2022年数控原理与编程期末复习资料.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、基础学问点1、标准机床坐标系中 X、Y、Z 坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系打算,增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向；2、数控机床电气掌握系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电掌握系统等组成；3、CIMS是指运算机集成制造系统；4、在闭环系统中,机床的定位精度主要取决于测量元件的精度；5、光栅尺是一种能精确的直接测量位移的元件；6、数控系统是数控机床的核心；7、FANUC 0i 数控系统参数设置时,必需挑选在 MDI方式下；8、数控机床按掌握运动轨迹可分为点位掌握、直线掌握和轮廓掌握等几种；9、闭环掌握系统比开

2、环掌握系统及半闭环掌握系统精度高；10、步进电机通过掌握脉冲频率掌握速度；通过掌握脉冲数量掌握位移量；通过转变步进电机输入脉冲信号的循环方一直实现电机的正反转；步进电动机的最大缺点是简洁失步,特殊是在大负载和速度较高的情形下,更简洁发生；11、闭环掌握数控机床采纳沟通或直流电动机并有检测机床末端执行部件位移的反馈装置；12、数控机床高速主轴单元采纳电主轴和气动主轴；13、为提高数控机床的静刚度和固有频率,机床的基础大件采纳封闭箱型结构；14、步进电机主要用于经济型数控机床的进给驱动；15、通常 CNC 系统通过输入装置输入的零件加工程序存放在 RAM 中；16、世界第一台数控机床是一台 3 坐

3、标数控铣床；17、滚珠丝杠螺母副排除间隙的目的是提高反向传动精度；18、 MDI 键盘、纸带阅读机、磁带机都是 CNC系统的输入设备；19、 PLC采纳循环扫描工作方式,数控机床上采纳的PLC有内装型和独立型两种类型；20、数控机床导轨分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨；21、脉冲当量是数控机床数控轴的位移量最小设定单位；22、 PWM是脉冲宽度调制的缩写,PWM调速单元是指大功率晶体管斩波器速度掌握单元；23、 CNC装置常用的通信接口有串口、以太网两种；24、直线式感应同步器的定尺绕组节距为4mm,那么滑尺绕组的节距应当为4mm才能保证检测精度；25、数控机床常用的位置检测装置有旋转编码器、

4、光栅尺等；26、为防止干扰信号及高压串入,数控机床的输入输出接口要进行必要的电隔离,为此常用的器件及电路是1 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 继电器和光电隔离电路；27、一般需要对工件的多个侧面进行加工,就主轴应布局成卧式的；28、数控机床按插补算法分脉冲增量插补和数据采样插补；29、数控机床按伺服系统分开环掌握数控系统、闭环掌握数控系统、半闭环伺服系统等三类；30、车削中心是以卧式加工中心为主体,并配置有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等,以 实现多工序复合加工的机床；在工件一次装夹后,它可完

5、成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加 工工序；31、 CPU是 CNC装置的核心,它由运算器和掌握器两个部分组成,运算器是对数据进行算术和规律运算的部 件,掌握器是统一指挥和掌握数控系统各部件的中心机构；32、专家系统是一种应用大量的专家学问和推理方法求解复杂问题的一种方法,因此一般专家系统主要包括 两大部分,即学问库和推理机；33、感应同步器、旋转变压器、电磁式编码盘都是基于电磁感应原理的检测装置是；34、数控机床每次接通电源后在运行前第一应做的是机床各坐标轴回参考点；35、脉冲安排器是掌握脉冲按规定的通电方式安排脉冲的功能元件；36、通常数控系统除了直线插补外,仍有圆弧插补；37、

6、半闭环掌握系统的传感器装在电机轴或丝杠轴端；38、数控机床的性能很大程度上取决于伺服系统的性能；39、测量与反馈装置的作用是为了提高机床的定位精度、加工精度；40、经济型数控系统一般采纳 8 或 16 位 CPU,而且一般是单微处理器系统；41、感应同步器、光栅、磁栅都属于直线型检测装置；42、步进电机驱动掌握采纳加 / 减速方式 , 有利于改善步进电机低频特性；43、在数控编程时,使用补偿指令后,就可以按工件的轮廓尺寸进行编程,而不需依据刀具的中心线运动轨 迹来编程；44、 CNC装置的硬件结构可分为大板式结构和模块式结构两大类；45、在所需的路径或轮廓上的两个已知点间,依据某一数学函数确定

7、其中多个中间点位置坐标值的运动过程 称为插补；46、所谓开环的数控伺服系统是指只有从指令位置输入到位置输出的前向通道；47、 CNC系统中,实时性要求最高的任务是插补和位置掌握；48、步进电动机多相通电可以减小步距角；49、脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种；2 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 50、数控系统对机床的掌握可分为二大部分：一部分是坐标轴运动的位置掌握；另一部分是数控机床加工过程的次序掌握；二、判定正误并简述理由1、FANUC 0i-TC 数控系统用于数控铣床；（）参考 : FANUC

8、 0i-TC 数控系统用于数控车床；2、滚珠丝杠螺母副一般用于中小型数控机床的旋转进给运动系统；（）略3、脉冲当量标志着数控机床位移精度的辨论率； 参考 : 脉冲当量又称作最小设定单位,是每一脉冲信号机床运动部件的位移量；4、NC和 CNC的区分在于CNC采纳运算机完全代替了硬件电子电路； 参考 :NC 系统主要是硬件插补,CNC系统主要是软件插补；5、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写；（）参考 :MDI 是手动数据输入的英文缩写；6、数控机床采纳热对称结构可以削减热变形对加工件的精度影响；（）略7、点位掌握数控机床除了掌握点到点的精确位置外,对其点到点之间的运动轨迹也有肯定的要求；

9、 参考: 点位掌握数控机床对点到点之间的运动轨迹没有严格要求；8、点位掌握数控机床除了掌握点到点的精确位置外,对其点到点之间的运动轨迹也有肯定的要求；（）9、从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高牢靠性的角度来看,采纳直流伺服驱动比沟通伺服驱动更合理；（）参考 : 沟通伺服驱动技术已领先于直流伺服驱动,外形尺寸更小、牢靠性更高；10、进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令,并经放大和转换后驱动机床运动执行件实现预期运动；（）略11、光栅通常由一长一短两块光栅尺配套使用,其中长的一块称为指示光栅,要求与行程等长,短的一块称为标尺光栅；（）参考 : 长的一块称为主光栅或标尺光栅,短的一块称为指示光

10、栅；12、主轴准停装置的作用是当主轴停止时,掌握其停于固定的位置,这是自动换刀所必需的功能；（）略13、 CNC系统中,由硬件完成的功能原就上不行以由软件完成；（前由硬件完成的功能现在由软件完成；）参考 : 随着软件技术的进展,很多以14、数控装置是数控机床电气掌握系统的掌握中心；（ ）参考 : 数控机床的核心是数控系统；15、步进电机的步距角越大,掌握精度越高；（）参考 : 步进电机的步距角越大,掌握精度越低；16、由储备单元在加工前存放最大答应加工范畴,而当加工到商定尺寸时数控系统能够自动停止,这种功能 称为软件行程限位；（）参考 : 这是软限位的基本功能；17、采纳次序选刀方式,加工过程

11、当中相同的刀具可重复使用；（ ）略 18、位置检测装置的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度；（）略19、数控机床中的PLC用于位置闭环伺服掌握；（）参考 :PLC 常用于数控机床外围帮助电气的掌握；3 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 20、通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数；（）略21、数控铣床立柱采纳热对称结构可以削减热变形对加工件的精度影响；（）略22、常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和沟通伺服电机；（的位移执行电机；）参考 : 这三种电机是现在常用23、在先进的数控系统

12、中,显示介面可以用WINDOWS；（）参考 : 数控系统基于运算机技术而进展,使用WINDOWS系统并非难事；24、伺服系统的执行机构常采纳直流或沟通伺服电动机；（现在常采纳的执行件； ）参考 : 伺服电机性价比高于步进电机,是25、数控机床能否充分发挥作用,起到应有的经济效益,是与生产治理、技术水平、人员配套、基础元部件 的准时供应等有亲密关系的；（ ）略 26、五面加工中心具有立式和卧式加工中心的功能,通过回转工作台的旋转和主轴头的旋转,能在工件一次 装夹后,完成除安装面以外的全部五个面的加工；（ ）略 27、开环进给伺服系统的数控机床,其定位精度主要取决于伺服驱动元件和机床传动机构精度、

13、刚度和动态 特性；（ ）参考 : 由于缺少位置反馈装置；28、伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分；（由执行机构执行；）参考 : 伺服系统接受指令,掌握驱动装置的输出,29、主轴准停功能又称主轴定位功能；即当主轴停止时,掌握其停于固定的位置,但这并不是自动换刀所必 须的功能；（）略 30、数控机床与其它机床一样,当被加工的工件转变时,需要重新调整机床；（）略三、问答 1、简述数控机床的特点有哪些 . 要点：高精度、高效率、高速度、高刚性、高柔性、高自动化；2、常见数控机床的工作台有哪些形式 . 要点：直线工作台、回转工作台、摇摆工作台、直接驱动的回转工作台；3、数控系统为什么要进行加 / 减

14、速掌握,有哪些实现方式？要点：在 CNC 系统中,为了保证机床在起动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必需对送到伺服驱 动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速掌握；即在机床加速起动时,保证加在驱动电动机上的进给脉冲频率或电压逐步增大；当机床减速停止时,保证加在驱动电动机上的进结脉冲频率或电压逐步减小；加减速实现的方式有线性加减速（匀加减速）、指数加减速和sin 曲线（ S）加减速；4、什么是续效（模态）代码？什么是非续效（模态）代码？举例说明；4 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要点： G 代码分为模态代

15、码（又称续效代码）和非模态代码；代码表中按代码的功能进行了分组,标有相同字母（或数字）的为一组,其中00 组（或没标字母）的G 代码为非模态代码,其余为模态代码；非模态代码只在本程序段有效,模态代码可在连续多个程序段中有效,直到被相同组别的代码取代；除 G代码以外, T、S、F、 M（部分）也具有续效功能；5、简述数控机床机械结构的主要特点；要点：数控机床机械结构的主要特点如下：1 高的静、动刚度；2 良好的抗振性能；3 良好的热稳固性； 4 高的灵敏度； 5 高效扮装置、高效化操作；6、应用刀具半径补偿指令应留意哪些问题？要点：刀补建立和刀补撤消程序段必需用G01 或 G00；刀补进行过程中

16、不行有其他轴运动；刀具补偿值必需由 H偏置代号指定,用CRT/MDI方式输入；如H代码为负,就G41与 G42可相互取代；7、数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？要点：手工编程和自动编程两种；对于几何外形不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,运算比较简洁,出错机会少,或者外形简洁的点位加工及平面轮廓加工采纳手工编程；对于一些复杂零件,特殊是具有非圆 曲线的表面,或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,采纳自动编程；8、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？要点：对刀点是指数控加工时,刀具相对工件运动的起点；这个起点也是编程时程序的起点；对刀点选取合 理,便于数学处理和编程

17、简洁；在机床上简洁找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小；. 9、数控系统对报警是如何处理的 要点：一般来说,操作者应依据报警说明认真检查系统及机床的情形,然后排除故障显现的缘由所在,并按 照所说明的方法进行应答；全部的“ 报警和信息” 都是以符号来指出判据,并以文本的形式在数控系统的操作面板上显示；报警文本储 存在数控系统中；机床的“ 报警和信息” 可以通过可编程序掌握器的程序以文本形式显示,并可以依据状态 信息和故障信息进行区分；当相关的条件一被删除,其对应的状态就被清除；而故障信息总是第一要得到响 应；四、综合 1、下图所示为一台车削中心,写出箭头所指部分 的名称；该台车削中心采纳倾

18、斜床身,说明这种布 局的优点有哪些？图1 车削中心 5 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 防护门主轴刀架掌握面板排削装置采纳倾斜床身的优点：1）机床外形美观,占地面积小；2）易于排屑和冷却液的排流；3）便于操作者操作和观看； 4）易于安装上下料机械手,实现全面自动化；度；2、编制图 2 所示零件的数控加工程序；5）可采纳封闭截面整体结构,以提高床身的刚要求： 1 、毛坯直径： 42mm 2、数控系统： FANUC 0i MATETB 3、对所用刀具做出说明 4 、完成粗、精车；图 2 编程参考： T1 号刀

19、90 度刀 T2 号刀 R4的球头形的刀 O1234 N10 G50X200. Z150. N160 G70P70Q150 N20 M03S500 N170 G00X200. Z150. N30 T0101N180 T0100 N40 G00X44. Z5.N190 T0202 N50 G73U9.5W0R10. N200 G0X30. Z-38. N60 G73P70Q150U1.0W0F0.2N210 G73U5. W0R10. N70 G1X12. Z2. F0.5N220 G73P250Q40U0.2W0F0.2 N80 G1X20. Z-2. F0.1N230 G1X24. F0.5

20、 N90 Z-26.N240 G2Z-48. R5. F0.1 N100 X24. Z-28.N250 G1X26. F0.5 6 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - N110 Z-48 N260 G70P230Q250 N120 G1X30. Z-83.N270 G0X200. Z150. N130 G3X35. Z-103.N280 T0202 N140 G1Z-108.N290 M05 N150 X44. F0.5N300 M02 3、图 3 所示为数控机床的主传动系统的变速传动方式,请分别说明其传动方式

21、的名称和特点；20 分 参考：传动方式的名称分别为：a 变速齿轮； b 带传动； c 两个电机分别驱动；d 由主轴电机直接驱 动； e 内装式电主轴；各种传动的特点如下：（a）带有变速齿轮的主传动 : 大、中型数控机床采纳这种变速方式；通过少数几对齿 轮降速,扩大输出扭矩,以满意主轴低速时对输出扭矩特性的要求；b 通过带传动的主传动 : 这种传动主 要应用在转速较高、变速范畴不大的机床；电动机本身的调速就能够满意要求,不用齿轮变速,可以防止齿轮传动引起的振动与噪声；它适用于高速、低转矩特性要求的主轴；常用的是三角带和同步齿形带；c 用两个电动机分别驱动主轴: 这是上述两种方式的混合传动,具有上

22、述两种性能；高速时电动机通过皮带轮直接驱动主轴旋转,低速时,另一个电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转,齿轮起到降速和扩大变速范畴的 作用,这样就使恒功率区增大,扩大了变速范畴；克服了低速时转矩不够且电动机功率不能充分利用的问题；但两个电机不能同时工作,也是一种铺张；d 由主轴电机直接驱动: 调速电机与主轴用联轴器同轴联7 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 接,这种方式大大简化了主传动系统的结构,有效地提高了主轴部件的刚度,但主轴输出扭矩小,电机发热 对主轴精度影响较大；e 内装式电主轴 : 即主轴与电机转子合

23、二为一；其优点是主轴部件结构更紧凑,重 量轻,惯量小,可提高启动、停止的响应特性,并利于掌握振动和噪声；缺点同样是热变形问题,因此,温 度掌握和冷却是使用内装式电主轴的关键问题；4、图 4 所示零件,采纳毛坯棒料加工,由于毛坯余量较大,在进行外圆精车前应采纳外圆粗车指令 G71 去 0.3 mm 余量（单边）；刀具及其加工参数如表 4-1 所示,编写零件的切削加 除大部分毛坯余量,粗车后留 工程序；表 4-1 主要切削参数刀具及加工表面切削用量主轴转速 S / rmin-1进给速度f / mmr-1T01 外圆粗车（a）零件图630 0.15 T02 外圆精车315 0.15 T03 切槽31

24、5 0.16 T04 车螺纹200 1.5 （b）刀具编号图 4 车削加工编程零件 参考程序：O1008 N180 G70 P070 Q170 T0202 S315 精加工循环N010 G55 GOO X80. Z80. N190 G00 X80. Z80. T0200 M09 N020 T0101 S630 M03 N200 T0303 N030 GO0 X64. Z0. N210 S315 M03 N040 G01 XO. ZO. 粗车端面N220 G00 X42. Z-20. M03 8 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - -

25、- - - - - N050 G01 X64. Z3. 刀具到循环起点位置N230 GO1 X20. F0.16 N060 G71 P070 Q170 U0.6 W0.3 D2.5 F0.15 N240 G00 X42. N070 T0202 S315 F0.15 N250 X80. Z80. T0300 M09 切槽加工终止N080 G00 X0 加工轮廓起始行,到倒角延长线 N260 T0404 螺纹加工开头N090 G01 X30. Z-1. N270 S200 M03 N100 Z-25. N280 G00 X42. Z3. M08 N110 GO1 X40 . N290 G92 X29.2 Z-20. N120 GO1 X40. Z-40. N300 X28.6 N130 G02 U10. W-5. R5. 精加工轮廓 N310 X28.2 N140 G03 U10. W-5. R5. N320 X28.04 N150 GO1 W-5. N330 G00 X80. Z80. T0300 M09 螺纹加工终止N160 G01 U2. N340 M05 N170 G01 W-20. N350 M02 9 / 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页