動態(tài)響應(yīng)速度快，插補時間在ms以下調(diào)速范圍寬，低速時能輸出大轉(zhuǎn)矩高性能的電機。2，步進電機工作原理、理解步距角含義P202步進電機工作原理實際上是電磁鐵的作用原理。具體參見P203結(jié)論：步進電機定子繞組通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個固定的角度，即電機的步距角；改變步進電機定子繞組的通電順序，其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向隨之改變；步進電機繞組通電狀態(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)：步進電機的進給速度和脈沖頻率成正比，角位移和脈沖數(shù)有關(guān)。3，掌握提高步進伺服系統(tǒng)精度的措施P212影響步進伺

12、服系統(tǒng)精度的因素有：步進電機，絲鋼螺母副，但由于受工藝和結(jié)構(gòu)的限制，主要可以通過控制線路來實現(xiàn)。（1）電路細分： 把步進電機步距角分的在細些，減小脈沖當量；（2）齒隙補償（反向間隙補償）：對實際間隙實測并保存，當工作臺換向時，增加輸出脈沖進行補償；（3）螺距誤差補償： 實測螺距誤差分布曲線，在相應(yīng)位置根據(jù)誤差分布進行補償。4，數(shù)控機床控測裝置的要求，常見的位置控制裝置P213（1）數(shù)控機床對檢測裝置的要求：工作可靠，抗干擾性強；能滿足精度和速度的要求；使用維護方便，適合機床的工作環(huán)境；成本低。檢測精度：正負0.0010.02mm/m;分辨率： 0.0010.01mm/m;速度響應(yīng)：110m/m

13、in, 3090m/min（2）常見的位置檢測裝置感應(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