PAGEPAGE8第一章1)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)能適應(yīng)不同零件的自動(dòng)加工。生產(chǎn)效率和加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定能完成復(fù)雜型面零件的加工工序集中，一機(jī)多用數(shù)控機(jī)床是一種高技術(shù)的設(shè)備數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床，在加工工藝與加工表面形成方法上，與普通機(jī)床是基本相同的，最根本的不同在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的原理與方法上。數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床的組成(一)程序編制及程序載體(二)輸入裝置(三)數(shù)控裝置及強(qiáng)電控制裝置(四)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及位置檢測裝置(五)機(jī)床的機(jī)械部件數(shù)控機(jī)床的分類1．按工藝用途分類(1)金屬切削類指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類：①普通數(shù)控機(jī)床②數(shù)控加工中心(2)金屬成形類指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。(3)特種加工類主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切割機(jī)等。(4)測量、繪圖類主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測量機(jī)、數(shù)控對(duì)刀儀等。2、按數(shù)控機(jī)床的加工功能分類點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床直線控制機(jī)床輪廓控制機(jī)床3,按所用進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型分類（1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（2）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床4,按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式分類硬線數(shù)控機(jī)床（NC)計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床第二章數(shù)控加工程序編制1.數(shù)控編程(CNCPROGRAMMING)將零件加工的工藝順序、運(yùn)動(dòng)軌跡與方向，位移量，工藝參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量，切深）以及輔助動(dòng)作（換刀，變速，冷卻液開停等），按動(dòng)作順序，用數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的代碼和程序格式，編制成加工程序單，再將程序單中的內(nèi)容記錄在磁盤等控制介質(zhì)上，輸送給數(shù)控系統(tǒng)，從而控制數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工。這種從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的過程，稱為數(shù)控機(jī)床的程序編制。（數(shù)控編程）2.程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程3.八單位穿孔紙帶的標(biāo)準(zhǔn)分為：ISO和EIA的區(qū)別EIA：每行為奇數(shù)孔，第5列為補(bǔ)奇列。ISO：每行為偶數(shù)，第8列為補(bǔ)偶列。補(bǔ)奇或補(bǔ)偶的作用：鑒別紙帶的穿孔是否有錯(cuò)。五單位：數(shù)控線切割機(jī)；八單位：數(shù)控機(jī)床；4.G指令、M指令和其它指令脈沖當(dāng)量：數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)脈沖指令后，經(jīng)伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、放大、反饋后驅(qū)動(dòng)機(jī)床上的工件(或刀具)實(shí)際移動(dòng)的最小位移量，叫數(shù)控機(jī)床的最小設(shè)定單位，又稱最小指令增量或脈沖當(dāng)量。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)；機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)。工件坐標(biāo)系：是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)(也稱工件原點(diǎn))所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。絕對(duì)坐標(biāo)系：所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值均從某一固定坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為絕對(duì)坐標(biāo)系G90。相對(duì)坐標(biāo)系：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系，稱為相對(duì)坐標(biāo)系(或增量坐標(biāo)系)G91。圓弧插補(bǔ)指令：I，J，K總是為增量形式，與G90無關(guān)G41：左刀補(bǔ)，即沿刀具前進(jìn)方向看刀具偏在工件輪廓左邊；G42：右刀補(bǔ)，即沿刀具前進(jìn)方向看刀具偏在工件輪廓右邊；G40：取消刀補(bǔ)程序(a):以絕對(duì)坐標(biāo)編程的程序G92X-10Y-10N01G90G17G00X10Y10LFN02G01X30F100LFN03G03X40Y20I0J-10LFN04G02X30Y30I0J-10LFN05G01X10Y20LFN06Y10LFN07G00X-10Y-10M02LF程序(b)以相對(duì)坐標(biāo)編程的程序N01G91G17G00X20Y20LFN02G01X20F100LFN03G03X10Y10I0J-10LFN04G02X-10Y10I0J-10LFN05G01X-20Y-10LFN06Y-10LFN07G00X-20Y-20M02LF基點(diǎn)：就是直線段與圓弧段的交點(diǎn)和切點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)：當(dāng)用直線或圓弧來逼進(jìn)平面曲線輪廓時(shí)，逼近直線或圓弧小段與輪廓曲線的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。用直線逼近零件輪廓曲線的方法等間距直線逼近法2、等弦長直線逼近法3、等誤差直線逼近法第三章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置CNC系統(tǒng)的硬件一般性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)、設(shè)備支持層、設(shè)備層組成。CNC系統(tǒng)軟件的功能性結(jié)構(gòu)本質(zhì)特征:CNC系統(tǒng)軟件是具有實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性的專用操作系統(tǒng)，功能特征:該操作系統(tǒng)由CNC管理軟件和CNC控制軟件兩部分組成。它是CNC系統(tǒng)活的靈魂。插補(bǔ)(Interpolation)：根據(jù)給定進(jìn)給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點(diǎn)之間，確定一些中間點(diǎn)的方法，這種方法稱為插補(bǔ)方法或插補(bǔ)原理。插補(bǔ)方法的分類：脈沖增量插補(bǔ)(行程標(biāo)量插補(bǔ))這類插補(bǔ)算法有：逐點(diǎn)比較法；最小偏差法；數(shù)字積分法；目標(biāo)點(diǎn)跟蹤法；單步追蹤法等，主要用在早期的采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)字增量插補(bǔ)(時(shí)間標(biāo)量插補(bǔ))這類插補(bǔ)方法有：數(shù)字積分法(DDA)、二階近似插補(bǔ)法、雙DDA插補(bǔ)法、角度逼近插補(bǔ)法、時(shí)間分割法等。這些算法大多是針對(duì)圓弧插補(bǔ)設(shè)計(jì)的。這類插補(bǔ)算法主要用于交、直流伺服電機(jī)為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)，半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，也可用于以步進(jìn)電機(jī)為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，而且，目前所使用的CNC系統(tǒng)中，大多數(shù)都采用這類插補(bǔ)方法。直線的逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理：CNC系統(tǒng)在控制過程中，能逐點(diǎn)地計(jì)算和判別運(yùn)動(dòng)軌跡與給定軌跡的偏差，并根據(jù)偏差控制進(jìn)給軸向給定輪廓靠近，縮小偏差，使加工輪廓逼近給定輪廓。終點(diǎn)比較用起點(diǎn)到終點(diǎn)的總步數(shù)（即：|Xe-X0|+|Ye-Y0|）作為計(jì)數(shù)器，每走一步對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1計(jì)算，直到計(jì)數(shù)器為零為止?？偨Y(jié)第一拍判別第二拍進(jìn)給第三拍運(yùn)算第四拍比較

OOA98754321610YX對(duì)于第一象限直線OA，終點(diǎn)坐標(biāo)Xe=6,Ye=4，插補(bǔ)從直線起點(diǎn)O開始，故F0=0。終點(diǎn)判別是判斷進(jìn)給總步數(shù)N=6+4=10，將其存入終點(diǎn)判別計(jì)數(shù)器中，每進(jìn)給一步減1，若N=0，則停止插補(bǔ)。不同象限的直線、圓弧插補(bǔ)算法相同嗎？逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)（公式的推導(dǎo),如上）同一象線的逆時(shí)針圓弧和順時(shí)針圓弧插補(bǔ)算法一樣嗎？刀具半徑補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒ǎ築刀補(bǔ)：刀具中心軌跡的段間連接都是以圓弧進(jìn)行的C刀補(bǔ)：用直線作為輪廓間的過渡處理方法的區(qū)別B刀補(bǔ)：確定刀具中心軌跡時(shí)，讀一段，算一段，再走一段。無法預(yù)計(jì)由于刀具半徑所造成的下一段加工軌跡對(duì)本段加工軌跡的影響。為了避免刀具干涉，靠程序員預(yù)測處理。C刀補(bǔ)：一次對(duì)兩段進(jìn)行處理，即預(yù)先處理本段，然后根據(jù)下一段的方向來確定其刀具中心軌跡的段間過渡狀態(tài)，從而便完成了本段的刀補(bǔ)運(yùn)算處理。刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ鬟^程：刀補(bǔ)建立刀補(bǔ)進(jìn)行刀補(bǔ)撤銷矢量夾角α:指兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加工側(cè)的夾角α根據(jù)兩段程序軌跡的矢量夾角α和刀補(bǔ)方向的不同，過渡方式有以下幾種：縮短型：矢量夾角α≥180o中心軌跡短于編程軌跡的過渡方式。伸長型：矢量夾角90o≤α＜180o刀具中心軌跡長于編程軌跡的過渡方式。過切削現(xiàn)象都發(fā)生在過渡形式為縮短型的情況下第四章進(jìn)給伺服系統(tǒng)（計(jì)算判斷）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)與閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別步進(jìn)電機(jī)－－開環(huán)直流伺服電機(jī)－－閉環(huán)交流伺服電機(jī)－－閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)的主要特征：步距角α：0.5°—3°，決定控制精度，是決定步進(jìn)式伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)。最高啟動(dòng)頻率fg：空載時(shí)，步進(jìn)電機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并進(jìn)入不丟步的正常運(yùn)行所允許的最高頻率連續(xù)運(yùn)行的最高工作頻率：保證不丟步運(yùn)行的極限頻率加減速特性：描述步進(jìn)電機(jī)由靜止到工作頻率和由工作頻率到靜止的加減速過程中，定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率與時(shí)間的關(guān)系。步距誤差：直接影響執(zhí)行部件的定位精度。單相通電時(shí)：誤差的大小取決于定子和轉(zhuǎn)子的分齒精度、各相定子錯(cuò)位角度的精度多相通電時(shí)：步距角不僅和上述加工裝配精度有關(guān)，還和各相電流的大小、磁路性能等因素有關(guān)。輸出的轉(zhuǎn)矩－頻率特性：輸入的頻率增高，輸出力矩要降低。應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求參照高頻輸出轉(zhuǎn)矩來選用步進(jìn)電機(jī)的規(guī)格。步距角K為通電狀態(tài)系數(shù)，采用單拍方式或雙拍方式時(shí)，K=1；若采用單、雙拍方式，K=2；m為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，Z為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)。環(huán)形分配器、功率放大器交流、直流伺服電機(jī)比較常用位置檢測裝置分類表滑尺與定尺相對(duì)位移量x的求?。簒=τθ1／π摩爾條紋光柵線紋是光柵的光學(xué)結(jié)構(gòu)，相鄰兩線紋之間的距離稱為柵距ω，q為兩光柵刻度的傾角若用W表示莫爾條紋的寬度，ω表示光柵刻線的柵距，表示兩光柵尺線紋的夾角則它們之間的關(guān)系為：W=ω/sinq由于q角很小，則上式可寫為W=ω/q。自動(dòng)換刀裝置：儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動(dòng)交換。（1）回轉(zhuǎn)刀架換刀（2）更換主軸換刀（3）更換主軸箱換刀（4）更換刀庫換刀（5）帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)刀庫的形式盤形刀庫鏈?zhǔn)降稁臁?。。刀具的選擇1．順序選擇方式采用這種方式不需要刀具識(shí)別裝置2．任意選擇方式——