數(shù)控技術(shù)復習題一

1、海量資源,歡送共閱第一章概論1. 什么是計算機數(shù)控技術(shù)？ ( CNC計算機數(shù)控技術(shù)是利用計算機采用數(shù)字指令信號對機電產(chǎn)品或設(shè)備進行限制的一種自動限制技術(shù)2. 與傳統(tǒng)機床相比,數(shù)控機床具有哪些特點？自動化程度高,加工精度高,生產(chǎn)率高,對工件的適應(yīng) 性強,有利于生產(chǎn)治理信息化3. 數(shù)控機床的開展趨勢如何？I智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、高速化、精密化、復合化4. 什么叫工件坐標系？在數(shù)控加工中,工件坐標系與機 床坐標系有何關(guān)系？工件坐標系是為編程人為設(shè)定的坐標系.工件坐標系各 軸要與機床坐標系平行,加工工件時,通過對刀實現(xiàn)工件坐 標系與機床坐標系重合. 2 I;5. 數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)限制方式可分成哪幾

2、類 ？各有什 么特點？分類：開環(huán)限制數(shù)控機床特點：機床結(jié)構(gòu)簡單,本錢低,但加 工精度低；閉環(huán)限制數(shù)控機床機床加工精度高,但結(jié)構(gòu)復雜,成海量資源,歡送共閱本高；半閉環(huán)限制數(shù)控機床機床加工精度、結(jié)構(gòu)復雜程度、 本錢適中.6. 數(shù)控機床按運動軌跡限制方式可分成哪幾類？各有什么特點？分類：點位限制數(shù)控機床特點：CNC系統(tǒng)無插補器,可實現(xiàn) 定位精度、定位時-J！ L I間、移動速度,對 廠xX'i)運動軌跡無精度要I求；連續(xù)限制數(shù)控機床這類機床帶有插補器,以精確實現(xiàn) 各種曲線或曲面的加工.7. 如何確定立式數(shù)控銑床坐標系的各軸？Z軸：平行于主軸,遠離工件的運動方向為正方向；X軸：位于與主軸垂直的

3、平面內(nèi),由刀具向立柱看,X軸的正向指向右邊；Y軸：由確定的X軸、Z軸,按右手定那么來確定.8. 如何確定立式數(shù)控車床坐標系的各軸？Z軸：平行于主軸,遠離工件的運動方向為正方向；海量資源,歡送共閱X軸：垂直主軸軸線且平行于橫向滑板,使刀具遠離工件的方向為X軸的正向；8什么是數(shù)控機床？它由哪些局部組成？答：數(shù)控機床是一種利用數(shù)控技術(shù),準確根據(jù)事先安排的工 藝流程,自動實現(xiàn)規(guī)定動作的金屬加工機床. 它由輸入介質(zhì)、數(shù) 控裝置、伺服系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)和機床等局部組成.題型變換：數(shù)控機床的輸入介質(zhì)是指 光電閱讀機穿孔機穿孔帶、磁帶和軟磁盤零件圖紙和加工程序單I9用框圖說明一般數(shù)控機床的工作原理.答：數(shù)控機床的

4、工作原理如圖1-1所示.首先將零件圖紙的 形狀、尺寸和技術(shù)條件、加工工藝等根據(jù)規(guī)定的格式和代碼,記 錄在輸入介質(zhì)上例如穿孔帶、磁帶和軟磁盤等,并輸入數(shù)控 裝置.數(shù)控裝置由輸入、信息處理和輸出三局部構(gòu)成.輸入介質(zhì) 通過輸入單元例如光電讀帶機后,轉(zhuǎn)換成可以識別的信息, 由信息處理單元加以處理,再通過輸出單元發(fā)出位置、速度等指 令脈沖信號給伺服系統(tǒng).伺服系統(tǒng)的作用是將來自數(shù)控裝置 的各種指令,轉(zhuǎn)換成機床移動部件運動.反應(yīng)系統(tǒng)再將機床的實 際位置、速度等參數(shù)檢測出來,轉(zhuǎn)換成電信號,輸送到數(shù)控裝置, 使數(shù)控裝置能夠校核該機床實際位移情況是否與指令一致,并發(fā) 出指令糾正所產(chǎn)生的誤差.海量資源,歡送共閱系統(tǒng)

5、,以補償加工環(huán)境參數(shù)的變化.題型變換：數(shù)控機床的數(shù)控裝置包括.光電讀帶機和輸入介質(zhì)步進電機和伺服系 統(tǒng)輸入、信息處理和輸出單元位移、速度傳感器和反應(yīng)系統(tǒng)_、/ XA 'll _710 .在數(shù)控機床的編程時,一般假定刀具相對于靜止工件運I動的原那么.11.數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與普通機床相比,有何特點？答：數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機床,與普通機 床相比,應(yīng)該具有更好的剛性和抗振性,相對運動面的摩擦系數(shù) 要小,傳動部件之間的間隙要小.12簡述機床數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和組成局部.答：機床數(shù)控系統(tǒng)在輸入某種介質(zhì)載有的、以規(guī)定格式記錄 的指令后,能自動譯解指令,并使所限制的機床執(zhí)行指令,有時

6、 還能監(jiān)控其執(zhí)行結(jié)果,以保證得到要求的精度和功能.機床數(shù)控 系統(tǒng)一般由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)構(gòu)成.對于較高級的 機床數(shù)控系統(tǒng)還包括反應(yīng)系統(tǒng)和適應(yīng)控系統(tǒng).13 .機床數(shù)控系統(tǒng)的類型很多,根據(jù)伺服系統(tǒng)來分類,可海量資源,歡送共閱分為開環(huán)限制系統(tǒng)、閉環(huán)限制系統(tǒng)和半閉環(huán)限制系統(tǒng).根據(jù)運 動方式來分類,可分為點位限制系統(tǒng)、點位/直線限制系統(tǒng)和連 續(xù)限制系統(tǒng).根據(jù)坐標值的表示方式可分為增量坐標限制系統(tǒng) 和絕對坐標限制系統(tǒng).14. 什么叫脈沖當量？它影響數(shù)控機床什么性能？它的值一 般為多少？答：相對于每一脈沖信號的機床運動部件的位移量稱為脈沖 當量,又稱作最小設(shè)定單位.它的大小視機床精度而定,一般為I

7、0.010.0005cm.脈沖當量影響數(shù)控機床的加工精度,它的值取 得越小,加工精度越高.題型變換一：數(shù)機床的最小設(shè)定單位又稱作 脈沖當量.y-I Jd I f題型變換二：脈沖當量是. 相對于每一脈沖信號,傳動絲杠所轉(zhuǎn)過的角度 相對于每一脈沖信號,步進電機所回轉(zhuǎn)的角度 脈沖當量乘以進給傳動機構(gòu)的傳動比就是機床部件位移量 對于每一脈沖信號,機床運動部件的位移量 2 I;題型變換三：脈沖當量的值取得越 小,加工精度越高.15. 開環(huán)限制系統(tǒng)中,多采用 步進電機作為伺服電機.16. 閉環(huán)限制系統(tǒng)的反應(yīng)裝置.裝在電機軸上裝在位移傳感器海量資源,歡送共閱裝在傳動絲杠上裝在機床移動部件上17. 閉環(huán)系統(tǒng)比

8、開環(huán)系統(tǒng)及半閉環(huán)系統(tǒng).穩(wěn)定性好故障率低精度高精度低10點位限制系統(tǒng).必須采用增量坐標限制方式必須采用絕對坐標限制方式 刀具沿各坐標軸的運動之間有確定的函數(shù)關(guān)系 僅限制刀具相對于工件的定位,不規(guī)定刀具運動的途徑18. DNC系統(tǒng)是指.z-I J/ I f適應(yīng)限制系統(tǒng)群控系統(tǒng)柔性制系統(tǒng) 計算機數(shù)控系統(tǒng)題型變換二：AC限制是指-'I ；閉環(huán)限制自動化工廠群控系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)19. 加工中央是指 2 I;柔性制造單元FMC分布式DNC系統(tǒng)適應(yīng)限制系統(tǒng)自動換刀數(shù)控機床20. 近年來數(shù)控系統(tǒng)開展很快,數(shù)控機床進給速度已從 3 5m/min增加到1530m/min,而最小設(shè)定單位已從 0.00

9、1mm減 少到 0.0001mm海量資源,歡送共閱第二章CNC系統(tǒng)的根本原理1.數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)由哪幾局部組成？輸入/輸出設(shè)備、計算機數(shù)字限制裝置、可編程限制器、 強電限制局部、主軸調(diào)速驅(qū)動單元及主軸電機、進給伺服驅(qū) 動單元及進給電機、輔助裝置電動執(zhí)行器、位移與速度檢測 裝置.2 .在CNC中,何謂插補？有哪兩大類插補算法？插補是根據(jù)給定的刀具運動軌跡和進給速度,采用適當 的計算方法,在運動的起點和終點之間,計算出滿足預(yù)定要I求的中間點及其坐標.基準脈沖插補,數(shù)據(jù)采樣插補9. 在數(shù)控加工中,刀具位置補償?shù)淖饔煤驮硎鞘裁矗吭恚簲?shù)控系統(tǒng)的刀具位置補償功能是指利用兩把刀具 位置坐標的差作為位

10、置的補償值,對刀具的運動軌跡進行坐 標變換坐標平移,使兩刀具的位置等同,可共用相同的 2 I ； 程序?qū)α慵M行相同的加工.作用：數(shù)控系統(tǒng)具有刀具位置補償功能,盡管各刀具的 位置不同,我們可以按任一把刀具編程.用另外刀加工時,只要 將該刀具與編程刀具位置的補償值存入指定的存放器,使用系統(tǒng) 的位置補償功能,都可用該程序加工出要求零件.到達簡化編程 海量資源,歡送共閱 的目的3. 工業(yè)限制計算機與通用計算機相比,有什么顯著特點？答：根據(jù)數(shù)控機床的特殊要求,它具有兩個顯著特點：1高可靠性：工業(yè)生產(chǎn)一般要求 CNC系統(tǒng)具有很強的抗 干擾水平,能在比擬惡劣的環(huán)境中可靠地工作, 要求CNC系統(tǒng)具 有較高的

11、平均無故障率和很短的修復時間.2編程簡單,操作方便.以方便用戶使用.4. 機床I/O限制局部根據(jù)機床與微機之間傳送信息形式的 不同,I/O限制被劃分為數(shù)字量I/O、開關(guān)量I/O和模擬量I/O 三種.5. 在數(shù)控加工中,何謂刀補？在編程時,將刀具簡化為刀位點,用零件本身輪廓進行編程, 但要將實際刀具的參數(shù)測量出來并輸入給 CNC裝置,再在程序中 適當位置調(diào)用補償指令,CNC裝置就會根據(jù)程序的刀補值自動調(diào) 整刀位點的運動軌跡,使刀位點的運動軌跡相對編程軌跡產(chǎn)生偏 移,這個偏移恰好能加工出要求的零件輪廓,這個過程稱為刀補.6. 刀具補償功能包括 刀補建立、刀補進行和刀補撤消三個 階段.7. 數(shù)控銑床

12、車床的刀具補償功能分為哪兩種8. 數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)有哪些要求？答：有以下要求；1調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性,尤其是低 速時的平穩(wěn)性；海量資源,歡送共閱負載特性硬,即使在低速時也應(yīng)有足夠的負載水平；(3) 動態(tài)響應(yīng)速度快；(4) 高的位移情度；(5) 能夠頻繁地啟動；9. 三相步進電機為什么常采用三相六拍驅(qū)動方式,而很少 采用三相三拍驅(qū)動方式？答：三相三拍驅(qū)動時,三相繞組是按 LB-dA或A-C f B A的順序通電,而三相六拍驅(qū)動方式是按A AB BBC C CAA順序通電(或相反方向).由于三相六拍制在 轉(zhuǎn)換時始終保持有一相線圈通電,故其工作穩(wěn)定性好,而且步距 角比三相三折驅(qū)動方式縮小

13、了一半,可以提升位置精度.If Iy-I Jd I f10. 步進電機的主要特點是什么？答：步進電機的主要特點是：(1) 輸出轉(zhuǎn)角大小與輸入脈沖數(shù)嚴格成比例,即每輸入一個 脈沖,電機轉(zhuǎn)子相應(yīng)轉(zhuǎn)動一步,且在時間上與輸入脈沖同步.(2) 電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨輸入信號的脈沖頻率而變化.改變輸入 脈沖頻率,即可實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速,且調(diào)速范圍相當寬.i I;(3) 借助限制線路,易于獲得正反轉(zhuǎn)、間歇運動等特殊功能.(4) 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小,啟動、停止時間短.一般在信號輸 入幾毫秒或幾十毫秒后,即能使電機轉(zhuǎn)動或到達同步轉(zhuǎn)速.信號 切斷后,電機立即停止轉(zhuǎn)動.(5) 輸出轉(zhuǎn)角精度高,無累積誤差海量資源,歡送共閱(6

14、) 步進電機的工作狀態(tài)對各種干擾因素不敏感.由于步進電機具有上述特點,故在數(shù)控機床中得到廣泛應(yīng) 用,而且是唯一能以開環(huán)結(jié)構(gòu)用于數(shù)控機床的電動機.11. 步進電動機驅(qū)動器電路由 環(huán)形脈沖分配器、功率放大器構(gòu)成.12. 步進電機轉(zhuǎn)子有80個齒,采用三相六拍驅(qū)動方式,經(jīng)絲 杠螺母傳動副驅(qū)開工作臺做直線運動,絲杠的導程為 5mm工作 臺移動最大速度為6mm/s求：- I I(1) 步進電機的步距角二二？(2) 工作點的脈沖當量：二？(3) 步進電機的最高工作頻率f二?解：(1)口 360®360°.0.75 mkz 3 匯 2 漢 80(2)6=絲杠導程X步距角/360 °

15、;=5X 0.75/360=0.01(mm/脈沖)(3)f =v/6 =6/0.01 =600(Hz)13. 三相六拍運行的步進電機采用單雙相輪流通電限制方式,即m=3,k =2.轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z =50,頻率f = 500HZ電機正轉(zhuǎn)時的通電順序：AAL B BS C C2 A 電機反轉(zhuǎn)時的通電順序： A AC C CB B BA A 根據(jù)步距角計算公式：二360360 -mZk 3502根據(jù)轉(zhuǎn)速計算公式：n二1二型趣(轉(zhuǎn)/分)mZk 3 漢 50 漢 2)海量資源,歡送共閱14. 對于一個設(shè)計合理,制造良好的帶位置閉環(huán)限制系統(tǒng)的數(shù)迭機床,可到達的精度由決定. 機床機械結(jié)構(gòu)的精度 檢測元件的精度計

16、算機的運算速度驅(qū)動裝置的精度題型變換：對于一個設(shè)計、制造良好的位置閉環(huán)限制系統(tǒng),可到達的精度以的精度為極限. 答：系統(tǒng)所采用的檢測元件15. 數(shù)控機床常用的位置檢測元件有光柵、感應(yīng)同步器、磁 柵等,這些傳感器的特點是檢測范圍較大、易于實現(xiàn)測量信號數(shù) 字化和測量精度高.題型變換：舉出23種數(shù)控機床常用的位置傳感器,并說 明它們的主要特點？y-I -/ I f答：常用的位置傳感有光柵、感應(yīng)同步器、光電編碼盤等等. 它們的特點是：檢測范圍較大,易于實現(xiàn)測量信號數(shù)字化, 測量精度高.-'l V；16. 在檢測裝置直線光柵中,莫爾條紋寬W柵距P、兩光 柵尺線紋夾角B三者之間存在關(guān)系.17. 數(shù)控

17、機床的光柵檢測裝置用于測量工作臺運動的 位移、r,j y速度和方向.18. 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是以為直接限制目標的自動控 制系統(tǒng).機械運動速度機械位移切削海量資源,歡送共閱19. 伺服系統(tǒng)的輸入是 插補器發(fā)出的指令脈沖,輸出是直線 或轉(zhuǎn)角位移.20. 數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的根本設(shè)計要求是().精確度高穩(wěn)定性好電機負載特性好準確的位置檢測具有快速響應(yīng)特性可靠性好21閉環(huán)限制伺服系統(tǒng)一般由、等局部組成.% I I I答：位置檢測元件取得位置偏差的比擬環(huán)節(jié)以位置偏關(guān)工業(yè)區(qū)輸入的伺服電機調(diào)速系統(tǒng)22 .設(shè)X-Y工作臺由步進電機直接經(jīng)絲杠螺母副驅(qū)動,絲杠z-I J/ I f螺距為5mm步進電機步距角為1.5

18、 ° /3 °,工作方式為三相六 拍工作臺最大行程為400mm求：(1) 系統(tǒng)的脈沖當量；(2) 微機發(fā)出的脈沖總數(shù)是多少？5答：(1)15 =0.020833(mm)脈沖數(shù)n二400=19200(步)葉二4003606 5/24051.5第三章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)1. ( X )數(shù)控機床進給傳動機構(gòu)中采用滾珠絲杠的原因主要是 為了提升絲杠精度.海量資源,歡送共閱2. (")數(shù)控機床為了防止運動件運動時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,可以 通過減少運動件的摩擦來實現(xiàn).第四、五章數(shù)控機床的程序編制1. 數(shù)控機床上常用的編程方法有哪些？答：由零件圖紙給出零件形狀和尺寸時,采用的編程方法有

19、 手工編程和自動編程兩大類.由無尺寸的圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零 件形狀和尺寸時,采用數(shù)字化技術(shù)編程或?qū)嵨锞幊?卜題型變換一：數(shù)控機床的程序編制方法可分為 手工編程和自 動編程兩大類.題型變換二：由無尺寸圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸.: l 1 f / . f - V I | """ * / . / I |時,需采用數(shù)字化技術(shù)編程.2. 手工編程方法有什么優(yōu)缺點,適用于什么情況？答：手工編程是用人工編寫零件程序.對于幾何形狀較為簡 單的零件,計算工作量較少,程序又不長,用手工編程比擬經(jīng)濟 而及時.零件輪廓復雜和加工工序較長時,使用手工編程既繁瑣 又費時,且易出錯,常

20、會出現(xiàn)編程工作跟不上數(shù)控機床加工的情 況,此時應(yīng)采用自動編程.3. 什么是自動編程,適用于什么情況？答：自動編程是用計算機代替手工編程的大局部工作.自動 編程時,使用“數(shù)控語言描述切削加工時的刀具與工件的相對 運動軌跡和一些加工工藝過程.程序員只需使用規(guī)定的數(shù)控語言 編寫零件的“語言程序即可.當零件源程序輸入計算機后,計海量資源,歡送共閱算機自動完成機床運動軌跡的計算,加工程序的編制和數(shù)控帶制 作等工作.所編程序還可通過屏幕或繪圖儀進行檢查.自動編程與手工編程相比,具有減輕程序員的勞動強度,縮 短編程時間,提升編程準確性的優(yōu)點.但是自動編程系統(tǒng)需要較 大容量的計算機和專用軟件,而且系統(tǒng)的軟件又

21、較昂貴.所以自 動編程系統(tǒng)適用于數(shù)控機床較多的大、中型工廠.題型變換：自動編程是指. 從零件圖紙到制作加工穿孔帶的全過程都由通過計算機完成 從零件圖到制作加工穿孔帶的過程中,除后置處理程序 外,全部由計算機完成z-I */ I f 需要人工用數(shù)控語言編寫源程序 需要人工編寫目標程序4. 什么是模態(tài)G代碼？什么是非模態(tài)G代碼？, "模態(tài)代碼：該代碼在一個程序段一經(jīng)指定就一直有效,直到后續(xù)的程序中出現(xiàn)同組的G代碼才失效；非模態(tài)代碼：只在出現(xiàn)的程序段才有效的代碼.5. 在如下程序段中,各字符表示：N006 G08X2354 Y 1369Z2213 F004S717 T65432M07 LF

22、N:程序段序號；G準備功能字；X、Y、乙 尺寸字；F：進 給功能字；S:主軸轉(zhuǎn)速功能字;T：刀具功能字;M輔助功能海量資源,歡送共閱字；LF:程序段結(jié)束.6. G90時的X10, Y20與G91時的X10 Y20有何區(qū)別？答：G90表示絕對尺寸,即以坐標原點為基準表示的尺寸是 X=10, Y=20; G91表示增量尺寸,即以前一點為基準X=10,AY=207. 程序結(jié)束指令M02和M30有何相同功能？又有什么區(qū)別？相同：同為程序結(jié)束指令,必須出現(xiàn)在最后一個程序段中,I ,1該指令使主軸、進給、冷卻全部停止.區(qū)別：M02使數(shù)控系統(tǒng)處于復位狀態(tài)；M30使程序返回開始 狀態(tài).I8比擬G00與G01程序的主要區(qū)別.答：G00是點定位的代碼,以最大進給速度移動到指定位置. 以前程序段指定的進給速度無效.G01是直線插補,用于斜線或 直線運動,它通過程序段中的信息在各坐標軸上產(chǎn)生與其移動距 離成比例的速度當程序段中有 G01代碼時,一定要有指定的 F 時給速度,G01或F都是續(xù)效指令(即不僅在本程序段中起作用, 在后的程序段中亦效).進給速度F對G00程序無效.9. 輔助功能M主要有哪幾種功能？答：輔助功能M主要有以下幾方面功用：(1) 程序停止或程序結(jié)束,用于限制主軸停轉(zhuǎn)、機械