数控技术

第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。

数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：是由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。

伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。

测量反馈装置：检测速度和位移，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的机械部分什么是点位控制、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、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。

b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。

如：简易数控车床和简易数控铣床等。

（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。

具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。

数控机床有哪些特点答：a.加工零件的适用性强，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。

按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床各有何特点答：（1）开环控制的数控机床：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的最终运动部件（机床工作台）b.主要第二章数控加工编程基础数控编程是指从零件图样到制成控制介质的全部过程手工编程的内容：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、程序校验和试切削1、数控编程的方法及特点手工编程：用人工完成程序编制的全部工作，对于几何形状较为简单，数值计算比较简单的，程序段不多采用手工编制容易完成。

自动编程：程序编制的工作的大部分或全部都由计算机来完成。

什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。

地址字符可变程序段格式。

程序段的长短，字数和字长都是可变，字的排列顺序没有严格要求。

这种格式的优点是程序简短、直观、可读性强、易于检验和修改。

数控机床的X、Y、Z坐标轴及其方向是如何确定的答：Z坐标：规定平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z坐标，取决于远离工件的方向为正方向。

X坐标：规定X坐标轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。

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坐标的正方向。

机床坐标系与工件坐标系的关系：工件坐标系的坐标轴与机床坐标系相应的坐下轴相平行，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，要测量的工件原点与机床原点之间的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的坐标值。

准备功能G代码：使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。

辅助功能M代码：控制机床辅助动作的指令，主要用作机床加工时的工艺性指令。

6、M00、M01、M02、M30指令各有何特点如何应用M00：暂停；M01：选择性的暂停；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，它是续效代码，用来指定主轴的转速T代码：为刀具功能代码，该指令用以选择所需的刀具号和补刀号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的速度快速移动到坐标系的另一点。

它是快速到位，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的F进给速度做任意斜率的直线运动到达指定的位置。

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的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，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边，如图1示；G42：刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边，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、零件的加工路线是指数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹和运动方向。

加工原则：1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。

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、什么是对刀点、刀位点和换刀点答：对刀点：是指数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。

也称为程序起点或起刀点。

换刀点：是指刀架转位换刀时的位置。

可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意设定的一点（如车床）。

应设在工件或夹具的外部。

刀位点：用于表示刀具在机床上的位置。

17、什么是基点什么是节点答：基点：是指组成零件轮廓曲线的各几何元素（如直线、圆弧、二次曲线等）间的连接点。

节点：是指当利用具有直线插补功能的数控机床加工零件的曲线轮廓时，任意轮廓的曲线均用连续的折线来逼近。

此时，根据编程所允许的误差，将曲线分割成若干个直线段，其相邻两直线的交点。

18、试编制精车如图1所示零件的加工程序。

答：01001 .M03S600 Z-52..G00X32. M3019、铣削如图2所示轨迹，起刀点为A，沿A-B-C切削，试用绝对坐标和增量坐标方式编程。

答：01002G00Z5.G00X0Y0Z50. G00X0Y0Z50.. M30第三章数控机床的编程特点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，以径向实际位移量的二倍值表示。

3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。

4）数控装置常具备不同形式的固定循环功能，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在不同的程序中左右也不相同，IK在圆弧切削时表示圆心相对圆弧的起点坐标位置。

车削固定循环功能：由于车削毛坯多位棒料和铸锻件，因此车削加工多为大余量多次进行切除，所以在机床的数控装置中总是设置不同形式的固定循环功能。

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。

数控铣床的编程特点：1）铣削是机械加工中最常用的方法之一，它包括平面铣削和轮廓铣削。

2）数控铣床的数控装置具有多种插补方式，一般具有直线插补和圆弧插补，有的还具有极坐标插补，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的功能，如刀具位置补偿、刀具长度补偿等4）由直线、圆弧组成的平面轮廓铣削的数学处理比较简单。

用G54~G59指令确定工件坐标系与G92指令有何不同采用G54~G59指令建立的坐标系不像用G92那样，需要在程序段中给出工件坐标系与机床坐标系的偏值，而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各轴方向的偏置量，然后用MDI方式将其输入到数控系统的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。

孔加工固定循环的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的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..加工中心编程的特点（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是手动换刀。

3）自动换刀要留出足够的换刀空间。

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）对于编好的程序，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的程序，分被安排到不同的子程序中。

7）一般应使一把刀具尽可能担任较多的表面加工，且进给路线设计得应合理。

何为定距换刀和跟踪换刀.何为自动编程常用的自动编程方法由哪两类各有何特点自动编程是指用计算机来代替手工编程，也就是说，程序编制的大部分或全部工作是由计算机来完成的。

自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同分为：以语言为基础的自动编程方法和以计算机会图为基础的自动编程方法。

以语言为基础的自动编程方法：对计算机而言是采用批处理的方式，编程人员必须用规定的编程语言，一次处理完毕，并马上得到结果。

以计算机会图为基础的自动编程方法：是一种人机对话的编程方法，编程人员根据屏幕菜单提示的内容，反复与计算机对话，知道把该答的问题全部答完。

计算机就能自动生成所需的零件加工程序，从零件图形的定义、进给路线的确定、以及加工参数的选择，整个过程都是在对话方式下完成的，不存在什么编程语言的问题。

语言式自动编程的基本工作原理是什么（了解）图形交互式自动编程的信息处理过程是怎样的1）几何造型2）刀具路径的产生3）后置处理后置处理程序的作用是什么形成数控加工程序.是编制如图3-26所示的车削零件的精加工程序。

1.确定加工路线：1）从右到左切削零件的外部轮廓面路线：倒角→切削螺纹的实际外圆→切削锥度部分1→切削锥度部分2→车削R4mm的外圆→车削R3mm的外圆→车φ24mm外圆。