1、名詞解釋：數(shù)字控制:（Numerical Control）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進行編程控制的自動化方法。數(shù)控機床:（Numerical Control Machine Tools）是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。加工中心(MC)：帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。 CNC：計算機數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control CNC ）以計算機為控制核心的數(shù)字控制系統(tǒng)。DNC：直接數(shù)字控制系統(tǒng)是用一臺通用計算機直接控制和管理一群數(shù)控機床進行零件加工或裝配的系統(tǒng)。FMC：柔性制造單元是由加工中心與自動交換工

2、件的裝置所組成，同時數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動檢測與工況自動監(jiān)控等功能。FMS：柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流組成的系統(tǒng)。CIMS：計算機集成制造系統(tǒng)是生產(chǎn)設(shè)備的集成、以信息為特征的技術(shù)集成和功能集成。插補：是根據(jù)給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法。伺服系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動裝置組成，并與機床上的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)。開環(huán)進給伺服系統(tǒng)：不需要對實際位移和速度進行測量，不需要將所測得的實際位移和速度反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入的指令位置和速度進行比較的系統(tǒng)。閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)：將檢測元件裝在執(zhí)行部件上，直接測量執(zhí)行部件的實際位移來進行

3、反饋的進給系統(tǒng)。半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)：將檢測元件安裝在進給伺服系統(tǒng)傳動鏈中的某一個環(huán)節(jié)上，間接測量執(zhí)行部件的實際位移來進行反饋的進給系統(tǒng)。PWM：晶體管脈沖調(diào)寬調(diào)速系統(tǒng)，是通過改變脈沖寬度的方法來改變電樞回路的平均電壓，達到電機調(diào)速的目的。第一章1-1數(shù)控技術(shù)的組成?答：數(shù)控技術(shù)由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)、外圍技術(shù)組成。機床本體包括：主運動部件、進給運動部件（工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機構(gòu)）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊裝置（刀具自動交換系統(tǒng)、工件自動交換系統(tǒng)）、輔助裝置（如排屑裝置等）；數(shù)控系統(tǒng)由輸入輸出裝置、CNC裝置、伺服驅(qū)動、檢測裝置等；外圍技術(shù)包括工具技術(shù)、編程技術(shù)。1-2. 為什么數(shù)控

4、系統(tǒng)的聯(lián)動軸數(shù)越多，則控制越復(fù)雜？答：聯(lián)動軸數(shù)要求的插補計算越多、指令輸出也越多、位置控制要求的動作越復(fù)雜等。1-3. 數(shù)控機床與普通機床相比較，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；實現(xiàn)自動化控制的原理和方法不同。普通機床是人工過程，數(shù)控機床是自動化過程。1-4. 數(shù)控機床由哪幾個部分組成?答：編程及程序載體、輸入裝置、CNC裝置及強電控制裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置、機床的機械部件。1-5. CNC裝置對輸入的加工程序進行運算處理的核心部分有哪三步?答：逼近處理、插補運算、指令輸出。1-6. 什么是點位控制系統(tǒng)？答：僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確

5、定位運動；對軌跡不作控制要求；運動過程中不進行任何加工。1-7 開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)，它們在結(jié)構(gòu)形式、精度、成本和影響系統(tǒng)穩(wěn)定因素方面，各有何特點？結(jié)構(gòu)形式精度成本開環(huán)系統(tǒng)簡單低低半閉環(huán)系統(tǒng)較復(fù)雜較高較高閉環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜高高1-8 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢？答：發(fā)展趨勢為：運行高速化、加工高精化、功能復(fù)合化、控制智能化、驅(qū)動并聯(lián)化、交互網(wǎng)絡(luò)化第二章2-1 數(shù)控機床最適用于哪些類型零件的加工？答：復(fù)雜、高精、多種批量尤其是單件小批量。2-2 數(shù)控機床坐標系各進給軸運動的正方向總是假定為怎樣的方向?答：假設(shè)工件不動，刀具遠離工件的方向為正。2-3 數(shù)控程序段的一般格式及各字的含義？字地址程序段的一般格式為

6、：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ ；其中 N程序段號字； G準備功能字； X、Y、Z坐標功能字； F進給功能字； S主軸轉(zhuǎn)速功能字； T刀具功能字； M輔助功能字。 2-4 說出工件坐標系設(shè)定的常用G指令？什么是工件零點偏置？答：用G54-G59指令設(shè)定工件坐標系，操作者在實際加工前，測量工件原點與機床原點之間的偏置值，并在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定，這個值叫做“工件零點偏置”。2-6數(shù)控工序安排時應(yīng)遵循什么原則？（1）先進行內(nèi)形內(nèi)腔加工，后進行外形加工工序；（2）有相同的定位、夾緊方式最好一起進行，以減少重復(fù)定位；（3）用同一把刀具加工的工序最好一起進行，節(jié)省換刀時間；（4）同

7、一次裝夾中進行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工序。 2-7數(shù)控夾具與傳統(tǒng)夾具的差別？答：數(shù)控機床的夾具與傳統(tǒng)夾具結(jié)構(gòu)的差別在于：數(shù)控夾具不需要導向和對刀功能，夾具結(jié)構(gòu)比較簡單。2-8 如何選擇銑刀？答：大平面：面銑刀；加工凹槽、小臺階面及平面輪廓：立銑刀加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具銑刀加工封閉的鍵槽：鍵槽銑刀加工變斜角零件：鼓形銑刀特殊形狀：成形銑刀根據(jù)不同的加工材料和加工精度要求，應(yīng)選擇不同參數(shù)的銑刀進行加工。 2-9 什么是對刀點？如何選擇對刀點？答：對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準或工藝基準上，以提高零件的加工精度，如以孔為定位基準的零件，應(yīng)以孔中心作為對刀點；便

8、于對刀、觀察和檢測；簡化坐標值的計算；精度高、粗糙度低的表面。2-10 如何選擇加工路線？答：保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；簡化數(shù)值計算，減少程編工作量；縮短加工路線，減少刀具空行程時間，提高加工效率。 第三章3-7編制軸類零件的車削加工程序。加工內(nèi)容包括粗精車端面、倒角、外圓、錐度、圓角、退刀槽和螺紋加工等。其左端25mm為夾緊用，可先在普通車床上完成車削。該零件采用棒料毛坯，由于加工余量大，在外圓精車前采用粗車循環(huán)指令去除大部分毛坯余量，留有單邊0.2mm余量.選用第一參考點為換刀點使用刀具為：外圓粗車刀、外圓精車刀、切槽刀和螺紋車刀。數(shù)控車削程序如下：O0006；N10 G92 X

9、200.0 Z350.0； 設(shè)置工件坐標系；N15 G28 U0 W0； 返回參考點；N20 S1000 T0101 M03 M08； 主軸正轉(zhuǎn)，調(diào)用01號粗車刀； N25 G00 X87.0 Z290.1； 快速走到粗車右端面起點（87.0，290.1）；N30 G95 G01 X-1.6 W0 F0.3； 粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；N35 G00 X105.0 Z300.0； 快速走到外圓粗車循環(huán)起點；N40 G71 U1.0 R1.0； 粗車循環(huán)，每次車削深度1.0mm，每次退刀1.0mm；N45 G71 P50 Q100 U0.4 W0.2 F0.3 S800； 留粗車余

10、量X向0.4mm，Z向0.2mm；N50 G00 X87.0 F0.15； 快速走到車削起點，精車進給0.15mm/r；N55 G42 G01 X48.0 Z290.0； 刀具右偏；N60 W-60.0； 精車48的外圓；N65 X50.0； 精車臺階端面；N70 X60 Z160.0； 精車錐面；N75 X65.0； 精車臺階端面；N80 W-80.0； 精車65的外圓；N85 G02 X75.0 W-5.0 R5.0； 精車R5內(nèi)圓；N90 X85.0； 精車端面；N95 Z25； 精車85的外圓；N100 G40.0； 取消刀補；N105 G28 U0 W0； 返回參考點；N110 G5

11、0 S1500； 限制主軸最高轉(zhuǎn)速為1500r/min，G50指令可做鉗位用；N115 G96 S20 T0202； 指定恒定切削速度，調(diào)用02號精車刀，02號刀補；N120 G70 P50 Q100； 粗車后精車；N125 G00 X87.0 Z290.0； 回退到精車端面快速運動起始點；N130 X50.0； 快速走到精車端面的工進點；N135 G01 X-2.0； 精車右端面；N140 G28 U0 W0； 返回到參考點；N145 T0303； 調(diào)用03 號切槽刀，03號刀補；N150 G00 X51.0 Z230.0； 刀具快速運動到切槽起點；N160 G01 X45.0 F0.15；

12、 切槽；N165 G00 X60.0； 切槽刀退出；N170 G28 U0 W0； 返回參考點； N175 G97 S1500 T0404； 取消恒定切削速度，指定主軸轉(zhuǎn)速，調(diào)用04號螺紋車刀；N180 G01 X50.0 Z293.0； 快速運動到螺紋車削起始點；N185 G76 P3 12 60 Q0.1 R0.1； 復(fù)合螺紋加工循環(huán)；N190 G76 X45.8 W-63.5 P1.73 Q0.85 F2.0；復(fù)合螺紋加工循環(huán)；N195 G28 U0 W0 M05 M09； 主軸停，關(guān)閉冷卻液；N200 M30； 程序結(jié)束。3-8如圖所示工件，進行周邊精銑加工，且加工程序啟動時刀具在參考

13、點位置，參考點位置如圖所示，選擇30的立銑刀，并以零件的中心孔作為定位孔，加工時的走刀路線如圖。加工程序如下：O0012；N0010 G92 X450.0 Y250.0 Z300.0；N0020 G00 G90 X175.0 Y120.0；N0030 Z-5.0 M3；N0040 G01 G42 H10 X150.0 F80；N0050 X70.0；N0060 G02 X30.0 R25.0；N0070 G01 Y140.0；N0080 G03 X-30.0 R30.0；N0090 G01 Y120.0；N0100 G02 X-80.0 R25.0；N0110 G01 X-150.0；N012

14、0 Y0；N0130 X80.0；N0140 X150.0 Y40.0；N0150 Y125.0；N0160 G00 G40 X175.0 Y120.0 M05；M0170 G91 G28 X0 Y0 Z0；N0180 M30；3-9編制簡單回轉(zhuǎn)零件的車削加工程序，包括粗精車端面、外圓、倒角、倒圓。零件加工的單邊余量為2mm，其左端25mm為夾緊用，可先在普通車床上完成夾緊面的車削。該零件粗、精車刀分別為T01和T02。選用第二參考點為換刀點。數(shù)控車削程序如下： O0005； 程序號O0005；N10 G50 X100.0 Z70.0； 設(shè)置工件坐標系，有的系統(tǒng)可寫成G92 X100.0 Z7

15、0.0；N15 G30 U0 W0； 返回第二參考點，也可以寫成G30 X(U-) Z(W-)；的形式；N20 S1000 T0101 M08； 選定主軸速度，調(diào)用01號粗車刀，01號長度補償，打開冷卻液；N25 G96 S60 M03； 指定恒定切削速度為60m/min，主軸順時針旋轉(zhuǎn)；N30 G00 X56.0 Z0.1； 快速走到粗車外圓起點（56.0,0.1）；N35 G95 G01 X-1.6 F0.3； 粗車右端面，車削進給速度0.3mm/r；N40 G00 Z10.0； 刀具沿Z方向回退到點（-1.6,10）N45 X48.0； 快速移動到點（48.0,10）；N50 Z0.1；

16、 走到倒角粗車起點（48.0,0.1）； N55 G01 X50.2 Z-1； 粗車倒角，車倒角也可以用插入倒角指令： G01 Z(W)-C-；N60 Z-57.0； 粗車小端外圓面也可以用車圓角指令；N65 G02 X56.0 Z-59.9 R2.9； 粗車削臺階內(nèi)圓角、也可以用插入圓角指令：G01 Z(W)-R-；N70 G01 X88.0； 粗車削臺階端面；N71 X90.2 Z-61； 粗車倒角；N75 G01 Z-85.0； 粗車削臺階外圓面；N80 G30 U0 W0； 返回第二參考點；N85 T0202； 調(diào)用02號精車刀，02號刀補；N90 G00 X-3.0 Z1.0； 快速

17、走到點（-3.0,1.0）；N95 G42 G01 X-1.6 Z0 F0.15； 走到精車起點（-1.6,0），刀尖半徑右補償；N100 X48.0； 精車端面；N105 X50.0 Z-1.0； 精車倒角；N110 Z-57.0； 精車小端外圓面；N115 G02 X56.0 Z-60.0 R3.0； 精車削臺階內(nèi)圓角；N120 G01 X88.0； 精車削臺階端面；N121 X90.0 Z-61； 精車倒角；N125 G01 Z-85.0； 精車削臺階外圓面；N130 G30 U0 W0； 返回第二參考點換刀；N135 T0200 M05 M09； 取消刀補，主軸停，關(guān)閉冷卻液；N140

18、 M30； 程序結(jié)束；3-11如圖所示工件，加工外輪廓。立銑刀直徑20mm，程序如下：O0001； 程序代號；N01 G00 G90 X120.0 Y60 Z50； 絕對值輸入，快速進給到X120 Y60 Z50；N02 X100 Y40 M13 S500； 快速進給到X100 Y40切削液開，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min；N03 Z-11； 快速向下進給到Z-11；N04 G01 G41 X70 Y10 H012 F100； 直線插補到X70 Y10，刀具半徑左補償H012=10mm，進給速度100mm/s；N05 Y-10； 直線插補到X70 Y-10N06 G02 X40 Y-40 R

19、30； 順圓插補到X40 Y-40，半徑為30mm；N07 G01 X-70； 直線插補到X-70 Y-40；N08 Y40； 直線插補到X-70 Y40；N09 X40； 直線插補到X40 Y40；N10 G03 X70 Y10 R30； 逆圓插補到X70 Y10，半徑為30mm；N11 G01 X85； 直線插補到X85 Y10；N G00 G40 X100 Y40； 快速進給到X100 Y40，取消刀具半徑補償；N13 X120 Y60 Z50； 快速進給到X120 Y60 Z50；N14 M30； 程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位；3-14試編寫如圖所示零件的精加工程序。要求寫出走刀路線和基點坐標值

20、。主軸轉(zhuǎn)速S=500（r/min），F(xiàn)=160（mm/min）。(20分)加工路線：A快進至BCDEFGHB快速返回起刀A起刀點： A（0，0）基點坐標：B（40，20），C（40，60），D（70，90），E（110，90），F(xiàn)（120，80），G（120，40），H（100，20）。加工程序（參考）： O2007N010 G92 X0 Y0 ；/設(shè)定工件坐標系N020 G00 G41 D01 X40 Y20 S500 M03 M08 ；/BN030 G01 X40 Y60 F160.0 ；/CN040 G03 X70 Z90 I0 J30 ；/DN050 G01 X110 Y90 ；/EN

21、060 G02 X120 Y80 I0 J-10 ；/F N070 G01 X120 Y40 ；/GN080 X100 Y20 ；/HN090 X40 Y20 ；/BN100 G00 G40 X0 Y0 M05 M09 M02 ；/A第四章4-1 CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)模式有哪幾種？答：有前后臺型、中斷型、基于RTOS。4-2 CNC裝置硬件由哪幾個模塊組成?各模塊的作用分別是什么?答：計算機主板和系統(tǒng)總線、顯示、輸入輸出、存儲、設(shè)備輔助控制接口、位置控制、功能接口。4-3 根據(jù)CNC裝置硬件所含有的CPU多少來分，可分為哪兩大類系統(tǒng)?答：單機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)。4-4 在中斷型軟件結(jié)構(gòu)中，位置控制、

22、鍵盤輸入、插補運算、通信這4個中斷服務(wù)程序，哪一個安排為最高級別優(yōu)先級？優(yōu)先級安排的原則是什么?答：位置控制級別最高。優(yōu)先級安排的原則：1.控制指令高于管理指令2. 譯碼、刀補、速度預(yù)處理、插補、位控的優(yōu)先級由低到高。4-5 CNC裝置軟件從功能特征來看分為哪兩大類？CNC裝置的軟件特點是什么？答：從功能特征來看分為：控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。CNC裝置的軟件特點是：1）多任務(wù)與并行處理技術(shù)資源分時共享、并發(fā)處理和流水處理；2）實時性與優(yōu)先搶占調(diào)度機制。第五章5-1. B刀補和C刀補在連接線段、處理方法過渡形式上有何區(qū)別？答：B刀補：是圓弧過渡，讀一條指令執(zhí)行一條。拐角的插補需人工考慮；C刀補：是直

23、線過渡，預(yù)讀兩條指令進行處理。拐角的插補系統(tǒng)自動進行。5-2 插補方法有哪兩大類?答：插補方法有脈沖增量插補、數(shù)字增量插補。5-3 刀具半徑補償執(zhí)行過程有哪三步? C刀補中，轉(zhuǎn)接過渡形式有幾種?答：刀具半徑補償執(zhí)行過程分建立過程、執(zhí)行過程、取消過程三個步驟。C刀補中，轉(zhuǎn)接過渡形式主要分為插入型、縮短型、伸長型三種。5-4 刀具半徑補償?shù)囊饬x何在？答：刀具半徑補償?shù)囊饬x為：1）同一程序?qū)崿F(xiàn)粗、精加工；2）減少編程人員的坐標計算；3）使用不同的刀具時不用再編程；4）同一程序?qū)崿F(xiàn)凹凸模加工。5-6 設(shè)加工第一象限直線OA，起點為坐標原點O（0，0），終點為A（6,4），試用逐點比較法對其進行插補，并

24、畫出插補軌跡。插補從直線的起點開始，故F0，0=0；終點判別寄存器E存入X和Y兩個坐標方向的總步數(shù)，即E64=10，每進給一步減1，E=0時停止插補。插補運算過程如表5-1所示，插補軌跡如圖所示。表5-1 逐點比較法第一象限直線插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算終點判斷起點F0，0=0E=101F0，0=0XF1，0=F0，0ye=04=4E=101=92F1，00YF1，1= F1，0xe=46=2E=91=83F1，10XF2，1= F1，1ye=24=2E=81=74F2，10YF2，2= F2，1xe=26=4E=71=65F2，20XF3，2= F2，2ye=44=0E=61=

25、56F3，2=0XF4，2= F3，2ye=04=4E=51=47F4，20YF4，3= F4，2xe=46=2E=41=38F4，30XF5，3= F4，3ye=24=2E=31=29F5，30YF5，4= F5，3xe=26=4E=21=110F5，40XF6，4= F5，4ye=44=0E=11=05-7設(shè)加工第一象限逆圓弧AB，起點A（6,0），終點B（0,6）。試用逐點比較法對其進行插補并畫出插補軌跡圖。插補從圓弧的起點開始，故F0，0=0；終點判別寄存器E存入X和Y兩個坐標方向的總步數(shù)，即E66=12，每進給一步減1，E=0時停止插補。應(yīng)用第一象限逆圓弧插補計算公式，其插補運算過程

26、如表5-2所示，插補軌跡如圖5-9所示。表5-2 逐點比較法第一象限逆圓弧插補運算舉例步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算坐標計算終點判斷起點F0，0=0x0=6 y0=0E=121F0，0=0XF1，0= F0，02x01=0121=11x1=61=5 y1=0E=121=112F1，00YF1，1= F1，02y11=1101=10x2=5 y2=01=1E=111=103F1，10YF1，2= F1，12y21=1021=7x3=5 y3=11=2E=101=94F1，20YF1，3= F1，22y31=741=2x4=5 y4=21=3E=91=85F1，30YF1，4= F1，32y41=2

27、61=5x5=5 y5=31=4E=81=76F1，40XF2，4= F1，42x51=5101=4x6=51=4 y6=4E=71=67F2，40YF2，5= F2，42y61=481=5x7=4 y7=41=5E=61=58F2，50XF3，5= F2，52x71=581=2x8=41=3 y8=5E=51=49F3，50YF3，6= F3，52y81=2101=9x9=3 y9=51=6E=41=310F3，60XF4，6= F3，62x91=961=4x10=31=2 y10=6E=31=211F4，60XF5，6= F4，62x101=441=1x11=21=1 y11=6E=21=

28、112F5，60XF6，6= F5，62x111=121=0x12=11=0 y12=6E=11=06-2 感應(yīng)同步器在以鑒相或鑒幅方式工作時，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點如何?答：在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為 /2的交變電壓。在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。66-3 脈沖編碼器的輸出有幾相？說明它們各有何作用？答：脈沖編碼器的輸出有A、A、B、B、Z、Z，其中A、B、Z是取反信號。A、B兩相的作用：根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測軸的角位移；根據(jù)脈沖的頻率可得被測軸的轉(zhuǎn)速；根據(jù)A、B兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測軸旋轉(zhuǎn)方向；后續(xù)電路可利用A、B兩相

29、的90相位差進行細分處理（四倍頻電路實現(xiàn)）。Z相的作用：被測軸的周向定位基準信號；被測軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計數(shù)信號。A、B、Z的作用：后續(xù)電路可利用A、A兩相實現(xiàn)差分輸入，以消除遠距離傳輸?shù)墓材８蓴_。6-4 莫爾條紋的作用是什么？若已知光柵柵距d=0.02mm，莫爾條紋的寬度w=6mm，則莫爾條紋的放大倍數(shù)是多少？答：莫爾條紋具有如下作用：1）起放大作用。放大比k為：2）實現(xiàn)平均誤差作用。莫爾條紋是由大量光柵線紋干涉共同形成的，使得柵距之間的相鄰誤差被平均化了，消除了由光柵線紋的制造誤差導致的柵距不均勻而造成的測量誤差。3）莫爾條紋的移動與柵距之間的移動成比例d=0.02mm， w=6mm，則莫爾條紋

30、的放大倍數(shù)是300第七章7-1 進給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些?答：進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的主要部分，它忠實地執(zhí)行由CNC裝置發(fā)來的運動命令，精確地控制執(zhí)行部件的運動方向，進給速度與位移量。進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性(在調(diào)速范圍內(nèi))；位移精度高；穩(wěn)定性好；動態(tài)響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運動。7-2 進給伺服系統(tǒng)由哪幾部分組成?各部分功能是什么? 答：進給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置（電機）、位置檢測裝置、機械傳動機構(gòu)以及執(zhí)行部件。進給伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給位移和速度指令信號，由伺服驅(qū)動電

31、路作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服驅(qū)動裝置和機械傳動機構(gòu)，驅(qū)動機床的執(zhí)行部件進行工作進給和快速進給。7-3 交（直）流伺服電機是否可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置?為什么?答：交（直）流伺服電機不可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置。因為將執(zhí)行部件的實際位移量轉(zhuǎn)換成電脈沖或模擬電壓量后，需要將電脈沖或模擬電壓量反饋到交（直）流伺服電機。開環(huán)進給伺服系統(tǒng)無需位置檢測信息的反饋。7-4 步進電機驅(qū)動器中，環(huán)行分配器的作用是什么？答：環(huán)分的主要作用是：控制施加到電機繞組的脈沖電源的相序。7-5 提高開環(huán)進給伺服系統(tǒng)精度的措施有哪些？答：適當提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度、傳動間隙補償、螺距誤差補償。7-

32、6 什么是進給伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍?答：調(diào)速范圍是指最高進給速度與最低進給速度之比。7-7 解決交流伺服電機變頻調(diào)速的技術(shù)關(guān)鍵問題是什么?答：要獲得調(diào)頻調(diào)壓的交流電源。7-8 一臺五相步進電機，當采用五相五拍和五相十拍通電方式，其步距角為0.6，則其轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)分別是多少?答：=360/（mzk） 五相五拍：m=5；k=1；z=120 五相十拍：m=5；k=2；z=60第八章8-1 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的特性，主要包括哪些？答：數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)包括高的剛度和抗振性、好的熱穩(wěn)定性、好的低速平穩(wěn)性、高的幾何精度和傳動精度。8-2 內(nèi)裝電機主軸(電主軸)的主要缺點是什么?答：缺點是電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)

33、生的振動和熱量將直接影響到主軸。8-3 數(shù)控機床常用絲杠螺母副是哪一種?答：是滾珠絲杠螺母副。8-4 數(shù)控機床常用導軌有哪幾種?答：主要有塑料導軌：滑動摩擦滾動導軌：滾動摩擦靜壓導軌：液體摩擦8-5 進給伺服系統(tǒng)的傳動元件在調(diào)整時均需預(yù)緊，其主要目的什么？答：消除傳動間隙，提高傳動剛度。8-6 什么是自動換刀裝置? 自動換刀裝置的作用是什么？答：儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置?？s短非切削時間，提高生產(chǎn)率，可使非切削時間減少到2030；“工序集中”，擴大數(shù)控機床工藝范圍，減少設(shè)備占地面積；提高加工精度。8-7 自動換刀裝置的刀庫的形式有哪幾種?自動換刀裝置的形式有哪幾種?各有何

34、應(yīng)用場合和特點?答：刀庫形式主要有盤式刀庫、鏈式刀庫等。自動換刀裝置主要有：(1)回轉(zhuǎn)刀架換刀：常用于數(shù)控車床，可設(shè)計成四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架；(2)更換主軸換刀：用于工序較少、精度要求不太高的機床，如數(shù)控鉆床、銑床，優(yōu)點是換刀時間短，為保證主軸系統(tǒng)的剛性，必須限制主軸數(shù)目；(3)更換主軸箱換刀 ：用于多主軸的主軸箱的組合機床，適于加工箱體類零件，具有高的生產(chǎn)率；(4)更換刀庫換刀：用于單機或多機的自動生產(chǎn)線，工藝范圍廣，需要刀具多，可以先更換刀庫，再選擇刀具(5)帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)：用于鉆床、銑鏜床、數(shù)控組合機床，應(yīng)用廣泛，可以作為獨立部件，換刀過程復(fù)雜。1、數(shù)控技術(shù)的含義：（

35、1）、數(shù)控技術(shù)是機械、電子、自動控制理論、計算機和檢測技術(shù)密切結(jié)合的機電一體化高新技術(shù)；（2）、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的一種；（3）、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)；（4）、數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的集中體現(xiàn)。2、各種新的制造方式：（1）柔性加工單元（Flexible Manufacturing Cell）（2）柔性加工系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System）（3）柔性生產(chǎn)線（Flexible Manufacturing Line）、自動化柔性制造車間（4）精益生產(chǎn)(Lean Production)（5）敏捷制造(Agile Manufacturing)（6）自動化工廠(Fa

36、ctory Automation)（7）計算機集成制造系統(tǒng)(Computer Integration Manufacturing System)（8）虛擬制造(Virtual Manufacturing)3、數(shù)控機床的分類：按工藝用途:分為一般數(shù)控機床、數(shù)控加工中心機床、多坐標機床等；按加工路線分類:分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床、輪廓控制數(shù)控機床；按測量裝置的有無及位置:分為開環(huán)數(shù)控機床、半閉環(huán)數(shù)控機床、閉環(huán)數(shù)控機床等；按數(shù)控裝置分類：分為普通數(shù)控（NC）機床、計算機數(shù)控（CNC）機床和微處理機數(shù)控（MNC）機床。4、數(shù)控機床的組成：數(shù)控機床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床和

37、測量反饋裝置等組成。 組成框圖：5、數(shù)控機床的機械配置：機床床身、機床主軸、機床導軌、機床傳動系統(tǒng)、機床進給傳動系統(tǒng)、機床回轉(zhuǎn)工作臺、機床輔助裝置等6、數(shù)控機床的電氣配置：數(shù)控裝置（CNC）、 進給伺服系統(tǒng)、主軸伺服系統(tǒng) 、機床強電控制系統(tǒng) 7、數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖：8、數(shù)控系統(tǒng)的分類：按控制方式：開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；按運動方式：點位控制數(shù)控系統(tǒng)、直線控制數(shù)控系統(tǒng)、輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)；按加工工藝及用途：切削加工類機床數(shù)控系統(tǒng)、成型加工類機床數(shù)控系統(tǒng)、特種加工類機床數(shù)控系統(tǒng)和其他類型機床數(shù)控系統(tǒng)；將數(shù)控系統(tǒng)功能水平：經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)、普及型數(shù)控系統(tǒng)和高檔型數(shù)控系統(tǒng)。9、數(shù)控系

38、統(tǒng)的硬件構(gòu)成：（1）從CNC系統(tǒng)的總體安裝結(jié)構(gòu)看，有整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種。（2）從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結(jié)構(gòu)特點看，大板式結(jié)構(gòu)和功能模塊化結(jié)構(gòu)。（3）從CNC系統(tǒng)使用的微機及結(jié)構(gòu)來分，CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一般分為單微處理機和多微處理器兩大類。10、CNC系統(tǒng)的軟件組成：11、數(shù)控機床的加工原理：數(shù)控系統(tǒng)通過控制機床刀具的運動軌跡，加工出符合圖紙要求的零件形狀。12、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程數(shù)控系統(tǒng)的兩個發(fā)展階段和六代:（1）數(shù)控（NC）階段（19521970） 第一代的數(shù)控裝置采用電子管元件； 第二代的數(shù)控裝置采用晶體管元件和印刷電路板； 第三代的數(shù)控裝置采用集成電路；（2）計算機控制（CN

39、C）階段（1970至今）第四代數(shù)控系統(tǒng)：以小型計算機化為特征；第五代數(shù)控系統(tǒng)：微處理器和半導體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置(簡稱MNC)；第六代數(shù)控系統(tǒng)：基于PC的NC智能數(shù)控系統(tǒng)。 13、數(shù)控系統(tǒng)的概念與組成：數(shù)控系統(tǒng)通常由人機界面、數(shù)字控制以及機床邏輯控制這三個互相依存的功能部件構(gòu)成。 14、數(shù)控系統(tǒng)PLC程序設(shè)計（1）PLC程序架構(gòu)的搭建 基礎(chǔ)程序（急停+初始化+使能+機床操作面板）+功能程序（刀庫+卡盤+尾架+冷卻+排屑+自動門+上、下料等）+保護程序（報警顯示+加密等）；（2）PLC中各類地址的區(qū)域化分；（3）PLC中各功能模塊流程圖與時序圖的繪制15、數(shù)控系統(tǒng)的PLC編程技巧（1）典

40、型模塊程序設(shè)計（2）特殊程序的設(shè)計：如急停、初始化、參考點、使能程序等；（3）建立程序庫，如液壓刀庫程序、電動刀庫程序、單速冷卻、雙速冷卻等16、知識關(guān)聯(lián)：數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的一種，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)；數(shù)控機床是數(shù)控技術(shù)的典型產(chǎn)品；數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分；數(shù)控機床的最終目標實現(xiàn)數(shù)控加工；制造業(yè)分為古代制造業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)。17、指令代碼 G00 快速點定位；G01 直線插補；G02 順時針圓弧插補；G03 逆時針圓弧插補； G40 取消刀尖半徑補償； G42 刀具圓弧半徑右補償； G50 最高轉(zhuǎn)速限制；G75 外徑切槽循環(huán)指令； G90 絕對尺寸； G91 相對尺寸；G94 每分鐘

41、進給； G97 取消恒線速指令； M03 主軸順時針旋轉(zhuǎn)；M04 主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；M05 主軸停止；M08 開冷卻液； M09 關(guān)冷卻液； M30 程序結(jié)束； 模塊2：1、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程：（1）數(shù)控NC數(shù)字控制；（2）數(shù)控系統(tǒng)；（3）計算機數(shù)控系統(tǒng)；（4）數(shù)控程序；（5）數(shù)控編程；（6）數(shù)控機床2、CNC：計算機數(shù)控（Computer Numerical Control）3、數(shù)控加工工作過程：數(shù)控機床加工零件時，首先要將零件圖紙上的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，經(jīng)過計算機的處理運算，向機床各坐標的伺服系統(tǒng)及輔助裝置發(fā)出指令，驅(qū)動機床有序的動作與操作

42、，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，加工出所要求的零件。4、數(shù)控機床與普通機床相比：（數(shù)控加工的特點）與普通機床相比，數(shù)控機床取代了手工操作，可由數(shù)控系統(tǒng)在程序控制下自動完成。數(shù)控加工的特點：（1）適合于復(fù)雜零件的加工；（2）加工精度高，加工穩(wěn)定可靠； （3）高柔性；（4）生產(chǎn)效率高；（5）自動化程度高，勞動條件好；（6）生產(chǎn)準備工作復(fù)雜；（7）有利于實現(xiàn)現(xiàn)代化管理5、開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機床的區(qū)別： 開環(huán)數(shù)控機床：控機床采用開環(huán)進給伺服系統(tǒng)。其數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的，沒有檢測反饋裝置對運動部件的實際位移量進行檢測，不能進行運動誤差的校正，因此步進電機的步距角誤差、齒輪和絲杠組成的傳動鏈誤差

43、都將直接影響加工零件的精度。 閉環(huán)數(shù)控機床：位置檢測裝置安裝在進給系統(tǒng)末段端的執(zhí)行部件上，當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出位移指令后，經(jīng)過伺服電動機、機械傳動裝置驅(qū)動移動部件，直線位置檢測裝置把檢測到的位移量反饋到位置比較環(huán)節(jié)，與輸入信號進行比較，將誤差補償?shù)娇刂浦噶钪性偃タ刂扑欧妱訖C。 半閉環(huán)數(shù)控機床：檢測元件裝在驅(qū)動電機或傳動絲杠的端部，可間接測量執(zhí)行部件的實際位置或位移。這種系統(tǒng)的閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括機械傳動環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的調(diào)試十分方便，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性。6、數(shù)控加工的發(fā)展趨勢：高速切削；高精度控制；高柔性化；高一體化；網(wǎng)絡(luò)化；智能化7、數(shù)控加工的適用范圍：（1）多品種、單件小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)

44、品試制中的零件；（2）幾何形狀復(fù)雜的零件；（3）精度及便面粗糙度要求高的零件；（4）加工過程中需要進行多工序加工的零件；（5）用普通機床加工時，需要昂貴工裝設(shè)備（刀具、夾具和模具）的零件。8、數(shù)控編程的內(nèi)容：理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格零件，同時應(yīng)能使數(shù)控機床的功能得到合理地利用與充分的發(fā)揮，以使數(shù)控機床能安全可靠且高效地工作。9、數(shù)控編程的步驟：（1）分析零件圖紙；（2）確定工藝過程；（3）數(shù)值計算；（4）編寫程序單；（5）程序調(diào)試與檢驗10、數(shù)控編程的方法：手工編程、自動編程 手工編程：編制零件數(shù)控加工程序的各個步驟，即從零件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數(shù)、

45、幾何計算、編寫零件的數(shù)控加工程序單直至程序的檢驗，均有人工來完成。 自動編程：在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進行外，其余工作均由計算機輔助完成。11、常用的數(shù)控功能指令及其作用：（1）準備功能字G指令：規(guī)定刀具的工件相對運動的插補方式、刀具補償、坐標偏移等。（2）刀具功能字T指令：自動換刀時所需的刀具。（3）進給功能字F指令：刀具編程點的進給速度指令，表示刀具向工件進給的相對速度。（4）主軸功能字S指令：主軸轉(zhuǎn)速指令，用來指定主軸的轉(zhuǎn)速。 有恒線速（單位m/min）和恒轉(zhuǎn)速（r/min）（5）輔助功能字M指令：用于控制機床開關(guān)功能的指令。12、機床坐標系：為了確定機床的運動

46、方向和移動距離從而在機床上建立的坐標系。13、機床原點：機床原點就是機床坐標系的原點，是機床的一個基準位置。它是機床上的一個固定點，由制造廠家確定，其作用是使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點。數(shù)控車床的機床原點多定在主軸前端面的中心，即卡盤端面與主軸中心線的交點處。數(shù)控銑床的原點多定在進給行程范圍的正極限點處，但也有的設(shè)置在機床工作臺中心。14、工件原點（編程原點）選取原則： （1）應(yīng)選在工件圖樣的尺寸基準上。這樣可以直接用圖紙標注的尺寸，作為編程點的坐標值，減少數(shù)據(jù)換算的工作量。 （2）能使工件方便地裝夾、測量和檢驗。 （3）盡量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可

47、以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。 （4）對于對稱幾何形狀的零件，工件原點最好選在對稱中心點上。15、模態(tài)指令（續(xù)效指令）：一經(jīng)指定就一直有效，直到后續(xù)程序段中使用同組代碼才能取代它。 非模態(tài)指令（非續(xù)效指令）：只在制定的本程序段有效。16、程序的基本格式： 一個完整的程序由程序名、程序主體和程序結(jié)束指令三部分組成。17、工件坐標系：編程人員在編寫程序時在工件上建立的。確定工件坐標系的方法：可通過G代碼進行設(shè)定（G54G59），這些坐標系相對于機床坐標系原點的偏離值，由操作員在安裝夾具或工件后，通過測量并輸入該偏離值數(shù)據(jù)完成。18、機床原點、機床參考點和程序原點的區(qū)別和聯(lián)系： 區(qū)別：機

48、床原點：機床原點就是機床坐標系的原點，是機床的一個基準位置。其作用是使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點。 機床參考點：用于對機床工作臺（或滑板）與刀具相對運動的測量系統(tǒng)進行定標與控制的點，一般設(shè)定在個坐標軸正向行程極限點的位置上。 工件原點：在對零件圖形進行編程計算時，為了編程方便，需要在零件圖樣上的適當位置建立編程坐標系，其坐標原點即為程序原點。 聯(lián)系：（模塊1 圖1-17）19、數(shù)控機床操作包括：開機操作、回參考點、移動機床坐標（手動或手輪）、MDI方式基本操作、開關(guān)主軸、設(shè)定工件坐標系、輸入刀具補償參數(shù)、關(guān)機操作等。20、絕對坐標系：顯示當前坐標。 相對坐標系：顯示當前相

49、對于前一位置的增量坐標。數(shù)控機床的設(shè)計步驟：客戶訂單（根據(jù)客戶訂單，分析需求，確定設(shè)計方案） 液壓機床設(shè)計方案 組織設(shè)計團隊，進行項目分工，下達項目任務(wù)書 研發(fā)團隊，包括機械、電氣、等 電氣團隊：根據(jù)項目任務(wù)書，查閱相關(guān)資料，為項目設(shè)計作準備 項目設(shè)計：確定系統(tǒng)訂單，電氣原理圖，電氣柜設(shè)計，操縱臺設(shè)計，柜內(nèi)電氣，柜外電氣，電氣互聯(lián)圖，強電盤接線圖，電氣設(shè)備清單 項目調(diào)試準備，熟悉系統(tǒng)操作，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，編寫PLC程序，檢查電氣接線 項目調(diào)試：系統(tǒng)通電，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，輸入PLC程序，排除故障調(diào)試完成 項目結(jié)題：完成樣件試切，機床性能測驗四、簡答題1、下面是一段完整的加工程序% O1000 N10 G00 G54 X50 Y30 M