数控机床构造第1章
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第1章绪论1.1 数控机床的基本组成及加工原理1.1.1 数控机床的产生1、产生原因·机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。
·在机械制造工业中,单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的70%~80%。
为满足多品种、小批量,特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产,迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化的“柔性”自动化机床。
2、产生过程·1947年美国帕森斯公司(Parsons)首先提出利用脉冲信号控制机床运动的的概念·1949年美国空军资助,帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院(MIT)合作开始研制。
·1952年研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制(numerical control,简称NC)3坐标直线插补铣床,从而使机械制造业进入了一个新阶段。
1.1.2 计算机数控的概念与发展1.计算机数控的概念(1)数控的概念GB8129—1997中对NC的定义为:用数值数据的控制装置,在运行过程中不断的引入数值数据,从而对某一生产过程实现自动控制。
(2)数控机床(NC machine tools)若机床的操作命令以数值数据的地式描述,工作还在改照规定的程序自动地进行,则这种机床称为数控机床。
(3)数控系统数控系统是指计算机数字控制装置、可编程序控制器、进给驱动与主轴驱动装置等相关设备的总称。
为区别起见将其中的计算机数字控制装置称为数控装置。
2.计算机数控的发展先后经历了电子管(1952年)晶体管(1959年)、小规模集成电路(1965年)、大规模集成电路及小型计算机(1970年)和微处理机或微型计算机(1974年)等五代数控系统。
前三代属于采用专用控制计算机的硬接线(硬件)数控装置,一般称为NC数控装置。
,第四代数控系统出现了采用小型计算机代替专用硬件控制计算机,这种数控系统称为计算机数控系统(omputerized numrical control,即CNC)。
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1.简述数控机床、数控技巧的全然概念2.简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3.与传统机床比拟,数控机床有何特点?4.数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么?5.简述数控机床的加工道理、应用范畴6.按操纵体系的特点数控机床分哪几类?7.按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类?8.什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床?第二章运算机数控体系1.CNC体系重要由哪几部分构成?CNC装配重要由哪几部分构成?2.试述CNC装配的工作过程。
3.单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别?多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块?4.共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点?5.试分析现代CNC装配的硬件构造的特点?6.CNC装配中常用的CPU有哪几类?其特点若何?7.CNC装配中常用的储备器有哪几类?其特点若何?8.CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类?各传送什么信息?9.CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧?10.CNC装配的软件构造可分为哪两类?各有何特点?11.中断型构造的软件中,各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的?12.CNC装配常用的输入输出设备有哪些?13.CNC装配常用的通信接口有哪些?各有什么特点?14.现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15.CNC装配的重要技巧指标有哪些?16.简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点?17.何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿?其履行过程若何?18.B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处?19.什么叫插补?今朝应用较多的插补算法有哪些?20.试述逐点比较法插补的四个节拍,并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21.设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O(0,0),终点坐标为E(11,8),脉冲当量δ=1,试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
数控复习第一章绪论数控机床的组成:1、输入输出设备2、数控装置3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控机床按伺服系统的控制原理分为:开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床(按传感器安装位置的不同分为全闭环和半闭环)开环、闭环共同点:1、采用直流/ 交流伺服电机驱动。
2 、采用数字增量插补法(时间分割、角度分割)。
3 、通常不用降速。
两个重要参数:步距角(两个相邻脉冲时间内转子转过的角度)、脉冲当量。
插补器:有无插补器是点位控制器与连续控制的根本区别。
数控机床特点:1、加工零件的适应性强,灵活性好。
2 、加工精度高,产品质量稳定。
3 、生产效率高。
4 、减少工人劳动强度。
5 、生产管理水平高。
数控机床的适用范围:产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大。
第四章计算机数控装置CNC装置的功能:1、基本功能(输入、插补、位控)2、选择功能3、特殊功能。
单微处理结构的CN(装置:(1)微处理器由控制器和运算器组成,是微处理机的核心,它完成控制和运算两方面的内容。
(2)总线是将微处理器、存储器和输入/ 输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为三种类型:第一类、与驱动控制器和测量装置之间的连接电路。
第二类、电源及保护电路。
第三类、开/ 关信号和代码连接电路。
接口电路的主要任务是:1)进行电平切换和功率放大。
2)防止噪声引起误动作。
3)模拟量和数字量之间的转换。
机床控制的I/O部件1)特点:a、可靠性高抗干扰的能力强。
b 、进行信息转换功率放大。
2)光电隔离电路作用:a隔离信号防干扰、b电平转化。
多微处理机CNC装置的基本功能模块:1)CNCt理模块2 )CNC插补模块3 )位置控制模块4 )PLC模块5)操作与控制数据输入输出和显示模块 6 )存储器模块并行处理方法:资源共享、资源重复和时间重叠。
《机床数控原理》复习题第一章一、单选题:(每题1分)C表示()A.硬件系统B.计算机数控系统C.计算机辅助设计D.计算机辅助制造2.微机数控系统的英文简写是()A.NCCC.MNCD.CAM3.下列指令中,不属于插补指令的是()A.G00B. G01C. G02D. G034.逆时针圆弧插补指令的是()A.G00B. G01C. G02D. G035.取消刀具半径补偿指令的是()A.G40B. G41C. G42D. G436.G41指令的是()A.取消刀具半径补偿B. 刀具半径左补偿C. 刀具半径右补偿D. 刀具长度正补偿7.增量值输入方式指令的是()A.G90B. G91C. G92D. G938.G92指令的是()A.绝对值输入方式B. 增量值输入方式C. 预置寄存D. 按时间倒数给定进给速度9.进给速度0.5137mm/min用三位数代码法表示为()A. F0.51B. F513C. F315D. F0.513710.进给速度1728mm/min用F717指定是采用了()A. 三位数代码法B. 二位数代码法C. 一位数代码法D. 直接指定法11.主轴转速1500mm/min用三位数代码法表示为()A. F15B. F150C. F715D. F150012.主轴转速5000mm/min用F750指定是采用了()A. 三位数代码法B. 二位数代码法C. 一位数代码法D. 直接指定法13.主轴转速5000mm/min用F5000指定是采用了()A. 三位数代码法B. 二位数代码法C. 一位数代码法D. 直接指定法14.M01是指()A.程序停止B. 计划的停止C. 程序结束D. 主轴顺时针方向转15.程序结束指令的是()A.M00B. M01C. M02D. M0316.CAD是指()A.柔性制造系统B.计算机数控系统C.计算机辅助设计D.计算机辅助制造17. 计算机辅助制造的英文缩写是()CB.MNCC.CADD.CAM18.柔性制造系统中,完成产品加工等工序的子系统称为()A.柔性制造单元B. 加工单元C. 物料运储系统D. 控制系统19.由工业机器人、无人输送小车及自动仓库等完成,完成零件及毛坯的自动搬运和储藏任务的子系统称为()A.柔性制造系统B. 加工单元C. 物料运储系统D. 控制系统20. 柔性制造系统的英文缩写是()A.FMCB.FMSC.FAC二、名词解释:(每题2分)1.NC:C:3.MNC:4.什么叫数控装置5.程序段:6.CAD:7.CAM:8.FMS:9.加工单元:10.物料运储系统三、简答题:(每题4分)1.数控机床由哪几个部分组成?2.什么叫数控装置?3.数控机床按工艺、运动轨迹、伺服系统的控制方式、数控装置如何分类?4.常用功能字有哪些? 第二章一、单选题:(每题1分) 1. FRN 表示( )A.柔性制造系统B.柔性制造单元C.数控系统D.进给速率数控 2. 进给速率数的英文缩写为( )A.MNCB.FMSC.FRND.FA 3. 进给速率数FRN 表示( ) A.22yx v + B.22yx v - C.22yx v + D.22yx v -4.设加工点P(x i ,y i )在第I 象限圆弧外侧或圆弧上,用逐点比较法按逆时针插补,x 坐标需进给一步,移到新的加工点P(x i+1,y i )位置,则新加工点P(x i+1,y i )的加工偏差F i+1,j 为( ) A. 12+-i ij x F B. 12++i ij x F C. 12+-i ij y F D. 12++i ij y F5.设加工点P(x i ,y i )在第I 象限圆弧内侧,用逐点比较法按逆时针插补,y 坐标需进给一步,移到新的加工点P(x i ,y i+1)位置,则新加工点P(x i ,y i+1)的加工偏差F i ,j+1为( ) A. 12+-i ij x F B. 12++i ij x F C. 12+-i ij y F D. 12++i ij y F6.逐点比较法插补时,沿X 轴产生的脉冲频率为x f (脉冲/s),沿Y 轴产生的脉冲频率为y f ,脉冲当量为δ(mm/min ),则X 轴与Y 轴方向的合成速进给度为( ) A.2260y x f f v +=δB. 2260y x f f v -=δC. )(60y x f f v +=δD. )(60y x f f v -=δ 二、名词解释:(每题2分) 1. 数据密化 2. 逐点比较法 3. 规格化数 4. 非规格化数 5. 半加载6. 全加载7. FRN8. B刀补9. C刀补10. 刀具半径矢量三、简答题:(每题4分)1.逐点比较法插补时,每走一步都经过哪四个节拍?2.使用DDA法必须解决哪些问题?3.进给速度的均匀化措施是什么?提高插补精度的措施是什么?3.什么叫规格化数?什么叫非规格化数?4.什么叫半加载?什么叫全加载?5.什么叫数据采样插补?6.简述粗插补与精插补之间的关系。
第1章数控机床概述学习目标:数控机床是典型的机电一体化产品,是现代制造业的关键设备。
本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的分类以及数控机床的技术与发展水平等。
本章要求理解并掌握数控机床的基本概念和分类,了解数控技术的发展趋势以及以数控机床为基础的自动化生产系统的发展。
1.1 数控机床的基本概念1.1.1 数控机床及其特点数控(Numerical Control,NC)——数字控制,用数字和符号构成的数字化信息自动控制机床运转的技术。
数控机床(Numerically Controlled Machine Tool )——采用了数控技术的机床。
数控机床是一种高效、新型的自动化机床,具有广泛的应用前景。
它与普通机床相比具有以下特点:(1)适应性、灵活性好(2)精度高、质量稳定(3)生产效率高(4)劳动强度低、劳动条件好(5)有利于现代化生产和管理(6)使用、维护技术要求高1.1.2 数控机床的组成数控机床的种类很多,但任何一种数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床主体四部分组成,如图1-1所示。
此外数控机床还有许多辅助装置,如自动换刀装置,自动工作台交换装置自动对刀仪,自动排屑装置及电、液、气、冷却、润滑、防护等装置。
图1-1 数控机床的组成(1)控制介质是指将零件加工信息传送到控制装置中去的程序载体。
(2)数控系统是数控机床的核心。
(3)伺服系统是数控系统的执行机构之一,执行由CNC装置输出的运动指令。
(4)机床主体也称主机,它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。
(5)辅助装置是数控机床在实现整机的自动化控制中,为了提高生产效率、加工精度、还需要配备许多辅助装置,如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。
1.1.3 数控机床的工作过程如图1-2所示,数控机床的加工,首先要将被加工零件图样上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序,然后将加工程序输入到数控系统,在数控系统控制软件的支持下,经过处理与计算后,发出相应的控制命令,再通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动,从而完成零件的加工。
数控车床结构课件(一)数控车床结构课件是机械工程专业学生必须要学习的一门课程。
掌握这门课程对于未来从事机械设计和制造方面的工作有着重要的意义。
本文将着重介绍数控车床结构课件的内容及意义。
数控车床结构课件主要分为以下几个部分:一、数控车床的基础结构数控车床的基础结构由床身、支座、主轴箱、驱动箱、导轨等部分组成。
床身是整个数控车床的基础,具有承载和定位的作用。
支座是用于支撑床身和主轴箱的部件。
主轴箱是主轴和变速箱、主动件、传动方式等部分的总称,是数控车床的核心部分。
驱动箱则是控制电机工作的装置,用于控制电机的运作。
导轨是数控车床中的一种重要的传动方式,具有起到导向、支撑及定位作用。
二、数控系统的结构数控系统由计算机、电机、控制器等部分组成。
计算机是数控系统的大脑,用于控制刀具的移动。
电机则是数控系统的执行机构,通过接收计算机传来的指令运动。
控制器是数控系统的核心部分,可以解析计算机传来的指令,使得电机按照指令运动。
三、数控系统的工作原理数控系统中的计算机联合控制器可以实现工件坐标系和机床坐标系的转换,并能够将程序转换成电机可执行的指令,从而控制该工件在不同方向转动的运动路线以达到所期望的工件加工效果。
通过学习数控车床结构课件,可以让学生了解数控车床的组成和基础结构,从而有助于掌握数控技术及其应用技巧。
同时,数控系统的结构和工作原理是掌握数控车床技术的关键,对于提高数控车床操作的精准度和效率都有重要的帮助。
总之,数控车床结构课件是机械工程专业学生重要的必修课程,通过系统的学习可以让学生掌握数控技术及其应用技巧,提高生产效率,为未来从事机械设计和制造方面的工作打下坚实基础。