數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)資料

數(shù)控技術(shù)一．緒論數(shù)控技術(shù)定義：利用數(shù)字化的信息對機床運動及加工過程進行控制的一種方法。2.CAD:計算機輔助設(shè)計CAM:計算機輔助制造FMS:柔性制造系統(tǒng)CIMS：計算機集成制造系統(tǒng) CNC：數(shù)控機床3?數(shù)控機床的分類：①按控制軌跡分類：點位控制數(shù)控機床；直線控制數(shù)控機床；輪廓控制數(shù)控機床②按控制方式分：開環(huán)控制數(shù)控機床；閉環(huán)控制數(shù)控機床；半閉環(huán)控制數(shù)控機床。4.數(shù)控機床加工特點：加工零件的適應(yīng)性強，靈活性好；加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高；減少工人勞動強度；生產(chǎn)管理水平提高；可以實現(xiàn)一機多用；不需要專用夾具。二．?dāng)?shù)控加工基礎(chǔ)1?坐標(biāo)軸的確定方法（Z坐標(biāo)）：規(guī)定平行于機床主軸的刀具運動坐標(biāo)為Z坐標(biāo)，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向（+Z）。2?機床參考點定義：機床參考點R是由機床制造廠家定義的一個點，數(shù)控裝置上電時并不知道機床零點，為了正確地在機床工作時建立機床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機床參考點（測量起點），機床起動時，通常要進行自動或手動回參考點，以建立機床坐標(biāo)系和激活參數(shù)。工件坐標(biāo)系定義：是編程人員在編程時使用的，由編程人員以工件圖樣上的某一點為原點所建立的坐標(biāo)系。3?切削用量：背吃刀量、進給量、切削速度。4.數(shù)據(jù)加工工藝處理的主要內(nèi)容：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計算、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校驗、試切削。三．編程1?數(shù)據(jù)代碼的含義：模態(tài)代碼：表示該代碼在一個程序段中被使用后就一直有效，直到出現(xiàn)同組中的其他任一G代碼時才失效。3?非模態(tài)代碼：它只在該代碼的程序段中有效。3?孔加工固定循環(huán)6個動作：A-B刀具快進至孔位坐標(biāo).B—R刀具Z向快進至加工表面附近RfE加工動作E點孔底動作E—R返回R點平面R—B返回到初始點Bo刀庫分類：鏈?zhǔn)降稁?；盤式刀庫。5?數(shù)控編程方法分類：手工編程：自動編程。6?指令理解:G00點定位；G01直線插補：G02順時針圓弧插補；G03逆時針圓弧插補；G04暫停；半徑補償｛G41左刀具左偏補償；G42右刀具右偏補償；G40取消刀補｝；長度補償｛G43刀具正偏置；G44刀具負(fù)偏置｝；M02程序結(jié)束；M03主軸順時針轉(zhuǎn)動；M04主軸逆時針轉(zhuǎn)動；M05主軸停止；M30紙帶結(jié)束；F進給速度功能；S主軸轉(zhuǎn)速功能；T刀具功能。G70精車復(fù)合循環(huán)指令格式：G70P_Q_G71外圓粗加工復(fù)合循環(huán)指令格式：G71 U_（切削深度） R_（退刀量）G71P_（循環(huán)的初始段）Q_（循環(huán)的終止段） U_（X方向精加工余量） W_（Z向加工余量）D_（每次背吃刀量）F_S_T_G76（螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令）格式：G76P_（精加工次數(shù)）_（退尾量）_（螺紋牙型角） Z_（最小切削深度）R_（精加工余量）G76X_Z_（終點坐標(biāo)）R_（半徑增量值）P_（牙型高度）Q_（第一次切削深度）F_（導(dǎo)程）7.綜合編程【循環(huán)指令運用】例:（1） 建立工件坐標(biāo)系，如圖所示（2） 選擇刀具：T01外圓車刀T02切槽刀 T03螺紋車刀（3） 加工路線：倒角——切削螺紋的實際外圓——切削錐度部分——切削直徑62的外圓——倒角——車直徑80的外圓——切削圓弧部分——車直徑80外圓⑷切削用量:精車外輪廓主軸轉(zhuǎn)速選為S=1000r/min,進給速度f=100mm/r；切槽時S=400r/min,f=30mm/r；車螺紋時,S=200r/min,f=1.5mm/ro（5）編程G54T0101G00X85Z1M03S1000G71U2R1G71P10Q30U0.3W0.1F100N10G01X46Z0X48Z-1

X50X62Z-120Z-135X78Z-136Z-155G02X80Z-215G02X80Z-215R70G01Z-225N30X85G70P10Q30G00X100Z50T0202G00X52Z-60S400F30G01X45G04X1G00X60Z50T0303G00X48Z2S200G76P020060Q100R0.1G76X45.8Z-58P1100 Q500G00X100Z50T0101M05M02【刀具補償指令運用】例：如圖1-1解：銃削如圖輪廓，設(shè)刀具起點P,刀心軌跡如圖虛線所示。F1.5直接編程如下：G54T01D01直接編程如下：G54T01D01G00X-20Y-20Z5M03S1000G01Z-5F50G41G01X0Y0F80G01Y30G02X40Y30R20G01Y0X30G03X10Y0R10G01X-5G40G01X-20Y-20G00Z50M02四．插補算法1.脈沖當(dāng)量：一個脈沖所產(chǎn)生的進給軸移動量叫脈沖當(dāng)量。2?插補分類：脈沖增量插補；數(shù)據(jù)采樣插補。插補定義：數(shù)控裝置根據(jù)輸入的零件程序的信息，將程序段所描述的曲線的起點、終點之間的空間進行數(shù)據(jù)密化，從而形成要求的輪廓軌跡，這種''數(shù)據(jù)密化〃機能就稱為''插補〃。3.插補算法過程（逐點比較法）：XY平面內(nèi)圓弧和直線插補的進給與偏差計算線型偏差偏差計算進給方向SR2，NR3F>=0F=F+2x+1+xSRI,NR4F<0X=x+1NR1,SR4F>=0F=F-2x+1-xNR2，SR3F<0X=x-1NR4，SR3F>=0F=F+2y+1+yNR1，SR2F<0Y=y+1SR1，NR2F>=0F=F-2y+1-yNR3，SR4F<0Y=y-1L1，L4F>=0F=F-IYeI+xL2，L3F>=0-xL1，L2F<0F=F-IXel+yL3，L4F<0-y［直線插補］【F=0,刀具在直線上；FvO,刀具在直線下方；F>0,刀具在直線上方。F>=0，沿+X方向走一步，F(xiàn)=F-Ye;F<0,沿+y方向走一步，F(xiàn)=F+Xe。終點判別：n=IXel+IYel沒走一步n-1，直到n=0為止?！坷涸O(shè)欲加工第一象限直線OE,終點坐標(biāo)Xe=3,Ye=5用逐點比較法加工直線OE。解：總步數(shù)n=3+5=8開始時刀具在直線起點，即在直線上，故F0=0，圓弧插補過程如下：序號偏差判別進給方向偏差計算終點判別0F0=01F=0+xF1=F0-Ye=0-5=-5n=8-1=72F1<0+yF2=F1+Xe=-5+3=-2n=7-1=63F2<0+yF3=F2+Xe=-2+3=1n=6-1=54F3>0+xF4=F3-Ye=1-5=-4n=5-1=45F4<0+yF5=-4+3=-1n=4-1=36F5<0+yF6=-1+3=-2n=3-1=27F6>0+xF7=2-5=-3n=2-1=18F7<0+yF-3+3=0n=1-1=0由上得出插補軌跡如下：［圓弧插補］【F=0，動點在圓弧上；F>0，動點在圓弧外側(cè)；FvO,動點在圓弧內(nèi)側(cè)。F>=0,沿-X方向走一步，F(xiàn)=F-2X+1X=X-1;F<0,沿+y方向走一步，F(xiàn)=F+2Y+1Y=Y+1。終點判別：n=IXel+IYel,沒走一步n-1，直到n=0為止?！坷涸O(shè)AB為第一象限逆圓弧，起點為(5,0),終點為(0,5)，用逐點比較法加工AB。解：總步數(shù)n=I5-0I+I0-5I=10開始時刀具在直線起點，即在圓弧上，故F0=0。序號偏差判別進給方向偏差計算終點判別0F0=0X0=5,Y0=0n=101F0=0-xF1=F0-2X+1=0-2*5+1=-9X1=4,Y1=0n=10-1=92F1<0+yF2=F1+2Y+1=-9+2*0+1=-8X2=4,Y2=1n=83F2<0+yF3=-8+2*1+1=-5X3=4,Y3=2n=74F3<0+yF4=-5+2*2+1=0X4=4,Y4=3n=65F4=0-xF5=0-2*4+1=-7X5=3,Y5=3n=56F5<0+yF6=-7+2*3+1=0X6=3,Y6=4n=47F6=0-xF7=0-2*3+1=-5X7=2,Y7=4n=38F7<0+yF8=-5+2*4+1=4X8=2,Y8=5n=29F8>0-xF9=4-2*2+1=1X9=1,Y9=5n=110F9>0-xF10=1-2*1+1=0X10=0,Y10=5n=0軌跡如下：五．?dāng)?shù)控技術(shù)數(shù)控機床的核心：數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的核心：CNC裝置。閉環(huán)數(shù)控機床主要組成：程序介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、位置檢測、機床本體。進給軸的位置控制主要內(nèi)容：數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、位置檢測系統(tǒng)。六．伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的性能要求：精度高；快速響應(yīng)特性好；調(diào)速范圍大；系統(tǒng)可靠性好；可逆運行；低速大轉(zhuǎn)矩；對伺服電機要求：速度變化平滑過載，低速能力；對主軸驅(qū)動力要求：高切削率，調(diào)速寬，一定的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率。步進電機的步矩角公式： ，m為定子繞組相數(shù)，z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)，k為通電方式。M相m拍時，k=1;m相2m拍時，k=2。交流伺服電機調(diào)速方法：改變磁極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率、改變頻率。直流伺服電機調(diào)速方法：改變電樞電壓、改變氣隙磁通量、改變電樞電阻。七．位置檢測裝置1.莫爾條紋：平行光垂直照射標(biāo)尺光柵時，在與線紋垂直的方向，更確切的說，在兩塊光柵線紋相交的純角的平分線方向，呈現(xiàn)出明暗交替、間隔相等的條紋。2.靜態(tài)矩角特性定義：步進電機靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系。光柵的莫爾條紋寬度計算：感應(yīng)同步器鑒相式工作原理：根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢的相位來確定被測位移大小的檢測方式。條件：垂直布置，幅值相同，頻率相同，匝數(shù)相同，相位相差90度。