川大08机制数控技术试题.pdf

数控技术 settlebywh 1 名词解释 名词解释 1 刀位点 1 刀位点 刀具的定位基准点 对刀时应使对刀点与刀位点重合 刀具的定位基准点 对刀时应使对刀点与刀位点重合 2 前后台模式 2 前后台模式 前台程序 实现与机床动作直接相关的功能 主要完成插补运算 位置控制 故障诊断等实时性很强的 任务 是一个实时中断服务的程序 后台程序 完成显示 零件加工程序 的编辑管理 系统的输入输出 插补预处理的等弱时性的任务 是一个循环执行程序 前台程序 实现与机床动作直接相关的功能 主要完成插补运算 位置控制 故障诊断等实时性很强的 任务 是一个实时中断服务的程序 后台程序 完成显示 零件加工程序 的编辑管理 系统的输入输出 插补预处理的等弱时性的任务 是一个循环执行程序 3 DDA 左移规格化 3 DDA 左移规格化 当被积函数比较小或被积函数寄存器有 i 个前零时 若直接迭代 那么至少需要当被积函数比较小或被积函数寄存器有 i 个前零时 若直接迭代 那么至少需要 次迭代 才能输出一 个溢出脉冲 这样脉冲的速率较低 因此 在实际的数字积分器中 需要把被积函数寄存器的前零移去 次迭代 才能输出一 个溢出脉冲 这样脉冲的速率较低 因此 在实际的数字积分器中 需要把被积函数寄存器的前零移去 即对被积函数实现左移规格化的处理 直线插补的左移规格化是使坐标值最大的被积函数寄存器的最即对被积函数实现左移规格化的处理 直线插补的左移规格化是使坐标值最大的被积函数寄存器的最 高有效位为 1 圆弧插补的左移规格化是使坐标最大的被积函数寄存器的次高位为 1 高有效位为 1 圆弧插补的左移规格化是使坐标最大的被积函数寄存器的次高位为 1 4 闭环数控机床 4 闭环数控机床 该类机床有位置反馈检测装置和比较电路 位置反馈检测装置安装在工作台导轨上 能实现检测检测工 作台的实际位置 并能把检测的位置信息反馈回 CNC CNC 再将程序制定的理论位置与实际位置进行比 较 实现机床的闭环控制工作 该类机床有位置反馈检测装置和比较电路 位置反馈检测装置安装在工作台导轨上 能实现检测检测工 作台的实际位置 并能把检测的位置信息反馈回 CNC CNC 再将程序制定的理论位置与实际位置进行比 较 实现机床的闭环控制工作 5 FMS 5 FMS 柔性制造系统的简称 是一组数控机床和其他自动化的工艺设备 由计算机控制系统和物料自动储运系 统有机结合的整体 柔性制造系统由加工 物流 信息流三个子系统组成 在加工自动化的基础上实 柔性制造系统的简称 是一组数控机床和其他自动化的工艺设备 由计算机控制系统和物料自动储运系 统有机结合的整体 柔性制造系统由加工 物流 信息流三个子系统组成 在加工自动化的基础上实 现物流和信息流的自动化 FMC 柔性制造单元 CIMS 计算机集成系统 6 插补的概念 数控装置依据编程时的有限数据 按照一定的计算方法 用基本线型拟合出所需要的轮廓的轨迹 边计 算边根据计算结果向各坐标轴进行脉冲分配 从而满足加工要求的过程 7 插补方法的分类 按数学模型 一次直线插补和二次插补 按结构 硬件插补和软件插补 按数值输出方式 脉冲插补和数据增量插补 8 CNC 系统的组成 计算机 硬件电路 伺服系统 数控机床 9 单微处理器和多微处理器的区别 所具备的模块不同 管理控制方式不同 它们区别是单微处理器有结构简单 性能可靠 适用于机床功 能要求多 精度要求较高的数控机床 而多微处理器有功能多 性能高 精度高 结构复杂 适用于加 工中心等较复杂的数控机床 10 现物流和信息流的自动化 FMC 柔性制造单元 CIMS 计算机集成系统 6 插补的概念 数控装置依据编程时的有限数据 按照一定的计算方法 用基本线型拟合出所需要的轮廓的轨迹 边计 算边根据计算结果向各坐标轴进行脉冲分配 从而满足加工要求的过程 7 插补方法的分类 按数学模型 一次直线插补和二次插补 按结构 硬件插补和软件插补 按数值输出方式 脉冲插补和数据增量插补 8 CNC 系统的组成 计算机 硬件电路 伺服系统 数控机床 9 单微处理器和多微处理器的区别 所具备的模块不同 管理控制方式不同 它们区别是单微处理器有结构简单 性能可靠 适用于机床功 能要求多 精度要求较高的数控机床 而多微处理器有功能多 性能高 精度高 结构复杂 适用于加 工中心等较复杂的数控机床 10 NC 装置软件的特点 1 NC 装置软件的特点 1 多任务并行处理 2 实时中断处理 11 刀具补偿的方法 1 多任务并行处理 2 实时中断处理 11 刀具补偿的方法 1 B 刀补 不能自动完成尖角过渡 2 C 刀补 采用直线作为轮廓间的过渡 尖角工艺好 12 进给伺服系统 伺服系统又称拖动系统 是数控系统的主要子系统 执行由 CNC 装置发来的运动命令 精确控制与执 B 刀补 不能自动完成尖角过渡 2 C 刀补 采用直线作为轮廓间的过渡 尖角工艺好 12 进给伺服系统 伺服系统又称拖动系统 是数控系统的主要子系统 执行由 CNC 装置发来的运动命令 精确控制与执 数控技术 settlebywh 2 行驱动对象的运动方向 进给速度与位移量 同时也通过 PLC 与 CNC 的通信 实时通报驱动对象的工 作动态并接受 CNC 的控制 行驱动对象的运动方向 进给速度与位移量 同时也通过 PLC 与 CNC 的通信 实时通报驱动对象的工 作动态并接受 CNC 的控制 简答题 简答题 1 加工孔的顺序 为什么要这样加工 1 加工孔的顺序 为什么要这样加工 避免引入反向间隙误差 避免引入反向间隙误差 2 什么叫做刀具半径补偿 数控铣床为什么要进行刀具补偿 用数控机床加工零件额时候 必须考虑刀具的半径 但为了操作方便 编程时只按零件的轮廓编制加工 程序 而刀具半径由键盘输入 加工时数控系统根据输入的刀具的半径 自动地偏移一个半径值 正确 加工出零件的轮廓 这就叫做刀具半径补偿 否则 加工的零件要比程序编制的零件尺寸小 2 什么叫做刀具半径补偿 数控铣床为什么要进行刀具补偿 用数控机床加工零件额时候 必须考虑刀具的半径 但为了操作方便 编程时只按零件的轮廓编制加工 程序 而刀具半径由键盘输入 加工时数控系统根据输入的刀具的半径 自动地偏移一个半径值 正确 加工出零件的轮廓 这就叫做刀具半径补偿 否则 加工的零件要比程序编制的零件尺寸小 3 3 DDA 圆弧插补与 DDA 直线插补的差别 DDA 圆弧插补与 DDA 直线插补的差别 1 1 X Y 方向相反 2 动点坐标不一样 X Y 方向相反 2 动点坐标不一样 4 数控加工工艺的基本内容 4 数控加工工艺的基本内容 1 分析图纸 确定加工工艺 2 数值计算 3 编写零件加工程序 4 制作控制介质 5 校对程序与首件试加工 1 分析图纸 确定加工工艺 2 数值计算 3 编写零件加工程序 4 制作控制介质 5 校对程序与首件试加工 5 逐点比较插补法的含义逐点及比较法的四个节拍 5 逐点比较插补法的含义逐点及比较法的四个节拍 逐点比较插补法事通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置确定 确定刀具的进给方向 以加工出所 需的零件轮廓 1 逐点比较插补法事通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置确定 确定刀具的进给方向 以加工出所 需的零件轮廓 1 偏差判别 2 坐标进给 3 偏差计算 4 终点判别 偏差判别 2 坐标进给 3 偏差计算 4 终点判别 6 数控机床与数控技术的发展趋势 6 数控机床与数控技术的发展趋势 1 1 加工高速化 高精度化 2 控制智能化 3 加工网络化 4 数控系统开放化 5 并联机床 6 STEP NC 加工高速化 高精度化 2 控制智能化 3 加工网络化 4 数控系统开放化 5 并联机床 6 STEP NC 7 提高插补精度的措施 7 提高插补精度的措施 1 1 把积分器的位数增多 从而增加迭代次数 2 把积分器的位数增多 从而增加迭代次数 2 把积分累加器中余数寄存器预置数 也称余数寄存器预置数法 预置 0 5 倍称为半加载 把积分累加器中余数寄存器预置数 也称余数寄存器预置数法 预置 0 5 倍称为半加载 8 8 数控机床的特点数控机床的特点 1 1 采用高性能的主轴和伺服系统 2 机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性 热变形小 3 采用高效率 高精度传动部件 4 加工中心带有刀库 自动换刀装置 5 广泛采用各种辅助装置 9 采用高性能的主轴和伺服系统 2 机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性 热变形小 3 采用高效率 高精度传动部件 4 加工中心带有刀库 自动换刀装置 5 广泛采用各种辅助装置 9 CNC 的工作流程CNC 的工作流程 1 1 数控系统接收数控程序 NC 代码 2 翻译 NC 代码为机器码 3 将机器码转换成控制信号 数控系统接收数控程序 NC 代码 2 翻译 NC 代码为机器码 3 将机器码转换成控制信号 1010 中断类型 中断类型 3 3 外部中断 2 内部定时中断 3 硬件故障中断 4 程序中断 11 外部中断 2 内部定时中断 3 硬件故障中断 4 程序中断 11中断型结构的软件中 各中断服务程序的优先级是如何安排的 中断型结构的软件中 各中断服务程序的优先级是如何安排的 按中断服务的高 中低次序先后响应 12 按中断服务的高 中低次序先后响应 12简述机床原点 编程原点和参考原点的概念和各自的作用 简述机床原点 编程原点和参考原点的概念和各自的作用 机床原点是机床坐标系的原点 它是固定的点 它的作用是使机床的各运动部件都有一个相应的位置 编程原点是工件坐标系的原点 也是编程人员选择工件上的某一已知点为原点 建立一个坐标系 主要 是为了方便编程 不考虑工件在机床上的具体位置 参考原点是机床各运动轴的测量起点 数控装置上 电后为了正确地在机床工作时建立机床坐标系就必需设置一个机床参考点 一方面建立机床坐标系 另 一方面是为了消除由于漂移或变形造成的误差 13 数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么 机床原点是机床坐标系的原点 它是固定的点 它的作用是使机床的各运动部件都有一个相应的位置 编程原点是工件坐标系的原点 也是编程人员选择工件上的某一已知点为原点 建立一个坐标系 主要 是为了方便编程 不考虑工件在机床上的具体位置 参考原点是机床各运动轴的测量起点 数控装置上 电后为了正确地在机床工作时建立机床坐标系就必需设置一个机床参考点 一方面建立机床坐标系 另 一方面是为了消除由于漂移或变形造成的误差 13 数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么 数控技术 settlebywh 3 机床坐标系是机床固有的坐标系 机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点机床坐标系是机床固有的坐标系 机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点 这个原点在机床一 这个原点在机床一 经设计和制造调整后 便被确定下来 它是固定的点 经设计和制造调整后 便被确定下来 它是固定的点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的 编程人员选择工件上的某一已知点为原点 也称程序原点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的 编程人员选择工件上的某一已知点为原点 也称程序原点 建立一个新的坐标系 称为工件坐标系 工件坐标系一旦建立便一直有效 直到被新的工件坐标系所取 代 建立一个新的坐标系 称为工件坐标系 工件坐标系一旦建立便一直有效 直到被新的工件坐标系所取 代 14 14 CNC 装置软件结构模式有哪几种 1 CNC 装置软件结构模式有哪几种 1 前后台型 2 中断型 3 基于 RTOS 前后台型 2 中断型 3 基于 RTOS 15 15 CNC 装置的软件特点 1 CNC 装置的软件特点 1 多任务与并行处理技术 资源分时共享 并发处理和流水处理 2 实时性与优先抢占调度机制 多任务与并行处理技术 资源分时共享 并发处理和流水处理 2 实时性与优先抢占调度机制 16 伺服系统的要求 1 16 伺服系统的要求 1 精度高 2 稳定性好 3 快速响应 4 调速范围宽 5 低速大转矩 17 数控加工工艺方案设计的主要内容 1 精度高 2 稳定性好 3 快速响应 4 调速范围宽 5 低速大转矩 17 数控加工工艺方案设计的主要内容 1 零件加工工艺分析 2 定位基准的选择 3 加工方法的选择 4 机床的选择 5 工装的选择 6 加工区域规 划 7 加工路线的规划 8 刀具的选择 9 切削参数的设定 10 数控编程方法的选择 18 加工顺序的安排 1 先粗后精的原则 2 基准面先加工的原则 3 先主后次的原则 4 先面后空的原则 5 先内后外的原则 6 减 少换刀次数的原则 7 连续加工的原则 填空 零件加工工艺分析 2 定位基准的选择 3 加工方法的选择 4 机床的选择 5 工装的选择 6 加工区域规 划 7 加工路线的规划 8 刀具的选择 9 切削参数的设定 10 数控编程方法的选择 18 加工顺序的安排 1 先粗后精的原则 2 基准面先加工的原则 3 先主后次的原则 4 先面后空的原则 5 先内后外的原则 6 减 少换刀次数的原则 7 连续加工的原则 填空 1 数控机床所用的伺服电机有 1 数控机床所用的伺服电机有 步进伺服电机 直流伺服电机 交流伺服电机 步进伺服电机 直流伺服电机 交流伺服电机 2 刀具半径的补偿执行过程 2 刀具半径的补偿执行过程 刀补建立 刀补进行 刀补撤退 刀补建立 刀补进行 刀补撤退 3 加减速控制方式有 3 加减速控制方式有 前加速控制 后加速控制 前加速控制 后加速控制 4 闭环 CNC 系统的加减速控制中采用 4 闭环 CNC 系统的加减速控制中采用 精插补 粗插补 精插补 粗插补 5 数控机床按伺服系统的控制方式可以分为 5 数控机床按伺服系统的控制方式可以分为 闭环伺服控制系统 开环伺服控制系统 半闭环伺服控制系统 闭环伺服控制系统 开环伺服控制系统 半闭环伺服控制系统 6 数控机床的坐标可以分为 6 数控机床的坐标可以分为 机床坐标 工件坐标 机床坐标 工件坐标 7 开环 CNC 常用的进给速度控制方法有 7 开环 CNC 常用的进给速度控制方法有 程序计时法 时钟中断法 程序计时法 时钟中断法 8 交流伺服电机的主要调速方法是 8 交流伺服电机的主要调速方法是 改变磁极对数调速 改变转差率调速 变频调速 改变磁极对数调速 改变转差率调速 变频调速 9 刀补的过渡方式 9 刀补的过渡方式 缩短型 伸长型 插入型 缩短型 伸长型 插入型 10 刀补的转接形式 10 刀补的转接形式 直线与直线转接 直线与圆弧的转接 圆弧与直线的转接 圆弧与圆弧的转接 直线与直线转接 直线与圆弧的转接 圆弧与直线的转接 圆弧与圆弧的转接 11 数控机床加工程序的编制方法有 11 数控机床加工程序的编制方法有 手工编程 自动编程 手工编程 自动编程 12 数控机床的基本组成由 12 数控机床的基本组成由 输入装置 数控系统 伺服测量反馈系统 辅助控制装置 加工程序及机床本体 输入装置 数控系统 伺服测量反馈系统 辅助控制装置 加工程序及机床本体 13 13 数控机床按控制运动轨迹可分为数控机床按控制运动轨迹可分为 点位控制直线控制 和 轮廓控制 等几种 点位控制直线控制 和 轮廓控制 等几种 14 CNC 装置中数据转换流程 按顺序的过程14 CNC 装置中数据转换流程 按顺序的过程 译码 刀补 速度预处理 插补 位控 译码 刀补 速度预处理 插补 位控 15 数控机床的优势15 数控机床的优势 具有复杂形状加工功能 高质量 高效率 高柔性 减轻劳动强度 有利于生产管理 具有复杂形状加工功能 高质量 高效率 高柔性 减轻劳动强度 有利于生产管理 16 CNC 的工作原理16 CNC 的工作原理 输入 译码 刀具补偿 进给速度处理 插补 位置控制 输入 译码 刀具补偿 进给速度处理 插补 位置控制 数控技术 settlebywh 4 17 数控装置的检测装置可以分为17 数控装置的检测装置可以分为 位置 速度 电流 三种类型 位置 速度 电流 三种类型 18 伺服系统的三环结构18 伺服系统的三环结构 位置环 速度环 电流环 位置环 速度环 电流环 19 交流伺服电机分为19 交流伺服电机分为 永磁式交流伺服电机 感应式交流伺服电机 按执行元件 电液伺服系统和电气伺服系统电机 按被控对象 进给伺服系统和主轴伺服系统 永磁式交流伺服电机 感应式交流伺服电机 按执行元件 电液伺服系统和电气伺服系统电机 按被控对象 进给伺服系统和主轴伺服系统 20 闭环伺服系统中按监测方式不同可以分为20