第一篇：數(shù)控技術(shù)簡答

1.什么叫數(shù)控編程？ 答案：數(shù)控編程是指從零件圖紙（2分）到獲得數(shù)控加工程序（2分）的全部工作過程（1 2.簡述G82 X_ Z_ F_的含義。答案：G82：螺紋循環(huán)指令；X、Z：為螺紋終點(diǎn)的坐標(biāo)； F：螺紋導(dǎo)程。3.工件坐標(biāo)系合理選取對編程和加工有何影響？ 答案:工件坐標(biāo)系選取合理，便于數(shù)學(xué)處理和編程簡單；在機(jī)床上容易找正；加工過程中引起的加工誤差小。4.什么叫刀位點(diǎn)？ 答案:“刀位點(diǎn)”是指刀具上用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的特定點(diǎn)。5.簡述數(shù)控機(jī)床加工程序的編制步驟。答案:數(shù)控機(jī)床加工程序的編制步驟為:(1)分析零件圖樣和制定工藝方案。(2)數(shù)學(xué)處理。(3)編寫零件加工程序。(4)程序檢驗(yàn)。6.簡述數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢。答案:高精度、高速度、高柔性、高自動化水平和多功能。7.什么叫對刀點(diǎn)？ 答案:對刀點(diǎn)是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。8.簡述加工整圓的編程格式，以及格式中各指令的含義。答案:加工整圓的編程格式:G02/G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_其中，G02:順時針圓弧插補(bǔ)；G03:逆時針圓弧插補(bǔ)；X、Y、Z:圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)； I、J、K:圓弧起點(diǎn)到圓心的增量坐標(biāo)。9.數(shù)控加工中，加工工序劃分的方法有哪些? 答案:根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）按一次安裝劃分工序；（2）按刀具容劃分工序；（3）按加工部位劃分工序；（4）按粗、精加工劃分工序。10.什么叫對刀? 答案:對刀是指使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合的操作。11.試述粗車復(fù)合循環(huán)指令G71的編程格式，以及格式中各功能字的含義。答案:G71 U_ R_ P_ Q_ X_ Z_ F_；G71：粗車復(fù)合循環(huán)指令；U：切削深度(每次切削量)；R：每次退刀量； P：精加工路徑第一程序段的順序號Q：精加工路徑最后程序段的順序號； X：X 方向精加工余量； Z：Z 方向精加工余量；F：粗車循環(huán)進(jìn)給速度。12.試述輔助功能字M00、M02、M30之間的區(qū)別。答案:M00是程序暫停、M02是程序結(jié)束、M30是程序結(jié)束并返回到零件程序頭。執(zhí)行到M00指令時，當(dāng)前程序?qū)和?zhí)行，以方便操作者進(jìn)行刀具和工件的尺寸測量、工件調(diào)頭、手動變速等操作。欲繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序，重按操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵。M02一般放在主程序的最后一個程序段中。執(zhí)行到M02指令時，機(jī)床的主軸、進(jìn)給、冷卻液全部停止，加工結(jié)束。若要重新執(zhí)行該程序，就得重新調(diào)用該程序。M30和M02功能基本相同，只是M30指令還兼有控制返回到零件程序頭(%)的作用。使用M30的程序結(jié)束后，若要重新執(zhí)行該程序，只需再次按操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵。13.試述準(zhǔn)備功能字G04與輔助功能字M00之間的區(qū)別。答案:M00和G04都是程序暫停。執(zhí)行到M00指令時，當(dāng)前程序?qū)和?zhí)行，以方便操作者進(jìn)行刀具和工件的尺寸測量、工件調(diào)頭、手動變速等操作。欲繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序，重按操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵。執(zhí)行到G04指令時，當(dāng)前程序?qū)和?zhí)行，暫停時間由程序設(shè)定,當(dāng)時間到達(dá)時,程序?qū)⒆詣永^續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。14.試述準(zhǔn)備功能字G90、G91之間的區(qū)別。答案:G90為絕對坐標(biāo)編程指令，G91為相對坐標(biāo)編程指令。G90坐標(biāo)值的給定與刀具當(dāng)前位置無關(guān)，而G91坐標(biāo)值的給定受與刀具當(dāng)前位置的影響，隨刀具位置的改變也將有所改變。15.試述在數(shù)控車削加工中，G01 X20 Z30 F100與G01 U20 W30 F100的區(qū)別。答案:G01 X20 Z30 F100是采用絕對坐標(biāo)編程；而G01 U20 W30 F100是采用相對坐標(biāo)編程。G01 X20 Z30 F100是指刀具到達(dá)坐標(biāo)系（20,30）的位置,與刀具當(dāng)前所在位置無關(guān)；而G01 U20 W30是指刀具從當(dāng)前所在位置向X的正方向、Z的正方向分別行走10mm和30mm的距離，與刀具的當(dāng)前位置有密切關(guān)系。16.數(shù)控插補(bǔ)的含義。答案:就是根據(jù)零件的輪廓尺寸，結(jié)合精度和工藝方面要求，在已知的這些特征點(diǎn)之間插入一些中間點(diǎn)的過程，也是數(shù)據(jù)點(diǎn)密化的過程。17.數(shù)控機(jī)床由哪幾個部分組成。答案: 編程及程序載體、輸入裝置、CNC裝置及強(qiáng)電控制裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置、機(jī)床的機(jī)械部件。18.什么樣控制特點(diǎn)的系統(tǒng)稱為點(diǎn)位控制系統(tǒng)？ 答案: 僅能實(shí)現(xiàn)刀具相對于工件從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的精確定位運(yùn)動；對軌跡不作控制要求；運(yùn)動過程中不進(jìn)行任何加工。19.刀具半徑補(bǔ)償執(zhí)行過程有哪三步。答案: 建立過程、執(zhí)行過程、取消過程。

第二篇：數(shù)控技術(shù)

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)（機(jī)床）的基本組成：輸入輸出裝置，數(shù)控裝置，伺服驅(qū)動（+反饋裝置，輔助裝置及機(jī)床本體）數(shù)控機(jī)床分類：按加工工藝方法分：普通數(shù)控機(jī)床，加工中心。按伺服驅(qū)動特點(diǎn)分：開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床，半閉環(huán)，閉環(huán)。按加工軌跡分：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床，直線，輪廓。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：加工精度高，機(jī)床柔性強(qiáng)，自動化程度高，生產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益高，利于管理。數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，自動化程度高2廣泛采用高效，無間隙傳動裝置和新技術(shù)新產(chǎn)品3具有適應(yīng)無人化，柔性化加工的特殊部件4對機(jī)械結(jié)構(gòu)，零部件的要求高。數(shù)控機(jī)床對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求1具有較高的靜動剛度和良好的抗振性2具有良好的熱穩(wěn)定性3具有較高的運(yùn)動精度與良好的低速穩(wěn)定性4具有良好的操作安全防護(hù)性能。提高數(shù)控機(jī)床性能的措施1合理選擇數(shù)控機(jī)床的總體布局2提高結(jié)構(gòu)件的剛度3提高機(jī)床抗振性4改善機(jī)床的熱變形5保證運(yùn)動的精度和穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床常用布局形式：平床身，斜床身，立式床身（大型的）。主傳動系統(tǒng)的基本要求：1主軸一般都要求能自動實(shí)現(xiàn)無級變速2主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率3主傳動系統(tǒng)應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)，減少傳動件4在加工中心上，必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾緊裝置，以及主軸定向準(zhǔn)停裝置5主軸還需要安裝位置檢測裝置。主傳動的無級變速三種方法：1采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無級變速運(yùn)動2在經(jīng)濟(jì)型，普及型數(shù)控機(jī)床上采用變頻帶變頻電動機(jī)或普通交流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)無級變速3在高速加工機(jī)床上，采用主軸和電動機(jī)一體化的新穎功能部件-電主軸。主軸的聯(lián)接形式：1用輔助機(jī)械變速機(jī)聯(lián)接2定傳動比的聯(lián)接3采用電主軸。數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本要求：1提高傳動部件的剛度2減小傳動部件的慣量3減小傳動部件的間隙4減小系統(tǒng)的摩擦阻力。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本形式：1滾珠絲杠螺母副2靜壓絲杠螺母副3靜壓蝸桿蝸條幅和齒輪齒條幅4直線電動機(jī)直接驅(qū)動。數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌的基本要求：1導(dǎo)向精度高2精度保持性好3足夠的剛度4良好的摩擦特性。數(shù)控機(jī)床的種類與特點(diǎn)：1滑動導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，剛度高，抗震性好2滾動導(dǎo)軌：靈敏度高，定位精度高，摩擦小，壽命長3靜壓導(dǎo)軌：無摩損，精度保持性好，承載大，剛度好，抗震性好。步進(jìn)電動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，維修方便，負(fù)載大，速度高的情況下易失步。交流逆變：交流伺服，交流主軸，變頻器的共性關(guān)鍵技術(shù)。為進(jìn)交電機(jī)的調(diào)速，需改變電機(jī)的電壓與頻率，這個改變電壓與頻率的裝置叫逆變器。

三相異步電動機(jī)的固有特性：異步電動機(jī)在額定電壓和額定功率下，按規(guī)定的接線方式接線，定轉(zhuǎn)子電路外接電阻和電抗為零時的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。常用人為機(jī)械特性：降低定子電壓，轉(zhuǎn)子電路串接電阻，改變定子電源頻率，改變極對數(shù)。異步電動機(jī)的起動方法：直接啟動，降壓啟動，繞先行電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動。異步電動機(jī)的制動方法：能耗制動，反接制動（轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，定子兩相反接，發(fā)電反饋制動），回饋制動?？刂齐娖鳎褐虚g繼電器，時間繼電器（空氣阻尼式，晶體管式）。保護(hù)電器：熱繼電器，熔斷器，低壓斷路器。電器保護(hù)環(huán)節(jié)：過載保護(hù)，短路保護(hù)（熔斷器，自動開關(guān)），零壓與欠壓保護(hù)，過流保護(hù)。PLC的工作方式：輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段，輸出刷新階段。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性及影響因素：矩角特性：反映步進(jìn)電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角的關(guān)系。單步運(yùn)行特性：加一個控制脈沖改變一次通電狀態(tài)。步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)：步距角：每給一個電脈沖信號，電動機(jī)轉(zhuǎn)子所應(yīng)轉(zhuǎn)過角度的理論值。轉(zhuǎn)矩：（保持轉(zhuǎn)矩）繞組不通電時電磁轉(zhuǎn)矩的最大值或轉(zhuǎn)角不超過一定值時的轉(zhuǎn)矩值。直流伺服電動機(jī)的基本類型：普通電樞，盤形電樞，空心杯電樞，無槽電樞，直流伺服齒輪減速電動機(jī)，直流力矩電動機(jī)。環(huán)形分配器：根據(jù)指令脈沖信號按一定的邏輯關(guān)系加到放大器上，使各相繞組安一定的順序和時間導(dǎo)通和關(guān)斷，并根據(jù)指令使電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)行方式。（由勵磁繞組數(shù)和工作方式?jīng)Q定）

第三篇：數(shù)控技術(shù)

自1954年美國麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室研制出第一臺三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床。1952美國帕森格公司和麻省理工學(xué)院研制出第一臺三位坐標(biāo)銑床。

半閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床是用安裝在進(jìn)給絲杠軸端或電動機(jī)軸端的角位移測量元件檢測伺服電動機(jī)或絲杠的角位移

插補(bǔ)就是通過插補(bǔ)計(jì)算程序，根據(jù)程序規(guī)定的進(jìn)給速度要求，完成在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算，也即數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作。

在輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑，刀具中心軌跡并不等于零件輪廓軌跡，應(yīng)使刀具中心軌跡偏離輪廓一個半徑值，這種偏移習(xí)慣上稱為刀具半徑補(bǔ)償 直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)是CNC系統(tǒng)的兩種基本插補(bǔ)功能 目前常用的插補(bǔ)方法可分為脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)

脈沖增量插補(bǔ)的方法：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、比例積分法、數(shù)字脈沖乘法器法 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法：直線函數(shù)、擴(kuò)展數(shù)字積分法、二階遞歸擴(kuò)展數(shù)字積分法、雙數(shù)字積分插補(bǔ)法

逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理是每次僅向一個坐標(biāo)軸輸出一個進(jìn)給脈沖，每走一步將加工店的瞬時坐標(biāo)與理論的加工軌跡相比較，判斷實(shí)際加工點(diǎn)與理論加工軌跡的偏差位置，通過偏差函數(shù)計(jì)算二者之間的偏差

逐點(diǎn)比較法（圓弧、直線插補(bǔ)）有四個節(jié)拍偏差判斷2坐標(biāo)進(jìn)給3偏差計(jì)算4終點(diǎn)判別 脈沖編碼器在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用：位移測量2主軸控制3測速4零脈沖用于回參考點(diǎn)控制。脈沖編碼器根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢驗(yàn)方式可分為接觸式、光電式和電磁式三種。光柵由標(biāo)尺光柵（長光柵）和指示光柵（短光柵）兩部分組成光柵檢測：在高精度的數(shù)控機(jī)床上，可以使用光柵作為位置檢測裝置，將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，反饋給CNC裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，測量長度、角度、速度、加速度、震動和爬行等。裝置由光源、透鏡、標(biāo)尺光柵、指示光柵、光電轉(zhuǎn)換元件（讀數(shù)頭）和測量電路組成刀具半徑補(bǔ)償分為：刀具半徑左補(bǔ)償和刀具半徑右補(bǔ)償

刀具半徑補(bǔ)償目的（使數(shù)控編程按工件輪廓進(jìn)行，自動計(jì)算刀心軌跡，即使刀具磨損、重磨、換刀時也能繼續(xù)加工，這樣即簡單又能保證加工精度）應(yīng)用（當(dāng)?shù)毒吣p、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑；同一程序、同一尺寸的刀具，利用半徑補(bǔ)償，在刀具補(bǔ)償參數(shù)中設(shè)置不同的值，可進(jìn)行粗精加工）

B功能刀具半徑補(bǔ)償為基本的刀具半徑補(bǔ)償，它根據(jù)程序段中零件輪廓尺寸和刀具半徑計(jì)算出刀具中心的運(yùn)動軌跡。C功能刀具補(bǔ)償是在計(jì)算出刀具在本段運(yùn)行軌跡后，提前將下一段的程序讀入，然后根據(jù)他們之間的轉(zhuǎn)接的具體情況，再對本段的軌跡作適當(dāng)?shù)男拚?，得到正確的本段加工軌跡。刀具中心軌跡過度方式有縮短型（180<=a<360）伸長型（90<=a<180）插入型（0<=a<90）數(shù)控系統(tǒng)的位置控制是私服系統(tǒng)的重要組成部分，是保證位置控制精度的重要環(huán)節(jié) 轉(zhuǎn)接形式：直線與直線，直線與圓弧，園與圓弧，圓弧與圓弧 常用的檢測裝置：旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，編碼器，光柵，磁柵 位置檢測裝置的精度主要包括系統(tǒng)精度和分辨率

CNC系統(tǒng)軟件包括CNC管理軟件（輸入、I/O處理、通信、顯示、診斷）和CNC控制軟件（譯碼、刀具補(bǔ)償、速度控制、插補(bǔ)、位置控制、開關(guān)量控制）

DNC直接數(shù)字控制系統(tǒng)：FMC柔性制造單元，F(xiàn)MS柔性制造系統(tǒng)，加工、物流、信息流三個子系統(tǒng)組成，CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，管理信息，技術(shù)信息，制造自動化，集成質(zhì)量信息分系統(tǒng)。

CIMS具有智能自動化的特征，是提高技術(shù)密集化的成果，是人們用新的概念和方法來經(jīng)營和指導(dǎo)工廠的一種探索，力圖對傳統(tǒng)的制造業(yè)進(jìn)行全面的技術(shù)改造，力求形成從市場調(diào)研、資源利用、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造和控制到經(jīng)營和銷售的良性循環(huán)，以提高機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和在多變的市場環(huán)境中的競爭力

機(jī)床數(shù)控技術(shù)的組成包括：1編程技術(shù)2程序載體3人機(jī)交互裝置4數(shù)控系統(tǒng)

CNC系統(tǒng)式數(shù)控系統(tǒng)的核心，伺服系統(tǒng)式CN 系統(tǒng)和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，通常包括伺服驅(qū)動器（單元）和伺服電動機(jī)（驅(qū)動裝置）數(shù)控系統(tǒng)包括：控制器，驅(qū)動裝置

步進(jìn)電動機(jī)是一種用電脈沖信號進(jìn)行控制并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移的執(zhí)行器，也稱脈沖電動機(jī)。其角位移量與電脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與電脈沖信號輸入的頻率成正比

2．?dāng)?shù)控機(jī)床輸入裝置的作用是將程序載體上的數(shù)字代碼變成相應(yīng)的控制指令，傳送并

存入數(shù)控裝置內(nèi)。

3．?dāng)?shù)控機(jī)床按所用數(shù)控裝置類型可分為硬線NC數(shù)控機(jī)床和計(jì)算機(jī)CNC數(shù)控機(jī)床。4．一般認(rèn)為柔性制造系統(tǒng)應(yīng)由加工、物流和信息流三個子系統(tǒng)組成。

6．在數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系中，規(guī)定平行于主軸軸線的坐標(biāo)系為Z坐標(biāo)，對于沒有主軸的機(jī)床，則規(guī)定垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)軸的方向。7．?dāng)?shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）、伺服驅(qū)動系統(tǒng)（驅(qū)動器）及執(zhí)行元件

（伺服電機(jī)）組成。

9．磁尺位置檢測裝置由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測電路組成。

10．任意選擇刀具法的編碼方式有刀具編碼方式、刀套編碼方式 和記憶式方式。1．感應(yīng)同步器是利用 電磁感應(yīng)原理，將位移或轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺枰赃M(jìn)行位置檢測。2．調(diào)速范圍是指數(shù)控機(jī)床要求電動機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。

4．異步交流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1440r/min，工頻為50HZ，其轉(zhuǎn)差率s為 5．刀位點(diǎn)表征刀具特征的點(diǎn)，車刀的刀位點(diǎn)為刀尖，球頭銑刀的到位點(diǎn)為球心。6．加工中心自動運(yùn)行操作包括存儲器運(yùn)行、MDI運(yùn)行和DNC運(yùn)行。

7．刀具半徑補(bǔ)償執(zhí)行過程一般分為刀具補(bǔ)償建立、刀具補(bǔ)償進(jìn)行和刀具補(bǔ)償撤銷。8．直流電機(jī)的調(diào)速有三種方法：改變電樞電壓、改變磁通量和改變電樞電路的電阻。10．?dāng)?shù)字增量圓弧插補(bǔ)法是用直線段逼近被插補(bǔ)的曲線。1．伺服系統(tǒng)是CNC系統(tǒng)和機(jī)床本體的關(guān)鍵聯(lián)系環(huán)節(jié)。

2．根據(jù)工藝方法可將數(shù)控機(jī)床分為：金屬切削數(shù)控機(jī)床、金屬成形數(shù)控機(jī)床、特種加

工數(shù)控機(jī)床。

3．閉環(huán)或半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床的加工精度主要由檢測系統(tǒng)的精度決定。

5．逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法進(jìn)給一步要完成偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算 和終點(diǎn)判別四個節(jié)

拍。

6．刀具半徑補(bǔ)償方法分為 刀具半徑補(bǔ)償B功能 與刀具半徑補(bǔ)償C功能。8．調(diào)速范圍是指數(shù)控機(jī)床要求電動機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。

9．脈寬調(diào)制器的作用是將電流調(diào)節(jié)器的控制電壓信號轉(zhuǎn)換成脈沖寬度可調(diào)的脈沖電壓。10．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。

1．從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過程，稱為數(shù)控編程。2．刀具中心軌跡在編程軌跡的前進(jìn)方向右側(cè)時稱為右補(bǔ)償。

3．?dāng)?shù)控機(jī)床按加工功能不同可分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床和輪廓控制

數(shù)控機(jī)床。

4．提高開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)精度的措施有傳動間隙補(bǔ)償和螺距誤差補(bǔ)償。

5．旋轉(zhuǎn)變壓器在鑒相型測量系統(tǒng)中，供給定子的正、余弦繞組的激磁信號是頻率和幅值相同而相位不同的交流電壓。

6．步進(jìn)電機(jī)受脈沖電流的控制，其轉(zhuǎn)子的角位移量和角速度嚴(yán)格地與輸入脈沖的 數(shù)量 和脈沖的 頻率_成正比例。

9．滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式常用的有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。

1．感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電勢是滑尺上正弦繞組和余弦繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的（代數(shù)差）。

2刀具中心軌跡在原編程軌跡的基礎(chǔ)上，向右偏移一個刀具半徑的補(bǔ)償指令是（G42）3．下面哪種檢測裝置不是基于電磁感應(yīng)原理（光柵）。4．輔助功能M00代碼表示（程序停止）。

5．用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OA，其起點(diǎn)坐標(biāo)為O（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)A（9，8），若采用插補(bǔ)的總步數(shù)作為終點(diǎn)減法計(jì)數(shù)器JE的初始值，則JE＝（17）。6．縮短型刀補(bǔ)在刀補(bǔ)軌跡轉(zhuǎn)接處工件內(nèi)側(cè)所形成的角度（π≤α≤2π）。8．返回參考點(diǎn)操作就是使運(yùn)動部件回到（機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)）。

9．對于數(shù)控機(jī)床位置傳感器(機(jī)床位置傳感器的精度越高，機(jī)床的加工精度越高）10．圓弧插補(bǔ)指令G03 X Y I J 中，X、Y后的值為圓弧的（終點(diǎn)坐標(biāo)）。

11．采用逐點(diǎn)比較法對第一象限直線插補(bǔ)運(yùn)算時，若偏差函數(shù)大于零，則刀具位于(直線

上方)

12．單微處理器CNC結(jié)構(gòu)中，微處理器CPU通過(總線）與存儲器、輸入/輸出控制等

各種接口相連。

13．CIMS的中文含義是（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。

14．PWM調(diào)制方法中最基本、應(yīng)用最廣的是（正弦波脈寬調(diào)制）

15．點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)（僅控制刀具相對于工件的定位，不規(guī)定刀具運(yùn)動的途徑）

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向：1向高速、高精度方向發(fā)展2向柔性化、功能集成化方向發(fā)展3向高可靠性方向發(fā)展4向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展5向造型宜人方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床的控制原理：數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動控制的，將與加工零件有關(guān)的信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號組成的代碼，按一定的格式編成加工程序單，將加工程序通過控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對應(yīng)的信號和指令控制機(jī)床進(jìn)行自動加工。

數(shù)控機(jī)床的工作原理：數(shù)控機(jī)床采用了計(jì)算機(jī)對數(shù)字信息進(jìn)行處理從而控制的高效自動化機(jī)床，它能夠按照機(jī)床計(jì)算機(jī)規(guī)定的數(shù)字代碼把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能表示出來，通過數(shù)控技術(shù)的邏輯處理或計(jì)算發(fā)出各種控制指令完成要求的機(jī)械動作，自動完成零件的加工任務(wù)。

機(jī)床數(shù)控技術(shù)：變成技術(shù)、程序載體、人機(jī)交互裝置，數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床本體

所謂脈寬調(diào)制，就是使功率晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)頻率保持恒定，用改變開關(guān)導(dǎo)通時間的方法來調(diào)整晶體管的輸出，是電動機(jī)兩端得到寬度隨時間變化的電壓脈沖 數(shù)控機(jī)床的主傳動廣泛采用直流伺服或交流伺服主軸電動機(jī)作為驅(qū)動元件，構(gòu)成無級變速的傳動方式

數(shù)控機(jī)床的主傳動方式有四種：1二級齒輪變速的主傳動方式2定比傳動帶的主傳動方式3主軸電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動方式4電主軸

滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方式：1在兩個螺母之間插入調(diào)整墊片2改變螺母中間半個螺紋槽的節(jié)距進(jìn)行預(yù)緊3在螺母中間裝一個彈簧機(jī)構(gòu)

當(dāng)使用直線電動機(jī)作為進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)時，進(jìn)給系統(tǒng)為直接驅(qū)動

目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用任意換刀方式，分為導(dǎo)套編碼、刀具編碼和記憶式三種 數(shù)控機(jī)床的精度檢驗(yàn)分為幾何精度檢驗(yàn)、定位精度檢驗(yàn)和切削精度檢驗(yàn)

柔性制造單元式在制造單元的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有一定的柔性。所謂柔性，是指能夠較容易地適應(yīng)多品種、小批量的生成功能，通過稍加調(diào)整或編程就可同時加工幾種不同的工作

數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：1適應(yīng)性、靈活性好2質(zhì)量穩(wěn)定、精度高3生產(chǎn)效率高4勞動強(qiáng)度低、勞動條件好5有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理6具有監(jiān)控功能和故障診斷能力7使用、維護(hù)技術(shù)要求搞

數(shù)控機(jī)床分類：1按運(yùn)動控制方式分（點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床）2按伺服系統(tǒng)類型分類（開環(huán)伺服、半閉環(huán)伺服、閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床）3按功能水平分類（經(jīng)濟(jì)性、中檔、高檔數(shù)控機(jī)床）4按工藝方法分類（金屬切削、金屬成形、特種加工數(shù)控機(jī)床）特點(diǎn)：開環(huán)（結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，價格便宜。有著廣泛的應(yīng)用。但由于沒有測量反饋裝置，無法通過反饋?zhàn)詣舆M(jìn)行誤差檢測和校正，因此位移精度一般不高），半閉環(huán)（具有相當(dāng)高的精度，且調(diào)試比較方便，價格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜，得到廣泛應(yīng)用），閉環(huán)（定位精度高，調(diào)節(jié)速度快，但由于該系統(tǒng)將絲杠螺母副機(jī)工作臺導(dǎo)軌這些大慣量環(huán)節(jié)放在閉環(huán)之內(nèi)，給調(diào)試者工作造成很大的困難。如果各種參數(shù)匹配不當(dāng)會引起系統(tǒng)振蕩，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響定位精度，而且系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，故適用于精度要求很高的數(shù)控機(jī)床）

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1支撐件的高度鋼化2傳動機(jī)構(gòu)簡約化3傳動元件精密化4輔助操作自動化

機(jī)床通電步驟：1合上車床主電源開關(guān)2檢查主電動機(jī)的冷卻風(fēng)扇是否啟動，車床照明燈是否亮，潤滑泵和液壓泵是否啟動3按下數(shù)控機(jī)床操作面板上的通電按鍵，系統(tǒng)啟動4通電數(shù)秒后顯示屏是否顯示，如果有報警，就會提示報警信息5檢查安裝在車床上的總壓力表，表頭顯示4MPa，說明正常

數(shù)控車床的一般操作步驟有：1編制程序2開機(jī)床3返回參考點(diǎn)4輸入加工程序5程序的編輯6試運(yùn)行程序7找正、對刀8進(jìn)行連續(xù)加工9操作顯示10程序的輸出11關(guān)機(jī) 數(shù)控機(jī)床維護(hù)的基本要求：1保持使用環(huán)境良好2保證部件的潤滑良好3保證機(jī)械精度要求4保證機(jī)床安全可靠

非圓曲線節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算：用直線逼近非圓曲線時節(jié)點(diǎn)的計(jì)算（弦線逼近法、割線逼近法和切線逼近法），用圓弧段逼近非圓曲線時節(jié)點(diǎn)的計(jì)算（曲率圓法、三點(diǎn)園法、相切園法和雙圓弧法）

第四篇：數(shù)控技術(shù)

數(shù)控車床的種類，生產(chǎn)廠家及最新的發(fā)展趨勢

數(shù)控車床的種類

? 按工藝用途分類

金屬切削類數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控車床，數(shù)控鉆床，數(shù)控銑床，數(shù)控磨床，數(shù)控鏜床發(fā)及加工中心。這些機(jī)床都有適用于單件、小批量和多品種和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生產(chǎn)率和自動化程度，以及很高的設(shè)備柔性。

金屬成型類數(shù)控機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控折彎機(jī)，數(shù)控組合沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等。

數(shù)控特種加工機(jī)床；這類機(jī)床包括數(shù)控線（電極）切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)床、專用組合機(jī)床等。

其他類型的數(shù)控設(shè)備；非加工設(shè)備采用數(shù)控技術(shù)，如自動裝配機(jī)、多坐標(biāo)測量機(jī)、自動繪圖機(jī)和工業(yè)機(jī)器人等。? 按運(yùn)動方式分類

點(diǎn)位控制；點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動部件只能夠?qū)崿F(xiàn)從一個位置到另一個位置的精確運(yùn)動，在運(yùn)動和定位過程中不進(jìn)行任何加工工序。如數(shù)控鉆床、數(shù)按坐標(biāo)鏜床、數(shù)控焊機(jī)和數(shù)控彎管機(jī)等。

直線控制；點(diǎn)位直線控制的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動部件不僅要實(shí)現(xiàn)一個坐標(biāo)位置到另一個位置的精確移動和定位，而且能實(shí)現(xiàn)平行于坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動或控制兩個坐標(biāo)軸實(shí)現(xiàn)斜線進(jìn)給運(yùn)動。

輪廓控制；輪廓控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是機(jī)床的運(yùn)動部件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個坐標(biāo)軸同時進(jìn)行聯(lián)動控制。它不僅要求控制機(jī)床運(yùn)動部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)位置，而且要求控制整個加工過程每一點(diǎn)的速度和位移量，即要求控制運(yùn)動軌跡，將零件加工成在平面內(nèi)的直線、曲線或在空間的曲面。? 按控制方式分類

開環(huán)控制；即不帶位置反饋裝置的控制方式。

半閉環(huán)控制；指在開環(huán)控制伺服電動機(jī)軸上裝有角位移檢測裝置，通過檢測伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)角間接地檢測出運(yùn)動部件的位移反饋給數(shù)控裝置的比較器，與輸入的指令進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動部件。

閉環(huán)控制；是在機(jī)床的最終的運(yùn)動部件的相應(yīng)位置直接直線或回轉(zhuǎn)式檢測裝置，將直接測量到的位移或角位移值反饋到數(shù)控裝置的比較器中與輸入指令移量進(jìn)行比較，用差值控制運(yùn)動部件，使運(yùn)動部件嚴(yán)格按實(shí)際需要的位移量運(yùn)動。? 按數(shù)控制機(jī)床的性能分類

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床； 中檔數(shù)控機(jī)床； 高檔數(shù)控機(jī)床；

? 按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分類

硬線數(shù)控系統(tǒng)； 軟線數(shù)控系統(tǒng)；

生產(chǎn)廠家

江蘇省鹽城浩大數(shù)控機(jī)床有限公司 公司描述： 公司主營產(chǎn)品：各種數(shù)控機(jī)床;+ 查看產(chǎn)品信息+ 聯(lián)系方式+ 公司介紹 上海樂佳數(shù)控機(jī)床有限公司 公司描述：

公司主營產(chǎn)品：數(shù)控機(jī)床;數(shù)控沖模;沖模;剪板機(jī);折彎機(jī);數(shù)控模具;刀模;各種模具;各種普通機(jī)床;隆盛精機(jī)（泉州）有限公司業(yè)務(wù)部

公司描述： 我司為為臺灣技術(shù)在國內(nèi)合作專業(yè)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床企業(yè)，專業(yè)銷售各種型號龍門數(shù)控加工中心，光機(jī)與整機(jī)。VB2000mm-公司主營產(chǎn)品：提供臺灣技術(shù)服務(wù);龍門加工中心;柳州市志海商貿(mào)有限責(zé)任公司

公司描述： 我公司成立于2004年，生產(chǎn)產(chǎn)品有水玻璃（硅酸鈉）系列產(chǎn)品、各種汽車沖壓配件，并提供相關(guān)的服務(wù)，擁有進(jìn)出口能力，公司主營產(chǎn)品：水玻璃;沖壓配件;日本進(jìn)口汽車;巴西印度鐵礦砂;國產(chǎn)錳礦;各種配件加工;橡膠支座;異型鋼伸縮縫;膨潤土;橡膠制品加工;塑料制品加工;汽車配件加工;礦產(chǎn)品進(jìn)出口;集成數(shù)控有限公司

公司描述： 本司建于95年，主要生產(chǎn)各型號線切割，火花機(jī)，小孔機(jī)，銑床VA系列等10多種產(chǎn)品，技術(shù)精湛，設(shè)備齊全，質(zhì)量第一，公司主營產(chǎn)品：各型線切割;火花機(jī);杭州中通實(shí)業(yè)貿(mào)易有限公司

公司描述： 浙江省杭州市中通貿(mào)易有限公司是一家以銷售數(shù)控機(jī)床為主,并銷售各種刀具,零件制造以一體的企業(yè).歡迎新老客戶來洽談聯(lián)

公司主營產(chǎn)品：各種金屬材料;揚(yáng)州倍特司數(shù)控機(jī)床有限公司丹陽辦事處

公司描述： 本公司是集服務(wù)經(jīng)營培訓(xùn)為一體的科技商貿(mào)企業(yè)，主要經(jīng)營銷售國內(nèi)外名優(yōu)品牌各類數(shù)控機(jī)床及普通機(jī)床．并為客戶提供技術(shù)服

公司主營產(chǎn)品：普通車床;江蘇昆山迅崴盛機(jī)械設(shè)備有限公司

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公司描述： 吉林市中工機(jī)械設(shè)備有限公司是根據(jù)市場的需要，按“公司法”規(guī)定，由自然人投資組建的有限公司。是中國機(jī)械工業(yè)供銷協(xié)會

公司主營產(chǎn)品：車床;銑床;磨床;鉆床;沖床;刨床;鏜床;各種普通機(jī)床;富煌機(jī)械制品有限公司

公司描述： 我司是一家專業(yè)生產(chǎn)精密機(jī)械配件的企業(yè)，產(chǎn)品各類精密筒夾、彈性夾頭、非標(biāo)夾頭、夾具、各種規(guī)格油壓生爪、強(qiáng)力爪、自動

公司主營產(chǎn)品：夾頭;生爪;刀具;桌上車床;自動車床;CNC數(shù)控車床加工;刀粒;刀桿;加工中心;跳動儀;非標(biāo)夾頭;標(biāo)準(zhǔn)夾頭;車床加工;線切割加工;各種五金加工;塞規(guī);自動車床配件;數(shù)控車床附件;非標(biāo)機(jī)械制造;南京信億機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司

公司描述： 南京信億機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司位于南京市繁華市中心-廣州路科技大廈，主要從事機(jī)械成套設(shè)備的咨詢和銷售，為國內(nèi)外各大

公司主營產(chǎn)品：各種普通機(jī)床;電機(jī)專用設(shè)備;鍛壓設(shè)備;沖剪設(shè)備;鑄造設(shè)備;熱處理設(shè)備;表面處理設(shè)備;機(jī)床附件;機(jī)床配件;工具;量刃具;

數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)現(xiàn)趨勢：

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了根本性的變革。本文從高速度、高精度、智能 化、可靠性等幾個方面對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展做了多方面闡述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢以及對我國 制造業(yè)在的數(shù)控技術(shù)的方面的發(fā)展方向作了多角度的分析。

進(jìn)入九十年代以來，隨著國際上計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其朝著下述方向發(fā)展

l運(yùn)行高速化 l加工高精化 l功能復(fù)合化 l控制智能化 l體系開放化 l驅(qū)動并聯(lián)化 l交互網(wǎng)絡(luò)化

1、行高速化、加工高精化

速度和精度是數(shù)控設(shè)備的兩個重要指標(biāo)，它們是數(shù)控技術(shù)永恒追求的目標(biāo)。因?yàn)樗苯雨P(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。新一代數(shù)控設(shè)備在運(yùn)行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求。

q運(yùn)行高速化：使進(jìn)給率、主軸轉(zhuǎn)速、刀具交換速度、托盤交換速度實(shí)現(xiàn)高速化，并且具有高加（減）速率。

§進(jìn)給率高速化：

在分辨率為1mm時，F(xiàn)max=240m/min。在Fmax下可獲得復(fù)雜型面的精確加工；

在程序段長度為1mm時，F(xiàn)max=30m/min，并且具有1.5g的加減速率； §主軸高速化：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），即主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件。

主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min。

主軸轉(zhuǎn)速的最高加（減）速為1.0g，即僅需1.8秒即可從0提速到15000r/min?！鞊Q刀速度 0.9秒（刀到刀）2.8秒（切削到切削）

§工作臺（托盤）交換速度

6.3秒

q加工高精化：提高機(jī)械設(shè)備的制造和裝配精度；提高數(shù)控系統(tǒng)的控制精度；采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。

§提高CNC系統(tǒng)控制精度：

采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精細(xì)化，采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本交流伺服電機(jī)已有裝上106 脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器，其位置檢測精度能達(dá)到0.01mm/脈沖）；

位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法?！觳捎谜`差補(bǔ)償技術(shù)：

采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù);設(shè)備的熱變形誤差補(bǔ)償和空間誤差的綜合補(bǔ)償技術(shù)。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60％～80％。三井精機(jī)的JidicH5D型超精密臥式加工中心的定位精度為±0.1mm。

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)水平的提高，數(shù)控裝置、進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置和主軸伺服驅(qū)動裝置的性能也隨之提高，使得現(xiàn)代的數(shù)控設(shè)備在新的技術(shù)水平下，可同時具備運(yùn)行高速化、加工高精化的性能。

2、能復(fù)合化

復(fù)合化是指在一臺設(shè)備能實(shí)現(xiàn)多種工藝手段加工的方法。

§鏜銑鉆復(fù)合—加工中心（ATC）、五面加工中心（ATC，主軸立臥轉(zhuǎn)換）； §車銑復(fù)合—車削中心（ATC，動力刀頭）；

§銑鏜鉆車復(fù)合—復(fù)合加工中心（ATC，可自動裝卸車刀架）； §銑鏜鉆磨復(fù)合—復(fù)合加工中心（ATC，動力磨頭）； §可更換主軸箱的數(shù)控機(jī)床—組合加工中心

3、控制智能化

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，并為滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動化發(fā)展需求，數(shù)控技術(shù)智能化程度不斷提高，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

§加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)

通過監(jiān)測加工過程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識別，以辯識出刀具的受力、磨損以及破損狀態(tài)，機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)；并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時修調(diào)加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度、降低工件表面粗糙度以及設(shè)備運(yùn)行的安全性。Mitsubishi Electric 公司的用于數(shù)控電火花成型機(jī)床的“Miracle Fuzzy” 基于模糊邏輯的自適應(yīng)控制器，可自動控制和優(yōu)化加工參數(shù)；

日本牧野在電火花NC系統(tǒng)Makino_Mce20中，用專家系統(tǒng)代替人進(jìn)行加工過程監(jiān)控。

以色列的外置式力自適應(yīng)控制器

意大利Mandelli公司數(shù)控系統(tǒng)的可編程功率自適應(yīng)控制功能。

國內(nèi)清華和我校的自適應(yīng)控制技術(shù)的研究已取得成果。正在進(jìn)行商品化開發(fā)。

加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇

將工藝專家或技工的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律，用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”，利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間的目的。采用經(jīng)過優(yōu)化的加工參數(shù)編制的加工程序，可使加工系統(tǒng)始終處于較合理和較經(jīng)濟(jì)的工作狀態(tài)

目前已開發(fā)出帶自學(xué)習(xí)功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工專家系統(tǒng)。日本大隈公司的7000系列數(shù)控系統(tǒng)帶有人工智能式自動編程功能。國內(nèi)清華和我校在加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇及CAPP方面的研究也取得了一些成果。但有待進(jìn)行實(shí)用化開發(fā)。

智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù)

智能故障診斷技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法（AI、ES、ANN等），實(shí)現(xiàn)故障快速準(zhǔn)確定位的技術(shù)。

智能故障自修復(fù)技術(shù)：指能根據(jù)診斷確定故障原因和部位，以自動排除故障或指導(dǎo)故障的排除技術(shù)。智能自修復(fù)技術(shù)集故障自診斷、故障自排除、自恢復(fù)、自調(diào)節(jié)于一體，并貫穿于加工過程的整個生命周期。

智能故障診斷技術(shù)在有些日本、美國公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中已有應(yīng)用，基本上都是應(yīng)用專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

智能化自修復(fù)技術(shù)還在研究之中。智能4M數(shù)控系統(tǒng)

在制造過程中，加工、檢測一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測和快速響應(yīng)的有效途徑，將測量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機(jī)器操作(Manipulator)四者（即4M）融合在一個系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測量、建模、加工、裝夾、操作一體化的4M智能系統(tǒng)

4、體系開放化

定義（IEEE）：具有在不同的工作平臺上均能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、且可以與其他的系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行互操作的系統(tǒng)。

§開放式數(shù)控系統(tǒng)特點(diǎn)：

系統(tǒng)構(gòu)件（軟件和硬件）具有標(biāo)準(zhǔn)化(Standardization)與多樣化(Diversification)和互換性(Interchangeability)的特征

允許通過對構(gòu)件的增減來構(gòu)造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“積木式”的集成。構(gòu)造應(yīng)該是可移植的和透明的；

§開放體系結(jié)構(gòu)CNC的優(yōu)點(diǎn)

向未來技術(shù)開放：由于軟硬件接口都遵循公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，只需少量的重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有系統(tǒng)所采納、吸收和兼容，這就意味著系統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用將大大降低而系統(tǒng)性能與可靠性將不斷改善并處于長生命周期；

標(biāo)準(zhǔn)化的人機(jī)界面：標(biāo)準(zhǔn)化的編程語言，方便用戶使用，降低了和操作效率直接有關(guān)的勞動消耗；

向用戶特殊要求開放：更新產(chǎn)品、擴(kuò)充能力、提供可供選擇的硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿足特殊應(yīng)用要求，給用戶提供一個方法，從低級控制器開始，逐步提高，直到達(dá)到所要求的性能為止。另外用戶自身的技術(shù)訣竅能方便地融入，創(chuàng)造出自己的名牌產(chǎn)品；

可減少產(chǎn)品品種，便于批量生產(chǎn)、提高可靠性和降低成本，增強(qiáng)市場供應(yīng)能力和競爭能力。

§開放式數(shù)控裝置的概念結(jié)構(gòu) §國內(nèi)外開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究進(jìn)展

美國：NGC(The Next Generation Work-station/Machine Controller)和OMAC(Open Modular Architecture Controller)計(jì)劃

歐共體：OSACA（Open System Architecture for Control within Automation Systems)計(jì)劃

日本：OSEC(Open System Environment for Controller)計(jì)劃 華中I型——基于IPC的CNC開放體系結(jié)構(gòu)

航天I型CNC系統(tǒng)——基于PC的多機(jī)CNC開放體系結(jié)構(gòu)

5、驅(qū)動并聯(lián)化

i.并聯(lián)加工中心（又稱6條腿數(shù)控機(jī)床、虛軸機(jī)床）是數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上取得的重大突破。

ii.特點(diǎn) 1.并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)器人與傳統(tǒng)加工技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物；

2.由于它沒有傳統(tǒng)機(jī)床所必需的床身、立柱、導(dǎo)軌等制約機(jī)床性能提高的結(jié)構(gòu)，3.具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

鑒于并聯(lián)機(jī)床具有許多傳統(tǒng)機(jī)床所無法比擬的卓越性能，它作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個重要研究方向。近年來，受到了國際機(jī)床行業(yè)的高度重視。在近幾年的國際知名機(jī)床博覽會上，一些世界著名的機(jī)床廠商都展出了他們研制的并聯(lián)機(jī)床，得到了行家們的高度評價，被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”，“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備”。

6、網(wǎng)絡(luò)化

支持網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，既滿足單機(jī)需要，又能滿足FMC、FMS、CIMS對基層設(shè)備集成要求的數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是形成“全球制造”的基礎(chǔ)單元。

§網(wǎng)絡(luò)資源共享。

§數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）監(jiān)視、控制。

§數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）培訓(xùn)與教學(xué)（網(wǎng)絡(luò)數(shù)控）

§數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)（數(shù)控機(jī)床故障的遠(yuǎn)程（網(wǎng)絡(luò)）診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)、電子商務(wù)等）。

第五篇：數(shù)控技術(shù)

二，數(shù)控加工程序的編制系統(tǒng)

1，數(shù)控加工：在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法

2，數(shù)控編程：從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過程

3，加工程序：按規(guī)定的代碼及程序格式將零件加工的全部工藝過程，工藝參數(shù)，位移數(shù)據(jù)的方向以及操作步驟等以數(shù)字信息保存下來，這部分?jǐn)?shù)字信息即加工程序。

4，手工編程的過程：零件圖→確定加工工藝過程→數(shù)值計(jì)算→編寫零件加工程序→制作控制介質(zhì)→程序校驗(yàn)和試切削等。

5，什么是“字地址程序段格式”，為什么現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)常用它？

答：即地址符可變程序段格式，這種格式具有程序簡短，直觀，可讀性強(qiáng)，易于校驗(yàn)與修改等特點(diǎn)。

6，機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上的固有坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系和運(yùn)動方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。機(jī)床原點(diǎn)：是固有點(diǎn)，不能隨意改變。

7，工件坐標(biāo)系：是編程人員在編程時使用的，有編程人員以工件圖樣上的某一點(diǎn)為原點(diǎn)所建立的坐標(biāo)系。

工件原點(diǎn)：是可以用程序指令設(shè)置和改變的。

一般來說,工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸相平行,方向也相同，但原點(diǎn)不同。8，對刀點(diǎn)：在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，刀具相對于工件運(yùn)動的起點(diǎn)。

換刀點(diǎn)：指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。

基點(diǎn)：各幾何元素間的連接點(diǎn)（直線和圓弧組成的平面輪廓編程時數(shù)值計(jì)算任務(wù)求基點(diǎn)）9，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

規(guī)定：假定工件不動，刀具相對于工件作進(jìn)給運(yùn)動的坐標(biāo)系

正方向：以增大工件與刀具之間距離的方向

Z坐標(biāo)：規(guī)定平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動坐標(biāo)為Z坐標(biāo)，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?X坐標(biāo)：水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面

刀具旋轉(zhuǎn)機(jī)床，當(dāng)Z軸水平，從刀具主軸后端向工件方向看，向右方向?yàn)閄軸正方向到Z軸垂直，對于單立柱機(jī)床，面對刀具主軸箱立柱方向看，向右方向?yàn)閄軸方向

N程序段序號字G準(zhǔn)備功能字X Y Z 尺寸字F進(jìn)給功能字S 主軸轉(zhuǎn)速功能字 T刀具功能字M輔助功能字；程序段結(jié)束符H/D 補(bǔ)償值P/X 暫停時間指令

1，數(shù)控系統(tǒng)的組成：數(shù)控程序，輸入輸出設(shè)備，CNC裝置（核心），可編程控制器，主軸驅(qū)動程序，進(jìn)給驅(qū)動程序

2，CNC裝置組成：軟件，硬件

CNC裝置系統(tǒng)軟件：由管理軟件和控制軟件兩部分組成。（設(shè)計(jì)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，但處理速度較慢）

3,CNC裝置硬件(處理速度快，但價格略貴)(粗插補(bǔ)，由軟件實(shí)現(xiàn)，精插補(bǔ)，由硬件實(shí)現(xiàn)）

1)單微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的CNC裝置：只有一個中央處理器，采用集中控制，分時處理數(shù)控一項(xiàng)任務(wù)由微處理器，存儲器，總線，I/O接口，MDI接口，CRT或液晶顯示接口，PLC接口，主軸控制，低帶閱讀機(jī)接口，通信接口等組成2)多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的CNC裝置：由于兩個或兩個以上的微處理機(jī)構(gòu)成處理部件，處理部件之間采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，資源共源?；蛴袃蓚€或兩個以上的微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的功能模塊，功能模塊之間采用松耦合，有多重操作系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)并行處理。

優(yōu)點(diǎn)：1運(yùn)算速度快，性能價格比高2適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展容易3可靠性高4硬件易于組織規(guī)模生產(chǎn)

并行處理：是計(jì)算機(jī)在同一時刻或同一時間間隙內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作

4)CNC裝置軟件：特點(diǎn)：1多任務(wù)并行處理：CNC裝置的多任務(wù)性；并行處理（資源分時共享并行處理；資源重疊流水處理（資源共享；資源重疊；時間重疊））；并行處理中的信息交換和同步。2實(shí)時中斷管理（中斷類型：（外部中斷；內(nèi)部定時中斷；硬件故障中斷；程序性中斷）中斷結(jié)構(gòu)模式（中斷型結(jié)構(gòu)模式；前后臺型結(jié)構(gòu)模式））

4，刀具半徑補(bǔ)償

G40 取消刀補(bǔ)G41 左刀補(bǔ)G42右刀補(bǔ)要求數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)工件輪廓AB和刀具半徑R自動計(jì)算出刀具中心軌跡

執(zhí)行過程1刀補(bǔ)建立2刀補(bǔ)進(jìn)行3刀補(bǔ)撤銷

C功能刀具半徑補(bǔ)償（尖角問題）

程偏軌跡轉(zhuǎn)接類型：直線與直線轉(zhuǎn)接；直線與圓弧轉(zhuǎn)接；圓弧與直線轉(zhuǎn)接；圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接 根據(jù)兩個程序段軌跡矢量的夾角α（銳/鈍）和刀具補(bǔ)償不同：伸長型；縮短性；插入型 5，B功能與C功能刀具補(bǔ)償?shù)牟顒e：

B：不能處理尖角過度問題，采用讀一段，計(jì)算一段，再走一段的控制方法

C：能處理尖角過度問題，解決了下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響

6，刀具長度補(bǔ)償：就是工件輪廓按刀具長度的坐標(biāo)軸上的補(bǔ)償分量平移

1數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行軌跡加工的各種工件，大部分由直線和圓弧構(gòu)成，因此大多數(shù)數(shù)控裝置都具有直線和圓弧插補(bǔ)功能

2插補(bǔ)的算法：1脈沖增量插補(bǔ)（開）2數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)（閉）：時間分割法；擴(kuò)展DDA法 脈沖增量插補(bǔ)：1逐點(diǎn)比較法2數(shù)字積分法3比較積分法

3逐點(diǎn)比較法（代數(shù)運(yùn)算法/醉步法）

基本原理：數(shù)控裝置在控制刀具按要求的軌跡移動過程中，不斷比較刀具與給定輪廓的誤差，由此誤差決定下一步刀具移動方向，使刀具向減少誤差的方向移動，且只有一個方向移動 四個節(jié)拍：偏差判別：判別刀具偏離情況，以決定刀具移動方向

坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)偏差值確定沿哪個方向進(jìn)給一步

偏差計(jì)算：刀具位置改變，計(jì)算新偏差

終點(diǎn)判別：判別刀具是否到達(dá)終點(diǎn)

直線：F≥0+XFi+1=Fi-yen=n-1

F<0+YFi+1=Fi+xen=n-1

圓弧：F≥0-XFi+1=Fi-2xi+1n=n-1+XFi+1=Fi+2xi+1

F<0+YFi+1=Fi+2yi+1n=n-1-YFi+1=Fi-2yi+1

4進(jìn)給速度控制

脈沖增量，插補(bǔ)算法：①軟件延時法②中斷控制法

5圓弧插補(bǔ)時，插補(bǔ)周期T分別與誤差er，半徑r和速度F有關(guān)

er=δ2r/8=（l2/8）*（1/r）=（(TF)2/8*）（1/r）

插補(bǔ)周期T與插補(bǔ)運(yùn)算時間Ts之間的關(guān)系T>Ts

插補(bǔ)周期T與位置反饋采樣的關(guān)系T=nTp(n=0,1,2,3,4，，)

插補(bǔ)：數(shù)控裝置根據(jù)輸入零件輪廓數(shù)據(jù)，通過計(jì)算，把零件輪廓描述出來，邊計(jì)算邊根據(jù)計(jì)算結(jié)果向各坐標(biāo)軸發(fā)出運(yùn)動指令，使機(jī)床在響應(yīng)的坐標(biāo)方向上移動一個單位位移量，將工件加工成所需輪廓形狀數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)的要求：1精度高 2快速響應(yīng)特性好3調(diào)速范圍要大4系統(tǒng)可靠性好分類 用途|功能（進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)，主軸驅(qū)動系統(tǒng)）控制原理和有無反饋環(huán)節(jié)（開環(huán) 閉環(huán) 半閉環(huán)系統(tǒng)）驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行元件動作原理（電液伺服系統(tǒng) 電氣伺服系統(tǒng)）

3步進(jìn)動機(jī)：

步距角δ 步距角越小，加工精度越高；δ是決定開環(huán)伺服系統(tǒng)沖當(dāng)量的重要參數(shù)；

步距誤差：主要由步進(jìn)電動機(jī)齒距制造誤差，定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻以及各相電磁轉(zhuǎn)矩不均勻等因素造成的（它直接影響工作的加工精度以及步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特征）數(shù)控機(jī)床的檢測裝置：作用：檢測各種位移和速度，發(fā)送反饋信息，構(gòu)成閉環(huán)控制 閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床的加工精度主要決定于檢測系統(tǒng)的精度

分辨率：位移檢測系統(tǒng)能夠測量出最小位移量

1）旋轉(zhuǎn)變壓器：按工作方式可分為鑒相式，鑒幅式

2）感應(yīng)同步器：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為 直線式，旋轉(zhuǎn)式；按測量方式和所獲信號：模擬式，增量式

3）光柵（閉）：用于位移/轉(zhuǎn)角的檢測種類：投射光柵，反射光柵

形狀：圓光柵（角度），長光柵（位移）

莫爾條紋特性：1放大作用2平均效應(yīng)3莫爾條紋的移動4柵距之間的移動

4）脈沖編碼器：編碼盤直接裝在旋轉(zhuǎn)軸上，從測出軸的旋轉(zhuǎn)角度，位置，速度輸出信號：電脈沖按編碼的方式分為：增量式，絕對值式

5，數(shù)控機(jī)床上使用的檢測裝置應(yīng)滿足以下要求：1工作可靠，抗干擾性強(qiáng)2使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床的工作環(huán)境3滿足精度，速度和機(jī)床工作行程的要求4成本低

6提高伺服系統(tǒng)精度的措施：1傳動間隙補(bǔ)償2螺距誤差補(bǔ)償3細(xì)分線路

步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路每接受一個指令脈沖，就控制步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)過一個固定的角度，稱為步距角。這個固定的角度即對應(yīng)于工作臺移動一個位移值，稱為步距。

1數(shù)控機(jī)床對結(jié)構(gòu)的要求：①高的靜，動剛度及良好的抗振性能

②良好的熱穩(wěn)定性

③高的運(yùn)動精度和低速運(yùn)動的平穩(wěn)性

④充分滿足人性化要求

2，滾珠絲杠常用的支撐方式

① 一端裝推力軸承②一端裝推力軸度，另一端裝深溝球軸承③兩端裝推力軸承④兩端裝推

力軸承及深溝球軸承

3，數(shù)控機(jī)床的自動換刀裝置的形成① 回轉(zhuǎn)刀架換刀②更換主軸頭換刀③帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)

4，刀具的選擇方式

①順序選擇方式②刀具編碼方式③刀座偏碼方式