数控技术绪论习题解答.pdf

绪论习题解答 0 1 数控机床有哪几部分组成 简述数控机床各组成部分的作用 CNC 机床由信息输入 数控装置 伺服驱动及检测装置 机床本体和机电接口五部分组成 信息输入是将加工零件的程序和各种参数 数据通过输入设备送到数控装置 数控装置是一种专用计算机 一般由中央处理单元 存储器 总线和输入输出接口等构成 伺服系统及检测反馈是数控机床的关键部分 它影响数控机床的动态特性和轮廓加工精度 机床本体包括机床的主运动部件 进给运动部件 执行部件和其他相关的底座 立柱 刀架 工 作台等基础部件 机电接口主要进行信号的电平转换 0 2 与普通机床相比 数控机床有何特点 与硬线 NC 机床相比 CNC 机床有和特点 与普通机床相比 数控机床具有以下特点 适应性强 适应性是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力 当产品改变时 对数控机床来说 仅仅 需要改变数控机床的输入程序就能适应新产品的生产需要 精度高 在设计制造设备时 通常采取了许多措施 使数控机床达到较高的精度 数控装置的脉冲当量目 前可达 0 01 0 0001mm 效率高 与普通机床相比 数控机床生产效率高出许多倍 对于复杂型面的加工 生产效率可提高十倍 甚至几十倍 减轻劳动强度 改善劳动条件 减轻了操作者的劳动强度和紧张程度 减少了对熟练技术工人的需求 劳动条件也得到了相应的 改善 有利于生产管理的现代化 用数控机床加工零件 能准确地计算产品生产的工时 并有效地简化检验 工夹具和半成品的管 理工作 采用数控信息的标准代码输入 这样有利与计算机联接 构成由计算机控制和管理的生产系 统 实现制造和生产管理的现代化 与硬线 NC 机床相比 CNC 机床具有以下特点 柔性好 硬线 NC 机床若要改变系统的加工控制功能 必须重新布线 CNC 机床可以通过软件的编制灵活 地改变或增加数控系统的功能 具有较大的灵活性 功能强 CNC 机床利用了计算机的高度计算处理能力 实现许多复杂的数控功能 硬线 NC 装置只能进行 简单的直线 圆弧插补计算 完成直线 圆弧的加工 通用性好 CNC 机床可以用同一种 CNC 装置满足多种数控机床的要求 体现出了较强的通用性 而硬线 NC 机床的功能和种类不同 NC 装置就不同 不能通用 可靠性高 CNC 机床可使用磁带 软盘等输入装置 将零件加工程序一次输入存储器 避免了在加工过程中 频繁开启光电阅读机造成的差错 提高了可靠性 易于实现机电一体化 CNC 机床采用大规模集成电路和先进的印刷排版技术 使其硬件结构尺寸大大缩小 可以与机 床结合在一起 减少占地面积 实现机电一体化 0 3 数控机床有几种分类方法 通常数控机床有三种分类方法 按工艺用途分类 按运动方式分类和按控制方式分类 0 4 什么是点位控制 二维轮廓控制和三维轮廓控制 点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确定位 在 运动和定位过程中不进行任何加工工序 数控系统只需要控制行程的起点和终点的坐标值 而不控制 运动部件的运动轨迹 二维轮廓控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个坐标位置的精确移动 和定位 而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线的进给运动 三维轮廓控制 又称连续控制 数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个或两个以上的坐 标轴同时进行联动控制 它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置 而且要求控制整个加 工过程每一点的速度和位移量 即要求控制运动轨迹 将零件加工成在平面内的直线 曲线表面或在 空间的曲面 0 5 什么是开环控制系统 闭环控制系统和半闭环控制系统 它们各有何特点 开环控制系统是指不带位置反馈装置的控制方式 开环控制具有结构简单和价格低廉等优点 半闭环控制系统是在开环控制伺服电机轴上装有角位移检测装置 通过检测伺服电机的转角间接 地检测出运动部件的位移 或角位移 反馈给数控装置的比较器 与输入指令进行比较 用差值控制 运动部件 由于惯性较大的机床运动部件不包括在闭环之内 控制系统的调试十分方便 并具有良好 的系统稳定性 甚至可以将脉冲编码器与伺服电机设计成一个整体 使系统变得更加紧凑 闭环控制系统是在机床最终的运动部件的相应位置直接安装直线或回转式检测装置 将直接测量 到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中与输入指令位移量进行比较 用差值控制运动部件 使 运动部件严格按实际需要的位移量运动 闭环控制的主要优点是将机械传动链的全部环节都包括在闭 环之内 因而从理论上说 闭环控制系统的运动精度主要取决于检测装置的精度 而与机械传动链的 误差无关 其控制精度将超过半闭环系统 0 6 试述数控机床加工的基本工作原理 数控机床的工作过程是将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理 即对所有的操作步骤 如机床的启动或停止 主轴的变速 工件的夹紧或松夹 刀具的选择和交换 切削液的开或关等 和刀具与工件之间的相对位移 以及进给速度等都用数字化的代码表示 在加工前由编程人员按规定 的代