机床数控技术习题解答

1-1数控技术的组成?

答：数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊装臵（刀具自动交换系统、工件自动交换系统）、辅助装臵（如排屑装臵等）；数控系统由输入输出装臵、CNC装臵、伺服驱动、检测装臵等；外围技术包括工具技术、编程技术。

1-2. 为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？

答：联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位臵控制要求的动作越复杂等。

1-3. 数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?

答：表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程。

1-4. 数控机床由哪几个部分组成?

答：编程及程序载体、输入装臵、CNC装臵及强电控制装臵、伺服驱动系统及位臵检测装臵、机床的机械部件。

1-5. CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步?

答：逼近处理、插补运算、指令输出。

1-6. 什么是点位控制系统？

答：仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。

1-7 开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何特点？

结构形式精度成本

开环系统简单低低

半闭环系

较复杂较高较高

统

闭环系统复杂高高

1-8 数控技术的发展趋势？

答：发展趋势为：运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互网络化

2-1 数控机床最适用于哪些类型零件的加工？

答：复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。

2-2 数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向?

答：假设工件不动，刀具远离工件的方向为正。

2-3 数控程序段的一般格式及各字的含义？

字地址程序段的一般格式为：

N_ G_ X_ Y_ Z_ … F_ S_ T_ M_ ；

其中N——程序段号字；

G——准备功能字；

X、Y、Z——坐标功能字；

F——进给功能字；

S——主轴转速功能字；

T——刀具功能字；

M——辅助功能字。

2-4 说出工件坐标系设定的常用G指令？什么是工件零点偏置？

答：用G54-G59指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏臵值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏臵”。

2-6数控工序安排时应遵循什么原则？

（1）先进行内形内腔加工，后进行外形加工工序；

（2）有相同的定位、夹紧方式最好一起进行，以减少重复定位；

（3）用同一把刀具加工的工序最好一起进行，节省换刀时间；

（4）同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。

2-7数控夹具与传统夹具的差别？

答：数控机床的夹具与传统夹具结构的差别在于：数控夹具不需要导向和对刀功能，夹具结构比较简单。

2-8 如何选择铣刀？

答：大平面：面铣刀；

加工凹槽、小台阶面及平面轮廓：立铣刀

加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具铣刀

加工封闭的键槽：键槽铣刀

加工变斜角零件：鼓形铣刀

特殊形状：成形铣刀

根据不同的加工材料和加工精度要求，应选择不同参数的铣刀进行加工。

2-9 什么是对刀点？如何选择对刀点？

答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点；

便于对刀、观察和检测；

简化坐标值的计算；

精度高、粗糙度低的表面。

2-10 如何选择加工路线？

答：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；

简化数值计算，减少程编工作量；

缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。

2-11 什么是等步长法？写出等步长计算节点的步骤？

答：用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近线段长度相等，则称等步长法。

1）求最小曲率半径Rmin 设曲线为y=f （x ），则其曲率半径公式为：

y

y R //

23]

)(1[/

2+=

)

(])(

1[]

)(1[)(//

/2

/2

//

32

///

2

32

1/

2

y y

y y y y

dx

dR ++-=

0=dx

dR

0]/1[//

3///

2

/

2

)()(=+-y y y

y

2）计算允许步长l

)(min 2

2

2min

δ允--=R R

l

δ允R min 22≈

3）计算节点 以起点a （xa ，ya ）为圆心，以l 为半径作圆，得到圆方程，与曲线方程y=f （x ）联立求解，可得第一个节点的坐标（xb ，yb ），以此类推。

2-12 什么是等误差法？写出等误差法计算节点的步骤？

答：用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近误差相等，则称等误差法。

1）以起点a 为圆心，δ允为半径作圆，得到圆方程

2）求圆与曲线公切线PT 的斜率 首先联立求解以下方程组得切点坐标（xT ，yT ）、（xP ，xP ）

3）由切点坐标求出斜率:

4）过a 点与直线PT 平行的直线方程为 5）与曲线方程联立求解得b 点坐标