數控技術2019知識點總結

2021-12-22 10:39:27 字數 4931 閱讀 5964

1.1 數控加工的特點:1可以加工具有複雜型面的工件2.

加工精度高,質量穩定3. 生產效率高4.改善勞動條件5.

有利於生產過程管理的現代化6.數控加工是cad/cam技術和先進製造技術的基礎。 數控加工的物件:

1多品種、單件小批量生產的零件或新產品試製中的零件2..幾何形狀複雜的工件3. 精度及表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.用普通工具機加工時,需要昂貴工裝裝置(如夾具、工具和模具)的零件

1.2數控系統的組成

1.3按控制方式1.開環控制系統2.半閉環控制系統3.閉環控制系統(特點見7.2)

按運動方式分類1.點位控制系統。如數控座標鏜床、鑽床、沖床、點焊機及彎管機等2.

點位直線控制系統。如數控鏜銑床、數控磨床、數控車床、加工中心3.輪廓控制系統數控凸輪磨床、數控銑床、數控火焰、線切割機、數控繪圖機、3維加工工具機(中心)

按數控裝置分:硬體式數控系統(nc系統)和軟體式數控系統(cnc系統)

1.4數控技術nc 計算機數控cnc 柔性製造系統fms 柔性製造單元fmc 計算機整合製造系統cims 手動輸入方式mdi

2.1數控工藝特點:工藝詳細工序集中多座標軸聯動自動控制加工

2.2 切削用量的三要素切削速度進給量背吃刀量

2.3刀具材料應具備下列效能:(1)高硬度及高耐磨性(2)足夠的強度及韌性(3)良好的耐熱性及導熱性(4)良好的工藝性(熱加工及機加工效能)2.

常用刀具材料1)高速鋼(62---67hrc牌號:w18cr4v(普通) 9w18cr4v(高階) 2)硬質合金(78—82hrc,耐熱)

牌號:yg8;yg6;yg3(k類)韌性好 yt15;yt5;yt10(p類)耐磨好 yw1;yw2(m類)綜合素質好

3.1數控程式設計方法:1.手工程式設計2.數控語言程式設計(apt) 3.互動式圖形程式設計

3.2工具機座標系:工具機本身固有的座標系。

(具有固定的原點和座標軸方向)工件座標系:用於確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的座標系。(g92) z軸(中指):

與工具機主軸軸線平行的座標軸以刀具遠離工件的方向為z軸的正方向 x軸(大拇指)一般是水平的、平行於工件的裝夾面且與z軸垂直。對於工件旋轉的工具機,x軸在工件的徑向上,且平行於橫滑座,以刀具離開工件旋轉中心方向為正方向。對於刀具旋轉的工具機:

①當z軸是水平方向時,從刀具主軸向工件看,+x運動方向指向右方;②當z軸為垂直方向時,對於單立柱工具機,從刀具主軸向立柱看,+x運動方向指向右方。對於龍門式工具機,從主軸向左側看,+x運動方向指向右方。 y軸(食指)的方向由x軸和z軸按右手定則來確定。

3.3模態**:指一經在乙個程式段中使用,便保持有效到以後的程式段**現同組的另一**時才失效。

非模態**:指一旦在乙個程式段中使用,不能保持在以後的程式段中有效。 4.

1在數控工具機中,刀具不能嚴格地按照要求加工的曲線運動,只能用折線軌跡逼近所要加工的曲線。插補:工具機數控系統依照一定方法確定刀具運動軌跡的過程。

也可以說,已知曲線上的某些資料,按照某種演算法計算已知點之間的中間點的方法,也稱為「資料點的密化」。 基準脈衝插補(行程標量插補或脈衝增量插補)特點:每次插補結束只產生乙個行程增量,以乙個個脈衝的方式輸出給伺服電機,適用於以步進電機為驅動電機的開環數控系統。

資料取樣插補(時間標量插補、數字增量插補)基本原理:是一種時間分割法,根據進給速度,將加工輪廓曲線分割為一定時間內(乙個插補週期)的進給量(一條微小直線),即用一系列微小直線段逼近輪廓軌跡。在每個插補週期,呼叫插補程式一次,為下一插補週期計算出各座標軸應該行進的增長段,並計算插補點的座標值。

特點:數控裝置產生的不是單個脈衝,而是標準二進位製字,插補運算分粗插補、精插補兩步完成。適用於以直流伺服電機為驅動的閉環、半閉環系統。

4.3資料取樣插補的插補週期的選擇應考慮的因素:與插補精度的關係、與插補運算時間的關係、與資料取樣週期的關係、與位移暫存器容量的關係、與系統固有頻率的關係

5.1數控裝置的作用:正確識別和解釋數控加工程式,對解釋結果進行各種資料計算和邏輯判斷處理,完成各種輸入、輸出任務。

cnc系統的組成框圖:指令輸入→計算機(軟體功能)→硬體電路(硬體功能)→伺服系統→數控工具機

5.2單微處理器結構和多微處理器結構的特點:在單微處理器中,只有乙個微處理器,以集中控制、分時處理數控裝置的各個任務。

多微處理器中有兩個或兩個以上的微處理器能控制系統匯流排、或主儲存器進行工作的系統結構……p149

多微處理器的兩種典型結構:共享匯流排結構和共享儲存結構

5.3 cnc軟體的分類:應用軟體和系統軟體。cnc系統軟體(控制軟體)存放在計算機eprom記憶體中加工程式的存放:帶後備電池的ram。

5.4常規cnc系統軟體的結構模式:中斷型結構模式和前、後台型結構模式

中斷型結構模式特點前、後台型結構模式特點p159

6.1位置檢測裝置作用是檢測位移和速度,傳送反饋訊號,構成閉環控制。數控工具機對位置檢測裝置的要求:

高可靠性和高抗干擾性;滿足精度和速度的要求;使用維護方便,適合工具機執行環境;成本低。

6.2旋轉變壓器是一種角位移測量裝置,由定子和轉子組成。旋轉變壓器是根據互感原理工作的。

它的結構設計與製造保證了定子與轉子之間的空氣隙內的磁通分布呈正弦規律,當定子繞組上加交流激磁電壓時,通過互感在轉子繞組中產生感應電動勢,其輸出電壓的大小取決於定子與轉子兩個繞組軸線在空間的相對位置θ角。兩者平行時互感最大,副邊的感應電動勢也最大;兩者垂直時互感為零,感應電動勢也為零;感應同步器的工作原理與旋轉變壓器基本上相同,使用時,在滑尺繞組通以一定頻率的交流電壓,由於電磁感應,在定尺繞組中產生感應電動勢,其幅值和相位取決於定尺與滑尺的相對位置

應用旋轉變壓器作位置檢測元件,有兩種方法:鑑相型和鑑幅型應用。鑑相式是根據感應輸出電壓的相位來檢測位移量;鑑幅式是根據感應輸出電壓的幅值來檢測位移量。

6.3脈衝編碼器按編碼的方式,可分為增量式和絕對值式

6.4光柵的工作原理p183 如果將指示光柵在其自身的平面內轉過乙個很小的角度後,這樣兩塊光柵的刻線相交,當平行光線垂直照射標尺光柵時,則在相交區域出現明暗交替、間隔相等的粗大條紋,稱為莫爾條紋。莫爾條紋的節距為 w=ω/θ莫爾條紋的特點:

1)光柵每移動乙個柵距ω,莫爾條紋移動乙個節距w;2)莫爾條紋的放大作用w/d=1/θ;3)莫爾條紋的對光柵的區域性誤差具有誤差平均作用。

直線光柵檢測裝置的線路:利用細光技術提高解析度。

7.1伺服系統由控制器、功率驅動裝置、檢測反饋裝置和伺服電機組成。伺服系統接受數控裝置發來的進給脈衝指令訊號,經過訊號變換和電壓、功率放大由執行元件將其轉變為角位移和直線位移,以驅動數控裝置各運動部件實現運動。

(1)控制器:由位置調解單元、速度調解單元和電流調解單元組成。控制器最多構成三閉環控制:

外環為位置環,中環為速度環,內環為電流環。(2)功率驅動裝置:由驅動訊號產生電路和功率放大器等組成。

功能:一方面按控制量大小將電網中的電能作用到電機上,調節電機力矩的大小;另一方面按電機要求將恆壓恆頻的電網供電轉換為電機所需直流電或交流電。(3)位置檢測裝置:

閉環和半閉環伺服系統有位置檢測裝置,其安裝位置不同;開環伺服系統無位置檢測裝置。(4)伺服電機:閉環和半閉環伺服系統採用交流或直流伺服電機;開環伺服系統採用步進電機。

數控工具機對進給伺服系統的要求:(1)調速範圍要大,低速轉矩要大。(2)精度要高。

(3)快速響應無超調。(4)穩定性要好,可靠性要高。(5)足夠的傳動剛性,較強的過載能力,電機的慣量與移動部件的慣量相匹配,伺服電機能夠頻繁啟停和可逆執行。

7.2 1)開環伺服系統:開環伺服系統加工精度低,結構簡單,成本較低,適用於對精度和速度要求不高的經濟型、中小型數控系統。

2)閉環伺服系統:精度高,但系統較複雜,除錯和維修較困難,對檢測元件要求較高,且有一定的保護措施、成本高。適用於大型或比較精密的數控裝置。

3)半閉環伺服系統:精度比閉環控制低,但系統結構簡單,便於調整,檢測元件**低,系統穩定性能好,適用於中小型數控工具機。

7.3反應式步進電機工作原理:基於電磁力的吸引和排斥產生轉矩。

脈衝當量:在數控系統中,乙個脈衝所產生的座標軸位移量。步進電機定子繞組的通電狀態每改變一次,即送給步進電機乙個電流脈衝,其轉子就轉過乙個確定的角度,即步距角α f=60fδ α=360°/(mzk)

進給脈衝的頻率決定了工作台的進給速度。同時,在相同脈衝頻率f的條件下,脈衝當量δ越小,則進給速度越小,進給運動的解析度和精度越高。

提高步進伺服系統精度的措施:1. 傳動間隙補償2. 螺距誤差補償3. 細分線路

7.4直流電機工作原理p212交流電機工作原理p219

直流電機的三種調速方法:改變電樞外加電壓ua改變磁通量φ改變電樞電路的電阻ra 交流電機調速的三種方法:改變磁極對數p改變轉差率s變頻調速

8.1數控工具機機械結構的組成 :主傳動系統、進給傳動系統、基礎支承件、輔助裝置數控機械結構的特點:

1.靜、動剛度高2.抗振性好3.

熱穩定性好4.靈敏度高5.自動化程度高、操作方便

8.2主傳動系統的配置方式:帶有變速齒輪的主傳動、通過帶傳動的主傳動、用兩台電動機分別傳動、由主軸電動機直接驅動、電主軸傳動主軸元件一般包括主軸、主軸軸承和傳動件等;對於加工中心,主軸元件還包括刀具自動夾緊裝置、主軸準停裝置和主軸孔的切屑消除裝置。

進給傳動系統的構成:定比傳動機構、伺服電動機、換向機構、執行機構

滾珠絲槓螺母副特點:摩擦因數小,傳動效率高,一般為η=0.92-0.

98,所需傳動轉矩小;靈敏度高,傳動平穩,不易產生爬行,隨動精度和定位精度高;磨損小,壽命長,精度保持性好;可通過預緊和間隙消除措施提高軸間剛度和反向精度;運動具有可逆性,不僅可以將旋轉運動變為直線運動,也可將直線運動變為旋轉運動;製造工藝複雜,成本高,在豎直安裝時不能自鎖,因而須附加制動機構。

8.3數控工具機導軌的型別及特點滑動導軌特點:結構簡單、製造方便、剛度好、抗振性高

滾動導軌特點:滾動摩擦因數很小(一般在0.0025~0.

005的範圍),動、靜摩擦因數相差很小,運動輕便靈活,所需功率小,精度好,無爬行,應用廣泛。靜壓導軌特點:摩擦因數小(一般為0.

005-0.001),效率高,能長期保持導軌的導向精度。承載油膜有良好的吸振性,低速下不易產生爬行,所以在工具機上得到日益廣泛的應用;結構複雜,需配置供油系統,且有的清潔度要求高。

數控技術知識點總結

數控技術 一填空 40分共50個空 答40個空及以上可得40分 二簡答 40分 三小計算 20分 乙個插補題乙個小計算題 第一章1 它是機械工業的發展方向。數控技術是機電一體化技術中的核心技術,機電一體化技術的另外乙個重要表現形式是機械人技術。2 系統論 資訊理論和控制論是數控技術的理論基礎,微電子...

數控技術及應用知識點總結

1 數控技術是利用數位化資訊對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。2 數控系統是用來實現數位化資訊控制的硬體和軟體的整體 其核心裝置是數控裝置。3 帶有自動刀具交換裝置的數控工具機稱為加工中心。4 在加工中心的基礎上,通過增加多工作台自動交換裝置及其他相關裝置所組成的加工單元為柔性加工單元。5 在...

數控技術總結

3 按功能水平分類,為低檔 中檔 高檔。4 按工藝用途分類,有數控的車床 銑床 磨床與齒輪加工工具機等。數控加工中心是一種帶有自動換刀裝置的數控工具機,能自動換刀和轉位。它以工件為中心,能實現工件在一次裝夾後自動的完成多種工序的加工。它的優點是開發新小產品。四 工具機的分類 1 按自動化程度分 手動...