数控技术

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第一章绪论

1.1数控机床就是由哪几部分组成,它得工作流程就是什么?

答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统与机床得机械部件构成。

数控加工程序得编制-输入—译码—刀具补偿-插补—位置控制与机床加工

1.2数控机床得组成及各部分基本功能

答:组成:就是由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置与机床本体组成

输入输出设备:实现程序编制、程序与数据得输入以及显示、存储与打印

数控装置:接受来自输入设备得程序与数据,并按输入信息得要求完成数值计算、逻辑判断与输入输出控制等功能。

伺服系统:接受数控装置得指令,驱动机床执行机构运动得驱动部件、

测量反馈装置:检测速度与位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。

机床本体:用于完成各种切削加工得机械部分

1、3什么就是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床?三者如何区别?

答:(1)点位控制数控机床特别点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关、如:数控钻床、数控镗床与数控冲床等。

(2)直线控制数控机床特点:a、既要控制点与点之间得准确定位,又要控制两相关点之间得位移速度与路线。b。通常具有刀具半径补偿与长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。

如:简易数控车床与简易数控铣床等。

(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件得位置,刀具得进给速度以及它得运动轨迹严加控制得系统、具有点位控制系统得全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。

1.4数控机床有哪些特点? 答:a、加工零件得适用性强,灵活性好;b。加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d、自动化程度高,生产率高;e。减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。

1、5按伺服系统得控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点?

答:(1)开环控制得数控机床:

其特点:a、驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c。通常采用降速齿轮;d。价格低廉,精度及稳定性差、

(2)闭环控制系统:

其特点:a。反馈信号取自于机床得最终运动部件(机床工作台)b、主要

第二章数控加工编程基础

2.1数控编程就是指从零件图样到制成控制介质得全部过程

手工编程得内容:分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验与试切削

1、 数控编程得方法及特点

手工编程:用人工完成程序编制得全部工作,对于几何形状较为简单,数值计算比较简单得,程序段不多采用手工编制容易完成。

自动编程:程序编制得工作得大部分或全部都由计算机来完成。

2。2 什么就是 “字地址程序段格式”,为什么现代数控系统常用这种格式?

答:字地址程序段得格式:NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx;特点就是顺序自由。

地址字符可变程序段格式、程序段得长短,字数与字长都就是可变,字得排列顺序没有严格要求。这种格式得优点就是程序简短、直观、可读性强、易于检验与修改。

2.4 数控机床得X、Y、Z坐标轴及其方向就是如何确定得?

答:Z坐标:规定平行于机床主轴得刀具运动坐标为Z坐标,取决于远离工件得方向为正方向。

X坐标:规定X坐标轴为水平方向,且垂直于Z轴并平行于工件得装夹面。

Y坐标:Y坐标垂直于x、y坐标。在确定了x、z坐标正方向后,可按右手定则确定y坐标得正方向。

2。5机床坐标系与工件坐标系得关系:

工件坐标系得坐标轴与机床坐标系相应得坐下轴相平行,方向也相同,但原点不同。

在加工中,工件随夹具在机床上安装后,要测量得工件原点与机床原点之间得坐标距离成为原点偏置。这个偏置值需预读到数控系统中、在加工时,工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上,使数控系统可按机床坐标系确定加工时得坐标值。

2。6准备功能G代码:使机床或数控系统建立起某种加工方式得指令。

辅助功能M代码:控制机床辅助动作得指令,主要用作机床加工时得工艺性指令。

6、 M00、M01、M02、M30指令各有何特点?如何应用?

M00:暂停;

M01:选择性得暂停;

M02:复位性加工程序结束,用于数控机床;

M30:复位性加工程序结束,并返回程序起点、用于加工中心。

应用略

7、 F代码:为进给速度功能代码,它就是续效代码,用来指定进给速度

S代码:为主轴转速功能代码,它就是续效代码,用来指定主轴得转速

T代码:为刀具功能代码,该指令用以选择所需得刀具号与补刀号

8、 G90 X20 Y15与G91 X20 Y15有什么区别? 答:G90为绝对坐标

G91为增量坐标即相对坐标

10、G00—快速点定位指令:使刀具从当前位置以系统设定得速度快速移动到坐标系得另一点。它就是快速到位,不进行切削加工,一般用作空行程运动。

G01—直接插补指令:该指令就是直线运动控制指令,它使刀具从当前位置以两坐标或者三坐标联动方式按指定得F进给速度做任意斜率得直线运动到达指定得位置。该指令一般用作轮廓切削、

G02—圆弧插补指令:G02表示顺时针圆弧插补;

G03表示逆时针圆弧插补。

11、G41、G42、G43、G44得含义如何?试用图说明。

答:G40:表示注销左右偏执指令,即取消刀补,使刀具中心与编程轨迹重合。

G41:刀具左偏,指顺着刀具前进得方向观察,刀具偏在工件轮廓得左边,如图1示;

G42:刀具右偏,指顺着刀具前进得方向观察,刀具偏在工件轮廓得右边,如图1示;

G40:取消刀补,使刀具中心与编程轨迹重合。G40必须与G41、G42指令配合使用;

G43:正偏置,执行G43时,Z实际值=Z指令值+(H—-),如图2(a)左所示

G44:负偏置,Z实际值=Z指令值-(H—-),如图2(b)左所示

13、零件得加工路线就是指数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件得运动轨迹与运动方向。

加工原则:1、应能保证零件得加工精度与表面粗糙度要求。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。

15、什么就是对刀点、刀位点与换刀点?

答:对刀点:就是指数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动得起点。也称为程序起点或起刀点。

换刀点:就是指刀架转位换刀时得位置、可以就是某一固定点(如加工中心机床,其换刀机械手得位置就是固定得),也可以就是任意设定得一点(如车床)。应设在工件或夹具得外部。

刀位点:用于表示刀具在机床上得位置。

17、什么就是基点?什么就是节点?

答:基点:就是指组成零件轮廓曲线得各几何元素(如直线、圆弧、二次曲线等)间得连接点。

节点:就是指当利用具有直线插补功能得数控机床加工零件得曲线轮廓时,任意轮廓得曲线均用连续得折线来逼近。此时,根据编程所允许得误差,将曲线分割成若干个直线段,其相邻两直线得交点。

18、试编制精车如图1所示零件得加工程序。

答:

01001 G01Z-14、F、2

T0101 X40.Z—39。

M03S600 Z—52、

G00X42。Z2 G00X50。Z20、

G00X32。 M30

19、铣削如图2所示轨迹,起刀点为A,沿A—B-C切削,试用绝对坐标与增量坐标方式编程、

答:

01002 G03X140、Y100。R60。

G54 G02X120.Z60。R50.

M03S1200 G00Z5.

G00X0Y0Z50. G00X0Y0Z50、

G00X200.Y40、 M30

第三章 3。1数控机床得编程特点

1)在一个程序段中,根据图样标注尺寸,可以采用绝对值编程、增量值编程或者混合编程、

2)直径方向用绝对坐标值编程时,X以直径值表示;用增量值编程时,以径向实际位移量得二倍值表示。

3)为提高工件得径向尺寸精度,X向得脉冲当量取Z向得一半。

4)数控装置常具备不同形式得固定循环功能,可进行多次重复循环切削、当编制圆头刀程序时,需要对刀具半径进行补偿。

5)许多数控车床用XZ表示绝对坐标指令;用UW表示增量坐标值指令,而不用G90,G91指令。

6)第三坐标指令IK在不同得程序中左右也不相同,IK在圆弧切削时表示圆心相对圆弧得起点坐标位置、

3、2车削固定循环功能:由于车削毛坯多位棒料与铸锻件,因此车削加工多为大余量多次进行切除,所以在机床得数控装置中总就是设置不同形式得固定循环功能。

常用指令:1、柱面循环指令,2。锥面循环指令,3、简单螺纹循环指令。4。复杂螺纹循环指令,5、复合式粗车循环指令。

3.3数控铣床得编程特点:

1)铣削就是机械加工中最常用得方法之一,它包括平面铣削与轮廓铣削。

2)数控铣床得数控装置具有多种插补方式,一般具有直线插补与圆弧插补,有得还具有极坐标插补,抛物线插补,螺旋线插补等多种插补功能。

3)程序编制时要充分利用数控铣床齐全得功能,如刀具位置补偿、刀具长度补

偿等

4)由直线、圆弧组成得平面轮廓铣削得数学处理比较简单、

3、4用G54~G59指令确定工件坐标系与G92指令有何不同?

采用G54~G59指令建立得坐标系不像用G92那样,需要在程序段中给出工件坐标系与机床坐标系得偏值,而就是在安装工件后测量工件坐标系原点相对于机床坐标系原点在X、Y.Z各轴方向得偏置量,然后用MDI方式将其输入到数控系统得工件坐标系偏置值存储器中。系统在执行程序时,从存储器中读取数值,并按照工件坐标系中坐标值运动、 3.5孔加工固定循环得基本组成动作有哪些?使用图示法说明。

1)A→B 刀具快进至孔位坐标(X、Y),即循环初始点B.

2)B→R 刀具Z向快进至加工表面附近得R点平面。

3)R→E 加工动作(如:钻、攻螺纹、镗等)。

4)E点 孔底动作(如:进给暂停、刀具偏移、主轴准停、主轴反转等)。

5)E→R 返回到R点平面。

6)R→B 返回到初始点B.

3、6、加工中心编程得特点(简单理解)

1)首先应进行合理工艺分析

2)根据加工批量等情况,决定采用自动换刀还就是手动换刀、

3)自动换刀要留出足够得换刀空间。

4)为提高机床利用率,尽量采用刀具机外预调,并测量尺寸填写到刀具卡片中,以便于操作者在运行程序前,及时修改刀具补偿参数。

5)对于编好得程序,必须进行认真检查,并于加工前安排好试运行、

6)尽量把不同工序内容得程序,分被安排到不同得子程序中。

7)一般应使一把刀具尽可能担任较多得表面加工,且进给路线设计得应合理。

3、7何为定距换刀与跟踪换刀?

3、8.何为自动编程?常用得自动编程方法由哪两类?各有何特点?

自动编程就是指用计算机来代替手工编程,也就就是说,程序编制得大部分或全部工作就是由计算机来完成得。

自动编程根据编程信息得输入与计算机对信息得处理方式不同分为:以语言为基础得自动编程方法与以计算机会图为基础得自动编程方法、

以语言为基础得自动编程方法:对计算机而言就是采用批处理得方式,编程人员必须用规定得编程语言,一次处理完毕,并马上得到结果。