数控机床复习资料第三版.docx

1、数控机床复习资料第三版机床数控技术及应用复习资料填空1.现代数控机床（即 CNC 机床）一般由 程序载体 、输入装置、数控装置、伺服 驱动及检测装置、机床本体及其辅助控制装置 组成。2.数控机床的分类1）按运动控制方式分类：点位 控制数控机床、 直线 控制数控机床、 轮廓 控制数控机床2）按伺服系统类型分类：开环控制数控机床、 闭环控制数控机床、 半闭环 控制数控机床区别标志： 有无位置检测装置 ，没有为开环控制，有则为闭环控制；半闭环 也带有检测装置，检测转角。3.数控加工程序编制方法： 自动编程、手工编程4.数控编程指令采用有 EIA 和 ISO 标准，我国采用的是 ISO 标准。5.切削

2、用量包括 主轴转速（切削速度）、切削深度、进给量 三个要素。主轴转速（ S=1000Vc /D,Vc 表示切削速度， D（mm）表示工件或刀具的直径）切削深度由工艺系统的 刚度 决定。6.刀具补偿的作用： 把零件轮廓转换成刀具中心点的轨迹7.CNC 实施插补前必须完成的两件工作： 1 刀具补偿； 2进给速度处理 。CNC装置控制刀具中心点。8.旋转变压器是根据 互感原理 工作的。由定子和转子组成，分为有刷和无刷两种。9.伺服系统常见驱动元件： 步进电机、直流电机、交流电机和直线电机 。10.步进电机用 电脉冲信号 进行控制， 并将电脉冲信号转换成相应的 机械角位移 。11直线电机是 直接产生直

3、线运动 的电磁装置，电磁力矩直接作用于工作台。12 用直线逼近曲线的方法： 等间距法、等步长法和等误差法 。计算节点的方法：等间距法、等步长法、等误差法。13在编程时， X 方向可以按半径值或直径值编程。按增量坐标编程时，以径向 实际位移量的 2 倍值 表示。14对刀的实质： 使“刀位点”与“对刀点”重合 。15常见的三种机床布局形式： 平床身布局、斜床身布局和立式床身布局 。1 / 2016数控机床进给运动分为 直线运动 和圆周运动 两大类。17数控机床与传动机床相比优点是： 滚珠丝杠螺母副18实现直线进给运动的三种形式： 过丝杠螺母副、过齿轮齿条副、直接采用直19线电机驱动原则：后一刀的切

4、削深度不能超过前一刀切削深度23 刀具半径补偿原则： 内轮廓增大，外轮廓减小。24 切削内轮廓角时，过渡圆弧的半径应 大于刀具半径。25 在加工中心上，刀具的交换方式通常可以分为 斜无机械手换刀 和带机械手换 刀。26数控机床的圆周运动包括： 分度运动 和连续圆周进给运动 。27回转工作台的型式： 分度工作台 和数控回转工作台 。28.CK6132 数控车床系统的三大主功能： 加工主功能、参数主功能、操作主功能29.CK6132 数控车床系统的操作面板由： 地址功能键盘区域、数字键盘区域、手 动键盘区域 三个区域组成。30.机床零点是一个固定点；工作零点可用程序指令来设置和改变；机床参考点一般

5、为机床各坐标轴的正极限位置。部分指令介绍准备功能 G 代码（常用的有 G00-G99）, 按功能分为模态代码和非模态代码。 模态代码一旦被指定，功能一直保持，非模态代码只在本程序段中生效。表一 常用准备功能 G代码代码状态功能代码状态功能G00模态点定位G17模态XY 平面选择G01模态直线插补G18模态ZX 平面选择G02模态顺时针方向圆弧插补G19模态YZ 平面选择2 / 20G03模态逆时针方向圆弧插补G90模态绝对尺寸G04非模态暂停G91模态增量尺寸G40模态刀具补偿 / 刀具偏置注销G92非模态预置寄存G86模态指令格式： G86 X Z K I R N L注意：1.G90、G91

6、 不能同时在同一个程序段中出现，对坐标 X 、Y 、Z 起作用；2.G92 指令仅用于工件坐标系的设定，只对原点起作用。3.对于数控车床，默认在 ZX （ G18）平面加工，数控铣床默认 XY （G17）平面 内加工。4.G86指令格式中： X 表示 X 向直径变化， X =0 时是直螺纹。 Z 表示螺纹R 表示螺纹实际牙型高降速段终点 Z 坐标，绝对或相对均可； K 表示螺距； I 表示螺纹每次切削后， 在 X 方向上的退刀量，外螺纹为正值，内螺纹为负值。度，正值； N 表示螺纹头数（ 1-5）， L 表示螺纹循环加工次数。加工螺纹前，必须先进行精加工； 加工整圆只能用圆心坐标编程 。二圆弧

7、插补的顺逆判断判断步骤：1.找出要判断的圆弧所在的平面2.用右手笛卡尔规则找出垂直圆弧所在平面的坐 标轴3.用右手握住垂直圆弧的坐标轴， 大拇指指向该坐 标轴的负方向4.四指弯曲的方向为顺圆 G02 ，相反为 G03以 XY 平面为例：1. 圆心坐标编程： 用 I 、J、K 指定圆心位置。G17 G02X Y I J FG17 G032. 半径 R 编程： 用圆弧半径 R 指定圆心位置。3/ 20G17 G02X Y R FG18 G03注意： （1）采用绝对坐标编程时， X 、 Y 、Z 的值为圆弧插补的终点坐标值；2）采用增量坐标编程时， X、Y、Z 的值为圆弧插补的坐标增量值。3）无论是

8、绝对坐标编程还是增量坐标编程， I、 J、K 都为圆心坐标相对于圆弧起点坐标的增量值。4）圆弧所对的圆心角 180 o时，用 +R 表示， 180o时，用 -R 表示。三工件坐标系设定指令 G92G92 XA YA ZA式中 XA、YA、ZA 的值是当前刀具位置相对于加工坐标系的原点位置的值。注意：刀具相对于机床坐标系的位置并没有改变。四 辅助功能 M代码程序结束指令 M02五F、S、T 代码F 代码进给速度 S代码主轴转速或切削速度 T 代码刀具 功能指令简答题（黑色字体为名词解释 ）1. 数控机床各部分装置的作用？数控装置：3 生产效率高；5 良好的经济效率。接收并存储输入装置传输来的信息

9、，并进行数据变换、插补运算，完成各种控 制功能。伺服驱动及检测装置： 把 CNC装置的脉冲信号转换成机床运动部件的运行，同时检测电机工作台位移进行反馈。机床本体： 完成各种切削加工。2.数控机床的应用特点？1生产柔性大； 2 加工精度高；4 减轻劳动强度，改善劳动条件；3.数控机床的应用范围？数控机床适用于品种变换频繁、批量较小，加工方法区别大且复杂程度较高的零件。4.数控机床的分类4/ 20按运动控制方式分类：点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床按伺服系统类型分类：开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床5.点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床各自特点及典型机床

10、？1）点位控制机床特点：机床运动部件只能实现从一个位置到另一个位置的精确定位，452）直线控制机床特点： 机床运动部件不仅要实现从一个位置到另一个位置的精确定位，而且要求机床工作台或刀具以给定的进给速度，沿平行于坐标轴的方向或与坐标轴呈3）轮廓控制机床特点：机床运动部件能够实现两个或两个以上坐标轴的联动控制，使6.数控加工编程步骤：7.机床坐标系建立原则？a 标准坐标系用右手笛卡尔直角坐标系；b 刀具相对静止的工件而运动的原则；c 增大工件和刀具之间距离的运动方向为坐标轴正方向。8.机床原点和参考点定义机床原点 ：是机床上的一个固定点， 也是工件坐标系、 机床参考点的基准点， 机床厂商设定。机

11、床参考点 ：是机床厂商设定在机床上的一个固定点，一般位于机床坐标轴的正极限位置， 用于对机床工作台与刀具相对运动的测量系统进行标定测量。9.工序与工步的定义和划分方法工序 ：指一个零件在同一台机床上完成的全部加工内容。划分方法： 1 按所用刀具加工的内容加工； 2 按加工部分划分； 3 按粗、细加工划分。工步 ：指零件在同一台机床上一次装夹，用同一刀具完成的全部加工内容。划分方法： 1 按加工精度划分； 2 按效率划分。10.对刀点定义和选择原则对刀点 ：是数控机床加工时刀具相对于工件运动的起点，也是程序的起点。也叫起刀点。5/ 20对刀点的选择原则： 应便于简化程序编制，在机床上容易找到，加

12、工过程便于检查，引起的 加工误差要小。对刀的实质：使“刀位点”与“对刀点”重合。刀位点 ：表示刀具特征的基准点 。换刀点 ：指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。会找刀具的刀位点：下图黑圆圈为刀位点11.加工路线的定义和确定原则加工路线 ：指加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹和方向。1 保证被加工零件的加工精度和表面粗糙度；2尽量使数值计算简单，以减少编程工作量；3尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间和换刀次数以提高生产率。12.基点和节点基点 ：构成零件轮廓的两相邻几何元素的交点或切点。节点 ：在误差允许范围内，逼近非圆曲线的若干个直线段或圆弧段的交点。13.插补定义插补 ：根

13、据进给速度和给定轮廓线的要求， 在轮廓的已知点之间确定一些中间点的方法称为 插补，即数据密化过程。也叫最小分辨率。最小分辨率： 刀具或工件能够移动的最小工作量称为数控机床的脉冲当量， 插补方法分类：基准脉冲插补（逐点比较法、数字插补法）、数据采样插补 脉冲当量 ：每个单位脉冲对应坐标轴的位移量称为脉冲当量。插补的实现：硬件插补和软件插补14.刀具中刀具半径补偿刀具半径补偿 ：轮廓加工中， 是按零件轮廓进行编程的。由于刀具总有一定的半径， 心轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓， 而是偏移轮廓一个刀具半径值。 这种偏离称为刀6/ 20具半径补偿。刀具补偿方法： B 刀具半径补偿、 C 刀具半径补偿

14、B 刀具半径补偿要求编程轨迹的过渡方式为圆角过渡，且连接处必须相切。圆角过渡：轮廓线之间以圆弧连接，并且连接处轮廓线必须相切。刀具半径矢量：再加工过程中始终垂直于编程轨迹， 大小等于刀具半径， 方向指向刀具中心 的矢量。15.过渡方式矢量夹角：指两编程轨迹在交点处非加工侧的夹角。程序段间转接方式：伸长型、缩短型和插入型16.位置检测装置的组成和分类服系统的重要组成部分。数控系统中的检测装置分为位移、速度和电流三种类型。按检测方式分类：直接测量和间接测量；按测量装置编码方式分类：增量式测量和绝对式测量；按检测信号的类型分类：模拟式测量和数字式测量；按运动形式分类：回转型和直线型；按信号转换的原理：光电效应、光栅效应、电测感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应等。17.对位置检测装置的要求：1工作可靠，抗干扰能力强； 2 能满足精度和速度的要求； 3 使用维护方便，适合机床的工作环境； 4 成本低； 5 便于与数控系统相连。18直线感应同步器直线感应同步器是由定尺绕组和滑尺绕组组成。7/ 20定尺安装在机床的不动部件上，滑尺安装在机床的移动部件上。20光栅的定义和组成光栅：是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件。光栅分为长光栅和圆光栅，分别测量线位移和角位移，测量精度较高。光栅是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成