數(shù)控機(jī)床復(fù)習(xí)資料第三版

1、機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用復(fù)習(xí)資料填空1 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床（即CNC機(jī)床）一般由程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服 驅(qū)動及檢測裝置、機(jī)床本體及其輔助控制裝置組成。2 .數(shù)控機(jī)床的分類（1）按運(yùn)動控制方式分類：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床（2）按伺服系統(tǒng)類型分類：開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、團(tuán)坯控制數(shù)控機(jī)床、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床區(qū)別標(biāo)志： 有無位置檢測裝置、沒有為開環(huán)控制、有則為閉環(huán)控制；半閉環(huán) 也帶有檢測裝置，檢測轉(zhuǎn)角。3 .數(shù)控加工程序編制方法：自動編程、手工編程4 .數(shù)控編程指令采用有EIA和ISO標(biāo)準(zhǔn)、我國采用的是ISO標(biāo)準(zhǔn)。5 .切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度、進(jìn)給量 三

2、個(gè)要素。主軸轉(zhuǎn)速（S=1000V /冗DVc表示切削速度，D （mm表示工件或刀具的直徑） 切削深度由工藝系統(tǒng)的剛度決定。6 .刀具補(bǔ)償?shù)淖饔茫喊?，零件輪廓轉(zhuǎn)換成刀具中心點(diǎn)的軌跡 。7 .CNC實(shí)施插補(bǔ)前必須完成的兩件工作：1刀具補(bǔ)償:2進(jìn)給速度處理。CNO置控制刀具中心點(diǎn)。8 .旋轉(zhuǎn)變壓器是根據(jù) 互感原理工作的。由定王和轉(zhuǎn)王組成，分為有刷和無刷兩種。9 .伺服系統(tǒng)常見驅(qū)動元件： 步講電機(jī)、百流電機(jī)、交流電機(jī)和百線電機(jī) 。10.步進(jìn)電機(jī)用電脈沖信號進(jìn)行控制、并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 機(jī)械角位移。11直線電機(jī)是 直接芒生直線運(yùn)動的電磁裝置，電磁力矩直接作用于工作臺。12用直線逼近曲線的方法：等

3、間距法、等步長法和等誤差法。計(jì)算節(jié)點(diǎn)的方法：等間距法、等步長法、等誤差法。13在編程時(shí)，X方向可以按半徑值或直徑值編程。按增量坐標(biāo)編程時(shí)，以徑向 實(shí)際位移量的2倍值表示。14對刀的實(shí)質(zhì)：使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合。15常見的三種機(jī)床布局形式： 平床身布局、斜床身布局和立式床身布局 。1 / 2016數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動分為 直線運(yùn)動和圓周運(yùn)動兩大類。17數(shù)控機(jī)床與傳動機(jī)床相比優(yōu)點(diǎn)是：滾珠絲杠螺母副18實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動的三種形式： 過絲杠螺母副、過齒輪齒條副、直接采用直 線電機(jī)驅(qū)動19坐標(biāo)偏差原則：逼近給定軌跡朝偏差縮小的方向進(jìn)行20機(jī)床回零目的：消除坐標(biāo)漂移積累的誤差21螺紋加工方法：直進(jìn)式（螺

4、距 3mm）、斜進(jìn)式（螺距 3mm）22切削分配方式：常量式、遞減式原則：后一刀的切削深度不能超過前一刀切削深度23刀具半徑補(bǔ)償原則：內(nèi)輪廓增大，外輪廓減小。24切削內(nèi)輪廓角時(shí)，過渡圓弧的半徑應(yīng) 大于刀具半徑。25在加工中心上，刀具的交換方式通?？梢苑譃?斜無機(jī)械手換刀 和帶機(jī)械手換26數(shù)控機(jī)床的圓周運(yùn)動包括： 分度運(yùn)動和連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動。27回轉(zhuǎn)工作臺的型式： 分度工作臺 和數(shù)捽回轉(zhuǎn)工作臺。28 .CK6132數(shù)控車床系統(tǒng)的三大主功能： 加工主功能、參數(shù)主功能、操作主功能29 .CK6132數(shù)控車床系統(tǒng)的操作面板由： 地址功能儺盤區(qū)域、數(shù)字鍵盤區(qū)域、手 動鍵盤區(qū)域 三個(gè)區(qū)域組成。30 .機(jī)床

5、零點(diǎn)是一個(gè)固定點(diǎn)；工作零點(diǎn)可用程序指令來設(shè)置和改變；機(jī)床參考點(diǎn) 一般為機(jī)床各坐標(biāo)軸的正極限位置。部分指令介紹一 .準(zhǔn)備功能G代碼（常用的有G00-G99，按功能分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。模態(tài)代碼一旦被指定，功能一直保持，非模態(tài)代碼只在本程序段中生效。表一 常用準(zhǔn)備功能G代碼代碼狀態(tài)功能代碼狀態(tài)功能G00模態(tài)點(diǎn)定位G17模態(tài)XY平面選擇G01模態(tài)直線插補(bǔ)G18模態(tài)ZX平面選擇G02模態(tài)順時(shí)針力1可圓弧插補(bǔ)G19模態(tài)YZ平面選擇2 / 20G03逆時(shí)針力1可圓弧插補(bǔ)G90絕對尺寸G04非模態(tài)暫停G91增量尺寸G40刀具補(bǔ)償/刀具偏置注銷G92非模態(tài)預(yù)置寄存G86指令格式：G86 AX Z K I

6、R N L注意:1 .G90、G91不能同時(shí)在同一個(gè)程序段中出現(xiàn)，對坐標(biāo) X、Y、Z起作用；2 .G92指令僅用于工件坐標(biāo)系的設(shè)定，只對原點(diǎn)起作用。3 .對于數(shù)控車床，默認(rèn)在 ZX (G18)平面加工,數(shù)控銃床默認(rèn) XY (G17)平面 內(nèi)加工。4 .G86指令格式中：AX表示X向直徑變化，AX =0時(shí)是直螺紋。Z表示螺紋 降速段終點(diǎn)Z坐標(biāo)，絕對或相對均可；K表示螺距；I表示螺紋每次切削后， 在X方向上的退刀量，外螺紋為正值，內(nèi)螺紋為負(fù)值。R表示螺紋實(shí)際牙型高度，正值；N表示螺紋頭數(shù)(1-5) , L表示螺紋循環(huán)加工次數(shù)。加工螺紋前，必須先進(jìn)行精加工； 加工整圓只能用圓心坐標(biāo)編程。二.圓弧插補(bǔ)

7、的順逆判斷判斷步驟：1 .找出要判斷的圓弧所在的平面2用右手笛卡爾規(guī)則找出垂直圓弧所在平面的坐 標(biāo)軸3用右手握住垂直圓弧的坐標(biāo)軸，大拇指指向該坐標(biāo)軸的負(fù)方向4.四指彎曲的方向?yàn)轫槇A G02,相反為G03以XY平面為例：1 .圓心坐標(biāo)編程：用I、J、K指定圓心位置。G17G02 '. X Y I J FG17G03 ,2 .半徑R編程：用圓弧半徑R指定圓心位置,3 / 20G17G02X- Y- RF-G18G03 J注意：（1）采用絕對坐標(biāo)編程時(shí)，X、Y、Z的值為圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值；（2）采用增量坐標(biāo)編程時(shí)，X、Y、Z的值為圓弧插補(bǔ)的坐標(biāo)增量值。（3）無論是絕對坐標(biāo)編程還是增量坐標(biāo)編

8、程，I、J、K都為圓心坐標(biāo)相對 于圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的增量值。（4）圓弧所對的圓心角 a鉆00時(shí)，用+R表示，a>180o時(shí)，用-R表示。3 .工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92G92 XaYaZa式中Xa、Ya、Za的值是當(dāng)前刀具位置相對于加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置的值。注意：刀具相對于機(jī)床坐標(biāo)系的位置并沒有改變。4 .輔助功能M代碼程序結(jié)束指令M025 .F、S、T代碼F代碼一進(jìn)給速度 S代碼一主軸轉(zhuǎn)速或切削速度T代碼一刀具功能指令簡答題（黑色字體為名詞解釋）1.數(shù)控機(jī)床各部分裝置的作用？程序載體：（1）人與機(jī)床聯(lián)系的中間媒介物，（ 2）存儲功能。輸入裝置：把程序載體上的數(shù)據(jù)代碼轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電脈沖信號并傳

9、輸CNO置中。數(shù)控裝置：接收并存儲輸入裝置傳輸來的信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)變換、插補(bǔ)運(yùn)算，完成各種控 制功能。伺服驅(qū)動及檢測裝置：把CNCt置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)床運(yùn)動部件的運(yùn)行，同時(shí)檢測電 機(jī)工作臺位移進(jìn)行反饋。機(jī)床本體：完成各種切削加工。2 .數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用特點(diǎn)？1生產(chǎn)柔性大；2加工精度高；3生產(chǎn)效率高；4減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件；5良好的經(jīng)濟(jì)效率。3 .數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍？數(shù)控機(jī)床適用于品種變換頻繁、批量較小，加工方法區(qū)別大且復(fù)雜程度較高的零件。4 .數(shù)控機(jī)床的分類4 / 20按運(yùn)動控制方式分類：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)類型分類：開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)

10、控機(jī)床、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床5 .點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床各自特點(diǎn)及典型機(jī)床？(1)點(diǎn)位控制機(jī)床特點(diǎn)：機(jī)床運(yùn)動部件只能實(shí)現(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定位，無嚴(yán)格移動軌跡且不進(jìn)行切削加工。典型機(jī)床:數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床(2)直線控制機(jī)床特點(diǎn)：機(jī)床運(yùn)動部件不僅要實(shí)現(xiàn)從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定位，而且要求機(jī)床工作臺或刀具以給定的進(jìn)給速度，沿平行于坐標(biāo)軸的方向或與坐標(biāo)軸呈45°方向進(jìn)行直線移動和切削加工。典型機(jī)床:數(shù)控磨床、數(shù)控像銃床(3)輪廓控制機(jī)床特點(diǎn)：機(jī)床運(yùn)動部件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸的聯(lián)動控制，使刀具與工件間的相對運(yùn)動符合工件輪廓要求。典型機(jī)床:數(shù)控銃床、數(shù)控車床

11、6 .數(shù)控加工編程步驟：1分析零件圖紙，確定工藝過程；2數(shù)值計(jì)算；3編寫零件加工程序單；4程序輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)；5校對程序及首件試切削。7 .機(jī)床坐標(biāo)系建立原則？a標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系；b刀具相對靜止的工件而運(yùn)動的原則；c增大工件和刀具之間距離的運(yùn)動方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。8 .機(jī)床原點(diǎn)和參考點(diǎn)定義機(jī)床原點(diǎn)：是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)， 也是工件坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)， 機(jī)床廠商設(shè)定。機(jī)床參考點(diǎn)：是機(jī)床廠商設(shè)定在機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，一般位于機(jī)床坐標(biāo)軸的正極限位置，用于對機(jī)床工作臺與刀具相對運(yùn)動的測量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定測量。9 .工序與工步的定義和劃分方法工序：指一個(gè)零件在同一臺機(jī)床上完成的全部加工

12、內(nèi)容。劃分方法：1按所用刀具加工的內(nèi)容加工；2按加工部分劃分；3按粗、細(xì)加工劃分。工步：指零件在同一臺機(jī)床上一次裝夾，用同一刀具完成的全部加工內(nèi)容。劃分方法：1按加工精度劃分；2按效率劃分。10 .對刀點(diǎn)定義和選擇原則對刀點(diǎn)：是數(shù)控機(jī)床加工時(shí)刀具相對于工件運(yùn)動的起點(diǎn)，也是程序的起點(diǎn)。也叫起刀點(diǎn)。5 / 20對刀點(diǎn)的選擇原則： 應(yīng)便于簡化程序編制，在機(jī)床上容易找到，加工過程便于檢查，引起的加工誤差要小。對刀的實(shí)質(zhì)：使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合。刀位點(diǎn)：表示刀具特征的基準(zhǔn)點(diǎn)。換刀點(diǎn)：指加工過程中需要換刀時(shí)刀具的相對位置點(diǎn)。會找刀具的刀位點(diǎn)：下圖黑圓圈為刀位點(diǎn)11 .加工路線的定義和確定原則加工路線

13、：指加工過程中刀具刀位點(diǎn)相對于被加工零件的運(yùn)動軌跡和方向。加工路線的確定原則：（先粗后精先近后遠(yuǎn)）1保證被加工零件的加工精度和表面粗糙度；2盡量使數(shù)值計(jì)算簡單，以減少編程工作量；3盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時(shí)間和換刀次數(shù)以提高生產(chǎn)率。12 .基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)基點(diǎn)：構(gòu)成零件輪廓的兩相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)：在誤差允許范圍內(nèi)，逼近非圓曲線的若干個(gè)直線段或圓弧段的交點(diǎn)。13 .插補(bǔ)定義插補(bǔ)：根據(jù)進(jìn)給速度和給定輪廓線的要求，在輪廓的已知點(diǎn)之間確定一些中間點(diǎn)的方法稱為插補(bǔ)，即數(shù)據(jù)密化過程。最小分辨率:刀具或工件能夠移動的最小工作量稱為數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量，也叫最小分辨率。插補(bǔ)方法分類：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)（

14、逐點(diǎn)比較法、數(shù)字插補(bǔ)法）、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)脈沖當(dāng)量：每個(gè)單位脈沖對應(yīng)坐標(biāo)軸的位移量稱為脈沖當(dāng)量。插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)：硬件插補(bǔ)和軟件插補(bǔ)14 .刀具半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償：輪廓加工中，是按零件輪廓進(jìn)行編程的。由于刀具總有一定的半徑，刀具中心軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際輪廓，而是偏移輪廓一個(gè)刀具半徑值。這種偏離稱為刀6 / 20 具半徑補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償方法：B刀具半徑補(bǔ)償、C刀具半徑補(bǔ)償B刀具半徑補(bǔ)償要求編程軌跡的過渡方式為圓角過渡，且連接處必須相切。圓角過渡：輪廓線之間以圓弧連接，并且連接處輪廓線必須相切。刀具半徑矢量：再加工過程中始終垂直于編程軌跡，大小等于刀具半徑， 方向指向刀具中心的矢量。15 .過渡方

15、式矢量夾角a：指兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加工側(cè)的夾角。程序段間轉(zhuǎn)接方式：伸長型、縮短型和插入型縮短型：a >180°刀具中心軌跡短于編程軌跡伸長型：90°WaW 18（H具中心軌跡長于編程軌跡插入型：a< 90 °在兩段刀具中心軌跡之間插入一段直線會畫直線與直線轉(zhuǎn)接（課本208頁四張圖）16 .位置檢測裝置的組成和分類位置檢測裝置 是由檢測元件（傳感器）和信號處理裝置組成的，檢測元件是閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)控系統(tǒng)中的檢測裝置分為位移、速度和電流三種類型。按檢測方式分類：直接測量和間接測量；按測量裝置編碼方式分類：增量式測量和絕對式測量；按檢

16、測信號的類型分類：模擬式測量和數(shù)字式測量；按運(yùn)動形式分類：回轉(zhuǎn)型和直線型；按信號轉(zhuǎn)換的原理：光電效應(yīng)、光柵效應(yīng)、電測感應(yīng)原理、壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)和磁阻 效應(yīng)等。17 .對位置檢測裝置的要求：1工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；2能滿足精度和速度的要求；3使用維護(hù)方便，適合機(jī)床的工作環(huán)境；4成本低；5便于與數(shù)控系統(tǒng)相連。18直線感應(yīng)同步器直線感應(yīng)同步器是 由定尺繞組和滑尺繞組組成。7 / 20直線感應(yīng)同步器的標(biāo)準(zhǔn)定尺長度一般為250mm 。直線感應(yīng)同步器正弦繞組和余弦繞組在空間上錯(cuò)開1/4定尺節(jié)距（相當(dāng)于電角度錯(cuò)開/2）定尺安裝在機(jī)床的不動部件上，滑尺安裝在機(jī)床的移動部件上。19光柵的定義和組成光柵：是利

17、用光的透射、衍射現(xiàn)象制成的光電檢測元件。光柵分為長光柵和圓光柵，分別測量線位移和角位移，測量精度較高。光柵是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般安裝在機(jī)床活動部件（如工作臺）上，光柵讀數(shù)頭安裝在機(jī)床固定部件上（如機(jī)床底座）上。20 .莫爾條紋的作用？1放大作用；2平均效應(yīng)；3莫爾條紋移動和柵距的移動成正比。21 .磁柵的定義和組成磁柵（又稱為磁尺，屬于勵磁環(huán)式電磁式編碼器）是利用電磁方法計(jì)算磁波數(shù)目的一種位置檢測裝置，可用于線位移和角位移的測量。磁柵檢測裝置是由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測裝置電路三部分組成。按磁性標(biāo)尺的基體形狀的不同分為：實(shí)體性磁柵、帶狀磁柵、線狀磁柵和回轉(zhuǎn)型磁柵，前三種是

18、測量線位移用的，回轉(zhuǎn)型磁柵是測量角位移的。22 .數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)的要求？1精度高；2快速響應(yīng)性好；3調(diào)速范圍要寬；4穩(wěn)定性好，可靠性要高；5低速大轉(zhuǎn)矩23 .步距角a :指每給一個(gè)脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)轉(zhuǎn)過角度的理論值。公式為：360 mzk其中，m為定子相數(shù)，z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)，k為通電系數(shù)，若連續(xù)兩次通電相數(shù)相同為1,不同為2.例如：三相三拍工作方式步進(jìn)電機(jī),若 z=4,則a =30° ;三相六拍工作方式步進(jìn)電機(jī),若 z=4,則a =15° 。24 .步進(jìn)電動機(jī)的原理？步進(jìn)電動機(jī)是一種用電脈沖信號進(jìn)行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的機(jī)電元件。25 .提高步進(jìn)伺服系統(tǒng)精

19、度的措施？結(jié)構(gòu)上：1改善步進(jìn)電機(jī)性能；2減小步距角；3采用精密傳動副；4減小傳動鏈中傳動8 / 20間隙?？刂品椒ㄉ希?傳動間隙補(bǔ)償；2螺距誤差補(bǔ)償；3約分線路。26 .數(shù)控機(jī)床的基本功能和性能對機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響？1自動化；2大功率和高精度；3高速度；4工藝復(fù)合化和功能集成化；5可靠性27 .數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？1具有較強(qiáng)的靜、動剛度；2 高抗振性；3 高的低速運(yùn)動平穩(wěn)性；4高的定位精度；5良好的熱穩(wěn)定性A機(jī)床剛度：指機(jī)床抵抗切削力和其它力引起的變形。提高機(jī)床剛度的措施：1提高構(gòu)件自身剛度；2提高局部剛度；3提高接觸剛度；4選用焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)件；5采用補(bǔ)償構(gòu)件變形的措施。B機(jī)床抗振性：指機(jī)床在工作

20、時(shí)，抵抗由交變載荷和沖擊載荷引起振動的能力。提高機(jī)床的抗振性的措施：1減少機(jī)床內(nèi)部振源；2提高靜剛度；3提高阻尼比或增加構(gòu)件。C機(jī)床高的低速平穩(wěn)性D機(jī)床的熱加I定性 E提高機(jī)床的定位精度F減小機(jī)床的熱變形措施：1控制熱源和發(fā)熱量；2加強(qiáng)冷卻散熱；3改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4恒溫處理；5采用熱變形補(bǔ)償裝置。爬行：低速時(shí)運(yùn)動不穩(wěn)定現(xiàn)象。27 .提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械性能的措施？1合理選擇機(jī)床的總體布局；2提高結(jié)構(gòu)白剛度；3提高機(jī)床的抗振性；4改善機(jī)床的熱變 形；5保證運(yùn)動的精度和穩(wěn)定性。28 .主傳動系統(tǒng)三個(gè)配置方式：1帶有變速齒輪的主傳動； 2通過帶傳動的主傳動；3由主軸電機(jī)直接驅(qū)動。29 .對數(shù)控機(jī)

21、床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求：1高傳動剛度；2高諧振；3低摩才累;4低慣，f5無間隙30 .滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1傳動效率高；2摩擦力??；3使用壽命長；4轉(zhuǎn)動精度高，反向時(shí)無間隙；5具有運(yùn)動可逆性。缺點(diǎn)：1制造成本高；2不能實(shí)現(xiàn)自鎖32 .數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的特點(diǎn)和分類1導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高；2精度保持性好;4良好的摩擦特性;3足夠的剛度；9 / 205結(jié)構(gòu)工藝性好，便于制造、裝配，便于檢驗(yàn)、調(diào)整和維修數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌分為：滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌（不易發(fā)生爬行現(xiàn)象）、靜壓導(dǎo)軌（摩擦系數(shù)低）33 .數(shù)控機(jī)床自動換刀裝置自動換刀裝置（ATC）:在數(shù)控機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)刀具自動變換的裝置稱為自動換刀裝置。APC:工作臺自動變換

22、裝置回轉(zhuǎn)刀架換刀動作步驟：刀架松開、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位、刀架夾緊計(jì)算1 .逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)表1Fi冷F<0直線線性進(jìn)給力向偏差計(jì)算公式直線線性進(jìn)給力向偏差計(jì)算公式Li L4+XFi+1 =Fi-|y e|LiL2+YFi+1 =Fi + |Xe|L2 L3-XL3L4-Y注：Li L2 L 3 L4分別表示第I、n、出、IV象限直線，xe ye均代入坐標(biāo)的絕對值。課后題5.1 （第一問）解：插補(bǔ)從直線起點(diǎn)開始，故F0=0,終點(diǎn)判斷寄存器 E存入X和Y兩個(gè)方向總步數(shù)，即X+Y=7+5=12 ,每進(jìn)給一步減1, E=0停止插補(bǔ)。由該直線在第一象限，根據(jù)上表1公式求得插補(bǔ)運(yùn)算過程見

23、下表 2,插補(bǔ)軌跡見右圖1。表2逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)運(yùn)算步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)Fo=0E=121Fo=0+XFi =Fo-5=-5E=112Fi <0+YF2=Fi+7=2E=103F2>0+XF3=F2-5=-3E=94F3<0+YF4=F3+7=4E=85F4>0+XF5=F4-5=-1E=76F5<0+YF6=F5+7=6E=67F6>0+XF7=F6-5=1E=58F7>0+XF8=F7-5=-4E=49F8<0+YF9=F8+7=3E=310 / 2010F9>0+XF10=F9-5=-2E=211F10<0

24、+YFn=F10+7=5E=112F11>0+XF12=F11-5=0E=0圖1插補(bǔ)軌跡課后題5.2解：插補(bǔ)從直線起點(diǎn)開始，故F0=0,終點(diǎn)判斷寄存器 E存入X和Y兩個(gè)方向總步數(shù)，即X+Y=6+4=10 ,每進(jìn)給一步減1, E=0停止插補(bǔ)。由該直線在第二象限，根據(jù)表 1公式求得插補(bǔ)運(yùn)算過程見下表 3,插補(bǔ)軌跡見右圖 2。表3逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)運(yùn)算步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0E=101F0=0-XF1 =F0-4=-4E=92F1 <0+YF2=F1+6=2E=83F2>0-XF3=F2-4=-2E=74F3<0+YF4=F3+6=4E=65F4>

25、;0-XF5=F4-4=0E=56F5=0-XF6=F5-4=-4E=47F6<0+YF7=F6+6=2E=38F7>0-XF8=F7-4=-2E=29F8<0+YF9=F8+6=4E=110F9>0-XF10=F9-4=0E=011 / 20圖2插補(bǔ)軌跡 逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)表4Fm可Fm<0圓弧線性進(jìn)給力向偏差計(jì)算公式圓弧線性進(jìn)給力向偏差計(jì)算公式SRi NR2-YFm+1=Fm-2Y m+1SR1 NR4+XFm+1 =Fm+2X m+1SR3 NR4+YSR3 NR2-XNRi SR4-XFm+1=Fm-2X m+1NR1 SR2+YFm+1 =Fm+2Y m

26、+1NR3 SR2+XNR3 SR4-Y注：S為順圓，R為逆圓；后綴1 2 3 4表示圓弧在第I、II、出、IV象限。課后題5.3解：插補(bǔ)從圓弧起點(diǎn)開始，故F0=0,終點(diǎn)判別寄存器 E存入X和丫兩個(gè)坐標(biāo)方向總步數(shù)，即E=7+7=14,每進(jìn)給一步減1, E=0停止插補(bǔ)。由該圓弧為第二象限逆圓，根據(jù)表 4公式求得插補(bǔ)運(yùn)算過程見下表 5,插補(bǔ)軌跡見右圖 3。表5逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)運(yùn)算步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0X0=0,y0=7E=141F0=0-YF1=F0-14+1=-13X0=0,y0=7-1=6E=132F1<0-XF2=F1+0+1=-12X0=0-1=-

27、1,y 0=6E=123F2<0-XF3=F2+2+1=-9X0=-1-1=-2,y 0=6E=114F3<0-XF4=F1+4+1=-4X0=-2-1=-3,y 0=6E=105F4<0-XF5=F1+6+1=3x0=-3-1=-4,y 0=6E=96F5>0-YF6=F1-12+1=-8X0=-4,y0=6-1=5E=87F6<0-XF7=F1+8+1=1X0=-4-1=-5,y 0=5E=78F7>0-YF8=F1-10+1=-8X0=-5,y0=5-1=4E=69F8<0-XF9=F1+10+1=3X0=-5-1=-6,y 0=4E=510F9

28、>0-YF10=F1-8+1=-4X0=-6,y0=4-1=3E=411F10<0-XF11=F1+12+1=9X0=-6-1=-7,y 0=3E=312 / 2012F11>0-YF12=F1-6+1=4x0=-7,y0=3-1=2E=213F12>0-YF13=F1-4+1=1X0=-7,y0=2-1=1E=114F13>0-YFi4=Fi-2+1=0X0=-7,y0=1-1=0E=0-7-10 x圖3圓弧插補(bǔ)軌跡2 .數(shù)字積分法（數(shù)字微分分析器（DDA ）法）DDAft線插補(bǔ)（課后題5.1 ）解：由于采用3位寄存器，所以累加次數(shù) m=23=8。插補(bǔ)計(jì)算過程如

29、下表 6,插補(bǔ)軌跡如 右圖。表6 DDA法直線插補(bǔ)運(yùn)算累加次數(shù)X積分器Y積分器X被積函 數(shù)寄存器X累加器X累加溢 出脈沖Y被積函 數(shù)寄存器Y累加器Y累加溢 出脈沖0700500170+7=7050+5=502714-8=61510-8=213713-8=5152+5=704712-8=41512-8=415711-8=3159-8=116710-8=2151+5=60779-8=11511-8=31878-8=0158-8=0113 / 20(7,5)圖4 DDA法直線插補(bǔ)DDA圓弧插補(bǔ)（課后題5.4）解：在X和Y方向分別設(shè)計(jì)一個(gè)終點(diǎn)判別計(jì)數(shù)器Ex、Ey, Ex=7, Ey=5, X積分器和Y

30、積分器有溢出時(shí)，就在相應(yīng)的終點(diǎn)判別坐標(biāo)器中減1,當(dāng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器均為 0時(shí)，插補(bǔ)結(jié)束。插補(bǔ)計(jì)算過程如下表，插補(bǔ)軌跡如右圖。為計(jì)算方便，采用 3位累加器，即X、Y累加器1f數(shù)8溢出，溢出脈沖加1.表7 DDA法圓弧插補(bǔ)運(yùn)算累加次數(shù)X積分器ExY積分器EyX被積函 數(shù)寄存器X累加器X累加溢 出脈沖Y被積函 數(shù)寄存器Y累加器Y累加溢 出脈沖050050005150+5=5050005255+5=8+2140005352+5=70410+1=105457+5=8+41311+1=205554+5=8+11222+2=405651+5=60234+3=705756+5=8+31137+3=8+214843+

31、4=70142+4=604947+4=8+31044+6=8+2131052+5=7031157+5=8+4121254+5=8+1111351+5=6011456+5=8+31014 / 20圖5 DDA法圓弧插補(bǔ)詞組釋義FMSFlexible Manufacture System 柔性制造系統(tǒng)FMCFlexible Manufacture cell 柔性制造單元FML Flexible Manufacture line柔性加工線NCMNumerical Control Machine 數(shù)控機(jī)床NCSNumerical Control System 數(shù)控系統(tǒng)DNCDistributed Nu

32、merical Control 分布式數(shù)控CNCComputer Numerical Control 計(jì)算機(jī)數(shù)控CIMS Computer integrated manufacturing system# 算機(jī)集成制造系統(tǒng)編程實(shí)驗(yàn)三2050 IYXp一、刀具選擇1.90?偏刀，刀號T01 ,加工端面、外圓、倒角；2.切槽刀，刀號 T03 ,刀位點(diǎn)為左刀尖，刀寬3mm,切斷。二、確定加工工藝和加工路線15 / 201.90?偏刀加工端面，對刀；2 . 90?偏刀粗車40夕卜圓至IJ41,36外圓到37;3 .精加工倒角并精車36,40外圓；4 .換切槽刀切斷。三、數(shù)值計(jì)算四、設(shè)置編程原點(diǎn)和換刀點(diǎn)

33、五、程序N0010 G92 X0 Z0N0020 G00 X50 Z50 S500 M03N0030 T01N0040 G00 X41 Z2N0050 G01 Z-55 F50N0060 X44N0070 G00 Z2N0080 X37N0090 G01 Z-20 F50N0100 X40N0110 G00 Z2N0120 X30N0130 G01 X36 Z-1 S800 F30N0140 Z-20N0150 X40N0160 Z-50N0170 X50N0180 G00 Z50N0190 T03N0200 X50N0210 G00 Z-53N0220 G01 X0 F20 S500N065

34、0 G00 X50 Z50N0660 M02實(shí)驗(yàn)四16 / 20一、刀具選擇1.90?偏刀，刀號T01 ,加工端面、外圓、倒角；2.6 0?尖刀，刀號 T02 ,加工螺紋；3.切槽刀，刀號 T03 ,刀位點(diǎn)為左刀尖，刀寬 3.5mm ,切槽，切斷。二、確定加工工藝和加工路線1.90?偏刀加工端面，對刀；2 . 90?偏刀粗車34外圓到35,24外圓到26,椎體20;3 .換切槽刀，加工椎體雨落文件的槽以及24,退刀槽；4 .換90?偏刀精加工倒角并精車 34,24外圓以及球體 S33;5 .換6 0?尖刀，加工螺紋；6 .換切槽刀切斷。三、數(shù)值計(jì)算設(shè)加工螺紋升速段 Z1=2,降速段Z2=2,已

35、知螺距K=1 ,根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)螺紋牙型計(jì)算高 度有 h=0.61343k=0.61343*1=0.61343 ,則螺紋實(shí)際牙型高度 R=0.61343 螺紋頭數(shù)N=1,螺紋循環(huán)次數(shù)L=10.四、設(shè)置編程原點(diǎn)和換刀點(diǎn) 五、程序N0010 G92 X0 Z0N0020 G00 X50 Z50 S300 M03N0030 T01N0040 G00 X35 Z5N0050 G01 Z-90 F50N0060 X40N0070 G00 Z5N0080 X30N0090 G01 Z-45 F50N0100 X35N0110 G00 Z5N0120 X26N0130 G01 Z-45 F50N0140 X3

36、0N0150 G00 Z5N0160 X22N0170 G01 Z-15 F50N0180 X25N0190 G00 Z5N0200X18N0210 G01 Z-15 F50N0220 G00 X50N0230 Z50N0240 T03N0250 X30N0260 Z-13.5N0270 G01X12 F30N0280 X30N0290 Z-15N0300 G01 X12N0310 Z-13.5N0320 G00 X50N0330 Z-71.1N0340 G01 X24F30N0350 X40N0360 Z-74.1N0370 X24N0380 X40N0390 Z-77N0400 X24N0410 Z-71.1N0420 G00 X50N0430 Z50N0440 T01N0450 G00 X0 Z7N0460 G01 X16 Z-1 F30 S500N0470 Z-15N0480 X20N0490 X24 Z-35N0500 Z-45N0510 G03 X24 Z-67.6 R16.5 F30N0520 G01 X3417 / 20N0530 Z-90N0540 G00