2数控加工程序输入与预处理
数控加工程序编制及操作
2） 铣较大平面
铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加 工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀， 如图4.9所示。
3） 铣小平面或台阶面
铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀， 如图4.10所示。
4） 铣键槽
铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度,一般用 两刃键槽铣刀，如图4.11所示。
5） 孔加工
孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类 刀具，如图4.12所示。
数控加工程序编制及操作
1、常用铣削刀具
数控铣床上所采用的刀具, 要根据被加工零件的材料、几何 形状、表面质量要求、热处理状 态、切削性能及加工余量等，选 择刚性好、耐用度高的刀具。常 用刀具见右图。
2、铣刀类型选择
1）加工曲面类零件
加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切 削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头铣刀 ，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀,如图4.8所示 。
若执行下述程序段 N10 G53 G90 X0 Y0 Z0 N20 G54 G90 G01 X50 Y0 Z0 F100 N30 G55 G90 G01 X100 Y0 Z0 F100 则刀尖点的运动轨迹如图4.31中OAB所示。
b、顺铣和逆铣对加工影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的
重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反， 顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选 择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件
综合考虑。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很
3、铣刀结构选择——平装结构
1--数控加工程序的输入、译码和诊断
X、Y、Z、I、J、K等功能字的代码值表示一个坐标，为实型类型数值。 另一方面考虑到系统中可能使用到的坐标值范围，因此对应存储单元的数 据类型可设置为双精度实型。
根据以上讨论，译码结果缓冲器的一种可能存储格式如下所示。
译码结果缓冲器存储格式
序号 1 2 3 4 5 6 地址码 X Y Z I J K 数据形式 双精度实型 双精度实型 双精度实型 双精度实型 双精度实型 双精度实型 序号 7 8 9 10 11 地址码 F Ga Gb Gc Gd 数据形式 整型 整型 整型 整型 整型
二、数控加工程序的诊断
数控加工程序的诊断，是指在数控加工程序的输入或译码过程中，对不 规范的程序写法进行检查，以防止错误代码。一般来说，数控加工程序中的 错误分为语法错误和逻辑错误两类。
语法错误是指程序段格式或功能字格式不规范的错误； 逻辑错误是指在整个数控加工程序或一个程序段中功能字之间产生互相 排斥、互相矛盾的错误。
纸带阅读机
数控加工程序存储器
MDI键盘
数控加工程序缓冲器
MDI缓冲器
转译码处理
第二节 数控加工程序的译码与诊断
一、数控加工程序的译码 所谓译码，就是将输入的数控加工程序段翻译成数控装置能够识别和使 用的数据形式，并按照约定的格式存放到指定的译码结果缓冲器中。 译码的过程，就是逐个读入字符，先识别出其中的字符码和数字码，然 后根据字符码所代表的功能，将后续的数字码送到相应的译码结果缓冲器单 元中。 数控加工程序段包含了该段数控加工所需要的几何数据信息、工艺信息 和辅助开关命令信息，译码操作实际上就是将数控加工程序段中所包含的这 些信息分离出来，分别存放到译码结果缓冲器中的不同存储单元中，以供后 续预处理操作使用。
G代码的分组 组别 G代 码 G00 G01 功能 点定位 直线插补 Gb 组别 G代 码 G17 G18 功能 XY平面选择 ZX平面选择
数控原理与系统课程标准
数控原理与数控系统课程标准课程名称：数控原理与系统适用专业：数控技术专业1.课程定位和设计思路1.1课程定位本课程是数控技术专业的一门必修主干核心课程，不仅具有较强的理论性，同时具有较强的实践性。
课程以数控机床为研究对象，研究数字控制系统的工作原理、组成部分及其在数控机床上的应用。
通过本课程的学习应使学生掌握数字控制技术的基本原理和方法，学会数字控制的基本设计或选用一般机械装置的数控系统，并培养学生正确使用数控设备的能力。
本课程在高职数控专门人才的培养中具有重要的地位和作用。
1.2设计思路本课程以培养学生的数控技术的综合应用能力为总目标。
坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，体现“以必需、够用为度”的原则，突出应用能力和综合素质的培养，充分注意“教、学、做”三结合。
学习过程符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。
把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注重发展学生思维、应用能力。
强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。
在学习中，注意与相关的专业技术“接口”。
理论教学中除了课堂教学外还可以在现场进行教学，这可增加学生对数控机床机构的感性认识。
实践教学以实验形式开展。
通过教学体现：（1）通过对数控系统基本概念、微机数控系统的硬软件构成的学习，了解数控系统的主要工作过程，为后续学习建立感性认知。
（2）以加工程序具体流程为主线，学习加工程序的输入方法；数控加工程序的译码与诊断、软件实现；刀具补偿原理，刀具长度补偿、半径补偿；数控加工程序、进给速度预处理等知识。
（3）数控插补原理算法是数控系统的核心，通过对脉冲增量插补算法、数据采样插补算法、逐点比较法插补原理、数字积分法插补原理、数据采样插补原理的学习，让学生掌握数控加工编程指令是如何通过计算机系统转化为实际运动指令的过程。
（4）学习开环驱动系统、开环驱动系统的工作原理、步进电动机及其性能指标、脉冲驱动电源、脉冲分配与速度控制、传动间隙及传动误差、开环数控系统软件、开环数控系统软件的内容、开环数控系统软件的速度控制、步进电动机环行分配程序、步进电动机自动升降速程序、传动间隙及传动误差软件补偿程序等知识，使学生掌握开环伺服执行机构的基本原理。
数控机床的加工工艺及编程步骤
外圆车刀 螺纹车刀
内孔车刀Βιβλιοθήκη 2.2.5 切削用量及刀具的选择
铣削刀具：
方肩 铣刀
整体硬质 合金铣刀
仿形 铣刀
三面刃和 螺纹铣刀
2.2.6 数值计算
1．基点、节点的含义 编程时的数值计算主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件轮廓 基点和节点的坐标，或刀具中心轨迹基点和节点的坐标。 l 数控机床一般只有直线和圆弧插补功能，因此，对于由直线和圆弧组 成的平面轮廓，编程时主要是求各基点的坐标。 基点：就是构成零件轮廓不同几何素线元素的交点或切点。如直 线与直线的交点，直线段和圆弧段的交点、切点及圆弧与圆弧的 交点、切点等。根据基点坐标就可以编写出直线和圆弧的加工程 序。基点的计算比较简单，选定坐标原点以后，应用三角、几何 关系就可以算出各基点的坐标，因此采用手工编程即可。
2.2.5 切削用量及刀具的选择
切削用量包括主轴转速、进给速度和切削深度等。各种机床切削用量的 选择根据数控机床使用说明书、手册，并结合实践经验加以确定。 2．进给速度 进给速度根据零件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件的材 料选择，最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲 当量有关。在精度要求较高时，进给量应选小一些，一般在 20mm/min一50mm／min范围内选取。 3．切削深度 主要根据机床、刀具、夹具和工件的刚性确定。在机床刚度允许 的情况下，尽量选择较大的切削深度，以提高加工效率。有时为了改 善表面粗糙度和加工精度，要留一点余量，以便最后精加工一次。
在数控加工中，加工路线除了要保 证工件的加工精度、表面粗糙度外， 还要尽量缩短空行程时间，并能简 化程序。
例如在铣削外轮廓时，为防止刀具 在切入，切出时产生刀痕，一般采 用切线切入、切出方式以保证工件 轮廓的光滑过渡，如图2.2.2所示。
数控技术复习题含答案版
1)速度增益:速度环中进行速度调节的参数,其等于速度比上速度误差;2)预紧:在配置轴承时,通过一定的调整方法使轴承获得一定的内部载荷,以负游隙状态使用,这种使用方法称为预紧;3)伺服系统:伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统;4)自动换刀装置:能自动更换加工中所用工具的装置5)FMS:柔性制造系统简称FMSFlexible Manufacture System,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体;6)CAPP:指借助于软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行计算、逻辑判断和推理等的功能来制定机械加工工艺过程;7)中断型结构:除了初始化程序之外,整个系统软件的各种功能模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,整个软件就是一个大的中断系统;8)相对坐标编程:刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量,在程序中用G91指定;9)刀位点:指刀具的定位10)自动编程:相对与手动编程而言的;它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序;11)手动编程:指编制零件加工的各个步骤均由人工完成,称为“手工程序编制”12)宏程序：由用户编写的专用程序,它类似于子程序,可用规定的指令作为代号,以便调用;13)LSI:大规模集成电路14)点位控制系统：指数控系统只控制刀具或机床工作台,从一点准确地移动到另一点,而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统15)CIMS：计算机集成制造系统16)机床坐标系：以机床原点O为坐标系原点建立的由Z轴和X轴组成的直角坐标系XOZ;机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;是机床上固有的坐标系,并设有固定的坐标原点;17)脉冲当量：对于每一的运动部件的量称为脉冲当量18)插补：根据给定的进给速度和轮廓线性,在轮廓上已知点之间确定一些中间点;19)并行处理：中在同一时刻或同一时间段内能同时执行两个或更多个处理机的一种计算;20)数字式测量：是将以数字的形式来表示,一般为,可以将它直接送到进行比较处理和显示;21)重复精度：一般指,在重复测量某一点的值时,各次测量结果所显示的测量值与实际值的偏差22)机床结构静刚度：机床在切削力和其他作用力下抵抗变形的能力23)CNC：CNC系统是一种位置轨迹控制系统,其本质上是以多执行部件各运动轴的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计算机控制系统;24)闭环控制系统：由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统;25)机床原点：指的原点,是机床上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准点,而且还是机床调试和加工时的基准点.26)步进电机矩频特性：当电机带有一定的负载运行时,运行频率与负载转矩大小有关,两者的关系称为运行矩频特性27)刀具半径补偿：根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数,数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹的功能称为刀具半径补偿功能;1)简述辅助功能M00与M01的区别;M00为程序无条件暂停指令;M01性暂停指令2)什么是数控加工程序中的程序嵌套;子程序可以被主程序所调用;被调用的子程序还可以调用其它子程序;3)简述运行一个数控加工程序的过程;运行-主轴转动-回参-x、z、y轴按程序加工零件如果是车床就不用写Y-退刀回参-主轴停止-程序结束4)工件坐标系选择原则1工件坐标系原点选择时应尽量与零件图样的设计基准或工艺基准重合;2工件坐标系原点应尽量选在尺寸精度高、表而粗糙度值低的工件表面上;3便于进行加工点坐标值的计算,并尽可能避免由此而产生的误差;4在机床上容易确定工件坐标系在机床坐标系中的位置,并便于加工和测量检验;根据上述原则,数控车床加工中一般将工件坐标系原点设定在零件右端面或左端面中心上5)数控机床加工的特点效率高精度高柔性高改善劳动强度利于生产管理现代化加工质量稳定可靠6)简述数控系统的插补概念所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化;插补的任务就是根据进给速度的要求,在一段零件轮廓的起点和终点之间,计算出若干个中间点的坐标值;7)简述刀具补偿功能.包括刀具长度补偿和半径补偿;作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹;8)简述一次有效G代码和模态代码的区别模态的就是只用一次,下面不用在用,可以直接写程序非模态的就不可以了,每次前面都要加上9)步进电机的工作原理：当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场;该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致;当定子的矢量磁场旋转一个角度;转子也随着该磁场转一个角度;每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步;它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比;改变绕组通电的顺序,电机就会反转;所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动10)逐点比较法的插补原理是什么：被控制对象在数控装置的控制下,按要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较,根据比较的结果决定下一步的移动方向11)滚珠丝杠消隙的方法及消隙的注意事项是什么①为双螺母垫片调隙式,改变垫片的厚度,使内外两个螺母产生轴向相对位移;②弹簧自动调整式：用弹簧使两螺母间产生轴向位移;③为齿差调隙式,通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙;④为螺纹调隙式,转动调整螺母1,使螺母2产生轴向位移;12)数控系统对伺服电动机有哪些要求1控制性能高,有控制电压信号时,电动机在转向和转速上应能做出正确的反应,控制电压信号消失时,电动机应能立即可靠停转,即无“自转”现象；2动态响应快,电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化,反应灵敏,启动转矩大；3机械特性和调节特性线性度好,调速范围大；4控制功率小,空载启动电压低;13)数控系统检测装置的性能指标及要求是什么答：1性能指标：数控机床检测装置的分辨率一般为~m,测量精度为士~m,能满足机床工作台以1~10m/min的速度运行;不同类型机床对于检测装置的的精度和速度要求是不同的,一般地,对于大型机床一满足速度为主,中小型机床和高精度机床以满足精度为主;2检测装置的要求有：准确性好,满足精度要求,工作可靠,能长期保持精度；满足快速,精确和机床工作行程的要求；14)为什么要对工件廓形进行拟合由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补,所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时,都先要对工件廓形曲线进行拟合,代替原来的轮廓曲线,然后才能使用数控机床的G功能加工出所需的廓形曲线15)数控机床对导轨有什么要求高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性16)某数控机床采用滚动导轨,由伺股电动机通过一对齿轮带动滚珠丝杠驱动工作台移动,其脉冲当量为,现CNC发出正向指令脉冲,工作台移动了100mm后,电动机又接到同样数量反向指令脉冲,而工作台反向只移动了,未能复位到原点;试分析该系统有何问题应采取什么措施以提高定位精度;答：齿轮有间隙,修改参数进行反向间隙补偿;17)试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则;1伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°;则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标;2大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向;3围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向18)加减速控制的目的是什么,有哪些实现方法为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对送到伺服驱动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速控制;加减速有：线性加减速,指数加减速和sin加减速;19)B功能刀具补偿与C功能刀具补偿的特点和区别由于刀具有一定的半径,在加工外轮廓时,刀具中心偏移零件的外轮廓一个刀具半径,在加工内轮廓时,刀具中心偏移零件的内轮廓一个刀具半径；B功能刀具半径补偿只能计算出直线或圆弧终点的刀具中心值,而对于两个程序段之间在刀补后出现的一些特殊情况没有给予考虑;它的工作流程通常是读一段;算一段,再走一段的控制方法；C功能刀具补偿改进了B功能刀具补偿的缺陷,它可以实现直线或圆弧的过度,直接求出刀具中心的轨迹焦点20)什么是前加减速,什么是后加减速,各有何优缺点把加减速控制放在插补之前进行的,称为前加减速控制;优点是：仅对合成速度有影响,不影响实际插补输出的位置精度;缺点是：需根据实际刀具位置和程序段终点之间的距离来确定减速点,计算工作量大;把加减速控制放在插补之后分别对各坐标轴进行的,称为后加减速控制;优点是：不需要专门预先确定减速点,而是在插补输出为零时开始减速,通过一定的时间延时逐渐靠近程序终点;缺点是：由于是对各坐标分别进行控制,所以在加减速控制实际的各运动轴合成位置可能不准确;但这种影响只存在于加速或减速过程中;21)数控装置的功能有哪些控制功能；准备功能G功能；插补功能和固定循环功能；进给功能；主轴功能；辅助功能M功能；刀具管理功能；补偿功能；人机对话功能；自诊断功能；通讯功能22)多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么各有什么特点答：1、共享总线结构：分为带CPU的主模块和不带CPU的从模块,共享系统的标准总线;由于有多个模块共享总线,容易引起冲突,使数据传输效率降低,总线一旦出现故障会影响整个CNC装置的性能;但结构简单、系统配置灵活,实现容易;2、共享存储器结构：各个主模块都有权控制使用系统存储器,引起冲突的可能较小,数据传输效率高,结构不复杂23)以处理程序段G01 X30 Y40 F100为例说明CNC系统中数据转换过程;答：该程序段在CNC中的处理过程为：1零件程序的输入：通过CNC面板或通讯接口将程序输入到零件程序存储器内；2零件程序的预处理：1编辑一段程序,按标准格式存放在BS缓冲区；2译码,识别程序段中的各种具体功能指令及坐标尺寸字,进行“十翻二”,以一定的格式存放在指定的内存区,即缓冲器DS；3刀具补偿处理,将处理结果放入刀具处理缓冲器CS中,本程序段没有刀具补偿,跳过此程序处理；4速度预处理,根据插补方式不同基准脉冲法、数据采样法计算得到相应的速度,存入工作缓冲器AS;3插补：从工作寄存器AS中读取坐标值送入输出寄存器OS中,进行插补运算,其结果送入伺服系统予以执行24)数控系统软件主要完成哪些功能答：1、数据输入处理：输入、译码、数据处理；2、插补运算；3、速度控制；4、系统管理诊断；25)中断型结构模式的结构特点中断型结构模式是将除了初始化程序之外,整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,然后由中断管理系统由硬件和软件组成对各级中断服务程序实施调度管理;实时性好;由于中断级别较多,强实时性任务可安排在优先级较高的中断服务程序中;模块间的关系复杂,耦合度大,不利于对系统的维护和扩充;26)简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点;答：光栅位移检测装置由光源、两块光栅长、短光栅和光电元件组成,是利用光栅的莫尔条纹测量位移;莫尔条纹的移动量、移动方向和光栅相对应,莫尔条纹的间距对光栅栅距有放大作用和误差平均作用;当两块光栅有相对移动时,可以观察到莫尔条纹光强的变化,其变化规律为一正弦曲线,通过感光传感器输出该正弦变化的电压,经整形处理变成数字量输出以实现位移测量;区别正反向位移的原理是在相距四分之一莫尔条纹的间距的位置上设置两个光敏传感器,这样就得到两个相位差90度的正弦电压信号,将两个信号输入到辩向电路中就可区别正反向位移;27)光栅尺有哪些部件组成,莫尔条纹的作用;答：由光源、长光栅、短光栅、光电元件等组成;1、光栅移动一个栅距时,莫尔条纹就相应准确的移动一个节距,两者一一对应；2、莫尔条纹具有放大机构的作用；3、莫尔条纹具有平均效应;28)试讨论利用光栅的摩尔条纹特点如何来检测机床移动部件的位移、移动方向和移动的速度按摩尔条纹特点,可在摩尔条纹移动方向上开设四个窗口P1、P2、P3和P4,切使得它们两两相距1/4摩尔条纹宽度,可以从四个观察窗口得到如下结论：1机床移动部件的位移检测：标尺光栅装在机床移动部件工作台上,赶上读数头装在床身上,当标尺光栅移动一个栅距时,摩尔条纹也移动一个摩尔条纹宽度;即透过任一窗口的光强度变化一个周期;所以可观察窗口透过的光强变化的周期数来确定标尺光栅移动了几个栅距,从而测得机床工作台的位移;2确定移动部件的方向：从P1、P2、P3和P4四个窗口可得到在相位上依次超前或滞后1/4周期的近似余弦函数的光强度变化过程;当标尺光栅沿一个方向移动时,可得到四个光强信号,P1滞后P2π/2,P2滞后P3π/2, P3滞后P4π/2,则摩尔条纹反向移动时四个光强变化为P1超前P2π/2,P2超前P3π/2, P3超前P4π/2,我们就可断定标尺光标沿反向移动;即按四个观察窗口得到光强度变化的相互超前或滞后关系来确定机床移动部件的移动方向;3确定移动的速度：根据摩尔条纹的特点,标尺光栅的移动位移与摩尔条纹位移成正比,因此标尺光栅的移动速度与摩尔条纹的移动速度一致,也与观察窗口的光强度变化频率向对应;根据透过观察窗口的光强度变化的频率来确定标尺光栅的移动速度,即得到机床移动部件的移动速度;29)什么是步进电机的步距角和脉冲当量一个三相步进电机,转子有40个齿,采用双拍通电方式,其步距角是多少若该进给系统的齿轮传动比是,滚珠丝杆的导程是4mm,则该进给系统的脉冲当量是多少解：1当数控系统发出一个指令脉冲信号时,步进电机的转子所转的角度,称为步距角；而机床工作台在坐标轴上相应移动的距离,称为脉冲当量;（2）步距角α=360°/m·K·z= 360°/3X2X40=°.（3）脉冲当量δ=α·i·t/360°=°360°=.30)绘制全闭环数控机床的结构框图,并简述其工作原理；要求从数据输入开始,到工作台输出结束数控机床闭环进给系统的一般结构上图,这是一个双闭环系统,内环为速度环,外环为位置环;速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成;速度控制单元是一个独立的单元部件,它是用来控制电机转速的,是速度控制系统的核心;速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等;位置环是由CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组成31)旋转变压器的工作原理；旋转变压器根据互感原理工作的,它的结构设计保证了定子与转子之间的空气隙内的磁通分布呈正弦规律;当定子绕组上加交流激磁电压时,通过互感在转子绕组中产生感应电动势,其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线在空间的相对位置θ角;32)试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成,它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成;它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号,由伺服驱动电路作转换和放大后,经伺服驱动装置直流、交流伺服电机,功率步进电机,电液脉冲马达等和机械传动机构,驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动;伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机;33)数控机床的机械结构包含那些,在机械结构方面有哪些主要特点答：有：床身、立柱、导轨、主轴部件、进给系统、工作台、刀库和刀架、辅助装置等;支撑件的高刚度化；传动机构的简约化：传动元件精密化：辅助操作自动化34)机床加工时可能产生的振动有那些如何提高机床的抗振性能答：有两种：强迫振动和自激振动;提高抗振性能的措施有：1基础件内充填泥芯、混凝土等阻尼材料；2表面采用阻尼涂层；3采用聚合物等新材料制造基础件；4充分利用结合面之间的阻尼;35)主传动的常见形式有哪些,各种传动形式的分别适用于什么场合答：主传动形式有：变速齿轮传动、皮带轮传动、调速电机直接驱动;变速齿轮传动：1、降速增扭；2、变速,扩大调速范围;满足机床转矩功率特性;皮带轮传动：适用于低扭矩特性要求的主轴,调速范围比受电机调速范围约束;调速电机直接驱动：电机与主轴直联,结果紧凑,传动效率高;但主轴扭矩特性完全取决于电机特性,应用受到限制;但主轴性能提高以后,这种驱动形式可能被广泛使用36)直线导轨的特点是什么1具有自调整能力,安装基面许用误差大；2制造精度高；3可高速运行,运行速度可大于60m/min；4能长时间保持高精度；5可预加负载,提高刚度;37)简述同步带传动的优缺点；1传动效率高,可达98%以上；2无滑动,传动比准确；3传动平稳,噪声小； 4使用范围较广,速度可达50m／s,速比可达10左右,传递功率由几瓦至数千瓦；5维修保养方便,不需要润滑；6安装时中心距要求严格,带与带轮制造工艺较复杂,成本高;38)试分别论述开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统的实现方式和特点;开环控制方式通常是以步进电机或电液伺服马达为驱动元件,输入的数据经过数控系统的运算分配指令脉冲,每一个脉冲送给环形分配器驱动步进电机或电液伺服马达,使其转动一个角度带动传动机构,从而使被控制对象移动;这种方式对实际传动机构的动作完成与否不进行检查,驱动控制指令发出后不反馈会数控系统,这种控制方式容易掌握,调试方便,维修简单,但精度不高在数控设备的运动部件上装有测量元件,将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统,伺服系统将指令位置,速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制指令,如果测量元件装在机械传动链末端部件上,如机床工作台上,则该系统为全闭环系统,或闭环系统,这种控制方式精度高,速度快,但维修和调试较困难如果测量元件装在机械传动链的中间部件上,如滚珠丝杠上,则该系统为半闭环系统,这种控制方式的精度比闭环的低简述数控加工工序的划分原则;工序集中原则和工序分散原则工序集中原则;指每道工序包括尽可能多的加工内容,从而使工序的总数减少工序分散原则;工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少试说明基准脉冲插补法和数据采样法的特点基准脉冲插补法在插补计算过程中不断地向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲,驱动各坐标轴进给电动机的运动;实现方法比较简单,既可以用硬件来实现,也可以用软件来实现;数据采样插补法采用软件插补法,其输出的插补结果不是脉冲,而是数据;数控系统定时地对位置检测进行采样,采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较以后,得到位置偏差,经伺服驱动控制伺服电动机39) 数控机床对进给伺服系统的要求有哪些①进给速度范围要大,能满足低速切削和高速切削的需要； ②位移精度要高； ③跟随误差要小,即响应速度要快； ④工作稳定性要好,具有抗干扰能力,运行平稳,加工精度较高40) 步进电机的主要性能指标有哪些试比较驱动步进电机的三种功率放大器特点; 主要性能指标：步距角、静态步距误差、输出扭矩、最高启动、停止脉冲频率、连续运行的最高工作频率、步进运行和低频振荡等;单电压功率放大电路：功耗大,一般只用于小功率步进电机驱动；双电压功率放大电路：采用高、低电压两种供电电源以降低能耗,高频工作时有较大的转动力,多用于中、大功率步进电机驱动；斩波恒流功放电路：利用斩波方法使电流恒定在额定值附近,不需外接电阻来限流和减少时间常数；能耗小,电源效率高；能提高高频工作频率,是目前使用最普及的一种驱动电路; 41) 试推导出逐点比较法插补第二象限逆圆时的偏差函数递推公式,并画出插补程序流程图)0(12)0(12,,1,1,<++−−←≥+-−−←++F x F F F y F F j i j i j i j i此图仅供参考,需要根据题目修改42) 数控机床的主传动系统有哪几种传动方式各有何特点有如下四种方式：43) 1带有变速齿轮的主传动,通过少数几对齿轮降速,增大输出扭矩,可以满足主轴低速时有足够的扭矩输出;44) 2通过带传动的主传动,与主轴通过形带或同步齿形带传动,不用齿轮传动,可避免振动和噪声;45) 3用两个电动机分别驱动主轴,高速时,通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时,另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转;46) 4内装电动机主轴传动结构,简化结构,提高刚度;47) 若加工第一象限直线OE,起点为O0,0,终点为E7,4,设累加器为3位,试按DDA 法进行插补计算,并绘出插补轨迹图;48) 根据下面的框图原理推导指数加减速控制算法;49) 开环进给系统中,如何补偿机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差其中机械补偿方法：传动间隙的补偿有偏心轴套调整、轴向垫片调整、双片薄齿轮调整等滚。
数控加工程序输入及预处理——刀具补偿原理3
（3）插入型 在插入型刀具半径补偿过程中，将涉及到多个转接点的计算。
不同阶段其转接点的计算公式也是不相同的。
1）刀具半径补偿建立 如图2-24a 所示，在插入型刀具半径补偿建立过程中，有三个转接点的坐标需要计算，它们依次是（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2）、（X S 3，Y S 3）。
同理，由于转接点（X S 1，Y S 1）相对轮廓拐点（X 1，Y 1）偏移一个刀具半径矢量，故X S 1＝X 1－rY l 1 （2-38a ） Y S 1＝Y 1＋rX l 1 （2-38b ）对于（X S 2，Y S 2）则可视为直线'l 1在点（X S 1，Y S 1）处向前延伸了一个刀具半径所得到的，因此，该点的坐标为X S 2＝X S 1＋| r | X l 1＝X 1－rY l 1＋| r | X l 1 （2-39a ） Y S 2＝Y S 1＋| r | Y l 1＝Y 1＋rX l 1＋| r | Y l 1 （2-39b ）对于（X S 3，Y S 3），其求法与（X S 2，Y S 2）的相似，只是前者在直线'l 2的反方向延伸了一个刀具半径值。
因此，该点的坐标为X S 3＝X 1－rY l 2－| r |X l 2 （2-40a ） Y S 3＝Y 1＋rX l 2－| r | Y l 2 （2-40b ）2）刀具半径补偿撤消 如图2-24b 所示，在插入型刀具半径补偿撤消过程中，也有三个转接点的坐标需要计算，它们依次是（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2）、（X S 3，Y S 3）。
其求法与刀具半径补偿建立相似，同理，可推出这三个坐标点的计算公式为X S 1＝X 1－r Y l 1＋| r | X l 1 （2-41a ） Y S 1＝Y 1＋r X l 1＋| r | Y l 1 （2-41b ） X S 2＝X 1－r Y l 2－| r | X l 2 （2-42a ） Y S 2＝Y 1＋r X l 2－| r | Y l 2 （2-42b ） X S 3＝X 1－r Y l 2 （2-43a ） Y S 3＝Y 1＋r X l 2 （2-43b ）3）刀具半径补偿进行 如图2-24c 所示，在插入型刀具半径补偿进行过程中，仅有两个转接点的坐标需要计算，即（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2），它们的计算公式分别为X S 1＝X 1－r Y l 1＋| r | X l 1 （2-44a ） Y S 1＝Y 1＋r X l 1＋| r | Y l 1 （2-44b ） X S 2＝X 1－r Y l 2－| r | X l 2 （2-45a ） Y S 2＝Y 1＋r X l 2－| r | Y l 2 （2-45b ）2．直线接圆弧 设零件的直线轮廓段l 起点为（X 0，Y 0），终点为（X 1，Y 1），而与之相接的圆弧轮廓段c 起点为（X 1，Y 1），终点为（X 2，Y 2），圆心相对圆弧起点的坐标为（I ，J ）。
数控机床的工艺加工及操作编程
数控机床的工艺加工及操作编程数控机床是一种通过数字控制系统来实现自动化工艺加工的机床。
它可以根据预定的程序来进行精密的切削加工，具有高精度、高效率、灵活性强的特点。
在数控机床的工艺加工和操作编程中，需要考虑以下几个方面。
一、工艺加工：1.材料准备：首先需要准备加工所需的原材料，包括金属材料、塑料材料等。
2.工艺规划：根据零件的形状、尺寸和加工要求，制定出合理的工艺路线和加工工艺，包括切削刀具的选择、工件夹紧方式、切削刀具进给和转速等。
3.加工参数设定：根据工艺规划，设置数控机床的加工参数，包括切削速度、进给速度、主轴转速、切削深度和进给深度等。
4.工装夹具设计：设计和选择合适的工装夹具，用于固定工件和切削刀具。
5.数控编程：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，包括刀具路径、切削轨迹、切削方向和切削顺序等。
6.加工过程监控：在加工过程中，及时监控加工状态和加工精度，根据需要进行调整和修正。
7.加工后处理：对加工后的工件进行清洁、检查和检验，并进行必要的后续处理，如调整尺寸、修整表面等。
二、操作编程：1.数控机床的基本操作：包括开机、关机、启动和停止等基本操作。
2.数控系统操作：熟悉数控系统的功能和操作界面，学会使用数控系统的各种功能键和指令。
3.数控编程语言：掌握数控编程语言，如G代码和M代码，了解其语法规则和常用指令。
4.数控程序的编写：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，并进行模拟和调试。
5.数控程序的调整和修改：根据实际加工情况，对数控程序进行调整和修正，以保证加工质量和效率。
6.数控机床的故障排除：熟悉常见故障的排除方法，能够及时发现和解决数控机床的故障问题。
7.加工记录和统计：对每次加工进行记录和统计，包括加工时间、加工数量和加工效率等，以便于评估和改进加工工艺。
通过对数控机床的工艺加工和操作编程的详细了解与掌握，可以充分发挥数控机床的优势，提高加工效率和产品质量，实现机械制造的自动化和数字化。
数控机床加工基本操作规程
数控机床加工基本操作规程
《数控机床加工基本操作规程》
一、操作前准备
1. 熟悉机床的基本构造、性能和使用规程。
2. 检查机床的润滑、冷却系统是否正常运转。
3. 检查机床的刀具、夹具和工件的安装是否牢固。
4. 开机前进行空转试车，确保机床运转正常。
二、数控编程操作
1. 根据工件的图纸和加工工艺，编写数控程序。
2. 在编程过程中，应注意加工路径、刀具的选择和切削参数的设定。
三、机床的开机操作
1. 检查机床的电源线是否接触良好，开启主电源。
2. 启动数控系统，按照系统提示进行操作。
3. 启动润滑和冷却系统，确保加工过程中刀具和工件得到良好的润滑和冷却。
四、加工操作
1. 根据程序选择自动加工或手动加工模式，启动加工过程。
2. 监控加工过程，及时发现异常情况并处理。
3. 在加工过程中，严禁使用手指或其他物体接近转动的刀具和工件。
五、加工完成后操作
1. 关闭机床主电源。
2. 清理加工现场，清除切屑和废渣。
3. 维护机床，包括清洗润滑系统、检查刀具和夹具的磨损情况等。
通过以上规程的执行，能够保证数控机床的安全操作，并且能够有效地提高加工效率和加工质量。
希望操作人员严格按照规程进行操作，确保自己的安全和机床的正常运转。
将数控加工程序输入机床的方法
将数控加工程序输入机床的方法介绍数控加工程序输入是指将经过编写和优化的数控加工程序通过合适的方式输入到机床控制系统中，以便机床能够按照程序要求进行自动化加工。
在数控加工领域，程序输入的方法通常有多种选择，本文将就其中常见的几种方法进行探讨，并介绍它们的优劣和适用场景。
传统输入方式传统的数控加工程序输入方式通常是通过物理存储介质来实现的，如磁带、磁盘、U盘等。
下面将分别介绍这几种方式的特点和使用方法。
磁带输入磁带输入是数控加工程序输入的最早方式之一，其工作原理是通过将程序数据记录在磁带上，再将磁带放入机床的磁带输入装置中进行读取。
使用方法1.将程序数据写入磁带：使用专门的磁带编写装置将程序数据写入磁带。
2.将磁带输入到机床：将磁带插入机床的磁带输入装置中。
3.机床读取程序数据：机床通过磁带输入装置读取磁带上的程序数据。
4.执行加工程序：机床根据读取到的程序数据执行自动化加工。
优势和限制优势： - 相对简单，易于理解和操作。
- 成本较低，适用于一些资源有限的情况。
限制： - 传输速度慢，不适用于大容量程序的输入。
- 容易受到磁性材料干扰，容易出现读取错误。
磁盘输入磁盘输入是一种常见的数控加工程序输入方式，其工作原理是通过将程序数据记录在磁盘上，再将磁盘放入机床的磁盘驱动器中进行读取。
使用方法1.将程序数据写入磁盘：使用专门的磁盘编写装置将程序数据写入磁盘。
2.将磁盘放入机床磁盘驱动器：将磁盘插入机床的磁盘驱动器中。
3.机床读取程序数据：机床通过磁盘驱动器读取磁盘上的程序数据。
4.执行加工程序：机床根据读取到的程序数据执行自动化加工。
优势和限制优势： - 传输速度较快，适用于大容量程序的输入。
- 存储容量较大，可以容纳多个程序。
限制： - 容易受到磁盘损坏或污染的影响，可能导致读取失败。
- 磁盘驱动器成本较高，不适用于资源有限的环境。
U盘输入U盘输入是一种现代化的数控加工程序输入方式，其工作原理是通过将程序数据保存在U盘中，再将U盘插入到机床的USB接口中进行读取。
第二章 数控加工程序输入与预处理
2.1 数控加工程序输入 2.2 数控加工程序的译码与诊断 2.3 刀具补偿原理 2.4其他预处理
2.1数控加工程序输入
一、纸带阅读机输入 二、键盘方式输入 三、存储器方式输入 四、通信方式输入 五、数控加工程序的存储
纸带阅读机
又称为光电阅读机。利用光电转换技术，将穿 孔纸带上记载的信息转换为电信号，放大、整 形转换为标准的逻辑电平信号，供数控装置读 入。具体看P38
刀补 建立
A
B 刀补撤消
刀补撤消
A
B 刀补建立
（二）刀具半径补偿类型
前后两段编程轨迹的不同，产生的刀具中心轨迹转接情 况也不相同。大多数CNC系统所处理的基本轮廓为直线 和圆弧，因此连接方式分为四种： 直线接直线，直线接圆弧，圆弧接直线，圆弧接圆弧 拐角——又叫转接角，相邻两轮廓段的夹角。 根据不同的的内拐角大小，转接类型分为三种。
（2）圆弧的方向矢量II
规定顺圆弧R>0，逆圆弧的R<0，有:
（顺圆弧） R R （逆圆弧） R
圆弧上任意一点的方向矢量及投影分量:
方向矢量
ld X l i Yl j
Y Y0 Xl R ( X X 0 ) Yl R
投影分量
2.刀具半径矢量1
刀具半径矢量——加工过程中始终垂直于编程轨 迹切向,并指向刀具中心，其大小等于刀具半径 值的矢量，用rd表示。
2.刀具半径矢量II
刀具半径矢量与方向矢量的关系：
sin Yl cos X l
规定左刀补r>0，右刀补的r<0，即
（左刀补） r r （右刀补） r
刀具半径方向矢量
第二章--数控系统组成原理
➢ 数控装置
数控装置是数控机床的核心，它包括CPU、存储器、各 种Ｉ/Ｏ接口、通用输入输出（Ｉ/Ｏ）接口以及相应的软件。
数控装置接受输入装置送来的程序，进行编译、运算和逻辑 处理后，输出各种信号控制机床的各个部分进行相应的动作。这 些控制信号包括：各坐标轴的进给量、进给方向和速度的指令， 经伺服驱动系统驱动各执行部件运动；主运动部件的变速、换向 和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号；控制冷却、润滑 的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度工作台转位等辅助指 令信号等。
电力工程技术（china-dianli）
计算机数控系统软件
计算机数控系统为典型的实时多任务系统，体系层次如图 2.6所示。
➢ 数控系统电软力工件程特技点术（china-
dianli）
➢ 数控系统软件典型结构
电力工程技术（china-dianli）
数控功能程序 （加工程序译码，刀补处理和插补计算，编辑器，加工模拟
电力工程技术（china-dianli）
➢ 可编程程序控制器（PLC）
主要作用是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择 交换、辅助装置动作等指令信号，经必要的编译、逻辑判断、 功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件， 以完成指令所规定的动作，此外还有行程开关和监控检测等 开关信号也要经过PLC送到数控装置进行处理。
系统中有两个或两个以上的带CPU的功能部件，它们对系 统资源都有控制或使用权。功能部件之间采用紧耦合，有集中的 操作系统，通过总线仲裁器(软件和硬件)来解决争用总线问题， 通过公共存储器来交换系统信息。
特点：
能实现真正意义上的并行处理，处理速度快，可以实现较 复杂的系统功能。
数控加工程序输入及预处理——数控加工程序输入
第二章 数控加工程序输入及预处理本章主要介绍了数控加工程序的输入及插补前的预处理过程。
输入方式包括光电式纸带阅读机输入、键盘方式输入、存储器方式输入和通信方式输入等。
数控加工程序的预处理包括代码转换、译码、诊断和刀补计算等。
其中重点介绍了刀具长度补偿和刀具半径补偿的基本原理及实现算法。
最后还简单介绍了几个其他数据预处理环节。
第一节 数控加工程序输入在启动数控机床正式加工之前，应将编写好的数控加工程序输入给数控系统，其途径有多种形式，下面介绍常用的几种方法。
一、纸带阅读机输入纸带曾经是数控加工程序的理想信息载体，特别是在早期的硬件数控系统中尤其如此。
由于当时的硬件数控系统内存容量非常有限，因此，在数控机床上加工零件时，纸带阅读机不得不读入一段，数控系统执行一段。
每加工一个零件，纸带阅读机就得将加工程序读一遍。
这种频繁的读带操作，使得纸带的寿命大大缩短，由此引发的误码现象时有发生。
据有关资料统计，硬件数控系统中由纸带误码造成的系统故障，在所有的故障源中占有的比例最大。
纸带规格有两种：八单位穿孔带（如图2-1所示）和五单位穿孔带。
我国以等效采用或参照ISO 有关穿孔纸带及穿孔尺寸的标准和数控加工程序代码的标准，制订了符合我国国情的数控代码标准，即穿孔带程序格式——准备功能G 和辅助功能M （JB3208-83）、轮廓/点位控制用穿孔带的可变程序格式（GB8870-88）等。
性整体输入或读入。
加工零件时可从内存中一段接一段地读出执行。
这样可以有效地提高纸带的使用寿命，减少误码的出现。
1．纸带阅读机工作原理纸带阅读机又称为光电阅读机。
其输入原理是通过光电转换技术，将穿孔纸带上记载的数控加工程序信息（有孔或无孔）转换成相应的电信号，经过放大、整形后送入数控装置。
纸带阅读机的组成及工作原理如图2-2所示，它主要由三部分组成，即机械传动部分（主动轮、压轮、导轮）、信号采集部分（光源、透镜、光敏管）、起停控制部分（起、停衔铁、触发器）。
2 数控加工程序输入与预处理
利用空闲时间进行译码
上午9时39分 数控技术 13
第二节 数控加工程序的译码与诊断
一、数控加工程序的译码
图2-7 代码识别流程图
上午9时39分 数控技术 14
第二节 数控加工程序的译码与诊断
一、数控加工程序的译码
CNC系统软件分前台程序和后台程序两部分。前台 程序是一个实时中断服务程序，承担几乎全部的实时 功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位 置控制、机床监控等。 译码程序主要处理一些实时性不高的问题，因此又 可以叫做背景程序。运动控制程序是前台程序。在背 景程序循环运行的过程中，前台的实时程序不断地定 时插入，二者密切配合，共同完成加工任务。
二、数控加工程序的诊断
(一)语法错误现象 (二)逻辑错误现象
上诊断
二、数控加工程序的诊断 (一)语法错误现象
1)程序段的第一个代码不是N代码。 1)程序段的第一个代码不是N 2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。 2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。 3)N代码后出现负数。 3)N代码后出现负数。 4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。 4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。 5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。 5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。 6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。 6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。 7)F代码所设置的进给速度超过了CNC系统规定的取值范围。 7)F代码所设置的进给速度超过了CNC系统规定的取值范围。 8)T代码后的刀具号不合法。 8)T代码后的刀具号不合法。 9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO 9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO 标准或EIA标准中G 标准或EIA标准中G代码的子集。 10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现IS 10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现IS O标准或EIA标准中M代码的子集。 标准或EIA标准中M
2数控加工程序输入与预处理
1)程序段的第一个代码不是N代码。 2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。 3)N代码后出现负数。 4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。 5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。 6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。 7)F代码所设置的进给速度超过了CNC系统规定的取值范围。 8)T代码后的刀具号不合法。 9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO 标准或EIA标准中G代码的子集。 10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现IS O标准或EIA标准中M代码的子集。
——一个完整数控加工程序段中的所有功能代码连同
他们后面的数字码，都被依次对应地存入到相应的译 码结果缓冲器中
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数控技术
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二、数控加第工二程序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
(一)语法错误现象 (二)逻辑错误现象
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(二一、)语数法控错加第误工现二程象序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
坐标值用两字节带符号的二进制数表示, 范围：-32768~＋32767
S、F功能用两字节无符号二进制数表示， 范围为：0~65535
如G90代码：首先确定G90属于Gf组，
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
存储
译码
图2-8 数控加工程序译码过程示意图
中断将输入的字符转换成内码 并存入MDI缓冲器；
输入命令：
图2-4 键盘中断服务程序流程框图
转入相应的键盘处理程序
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数控加工程序输入及预处理——其他预处理和小结习题
第四节 其他预处理数控系统内部的数据预处理是指从数控加工程序输入到插补前的整个过程，它不仅包括译码、诊断、刀具补偿计算，而且还涉及到速度处理、坐标转换、某些辅助功能的实现等内容。
下面继续对其他数据预处理过程进行介绍。
一、进给速度处理在零件加工过程中，根据工艺要求，数控加工程序中总是要用代码F 来指定轮廓加工的进给速度。
F 需经译码后存入指定的单元，供后续的速度处理程序调用。
根据轮廓插补方法的不同，其速度处理算法也不一样。
下面就分脉冲增量插补法和数据采样插补法来简单介绍相应的速度处理算法。
（一）脉冲增量插补法的速度处理脉冲增量插补法一般用在以步进电动机为执行元件的开环数控系统中。
各坐标轴的运动速度是通过向该轴步进电动机发送进给脉冲来实现的，而进给脉冲又是通过程编进给速度F 确定的。
设轮廓加工程编进给速度为F （mm/min ），脉冲源（MF ）的频率为f （H Z ），数控系统的脉冲当量为δ（mm/step ），则可推导出进给速度与脉冲频率的关系为F ＝60δf （2-97）据此反过来可求得脉冲源频率为f ＝F / (60δ) （2-98）在进给速度控制过程中，只要按照式（2-98）来选取脉冲源频率，就可以实现所需的进给速度。
（二）数据采样插补法的速度处理数据采样插补法一般用在以直流或交流伺服电动机为执行元件的闭环或半闭环数控系统中。
各坐标轴的运动速度是通过控制其伺服系统的位移量来实现的，即由一个插补周期内坐标轴的进给量大小来确定。
现假设某数控系统的插补周期为T S （ms ），程编进给速度为F （mm/min ），机床面板进给速度倍率为K ，则在一个插补周期内进给位移量为ΔL100060⨯=S KFT L ∆ （mm ） （2-99） 因此，只要让数控系统在每一个插补周期内保证式（2-99）所规定的进给量，就可以实现程编所设定的进给速度。
还要指出的是，式（2-98）和式（2-99）中的速度是指稳定状态下的进给速度，但在机床的启动过程、停止过程和改变加工速度的过程中，还需要进行自动加/减速处理，以满足变速控制的需要。
数控cnc加工操作流程
数控cnc加工操作流程
数控（CNC）加工是一种利用计算机控制机床进行加工的技术，它可以实现高精度、高效率的加工过程。
数控加工操作流程主要包括工件设计、编程、机床设置、加工操作和质量检验等环节。
首先，工件设计是数控加工的第一步。
在设计工件时，需要考虑到工件的形状、尺寸、材料等因素，以便确定加工的具体要求。
设计好工件后，就需要进行编程。
编程是数控加工的核心环节，它决定了机床的运动轨迹和加工路径。
编程可以通过手动编程、CAM软件编程或CAD/CAM集成编程等方式进行。
在编程过程中，需要考虑到刀具的选择、切削参数的设定等因素，以确保加工的精度和效率。
机床设置是数控加工的第三步。
在机床设置过程中，需要根据编程要求调整机床的各项参数，如工件夹持方式、刀具安装位置、加工速度等。
机床设置的准确性直接影响到加工质量和效率。
加工操作是数控加工的关键环节。
在加工过程中，操作人员需要监控机床的运行状态，及时调整加工参数，确保加工过程顺利进行。
同时，操作人员还需要注意安全问题，避免发生意外事故。
最后，质量检验是数控加工的最后一步。
在加工完成后，需要对工件进行质量检验，检查工件的尺寸精度、表面质量等指标是否
符合要求。
只有通过质量检验，才能保证加工的质量和精度。
总的来说，数控加工操作流程包括工件设计、编程、机床设置、加工操作和质量检验等环节。
每个环节都至关重要，只有每个环节
都做好，才能保证数控加工的质量和效率。
希望以上内容对您有所
帮助。
第二章数控加工程序输入及预处理
数控加工程序存储器
为了便于管理数控加工程序存储器中各个数 控加工程序，在这个存储器中还建立了程序 目录区，在目录区中按约定格式存放每一个 数控加工程序的程序名称、存储区中存放的 首末地址等信息。
四、通信方式输入
通信是指计算机与计算机或计算机与外部设 备之间的信息交换。 通信方式可分为并行通信和串行通信。 RS-232C RS-422 MAP3.0 Ethernet
1．键盘输入功能 要求显示器同步显示键盘输入的内容。 键盘输入通过中断方式来实现。 中断服务程序读入键盘输入的内容。 2．键盘的输入处理 输入的字符转存入MDI缓冲器。 输入的命令转入相应键盘命令处理程序。 键盘编辑处理功能包括数控加工程序的插入、 删除、替换、修改等操作。
三、存储器方式输入 外存储器 ：软磁盘或硬磁盘等磁性载体 内存储器 ：CNC装置内部的存储器 数控加工程序缓冲器和数控加工程序存储器 本质上都是CNC装置内部存储器的一部分。 一般采用随机访问存储器(RAM)
数控加工程序缓冲器
数控加工程序缓冲器的存储容量较小， 一般只存放一个或几个程序段。但它是 数控加工程序输入输出通道上极其重要 的组成部分。在加工时，数控加工缓冲 器中的程序段直接与后续的译码程序相 联系，并按先入先出的顺序原则管理缓 冲器。
（二）逻辑错误现象 1）在同一个数控加工程序段中先后出现两个或 两个以上的同组G代码。 2）在同一个数控加工程序段中先后出现两个或 两个以上的同组M代码。 3）在同一数控加工程序段中先后编入相互矛盾 的尺寸代码。 4）违反系统约定，在同一数控加工程序段中超 量编入M代码。
三、软件实现
4.叙述数控系统的译码步骤
4.叙述数控系统的译码步骤
数控系统的译码步骤主要包括以下几个步骤：
1.从程序输入设备中输入切削加工程序，程序由数控程序语言编写，例如G代码，M代码等。
2.数控系统对程序进行预处理，将程序中的各种指令按照一定的结构进行分类，排列，生成指令表。
并预处理出加工的各种参数，例如切削速度，进给速度等。
3.将指令表中的指令进行逐一解析译码，生成机床控制器可接收的信号。
4.将信号传输给机床控制器，控制机床执行相应的动作，例如进给轴运动，旋转轴运动等。
5.数控系统同时监控机床运动状态，对加工中的各种异常情况进行处理，例如刀具断刀、超速等，确保加工过程的安全性和加工质量。
总之，数控系统的译码步骤主要是将编写好的数控程序经过预处理和解析工作，将指令转化为可供机床控制器接收的信号，从而控制机床进行加工过程。