《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》復(fù)習(xí)資料

第一章概論

1、數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的概念

數(shù)控技術(shù)是機(jī)械、電子、自動(dòng)控制理論、讓算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電二體化高新

技術(shù);

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的一種:

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)、集中體現(xiàn);

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)信息化的重要組成部分。

數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。

?數(shù)控技術(shù)，也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)(ComputerizedNumericalControl簡(jiǎn)稱：CNC)>

它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程

崖來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用讓算機(jī)封遮先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控

裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏期版等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可以

通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。

?數(shù)控機(jī)床是數(shù)空控制機(jī)床(NUmeriCaIContrOImaChinetOoIS)的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程

莊控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精蜜、小批量、多品種的

零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床,代表工現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的

發(fā)展方向,是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的典型產(chǎn)品。

D簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)所謂數(shù)控機(jī)床就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)床的機(jī)械加工過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化的自

動(dòng)控制。

2)具體來(lái)說(shuō)：數(shù)控機(jī)床是通過(guò)將機(jī)床的各種動(dòng)作的攘住鰭、工件的形狀尺寸以

及機(jī)床的其他功能編制程序,精確控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位移量，并且按加工的動(dòng)作

順序要求自動(dòng)控制機(jī)床各個(gè)部件的動(dòng)作來(lái)完成機(jī)械加工工作的。

控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控也凰?或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼,用住

理化的數(shù)定表示，通過(guò)值息載便輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信

號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。

?數(shù)控系統(tǒng)(NUmeriCaICOntrolSyStem)是數(shù)定控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器

中存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能,并配直接旦里路和伺服驅(qū)動(dòng)裝

置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是數(shù)控機(jī)床的核心部分。

利用數(shù)寶、文芷和貨號(hào)組成的數(shù)寶擅金來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制，它所控制

的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。

2、制造業(yè)的三次工業(yè)革命

?蒸汽機(jī)是第二次工業(yè)堇金的主要標(biāo)志。瓦特先后三次改良的蒸汽機(jī)，將

人類帶入了"蒸汽時(shí)代"。（蒸汽機(jī)，18實(shí)際，英國(guó)）

?第二次工業(yè)堇施以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特點(diǎn)。電力工業(yè)和電器制造業(yè)

迅速發(fā)展起來(lái)。人類跨入了"電氣時(shí)代"。（莫爾斯的電報(bào)機(jī)，1870年）

?傳統(tǒng)制造技術(shù)是"減材制造技術(shù)”，3D打印則是"增材制造技術(shù)",它具有

制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為"第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志

性的生產(chǎn)工具"。（3D打印機(jī)，2013年4月，英國(guó)提出）

3、制造業(yè)自動(dòng)化的特征：

信息化、系統(tǒng)化、技術(shù)高新化。

4、TQCSE的含義如下：

T——時(shí)間（Time）：

Q-----產(chǎn)品質(zhì)量（Quality）：

C——生產(chǎn)成本（Cost）：

S------月艮務(wù)（Service）：

E------環(huán)境友善（Environment）；

5、制造業(yè)自動(dòng)化的五個(gè)發(fā)展階段

剛性自動(dòng)化、數(shù)控加工、柔性制造、計(jì)算機(jī)集成制造、新的制造業(yè)自動(dòng)化模式。

6、制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的定義

制造業(yè)自動(dòng)化指的是在“大制造概念（廣義）"下，制造過(guò)程的所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù),

實(shí)現(xiàn)制造全過(guò)程的自動(dòng)化，以使產(chǎn)品制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)和潔凈的目標(biāo)。

所包含的技術(shù)：

1）CAD∕CAM∕CAPP/CAE/CIMS技術(shù)；

2）以NC∕CNC∕PLC和伺服控制、開關(guān)控制、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為主體的自動(dòng)化術(shù)群;

3）面向制造業(yè)自動(dòng)化的虛抵制造技術(shù)研究；

4）制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)開放式直能體系結(jié)構(gòu)研究；

5）通用機(jī)械及通用電氣的自動(dòng)化技術(shù)。

7、數(shù)控技術(shù)對(duì)制造業(yè)的影響

數(shù)控加工技術(shù)的推廣應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)床任業(yè)的重大變堇;

數(shù)控加工技術(shù)促進(jìn)了制造技術(shù)向高層技丕的發(fā)展；

數(shù)控技術(shù)改虹傳統(tǒng)的制造方式；

數(shù)控技術(shù)改變了傳統(tǒng)的加工理念。

第二章

1、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史

1）第一代：電子管數(shù)控系統(tǒng):

2）第二代：晶體管數(shù)控系統(tǒng):

3）第三代：集成電路數(shù)控系統(tǒng):

4）第四代：小型讓復(fù)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)；

5）第五代：微處理器數(shù)控系統(tǒng):

6）第六代：基于工控PC機(jī)的通用性CNC系統(tǒng)。

2、中國(guó)機(jī)床行業(yè)加速轉(zhuǎn)型面臨四大制約因素：

1）國(guó)內(nèi)市場(chǎng)國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)加??；

2）以技術(shù)領(lǐng)先的策略正在向以客戶為中心的策雌變；

3）中國(guó)的產(chǎn)品與中國(guó)市場(chǎng)需求反差較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待快速調(diào)整;

4）企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式有待完善。

第三章

1、數(shù)控技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)

機(jī)床復(fù)合技術(shù)智能化域術(shù)柔性單元和座夢(mèng)生產(chǎn)線精密加工技術(shù)功能學(xué)件性能

2、目前，數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

—^

高速化、高精度化、功能復(fù)合化、控制智能化、體系開放化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、極端化（大型化

和微型化）、信息交互網(wǎng)絡(luò)化、功能部件新型化、加工過(guò)程綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨

勢(shì)和方向。

3、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

向互放式體系結(jié)構(gòu)、軟件數(shù)控方向、智能化方向、網(wǎng)絡(luò)化方向、高可靠性方向、復(fù)合化方

包、多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展

4、各種新興制造方式

FMC:柔性加工單元

FMS：柔性加工系統(tǒng)

FML：柔性生產(chǎn)線

LP：精益生產(chǎn)（準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)方式）

AM：敏捷制造

FA：自動(dòng)化工廠

CIMS:計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

（用計(jì)算機(jī)通過(guò)信息集成實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造，以求得企業(yè)的總體效益）

VM：虛擬制造

5、機(jī)器人技術(shù)

機(jī)器人是數(shù)控技術(shù)與自動(dòng)化高度結(jié)合的產(chǎn)物。

機(jī)器人是可編程、具有柔性的自動(dòng)化系統(tǒng),可以允許進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系。它由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，

是無(wú)人參與的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

6、機(jī)器人的組成

硬件系統(tǒng)包括機(jī)撼系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng);（決定機(jī)器人精度和執(zhí)

行速度）

軟件系統(tǒng)則是所有控制系統(tǒng)的統(tǒng)稱。（決定機(jī)器人所具有的功能以及操作的方便性）

7、快速成型技術(shù)

■快速成形技術(shù)又稱快速原型制造。

■它集機(jī)械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、邀

光技術(shù)于一身。

■快速成形技術(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過(guò)快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積

成實(shí)體原型。

8、快速成型技術(shù)的特點(diǎn)

1）制造原型所用的材料不限，各種金屬和非金屬材料均可使用；

2）原型的復(fù)制性、互換性高；

3）制造工藝與制造原型的幾何形狀無(wú)關(guān)，在加工復(fù)雜曲面時(shí)更顯優(yōu)越；

4）加工周期短，成本低，成本與產(chǎn)品復(fù)雜程度無(wú)關(guān)，一般制造費(fèi)用降低

50%,加工周期節(jié)約70%以上；

5）高度技術(shù)集成，可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。

第四章

*1、數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別

1）數(shù)控機(jī)床

?加工對(duì)象改變時(shí)，不需要調(diào)整機(jī)床只需要改變加工程序。

?具有手動(dòng)加工（電手輪）、機(jī)動(dòng)加工和控制程序自動(dòng)加工功能，加工過(guò)程一般不需

人工干預(yù)。

?具有CRT屏幕顯示功能，自動(dòng)報(bào)警顯示功能。普通機(jī)床不具備此功能。

?主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)采用直流或交流無(wú)級(jí)調(diào)速伺服電動(dòng)機(jī)?一般沒(méi)有主軸變速箱和進(jìn)

給變速箱，傳動(dòng)鏈短。

2）普通機(jī)床

?只要加工對(duì)象改變，就需要調(diào)整機(jī)床，才能進(jìn)行新對(duì)象的加工。

?具有手動(dòng)加工和機(jī)動(dòng)加工功能，加工過(guò)程全部由人工干預(yù)。

?主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)一般采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，由變速箱實(shí)現(xiàn)多極變速以滿足工

藝要求，機(jī)床傳動(dòng)鏈長(zhǎng)。

?加工過(guò)程中，必須由人工不斷地進(jìn)行測(cè)量，保證工件的加工精度

3）簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)

數(shù)控機(jī)床：具有工件測(cè)量系統(tǒng)。加工過(guò)程中不需進(jìn)行工件尺寸的人工測(cè)量。

普通機(jī)床：加工過(guò)程中必須由人工不斷地測(cè)量，以保證工件的加工精度。

*2、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的背景（產(chǎn)生的原因）

?機(jī)械制造業(yè)中，大批量的產(chǎn)品，使得新產(chǎn)品的開發(fā)周期加長(zhǎng)。

?單件、小批量生產(chǎn)的零件占加工業(yè)的80%以上零件形狀復(fù)雜，加工精度要求高，通用

機(jī)床自動(dòng)化程度不高，基本上由人操作，當(dāng)產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)床都需要變換和調(diào)整，難

以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。

為了解決上述問(wèn)題，滿足品種多，批量小的自動(dòng)化生產(chǎn)，就迫切需要一種靈活的，通

用的，能夠滿足適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的自動(dòng)化機(jī)床，數(shù)字控制機(jī)床就是在這種背景下產(chǎn)生的。

*3、數(shù)控機(jī)床的組成及各部分作用

數(shù)控機(jī)床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。

控制系統(tǒng)：用于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)算、管理和控制，通過(guò)輸入介質(zhì)得到數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)

進(jìn)行解釋和運(yùn)算并對(duì)機(jī)床產(chǎn)生作用；

伺服系統(tǒng)：根據(jù)控制系統(tǒng)的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使刀具和零件執(zhí)行數(shù)控代碼規(guī)定的運(yùn)動(dòng)；

檢測(cè)系統(tǒng)：用來(lái)檢測(cè)機(jī)床執(zhí)行件（工作臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、滑板等）的位移和速度變化量，并

將檢測(cè)結(jié)果反饋到輸入端，與輸入指令進(jìn)行比較，根據(jù)其差別調(diào)整機(jī)床運(yùn)

動(dòng)；

輔助系統(tǒng)：固定循環(huán)（能進(jìn)行各種多次重復(fù)加工）、自動(dòng)換刀（可交換指定刀具、傳動(dòng)

間隙補(bǔ)償償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的間隙誤差）

5、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

適應(yīng)性強(qiáng);精度高、質(zhì)量穩(wěn)定;生產(chǎn)率高;能完成復(fù)雜型面的加工;減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改

善勞動(dòng)條件;有利于生產(chǎn)管理。

*6、數(shù)控機(jī)床可應(yīng)用于哪些零件的加工？

1）最適合多品種、中小批量零件；

2）精度要求高的零件；

3）表面粗糙度值小的零件；

4）輪廓形狀復(fù)雜的零件。

7、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向

采用數(shù)控加工，有利于向計(jì)算機(jī)控制和管理生產(chǎn)方向發(fā)展。利用數(shù)控機(jī)床的通信接口，

采用數(shù)控信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼輸入，適宜與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理

一體化，為實(shí)現(xiàn)ClMS技術(shù)創(chuàng)造了條件。

8、數(shù)控加工的特點(diǎn)

■數(shù)控機(jī)床靈活、通用，能進(jìn)行鉆、健、惚、較、錢削、車削、攻螺紋等加工。

■數(shù)控加工本身的加工精度較高，還可以利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償，數(shù)控機(jī)床

加工零件是按數(shù)控程序自動(dòng)進(jìn)行，可以避免人為的誤差。

■還有自動(dòng)換速、自動(dòng)換刀和其它輔助操作自動(dòng)化等功能。

■數(shù)控機(jī)床由于采用了計(jì)算機(jī)插補(bǔ)技術(shù)和多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)幾乎是任意

軌跡的運(yùn)動(dòng)和任意形狀空間曲面的加工。

■數(shù)控機(jī)床是按所編寫的程序自動(dòng)完成零件的加工。

第五章

1、數(shù)控機(jī)床的組成

?數(shù)控機(jī)床一般由數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、主傳動(dòng)系統(tǒng)、強(qiáng)電控制柜、機(jī)床本體

和各類輔助裝置組成。

?數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的核心，是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。主要由

操作系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、可編程控制量、各類輸入/輸出接口等組成。

■操作系統(tǒng)由顯示器和操作鍵盤組成,顯示器有數(shù)碼萱、CRT,液晶等多種形

式。

■主控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲(chǔ)器、控制器等組成。

2、數(shù)控系統(tǒng)的控制對(duì)象以及控制方式

主要控制對(duì)象：位置、角度、速度等機(jī)械量;

溫度、壓力、流量等物理量。

控制方式：數(shù)據(jù)運(yùn)算處理控制和時(shí)序邏輯控制兩大類。

主控制器內(nèi)的插補(bǔ)模塊就是根據(jù)所讀入的零件程序,通過(guò)譯碼、編逢等信息處理

后，進(jìn)行相應(yīng)的刀具軌跡插社運(yùn)算，并通過(guò)與各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋

信號(hào)的比較，從而控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的位移。

時(shí)莊邏整控制通常由可編程控制器PLC來(lái)完成,它根據(jù)機(jī)床加工過(guò)程中各個(gè)動(dòng)作

要求進(jìn)行協(xié)調(diào),按各檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷,從而控制機(jī)床各個(gè)部件有條不紊地

順序工作。

3、伺服系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)。

1）伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)。主要由伺服電

動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和位置檢測(cè)與反饋裝置等組成。

2）伺服電動(dòng)機(jī)是系統(tǒng)的執(zhí)行元件,驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)則是伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。

3）數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)與位置反饋信號(hào)比較后作為位移指令,再經(jīng)過(guò)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置拖動(dòng)

工作臺(tái)或刀架運(yùn)動(dòng)。

4、主傳動(dòng)系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)。

?主傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)床切削加工時(shí)傳遞裝矩的主要部件之一。

?調(diào)速方式：一般分為齒輪有級(jí)變速和電氣無(wú)級(jí)調(diào)速兩種類型。

?調(diào)速要求：較高檔的數(shù)控機(jī)床都要求實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)遍速，以滿足各種加工工

藝的要求。

?組成：它主要由主勉驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、主軸電動(dòng)機(jī)和主軸機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等

組成。

6、強(qiáng)電柜的組成及作用

1）組成：強(qiáng)電控制柜由各種史間繼電墨、接觸器、變壓器、電源開關(guān)、

接線端子和各類電氣保護(hù)元器件等構(gòu)成O

2）作用：強(qiáng)電控制柜主要用來(lái)安裝機(jī)床強(qiáng)電控制的各種電氣元器件,除

了提供數(shù)控、伺服等一類弱電控制系統(tǒng)的輸入電源,以及各種

短路、過(guò)載、欠壓等電氣保護(hù)外，主要在PLC的輸出接口與

機(jī)床各類輔助裝置的電氣執(zhí)行元件之間起橋梁連接作用,即控

制機(jī)床輔助裝置的各種交流電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)電磁閥或電磁離

臺(tái)器等。

7、輔助裝置的組成

1）ATC：自動(dòng)換刀裝置；

2）APC：自動(dòng)交換工作臺(tái)機(jī)構(gòu)

3）工件夾緊放松機(jī)構(gòu)；4）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；5）液壓控制系統(tǒng)；

6）潤(rùn)滑裝置；7）冷卻裝置；8）排屑裝置；

9）過(guò)載和保護(hù)裝置等。

8、機(jī)床本體的組成

由主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、床身以及立柱等部分組成。

9、數(shù)控機(jī)床的工作原理（加工零件的工作過(guò)程）

答：數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，根據(jù)雯性圖掛和加工工藝要求，將所有刀具、刀具

運(yùn)動(dòng)軌跡與速度、主軸轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向、冷卻等輔助操作以及相互間的先后順

序，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編制成程序，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控系統(tǒng)將輸

入程序進(jìn)行處理后，向機(jī)床各坐標(biāo)軸的伺服系統(tǒng)及輔助裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)

床的各運(yùn)動(dòng)部件及輔助裝置進(jìn)行有序的動(dòng)作與操作，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)

動(dòng)，加工出符合要求的零件。

流程圖：

10、數(shù)控機(jī)床的分類

1）按機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制軌跡分類:

點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

直線控制數(shù)控機(jī)床

輪廓控制數(shù)控機(jī)床

2）按伺服控制方式分類：

開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

3）按控制坐標(biāo)的軸數(shù)分類：（二軸、二軸半聯(lián)動(dòng)、三軸、四軸、五軸）

?控制坐標(biāo)的軸數(shù)是表達(dá)機(jī)床加工能力的重要參數(shù)。

?可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)就是數(shù)控裝置可以控制幾個(gè)伺服電動(dòng)機(jī),即同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)床移

動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)目。

?控制軸數(shù)越多,數(shù)控機(jī)床的功能就越強(qiáng)，機(jī)床的復(fù)雜程度和技術(shù)含量也就越高。

4）按加工工藝及機(jī)床用途的類型分類：

金屬切削類數(shù)控機(jī)床；（車、加工中心、鉆、磨、像）

金屬成型類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)）

特種加工類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)

床）

其他類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）

5）按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類：

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)；

普及型數(shù)控系統(tǒng)；

高檔型數(shù)控系統(tǒng)。

11、說(shuō)明開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及區(qū)別。

答：1）開環(huán)：通常沒(méi)有位置檢測(cè)裝置，也無(wú)反饋電路，伺服驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電機(jī)。

特點(diǎn)：控制精度和運(yùn)動(dòng)速度受到限制。

2）全閉環(huán)：必須具備測(cè)量元件。直線位移檢測(cè)裝置直接安裝在移動(dòng)工作臺(tái)上如光柵、

磁尺、感應(yīng)同步器等，檢測(cè)出來(lái)的反饋信號(hào)與輸入指令相比較，用比較的差值進(jìn)行控制，

直至差值消除時(shí)停止，這叫閉環(huán)控制。

特點(diǎn)：控制精度高，但是安裝、調(diào)試和維護(hù)比較復(fù)雜，而且價(jià)格昂貴。

3）半閉環(huán)：對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位置不進(jìn)行檢查測(cè)量，而是通過(guò)與伺服電機(jī)（執(zhí)行單元）

有機(jī)聯(lián)系的測(cè)量元件（如測(cè)速電機(jī)、光電編碼器等）檢測(cè)出伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角,間接推算出

工作臺(tái)實(shí)際位移量，用此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。由于檢測(cè)的不是工作

臺(tái)的位移，所以稱之為半閉環(huán)。

特點(diǎn)：半閉環(huán)精度沒(méi)有閉環(huán)高，但調(diào)試卻比閉環(huán)容易。

第六章

1、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成。

1）機(jī)床基礎(chǔ)部件；2）主傳動(dòng)系統(tǒng)；3）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)；

4）實(shí)現(xiàn)某些輔助動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置；（潤(rùn)滑、冷卻、排屑等）

5）工件實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、定位的裝置及附件；

6）特殊功能裝置；（如監(jiān)控裝置、精度檢測(cè)等）

2、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

剛度高、抗振性高、靈敏度高、熱變形小、自動(dòng)化程度高，操作方便。

3、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

D主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速;

2）主軸部件具有較大的剛度和較高的精度；

3）良好的抗振性和赴穩(wěn)定性；

4）為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，數(shù)控機(jī)床主軸具有特有的刀具安裝結(jié)構(gòu);

5）主軸變速迅速可靠。

4、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及特點(diǎn)。

作用：接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈過(guò)，經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。

特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)必須對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的位置和速度同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，除

了要求具有較高的定位精度外，還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

1）傳動(dòng)精度和剛度高;

2）靈敏度高;

3）穩(wěn)定性好；

5、自動(dòng)換刀裝置

自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的類型、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。

主要有：

0回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置；

（多為順序換刀，換刀時(shí)間短，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；常用于數(shù)控車床，車削加工中心）

江多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置；

（是一種比較簡(jiǎn)單的換刀方式；多用于數(shù)控僚錢床中）

遼帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。

（通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)與主軸上刀具的互換）

7、刀具的選擇方法

1）順序選刀

刀庫(kù)中的刀具位置嚴(yán)格按所需加工零件的加工順序排列，加工時(shí)按順序調(diào)刀。

特點(diǎn)：刀庫(kù)的驅(qū)動(dòng)和控制簡(jiǎn)單，無(wú)需刀具識(shí)別裝置，維護(hù)簡(jiǎn)單。

2）任意選刀

需預(yù)先將刀庫(kù)中的每把刀具（或每個(gè)刀座）進(jìn)行編碼，使之具有可識(shí)別的代碼。

特點(diǎn)：刀庫(kù)中刀具的排列順序與加工零件的加工順序無(wú)關(guān)，增加了系統(tǒng)的柔性。同

一工具可供不同工件、不同工步共同使用，減少刀具數(shù)量和刀庫(kù)存儲(chǔ)量。

8、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

D作用：使數(shù)控機(jī)床能按照指令進(jìn)行分度或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完成指定的加工工序。

2）分度工作臺(tái)：將工件分度轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)分別加工工件的各個(gè)表面的目的。

3）數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)：除了分度和轉(zhuǎn)位的功能之外，還能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

4）兩者區(qū)別：是否能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

9、液壓與氣動(dòng)裝置的功能。

D自動(dòng)換刀所需的動(dòng)作；

2）主軸的自動(dòng)松開、夾緊；

3）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)和離合器的控制;

4）機(jī)床的潤(rùn)滑、冷卻，防護(hù)罩、門的自動(dòng)開關(guān)；

5）工作臺(tái)的松開夾緊，交換工作臺(tái)的自動(dòng)交換動(dòng)作等；

6）機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的平衡。

10、冷卻系統(tǒng)的作用。

在數(shù)控機(jī)床中，良好的工件切削冷卻具有重要的意義，切削液不僅于切削過(guò)程中冷卻刀具

與工件，同時(shí)也起到在刀具與工件之間的潤(rùn)滑、排屑清理、防銹等作用。

11、數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑系統(tǒng)。

作用：對(duì)延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命、提高切削效率、保證工作正常具有十分重要的作用。

潤(rùn)滑對(duì)象：對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌、傳動(dòng)齒輪、滾珠絲杠、主軸箱等的潤(rùn)滑。

潤(rùn)滑形式：電動(dòng)間歇潤(rùn)滑泵和定量式集中潤(rùn)滑泵等。

*12、數(shù)控機(jī)床的排泄裝置。

使用排屑裝置的原因：

1）數(shù)控機(jī)床在單位時(shí)間內(nèi)金屬切屑量大大高于普通機(jī)床。

2）切屑占據(jù)一定的加工區(qū)域，如果不及時(shí)排除，就會(huì)覆蓋或纏繞在工件或刀具上，

阻礙機(jī)械加工的順利進(jìn)行。

3）熾熱的切屑會(huì)引起機(jī)床或工件熱變形，影響加工的精度。

作用：將切屑從加工區(qū)域排出到數(shù)控機(jī)床之外。

*13、齒輪傳動(dòng)副的任務(wù)是什么？

答：齒輪傳動(dòng)裝置主要由齒輪傳動(dòng)副組成，其任務(wù)是傳遞伺服電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

14、消除齒輪間隙的結(jié)構(gòu)方式有哪些？

答：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)副與斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)副。

*15、簡(jiǎn)述滾珠絲杠螺母的工作原理。

答：當(dāng)絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動(dòng)螺母皿移動(dòng)，同時(shí)，滾珠沿螺

旋滾道滾動(dòng)，使絲杠和螺母的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動(dòng)摩擦。

16、數(shù)控機(jī)床面板上最重要的按鈕-—急停按鈕。

用途：主軸飛車、撞刀、工件脫落等危及人身安全及設(shè)備安全的緊急情況時(shí)，立即按

下急停按鈕（按鈕本身具有自保功能），從而斷開主軸電機(jī)和伺服電機(jī)等所有電機(jī)的電源，

機(jī)床所有運(yùn)動(dòng)立即停止。

*17、數(shù)控操作面板上的工作方式。

1）手動(dòng)方式（JOG）

可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的所有手動(dòng)操作的動(dòng)作；通常一次移動(dòng)一個(gè)軸。

2）自動(dòng)方式（AUTO）

按照數(shù)控程序指令的要求控制機(jī)床進(jìn)行連續(xù)的自動(dòng)加工的工作方式。

3）手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式（MDI）

用于直接通過(guò)操作面板輸入數(shù)控程序和編輯程序；用于簡(jiǎn)單的測(cè)試操作。

4）編輯方式（EDIT）

編輯方式，包括插入、修改、刪除和字的替換。編輯還包括刪除整個(gè)程序和自動(dòng)插入順序

號(hào)。

5）DNC運(yùn)行方式（RMT）

通過(guò)閱讀機(jī)/穿孔機(jī)接口在讀入外設(shè)上的程序,同時(shí)執(zhí)行加工（DNC運(yùn)行）。需

要預(yù)先設(shè)定有關(guān)閱讀機(jī)/穿孔機(jī)接口的參數(shù)。

6）手輪方式（HAND）

手輪方式是在JoG運(yùn)行模式中出現(xiàn)"手輪”窗口，選擇"HAND”方式，可以移動(dòng)機(jī)

床。

未配手持單元時(shí)，在加工畫面JoG方式下，選軟菜單手輪方式，再選擇并激活Xl

軸或Zl軸,順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,則刀架沿X軸或Z軸正方向或負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。

如配置了手持單元，在JoG方式下，可通過(guò)手持單元上的軸選，倍率旋鈕來(lái)選擇

需要移動(dòng)的軸和脈沖當(dāng)量。

7）回參考點(diǎn)方式（REF）

參考點(diǎn)方式，只有在"JOG”模式下可以進(jìn)行。

8）增量選擇方式（VAR）

按下增量選擇方式按鍵后,系統(tǒng)處于增量進(jìn)給運(yùn)行方式。增量的距離：UNC,IOINC,

IOOINC,1000INC（IINC=O.OOlmm）.再按一次，就可以解除這種步進(jìn)增量選

擇方式。

*18、機(jī)床的六個(gè)輔助工作方式。

D單程序段方式；

2）空運(yùn)行方式；

3）程序段跳讀方式；

4）M00/M01方式；

5）機(jī)床鎖?。∕LK）方式；

6）輔助功能鎖?。ˋFL）方式。

19、機(jī)床輔助功能控制。

1）主軸控制；（主軸的轉(zhuǎn)速由手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入或程序指令決定）

2）機(jī)床刀架的轉(zhuǎn)位控制；（選擇手動(dòng)JoG模式，按一下轉(zhuǎn)位按鈕，刀架轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀位）

3）切削冷卻液控制;（MO7、MO8、M09）

4）夾緊/松開控制。（"卡盤"、"套筒"、"中心架”操作鍵）

20、機(jī)床控制面板上的三個(gè)倍率修調(diào)旋鈕。

D進(jìn)給倍率修調(diào)旋鈕

機(jī)床手動(dòng)進(jìn)給方式時(shí)，可通過(guò)進(jìn)給倍率修調(diào)旋鈕減小或增加百分值（%）來(lái)修調(diào)機(jī)床的進(jìn)給速

度。

機(jī)床自動(dòng)進(jìn)給方式時(shí)，加工程序的進(jìn)給速度可通過(guò)選擇進(jìn)給倍率修調(diào)旋鈕刻度盤的百分值

（%）來(lái)減小或增加。

2）快速倍率修調(diào)旋鈕

GOO快速移動(dòng)；固定循環(huán)期間的快速移動(dòng)；在G27、G28和G30中的快速移動(dòng)；

手動(dòng)快速移動(dòng)；手動(dòng)返回參考點(diǎn)的快速移動(dòng)。

3）主軸倍率修調(diào)旋鈕

主軸速度是由S代碼規(guī)定主軸轉(zhuǎn)速，通過(guò)主軸倍率修調(diào)旋鈕減小或增加百分值（%）來(lái)修調(diào)，

0%至120%的倍率。

*21、數(shù)控機(jī)床的電氣配置有哪些？

D數(shù)控裝置（CNC,數(shù)控機(jī)床核心）

輸入裝置；信息處理；輸出裝置。

2）伺服系統(tǒng)：數(shù)控裝置和機(jī)床本體之間的電傳聯(lián)系環(huán)節(jié)；

3）機(jī)床強(qiáng)電控制系統(tǒng)；4）機(jī)床檢測(cè)系統(tǒng)。

第七章數(shù)控系統(tǒng)

*1、數(shù)控系統(tǒng)的組成。

2、數(shù)控系統(tǒng)的主要功能。

控制功能準(zhǔn)備功能插補(bǔ)功能

進(jìn)給功能主軸功能輔助功能

刀具功能補(bǔ)償功能顯ZK功能

自診斷功能通信功能編程功能

*3、數(shù)控系統(tǒng)的分類

1）按機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制軌跡分類:

點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

直線控制數(shù)控機(jī)床

輪廓控制數(shù)控機(jī)床

2）按伺服控制方式分類：

開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

全閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

3）按控制坐標(biāo)的軸數(shù)分類：（二軸、二軸半聯(lián)動(dòng)、三軸、四軸、五軸）

.控制坐標(biāo)的軸數(shù)是表達(dá)機(jī)床加工能力的重要參數(shù)。

?可控制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)就是數(shù)控裝置可以控制幾個(gè)伺服電動(dòng)機(jī),即同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)床移

動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)目。

?控制軸數(shù)越多,數(shù)控機(jī)床的功能就越強(qiáng)，機(jī)床的復(fù)雜程度和技術(shù)含量也就越高。

4）按加工工藝及機(jī)床用途的類型分類：

金屬切削類數(shù)控機(jī)床；（車、加工中心、鉆、磨、像）

金屬成型類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)）

特種加工類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)

床）

其他類數(shù)控機(jī)床；（數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）

5）按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類：

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)；（抵擋）

普及型數(shù)控系統(tǒng)；（中檔）

高檔型數(shù)控系統(tǒng)。（高檔）

7）按數(shù)控裝置分類：

硬件數(shù)控系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）；

計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）。

4、CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)

1）單機(jī)結(jié)構(gòu)

2）多機(jī)結(jié)構(gòu)

根據(jù)CPU間的相互關(guān)系不同，多機(jī)結(jié)構(gòu)可分為：主叢、多主、分布式結(jié)構(gòu)。

根據(jù)CNC裝置共享結(jié)構(gòu)的不同，多機(jī)結(jié)構(gòu)可分為：共享總線、共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

3）模塊化結(jié)構(gòu)

4）開放式結(jié)構(gòu)

"PC嵌入NC"的開放式結(jié)構(gòu)；

"NC嵌入PC”的開放式結(jié)構(gòu)；

軟件型的開放式結(jié)構(gòu)。

5）嵌入式數(shù)控系統(tǒng)

5、數(shù)控系統(tǒng)的工作過(guò)程

零件程序

6、CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)

7、CNC系統(tǒng)軟件的工作過(guò)程

件

零

伺服

序

程機(jī)床

驅(qū)動(dòng)

反饋

8、CNC系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

D多任務(wù)并行處理；

2）實(shí)時(shí)中斷處理；（前后臺(tái)型、中斷型、功能模塊型）

3）開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)；

4）嵌入式數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)。

9、PLC的掃描工作過(guò)程

輸

輸

輸

用戶程序現(xiàn)

輸

輸

輸

輸

出

場(chǎng)

入

（梯形圖語(yǔ)言）出

出

入

入

出

執(zhí)

數(shù)

映

現(xiàn)映

模

模

信

信

行

據(jù)

像

場(chǎng)像

版

板

元

鎖

號(hào)

號(hào)

區(qū)

區(qū)

件

存

輸入果樣階段‘,程序執(zhí)行階段一’輸出控制階段

10、PLC的硬件結(jié)構(gòu)

CB（控制總線）AB（地址總線）

輸

輸

處

模擬量輸入電磁閥

出

入

理

接

接

開關(guān)量輸入器接觸器

口

口

其它輸入Cpu其它執(zhí)行裝置

DB（數(shù)據(jù)總線）

編程單元電源單元

11、PLC的編程系統(tǒng)

PLC采用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言"編程。

PLC編程語(yǔ)言有：

功能表圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本。普遍運(yùn)用的是梯形圖和指令表。

12、數(shù)控系統(tǒng)中PLC的類型

1）獨(dú)立型PLC數(shù)控系統(tǒng)；

2）內(nèi)裝型PLC數(shù)控系統(tǒng)。

13、CNC控制系統(tǒng)的主要控制任務(wù)是什么？

答：CNC裝置通過(guò)輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、譯碼處理、插補(bǔ)運(yùn)算和信息的輸出，控制數(shù)控車床的

執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的加工。

14、從CNC裝置中含CPU的多少以及CPU的作用來(lái)看，CNC裝置分為幾類？試簡(jiǎn)述

每一類結(jié)構(gòu)各有何特點(diǎn)？

答：1）單機(jī)結(jié)構(gòu)：整個(gè)CNC裝置只有一個(gè)CPU,它集中控制和管理整個(gè)系統(tǒng)資源，通過(guò)

分時(shí)處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)控功能；

2）多機(jī)結(jié)構(gòu)：CNC裝置中有兩個(gè)或兩個(gè)以上CPU（處理速度快，容錯(cuò)能力強(qiáng)）

a）主從結(jié)構(gòu)（一個(gè)CPU處于主導(dǎo)地位，其他CPU處于從屬地位）

系統(tǒng)中只有一個(gè)CPU（主CPU）對(duì)系統(tǒng)資源有控制和使用權(quán)，而其他CPU

只能接受主CPU的控制命令或數(shù)據(jù)，或向主CPU發(fā)出請(qǐng)求信息以獲得所需

數(shù)據(jù)。

b）多主結(jié)構(gòu)（有兩個(gè)或兩個(gè)以上的CPU對(duì)系統(tǒng)資源有控制和使用權(quán)）

功能部件采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，通過(guò)總線仲裁器來(lái)解決爭(zhēng)用總線

的問(wèn)題，通過(guò)公用存儲(chǔ)器來(lái)交換信息。

C）分布式結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的帶有CPU的功能模塊，每個(gè)模塊都有自己獨(dú)立的運(yùn)

行環(huán)境，模塊之間采用松耦合，在空間上可較為分散，采用通信方式交換信

息。

第八章

1、插補(bǔ)的概念

為滿足零件幾何尺寸精度要求，必須在刀具（或工件）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在起點(diǎn)和終點(diǎn)之

間，實(shí)時(shí)計(jì)算出滿足線形和進(jìn)給速度要求的趕史同點(diǎn)，這就是數(shù)控技術(shù)中有關(guān)插社的

概念。

插補(bǔ)運(yùn)算實(shí)質(zhì)上是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化"工作。

2、插補(bǔ)器的分類

D硬件插補(bǔ)器；2）軟件插補(bǔ)器；3）軟硬件結(jié)合插補(bǔ)器。

3、插補(bǔ)方法的分類

CNC系統(tǒng)一般都有直線插社、圓弧插社兩種基本功能。三坐標(biāo)以上聯(lián)動(dòng)的CNC系統(tǒng)中，

一般還有螺旋線插社功能。

主要插補(bǔ)方法:

1）脈沖增量插補(bǔ)（通常用于步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)）

特點(diǎn)：以脈沖形式輸出，每插補(bǔ)運(yùn)算一次，最多給各運(yùn)動(dòng)軸一個(gè)進(jìn)給脈沖。

方法：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法。

2）數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)（適用于閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)）

特點(diǎn):數(shù)控裝置產(chǎn)生的不是指令脈沖，而是指令數(shù)據(jù)（位置增量值）。

方法：直線函數(shù)法、擴(kuò)展數(shù)字積分法。

第九章

1、數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成

I）NC部分；2）操作面板；3）輸入輸出模塊PP72∕48DPN；

4）Mini手持單元；5）收發(fā)短信功能的SINAUTMD720-3GSM/GPRS調(diào)制解調(diào)

器；6）驅(qū)動(dòng)器部件；7）伺服電機(jī)；

8）主軸電機(jī)；9）主軸外置編碼器（TTL或IVPPSin/Cos）。

2、電氣控制電路圖主要包括哪些？

電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣裝配圖、接線圖和互連圖等。

電氣原理圖包括主電路、控制電路、輔助電路、保護(hù)及互鎖環(huán)節(jié)以及特殊控制電路等。

3、電氣控制電路圖中的常用符號(hào)及其定義。

1）文字符號(hào)

用來(lái)表示電氣設(shè)備、裝置、元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征的字符代碼。

QF—低壓斷路器KM—交流接觸器

KA—中間繼電器SB—按鈕

FU-熔斷器SA-旋鈕開關(guān)

FR-熱繼電器SQ—行程限位開關(guān)

SQ一接近開關(guān)

2）圖形符號(hào)

用來(lái)表示一臺(tái)設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。

3）接線端子標(biāo)記

電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號(hào)標(biāo)記。

三相交流電源的引入線用LI、L2、L3、N、PE標(biāo)記；

直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極、中間線分別用L+、L-與M標(biāo)記；

三相動(dòng)力電器的引出線分別按U、V、W順序標(biāo)記。

4、繪制原理圖的基本準(zhǔn)則

D原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動(dòng)機(jī)大電流通過(guò)的路

徑；輔助電路包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等。

2）控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機(jī)、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來(lái)。

3）原理圖中，各個(gè)電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。

同一元器件的各個(gè)部件可以不畫在一起。

4）圖中元件、器件和設(shè)備的可動(dòng)部分，都按沒(méi)有通電和沒(méi)有外力作用時(shí)的開閉狀態(tài)畫出。

5）電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水壬順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下,叢

左到右。電路垂直布置時(shí)，類似項(xiàng)目宜橫向?qū)R;水平布置時(shí)，類似項(xiàng)目應(yīng)級(jí)包匿

態(tài)。

6）電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示;無(wú)直接聯(lián)系的交叉

導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。

5、符號(hào)位置的索引

元件的相關(guān)觸點(diǎn)位置的索引用頁(yè)號(hào)和圖區(qū)組合表示。

1.6

頁(yè)號(hào)：圖區(qū)：

第1頁(yè)第6區(qū)

6、電器元件的布置應(yīng)注意以下幾方面:

1）體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的工方，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器安

裝板的上面;

2）強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開,弱電應(yīng)屏蔽，防止外界干擾。

7、電氣接線圖的繪制原則。

1）各電氣元件均按實(shí)際安裝位置繪出，元件所占圖面按實(shí)際尺寸以統(tǒng)二也例繪制。

2）一個(gè)元件中所有的帶電部件均畫在一起,并用點(diǎn)劃線框起來(lái)，即采用集中表示法。

3）各電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須與電氣原理圖一致,并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號(hào)，各接線端子的編號(hào)必須與

電氣原理圖上的導(dǎo)線編號(hào)相一致。

5）繪制安裝接線圖時(shí)，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。

8、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則。

1）最大限度地滿足控制要求;

2）保證系統(tǒng)的安全可靠；

3）設(shè)計(jì)方案要合理；

4）適應(yīng)發(fā)展的需要。

9、電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。

1）方案論證；2）確認(rèn)系統(tǒng)訂單；

3）完成電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；4）完成出廠文件資料編寫;

5）編寫程序；6）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；

7）機(jī)床驗(yàn)收和用戶培訓(xùn)。

10、電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容。

（1）設(shè)備名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作要求及工藝過(guò)程介紹。

（2）機(jī)床控制的方式及控制要求等。

（3）聯(lián)鎖、保護(hù)要求。

（4）自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性及抗干擾要求。

（5）操作臺(tái)、照明、信號(hào)指示、報(bào)警方式等要求。

（6）設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

（7）其它要求。

11、控制方案的確定需要考慮以下方面。

（1）電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的選擇；

（2）調(diào)速方案的選擇;

（3）電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)要與負(fù)載特性適應(yīng)；

（4）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇。

12、電動(dòng)機(jī)選擇的基本原則。

D根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速的要求選擇電動(dòng)機(jī)的種類；

2）工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)容量要得到充分利用；

3）根據(jù)工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。

13、確定數(shù)控系統(tǒng)訂單，其內(nèi)容為：

1）數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)確定；2）輸入/輸出點(diǎn)數(shù)；

3）伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇；

4）系統(tǒng)電源容量確認(rèn)；5）確認(rèn)電線電纜長(zhǎng)度;

14、電氣圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，主要包括：

1）電氣原理圖；4）柜內(nèi)電氣和柜外電氣元器件布置圖

2）電氣互連圖和接線圖；5）電氣柜:

3）操縱臺(tái)裝配圖和零件圖;6）機(jī)床面板等圖紙的設(shè)計(jì)。

并列寫雯件基本件旦更、標(biāo)準(zhǔn)件目錄和外購(gòu)件目錄。

15、需求機(jī)床的基本功能

1）直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)；2）固定循環(huán)；

3）刀具補(bǔ)償；4）鏡向、旋轉(zhuǎn)、縮放、平移；

5）自動(dòng)加減速控制；6）數(shù)據(jù)輸入輸出及DNC功能;

7）子程序功能；8）自診斷功能。

16、程序設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）控制程序；2）初始化程序；

3）檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序;4）保護(hù)和連鎖程序。

研究資料，編排I/O地址表，編寫機(jī)床電氣控制PLC程序。

17、畫出中間繼電器、交流接觸器、熔斷器、低壓斷路器及按鈕開關(guān)的文字符號(hào)和圖形符

號(hào)。

18、試畫出機(jī)床單速冷卻控制電路的電氣原理圖。

19、項(xiàng)目實(shí)例：數(shù)控車床上冷卻控制功能的實(shí)現(xiàn)（9-8、9-9、9-10）

項(xiàng)目要求：

1）實(shí)現(xiàn)機(jī)床冷卻手動(dòng)控制3）冷卻電機(jī)為雙速電機(jī)

2）實(shí)現(xiàn)機(jī)床冷卻自動(dòng)控制4）冷卻停止按鈕在手動(dòng)與自動(dòng)方式均有效

20、機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的一般步驟。

客戶訂單

根據(jù)客戶訂單，分析

需求，確定設(shè)計(jì)方案

機(jī)床設(shè)計(jì)方案

組織設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，

進(jìn)行項(xiàng)目分工，

下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)書

研發(fā)團(tuán)隊(duì)：包括機(jī)

械、電氣、液壓等

相關(guān)資料：系統(tǒng)選

電氣團(tuán)隊(duì)：根據(jù)項(xiàng)目任

型手冊(cè)、系統(tǒng)硬件

務(wù)書，查閱相關(guān)資料，

連接手冊(cè)、系統(tǒng)功

為項(xiàng)目設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備

能說(shuō)明書

....................................1與其他團(tuán)隊(duì)要相互

項(xiàng)目設(shè)計(jì)：確定系統(tǒng)訂貨單、電氣原L配合、積極溝通

理圖、電氣柜設(shè)計(jì)、操縱臺(tái)設(shè)計(jì)、柜機(jī)械設(shè)計(jì)

內(nèi)電氣、柜外電氣、電氣互連圖、強(qiáng)液壓設(shè)計(jì)

電盤接線圖、電氣設(shè)備清單

相關(guān)資料：系統(tǒng)操

作手冊(cè)、系統(tǒng)軟件項(xiàng)目調(diào)試準(zhǔn)備：熟悉系統(tǒng)操作、系統(tǒng)參

編程手冊(cè)、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、編寫PLC程序、檢查電氣接線

數(shù)手冊(cè)

1、G代碼

項(xiàng)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

相關(guān)資料：系統(tǒng)簡(jiǎn)

明調(diào)試手冊(cè)、系統(tǒng)

編程手冊(cè)、系統(tǒng)維

修手冊(cè)

項(xiàng)目結(jié)題：完成樣件

試切、機(jī)床性能測(cè)驗(yàn)

表1-2準(zhǔn)備功能G指令（JBT3208-1999）

G指令模態(tài)功能G指令模態(tài)功能

GOOa點(diǎn)定位G50#(d)刀具偏置0/-

GOla直線插補(bǔ)G51#(可刀具偏置+/0

G02a順圓孤插補(bǔ)G52制④刀具偏置JO

G03a逆圓弧插補(bǔ)G53f直線偏移注例

G04-哲停G54f直線偏移X

G05#不指定G55f直線偏移Y

G06a拋物線插補(bǔ)G56f直線偏移Z

G07#不指定G57f直線偏移XY

G08-加速G58f直線偏移XZ

G09-減速G59f直線偏移YZ

G10-G16#不指定G60h準(zhǔn)確定位1（精）

G17CXY平面選擇G61h準(zhǔn)確定位2（中）

G18CZX平面選擇G62h快速定位（粗）

G19CYZ平面選擇G63-攻螺紋

G2O-G32#不指定G64-G67#不指定

G33a螺紋切削，等螺距G68#(可刀具偏置.內(nèi)角

G34a螺紋切削，增螺距G69刀具偏置?外角

G35a螺紋切削，減螺距G70-G79#不指定

G36?G39#永不指定G80C固定循環(huán)注銷

G40d刀尖半徑補(bǔ)償取銷G81-G89C固定循環(huán)

G41d刀尖半徑左補(bǔ)償G90j絕對(duì)尺寸

G42d刀尖半徑右補(bǔ)償G91j增量尺寸

G43#(可刀具正偏置G92-預(yù)置寄存

G44#(d)刀具負(fù)偏置G93k時(shí)間倒數(shù).進(jìn)給率

G45*(Φ刀具偏置+/+G94k每分鐘進(jìn)給

G46翅可刀具偏置"-G95k上軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給

G47=(d)刀具偏置/G96i恒線速度

G48=(d)刀具偏置J+G97i每分鐘轉(zhuǎn)速（主軸）

G49翅可刀具偏置0/+G98-G99#不指定

2、M指令

M指令模態(tài)功能M指令模態(tài)功能

MoO-程序停止M36#進(jìn)給范圍1

MOl-程序計(jì)劃停止M37#