數(shù)控技術復習資料題(河南科技大學)

1、A名詞解釋：數(shù)字控制：（Numerical Control）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進行編程控 制的自動化方法。數(shù)控機床：（Numerical Control Machine Tools）是采用數(shù)字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。加工中心（MC）:帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。1CNC:計算機數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC）以計算機為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。DNC:直接數(shù)字控制系統(tǒng)是用一臺通用計算機直接控制和管理一群數(shù)控機床進行零件加工或裝配的系統(tǒng)。FMC:柔性制造單元是由加工中心與自動交換

2、工件的裝置所組成，同時數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動檢測與工況自動監(jiān)控等功能。FMS:柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流組成的系統(tǒng)。CIMS:計算機集成制造系統(tǒng)是生產設備的集成、以信息為特征的技術集成和功能集成。插補：是根據(jù)給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法。伺服系統(tǒng)：由伺服驅動電路和伺服驅動裝置組成，并與機床上的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)。開環(huán)進給伺服系統(tǒng)：不需要對實際位移和速度進行測量，不需要將所測得的實際位移和速度反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入的 指令位置和速度進行比較的系統(tǒng)。閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)：將檢測元件裝在執(zhí)行部件上，直接測量執(zhí)行部件的實際位移來

3、進行反饋的進給系統(tǒng)。半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)：將檢測元件安裝在進給伺服系統(tǒng)傳動鏈中的某一個環(huán)節(jié)上，間接測量執(zhí)行部件的實際位移來進行反 饋的進給系統(tǒng)。PWM晶體管脈沖調寬調速系統(tǒng)，是通過改變脈沖寬度的方法來改變電樞回路的平均電壓，達到電機調速的目的。第一章1-1數(shù)控技術的組成？答：數(shù)控技術由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)、外圍技術組成。機床本體包括：主運動部件、進給運動部件（工作臺、拖板以及相應的傳動機構）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊裝置（刀具自動交換系統(tǒng)、工件自動交換系統(tǒng)）、輔助裝置（如排屑裝置等）；數(shù)控系統(tǒng)由輸入輸出裝置、CNC裝置、伺服驅動、檢測裝置等；外圍技術包括工具技術、編程技術。1-2.為什么數(shù)

4、控系統(tǒng)的聯(lián)動軸數(shù)越多，則控制越復雜？答：聯(lián)動軸數(shù)要求的插補計算越多、指令輸出也越多、位置控制要求的動作越復雜等。1-3.數(shù)控機床與普通機床相比較，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么？答：表面形成方法相同；實現(xiàn)自動化控制的原理和方法不同。普通機床是人工過程，數(shù)控機床是自動化過程。1-4.數(shù)控機床由哪幾個部分組成？答：編程及程序載體、輸入裝置、CNC裝置及強電控制裝置、伺服驅動系統(tǒng)及位置檢測裝置、機床的機械部件。1-5. CNC裝置對輸入的加工程序進行運算處理的核心部分有哪三步？答：逼近處理、插補運算、指令輸出。1-6.什么是點位控制系統(tǒng)？答：僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位

5、運動；對軌跡不作控制要求；運動過程中不進行任何加工。1-7開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)，它們在結構形式、精度、成本和影響系統(tǒng)穩(wěn)定因素方面，各有何特點？結構形式精度成本開環(huán)系統(tǒng)簡單低低半閉環(huán)系統(tǒng)較復雜較咼較高閉環(huán)系統(tǒng)復雜高高1-8數(shù)控技術的發(fā)展趨勢?A答：發(fā)展趨勢為：運行高速化、加工高精化、功能復合化、控制智能化、驅動并聯(lián)化、交互網(wǎng)絡化 第二章2-1數(shù)控機床最適用于哪些類型零件的加工？ 答：復雜、高精、多種批量尤其是單件小批量。2-2數(shù)控機床坐標系各進給軸運動的正方向總是假定為怎樣的方向？答：假設工件不動，刀具遠離工件的方向為正。2-3數(shù)控程序段的一般格式及各字的含義？字地址程序段的一般格式為：N_

6、G_ X_ Y_ Z_F_ S_ T_ M_;其中N程序段號字；G準備功能字；X、Y、Z坐標功能字；F進給功能字；S主軸轉速功能字；T刀具功能字；M輔助功能字。2-4說出工件坐標系設定的常用G指令？什么是工件零點偏置 ？答：用G54-G59指令設定工件坐標系，操作者在實際加工前，測量工件原點與機床原點之間的偏置值，并在數(shù)控系統(tǒng)中預 先設定，這個值叫做“工件零點偏置”。2-6數(shù)控工序安排時應遵循什么原則？(1) 先進行內形內腔加工，后進行外形加工工序；(2) 有相同的定位、夾緊方式最好一起進行，以減少重復定位；(3) 用同一把刀具加工的工序最好一起進行，節(jié)省換刀時間；(4) 同一次裝夾中進行的多

7、道工序，應先安排對工件剛性破壞較小的工序。2-7數(shù)控夾具與傳統(tǒng)夾具的差別？答：數(shù)控機床的夾具與傳統(tǒng)夾具結構的差別在于：數(shù)控夾具不需要導向和對刀功能，夾具結構比較簡單。2-8如何選擇銃刀？答：大平面：面銃刀；加工凹槽、小臺階面及平面輪廓：立銃刀加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具銃刀加工封閉的鍵槽：鍵槽銃刀加工變斜角零件：鼓形銃刀特殊形狀：成形銃刀根據(jù)不同的加工材料和加工精度要求，應選擇不同參數(shù)的銃刀進行加工。2-9什么是對刀點？如何選擇對刀點？答：對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上，以提高零件的加工精度，如以孔為定位基準的零件，應以孔中心作 為對刀點；便于對刀、觀察和檢測；簡化

8、坐標值的計算；精度高、粗糙度低的表面。2-10如何選擇加工路線？ 答：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求； 簡化數(shù)值計算，減少程編工作量； 縮短加工路線，減少刀具空行程時間，提高加工效率。第三章A3-7編制軸類零件的車削加工程序。加工內容包括粗精車端面、倒角、外圓、錐度、圓角、退刀槽和螺紋加工等。其左端25mm為夾緊用，可先在普通車床上完成車削。該零件采用棒料毛坯，由于加工余量大，在外圓精車前采用粗車循環(huán)指令去除大部分毛坯余量，留有單邊0.2mm余量.選用第一參考點為換刀點使用刀具為：外圓粗車刀、外圓精車刀、切槽刀和螺紋車刀。數(shù)控車削程序如下: 設置工件坐標系；返回參考點；主軸正轉，調用01號

9、粗車刀；快速走到粗車右端面起點（87.0，290.1）；粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；快速走到外圓粗車循環(huán)起點；粗車循環(huán)，每次車削深度1.0mm，每次退刀1.0mm； 留粗車余量X向0.4mm,Z向0.2mm；快速走到車削起點，精車進給0.15mm/r；刀具右偏；精車48的外圓； 精車臺階端面； 精車錐面； 精車臺階端面； 精車65的外圓； 精車R5內圓； 精車端面；精車85的外圓；取消刀補； 返回參考點； 限制主軸最高轉速為1500r/min,G50指令可做鉗位用; 指定恒定切削速度，調用02號精車刀，02號刀補； 粗車后精車；回退到精車端面快速運動起始點； 快速走到精車端面的工進

10、點；精車右端面；返回到參考點；00006；N10 G92 X200.0 Z350.0；N15 G28 U0 W0；N20 S1000 T0101 M03 M08；N25 G00 X87.0 Z290.1；N30 G95 G01 X-1.6 W0 F0.3；N35 G00 X105.0 Z300.0；N40 G71 U1.0 R1.0；N45 G71 P50 Q100 U0.4 W0.2 F0.3 S800N50 G00 X87.0 F0.15；N55 G42 G01 X48.0 Z290.0；N60 W-60.0；N65 X50.0；N70 X60 Z160.0；N75 X65.0；N80 W

11、-80.0；N85 G02 X75.0 W-5.0 R5.0；N90 X85.0；N95 Z25；N100 G40.0；N105 G28 U0 W0；N110 G50 S1500；N115 G96 S20 T0202；N120 G70 P50 Q100；N125 G00 X87.0 Z290.0；N130 X50.0；N135 G01 X-2.0；N140 G28 U0 W0；A3-8如圖所示工件，進行周邊精銃加工，且加工程序啟動時刀具在參考點位置，參考點位置如圖所示， 選擇3O的立銃刀,并以零件的中心孔作為定位孔，加工時的走刀路線如圖。加工程序如下:OOO12；NOO1O G92 X45O.

12、O Y25O.O Z3OO.O；NOO2O GOO G9O X175.O Y12O.O；NOO3O Z-5.O M3；NOO4O GO1 G42 H1O X15O.O F8O；NOO5O X7O.O；NOO6O GO2 X3O.O R25.O；NOO7O GO1 Y14O.O；NOO8O GO3 X-3O.O R3O.O；NOO9O GO1 Y12O.O；NO1OO GO2 X-8O.O R25.O；NO11O GO1 X-15O.O；NO12O YO；NO13O X8O.O；NO14O X15O.O Y4O.O；NO15O Y125.O；N145 T0303;N150 GOO X51.0 Z

13、230.0;N160 GO1 X45.0 F0.15;N165 GOO X60.0;N170 G28 UO WO;N175 G97 S15OO TO4O4;N18O GO1 X5O.O Z293.O;N185 G76 P3 12 6O QO.1 RO.1;N19O G76 X45.8 W-63.5 P1.73 QO.85F2.ON195 G28 UO WO MO5 MO9;N2OO M3O;調用O3號切槽刀，O3號刀補； 刀具快速運動到切槽起點； 切槽； 切槽刀退出； 返回參考點；取消恒定切削速度，指定主軸轉速，調用 快速運動到螺紋車削起始點； 復合螺紋加工循環(huán)；;復合螺紋加工循環(huán)；主軸停，

14、關閉冷卻液；程序結束。O4號螺紋車刀;ANO16O GOO G4O X175.O Y12O.O MO5；MO17O G91 G28 XO YO ZO；AN0180 M30;3-9編制簡單回轉零件的車削加工程序，包括粗精車端面、外圓、倒角、倒圓。零件加工的單邊余量為2mm其左端25mm為夾緊用，可先在普通車床上完成夾緊面的車削。該零件粗、精車刀分別為T01和T02。 選用第二參考點為換刀點。數(shù)控車削程序如下:程序號00005；設置工件坐標系，有的系統(tǒng)可寫成G92 X100.0 Z70.0；返回第二參考點，也可以寫成G30 X（U-） Z（W-）;的形式；選定主軸速度，調用01號粗車刀，01號長度

15、補償，打開冷卻液;指定恒定切削速度為60m/min，主軸順時針旋轉；快速走到粗車外圓起點（56.0,0.1）；粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；刀具沿Z方向回退到點（-1.6,10）快速移動到點（48.0,10）；走到倒角粗車起點（48.0,0.1）；粗車倒角，車倒角也可以用插入倒角指令：G01 Z（W）-C-；粗車小端外圓面也可以用車圓角指令；粗車削臺階內圓角、也可以用插入圓角指令：G01 Z（W）-R-；粗車削臺階端面；粗車倒角；粗車削臺階外圓面；返回第二參考點；調用02號精車刀，02號刀補；快速走到點（-3Q1.0）；走到精車起點（-1.6,0），刀尖半徑右補償；精車端面；0000

16、5；N10 G50 X100.0 Z70.0；N15 G30 U0 W0；N20 S1000 T0101 M08；N25 G96 S60 M03；N30 G00 X56.0 Z0.1；N35 G95 G01 X-1.6 F0.3；N40 G00 Z10.0；N45 X48.0；N50 Z0.1；N55 G01 X50.2 Z-1；N60 Z-57.0；N65 G02 X56.0 Z-59.9 R2.9；N70 G01 X88.0；N71 X90.2 Z-61；N75 G01 Z-85.0；N80 G30 U0 W0；N85 T0202；N90 G00 X-3.0 Z1.0；N95 G42 G0

17、1 X-1.6 Z0 F0.15；N100 X48.0；N105 X50.0 Z-1.0；N110 Z-57.0；N115 G02 X56.0 Z-60.0 R3.0；N120 G01 X88.0；A精車倒角；精車小端外圓面；精車削臺階內圓角；精車削臺階端面；A程序代號；絕對值輸入，快速進給到X120 Y60 Z50；快速進給到X100 Y40切削液開，主軸正轉，轉速500r/min；快速向下進給到Z-11；直線插補到X70 Y10，刀具半徑左補償H012=10mm，進給速度100mm/s； 直線插補到X70 Y-10順圓插補到X40 Y-40，半徑為30mm；直線插補到X-70 Y-40；直

18、線插補到X-70 Y40；直線插補到X40 Y40；逆圓插補到X70 Y10，半徑為30mm；直線插補到X85 Y10；快速進給到X100 Y40,取消刀具半徑補償；快速進給到X120 Y60 Z50；程序結束，系統(tǒng)復位；3-14試編寫如圖所示零件的精加工程序。 要求寫出走刀路線和基點坐標值。主軸轉速S=500( r/min ), F=160 ( mm/min)。(20分)N121 X90.0 Z-61;N125 G01 Z-85.0;N130 G30 U0 WO;N135 T0200 M05 M09;N14O M30;3-11如圖所示工件， 加工外輪廓。精車倒角；精車削臺階外圓面；返回第二參

19、考點換刀；取消刀補，主軸停，關閉冷卻液;程序結束；立銃刀直徑 20mm，程序如下：O0001；N01 GOO G90 X120.0 Y60 Z50;N02 X100 Y40 M13 S500;N03 Z-11;N04 G01 G41 X70 Y10 H012 F100N05 Y-10;N06 G02 X40 Y-40 R30;N07 G01 X-70;N08 Y40;N09 X40;N10 G03 X70 Y10 R30;N11 G01 X85;NG00 G40 X100 Y40;N13 X120 Y60 Z50;N14 M30;A加工路線：A快進至B CDE- FG- HB快速返回起刀A起刀

20、點：A（0,0）基點坐標：B（40，20），C（40，60），D（ 70，90），E（110，90）,F（120，80）,G（120，40）,H（ 100，20）。加工程序（參考）：O2007N010 G92 X0 Y0；/設定工件坐標系N020 G00 G41 D01 X40 Y20 S500 M03 M08；/BN030 G01 X40 Y60 F160.0；/CN040 G03 X70 Z90 I0 J30；/DN050 G01 X110 Y90；/EN060 G02 X120 Y80 I0 J-10；/FN070 G01 X120 Y40；/GN080 X100 Y20；/HN090

21、X40 Y20；/BN100 G00 G40 X0 Y0 M05 M09 M02；/A第四章4-1 CNC裝置軟件結構模式有哪幾種 ？ 答：有前后臺型、中斷型、基于RTOS4-2 CNC裝置硬件由哪幾個模塊組成？各模塊的作用分別是什么？答：計算機主板和系統(tǒng)總線、顯示、輸入輸出、存儲、設備輔助控制接口、位置控制、功能接口。4-3根據(jù)CNC裝置硬件所含有的CPU多少來分，可分為哪兩大類系統(tǒng)？答：單機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)。4-4在中斷型軟件結構中，位置控制、鍵盤輸入、插補運算、通信這4個中斷服務程序，哪一個安排為最高級別優(yōu)先級？優(yōu)先級安排的原則是什么？答：位置控制級別最高。優(yōu)先級安排的原則：1.控制指令高

22、于管理指令2.譯碼、刀補、速度預處理、插補、位控的優(yōu)先級由低到高。A4-5 CNC裝置軟件從功能特征來看分為哪兩大類？CNC裝置的軟件特點是什么？答：從功能特征來看分為：控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。CNC裝置的軟件特點是：1）多任務與并行處理技術一一資源分時共享、并發(fā)處理和流水處理；2）實時性與優(yōu)先搶占調度機制。第五章5-1. B刀補和C刀補在連接線段、處理方法過渡形式上有何區(qū)別？答：B刀補：是圓弧過渡，讀一條指令執(zhí)行一條。拐角的插補需人工考慮；C刀補：是直線過渡，預讀兩條指令進行處理。拐角的插補系統(tǒng)自動進行。5-2插補方法有哪兩大類？答：插補方法有脈沖增量插補、數(shù)字增量插補。5-3刀具半徑補償執(zhí)行過

23、程有哪三步？C刀補中，轉接過渡形式有幾種？答：刀具半徑補償執(zhí)行過程分建立過程、執(zhí)行過程、取消過程三個步驟。C刀補中，轉接過渡形式主要分為插入型、縮短型、伸長型三種。5-4刀具半徑補償?shù)囊饬x何在？答：刀具半徑補償?shù)囊饬x為：1）同一程序實現(xiàn)粗、精加工；2）減少編程人員的坐標計算；3）使用不同的刀具時不用再編程；4）同一程序實現(xiàn)凹凸模加工。5-6設加工第一象限直線OA起點為坐標原點0（ 0，0），終點為A（6,4），試用逐點比較法對其進行插補，并畫出插補 軌跡。插補從直線的起點開始，故F0,0=0；終點判別寄存器E存入X和Y兩個坐標方向的總步數(shù)，即E=6+4=10，每進給一步減1,E=0時停止插補。

24、插補運算過程如表5-1所示，插補軌跡如圖所示。表5-1逐點比較法第一象限直線插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算終點判斷起點F。,0=0E=101Fo,o=O+XF1,0=F0,0ye=04=一4E=10仁92F1,oV0+YF1,1= F1,0+Xe=4+6=2E=9仁83F1,10+XF2,1= F1,1ye=24=2E=8仁74F2,1V0+YF2,2= F2,1+Xe=2+6=4E=7仁65F2,20+XF3,2= F2,2ye=44 = 0E=6仁56F3,2=0+XF4,2= F3,2ye= 04=4E=5仁47F4,20+XF5,3= F4,3ye=24=2E=3仁29F5,

25、30+XF6,4= F5,4ye=44 = 0E=1仁0AAB,起點A(6,0)，終點B(0,6)。試用逐點比較法對其進行插補并畫出插補軌跡圖。F0，0=0;終點判別寄存器E存入X和Y兩個坐標方向的總步數(shù)，即E=6+6=12，每進給一步減1,E=0時停止插補。應用第一象限逆圓弧插補計算公式，其插補運算過程如表表5-2逐點比較法第一象限逆圓弧插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算坐標計算終點判斷起點Fo,0=0 xo=6 yo=0E=121F0，0=0一XF1,0= F0，02x0+1=012+1 =11X1=61=5 y1=0E=12仁112F1,0V0+YF1,1= F1,0+2y1+1

26、=一11+0+1 =一10 x2=5 y2=0+ 仁1E=11仁103F1,1V0+YF1,2= F1,1+2y2+1 =10+2+1 =7X3=5 y3=1+1=2E=10仁94F1,2V0+YF1,3= F1,2+2y3+1 =7+4+1 =2X4=5 y4=2+ 仁3E=9仁85F1,3V0+YF1,4= F1,3+2y4+1 =一2+6+1=5X5=5 y5=3+1=4E=8仁76F1,40一XF2,4= F1,4一2x5+1=5一10+1 =一4X6=51=4 y6=4E=7仁67F2,4V0+YF2,5= F2,4+2y6+1 =一4+8+1=5X7=4 y7=4+1=5E=6仁5

27、8F2,50一XF3，5= F2，5一2x7+1=5一8+1 =一2X8=41=3 y8=5E=5仁49F3,5V0+YF3,6= F3,5+2y8+1 =一2+10+1=9X9=3 y9=5+ 仁6E=4仁310F3，60一XF4,6= F3,62x9+1=96+ 仁4X10=3一1=2 y10=6E=3仁211F4,60一XF5,6= F4,62x10+1=44+1=1X11=21=1 yn=6E=21=112F5，60一XF6,6= F5,62x11+1=12+1=0X12=1一1=0 y12=6E=1仁06-2感應同步器在以鑒相或鑒幅方式工作時，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點如何 答：在鑒

28、相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為n/2的交變電壓。在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。6-3脈沖編碼器的輸出有幾相？說明它們各有何作用？答：脈沖編碼器的輸出有A、A、B、BZ、Z,其中A、B、Z是取反信號。A、B兩相的作用：根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測軸的角位移；根據(jù)脈沖的頻率可得被測軸的轉速；根據(jù)A、B兩相的相位超前滯后關系可判斷被測軸旋轉方向；后續(xù)電路可利用A、B兩相的90。相位差進行細分處理(四倍頻電路實現(xiàn))cZ相的作用：被測軸的周向定位基準信號；被測軸的旋轉圈數(shù)計數(shù)信號。A、B、Z的作用：后續(xù)電路可利用A、A兩相4321O_A(6,4)123455-

29、7設加工第一象限逆圓弧插補從圓弧的起點開始，故5-2所示，插補軌跡如圖5-9所示。A實現(xiàn)差分輸入，以消除遠距離傳輸?shù)墓材８蓴_。 的寬度w=6mm則莫爾條紋的放大倍數(shù)是多少？ 答：莫爾條紋具有如下作用：1）起放大作用。放大比k為：2） 實現(xiàn)平均誤差作用。莫爾條紋是由大量光柵線紋干涉共同形成的，使得柵距之間的相鄰誤差被平均化了，消除了由光柵 線紋的制造誤差導致的柵距不均勻而造成的測量誤差。3）莫爾條紋的移動與柵距之間的移動成比例d=0.02mm，w=6mm則莫爾條紋的放大倍數(shù)是300第七章7-1進給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進給伺服系統(tǒng)的技術要求有哪些？答：進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的主要部分，它忠實地執(zhí)

30、行由CNC裝置發(fā)來的運動命令，精確地控制執(zhí)行部件的運動方向，進給速度與位移量。進給伺服系統(tǒng)的技術要求：調速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性（在調速范圍內）；位移精度高；穩(wěn)定性好；動態(tài)響應快; 還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運動。7-2進給伺服系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分功能是什么？答：進給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：伺服驅動電路、伺服驅動裝置（電機）、位置檢測裝置、機械傳動機構以及執(zhí)行部件。進給伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給位移和速度指令信號，由伺服驅動電路作一定的轉換和放大后，經(jīng)伺服驅動裝置和機械傳動機構，驅動機床的執(zhí)行部件進行工作進給和快速進給。7-3交（直）流伺服電機是否可以作為開環(huán)進

31、給伺服系統(tǒng)的伺服驅動裝置？為什么？答：交（直）流伺服電機不可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅動裝置。因為將執(zhí)行部件的實際位移量轉換成電脈沖或模擬電壓量后，需要將電脈沖或模擬電壓量反饋到交（直）流伺服電機。開環(huán)進給伺服系統(tǒng)無需位置檢測信息的反饋。7-4步進電機驅動器中，環(huán)行分配器的作用是什么？ 答：環(huán)分的主要作用是：控制施加到電機繞組的脈沖電源的相序。7-5提高開環(huán)進給伺服系統(tǒng)精度的措施有哪些？答：適當提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度、傳動間隙補償、螺距誤差補償。7-6什么是進給伺服系統(tǒng)的調速范圍？答：調速范圍是指最高進給速度與最低進給速度之比。7-7解決交流伺服電機變頻調速的技術關鍵問題是什么？答：要獲得

32、調頻調壓的交流電源。7-8一臺五相步進電機，當采用五相五拍和五相十拍通電方式，其步距角為0.6。，則其轉子齒數(shù)應分別是多少？答：a=360/（mzk）6-4莫爾條紋的作用是什么？若已知光柵柵距d=0.02mm,莫爾條紋A第八章8-1數(shù)控機床的機械結構應具有良好的特性，主要包括哪些？答：數(shù)控機床的機械結構應包括高的剛度和抗振性、好的熱穩(wěn)定性、好的低速平穩(wěn)性、高的幾何精度和傳動精度。8-2內裝電機主軸(電主軸)的主要缺點是什么？答：缺點是電機運轉產生的振動和熱量將直接影響到主軸。8-3數(shù)控機床常用絲杠螺母副是哪一種？答：是滾珠絲杠螺母副。8-4數(shù)控機床常用導軌有哪幾種？答：主要有塑料導軌：滑動摩擦

33、滾動導軌：滾動摩擦靜壓導軌：液體摩擦8-5進給伺服系統(tǒng)的傳動元件在調整時均需預緊，其主要目的什么？答：消除傳動間隙，提高傳動剛度。8-6什么是自動換刀裝置？自動換刀裝置的作用是什么？答：儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置。縮短非切削時間，提高生產率，可使非切削時間減少到20%30%; “工序集中”，擴大數(shù)控機床工藝范圍，減少設備占地面積；提高加工精度。8-7自動換刀裝置的刀庫的形式有哪幾種？自動換刀裝置的形式有哪幾種？各有何應用場合和特點？答：刀庫形式主要有盤式刀庫、鏈式刀庫等。自動換刀裝置主要有：(1)回轉刀架換刀：常用于數(shù)控車床，可設計成四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架；(

34、2)更換主軸換刀：用于工序較少、精度要求不太高的機床，如數(shù)控鉆床、銃床，優(yōu)點是換刀時間短，為保證主軸系 統(tǒng)的剛性，必須限制主軸數(shù)目；(3)更換主軸箱換刀：用于多主軸的主軸箱的組合機床，適于加工箱體類零件，具有高的生產率；(4)更換刀庫換刀：用于單機或多機的自動生產線，工藝范圍廣，需要刀具多，可以先更換刀庫，再選擇刀具(5)帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)：用于鉆床、銃鏜床、數(shù)控組合機床，應用廣泛，可以作為獨立部件，換刀過程復雜。1、 數(shù)控技術的含義：(1)、數(shù)控技術是機械、電子、自動控制理論、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術；(2)、數(shù)控技術是現(xiàn)代制造技術的一種；(3)、數(shù)控技術是現(xiàn)代制造業(yè)的

35、基礎；(4)、數(shù)控技術是現(xiàn)代制造業(yè)的集中體現(xiàn)。2、各種新的制造方式：(1) 柔性加工單元(Flexible Manufacturing Cell)(2) 柔性加工系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)(3) 柔性生產線(Flexible Manufacturing Line)、自動化柔性制造車間(4) 精益生產(Lean Production)(5) 敏捷制造(Agile Manufacturing)(6) 自動化工廠(Factory Automation)(7) 計算機集成制造系統(tǒng)(Computer In tegratio n Ma nufacturing Sys

36、tem)(8) 虛擬制造(Virtual Manufacturing)3、數(shù)控機床的分類：按工藝用途:分為一般數(shù)控機床、數(shù)控加工中心機床、多坐標機床等；按加工路線分類:分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床、輪廓控制數(shù)控機床；按測量裝置的有無及位置:分為開環(huán)數(shù)控機床、半閉環(huán)數(shù)控機床、閉環(huán)數(shù)控機床等；按數(shù)控裝置分類：分為普通數(shù)控(NC)機床、計算機數(shù)控(CNC)機床和微處理機數(shù)控(MNC)機床。4、 數(shù)控機床的組成：數(shù)控機床一般由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床和測量反饋裝置等組成。 組成框圖：5、數(shù)控機床的機械配置:_機床床身、機床主軸、機床導軌、機床傳動系統(tǒng)、機床進給傳動系統(tǒng)、機床回轉工作

37、臺、機床輔 助裝置等6、 數(shù)控機床的電氣配置：數(shù)控裝置（CNC）、進給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng)、機床強電控制系統(tǒng)7、 數(shù)控系統(tǒng)的組成結構圖：五相五拍：m=5 k=1;z=120五相十拍：m=5; k=2;z=60A8數(shù)控系統(tǒng)的分類：按控制方式：開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；按運動方式：點位控制數(shù)控系統(tǒng)、直線控制數(shù)控系統(tǒng)、輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)；按加工工藝及用途：切削加工類機床數(shù)控系統(tǒng)、成型加工類機床數(shù)控系統(tǒng)、特種加工類機床數(shù)控系統(tǒng)和其他類型機床數(shù) 控系統(tǒng)；將數(shù)控系統(tǒng)功能水平：經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)、普及型數(shù)控系統(tǒng)和高檔型數(shù)控系統(tǒng)。9、 數(shù)控系統(tǒng)的硬件構成：（1）從CNC系統(tǒng)的總體安裝結構看，有整

38、體式結構和分體式結構兩種。（2）從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結構特點看，大板式結構和功能模塊化結構。（3） 從CNC系統(tǒng)使用的微機及結構來分,CNC系統(tǒng)的硬件結構一般分為單微處理機和多微處理器兩大類。10、CNC系統(tǒng)的 軟件組成：11、 數(shù)控機床的加工原理： 數(shù)控系統(tǒng)通過控制機床刀具的運動軌跡，加工出符合圖紙要求的零件形狀。12、 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程數(shù)控系統(tǒng)的兩個發(fā)展階段和六代：（1）數(shù)控（NC）階段（19521970）第一代的數(shù)控裝置采用電子管元件；第二代的數(shù)控裝置采用晶體管元件和印刷電路板；第三代的數(shù)控裝置采用集成電路；（2）計算機控制（CNC）階段（1970至今）第四代數(shù)控系統(tǒng)：以小型計算

39、機化為特征；第五代數(shù)控系統(tǒng)：微處理器和半導體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置（簡稱MNC）；第六代數(shù)控系統(tǒng)：基于PC的NC智能數(shù)控系統(tǒng)。13、 數(shù)控系統(tǒng)的概念與組成：數(shù)控系統(tǒng)誦常由人機界面、數(shù)字控制以及機床邏輯控制這三個互相依存的功能部件構成。14、 數(shù)控系統(tǒng)PLC程序設計（1）PLC程序架構的搭建基礎程序（急停+初始化+使能+機床操作面板）+功能程序（刀庫+卡盤+尾架+冷卻+排屑+自動門+上、下料等） 護程序（報警顯示+加密等）；（2）PLC中各類地址的區(qū)域化分；（3）PLC中各功能模塊流程圖與時序圖的繪制15、 數(shù)控系統(tǒng)的PLC編程技巧（1）典型模塊程序設計（2）特殊程序的設計：如急停、初始化、

40、參考點、使能程序等；（3）建立程序庫，如液壓刀庫程序、電動刀庫程序、單速冷卻、雙速冷卻等16、 知識關聯(lián)：數(shù)控技術是現(xiàn)代制造技術的一種，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎；數(shù)控機床是數(shù)控技術的典型產品；數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分；數(shù)控機床的最終目標實現(xiàn)數(shù)控加工；制造業(yè)分為古代制造業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)。仃、指令代碼G00快速點定位；G01直線插補；G02順時針圓弧插補；G03逆時針圓弧插補；G40取消刀尖半徑補償；G42刀具圓弧半徑右補償；G50最高轉速限制；G75外徑切槽循環(huán)指令；G90A絕對尺寸；G91相對尺寸；G94每分鐘進給；G97取消恒線速指令；M03主軸順時針旋轉；M04主軸逆時針旋轉；M05主軸停

41、止；M08開冷卻液;M09關冷卻液；M30程序結束；模塊2：1、數(shù)控技術的發(fā)展歷程：（1）數(shù)控NC數(shù)字控制；（2）數(shù)控系統(tǒng)；（3）計算機數(shù)控系統(tǒng)；（4）數(shù)控程序；（5）數(shù)控編程;6）數(shù)控機床2、CNC:計算機數(shù)控（Computer Numerical Control）3、 數(shù)控加工工作過程：數(shù)控機床加工零件時，首先要將零件圖紙上的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，經(jīng)過計算機的處理運算，向機床各坐標的伺服系統(tǒng)及輔助裝置發(fā)出指令，驅動機床有序的動作與操作，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，加工出所要求的零件。4、 數(shù)控機床與普通機床相比：（數(shù)控加工的特點）與普通機床相

42、比，數(shù)控機床取代了手工操作，可由數(shù)控系統(tǒng)在程序控制下自動完成。數(shù)控加工的特點：（1）適合于復雜零件的加工；（2）加工精度高，加工穩(wěn)定可靠；（3）高柔性；（4）生產效率高；（5）自動化程度高，勞動條件好；（6）生產準備工作復雜；（7）有利于實現(xiàn)現(xiàn)代化管理5、 開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機床的區(qū)別：開環(huán)數(shù)控機床：控機床采用開環(huán)進給伺服系統(tǒng)。其數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的，沒有檢測反饋裝置對運動部件的實際位移量進行檢測，不能進行運動誤差的校正，因此步進電機的步距角誤差、齒輪和絲杠組成的傳動鏈誤差都將直接影 響加工零件的精度。閉環(huán)數(shù)控機床：位置檢測裝置安裝在進給系統(tǒng)末段端的執(zhí)行部件上，當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位移

43、指令后，經(jīng)過伺服電動機、 機械傳動裝置驅動移動部件，直線位置檢測裝置把檢測到的位移量反饋到位置比較環(huán)節(jié)，與輸入信號進行比較，將誤差補償 到控制指令中再去控制伺服電動機。半閉環(huán)數(shù)控機床：檢測元件裝在驅動電機或傳動絲杠的端部，可間接測量執(zhí)行部件的實際位置或位移。這種系統(tǒng)的閉 環(huán)環(huán)路內不包括機械傳動環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的調試十分方便，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。6、 數(shù)控加工的發(fā)展趨勢：高速切削：高精度控制：高柔性化：高一體化：網(wǎng)絡化：智能化7、 數(shù)控加工的適用范圍：（1） 多品種、單件小批量生產的零件或新產品試制中的零件;（2） 幾何形狀復雜的零件；（3） 精度及便面粗糙度要求高的零件；（4） 加工過程

44、中需要進行多工序加工的零件；（5） 用普通機床加工時，需要昂貴工裝設備（刀具、夾具和模具）的零件。8、 數(shù)控編程的內容： 理想的加工程序不僅應保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應能使數(shù)控機床的功能得到合理 地利用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全可靠且高效地工作。9、 數(shù)控編程的步驟：（1）分析零件圖紙；（2）確定工藝過程；（3）數(shù)值計算；（4）編寫程序單；（5）程序調試與檢驗10、 數(shù)控編程的方法： 手工編程、自動編程手工編程：編制零件數(shù)控加工程序的各個步驟，即從零件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數(shù)、幾何計算、 編寫零件的數(shù)控加工程序單直至程序的檢驗，均有人工來完成。自動編程：在

45、編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。11、 常用的數(shù)控功能指令及其作用：（1）（2）（3）（4）準備功能字刀具功能字進給功能字主軸功能字輔助功能字G指令：規(guī)定刀具的工件相對運動的插補方式、刀具補償、坐標偏移等。T指令：自動換刀時所需的刀具。F指令：刀具編程點的進給速度指令，表示刀具向工件進給的相對速度。S指令：主軸轉速指令，用來指定主軸的轉速。有恒線速（單位m/min）和恒轉速（r/min）M指令：用于控制機床開關功能的指令。A（5）12、機床坐標系：為了確定機床的運動方向和移動距離從而在機床上建立的坐標系。13、機床原點：機床原點就是機床坐標系

46、的原點，是機床的一個基準位置。它是機床上的一個固定點，由制造廠家確定， 其作用是 使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點。數(shù)控車床的機床原點多定在主軸前端面的中心，即卡盤端面與主軸中心線的交點處。數(shù)控銃床的原點多定在進給行程范圍的正極限點處，但也有的設置在機床工作臺中心。14、工件原點（編程原點）選取原則：（1） 應選在工件圖樣的尺寸基準上。這樣可以直接用圖紙標注的尺寸，作為編程點的坐標值， 減少數(shù)據(jù)換算的工作量。（2）能使工件方便地裝夾、測量和檢驗。（3）盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。（4）對于對稱幾何形狀的零件，工件

47、原點最好選在對稱中心點上。15、模態(tài)指令（續(xù)效指令）：一經(jīng)指定就一直有效，直到后續(xù)程序段中使用同組代碼才能取代它。非模態(tài)指令（非續(xù)效指令）：只在制定的本程序段有效。16、程序的基本格式：一個完整的程序由程序名、程序主體和程序結束指令三部分組成。17、工件坐標系：編程人員在編寫程序時在工件上建立的。確定工件坐標系的方法：可通過G代碼進行設定（G54G59），這些坐標系相對于機床坐標系原點的偏離值，由操作員在安裝夾具或工件后，通過測量并輸入該偏離值數(shù)據(jù)完成。18、機床原點、機床參考點和程序原點的區(qū)別和聯(lián)系：區(qū)別：機床原點：機床原點就是機床坐標系的原點，是機床的一個基準位置。其作用是使機床與控制系統(tǒng)

48、同步，建立測量機床運動坐標的起始點。機床參考點：用于對機床工作臺（或滑板）與刀具相對運動的測量系統(tǒng)講行定標與控制的點，一般設定在個坐標軸正 向行程極限點的位置上。工件原點：在對零件圖形進行編程計算時，為了編程方便，需要在零件圖樣上的適當位置建立編程坐標系，其坐標原 點即為程序原點。聯(lián)系：（模塊1圖1-17）19、 數(shù)控機床操作包括：開機操作、回參考點、移動機床坐標（手動或手輪）、MDI方式基本操作、開關主軸、設定工件坐標系、輸入刀具補償參數(shù)、關機操作等。20、絕對坐標系： 顯示當前坐標。相對坐標系：顯示當前相對于前一位置的增量坐標。數(shù)控機床的設計步驟：客戶訂單（根據(jù)客戶訂單，分析需求，確定設計

49、方案）T液壓機床設計方案T組織設計團隊，進行項目分工，下達項目任務書- 研發(fā)團隊，包括機械、電氣、等- 電氣團隊：根據(jù)項目任務書，查閱相關資料，為項目設計作準備- 項目設計：確定系統(tǒng)訂單，電氣原理圖，電氣柜設計，操縱臺設計，柜內電氣，柜外電氣，電氣互聯(lián)圖，強電盤接線圖，電氣設備清單- 項目調試準備，熟悉系統(tǒng)操作，系統(tǒng)參數(shù)設置，編寫PLC程序，檢查電氣接線 -項目調試：系統(tǒng)通電，設置系統(tǒng)參數(shù)，輸入PLC程序，排除故障調試完成- 項目結題：完成樣件試切，機床性能測驗四、簡答題1、下面是一段完整的加工程序%O1000N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000N20 G01 X88.1

50、 Y30.2 F500 T02 M08AN30 X90N300 M30請回答:(1)、“%”表示 程序開始，01000”表示 程序名，“N10、N20、N30.”表示 程序序號。(2) 、以上程序主體是指N10到N290_。(3)、程序結束指令可以用M02和M30_;它們的區(qū)別是M30帶程序還原。2、題圖2-1當不考慮刀具的實際尺寸加工下面輪廓形狀時，試分別用絕對方式和增量方式編寫加工程序，G( 5,5)為起刀點。 Wd- - X#題圖2-100001N10 G92X5Y5N20 G90 G00 X10Y10N30 G01 X30Y18F100N40 X-5Y30N50 X10Y10N60 G00X5Y5N70 M02N80 M3000002N10 G92X5Y5N20 G91 G00 X5Y5N30 G01 X20Y8F100N40 X-35Y12AN50 X15Y-20N60 G00X-5Y-5N70 M02N80 M303、如題圖2-2：加工順序為圓弧a圓弧b，試分別用絕對方式和增量方式編寫加工程序。題圖2-200001N10 G90G17G92X0Y0N20 G00X30Y0N30 G41G03X0Y30R30F100N40 G02X3