数控技术考试重点.pdf

蒋彦程哈尔滨工业大学2013 年 5 月 数控技术知识复习数控技术知识复习 1 1 1 1 名词解释名词解释 1 点位控制 严格控制点与点间的距离 而与路径无关 2 轮廓控制 控制轮廓加工 不仅对坐标的移动量进行控制 而且对各坐标的速度及它 们之间的比率都要进行严格控制 以便加工出给定的轨迹 3 插补 指在被加工轨迹的起点和终点之间 插进许多中间点 进行数据点的密化工作 然后用已知线型 如直线 圆弧等 逼近 4 加工中心 能自动换刀的数控机床称为加工中心 简称 MC 5 并行处理 指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不 同的工作 6 C 刀补 直接算出刀具中心轨迹的转接交点 然后再对原来的程序轨迹做伸长或缩短 的修正的方法 7 刀补 在编程时 所设想的刀具长度 半径 刀尖等与实际加工时不一致 其差可用 偏置量设定 这样在不变更程序的情况下 也能按照程序指令的尺寸加工工件 8 模态 G 代码 指一经在一个程序段中指定 其功能一直保持到被取消或被同组其它 G 代码所代替 即在后续的程序段中不写该代码 功能仍然起作用 9 非模态 G 代码 其功能仅在所出现的程序段内有效的代码称为 G 代码 10 分辨率 闭环数控机床的最小检测单位 也叫设定单位 2 2 2 2 简答题简答题 1 直流速度控制单元两种调速方法的原理 分为 晶闸管 可控硅调速系统 通过改变晶闸管的触发角 就可以改变输出电压 达 到调节直流电机速度的目的 晶体管脉宽调制调速系统 通过脉宽的连续变化 使电枢电压的平均值也连续变化 因 而使电机的转速连续调整 两种方法都是先接收转速指令信号 多为电压值 通过速度控制电路变为电机的电枢 电压 达到速度调节的目的 2 CNC 装置的软件结构组成及特点 其软件结构包括管理和控制两大部分 管理部分包括 输入 I O 处理 通讯 显示 诊断以及加工程序的编制管理等程序 控制部分包括 译码 刀具补偿 速度处理 插补和 蒋彦程哈尔滨工业大学2013 年 5 月 位置控制等软件 特点是 多任务并行处理和多重实时中断 3 数控插补的方法分为哪两类 各有什么特点 基准脉冲插补 其特点是每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲 因此各坐标仅 产生一个脉冲当量或行程的增量 脉冲序列的频率代表坐标运动的速度 而脉冲的数量代表 运动位移的大小 这类插补运算简单 容易用硬件电路来实现 数据采样插补 其采用时间分割思想 根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期 的进给直线段 以此来逼近轮廓曲线 尤其适用于闭环或半闭环控制系统 4 刀具半径补偿的作用是什么 各有哪些指令 含刀补取消 及指令含义 在什么移动 指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能 由于刀具运动轨迹是由刀具中心轨迹确定的 所以在加工工件时 铣刀中心应偏离工件轮廓 一个刀具半径值 刀具半径补偿就是实现这一功能的方法 G41 左刀补 G42 右刀补 G40 撤销刀补 在 G00 或 G01 指令下才能建立和取消刀 补 5 数控机床检测装置按照被测量的性质分为哪几类 并列举三种以上检测装置 可分为 位移 速度和电流三种检测装置 如脉冲编码器 光栅尺 磁栅尺 交 直流测速 发电机 霍尔速度传感器 旋转变压器 感应同步器 6 简要说明数据采样原理 CNC 装置的前加减速控制与后加减速控制各有什么优缺点 前加减速控制 优点是不影响实际插补输出的位置精度 缺点是需要预测减速点 预测工作 需要完成大量的计算 后加减速控制 优点是不需要预测减速点 在插补输出为零时开始减速 缺点是由于它对个 运动坐标轴分别进行控制 实际各坐标轴的合成位置就可能不准确 但这种影响只有在减速 过程中有 7 数控机床的组成及各部分的作用 组成 1 信息输入 这部分是数控机床的信息输入通道 加工零件的程序和各种参数 数据通过输入设备送进计算机系统 2 数控装置 它接收输入信息后 经过译码 轨迹计算 插补运算和补偿运算 再给各个 坐标的伺服驱动系统分配速度 位移指令 3 伺服驱动装置和检测反馈装置 它接收经过处理的信号 然后经过调解 转换 放大以 后去驱动伺服电机 带动机床的执行部件运动 4 机床本体 起支撑 传递运动等等功能 蒋彦程哈尔滨工业大学2013 年 5 月 5 机电接口 实现数控装置和机床之间的联系 8 CNC 装置是如何工作的 输入 译码 数据处理 插补 位置控制 I O 处理 显示 诊断 9 数控程序段的格式 NxxxxGxxX xxxx xxxY xxxx xxxFxxSxxTxxMxxLF N 数字为程序段的序号 G 数字为准备机能指令 X Y Z 表示指定运动坐标尺寸 F 代 码表示进给速度 S 代码表示主轴转速 T 为刀具指令 M 代码为辅助机能指令 LF 为程 序段结束符号 10 CNC 系统中 数据处理时 为什么其内部总是同时存在有三个程序段信息 这是用 CNC 系统的刀补状态决定的 第一程序段不 BS 读入 在 BS 中算得第一段刀具 中心轨迹 被送入 CS 中暂存 又将第二段程序读入 BS 算出第二个程序的刀具中心轨迹 然后进行这两段程序轨迹连接方式判别 根据结果 对第一段刀具中心轨迹进行修正 然后 将第一段刀具中心轨迹由 CS 送入 AS 中 第二段刀具中心轨迹由 BS 送入 CS 中 随后由 CPU 将 AS 中的内容总到 OS 中进行插补运算 利用插补时间 第三段程序被读入 BS 中 11 数控检测装置的作用 起着测量和反馈的作用 它发出的信号传送给数控装置或专用控制器 构成闭环控制 12 CNC 加减速控制的作用 保证机床在启动或停止时不产生冲击 失步 超程或振荡 3 3 3 3 DDADDADDADDA 法插补原理法插补原理 了解直线插补和圆弧插补的原理 彻底了解积分表 4 4 4 4 直线透射光栅的工作原理 直线透射光栅的工作原理 当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度 并且两个光栅尺刻面 相对平行放置时 在光源的照射下 位于几乎垂直柵纹上 形成明暗相间的条纹 这种条纹 称为 莫尔条纹 莫尔条纹特点 两片两光栅相对移过一个栅距 莫尔条纹移过一个条纹间距 放大作用 均化误差作用 数控编程数控编程 车 N10 G92 X160 Z60 设置工件坐标系 N15 G28 U0 W0 返回参考点 蒋彦程哈尔滨工业大学2013 年 5 月 N20 G00 X48 Z2 快速进刀到退刀点 N25 G01 Z0 F0 15 走到切削起点 设置进给速度为 0 15mm r N30 X50Z 1 车倒角 N35 Z 20 车 BC 段 N40 G02 X50 Z 40 R45 车圆 CD 段 N45 G01 X60 Z 60 F0 15 车锥面 ED N50 G03 X60 Z 100 R80 车圆 EF 段 N55 G01 X60 Z 120 车 FG 段 N60 X80 车端面 N65 G28 U0 W0 返回参考点 N70 M05 主轴停止转动 N75 M30 程序结束 铣 N1 G92 X0 Y0 Z0 设定绝对坐标系 刀具位于开始位置 o N2 G90 G17 G00 G41 X20 Y14 Z0 移到加工起点 并建立刀具半径补偿 N3S500 M03 主轴转速为 500r min 顺时针方向 逆时针的话为 M04 N4 Z 5 铣刀下降 5mm N5 G01 Y62 F100 铣平面 N6 G02 X44 Y86 R24 铣柱面 N7 G01 X90 铣平面 N8 G03 X120 Y56 R30 铣柱面 N9 G01 Y40 铣平面 N10 X100 Y14 铣平面 N11 X20 铣平面 N12 G00 Z5 M05 快速返回初始平面 主轴停止转动 N13 G40 X0 Y0 Z0 取消刀补 N14 M30 程序结束 钻孔 N001 G92 X0 Y0 Z0 工件坐标系设置在参考点上 N002 G90 G00 Z50 T01 M06 快速运动到换刀点 换刀 N003 G43 Z25 H01 运动到初始平面 进行长度补偿 蒋彦程哈尔滨工业大学2013 年 5 月 N004 S600 M03 主轴正转 N005 G99 G81 X115 Y 80 Z 67 R 27 F120 定位 钻孔 1 返回到 R 平面 N006 G98 Y 170 定位 钻孔 2 返回到初始平面 N007 G99 X465 定位 钻孔 3 返回到 R 平面 N008 G98 Y 80 定位 钻孔 4 返回到初始平面 N009 G00 X0 Y0 M05 X Y 坐标返回到参考点 主轴停 N010 G49 Z50 T02 M06 快速移动到换刀点 取消长度补偿 换上 T02 刀具 N011 G43 Z25 H02 运动到初始平面 进行长度补偿 N012 S600 M03 主轴正转 N013 G99 G82 X190 Y 80 Z 50 R 27 F120 定位 钻孔 5 返回到 R 平面 N014 G98 Y 170 定位 钻孔 6 返回到初始平面 N015 G99 X390 定位 钻孔 7 返回到 R 平面 N016 G98 Y 80 定位 钻孔 8 返回到初始平面 N017 G00 X0 Y0 M05 X Y 坐标返回到参考点 主轴停 N018 G49 Z50 T03 M06 快速移动到换刀点 取消长度补偿 换上 T02 刀具