2022年数控机床复习资料第三版.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思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、机床本体及其帮助掌握装置 组成;2.数控机床的分类(1)按运动掌握方式分类:点位 掌握数控机床、 直线 掌握数控机床、 轮廓 掌握数控机床(2)按伺服系统类型分类:开环 掌握数控机床、 闭环 掌握数控机床、 半闭环 掌握数控机床区分标志: 有无位置检测装置 ,没有为开环掌握,有就为闭环掌握;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
2、纳有 EIA 和 ISO 标准,我国采纳的是 ISO 标准;5.切削用量包括 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 刚度打算;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 实施插补前必需完成的两件工作:CNC装置掌握刀具中心点;1 刀具补偿; 2 进给速度处理 ;8.旋转变压器是依据 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、沟通电机和直线电机;10.步进电机用 电脉冲信号 进行掌握
3、,并将电脉冲信号转换成相应的 机械角位移 ;11 直线电机是 直接产生直线运动 的电磁装置,电磁力矩直接作用于工作台;12 用直线靠近曲线的方法: 等间距法、等步长法和等误差法;运算节点的方法: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;名师归纳总结 14 对刀的实质: 使“ 刀位点” 与“ 对刀点” 重合;第 1 页,共 20 页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- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而
4、精思16 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:线电机驱动过丝杠螺母副、过齿轮齿条副、直接采纳直19 坐标偏差原就: 靠近给定轨迹朝偏差缩小的方向进行20 机床回零目的: 排除坐标漂移积存的误差 21 螺纹加工方法: 直进式(螺距 3mm)、斜进式(螺距 3mm)22 切削安排方式: 常量式、递减式 原就:后一刀的切削深度不能超过前一刀切削深度23 刀具半径补偿原就: 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 刀
5、;斜无机械手换刀 和带机械手换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:29.CK6132数控车床系统的操作面板由:动键盘区域 三个区域组成;加工主功能、参数主功能、操作主功能 地址功能键盘区域、数字键盘区域、手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转变;机床参考点 一般为机床各坐标轴的正极限位置;部分指令介绍一预备功能 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,功能始终保持,非模态代码只在本程序段中生效;
6、名师归纳总结 代码状态表一常用预备功能 G代码功能第 2 页,共 20 页功能代码状态G00 模态点定位G17 模态XY 平面挑选G01 模态直线插补G18 模态ZX 平面挑选G02 模态顺时针方向圆弧插补G19 模态YZ 平面挑选- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思G03 模态逆时针方向圆弧插补G90 模态肯定尺寸G04 非模态暂停G91 Z 模态R N L 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 X K I 指令格式: G86 留意 :1.G90、G91 不能同时在同一个程
7、序段中显现,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 表示螺纹降速段终点 Z 坐标,肯定或相对均可;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;R 表示螺纹实际牙型高度,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,必需先进行精加工;加工整圆只能用圆心坐标编程;二圆弧插补的顺逆判定判定步骤:1.找出要判定的圆弧
8、所在的平面2.用右手笛卡尔规章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 G02 X Y I J F G17 G03 2. 半径 R 编程: 用圆弧半径 R指定圆心位置;G17 G02 X Y R F G18 G03 留意: (1)采纳肯定坐标编程时,X、Y、Z 的值为圆弧插补的终点坐标值;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐
9、进 ,熟读而精思(2)采纳增量坐标编程时,X、 Y、 Z 的值为圆弧插补的坐标增量值;(3)无论是肯定坐标编程仍是增量坐标编程,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 G92 G92 X A Y A Z A 式中 X A、Y A、 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;留意:刀具相对于机床坐标系的位置并没有转变;四 帮助功能 M代码 程序终止指令 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
10、名词说明 )1. 数控机床各部分装置的作用?程序载体: (1)人与机床联系的中间媒介物,(2)储备功能;输入装置: 把程序载体上的数据代码转化为相应的电脉冲信号并传输 CNC装置中;数控装置: 接收并储备输入装置传输来的信息,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:机工作台位移进行反馈;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;3 生产效率高;4 减轻劳动强度,改善劳动条件;5 良好的经济效率;3. 数控机床的应用范畴?数控机床适用于品种变换频繁、批量较小,加工方法区
11、分大且复杂程度较高的零件;4. 数控机床的分类按运动掌握方式分类:点位掌握数控机床、直线掌握数控机床、轮廓掌握数控机床按伺服系统类型分类:开环掌握数控机床、闭环掌握数控机床、半闭环掌握数控机床名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5. 点位掌握、直线掌握、轮廓掌握数控机床各自特点及典型机床?(1)点位掌握机床特点: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,无严格移动轨迹且不进行切削加工;典型机床:数控钻床、数控冲床(2)直线掌握机床特点: 机床运动部件不仅要实现从一个位
12、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 45方向进行直线移动和切削加工;典型机床:数控磨床、数控镗铣床(3)轮廓掌握机床特点:机床运动部件能够实现两个或两个以上坐标轴的联动掌握,使刀具与工件间的相对运动符合工件轮廓要求;6. 数控加工编程步骤:典型机床:数控铣床、数控车床1 分析零件图纸,确定工艺过程;2 数值运算;3 编写零件加工程序单;4 程序输入数据系统;5 校对程序及首件试切削;7. 机床坐标系建立原就?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就;c 增大工件和刀具之间距离的运动方向为坐标轴正方
13、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. 对刀点定义和挑选原就对刀点 :是数控机床加工时刀具相对于
14、工件运动的起点,也是程序的起点;也叫起刀点;对刀点的挑选原就:应便于简化程序编制,在机床上简洁找到,加工过程便于检查,引起的加工误差要小;对刀的实质:使“ 刀位点” 与“ 对刀点” 重合;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思刀位点 :表示刀具特点的基准点;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就加工路线 :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;加工路线的确定原就:(先粗后精 先近后远)
15、1 保证被加工零件的加工精度和表面粗糙度;2 尽量使数值运算简洁,以削减编程工作量;3 尽量缩短加工路线,削减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 :在误差答应范畴内,靠近非圆曲线的如干个直线段或圆弧段的交点;13. 插补定义插补 :依据进给速度和给定轮廓线的要求,插补,即数据密化过程;在轮廓的已知点之间确定一些中间点的方法称为最小辨论率: 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,也叫最小辨论率;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
16、脉冲当量;插补的实现:硬件插补和软件插补14. 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;由于刀具总有肯定的半径,刀具中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;这种偏离称为刀具半径补偿;名师归纳总结 刀具补偿方法:B 刀具半径补偿、C 刀具半径补偿第 6 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思B 刀具半径补偿要求编程轨迹的过渡方式为圆角过渡,且连接处必需相切;圆角过渡: 轮廓线之间以圆弧连接,并且连接处轮廓线必需相切;刀具半径矢量 :再加工过程中始终垂直
17、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、缩短型和插入型缩短型: 180刀具中心轨迹短于编程轨迹伸长型: 90 180 刀具中心轨迹长于编程轨迹插入型: 90在两段刀具中心轨迹之间插入一段直线会画直线与直线转接(课本 208 页四张图)16.位置检测装置的组成和分类位置检测装置 是由检测元件(传感器)和信号处理装置组成的,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:增量式测量和肯定式测量;按检测信号的类型分
18、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;检测元件是闭环、半闭环伺按信号转换的原理: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 工作牢靠,抗干扰才能强;2 能满意精度和速度的要求;3 使用保护便利,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;名师归纳总结 直线感应同步器的标准定尺长度一般为250mm;1/4 定尺节距 (相当于电角度错开/2)第 7 页,共 20 页直线感应同步器正弦绕组和余弦绕组在空间上错开- - - - - - -精选学习
19、资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思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;19 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;标尺光栅一般安装在机床活动部件(如工作台)上,光栅读数头安装在机床固定部件上(如机床底座)上;20. 莫尔条纹的作用? 1 放大作用; 2 平均效应; 3 莫尔条纹移动和栅距的移动成正比;21. 磁栅的定义和组成磁栅(又称为磁尺, 属于励磁环式电磁式编码器)检测装置,可用于线位移和角位移的
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