【正文】 該復(fù)習(xí)資料僅供參考數(shù)控技術(shù)參考復(fù)習(xí)提綱第一章 數(shù)控技術(shù)概論什么是機(jī)床數(shù)控技術(shù) (Numerical Control Technology,NC）?答：用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。什么是數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Machine Tools）?答：數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用代碼，或其它符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。機(jī)床本體：216。主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（工作臺(tái)、拖板以及相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）216。支承件（立柱、床身等）216。特殊裝置（刀具自動(dòng)交換系統(tǒng)、工件自動(dòng)交換系統(tǒng)）216。輔助裝置（如排屑裝置等）什么是數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control System）?答：是一種程序控制系統(tǒng)，它能邏輯地處理輸入到系統(tǒng)中的數(shù)控加工程序，控制數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)并加工出零件。什么是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control，CNC）?答：是以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控技術(shù)組成：計(jì)算機(jī)數(shù)控、位置控制板、PLC接口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)：適應(yīng)性、靈活性好；精度高、質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高；勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好；有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理；使用、維護(hù)技術(shù)要求高。數(shù)控機(jī)床的適用范圍：當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量較小時(shí)，宜采用通用機(jī)床；當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，宜采用專(zhuān)用機(jī)床；當(dāng)零件復(fù)雜程度較高時(shí)，宜采用數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)分 類(lèi) 方 法數(shù)控機(jī)床類(lèi)型按運(yùn)動(dòng)控制方式點(diǎn)位直線輪廓按伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)半閉環(huán)閉環(huán)按功能水平經(jīng)濟(jì)型中檔型高檔型按工藝方法金屬切削數(shù)控機(jī)床金屬成形數(shù)控機(jī)床特種加工數(shù)控機(jī)床點(diǎn)位控制：僅實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的精確定位運(yùn)動(dòng)；對(duì)軌跡不作控制要求；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行任何加工。適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和數(shù)控測(cè)量機(jī)。直線控制：不僅要求控制點(diǎn)到點(diǎn)的精確定位，而且要求機(jī)床工作臺(tái)或刀具（刀架）以給定的進(jìn)給速度，沿平行于坐標(biāo)軸的方向或與坐標(biāo)軸成45176。角的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削加工。輪廓控制：對(duì)多個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制，使之協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)(坐標(biāo)聯(lián)動(dòng))，使刀具相對(duì)工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行連續(xù)切削加工。適用范圍：數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機(jī)床。開(kāi)環(huán)控制：沒(méi)有位置檢測(cè)裝置，信號(hào)單向；一般以步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動(dòng)部件；速度、精度低（受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和工作頻率以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度的影響）；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、成本低、調(diào)試維修方便；適用范圍：精度不高的經(jīng)濟(jì)型、中小型數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制：帶有位置檢測(cè)裝置,安裝在機(jī)床刀架或工作臺(tái)等執(zhí)行部件上,隨時(shí)檢測(cè)執(zhí)行部件的實(shí)際位置。差值控制，誤差修正，直到消除。加工精度很高,但由于它將絲杠螺母副及工作臺(tái)導(dǎo)軌副這些大慣量環(huán)節(jié)放在閉環(huán)之內(nèi),系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響,調(diào)試?yán)щy,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。半閉環(huán)控制：帶有位置檢測(cè)裝置，常安裝在伺服電機(jī)上或絲杠的端部；可以獲得穩(wěn)定的控制特性（其系統(tǒng)的穩(wěn)定性雖不如開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好），調(diào)試比較方便，價(jià)格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜。適用范圍：廣泛應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床：步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)，功能簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精度中等，能滿(mǎn)足加工形狀比較簡(jiǎn)單的直線、圓弧及螺紋加工。一般控制軸數(shù)在3軸以下，脈沖當(dāng)量（分辨率），快速進(jìn)給速度在10m／min以下。中檔型數(shù)控機(jī)床：采用交流或直流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)4軸或4軸以下聯(lián)動(dòng)控制，脈沖當(dāng)量為1mm，進(jìn)給速度為1524m／min，一般采用16位或32位處理器，具有RS232C通信接口、DNC接口和內(nèi)裝PLC，具有圖形顯示功能及面向用戶(hù)的宏程序功能。高檔型數(shù)控機(jī)床：采用交流伺服電機(jī)形成閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始采用直線伺服電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)5軸以上聯(lián)動(dòng)，脈沖當(dāng)量（分辨率），進(jìn)給速度可達(dá)100m／min以上。一般采用32位以上微處理器，形成多CPU結(jié)構(gòu)。編程功能強(qiáng)，具有智能診斷、聯(lián)網(wǎng)和通信功能。按工藝方法分類(lèi)：分為：金屬切削數(shù)控機(jī)床、金屬成形數(shù)控機(jī)床、特種加工數(shù)控機(jī)床。也可分為：普通數(shù)控機(jī)床（指加工用途、加工工藝單一的機(jī)床）和加工中心（指帶有自動(dòng)換刀裝置、能進(jìn)行多工序加工的機(jī)床）。智能“4M”系統(tǒng)：在制造過(guò)程中，加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑，將測(cè)量( Measurement)、建模(Modeling)、加工(Manufacturing)、機(jī)器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測(cè)量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。第二章 數(shù)控加工程序編制基礎(chǔ)數(shù)控程編概念：從分析零件圖紙開(kāi)始，經(jīng)過(guò)工藝分析、數(shù)學(xué)處理到獲得數(shù)控機(jī)床所需的數(shù)控加工程序的全過(guò)程叫做數(shù)控程編。坐標(biāo)軸的命名及方向：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在加工過(guò)程中無(wú)論是刀具移動(dòng)，工件靜止，還是工件移動(dòng)，刀具靜止，一般都假定工件相對(duì)靜止不動(dòng)，而刀具在移動(dòng)，并同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向作為坐標(biāo)軸的正方向。坐標(biāo)數(shù)：采用數(shù)字控制的運(yùn)動(dòng)方向的個(gè)數(shù)聯(lián)動(dòng)數(shù)：數(shù)控系統(tǒng)能同時(shí)控制的坐標(biāo)數(shù)（2坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工－－6坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工）機(jī)床坐標(biāo)系：是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，用于確定被加工零件在機(jī)床中的坐標(biāo)、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置（如換刀點(diǎn)、參考點(diǎn)）以及運(yùn)動(dòng)范圍（如行程范圍、保護(hù)區(qū)機(jī)床原點(diǎn)：是機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn), 是機(jī)床上固定的點(diǎn)，一般不允許用戶(hù)改變。數(shù)控車(chē)一般在卡盤(pán)前后端面的中心，數(shù)控銑各廠家不一樣，有的工作臺(tái)中心，有的行程終點(diǎn)等。機(jī)床參考點(diǎn)：是用于對(duì)機(jī)床工作臺(tái)、滑板與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和控制的點(diǎn)，一般設(shè)在機(jī)床各軸正向極限的位置。采用增量式測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)后，都必須做回零操作，使刀具或工作臺(tái)回到參考點(diǎn)，將會(huì)顯示出機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)1) 由編程人員確定,用于編程；2)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱(chēng)為工件原點(diǎn)或工件零點(diǎn)，可用程序指令來(lái)設(shè)置和改變；3)根據(jù)編程需要，在一個(gè)加工程序中可一次或多次設(shè)定或改變工件原點(diǎn)。加工程序結(jié)構(gòu)與格式：O0001；程序名N10 G92 X0 Y0 ；N20 G90 G00 S300 M03；N30 G01 Y50 .0 F150 ；……N110 M30；程序結(jié)束指令宏指令與宏程序把具有某種功能的一組指令，像子程序一樣存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并將該組指令用一個(gè)指令代表。最大特點(diǎn)：除了使用正常的CNC指令外，可以進(jìn)行變量運(yùn)算，用宏指令給變量設(shè)定實(shí)際值。何謂工藝指令？數(shù)控加工過(guò)程中的各種動(dòng)作都是事先由程編人員在程序中用指令的方式予以規(guī)定的，主要包括準(zhǔn)備功能G代碼、輔助功能M代碼、進(jìn)給功能F代碼、主軸轉(zhuǎn)速功能 S代碼、刀具功能T代碼等。準(zhǔn)備功能G代碼和輔助功能M代碼統(tǒng)稱(chēng)為工藝指令，是程序段的主要組成部分。準(zhǔn)備功能G代碼在插補(bǔ)運(yùn)算之前需要規(guī)定，為插補(bǔ)運(yùn)算作好準(zhǔn)備的工藝指令。如：G1G0G0G81模態(tài)代碼：一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同組其它G代碼所代替。非模態(tài)代碼：僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效。數(shù)控編程中的常用指令絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)編程指令G90、G91 快速點(diǎn)定位指令G00直線插補(bǔ)指令G01 圓弧插補(bǔ)指令G02/G03 刀具半徑補(bǔ)償建立與取消指令G41/G4G40刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償建立與取消指令G43/G4G49刀具補(bǔ)償功能應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)：1)簡(jiǎn)化程編工作；2)實(shí)現(xiàn)粗、精加工；3)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外型面的加工。坐標(biāo)平面選擇指令G17(XY面)、G18(ZX面)、G19(YZ面)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G92用G54G59指令設(shè)定工件坐標(biāo)系操作者在實(shí)際加工前，測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的偏置值，并在數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定。這個(gè)值叫做“工件零點(diǎn)偏置”。暫停（延遲）指令G04 G04指令是根據(jù)暫停計(jì)時(shí)器預(yù)先給定的暫停時(shí)間停止進(jìn)給。它的功能是使刀具作短時(shí)間（幾秒鐘）的無(wú)進(jìn)給光整加工，用于車(chē)槽、鏜孔、锪孔等場(chǎng)合。極坐標(biāo)指令G16（建立）、G15（取消）參考點(diǎn)返回：參考點(diǎn)是機(jī)床上的固定點(diǎn)，一般作為換刀和坐標(biāo)系測(cè)量零點(diǎn)等使用，通過(guò)參考點(diǎn)返回功能G28可以很容易移動(dòng)到參考點(diǎn)上。G28G91X0Y0Z0；比例縮放（G5G50) G51 XYZP；X、Y、Y縮放中心,P縮放倍數(shù)G51XYZIJK；X、Y、Z縮放中心，I、J、K各軸縮放倍數(shù)，倍率為負(fù)，實(shí)現(xiàn)鏡像G50縮放取消坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)指令（G68，G69) G17/G18/G19 G68 aXYZbR； 旋轉(zhuǎn)中心（X、Y、Z）,R旋轉(zhuǎn)角度，逆（正）G69 取消F、S、T代碼主要內(nèi)容F—模態(tài)代碼 代碼法 直接給定法G94表示進(jìn)給速度與主軸速度無(wú)關(guān)的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）；G95表示與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)的主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r），如車(chē)螺紋、攻絲等。S—切削速度G96 S160表示控制主軸轉(zhuǎn)速，使切削點(diǎn)的線速度始終保持在160m/min；G97 S1000表示注銷(xiāo)G96，即主軸不是恒線速度，其轉(zhuǎn)速為1000