数控技术复习提纲(2013)STD

1、数控技术学习提纲第一章 绪论1掌握数控技术、数控机床和数控系统的概念 2掌握数控机床的组成和部分的作用（简述数控机床有哪几个部分组成和每一部分的作用） 3掌握数控机床的各种分类方法按照机床的运动轨迹（加工控制方式）对数控机床进行分类，并画简图说明。 按照伺服系统类型对数控机床进行分类，并能画简图说明。按照工艺用途对数控机床进行分类，并能举例。4掌握数控程序的输入方法。 5熟悉数控机床的特点、发展现状和发展方向（与普通机床相比，数控机床有哪些特点）。6熟悉普通数控机床和加工中心（ Machining Center ）的区别。7掌握与数控技术、数控机床和自动制造系统相关的英文简称含义，如CAM 、

2、 NC、 CNC 等。第二章 数控机床加工程序的编制1掌握数控编程的编程方法和各字的优缺点。 2掌握数控机床的各种坐标系。（1）机床坐标系：（ 2）工件坐标系（编程坐标系） ： 掌握基本的数控编程准备指令、辅助指令和其它常用的功能指令。主要掌握的准备功能 G 代码（指令） ：（ Preparatory Functions - G Codes ）GOO :快速定位（快速移动）;G01 :直线插补；G02 :顺时针圆弧插补；G03 :逆时针圆弧插补。G17： XOY 坐标平面选择； G18： ZOX 坐标平面选择； G19： YOZ 坐标平面选择。G40 :半径补偿注销；G41 :左半径补偿；G4

3、2:右半径补偿。G54G59 :第16工件坐标系设置。G9O ：绝对坐标编程； G91 ：相对坐标编程。G92 ：工件坐标原点设置。主要掌握的辅助功能 M 代码（指令） ：（ Miscellaneous Machine Functions - M Codes ）MOO ：程序停止（暂停）MO1 ：程序选择停止MO2 ：程序结束MO3 ：主轴顺时针旋； MO4 ：主轴逆时针旋转； MO5 ：主轴停止MO6 ：自动换刀MO8 ：冷却液打开； MO9 ：冷却液关闭M3O ：程序结束并返回。其它：尺寸字：(Dimension Words -X, Y, Z Codes)。X, Y, Z：直线轴(Line

4、ar axes)。A, B, C :旋转轴(Rotary axes)。U, V, W :平行于X, Y, Z轴的第二直线轴。I, J, K : X, Y, Z轴的辅助尺寸R,Q : Z轴的辅助尺寸。进给功能 F 指令：(Feed Rate -F Code): mm/min 。主轴转速功能 S 指令：(Spindle Speed -S Code): r/min 。 刀具功能 T 指令：(Tool Changing -T Code)。程序名(程序号)：”O* ” ”* ”顺序号：N*3. 掌握数控加工程序的手工编程(Manual Programming ) 方法：主要是车床和铳床编程，能编程序，能

5、读程序。4. 了解数控加工程序的自动编程(Automatic Programming )方法。第三章插补计算原理、刀具半径补偿与速度控制1. 掌握插补的概念插补的分类：(1) 脉冲增量插补： 适用于开环控制。该插补算法主要为各坐标轴进行脉冲分配计算。 特点是每次插补结束仅产生一个行程增量，以一个个脉冲的方式输出给步进电动机。脉冲增量插补在插补计算过程中不断向各个坐标发出相互协调的进给脉冲，驱动各坐标轴的电动机运动。一个脉冲所产生的坐标轴位移量叫做脉冲当量、：，脉冲当量:.是脉冲分配的基本单位。(2) 数据采样插补： 这类插补算法的特点是数控装置产生的不是单个脉冲，而是数字量。 插补运算分两步完

6、成：粗插补，精插补。2. 掌握逐点比较法插补的工作原理(主要是第一象限)3. 掌握数据采样插补的基本原理在CNC系统中，数据采样插补通常采用时间分割插补算法：粗插补：计算下一个插补周期各坐标轴的进给量x、丄y或等。精插补：相当于对直线的脉冲增量插补。(1)时间分割直线插补：时间分割直线插补基本思想是在每一个插补周期内计算下一个插补周期内各个坐标轴的增量。l为一次插补的进给步长(丨二TF)。I X = l cos：y =AxXe(2)数据采样插补圆弧插补：时间分割圆弧插补的基本思想是在满足精度要求的前提下，用弦或割线进给代替弧进给，用直 线逼近圆弧。即在每一个插补周期内计算下一个插补周期内各个坐

7、标轴的增量。4 掌握数控加工的刀具半径补偿的概念和执行过程。5 掌握刀具半径补偿的概念和作用。能够以加工一个轮廓为例，画简图说明刀具半径补偿的过程。6. 脉冲增量插补算法的进给速度控制常用的调速方法：常用的方法有：软件延时法和中断控制法。7. 数据采样插补算法的进给速度控制的调速方法：数据采样插补根据编程进给速度计算出一个插补周期内合成速度方向上的进给量。£ FTKf S60 1000第四章计算机数控系统(CNC系统)1 分析以下两种数控系统的各自优缺点(1) 硬联接数控系统(硬线数控系统NQ:(2) 软联接数控系统(软线数控系统CNC或 MNC：2 简述数控系统的工作过程输入t译码

8、t刀具补偿t进给速度处理t插补t位置控制I/O处理、显示、诊断。3. 比较单 CPU结构的CNC和多CPU结构的CNC的特点(1) 单CPU结构的CNC(2) 多CPU结构的CNC现代的CNC大多采用多CPU结构。多CPU结构的CNC的典型结构：共享总线结构共享存储器结构4. 常规CNC的软件结构模式在常规的CNC中，已有的结构模式有中断型结构和前后台型两种结构模式。第六章数控机床的伺服驱动系统1 熟悉数控机床的伺服系统的分类和各自的特点(1) 开环伺服系统无位置检测装置，执行装置为步进电机。精度较低，结构简单，控制简单。(2) 闭环伺服系统执行装置为交流或直流伺服电机。位置检测元件直接检测运

9、动部件的移动(或转动)位置。精度高，结构复杂，系统的稳定性较差。(3) 半闭环伺服系统，而是执行装置为交流或直流伺服电机。位置检测元件不直接安装在最终运动部件上(工作台)传动装置的一个环节上。精度比开环伺服系统高，比闭环伺服系统低；结构复杂，测量方便，控制 简单。2 掌握步进电机的工作原理反应式步进电动机的工作原理：掌握三相步进电动机的工作原理。步进电机步距角：的计算公式：=3607（mzk）式中：m为相数，z为转子齿数。m相m拍时，k=1 ； m相2m拍时，k=2。 三相步进电动机的通电顺序：（1）三相三拍通电方式：步进电动机的转子顺时针转动：A-B-3 A步进电动机的转子逆时针转动：A-

10、C- B- A（2）三相六拍通电方式：步进电动机的转子顺时针转动：A - AB - B- BC- C- CA- A步进电动机的转子逆时针转动：A- AC- C- C4 B- BA- A例题：如图所示某数控机床进给传动系统采用步进电动机进行驱动，步进电动机的步距角 a =3。已知传动系统中的齿轮齿数Z1=18, Z2=125，滚珠丝杠的螺距 p=5mm计算该进给系统的脉冲当量S （单位为mr）3了解直流伺服电动机的工作原理直流伺服电动机工作原理：在定子上有励磁绕组和补偿绕组，转子绕组通过电供电。由于转子磁场和定子磁场始终正交， 因而产生转矩使转子转动。直流伺服电动机的调速方法：主要调节电枢供电电

11、压U。具体实现方法：利用晶闸管或晶体管来控制直流电压。晶闸管调速系统（即可控硅SCR-Silico n Con trolled Rectifier）。晶体管脉宽调制调速系统（即Pulse Width Modulation 简称PWM。PWM调速方法应用广泛。4了解交流伺服电动机的工作原理交流伺服电动机工作原理：由定子绕组产生旋转磁场使转子运转。交流伺服电动机的调速方法：改变电动机的供电频率。6了解位置检测装置的工作原理和种类旋转变压器、感应同步器、光栅。光电编码器：绝对式编码器：测量绝对位置。相对式编码器：测量相对位置。数控车削加工及其编程实例一、根据下面一段数控车床的精加工程序，编程单位为m

12、m,切削过程刀具由快进转工进的空程切入距离为 2mm。请在工件坐标中画出被加工工件的外廓和尺寸，并表示出 刀具的起始位置。O0010N01 G92 X200.0 Z350.0；N02 S630 T0101 M03；N03 G00 X41.8 Z292.0 M08 ；N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15；N05 W-59.0；N06 X50.0；N07 X62.0 W-60.0；N08 Z155.0；N09 X78.0；N10 X80.0 W-1.0；N11 W-19.0；N12 G02 U0.0 W-60.0 R70；N13 G01 Z65.0；N14 X90.0 M09 ；N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 ；N16 M30 ；6数控铣床加工及其编程2. 在数控铳床上