数控2012复习大纲

第一章 1、 数字控制一种自动控制技术，数字控制相对于模拟控制而言，其控制信息是数字量，其特点： · 可用不同字长表示不同的精度信息，表达信息准确。 · 可进行逻辑运算、数字运算，也可进行复杂的信息处理。 · 具有逻辑处理功能，可用软件来改变信息处理的方式或过程，而不用改动电路或机械机构，因而具有柔性化。 2、计算机数控系统（Computer Numerical Control,CNC)是以计算机为核心的数控系统。 3、数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 4、数字控制广泛应用于机械运动的轨迹控制。机床数控系统和工业机器人控制内容主要是轨迹控制。 5、相对于其他机床，数控机床适用于最适宜批量小、加工精度要求高、结构形状复杂的零件，或需要多次改型 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的零件。 6、数控加工原理： 将加工过程所需的工件的形状尺寸及机床的各种操作(如主轴变速、工件夹紧、进给、启停、刀具选择、冷却液供给等)步骤用程序——数字化的代码(按照国际或国家，甚至厂家所制订的数字和文字编码规则)来表示出来，由计算机数控装置对上述信息进行处理和运算，然后由数控系统按照零件程序的要求控制机床伺服驱动系统，实现刀具与工件间要求的机械动作，自动完成加工任务。 7、数控机床一般由程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床本体和其他辅助装置组成。 8、程序格式（编码标准）：EIA & ISO 9、数控装置完成加工程序的输入、编辑及修改，实现信息存储、数据转换、代码交换、插补运算以及各种控制功能。 10、伺服驱动系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。 11、伺服驱动系统性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。 12、脉冲当量δ是指相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移。 13、数控机床的特点 · 能加工普通机床难以完成或不能加工的复杂零件加工。 · 数控加工可以获得更高的加工精度和质量。 · 具有更高的生产效率。 · 具有广泛的适用性和较大的灵活性。 · 监控功能强，具有故障诊断的能力。 · 可实现较精确的成本核算和生产进度安排。 14、按运动轨迹分类，各自特点如何？ 点位控制、直线控制与轮廓(连续轨迹)控制 15、 按伺服系统控制方式分类，各自特点如何？ 开环、闭环和半闭环伺服驱动系统。 16、开环数控系统无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度； 17、开环数控系统一般以功率步进电机作为伺服驱动元件； 18、开环数控系统的特点：具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。 19、全闭环数控系统是直接对运动部件的实际位置进行检测。 20、半闭环数控系统是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，以间接地测量直线位移。 21、加工中心是一种带有自动换刀装置的数控机床，以工件为中心，能实现工件在一次装夹后自动地完成多种工序的加工。 22、柔性制造系统(Flexible manufacturing System, FMS ) 柔性制造单元(Flexible manufacturing Cell, FMC) 柔性制造线(Flexible manufacturing Line, FML) 柔性制造工厂(Flexible manufacturing Factory, FMF) 计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS) 第二章 1、所谓数控编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。 2、一个数控加工程序是若干个程序段组成的。每个程序段是由一个或多个指令字组成。 3、指令字表示一个信息单元，具体指明机床要完成的指定动作。 4、数控机床坐标轴和运动方向的确定 1）Z坐标 平行于主轴轴线，刀具离开工件的方向为正向 2）X坐标 3）Y坐标：根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向 5、数控机床的A、B、C相应地绕轴线平行于X、Y、Z的旋转运动 6、机床坐标系：机床上固有的坐标系 7、数控编程的内容和步骤 · 产品图样 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 · 工艺分析 · 数学处理阶段 · 制备控制介质 · 程序的校验和试切 8、数控编程分为：手工编程和自动编程两种。 9、手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力） · 手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 10、自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定， 将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。 · 自动编程适用于： · 形状复杂的零件， · 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） · 虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线的计算） 11、当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制时，常常需要用多个直线段或圆弧段去近似代替非圆曲线，这个过程称为拟合（逼近）处理。拟合线段的交点或切点称为节点 。 12、数控加工工艺的特点 1）数控加工工艺的内容十分具体 2）数控加工工艺的设计十分严密 13、数控加工工艺路线设计中的加工顺序的安排 除应遵循普通机床的工序安排原则外，还应考虑以下因素： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位和夹紧。 （2）以相同安装方式或用同一把刀具加工的工序，最好连续进行，尽量减少重复定位和换刀次数，以减少误差，缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）先加工工件内腔，后加工工件外轮廓。 （4）在同一次安装中加工多道工序时，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。 14、工件的定位与夹紧 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的确定 (1) 力求设计基准、工艺基准和编程计算基准统一 (2) 尽量减少装夹次数，尽可能做到一次定位装夹后就能加工出工件上全部或大部分待加工表面 (3) 避免采用占机人工调整式方案，以免占机时间太多，影响加工效率 15、数控加工时切削用量的选择原则 粗加工时，首先选择一个尽可能大的背吃刀量；其次根据机床动力和刚性的限制条件选择一个较大的进给量；最后根据刀具寿命确定最佳的切削速度。 精加工时，首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取一个较小的进给量；最后在保证刀具寿命的前提下，尽可能选择较高的切削速度。 16、对刀点的选定原则： （1） 便于数学处理和程序编制； （2）在机床上找正容易； （3）加工过程中检查方便、可靠； （4）引起的加工误差小。 17、加工路线的确定原则主要有以下几点： 1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求。 2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间。 3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 18、铣削外表面轮廓时，铣刀的切入和切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面。 19、平面选择指令(G17，G18，G19)用来选择圆弧插补的平面、刀具补偿的平面。 G17代表X-Y面 G18代表Z-X面 G19代表Y-Z面 20、G20表示英制尺寸 G21表示公制尺寸。 21、铣削加工的刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。 22、G43：刀具长度正补偿（补偿轴的终点加上偏置值）； G44：刀具长度负补偿 23、绝对坐标和相对坐标指令(G90，G91) 24、程序停止指令M00：在完成程序段的其他指令后用以停止主轴、冷却液，使程序停止。加工过程中需停机检查。测量零件或手工换刀和交接班等，可使用程序停止指令。 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 中停指令M01：M01指令的功能与M00相似。但与M00指令不同的是：只有操作面板上的“选择停止开关”于接通状态时，M01指令才起作用。 25、M02和M30的区别 M02为程序结束指令。它的功能是在完成程序段的所有指令后，使主轴进给和冷却液停止。常用以使数控装置和机床复位。 M30指令除完成M02指令功能外，还包括将纸带倒回到程序开始的字符等。 26、计算机数控自动编程系统程序总体结构由前置处理程序和后置处理程序组成。 27、后置处理程序的主要作用： 后置处理阶段是将刀位数据转换成数控加工程序。后置处理软件必须根据具体数控机床的指定代码及程序的格式来编写，否则不能生成数控机床所要求的NC加工程序。 28、掌握常用G指令、M指令的功能含义。 29、熟练完成简单轴类零件的车加工程序编写，简单轮廓铣零件的编程 第三章 1、CNC是用一个存储程序的计算机，按照存储在计算机内的控制程序去执行数控装置的一部分或全部功能，在计算机之外的唯一装置是接口。 2、从自动控制角度看，数控系统是一种轨迹控制系统，本质上是以多执行部件（各运动轴）的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统。 3、数控系统的功能通常包括基本功能和选择功能。 · 4、CNC系统的主要功能如下： · 控制功能：通过轴的联动完成轮廓轨迹的加工。 · 准备功能：指定机床的运动方式 · 插补功能：完成零件轮廓(平面或曲面)加工轨迹运算 · 进给、主轴、刀具和辅助功能 · 补偿功能：常见的有刀具的尺寸补偿和传动链误差补偿 · 自诊断功能 · 通信功能：与外界进行信息和数据交换的功能 5、计算机数控系统由硬件和软件共同完成数控任务。 6、数控系统一般具有以下四个部分 ： （1）计算数控装置(CNC)： CNC的核心，亦称CNC控制器。 （2）输入输出(I/O)装置 （3）驱动控制装置 （4）机床电器逻辑控制装置 7、CNC装置的硬件结构类型 ： （1）大板式结构和功能模板式结构 · 按CNC装置中各印制电路板的插接方式 （2）单微处理器和多微处理器结构 · 按CNC装置中微处理器的个数 （3）专用型结构和个人计算机型结构 · 按CNC装置硬件的制造方式 （4）封闭式结构、PC嵌入NC式结构、NC嵌入PC式结构和软件型开放式结构 8、现代CNC采用总线式、模块化结构。模块化结构将CNC装置按功能划分为模块，硬件和软件的设计都采用模块化设计方法。各模块以积木方式组成CNC装置。 9、总线式多处理器数控系统有一条并行主总线连接多CPU系统，系统利用总线仲裁器解决多个主CPU争用并行总线的问题 。 10、CNC系统中软、硬件的分配比例是由性能价格比决定的。 11、CNC装置软件结构特点：并行处理和实时中断处理 12、并行处理有“资源重复”法、 “时间重叠”法和“资源共享”法等方法。在CNC装置的软件中，主要采用“资源分时共享”和“资源重叠的流水处理”方法。 13、常规CNC装置的软件结构有中断型结构和前后台型结构。 14、中断型软件结构的特点是除了初始化程序之外，整个系统软件的各种功能模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，整个软件就是一个大的中断系统。 15、前后台型结构中前台程序是一个实时中断服务程序，实现插补、位置控制及机床开关逻辑控制等实时功能； 16、PLC的工作流程属于典型循环顺序扫描。 17、数控机床用PLC可分为内装型PLC和独立型PLC。 18、数控装置与机床及机床电器之间的接口分为四类： 第1类：与驱动有关的连接电路。 第2类：数控装置与检测系统和检测传感器之间的连接电路。 第3类：电源及保护电路。 第4类：开关信号和代码信号连接电路。 19、数控机床中PLC的作用：实现加工过程中主轴起动、停止和换向，刀具的交换，工件夹紧或松开，冷却液的开或关，润滑系统的开关和运行，液压系统的起或停等辅助功能及机床状态实时监控。 第四章 1、数控系统刀具补偿的作用就是根据编程指令和刀具补偿值自动计算刀具控制基准点（即刀位点）的坐标位置。 2、数控编程轨迹转接线型： 直线与直线 直线与圆弧 圆弧与直线 圆弧与圆弧 3、数控编程轨迹转接类型 缩短型 伸长型 插入型 4、在切削过程中，刀具半径补偿过程分为三个步骤： （1）刀补建立 （2）刀具补偿进行 （3）刀补撤销 5、逐点比较插补法四个工作节拍：偏差判别-进给-偏差计算-终点判别 6、刀具从直线起点O移动到直线终点A(xe，ye)，沿工轴应走总步数为xe，沿y轴应走的总步数为ye，当加工完毕直线OA时，刀具沿两坐标轴应走的总步数N=|xe|+|ye| 7、提高数字积分法插补质量的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ：左移规格化 8、数据采样插补一般分为粗、精插补两步完成。 9、数据采样插补选取插补周期时，要考虑插补误差、系统动态特性等因素。 10、插补周期T、刀具进给速度F、误差的关系 11、插补周期和采样周期可以相同，也可以不同。在两者不同时，插补周期是采样周期的整数倍。 12、脉冲增量插补算法的进给速度控制可通过控制插补运算的频率来控制进给速度。 常用的方法有：软件延时法和中断控制法 。 13、例：δ=0.001mm, t程=0.1ms, F=300mm/min。 求：调节时间t延 14、为了保证加工质量，在进给速度突变时，必须对送到进给电机的脉冲频率或电压进行加减速控制。 15、加减速控制方法及特点： 前加减速控制：仅对编程速度F指令进行控制。 优点：不会影响实际插补输出的位置；缺点：须预测减速点，计算量较大。 后加减速控制：分别对各运动轴进行加减速控制。 优点：不必预测减速点，而是在插补输出为零时才开始减速，经过一定的延时逐渐靠近终点；缺点：在加减速过程中对坐标合成位置有影响。 16、后加减速控制主要有指数加减速控制算法和直线加减速控制算法 17、在切削进给或手动进给时，跟踪响应要求较高，常采用指数加减速控制 18、快速进给时：要求平稳性好，采用直线加减速控制。 19、后加速控制的关键是加速过程和减速过程的对称性，以保证系统不失步和超程。 20. 何为插补？插补有哪几类算法？ 21. 简述逐点比较法插补的流程。 22. 欲用逐点比较法插补直线OA，直线起点为O（0，0），直线终点为E（12，15）试写出插补计算过程并会出轨迹。 23. 试推导出逐点比较法插补第Ⅰ象限逆园圆弧的偏差函数递推公式，并写出插补圆弧PQ的过程，圆弧起点为P（9，0），终点为Q（0，9），绘制插补轨迹。 24. 数据采样插补是如何实现的？ 25. 设某一CNC系统的插补周期为T=8ms，进给速度F=300mm/min，试计算插补步长。 26. 刀具补偿包括哪些内容？其作用是什么？执行过程是如何进行的？ 27. C机能刀具补偿和B机能刀具补偿有什么区别？ 28. 简述刀具补偿中的转接类型和转接线性。 29. 用你熟悉的计算机语言编写直线接直线转接分类的软件。 30. 圆弧插补的径向误差er<1微米，插补周期T=8微秒，插补圆弧半径为100毫米，试求其允许的最大进给速度。 31. 脉冲增量插补的进给速度控制常用哪些方法？ 32. 加减速控制有哪些实现方法？各自特点如何？ 第五章 1、伺服系统的组成：一般由控制调节器、功率驱动装置、检测反馈装置和伺服电机四部分组成。 2、对伺服驱动元件即伺服电动机的要求： （1）电动机从最低转速到最高转速范围内应都能平滑地 运转；转矩波动要小，尤其在最低转速时，仍要有平稳的速度而无爬行现象； (2)电动机应具有大的、较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求； (3)电动机应可控性好、转动惯量小、响应速度快； (4)电动机应能承受频繁的启动、制动和反转。 3、步进电机是按电磁吸引的原理进行工作的。 4、在步进电机中，控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍，每一拍转子就转过一个步距角。 5、步进电机的步距角越小，加工的精度越高。 6、步进电机改变通电状态的顺序即可改变旋向 7、步进电机改变通电状态的变化频率即可改变转速 8、步进电机通过一个电脉冲，转子转过的角度，称为 步距角。 9、步距角公式 m:电机相数 Zr：转子齿数 k：通电状态系数（k=1或2） 10、步进电机转速 11、在最大静转矩相同的条件下，步进电机相数增大时，电动机带负载能力也相应增大。 12、矩频特性是描述步进电机连续稳定运行时输出转矩与连续运行频率之间的关系。 13、启动频率指空载时，步进电机由静止状态突然启动，并进入不丢步的正常运行的最高频率。 14、步进电动机的最大动态转矩小于最大静转矩，并随着脉冲频率的升高而降低。 15、直流电机的转速与转矩的关系称机械特性。当电机带动负载时，电机转速与理想转速产生转速差Δn，它反映了电机机械特性的硬度，Δn越小，表明机械特性越硬。 16、环形分配器的作用 17、高低压双电源的工作原理 18、提高步进伺服系统精度的措施 19、细分电路的作用 20、光栅中摩尔条纹如何产生？有何特性？ 21、提高光栅读数精度的方法：细分电路 22、直流伺服电机PWM调速的基本原理 23、实现直流伺服电机双向调速常采用桥式电路 24、交流伺服电机调速方法：调频调速，常采用交流-直流-交流变换电路 *交流伺服电机的驱动方法有两种，即直流电机的驱动和同步电机驱动 25、鉴相型和鉴幅型旋转变压器定子励磁电压有何区别？ 第六章 1、简述数控机床进给系统设计中常采取的措施。 2、滚珠丝杆螺母副的结构形式有哪两种？ 3、滚珠丝杆螺母副预紧的目的 4、滚珠丝杆螺母副预紧的常用方法及各自特点 5、滚珠丝杆支撑的常用方法 *具有最大刚度的方法 6、滚动导轨预紧（预加附载）的目的 7、加工中心自动换刀装置的组成：刀库+机械手 8、加工中心选刀方式有哪两种？ 9、滚珠丝杆螺母副的特点有哪些？ 10、为保证传动精度和工作稳定性，数控机床进给传动系统设计时应采取哪些措施？ 计算题：课本例题，上课例题，每章练习中的计算题 编程题：简单轮廓铣精加工编程（掌握刀补指令的应用） 简单轴类零件的精加工编程（考试不考螺纹编程） � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� _1398802984.unknown _1398803089.unknown _1398801194.unknown