數(shù)控技術(shù)考試重點(diǎn)復(fù)習(xí)資料一、數(shù)控編程基礎(chǔ)與核心指令（一）坐標(biāo)系與編程規(guī)則坐標(biāo)系建立：機(jī)床坐標(biāo)系（MCS）由廠家設(shè)定，工件坐標(biāo)系（WCS）通過`G54~G59`設(shè)定（可存儲(chǔ)6個(gè)工件原點(diǎn)偏置），需結(jié)合裝夾位置與加工精度選擇。坐標(biāo)模式：`G90`（絕對(duì)坐標(biāo)，基于工件原點(diǎn)）與`G91`（增量坐標(biāo)，基于前一位置）需根據(jù)路徑復(fù)雜度切換，易錯(cuò)點(diǎn)：切換時(shí)需重新計(jì)算坐標(biāo)值，避免累積誤差。（二）常用G/M代碼解析運(yùn)動(dòng)控制：`G00`（快速定位）：非切削移動(dòng)，速度由機(jī)床參數(shù)設(shè)定，需注意“就近原則”減少空行程；`G01`（直線插補(bǔ)）：模態(tài)指令，切削進(jìn)給由`F`指定（單位：mm/min或mm/r，需與`G94/G95`匹配）；`G02/G03`（圓弧插補(bǔ)）：順逆圓判斷（沿垂直于圓弧平面的軸負(fù)向看，順時(shí)針為`G02`，逆時(shí)針為`G03`），`I/J/K`為圓心相對(duì)于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)（需與`G90/G91`邏輯一致）。刀具補(bǔ)償：半徑補(bǔ)償`G41/G42`：需在`G00/G01`移動(dòng)中激活，`G40`取消（易錯(cuò)點(diǎn)：補(bǔ)償未取消易導(dǎo)致過切）；長(zhǎng)度補(bǔ)償`G43/G44`：`H`代碼指定補(bǔ)償號(hào)，需與刀具實(shí)際長(zhǎng)度匹配。輔助功能：`M03`（主軸正轉(zhuǎn)）、`M05`（主軸停止）、`M08`（切削液開）、`M30`（程序結(jié)束并復(fù)位）等，需注意`M`代碼的“非模態(tài)”特性（僅執(zhí)行一次）。（三）編程實(shí)例與易錯(cuò)點(diǎn)典型場(chǎng)景：階梯軸車削（`G71`粗車循環(huán)）、平面輪廓銑削（`G41`+`G02`/`G03`），需結(jié)合工藝分析（如粗/精加工分層）。高頻錯(cuò)誤：圓弧插補(bǔ)`I/J/K`參數(shù)方向錯(cuò)誤（如逆圓用`I-`/`J+`）；刀具補(bǔ)償未在切削前激活（如`G41`后直接`G03`導(dǎo)致補(bǔ)償失效）；`G90/G91`切換后坐標(biāo)計(jì)算錯(cuò)誤（如增量模式下多段移動(dòng)未累加）。二、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)（一）機(jī)械結(jié)構(gòu)核心部件主傳動(dòng)：主軸箱（無級(jí)/有級(jí)變速）、主軸單元（軸承配置影響轉(zhuǎn)速與精度，如陶瓷球軸承適用于高速加工）。進(jìn)給系統(tǒng)：滾珠絲杠螺母副（傳動(dòng)效率高，需定期檢查反向間隙）、滾動(dòng)導(dǎo)軌（低摩擦、高剛性，注意防塵）。刀庫與換刀：加工中心常用圓盤/鏈?zhǔn)降稁?，`ATC`（自動(dòng)換刀裝置）需關(guān)注換刀時(shí)間與可靠性（如“刀臂卡死”多因機(jī)械干涉或參數(shù)錯(cuò)誤）。（二）數(shù)控系統(tǒng)組成與原理CNC裝置：硬件（CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口）+軟件（譯碼、插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償?shù)饶K），需理解“插補(bǔ)周期”對(duì)加工精度的影響。伺服驅(qū)動(dòng)：開環(huán)（步進(jìn)電機(jī)，成本低但精度差，適用于簡(jiǎn)易機(jī)床）；半閉環(huán)（伺服電機(jī)+編碼器，反饋電機(jī)轉(zhuǎn)角，常用）；閉環(huán)（光柵尺反饋工作臺(tái)位置，精度高但成本高，適用于模具加工）。檢測(cè)裝置：編碼器（增量式/絕對(duì)式，分辨率決定精度）、光柵尺（直線位移反饋，抗干擾性弱于編碼器）。三、數(shù)控加工工藝規(guī)劃（一）工藝分析與裝夾設(shè)計(jì)零件工藝性：材料（如鋁合金易粘刀，需選鋒利刀具+大進(jìn)給）、精度（形位公差需通過裝夾/刀具補(bǔ)償保證）、表面質(zhì)量（`Ra`要求決定切削參數(shù)與刀具類型）。裝夾方案：三爪卡盤（軸類）、平口鉗（板類）、專用夾具（批量生產(chǎn)），基準(zhǔn)選擇遵循“基準(zhǔn)重合”（如以孔為基準(zhǔn)加工外圓）。（二）刀具與切削參數(shù)優(yōu)化刀具選擇：車刀：外圓刀（`90°`/`75°`）、切槽刀（刃寬與槽寬匹配）；銑刀：立銑刀（側(cè)銑/端銑）、球頭刀（曲面加工）；材料：硬質(zhì)合金（通用）、陶瓷（高速切削鋼件）、PCD（鋁件精加工）。切削參數(shù)：切削速度`vc`：鋁件`800~1500m/min`，鋼件`100~300m/min`（需結(jié)合刀具壽命調(diào)整）；進(jìn)給量`f`：粗加工`0.2~0.5mm/r`，精加工`0.05~0.1mm/r`；背吃刀量`ap`：粗加工`2~5mm`，精加工`0.1~0.5mm`。（三）工藝路線規(guī)劃工序劃分：按“先粗后精、先主后次”，如軸類加工：粗車→半精車→精車→鉆孔→攻絲。走刀優(yōu)化：型腔加工采用“螺旋下刀”（避免直接扎刀），輪廓加工采用“順銑”（減少刀具磨損）。四、數(shù)控原理與插補(bǔ)算法（一）插補(bǔ)核心算法逐點(diǎn)比較法：直線插補(bǔ)（四步：偏差判別→進(jìn)給→偏差計(jì)算→終點(diǎn)判別），圓弧插補(bǔ)（順/逆圓偏差函數(shù)不同，需注意`I/J/K`與圓心位置的關(guān)系）。數(shù)字積分法（DDA）：通過“累加器”實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)，適用于復(fù)雜輪廓（如橢圓、拋物線），精度高于逐點(diǎn)比較法但運(yùn)算量更大。（二）伺服系統(tǒng)與位置控制電機(jī)類型：步進(jìn)電機(jī)（開環(huán)，步距角決定精度）、伺服電機(jī)（閉環(huán)，響應(yīng)快）、直線電機(jī)（無傳動(dòng)間隙，適用于高速機(jī)床）?？刂颇Ｊ剑狐c(diǎn)位控制（鉆床）、直線控制（車床）、輪廓控制（加工中心），需匹配零件加工需求。五、CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用（一）軟件操作流程UGNX：建模（實(shí)體/曲面）→加工模塊（創(chuàng)建工序→設(shè)置刀具/參數(shù)→生成刀路→后處理），需注意“切削層”與“余量”設(shè)置。Mastercam：銑削加工優(yōu)勢(shì)明顯，2D挖槽（需設(shè)置“分層切削”）、3D曲面精加工（如“平行銑削”“等高銑削”）。CAXA數(shù)控車：車床專用，自動(dòng)生成`G71`/`G72`循環(huán)，簡(jiǎn)化軸類編程。（二）后處理與驗(yàn)證后處理：根據(jù)機(jī)床型號(hào)（如FANUC、SIEMENS）調(diào)整后處理文件，確保`G`代碼兼容（如FANUC的`G73`與華中的`G73`功能不同）。程序驗(yàn)證：通過`Vericut`/`UG仿真`檢查刀路，重點(diǎn)關(guān)注“碰撞”（如刀具與夾具干涉）、“過切”（如補(bǔ)償參數(shù)錯(cuò)誤）。六、故障診斷與維護(hù)（一）常見故障類型硬件故障：主軸不轉(zhuǎn)（變頻器故障、皮帶斷裂）、進(jìn)給軸卡死（導(dǎo)軌異物、絲杠螺母損壞）、系統(tǒng)報(bào)警（如“急停報(bào)警”多因行程開關(guān)觸發(fā)）。軟件故障：程序語法錯(cuò)誤（如`G`代碼拼寫錯(cuò)誤）、參數(shù)丟失（需定期備份，如FANUC的`參數(shù)保護(hù)開關(guān)`）。（二）診斷與維護(hù)方法故障診斷：利用系統(tǒng)報(bào)警代碼（如FANUC的`ALM`代碼）、萬用表檢測(cè)電路、示波器分析信號(hào)。日常維護(hù)：清潔導(dǎo)軌/絲杠（每周一次）、潤(rùn)滑（導(dǎo)軌油每月更換，絲杠脂每季度補(bǔ)充）、檢查電纜（防止松動(dòng)導(dǎo)致信號(hào)丟失）。七、備考策略與典型題型（一）考點(diǎn)分布數(shù)控編程（30%）：指令應(yīng)用、編程改錯(cuò)、工藝分析；機(jī)床結(jié)構(gòu)與控制（25%）：伺服系統(tǒng)、檢測(cè)裝置、故障分析；加工工藝（25%）：刀具選擇、切削參數(shù)、裝夾方案；原理與算法（20%）：插補(bǔ)計(jì)算、伺服控制。（二）典型題型解析編程題：給定零件圖，編寫加工程序（需標(biāo)注工藝分析，如“粗車用`G71`，精車用`G70`”）。簡(jiǎn)答題：比較開環(huán)與閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別（從精度、成本、適用場(chǎng)景分析）。分析題：加工表面粗糙度差的原因（刀具磨損、切削參數(shù)不合理、振動(dòng)等）。（三）復(fù)習(xí)建議結(jié)合實(shí)例：通過“階梯軸”“平面輪廓”等典