数控机床技术.doc

填空1常用的记录加工程序约介质有（纸带）、（磁带）和（磁盘）等。2（数控装置）是实现数控技术的关键。3插补功能：简单的数控装置只能实现（直线插补）和（圆弧插补）。4数控机床（组成）：一般由输入（输出设备）、（数控装置）、（主轴和进给次服单元）、（位置输出装置）、（PLC及其接口电路）和（机床本体）等几部分组成。5目前常见的输入设备是（键盘），目前常见的输出设备是（显示器）。6伺服单元包括（主轴次服单元）和（进给次服单元）两部分。7根据所选电动机的不同，次服单元的控制对象可以是（步进电动机）、（直流伺服电动机）或（交流伺服电动机）。8开环数控机床所用的电动机主要是（步进电动机）。9工艺处理包括（选择对刀点）、（确定加工路线）和（切削用量）。10常用的编程方法有（手工编程）、（数控语言编程）和（图形编程）三种。11数控机床的坐标系采用右手坐标系。12（Z轴）为平行于机床主轴的坐标轴，首先确定Z轴因为它代表机床主轴方向。13编程中的误差控制：数控加工的误差主要由以下三部分组成：（逼近误差）、(插补误差) 和（圆整误差）。14准备功能G代码；辅助功能也称M功能。15G02顺时针圆弧插补指令 ；G03逆时针圆弧插补指令；16数据处理程序一般包括（刀具半径补偿）、（速度计算）以及（辅助功能处理）。17目前普通应用的两类插补为（基准脉冲插补）和（数据采样插补）。18逐点比较法插补过程的四个步骤为（偏差判别）、（坐标进给）、（偏差计算）和（终点判别）。19刀具补偿一般分为（刀具长度补偿）和（刀具半径补偿）。20数控装置是由（软件）和（硬件）组成。21数控软件最主要的特点是:（多任务性）和（实时性）.22数控软件的基本结构:1）前后台型结构模式2）中断型模式3）基于实时操作系统的结构模式。23（输入/输出接口）是数控装置与外界交换信息的通道.24现代数控系统中采用可编程逻辑控制器:（Programmable Logic ControllerPLC）。25数控装置中PLC有两种类型:（内装型PLC）和（独立型PLC）。26可编程序逻辑控制器的常用编程方法有:（接点梯形图法）和（语句表法）。27. 四位二进制编码盘的分辨角是（22.5)。28进给伺服系统通常由（伺服驱动装置）、（伺服电动机）、（机械传动部件）组成。29（进给脉冲的频率）代表了驱动速度，（脉冲的数量）代表了（位移量），而（运动方向）是由步进电动机的（各相通点顺序）来决定。30步进电动机和驱动线路完成由弱电到强电的转换和放大，驱动控制电路由（环形分配器）和（功率放大器）组成。31数控机床进给伺服系统中多采用（永磁式同步电动机）。交流主轴电动机多采用（交流异步电动机）。22常见的输入/输出接口:（直流模拟信号接口）、（直流数字信号接口）、（数控装置的通信接口）。判断选择题1联动轴数越多说明数控装置加工复杂空间曲面的能力越强，当然编程也越复杂。2脉冲当量反映了数控装置的运动控制精度。3脉冲当量越小，加工精度越高。4准备功能（G功能）的数量越多，一般说明数控装置的功能性强。除了机床本体以外的部分统称为（数控系统）。5数控装置主要完成与数字运算和管理等有关的功能。PLC主要完成与逻辑运算有关的动作。6位置检测装置通常安装在机床的（工作台上）或（丝杆上）7闭环控制的数控机床可以消除传动部件制造中存在的误差给工件加工带来的影响。8开放式数控系统：一个开放式的系统体系结构能够使供应商为实现专门的最佳方案去配置系统。9编好的加工程序在正式加工前，一定要经过检验。10当加工精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准的工艺基准上。11G00指令按系统给定的最高速度运行，不需要进给速度F。12G01、G02 、G03后也一定要有F指令。13X或U坐标值在数控机床的程序编制中是“有径值”，即按绝对坐标编程时X为直径值，按增量坐标编程时，U为镜向实际位移值的两倍，并附上方向符号。14插补实质上是根据有限的信息完成数据点的密化工作。15插补运算速度直接影响系统的控制速度，而插补计算精度有影响到整个CNC的系统的精度。16具有刀具补偿功能,在编制加工程序时，可以按零件实际轮廓编程,加工前测量实际的刀具长度、半径等,作为刀具补偿参数输入数控系统,就能加工出适合尺寸要求的零件轮廓. 反之不具刀具补偿功能,就不能按零件实际轮廓编程,17进给速度控制方法和采用的插补算法有关。18旋转变压器是一种角位移测量装置。5脉冲编码器是一种角位移检测装置。19直接测量优点：准确性高，可靠性好。20位置检测装置的主要作用：是为了提高机床的加工精度。21增量式脉冲编程冲码器不能测出轴在空间的绝对位置。22绝对式为消除二进制编码盘的非单性误差，可用葛莱码盘。23进给伺服系统作用是：接受数控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动装置作一定的转换和放大后，经伺服电动机和机械传动机构驱动机床的工作台等执行部件实现工作进给成快速运动。24闭环伺服系统根据位置在机床上安装的位置不同，进一步分为（闭环）和（半闭环）伺服系统。25闭环方式大量用在精度要求较高的大型数控机床。26半闭环伺服系统的精度低于闭环系统但高于开环系统。27直流伺服系统就是控制直流电动机的系统。28三相六拍比三相三拍控制方式步距角小一半。29步进电动机的步距累积误差将以一转为周期重复出现。30步进电动机的指令脉冲频率不能大于启动频率。31环形分配器功能可由硬件和软件产生。32变频调速是一种理想的调速方法。33使用圆弧插补指令前必须使用平面选择指令，指定圆弧插补平面。34编码器是一种旋转式检测装置。35准备功能G指令代码由字母G和其后的2位数字组成。1数字控制简称数控：是指数字化信号对机床或加工过程进行控制的技术，包括对机床工作台运动的控制和各种开关量的控制。2实现数字控制技术的设备就叫数控系统。3装备了数控系统的机床就叫做数控机床。4控制轴数：说明数控装置最多可以控制多个坐标轴。5联动轴数：表示数控装置可按一定的规律同时控制其运动的坐标轴数。6脉冲当量（分辨率）：脉冲当量反映了数控装置的运动精度，表示数控装置每发一个控制脉冲，机床的移动部分所移动的距离，称为实际脉冲当量或外部脉冲当量。脉冲当量越小加工精度越高。 7定位精度：指实际位置与指令位置的一致程度。8重复精度：指在相同的条件下，操作方法不变，进行规定次数的操作所得到的实际位置的一致程度。9点位控制数控机床：只要求能精确控制一个坐标点到另一个坐标点的定位精度而不管从一点到另一点接什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。10直线控制数控机床：一般要在两点间移动的同时进行切削加工所以不仅要求具有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动速度也要进行控制。11轮廓控制数控机床：一般同时控制两个或两个以上坐标轴，对位移和速度进行严格地不间断地控制，具有轮廓加工功能。12开环控制数控机床：没有检测反馈装置，数控装发出的指令信号流程是单向的，其精度主要决定与驱动元件和次服电动机的性能，开环数控机床所用的电动机主要是步进电动机。13数控编程：指从拿到零件图纸开始，到支撑数控机床所属的控制介质的整个过程。14手工编程：人工完成程序编程的全部工作成为手工编程。15图形编程：图形编程方法完全跑开抽象的符号语言是一种通过人机对话，利用菜单采取图形交互方式进行编程的自动编程方法。特点：图形元素的输入，加工路线的偏精加工和工艺参数的社顶等工作完全用图形方式以人机交互的方法进行编程人员几乎不需记忆任何指令语言，使编程过程要更加简单易学用。16机床坐标系：机床上固定的坐标系具有固定的原点和坐标轴方向，原点的位置在数控机床出厂时已经确定，数控装置内部的位置计算都是在机床坐标系内进行的。17编程坐标系：为了编程方便可以设置编程坐标系，编程时的坐标计算完全在编程坐标系里进行。18逼近误差：用近似计算方法逼近零件轮廓时所产生的。19插补：在数控加工中一般已知运动轨迹的起点坐标，终点坐标和曲线方程，数控系统根据这些信息实时地计算出各个中间点的坐标，通常把这个过程称为插补。插补实质上是根据有限的信息完成数据点的密化工作。插补的作用：插补运算速度直接影响系统的控制速度，而插补计算精度有影响到整个CNC的系统的精度。20G90绝对坐标：是以当前坐标系的原点为基准的坐标值。21G91相对坐标：以上一个程序的的终点为基准的坐标值。22数控系统的刀具半径补偿：就是把零件轮廓轨迹换成刀具中心轨迹。23数字式测量：将被测的量以数字形式来表示，测量信号一般为脉冲，可以直接把它送到数控装置进行比较和处理。24模拟测量：将被测的量用连续变量来表示。25步距角：控制线路每切换一次通电顺序，步进电动机每次转过的角度称为步距角。26三相单三拍方式，“单”是指每次只有一相绕组通电，“三拍”是指每三次换接为一个循环。三相六拍比三相三拍控制方式步距角小一半。27步距误差是指步进电动机运行时，转子每一步实际转过的角度与理论步距角之差值。28启动频率：空载时，步进电动机由静止状态突然启动，并进入不失步的正常运行的最高频率，称为启动频率或突跳频率。19变频调速：是成高速到低快速都可以保持有限的的转差率，因此它具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，可以认为是一种理想的调速方法。20用二进制代码做的码盘，如果电刷安装不准，会使得个别电刷错位，而出现很大的误差，一般称这种误差为非单值性误差。简答：1数控机床的加工过程：用数控机床加工工件时，首先由编程人员按照零件的集合形状和加工工艺要求将加工过程编成加工程序并记录在介质上。数控系统首先读入记录在介质上的加工程序，由数控装置将其翻译成机器能够理解的控制指令，再由伺服机系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电动机和进给次服电动和转动，并带动的工作台移动实现加工过程。2数控机床的特点：优点：1）适应性强2）加工精度高、质量稳定3）生产效率高、经济效益好4）减轻操作者的劳动强度、操作简单5）有利于生产管理的现代化6）具有故障诊断和监控能力缺点：1）造价高，很多企业特别是小企业还无法接受；2）调试和维修比较复杂，须专门的技术人员3）对编程人员的技术水平要求较高。3和普通机床比较，数控机床的机械部分有以下特点：1）数控机床的切削用量通常较普通机床大，所以要求机械部分有更大的刚度；2）数控机床的导轨要采取防止爬行的措施，3）数控机床的机械传动链要尽量的段，齿轮传动副和丝杠螺母副要采取消除间隙措施，一般采用滚珠丝杠以获得较好的动态性能；4）对要求加工较高的数控机床还应采取减小热变形、提高精度的措施4数控机床的分类：（一） 按数控制轨迹的特点分类1点位控制数控机床：只要求能精确控制一个坐标点到另一个坐标点的定位精度而不管从一点到另一点接什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。2直线控制数控机床：一般要在两点间移动的同时进行切削加工所以不仅要求具有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动速度也要进行控制。3轮廓控制数控机床一般同时控制两个或两个以上坐标轴，对位移和速度进行严格地不间断地控制，具有轮廓加工功能。（二） 按次服系统的类型分类1）开环控制数控机床没有检测反馈装置，数控装发出的指令信号流程是单向的，其精度主要决定与驱动元件和次服电动机的性能，开环数控机床所用的电动机主要是步进电动机。2）闭环控制数控机床（工作原理，控制原理。）（简答题）：将插补器发出的指令信号与测得工作台实际位置的反馈信号进行比较，根据其差值消除为止。采用璧还控制的数控机床可以消除传动不见制造中的误差给工件加工带来的影响，从而得到很高的精度。3）半闭环控制数控机床5数控语言编程过程主要氛围三个阶段：第一阶段是编写零件源程序；第二阶段包括译码和数学处理两个过程，第二段的作用是对零件源程序进行分析处理生成刀位数据；第三阶段是后果处理生成能被具体的数控机床接受约数控代码。6一个完整的数控加工仿真软件应包括以下功能：1）数控代码的翻译和检查2）毛坯和两件图形的输入和显示3）刀具的定义和图形显示4）刀具运动及余量程的动态图形显示5）刀具碰撞及干涉检查6）仿真结果报告。7数控装置的工作过程：1程序输入2译码3数据处理4插补5位置控制6输入输出（I/O）处理控制7显示8诊断10逐点比较法特点：运算简单过程清晰，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，输出脉冲速度变化小，调节方便，但不易实现两坐标以上的插补。11数字积分法（又称数字微分分析法DDA）优点是:易于实现多坐标联动,较容易地实现二次曲线,高次曲线的插补.并且有运算速度快,应用广泛等特点。12为什么要控制进给速度?(原因)它不仅直接影响到加工零件的表面粗糙度和精度,而且与刀具和机床的寿命及生产效率密切相关,有利于保证运动的平稳和准确定位。进给速度控制方法和采用的插补算法有关。13数控装置的作用主要是:读入数控加工程序,将其转换成控制机床运动和辅助功能要求的格式,分别送给进给电动机控制单元,主轴电动机控制单元和PLC,控制机床的移动。14多CPU结构的特点：1）能实现真正意义上的并行处理，处理速度快2）容错能力强，可靠性高3）有良好的适应性和可扩展性4）硬件易于组织规模生产。 15数控机床对位置检测装置的要求如下：1）工作可靠，抗干扰能力强；2）满足精度和速度的要求；3）易于安装，维护方便，适应机床工作环境；4）成本低。16进给伺服系统的组成：进给伺服系统是以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，通常由伺服系统驱动装置、伺服电动机、机械传动机机构等部件组成。作用是：接受数控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动装置作一定的转换和放大后，经伺服电动机和机械传动机构驱动机床的工作台等执行部件实现工作进给成快速运动。17对伺服系统的基本要求：1）位移精度高2）稳定性好3）快速响应4）调速范围宽5）低速大转矩18步进电动机的主要性能指标：1）步距角和步距误差2）静态转矩与距角特征3）最大启动转矩Mq4)启动频率5）连续运行频率6）矩频特性与动态转矩。19环行分配器：是用于控制步进电动