欢迎阅读数控技术
一填空:40分共50个空(答40个空及以上可得40分)
二简答:40分
三小计算:20分(一个插补题一个小计算题)
第一章
1.机电一体化技术是微电子技术和计算机技术向机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起来的一门多学科领域交叉的新型综合性学科,它是机械工业的发展方向。
数控技术是机电一体化技术中的核心技术,机电一体化技术的另外一个重要
1.什么是机床数控技术?机床数控技术由哪几部分组成?(数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
用数控技术实现加工控制的机床称为数控机床。
数控机床由程序载体,数控装置,伺服驱动装置,机床主体和其他辅助装置组成。
)
2.数控加工有哪些主要特点?(1.加工精度高,质量稳定2.适合复杂零件加工
3.生产效率高
4.对产品改型设计的适应性强
5.有利于制造技术向综合自动化方向发展
6.监控功能强,具有故障诊断的能力
7.减轻工人劳动强度,改善劳动条件)
3.什么是开环控制、闭环控制、半闭环控制?(记住这是数控机床按伺服系统控制方式分类)
4.什么是点位控制、直线控制和轮廓控制?它们的主要特点与区别是什么?(这是数控机床按照运动轨迹分类。
特点区别见P6)
5.简述数控系统的组成及各部分的主要功能。
(CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成)
6.数控技术的发展趋势是什么?(1.高速,高精度化2.开放式3.智能化4.复合化5.高可靠性6.多种插补功能
7.人机界面的友好)
7.简述在数控机床上加工零件的全过程。
(见图P1图1-1)
(1)Z坐标的运动:由传递切削动力的主轴所规定;
(2)X坐标的运动:是水平的,平行于工件的装夹面,是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。
(3)Y坐标的运动:+Y的运动方向,根据X和Z坐标的运动方向,按右手直角笛卡儿坐标系确定。
(4)旋转运动A、B和C:正向的A、B和C相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上按照右旋螺旋前进的方向。
(5)主轴旋转运动的方向:主轴的顺时针旋转运动方向,是按照右旋螺旋进入工件的方向。
例如:
9.加工程序:由程序号+若干个程序段+结束指令;
1.程序号:每个程序都以程序号开头,给程序编号以便进行检索。
如%45,其中%为程序号地址码,45为程序编号。
2.程序段的格式和组成:应用字—地址程序格式:
程序段序号字功能字、字……字程序段结束符号程序段内数据字数目和长度(位数)都可变
10.一般的数控系统对各类字的允许字长都有规定,如某一数控系统的规定如下:
G40-刀具补偿/刀具偏置注销。
使用G40指令则G41、G42无效。
二、辅助功能M指令(MiscellaneousFunction)
规定主轴的起、停、转向,冷却泵的接通和断开,刀库的起、停等机床辅助动作及状态的功能。
1.程序停止指令M00、M01、M02、M30
M00为程序停止(程序暂停,按“程序启动”后继续执行后面的程序)、M01为计划(任选)停止(与M00的作用相同,但必须在操作面板上的“任选停止”按扭按下才有效)、MO2为程序停止、M30为纸带结束,完成了程序
段所有指令。
现代数控指令中M02结束程序,光标停在程序结束处;M30指令则光标能够自动返回程序开头处,按“程序启动”就可再次运行程序。
2.主轴旋转指令M03,M04,M05
M03为主轴顺时针方向旋转,开动主轴时按右旋螺纹进入工件方向旋转;
M04为主轴逆时针方向旋转,即开动主轴时按右旋螺纹离开工件方向旋转;
M05主轴停止,关闭冷却液。
3.换刀M06:手动或自动换刀指令、也可自动关闭冷却液和主轴。
4.冷却液控制M07、M08、M09:
M07为2号冷却液,用于雾状冷却液开;
M08为1号冷却液,用于液状冷却液开;
由编程人员根据零件的特点选定。
参考点不会)
8.G代码代表准备功能,M代码代表辅助功能
9刀具补偿有刀具长度不长指令和刀具半径补偿指令,G43为刀具长度正补偿,G44为刀具长度负补偿,G49为取消刀具补偿,G41为刀具左偏置,G42为刀具右偏置,G40为取消刀补。
10.MasterCAD系统可以自动产生NC程序,还具有较强的绘图功能,即可直接在系统上通过绘制所加工零件图,然后再转换成NC零件加工程序。
第三章插补
何为插补:在所需的路径或轮廓上的两个已知点间,根据某一数学函数确定其中多个中间点位置坐标值的运动过程称为插补。
插补实质:根据有限的信息完成“数据密化”的工作
插补算法:脉冲增量插补和数字增量插补
逐点比较法是脉冲增量法的典型代表,该算法的工作节拍是:偏差判别、进给、偏差计算、终点判别。
数字积分法也称DDA法(DigitalDifferentialAnalyzer)数字微分分析法,该法很容易实现2次、3次或高次曲线的插补,并且极易实现多轴的联动。
数字增量插补的基本思想是用直线逼近曲线。
插补步长计算公式:△L=FT/60
3-23e r=(TF)2/8R
F=6720mm/min
个人所做,或有错误!
第四章:
一、数控系统的主要功能:
1.控制功能:联动轴数和控制轴数
八、CPU运算任务:完成一系列的数据处理,工作包括:译码、刀补计算、运动轨迹计算、插补运算和位置控制的给定与反馈值的比较运算
九、可靠性问题:
可靠性定义:产品在规定条件和规定时间内完成规定功能能力。
评价指标:1.平均无故障时间2.失效率3.平均有效度4.平均修复时间
包括的内容:电源系统设计、硬件可靠性设计、软件可靠性设计、电磁兼容设计、热设计、结构设计、保护的灵敏度、可维修性设计。
第六章数控机床的伺服驱动系统
1、数控机床伺服系统概念:以数控机床移动部件的位置和速度为控制对象的自
动控制系统,也成为随动系统、伺服机构。
2、伺服系统分类:开环系统和闭环系统。
开环系统主要以步进电机为控制对象,
闭环系统以直流伺服电机或交流伺服电机为控制对象。
3、半闭环系统与闭环系统的区别:半闭环系统的位置检测元件不直接安装在最
终运动部件上,而是传动装置的一个环节上(如丝杠或传动轴)。
4、双闭环伺服系统的基本结构:速度换和位置环。
速度环:速度调节器、电流
调节器、功率驱动放大器。
位置环:位置控制、速度控制、位置检测、反馈控制。
5、伺服系统的基本性能:高精度、良好的稳定性、动态响应速度快、调速范围
光栅,标尺光栅+光学读数头;6、磁栅,磁性标尺+拾磁磁
头+检测电路,用拾磁原理。
14、检测装置的作用:检测位移和速度,发出发出反馈信号与数控装置的指令信
号进行比较,若有偏差,经过放大后控制执行部件,使其向
消除偏差的方向运动,直到偏差为0为止。
15、角位移测量装置:旋转变压器、旋转式感应同步器、脉冲编码器(增量式角位移测量装置)、绝对值编码器(码盘)、圆光栅、圆磁栅。
16、线位移测量装置:直线磁栅、长光栅、直线式感应同步尺。
17、角速度测量装置:脉冲编码器
18、光栅工作原理:光栅由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。
指示光栅装在光
栅读数头中,当光栅读数头相对于标尺光栅移动时,指示光栅便在标尺光栅上相对移动。
标尺光栅和指示光栅构成了光栅尺。
19、莫尔条纹的作用:放大作用和平均误差作用。
20、磁栅工作原理:磁栅工作前要在高精度录磁设备上对磁性标尺进行录磁,用
录磁磁头将相等节距(常为20μm或50μm)周期变化的电信号记录到磁性标尺上,作为测量位移量的基准尺。
在检测时,用拾磁磁头读取记录在磁性标尺上的磁信号,拾磁磁头可分为动态磁头和静态磁头。
动态磁头(又称速度响应型磁头)只有一组输出绕组,当磁头和磁尺有一定相对速度时才能读取磁化信号,并输出电信号。
法、双向薄齿轮错齿调整法。
2。
斜齿轮传动采用错齿调整法,有垫片错齿调整法、轴向压簧错齿调整法。
与普通机床相比,数控机床机械结构有许多特点。
在主传动系统方面,特点如下:1)目前数控机床的主传动电动机由新型交流调速电动机和直流调速电动机取代了普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。
2)转速高,功率大。
3)变速范围大。
4)主轴速度的变换迅速可靠。
在进给传动系统方面,特点如下:1)尽量采用低摩擦的传动副。
2)选用最佳的降速比。
3)缩短传动链以及用预紧的方法提高传动系统的刚度。
4)尽量消除传动间隙,减小反向死区误差。
祝:大家大学最后一场考试顺利通过!!。