精選數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)題(河南科技大學(xué))

精選數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)題(河南科技大學(xué))名詞解釋：數(shù)字控制:〔NumericalControl〕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:〔NumericalControlMachineTools〕是采用數(shù)字控制技術(shù)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。CNC：計算機數(shù)控系統(tǒng)〔ComputerNumericalControlCNC〕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(chǎn)設(shè)備的集成、以信息為特征的技術(shù)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，在輪廓的點之間，確定一些中間點的方法。伺服系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)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應(yīng)到系統(tǒng)的輸入端與輸入的指令位置和速度進行比擬的系統(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進行反應(yīng)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應(yīng)的進給系統(tǒng)。PWM：晶體管脈沖調(diào)寬調(diào)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，到達電機調(diào)速的目的。第一章1-1數(shù)控技術(shù)的組成?答：數(shù)控技術(shù)由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)、外圍技術(shù)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(yīng)的傳動機構(gòu)〕、-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(qū)動、檢測裝置等；外圍技術(shù)包括工具技術(shù)、編程技術(shù)。1-2.為什么數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)動軸數(shù)越多，那么控制越復(fù)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(fù)雜等。1-3.數(shù)控機床與普通機床相比擬，在哪些方面是根本相同的，最根本的不同是什么?答：外表形成方法相同；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)控機床由哪幾個局部組成?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(qū)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局部有哪三步?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(jié)構(gòu)形式、精度、本錢和影響系統(tǒng)穩(wěn)定因素方面，各有何特點？結(jié)構(gòu)形式精度本錢開環(huán)系統(tǒng)簡單低低半閉環(huán)系統(tǒng)較復(fù)雜較高較高閉環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜高高1-8數(shù)控技術(shù)的開展趨勢？答：開展趨勢為：運行高速化、加工高精化、功能復(fù)合化、控制智能化、驅(qū)動并聯(lián)化、交互網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜、高精、多種批量尤其是單件小批量。2-2數(shù)控機床坐標(biāo)系各進給軸運動的正方向總是假定為怎樣的方向?答：假設(shè)工件不動，刀具遠(yuǎn)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_G_X_Y_Z_…F_S_T_M_；其中N——程序段號字；G——準(zhǔn)備功能字；X、Y、Z——坐標(biāo)功能字；F——進給功能字；S——主軸轉(zhuǎn)速功能字；T——刀具功能字；M——輔助功能字。2-4說出工件坐標(biāo)系設(shè)定的常用G指令？什么是工件零點偏置？答：用G54-G59指令設(shè)定工件坐標(biāo)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(yù)先設(shè)定，這個值叫做“工件零點偏置〞。2-6數(shù)控工序安排時應(yīng)遵循什么原那么？〔1〕先進行內(nèi)形內(nèi)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(fù)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道工序，應(yīng)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)夾具的差異？答：數(shù)控機床的夾具與傳統(tǒng)夾具結(jié)構(gòu)的差異在于：數(shù)控夾具不需要導(dǎo)向和對刀功能，夾具結(jié)構(gòu)比擬簡單。2-8如何選擇銑刀？答：大平面：面銑刀；加工凹槽、小臺階面及平面輪廓：立銑刀加工空間曲面、模具型腔或凸模成形外表等：模具銑刀加工封閉的鍵槽：鍵槽銑刀加工變斜角零件：鼓形銑刀特殊形狀：成形銑刀根據(jù)不同的加工材料和加工精度要求，應(yīng)選擇不同參數(shù)的銑刀進行加工。2-9什么是對刀點？如何選擇對刀點？答：對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以提高零件的加工精度，如以孔為定位基準(zhǔn)的零件，應(yīng)以孔中心作為對刀點；便于對刀、觀察和檢測；簡化坐標(biāo)值的計算；精度高、粗糙度低的外表。2-10如何選擇加工路線？答：保證零件的加工精度和外表粗糙度要求；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3-7編制軸類零件的車削加工程序。加工內(nèi)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)指令去除大局部毛坯余量，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：O0006；N10G92X200.0Z350.0；設(shè)置工件坐標(biāo)系；N15G28U0W0；返回參考點；N20S1000T0101M03M08；主軸正轉(zhuǎn)，調(diào)用01號粗車刀；N25G00X87.0Z290.1；快速走到粗車右端面起點〔87.0，290.1〕；N30G95G01X-1.6W0F0.3；粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；N35G00X105.0Z300.0；快速走到外圓粗車循環(huán)起點；N40G71U1.0R1.0；粗車循環(huán)，每次車削深度1.0mm，每次退刀1.0mm；N45G71P50Q100U0.4W0.2F0.3S800；留粗車余量X向0.4mm，Z向0.2mm；N50G00X87.0F0.15；快速走到車削起點，精車進給0.15mm/r；N55G42G01X48.0Z290.0；刀具右偏；N60W-60.0；精車Φ48的外圓；N65X50.0；精車臺階端面；N70X60Z160.0；精車錐面；N75X65.0；精車臺階端面；N80W-80.0；精車Φ65的外圓；N85G02X75.0W-5.0R5.0；精車R5內(nèi)圓；N90X85.0；精車端面；N95Z25；精車Φ85的外圓；N100G40.0； 取消刀補；N105G28U0W0；返回參考點；N110G50S1500；限制主軸最高轉(zhuǎn)速為1500r/min，G50指令可做鉗位用；N115G96S20T0202；指定恒定切削速度，調(diào)用02號精車刀，02號刀補；N120G70P50Q100；粗車后精車；N125G00X87.0Z290.0；回退到精車端面快速運動起始點；N130X50.0；快速走到精車端面的工進點；N135G01X-2.0；精車右端面；N140G28U0W0；返回到參考點；N145T0303；調(diào)用03號切槽刀，03號刀補；N150G00X51.0Z230.0；刀具快速運動到切槽起點；N160G01X45.0F0.15；切槽；N165G00X60.0；切槽刀退出；N170G28U0W0；返回參考點；N175G97S1500T0404；取消恒定切削速度，指定主軸轉(zhuǎn)速，調(diào)用04號螺紋車刀；N180G01X50.0Z293.0； 快速運動到螺紋車削起始點；N185G76P31260Q0.1R0.1；復(fù)合螺紋加工循環(huán)；N190G76X45.8W-63.5P1.73Q0.85F2.0；復(fù)合螺紋加工循環(huán)；N195G28U0W0M05M09；主軸停，關(guān)閉冷卻液；N200M30；程序結(jié)束。3-8如下圖工件，進行周邊精銑加工，且加工程序啟動時刀具在參考點位置，參考點位置如下圖，選擇Φ30的立銑刀，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：O0012；N0010G92X450.0Y250.0Z300.0；N0020G00G90X175.0Y120.0；N0030Z-5.0M3；N0040G01G42H10X150.0F80；N0050X70.0；N0060G02X30.0R25.0；N0070G01Y140.0；N0080G03X-30.0R30.0；N0090G01Y120.0；N0100G02X-80.0R25.0；N0110G01X-150.0；N0120Y0；N0130X80.0；N0140X150.0Y40.0；N0150Y125.0；N0160G00G40X175.0Y120.0M05；M0170G91G28X0Y0Z0；N0180M30；3-9編制簡單回轉(zhuǎn)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：O0005；程序號O0005；N10G50X100.0Z70.0；設(shè)置工件坐標(biāo)系，有的系統(tǒng)可寫成G92X100.0Z70.0；N15G30U0W0；返回第二參考點，也可以寫成G30X(U-)Z(W-)；的形式；N20S1000T0101M08；選定主軸速度，調(diào)用01號粗車刀，01號長度補償，翻開冷卻液；N25G96S60M03；指定恒定切削速度為60m/min，主軸順時針旋轉(zhuǎn)；N30G00X56.0Z0.1；快速走到粗車外圓起點〔56.0,0.1〕；N35G95G01X-1.6F0.3；粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；N40G00Z10.0；刀具沿Z方向回退到點〔-1.6,10〕N45X48.0；快速移動到點〔48.0,10〕；N50Z0.1；走到倒角粗車起點〔48.0,0.1〕；N55G01X50.2Z-1；粗車倒角，車倒角也可以用插入倒角指令：G01Z(W)-C-；N60Z-57.0；粗車小端外圓面也可以用車圓角指令；N65G02X56.0Z-59.9R2.9；粗車削臺階內(nèi)圓角、也可以用插入圓角指令：G01Z(W)-R-；N70G01X88.0；粗車削臺階端面；N71X90.2Z-61；粗車倒角；N75G01Z-85.0；粗車削臺階外圓面；N80G30U0W0；返回第二參考點；N85T0202；調(diào)用02號精車刀，02號刀補；N90G00X-3.0Z1.0；快速走到點〔-3.0,1.0〕；N95G42G01X-1.6Z0F0.15；走到精車起點〔-1.6,0〕，刀尖半徑右補償；N100X48.0；精車端面；N105X50.0Z-1.0；精車倒角；N110Z-57.0；精車小端外圓面；N115G02X56.0Z-60.0R3.0；精車削臺階內(nèi)圓角；N120G01X88.0；精車削臺階端面；N121X90.0Z-61；精車倒角；N125G01Z-85.0；精車削臺階外圓面；N130G30U0W0；返回第二參考點換刀；N135T0200M05M09；取消刀補，主軸停，關(guān)閉冷卻液；N140M30；程序結(jié)束；3-11如下圖工件，加工外輪廓。立銑刀直徑Φ20mm，程序如下：O0001；程序代號；N01G00G90X120.0Y60Z50；絕對值輸入，快速進給到X120Y60Z50；N02X100Y40M13S500；快速進給到X100Y40切削液開，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min；N03Z-11；快速向下進給到Z-11；N04G01G41X70Y10H012F100；直線插補到X70Y10，刀具半徑左補償H012=10mm，進給速度100mm/s；N05Y-10；直線插補到X70Y-10N06G02X40Y-40R30；順圓插補到X40Y-40，半徑為30mm；N07G01X-70；直線插補到X-70Y-40；N08Y40；直線插補到X-70Y40；N09X40；直線插補到X40Y40；N10G03X70Y10R30；逆圓插補到X70Y10，半徑為30mm；N11G01X85；直線插補到X85Y10；N⑩G00G40X100Y40；快速進給到X100Y40，取消刀具半徑補償；N13X120Y60Z50；快速進給到X120Y60Z50；N14M30；程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位；3-14試編寫如下圖零件的精加工程序。要求寫出走刀路線和基點坐標(biāo)值。主軸轉(zhuǎn)速S=500〔r/min〕，F(xiàn)=160〔mm/min〕。 (20分)加工路線：A快進至B—C—D—E—F—G—H—B—快速返回起刀A起刀點：A〔0，0〕基點坐標(biāo)：B〔40，20〕，C〔40，60〕，D〔70，90〕，E〔110，90〕，F(xiàn)〔120，80〕，G〔120，40〕，H〔100，20〕。加工程序〔參考〕：O2023N010G92X0Y0；//設(shè)定工件坐標(biāo)系N020G00G41D01X40Y20S500M03M08；//BN030G01X40Y60F160.0；//CN040G03X70Z90I0J30；//DN050G01X110Y90；//EN060G02X120Y80I0J-10；//FN070G01X120Y40；//GN080X100Y20；//HN090X40Y20；//BN100G00G40X0Y0M05M09M02；//A第四章4-1CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)模式有哪幾種？答：有前后臺型、中斷型、基于RTOS。4-2CNC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(shè)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(jié)構(gòu)中，位置控制、鍵盤輸入、插補運算、通信這4個中斷效勞程序，哪一個安排為最高級別優(yōu)先級？優(yōu)先級安排的原那么是什么?答：位置控制級別最高。優(yōu)先級安排的原那么：1.控制指令高于管理指令2.譯碼、刀補、速度預(yù)處理、插補、位控的優(yōu)先級由低到高。4-5CNC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(wù)與并行處理技術(shù)——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(diào)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(yù)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)行過程有哪三步?C刀補中，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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?qū)崿F(xiàn)粗、精加工；2〕減少編程人員的坐標(biāo)計算；3〕使用不同的刀具時不用再編程；4〕同一程序?qū)崿F(xiàn)凹凸模加工。5-6設(shè)加工第一象限直線OA，起點為坐標(biāo)原點O〔0，0〕，終點為A〔6,4〕，試用逐點比擬法對其進行插補，并畫出插補軌跡。插補從直線的起點開始，故F0，0=0；終點判別存放器E存入X和Y兩個坐標(biāo)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。插補運算過程如表5-1所示，插補軌跡如下圖。表5-1逐點比擬法第一象限直線插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進給偏差計算終點判斷起點F0，0=0E=101F0，0=0＋XF1，0=F0，0－ye=0－4=－4E=10－1=92F1，0＜0＋YF1，1=F1，0＋xe=－4＋6=2E=9－1=83F1，1＞0＋XF2，1=F1，1－ye=2－4=－2E=8－1=74F2，1＜0＋YF2，2=F2，1＋xe=－2＋6=4E=7－1=65F2，2＞0＋XF3，2=F2，2－ye=4－4=0E=6－1=56F3，2=0＋XF4，2=F3，2－ye=0－4=－4E=5－1=47F4，2＜0＋YF4，3=F4，2＋xe=－4＋6=2E=4－1=38F4，3＞0＋XF5，3=F4，3－ye=2－4=－2E=3－1=29F5，3＜0＋YF5，4=F5，3＋xe=－2＋6=4E=2－1=110F5，4＞0＋XF6，4=F5，4－ye=4－4=0E=1－1=05-7設(shè)加工第一象限逆圓弧AB，起點A〔6,0〕，終點B〔0,6〕。試用逐點比擬法對其進行插補并畫出插補軌跡圖。插補從圓弧的起點開始，故F0，0=0；終點判別存放器E存入X和Y兩個坐標(biāo)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(yīng)用第一象限逆圓弧插補計算公式，其插補運算過程如表5-2所示，插補軌跡如圖5-9所示。表5-2逐點比擬法第一象限逆圓弧插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進給偏差計算坐標(biāo)計算終點判斷起點

F0，0=0x0=6

y0=0E=121F0，0=0－XF1，0=F0，0－2x0＋1=0－12＋1=－11x1=6－1=5

y1=0E=12－1=112F1，0＜0＋YF1，1=F1，0＋2y1＋1=－11＋0＋1=－10x2=5

y2=0＋1=1E=11－1=103F1，1＜0＋YF1，2=F1，1＋2y2＋1=－10＋2＋1=－7x3=5

y3=1＋1=2E=10－1=94F1，2＜0＋YF1，3=F1，2＋2y3＋1=－7＋4＋1=－2x4=5

y4=2＋1=3E=9－1=85F1，3＜0＋YF1，4=F1，3＋2y4＋1=－2＋6＋1=5x5=5

y5=3＋1=4E=8－1=76F1，4＞0－XF2，4=F1，4－2x5＋1=5－10＋1=－4x6=5－1=4

y6=4E=7－1=67F2，4＜0＋YF2，5=F2，4＋2y6＋1=－4＋8＋1=5x7=4

y7=4＋1=5E=6－1=58F2，5＞0－XF3，5=F2，5－2x7＋1=5－8＋1=－2x8=4－1=3

y8=5E=5－1=49F3，5＜0＋YF3，6=F3，5＋2y8＋1=－2＋10＋1=9x9=3

y9=5＋1=6E=4－1=310F3，6＞0－XF4，6=F3，6－2x9＋1=9－6＋1=4x10=3－1=2

y10=6E=3－1=211F4，6＞0－XF5，6=F4，6－2x10＋1=4－4＋1=1x11=2－1=1

y11=6E=2－1=112F5，6＞0－XF6，6=F5，6－2x11＋1=1－2＋1=0x12=1－1=0

y12=6E=1－1=06-2感應(yīng)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：在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為π/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、B、Z、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(zhuǎn)速；根據(jù)A、B兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測軸旋轉(zhuǎn)方向；后續(xù)電路可利用A、B兩相的90°相位差進行細(xì)分處理〔四倍頻電路實現(xiàn)〕。Z相的作用：被測軸的周向定位基準(zhǔn)信號；被測軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計數(shù)信號。A、B、Z的作用：后續(xù)電路可利用A、A兩相實現(xiàn)差分輸入，以消除遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓材８蓴_。6-4莫爾條紋的作用是什么？假設(shè)光柵柵距d=0.02mm，莫爾條紋的寬度w=6mm，那么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預(yù)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(dǎo)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，那么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(shù)要求有哪些?答：進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的主要局部，它忠實地執(zhí)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(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性(在調(diào)速范圍內(nèi))；位移精度高；穩(wěn)定性好；動態(tài)響應(yīng)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)由哪幾局部組成?各局部功能是什么?答：進給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個局部組成：伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置〔電機〕、位置檢測裝置、機械傳動機構(gòu)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(qū)動電路作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服驅(qū)動裝置和機械傳動機構(gòu)，驅(qū)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)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)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(qū)動裝置。因為將執(zhí)行部件的實際位移量轉(zhuǎn)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應(yīng)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應(yīng)。7-4步進電機驅(qū)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(dāng)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(diào)速范圍?答：調(diào)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(diào)速的技術(shù)關(guān)鍵問題是什么?答：要獲得調(diào)頻調(diào)壓的交流電源。7-8一臺五相步進電機，當(dāng)采用五相五拍和五相十拍通電方式，其步距角為0.6°，那么其轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)分別是多少?答：α=360°/〔mzk〕五相五拍：m=5；k=1；z=120五相十拍：m=5；k=2；z=60第八章8-1數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的特性，主要包括哪些？答：數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)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(nèi)裝電機主軸(電主軸)的主要缺點是什么?答：缺點是電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)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(dǎo)軌有哪幾種?答：主要有塑料導(dǎo)軌：滑動摩擦滾動導(dǎo)軌：滾動摩擦靜壓導(dǎo)軌：液體摩擦8-5進給伺服系統(tǒng)的傳動元件在調(diào)整時均需預(yù)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：儲藏一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置?？s短非切削時間，提高生產(chǎn)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(shè)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(yīng)用場合和特點?答：刀庫形式主要有盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁斓取Ｗ詣訐Q刀裝置主要有：(1)回轉(zhuǎn)刀架換刀：常用于數(shù)控車床，可設(shè)計成四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架；(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、銑床，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(chǎn)率；(4)更換刀庫換刀：用于單機或多機的自動生產(chǎn)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、銑鏜床、數(shù)控組合機床，應(yīng)用廣泛，可以作為獨立部件，換刀過程復(fù)雜。1、數(shù)控技術(shù)的含義：〔1〕、數(shù)控技術(shù)是機械、電子、自動控制理論、計算機和檢測技術(shù)密切結(jié)合的機電一體化高新技術(shù)；〔2〕、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的一種；〔3〕、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的根底；〔4〕、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的集中表達。2、各種新的制造方式：〔1〕柔性加工單元〔FlexibleManufacturingCell〕〔2〕柔性加工系統(tǒng)〔FlexibleManufacturingSystem〕〔3〕柔性生產(chǎn)線〔FlexibleManufacturingLine〕、自動化柔性制造車間〔4〕精益生產(chǎn)(LeanProduction)〔5〕敏捷制造(AgileManufacturing)〔6〕自動化工廠(FactoryAutomation)〔7〕計算機集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegrationManufacturingSystem)〔8〕虛擬制造(VirtualManufacturing)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(biāo)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(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床和測量反應(yīng)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(dǎo)軌、機床傳動系統(tǒng)、機床進給傳動系統(tǒng)、機床回轉(zhuǎn)工作臺、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(jié)構(gòu)圖：8、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(gòu)成：〔1〕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?！?〕從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結(jié)構(gòu)特點看，大板式結(jié)構(gòu)和功能模塊化結(jié)構(gòu)。〔3〕從CNC系統(tǒng)使用的微機及結(jié)構(gòu)來分，CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)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)的開展歷程數(shù)控系統(tǒng)的兩個開展階段和六代:〔1〕數(shù)控〔NC〕階段〔1952——1970〕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)：以小型計算機化為特征；第五代數(shù)控系統(tǒng)：微處理器和半導(dǎo)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)通常由人機界面、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(gòu)成。14、數(shù)控系統(tǒng)PLC程序設(shè)計〔1〕PLC程序架構(gòu)的搭建根底程序〔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〕+保護程序〔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(shè)計〔2〕特殊程序的設(shè)計：如急停、初始化、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(guān)聯(lián)：數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的一種，是現(xiàn)代制造業(yè)的根底；數(shù)控機床是數(shù)控技術(shù)的典型產(chǎn)品；數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成局部；數(shù)控機床的最終目標(biāo)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)。17、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(zhuǎn)速限制；G75外徑切槽循環(huán)指令；G90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(zhuǎn)；M04主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；M05主軸停止；M08開冷卻液；M09關(guān)冷卻液；M30程序結(jié)束；模塊2：1、數(shù)控技術(shù)的開展歷程：〔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〔ComputerNumericalControl〕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(biāo)的伺服系統(tǒng)及輔助裝置發(fā)出指令，驅(qū)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(fù)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(chǎn)效率高；〔5〕自動化程度高，勞動條件好；〔6〕生產(chǎn)準(zhǔn)備工作復(fù)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，沒有檢測反應(yīng)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(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位移指令后，經(jīng)過伺服電動機、機械傳動裝置驅(qū)動移動部件，直線位置檢測裝置把檢測到的位移量反應(yīng)到位置比擬環(huán)節(jié)，與輸入信號進行比擬，將誤差補償?shù)娇刂浦噶钪性偃タ刂扑欧妱訖C。半閉環(huán)數(shù)控機床：檢測元件裝在驅(qū)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(nèi)不包括機械傳動環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的調(diào)試十分方便，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。6、數(shù)控加工的開展趨勢：高速切削；高精度控制；高柔性化；高一體化；網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件；〔2〕幾何形狀復(fù)雜的零件；〔3〕精度及便面粗糙度要求高的零件；〔4〕加工過程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(shè)備〔刀具、夾具和模具〕的零件。8、數(shù)控編程的內(nèi)容：理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應(yīng)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)控機床能平安可靠且高效地工作。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(diào)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〕準(zhǔn)備功能字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(biāo)偏移等?！?〕刀具功能字T指令：自動換刀時所需的刀具?！?〕進給功能字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?！?〕主軸功能字S指令：主軸轉(zhuǎn)速指令，用來指定主軸的轉(zhuǎn)速。有恒線速〔單位m/min〕和恒轉(zhuǎn)速〔r/min〕〔5〕輔助功能字M指令：用于控制機床開關(guān)功能的指令。12、機床坐標(biāo)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(biāo)系。13、機床原點：機床原點就是機床坐標(biāo)系的原點，是機床的一個基準(zhǔn)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(biāo)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)控銑床的原點多定在進給行程范圍的正極限點處，但也有的設(shè)置在機床工作臺中心。14、工件原點〔編程原點〕選取原那么：〔1〕應(yīng)選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上。這樣可以直接用圖紙標(biāo)注的尺寸，作為編程點的坐標(biāo)值，減少數(shù)據(jù)換算的工作量?！?〕能使工件方便地裝夾、測量和檢驗?！?〕盡量選在尺寸精度、光潔度比擬高的工件外表上，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、程序的根本格式：一個完整的程序由程序名、程序主體和程序結(jié)束指令三局部組成。17、工件坐標(biāo)系：編程人員在編寫程序時在工件上建立的。確定工件坐標(biāo)系的方法：可通過G代碼進行設(shè)定〔G54—G59〕，這些坐標(biāo)系相對于機床坐標(biāo)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(biāo)系的原點，是機床的一個基準(zhǔn)位置。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(biāo)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)進行定標(biāo)與控制的點，一般設(shè)定在個坐標(biāo)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(dāng)位置建立編程坐標(biāo)系，其坐標(biāo)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(biāo)〔手動或手輪〕、MDI方式根本操作、開關(guān)主軸、設(shè)定工件坐標(biāo)系、輸入刀具補償參數(shù)、關(guān)機操作等。20、絕對坐標(biāo)系：顯示當(dāng)前坐標(biāo)。相對坐標(biāo)系：顯示當(dāng)前相對于前一位置的增量坐標(biāo)。數(shù)控機床的設(shè)計步驟：客戶訂單〔根據(jù)客戶訂單，分析需求，確定設(shè)計方案〕→液壓機床設(shè)計方案→組織設(shè)計團隊，進行工程分工，下達工程任務(wù)書→研發(fā)團隊，包括機械、電氣、等→電氣團隊：根據(jù)工程任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，為工程設(shè)計作準(zhǔn)備→工程設(shè)計：確定系統(tǒng)訂單，電氣原理圖，電氣柜設(shè)計，操縱臺設(shè)計，柜內(nèi)電氣，柜外電氣，電氣互聯(lián)圖，強電盤接線圖，電氣設(shè)備清單→工程調(diào)試準(zhǔn)備，熟悉系統(tǒng)操作，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，編寫PLC程序，檢查電氣接線→工程調(diào)試：系統(tǒng)通電，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，輸入PLC程序，排除故障調(diào)試完成→工程結(jié)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%O1000N10G00G54X50Y30M03S3000N20G01X88.1Y30.2F500T02M08N30X90……N300M30%請答復(fù)：〔1〕、“%〞表示程序開始，“O1000〞表示程序名，“N10、N20、N30….〞