数控技术04077大自考复习资料.doc

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第一章绪论

1、数控加工的特点？

答1.可以加工具有复杂型面的工件2.加工精度高，质量稳定3.生产效率高4.改善劳动条件5.有利于生产过程的现代化：

2、数控加工的对象

答1.几何形状复杂的工件2.新产品的工件3.精度及表面粗糙度要求高的工件4.需要多道工序的工件5.原材料特别贵重的工件

3、数控技术，简称数控（NumericalControl）是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

现在又称为计算机数控（computernumericalcontrol，CNC）

4、数控系统一般由控制介质、输入装置、数控装置、伺服系统、执行部件和测量反馈装置组成。

5、控制介质概念：

――数控设备工作时，不需要操作者直接进行手工加工，但设备必须按操作者的意图进行工作，这就必须在操作者与设备间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称为控制介质，也称为信息载体，它可以是（穿孔带、穿孔卡、磁带、软磁盘）

6、输入装置的作用－－是将控制介质上的程序代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置中。

输入装置可以是（光电读带机、录音机或软盘驱动器）

7、数控装置－－是数控设备的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理，然后将各种信息指令输出给伺服系统使设备各部分进行规范有序的动作。

8、强电控制装置－－介于数控装置与被控设备之间，主要作用是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号，经过必要的编译、逻辑判断和功率放大后，直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件等，完成指令所规定的各种动作。

9、伺服系统（包括伺服驱动电路和伺服驱动元件，它们与执行部件上的机械部件组成数控设备的进给系统）作用：

把数控装置发来的速度和位移指令转换成执行部件的进给速度、方向和位移。

10、脉冲当量－－相对于每一个脉冲信号，执行部件都有一个相应的位移量。

其值越小，加工精度就越高。

11、数控系统的精度与速度主要取决于伺服系统

12、执行部件－－伺服系统的执行部件主要有功率步进电动机、电液脉冲马达、直流伺服电动机和交流伺服电动机等，其作用是将电控信号的变化转换成电动机输出轴的角速度和角位移的变化，从而带动执行部件进给运动。

13、数控系统按数控装置类型分类分为硬件逻辑数控系统（NC）和计算机数控系统（CNC）

14、数控系统按运动方式分类：

点位控制系统、点位直线控制系统、轮廓控制系统。

15、点位控制系统－－加工移动部件只能实现从一个位置到另一个位置的精确移动，在移动和定位过程中不进行任何加工，而且移动部件的运动路线并不影响加工精度。

16、采用点位控制系统的主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机及数控弯管机。

17、点位直线控制系统－－加工移动部件不仅要实现从一个位置到另一个位置的精确移动，而且能实现平行于坐标轴的直线切削加工运动及沿与坐标轴成45度的斜线进行切削加工，但不能沿任意斜率的直线进行切削加工。

18、数控系统按控制方式分类和各有什么优缺点？

答：

数控系统按控制方式分类分为开环控制系统、半闭环控制系统、闭环控制系统。

开环控制系统由于没有反馈装置，步距误差及机械部件的传动误差不能进行校正补偿，所以控制精度较低。

但结构简单、运行平稳、成本低、价格低廉、使用维修方便。

半闭环控制系统由于采用的角位移检测装置比直线位移检测装置结构简单、安装方便、稳定性能好、价格便宜且精度高于开环控制系统，但机械传动装置的误差未包含在反馈系统中，故控制精度不算很高。

闭环控制系统采用直接测量装置，且机械传动误差给予补偿，因此控制精度高，但价格贵、稳定性差。

19、数控系统按功能水平分类分高档数控系统、中档数控系统、低档数控系统

20、按用途分类：

金属切削类数控系统、金属成形类数控设备、数控特种加工设备。

21、概念（FMS、FMC、CIMS、CAD、CAE、CAPP、CAM）

22、数控技术的发展趋势

答：

1、高速化、高精度2、高可靠性3、多功能、4、智能化5、复合化

第二章数控加工工艺

1、工艺设计－－是指对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，它必须在程序编制工作以前完成。

2、数控加工的工艺设计内容有那些？

答：

选择并确定零件的数控加工内容、数控加工的工艺性分析、数控加工工艺路线设计、数控加工工序设计、数控加工专用技术文件的编写。

3、工艺考虑不周影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。

4、数控工艺特点（1、工艺详细2、工序集中）

5、不适合数控加工的内容：

答：

（1）占机时间长的加工内容

（2）加工部位分散（数控坐标轴不够）（3）按样板而非公式加工的曲面轮廓

6、对刀点－－通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点，一般在加工中是刀具相对零件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。

对刀点选定后，便确定了机床坐标系统和零件坐标系之间的相互位置关系。

7、对刀点的选择原则？

答：

1、所选的对刀点应使程序编制简单2、对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置3、对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置4、对刀点的选择应有利于提高加工精度。

5、对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。

8、数控加工采用工序集中原则，应尽量一次安装完成零件所有待加工面的加工。

应尽量采用通用夹具或组合夹具，必要时才设计专用夹具。

9、数控加工工序的划分：

答1.以一次安装、加工作为一道工序。

2、以同一把刀具加工的内容划分3、以加工部位划分工序4、以粗精加工划分工序。

10、数控加工顺序安排的原则？

答：

1、上道工序的加工一能影响下道工序的定位与夹紧。

2、先进行内腔加工，后进行外形加工3、以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。

11、走刀路线－－指刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括工步的内容，也反映了工步顺序。

12、确定走刀路线的注意事项：

1、寻求最短加工路线2、最终轮廓一次走刀完成3、选择切入、切出方向（切向切入切出）4、选择使工件在加工后变形小的路线

13、确定定位和夹紧方案的注意事项：

1、尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一2、尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面3、避免采用占机人工调整时间长的装夹方案4、夹紧力的作用点应落在工件刚度较好的部位。

14、刀位点：

平头立铣刀、端铣刀类刀具，刀位点在它们的底面中心；对钻头，刀位点在钻尖；对球头铣刀，刀位点在球心；对车刀、镗刀类刀具，刀位点为其刀尖。

15、换刀点－－是指为避免换刀时碰伤零件、刀具或夹具的位置

16、高效率的金属切削机床考虑的三大要素是：

被切削材料、切削刀具和切削用量。

17、切削三要素是：

主轴转速、进给量、背吃刀量。

18、数控加工技术文件有那些？

答：

数控编程任务书、工件安装和原点设定卡片、数控加工工序卡片、数控加工走刀路线图、数控刀具卡片。

19、数控加工对刀具的要求

答：

1、足够的强度与刚度2、高的刀具耐用度3、高的可靠性4、较高的精度5、可靠的断屑6、能够快速更换刀具。

20、回转型刀具的组成（主轴刀柄、中间接杆、适用刀具）

21、常用刀具材料（高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、金刚石、氮化硼）

22、数控机床最主要的参数是（坐标轴的行程）

23、影响零件加工精度的主要因素（机床因素和工艺因素）。

在机床因素中，主要有主轴回转精度、导轨导向精度、各坐标轴间的相互位置精度、机床的热变形等。

24、数控机床的功能包括（坐标轴数、联动轴数、辅助功能、数控系统功能选择）。

选择机床时主要考虑（坐标轴数、联动轴数）。

25、可靠性－－是指在规定的条件下（如环境温度、使用条件及使用方法等）数控机床维持无故障工作的能力。

26、平均无故障时间－－是指一台数控机床在使用中两次故障间隔的平均时间，即数控机床在寿命范围内总工作时间和总故障次数之比。

27、平均修复时间－－是指数控机床从出现故障开始直到能正常使用所用的平均修复时间。

28、有效度－－是指一台可维修的机床，在某一段时间内，维持其性能的概率。

第3章数控加工的程序编制

1、数控加工程序－－根据被加工零件的图样、技术要求及其工艺要求等切削加工的必要信息，按照具体数控系统规定的指令和格式，编制出的加工指令序列

2、数控程序编制（数控编程）－－从零件图的分析到制成数控加工程序单的全部过程。

3、数控编程的内容与步骤？

答：

分析零件图样、工艺处理、数学处理、编制数控程序、输入数控系统、程序检验、首件试切削。

4、程序检验的方法（空走刀方式检验、模拟软件进行模拟、用石蜡、木材等易切削材料进行试切、在具有图形显示功能和动态模拟功能的机床上进行图形模拟刀具轨迹）

5、程序检验只能检查运动正确与否，不能检查由于刀具调整不当或数学处理误差而造成的加工精度超出图样技术要求。

因此首件试切削的目的：

检验加工精度。

6、数控编程方法（手工编程、自动编程、CAD/CAM编程）

7、标准规定工件是静止的，而刀具相对于静止的工件运动；并且，以刀具远离工件的运动方向为正方向。

8、标准规定（数控机床的坐标系采用右手定则的笛卡儿坐标系，旋转轴的正方向根据右手螺旋定则来确定）

9、刀具半径补偿--垂直于刀具轨迹的位移，用来修正实际的刀具半径与编程的刀具半径的差异

10、插补--机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。

即在已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，也称为“数据点的密化”。

11、坐标轴的确定（先确定Z轴，再确定X轴，最后确定Y轴）

12、机床坐标系统－－以机床原点为坐标原点建立起来的X，Z轴直角坐标系称为机床坐标系。

它是机床固有的坐标系，在出厂前已经调整好，一般情况下，不允许用户随意变动。

13、工件坐标系－－是编程人员根据零件图及加工工艺等建立的坐标系，其各轴应与所使用的数控机床相应的坐标轴平等。

14、绝对坐标系－－刀具运动轨迹的坐标值均是以固定的坐标原点为基准来计量的坐标系。

15、基点－－由直线和圆弧组成的零件轮廓上各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标、两几何元素的交点或切点称为基点。

16、节点－－逼近非圆曲线的若干个直线段或圆弧段的交点或切点称为节点。

17、模态指令（续效指令）－－是指在某一段程序应用后可以一直保持有效状态，直到撤销这些指令；

18、非模态指令（非续效指令）－－是指单段有效指令，仅在编入的程序段中有效。

19、熟练掌握指令意义（G02－R的正负问题、G03、G17、G18、G19、G90、G91、G40、G41、G42、G43、G44）M00与M01、M02与M30的区别。

M03、M04、M05、M06、M07－09、M98、M99的意义。

20、数控机床在切削圆锥面或圆弧面时，须进行刀尖圆弧半径补偿。

21、孔加工固定循环程序格式中G98（加工完成后返回初始点）G99（加工完成后返回参考平面）

第4章数控机床的工作原理

1、插补器－－完成插补工作的装置称为插补器。

（硬件插补器与软件插补器的区别？

）

2、插补的分类（基准脉冲插补和数据采样插补）

3、基准脉冲插补又称为行程标量插补或脉冲增量插补。

适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统、闭环数控系统中粗精二级插补的精插补以及特定的经济型数控系统。

4、数据采样插补又称为时间标量插补或数字增量插补。

适用于高精度数控系统。

5、掌握直线和圆弧的逐点比较法（重点）

第5章计算机数控装置

1、数控装置的功能－－正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入输出任务。

2、数控装置将数控加工程序信息近两类控制量分别输出：

一类是连续控制量，送往驱动控制装置；另一类是离散的开关量，送往机床电器逻辑控制装置，控制机床各组