机床数控技术

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数字控制系统的优点在于：1、可用不同的字长表示不同精度的信息，表达信息准确。2

可进行逻辑运算、数算，可进行复杂的信息处理。3、由于有逻辑处理功能，可根据不同的指令进行不同方式的信息处理，从而可用软件来改变信息处理的方式或过程，而不用改动电路或机械机构，使机械设备具有柔性。

1、数控机床的组成：1、控制介质 2、数控装置 3、伺服系统：由伺服驱动电路和执行元件两大部分组成（相对于每个脉冲信号，机床移动部件的位移量叫做脉冲当量） 4、测量反馈装置（对于设计完善的数控机床，提高其加工精度和定位精度的重要途径是增加一套位置测量与反馈装置，形成闭环控制。） 5、机床本体 （在结构设计中，数控机床要求具有更高的刚性和抗震性，而且要求机床的热变形及热变形对加工精度的影响更小）（数控机床的导轨多采用塑料导轨、滚动导轨或静压导轨，进给传动系统则常采用滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆-蜗母条和预加载双齿轮-齿条结构）

2、软件插补方法分为基准脉冲插补和数据采样插补两类。 基准脉冲插补有多种方法，最常用的是逐点比较插补法和数字积分插补法。

3.数控机床的工作过程：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由强电控制装置进行必要的编译、逻辑判断和功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，完成指令所规定的各种动作。

4.数控加工中心机床 1结构特点：数控加工中心机床是在一般数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的 2功能特点：工序集中 工艺复合

5.按刀具与工件相对运动轨迹控制方式分类：点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床。

6.按伺服系统的控制方式分类：1开环控制数控机床、2闭环控制数控机床、3半闭环控制数控机床（其检测装置安装在伺服电机或丝杠的端部，通过检测伺服电机或丝杠的转角，推算移动部件的实际位移量，然后反馈至数控装置，将其与指令值进行比较后，用差值进行控制）

7.车削中心的特点在于具有动力刀具功能和C轴位置控制功能。 7.在数控机床运动中，主运动及其伺服进给运动时机床的基本成型运动。

8、数控机床对主传动的要求：1、需要主传动有很宽的自动变速范围 2、要求主传动有较高的传动刚度和传动效率 3、要求主传动及主轴组件具有良好的抗振性和热稳定性。

9、数控机床主传动的特点：1转速高，功率大，它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工；2、主轴转速的变换迅速可靠，并能自动无级变速，使切削工作始终在最佳状态下进行；3、为实现刀具的快速或自动装卸，主轴上还必须设计有刀具自动装卸、主轴定向停止和主轴孔内的切削清除装置。

10、主传动的配置方式：1、带变速齿轮的主传动 2、皮带传动的主传动 3由调速电机直接驱动的主传动

11、三位液压拔叉。1、要求：液压拔叉变速，必须在主轴停车之后才能进行。2、现象：停车时，拔动滑移齿轮啮合又可能产生“顶齿”现象。3、措施：为避免齿廓啮合前发生轮齿干涉，有的数控机床借助主电动机的瞬时“点动”，来实现轮齿的顺利啮合。增设一台微型电动机，在拨叉移动齿轮块的同时，由改电动机带动各传动齿轮作低速回转，以保证滑移齿轮能顺利啮合。

12、数控镗铣机床的主轴组件：1、刀具的自动夹紧装置 2、自动吹净装置 3主轴准停装置

13、对进给传动的要求：1、高的传动精度与定位精度2、宽的进给调速范围3、快的响应速度4、消除传动间隙5、速度的稳定性要好。 14、起运动形式转换作用的传动机构1、滚珠丝杠副2、静压蜗杆-蜗母条机构3、预加负载双齿轮-齿条机构。

14..联轴器的结构：1、锥销连接轴与套筒2、键连接，外加顶丝顶紧 3、十字滑块联轴器

连接

15、回转工作台的种类按分度机构分类：1、多齿盘方式 2、涡轮副方式 3、分度盘方式

16、设计刀库应考虑下列因素：存刀数；刀具最大直径；刀具最大长度；刀具最大重量；刀库安置空间；刀具最大运动线速度；刀库工作

的可靠性

17、刀库的种类按结构形式分类：1转塔式刀库 2圆盘式刀库 3链式刀库（最常用）

18、刀库的选刀方式：1、顺序选刀方式2、刀具编码方式3、刀座编码方式4、计算机记忆方式。

19、对刀具的识别方式有接触式识别和非接触式识别。

20、常用的插补方法和特点：1、脉冲增量插补，特点每插补运算一次，最多每轴惊愕一个脉冲2、数字增量插补，特点是插补分为粗插补和精插补两部分。

21、逐点比较法：每走一步都要和要求的轨迹比较一下，即进行一次偏差计算和偏差判别，然后根据偏差确定下一步的走向，以逼近给定轨迹，他是以阶梯折线逼近加工轨迹。

22、若Fi>=0,点在直线上方，为使加工点趋近直线则需+X方向进给。Fi<0点在直线下方，同样为使加工店趋近直线则需+Y方向进给。 23、直线插补的终点判别3种方法，一是每走一步分别判别X轴Y轴是否到终点，当两个轴都到终点则插补借宿，否则继续，而是将两个轴总的进给步数相加，即n=Xe+Ye.每走一步则n减1，直到n=0时停止插补。三是判别两坐标中终点坐标值打的那一坐标是否到终点。 24、四象限插补：1、直线插补2、圆弧插补3、圆弧过象限 25、数字积分法的改进？ 答案a,左移规格化——解释：当被积函数寄存器中的数较小时，即最高位不为1，就将被积函数寄存器的数字左移，使最高位为1且低位补0。 附带要求：如两被积函数寄存器中的数最高位都为零，则将两数同时左移，直到X或Y被积函数寄存器中任一个的最高位为1，则停止左移，转入插补运算。b,预置数。 为减小插补误差，提高插补精度，常常应用一种简便而行之有效的方法，称为“余数寄存器预置数”。

26、插补周期即是（一次插补运算）级（输出所需的时间）。 如插补周期与位置反馈周期不同则一般插补周期是位置反馈周期的整数倍。 27、刀具补偿意义：a由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新编写程序，只需修改相应的刀补参数即可。b,当被加工零件在同一机床上经历粗加工、半精加工、精加工多道工序时，不

必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量加入刀补参数。 28、刀具长度补偿的实施方式1、通过数控程序输入2、通过拨码开关或键盘进行手动输入。刀具长度补偿功能有准备功能指令来实现 28.刀具半径补偿；当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向右边称为右刀补；当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向左侧称为左刀补。 29、速度控制的两种方式1、放在插补前的加减速控制称为前加减速控制2、放在插补后的加减速控制称为后加减速控制。

30、对机床的电气控制要求有运动控制和逻辑控制两种基本形式。 30.运动控制有位移，速度，加速度三要素及其组合控制。 30，软件结构：前后台型软件结构、中断型软件结构

31、机床数控化改造的一般方法1、主传动的数控化改造2、进给传动的数控化改造。主传动和进给传动的数控化改造又分为a电气改造b机械部分的数控改造

32、常用的位置检测元件有编码器、光栅、旋转变压器、感应同步器和磁栅。

33、光栅一般可分为物理光栅（主要利用光的衍射现象，常用于光谱分析和光波波长的测定）和计量光栅（主要利用光的透射和反射现象） 34、莫尔条纹的特点：a起放大作用 K=1/& ,莫尔条纹节距与角度成反比，角度越小放大倍数越大；b莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例 c起均化误差的作用

35、光栅测量系统包括：光源 透镜 标尺光栅 指示光栅 光敏元件和一系列信号处理电路 组成。

36、数控机床实现开关量顺序控制的装置主要有两种：继电器逻辑电路和可编程控制器（PLC）

37、数控系统中常用的代码有ISO代码和EIA代码。

38、坐标和运动方向命名原则：永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动

39、数控机床上的坐标系是采用右手直角迪卡儿坐标系

40、机床坐标系是如何规定的：机床某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向

Z轴，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴

X轴，X坐标是水平的，它平行于工件的装夹面 Y轴，与X,Z轴垂直的坐标轴 41、六点定位的分类：

a完全定位，工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所，而在夹具中占有完全确定的唯一位置

b不完全定位，只要分布与加工要求相关的支撑点，就可以用较少的定位元件达到定位的要求

c欠定位，按照加工要求应该的自由度没有被的定位 d过定位，工件的一个或几个自由度呗不同的定位元件重复的定位

42、铣削内轮廓表面时具体走刀路线：行切法：高效，刀痕多；环切法：低效，刀痕少；先行切法最后环切一刀光整轮廓表面，高效，刀痕少

43、用奇偶孔数来检查两种代码是否错误的方法称为奇偶校验。 44、工艺设计：分析零件图、确定加工路线、选择切削用量、夹具的设计与选用。

45、准备功能按作用效力分类：模态G代码和非模态G代码 46、G00指令的运动形式：一种是先沿单一坐标轴快移，然后两坐标轴沿45度方向同速快移，另一种与此相反，两坐标先沿45度方向同速快移，然后沿单一坐标轴快移。

47、容差语句：设定计算连续于东刀具轨迹时的容许误差值。 48、a切余概念：当时机加工轮廓位于理想加工轮廓的外侧时，称为“切余”状态b切进概念：当时加工轮廓位于理想加工轮廓的内侧时，称为“切进”状态。

49、运动定义语句：用以控制刀具沿工件被（加工表面运动的轨迹），描述道具的（运动状态）的命令叫运动定义语句。

50、APT系统定义了三个控制面：1、零件面即待加工表面，在一连串的走到运动中始终保持不变2、倒动面用来引导刀具运动，在走刀过程中逐渐发生变化3、检查面用来确定每次走刀的最终位置，也叫停止面。

51、由于FAPT是APT的一个子集，用FAPT编程也必须符合APT的语

法规则。

52、FMC具有自动加工的功能，部分具有自动传送和监控管理功能，可实现某些零件的多品种小批量的加工。

53、FMS组成有两大类一类是加工中心配上托盘交换系统，另一类是数控机床配工业机器人。

53，工业机器人的组成：机械主体，肘节，手，控制器。

54、CIMS是通过信息技术将涉及与工艺模块、制造模块和管理模块有机的连接到一起的系统。