【正文】 8 P4854 P4348 P4143 分析零件圖紙 確定加工工藝 數(shù)值計(jì)算 編 程 制作控制介質(zhì) 機(jī)床、夾具等 修改程序 傳輸程序 機(jī)床執(zhí)行 仿真試切 11 6）、換刀點(diǎn)需要精心設(shè)計(jì)位置。 動(dòng)作 3：孔的加工，以某種方式執(zhí)行孔的 加工。 、、、、、 10. 工件坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系三者間有什么聯(lián)系。 建立機(jī)床坐標(biāo)系采用符合右手定則的笛卡爾直角坐標(biāo)系，中指指向 Z 軸正方向 Z 軸由傳遞主切削動(dòng)力的主軸決定，即主軸軸線或平行于它的定義為 Z 軸，大拇指指向 X 軸正方向，X 軸一般為水平方向且垂直于 Z 軸。它在機(jī)床裝配調(diào)試時(shí)就確定下來，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參照點(diǎn)。 A、 B、 C 旋轉(zhuǎn)軸與 X、 Y、 Z 軸依次對(duì)應(yīng)?！疽彩羌庸ぷ鴺?biāo)系】 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般可以使用預(yù)置寄存的方法設(shè)定工件坐標(biāo)系，也可以用手工輸入方式設(shè)置。 12 答：刀具半徑補(bǔ)償指令有 G4 G42 和 G40。 圖形交互自動(dòng)編程系統(tǒng)的信息處理過程 包括下面 四 個(gè)階段 （ 1）幾何造型 ， （ 2）刀具路徑的產(chǎn)生 ， （ 3）后置處理 和（ 4）程序輸出。 （ 2）刀具路徑的產(chǎn)生 圖形交互自動(dòng)編程的刀具軌跡的生成是面向屏幕上的圖形交互進(jìn)行的。由于各種機(jī)床使用的控制系統(tǒng)不同，所用的數(shù)控加工程序其指令代碼及格式也有所不同。 、、、 、、 、 13. 簡(jiǎn)要說明語言程序自動(dòng)編程及其基本工作過程。數(shù)控語言描述零件圖的幾何形狀、尺寸、幾何元素 13 間的相互關(guān)系（相交、相切、平行等）以及加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)順序、工藝參數(shù)等。編譯程序是根據(jù)數(shù)控語言的要求，結(jié)合生產(chǎn)對(duì)象和具體的計(jì)算機(jī)，由專家應(yīng)用匯編語言或高級(jí)語言編好的一套龐大的 程序系統(tǒng)。按照零件圖樣用數(shù)控語言編寫的計(jì)算機(jī)輸入程序稱為零件源程序。在編譯程序的支持下，計(jì)算機(jī)就能對(duì)零件源程序進(jìn)行如下的處理： （ 1）翻譯階段 翻譯階段即語言處理階段。根據(jù)幾何名字將其幾何類型和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)存入信息單元表，供計(jì)算階段使用。其主要的任務(wù)是處理連續(xù)運(yùn)動(dòng)語句。按照計(jì)算階段的信息，通過后置處理即可生成符合具體數(shù)控機(jī)床要求的零件加工程序。 P58 答： 試切、刀具軌跡仿真、三 維動(dòng)態(tài)切削仿真和虛擬加工仿真等方法 。設(shè)零件輪廓曲線的數(shù)學(xué)方程為 Y=f（ X）。 （ 3）過 a 點(diǎn)作斜率為 K 的直線，則得到直線插補(bǔ)段 ab，其方程式為 Y－ Ya =K（ X－ Xa） （ 4）求直線插補(bǔ)節(jié)點(diǎn) b 的坐標(biāo)。此種方法的不足之處是直線插補(bǔ)段的聯(lián)結(jié)處不光滑，使用圓弧插補(bǔ)段逼近，可以避免這一缺點(diǎn)。（曲線方程） （曲線切線方程） （允差圓方程） （允差圓切線方程） （曲線方程 ） （直線插補(bǔ)段方程） 16 如此求得的一系列點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)。 、、、、、17. 簡(jiǎn)要說明用圓弧分割法逼近曲線 y=f(x)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算過程。 圖 39 曲率圓法圓弧段逼近 重復(fù)以上計(jì)算即可求出所有節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)及圓弧的圓心坐標(biāo)。 答： 插補(bǔ)就是通過一種插補(bǔ)程序的軟件在已知曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)和進(jìn)給速度的條件下，在曲線的起、終點(diǎn)之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。具體地說，插補(bǔ)是 CNC 裝置根據(jù)輸入的工件輪廓數(shù)據(jù) ， 通過計(jì)算，把工件輪廓描述出來， 一 邊計(jì)算 一 邊根據(jù)計(jì)算的結(jié)果向各坐標(biāo)軸發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，使機(jī)床在相應(yīng)的坐標(biāo) 方向上移動(dòng)一個(gè)單位位移量 (脈沖當(dāng)量 )，將工件加工成所需的輪廓形狀。當(dāng)點(diǎn) I（ Xi,Yi）在直線與 Y 軸之間 時(shí)，有 Fi0；若要接近直線段，須向 +X 方向移動(dòng)。 或 max(Xe, Ye) ??，進(jìn)給一步做減 1 計(jì)數(shù)，直至減到 0 為止。 △ t (JV)+(JR) △ S 、、、、、 21. 簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的插補(bǔ)原理。 、、、、 、、 23. 解釋零件加工程序輸入數(shù)據(jù)處理，簡(jiǎn)要說明數(shù)據(jù)處理主要包括什么內(nèi)容？ P80 答： 零件加工程序段通過輸入，被送到零件程序緩沖器 BS，程序段中包含了零件上某一段輪被積函數(shù)寄存器 余數(shù)寄存器（累加寄存器） 全加器 20 廓的幾何和運(yùn)動(dòng)信息。 譯碼的主要 功能是將用戶程序翻譯成便于數(shù)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理的格式，將數(shù)據(jù)信息和控制信息按規(guī)定的格式存儲(chǔ)譯碼結(jié)果緩沖器 DS 中。速度計(jì)算的結(jié)果存放在系統(tǒng)工作緩存器 AS 中。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) CNC 由 數(shù)控程序、輸入 /輸出設(shè)備、 CNC 裝置、 PLC、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置 （包括檢測(cè)裝置） 組成。 3） 、插補(bǔ)功能： CNC 裝置的插補(bǔ)功能分為粗插補(bǔ)和 精插補(bǔ)。 輔助功能 包括主軸的啟動(dòng)與停止、正反轉(zhuǎn)、切削液的接通斷開、換刀等，由 PLC 或 I/O 接口實(shí)現(xiàn) / 5） 、還可以包括人機(jī)對(duì)話編程功能、字符圖形顯示功能、測(cè)量和補(bǔ)償功能、固定循環(huán)功能、監(jiān)測(cè)和診斷功能、輸入、輸出和通信功能等可選功能。 P100 答： 多 微處理器 CNC 裝置 一般采用總線互聯(lián)方式，典型的結(jié)構(gòu)有共享總線、共享存儲(chǔ)器以及它們的混合形式。 3）使用維護(hù)方便。 數(shù)字式測(cè)量裝置的特點(diǎn) 是： 1）被測(cè)量的量轉(zhuǎn)換為脈沖個(gè)數(shù)，便于顯示和處理。 答： 增量式測(cè)量的特點(diǎn)是 只測(cè)量位移增量，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量裝置簡(jiǎn)單，任何一個(gè)對(duì)中點(diǎn)都可以作為測(cè)量的起點(diǎn)。裝置分辨精度要求越高、量程越大結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜。 定尺與滑尺 平行安裝且保持一定間隙即 有均勻的氣隙，在定尺表面制有連續(xù)平面繞組，繞組節(jié)距為 P。當(dāng)定尺與滑尺重合時(shí)，如圖中的 a 點(diǎn)，此時(shí)的感應(yīng)電壓最大。當(dāng)移動(dòng)到一個(gè)節(jié)距的 e 點(diǎn)時(shí)，電壓幅值與 a 點(diǎn)相同。 、 、、、、、 32. 感應(yīng)同步器的特點(diǎn)是什么？ 答： （ 1）精度高。 （ 2）工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)。使用時(shí)需要加防護(hù)罩，防止切屑進(jìn)入定尺和滑尺之間劃傷導(dǎo)。 （ 3）維護(hù) 簡(jiǎn)單，壽命長。另外，定尺的節(jié)距誤差有平均補(bǔ)償作用，定尺本身的精度能做得很高，其精度可以達(dá)到 177?；呙恳苿?dòng)一個(gè)節(jié)距，感應(yīng)電壓就變化一個(gè)周期。在錯(cuò)開 1/4 節(jié)距的 b 點(diǎn)，感應(yīng)電壓為零。它們相對(duì)于定尺繞組在空間錯(cuò)開 1/4 節(jié)距（ 1/4P）。 答： 直線感應(yīng)同步器 是利用電磁耦合原理將位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行位置檢測(cè)。由于某種事故造成停機(jī)后由于對(duì)未知沒有特定的標(biāo)記所以不具有位置記憶能力。 3）測(cè)量裝置簡(jiǎn)單，脈沖信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)。 、 、、、、、 29. 數(shù)字式測(cè)量裝置的特點(diǎn)是什么。 P115 答： 1）在數(shù)控機(jī)床工作環(huán)境中，受溫度和濕度影響小，能長期保持精度不變，抗干擾能力強(qiáng)。 P9 95 答： 多微處理器 CNC 裝置體系結(jié)構(gòu)有 主從結(jié)構(gòu)、多主結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)。一般都包括直線和圓弧插補(bǔ)，高檔的還包括拋物線插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、正弦插補(bǔ)和樣條曲線插補(bǔ)等功能。 P92 答： 1） 、控制功能：反映 CNC 裝置能控制的軸數(shù)和能同時(shí)控制的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)，聯(lián)動(dòng)可以完成輪廓軌跡的加工；控制軸數(shù)越多特別是同時(shí)控制軸數(shù)越多則 CNC 裝置功能越強(qiáng)， CNC 裝置也越復(fù)雜，編程也越困難。 、、、、、 24. 簡(jiǎn)要說明計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC）系統(tǒng)及其基本組成部分。 速度計(jì)算主要解決加工運(yùn)動(dòng)中的速度問題 。所以數(shù)據(jù)處理程序又稱為插補(bǔ)準(zhǔn)備程序。這些微小直線段是根據(jù)程編進(jìn)給速度（ F 指令），將給定軌跡按每個(gè)插補(bǔ)周期 TS 對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量（輪廓步長或進(jìn)給步長Δ L）來分割的。 答： 1） 、數(shù)字積分法原理 19 圖 6 DDA 法原理 函數(shù)的積分運(yùn)算變成了變量的累加運(yùn)算，如果δ足夠小時(shí)，則累加求和運(yùn)算代替積分運(yùn)算所引入的誤差可以不超過所允許的誤差。 2） 、進(jìn)給 加工 方向規(guī)定 規(guī)定為： 當(dāng) Fi≥ 0時(shí)向 +X 方向移動(dòng)一個(gè)單位； 新加工點(diǎn) Mi+1的坐標(biāo)為 : Xi+1= Xi +1, Yi+1=Yi 當(dāng) Fi0時(shí)向 +Y 方向移動(dòng)一個(gè)單位； 新加工點(diǎn) Mi+1的坐標(biāo)為 : Xi+1= Xi, Yi+1=Yi+1 18 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)原理圖 3） 、偏差計(jì)算 設(shè)當(dāng)前切削點(diǎn) Mi(Xi,Yi)， 偏差 判別函數(shù) 為 Fi=XeYiXiYe 則根據(jù)偏差公式 當(dāng) Fi≥ 0 新加工點(diǎn) Mi+1 的 坐標(biāo)為 : Xi+1= Xi +1, Yi+1=Yj 偏差 遞推公式 為 : Fi+1=XeYi－ (Xi +1) Yi = Fi－ Ye 當(dāng) Fi0 新加工點(diǎn) Mi+1 的 坐標(biāo)為 : Xi+1= Xi, Yi+1=Yi+1 偏差 遞推公式 為 : Fi+1=Xe (Yi+1) － X Ye ＝ Fi +Xe 4） 、終點(diǎn)判別方法 A ：設(shè)置減法計(jì) 數(shù)器 Xe??X ， Ye ??Y。 答： 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ) 就是 每走一步都將加工點(diǎn)與給定軌跡進(jìn)行比較，以確定下一步進(jìn)給方向。插補(bǔ)完一個(gè)程序段 (即加工一條曲線 )通常需經(jīng)過若干次插補(bǔ)周期。 、、、、、 18. 簡(jiǎn)述插補(bǔ) 的基本概念。 已知輪廓曲線 Y=f（ X）如圖 39 所示，從曲線的起點(diǎn)開始，作與曲線內(nèi) 切的曲率圓，求出曲率圓的中心。坐標(biāo)增量 ?X 取得愈小則 δ 差愈小，這使得節(jié)點(diǎn)增多，程序段也增多，編程費(fèi)用高，但等間距法計(jì)算較簡(jiǎn)單。 答： 等間距法 ： 就是將某一坐標(biāo)軸劃分成 相等的間距 。 （ 5）按以上步驟順次求得 c， d、? 各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。其圓方程為 222 ）（）（允 aa YYXX ????? （ 21） 式中 Xa、 Ya 為已知的 a 點(diǎn)坐標(biāo)值。 【 P52】 等誤差法 ： 是使逼近線段的誤差相等，且等于 δ允，所以此法較上兩種方法合理，特別適合曲率變化較大的復(fù)雜曲線輪廓 。目前，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)還可通過屏幕圖形顯示或由繪圖機(jī)繪出圖形，用自動(dòng)繪出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡圖形，可以檢查數(shù)據(jù)輸入的正確性，以使程編員分析錯(cuò)誤的性質(zhì)并予以修改。對(duì)于其他的語句也要以規(guī)定的形式處理并存儲(chǔ)。另外在翻譯階段，還要進(jìn)行十 — 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換和語法檢查等項(xiàng)工作。如圖 245 所示，首先分析語句的類型，當(dāng)遇到幾何定義語句時(shí)，則轉(zhuǎn)入幾何定義處理程序。編譯程序也稱為系統(tǒng)處理程序，是自動(dòng)編程的核心部分。 【下面是具體解釋】 圖 244 自動(dòng)編程處理過程 它分成由數(shù)控語言編寫的零件源程序、通用計(jì)算機(jī)和編譯程序（系統(tǒng)軟件）三個(gè)組成部分。 編譯程序是把輸入計(jì)算機(jī)中的零件源程序翻譯成為等價(jià)的目標(biāo)程序（ NC 加工程序）的程序。數(shù)控語言是由字母、數(shù)字及規(guī)定好的一套基本符號(hào)，按一定的詞匯及語法規(guī)則組成的語言，用來描述工件、刀具幾何形狀和刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)等。 （ 4）程序輸出 由于圖 形交互式自動(dòng)編程軟件在編程過程中，可在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動(dòng)生成刀位軌跡圖形文件和數(shù)控加工文件，所以程序的輸出可以通過計(jì)算機(jī)的各種外部設(shè)備進(jìn)行。軟件將自動(dòng)從圖形文件中提取編程所需的信息，進(jìn)行分析判斷，計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并 將其轉(zhuǎn)換為刀具位置數(shù)據(jù)，存入指定的刀位文件中或直接進(jìn)行后置處理，生成數(shù)控加工程序，同時(shí)在屏幕上顯示出刀具軌跡圖形。自動(dòng)編程過程中，軟件將根據(jù)加工要求自動(dòng)提取這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析判斷和必要的數(shù)學(xué)處理，以形成加工的刀位軌跡數(shù)據(jù)。 P5657 答： 圖形交互式自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）軟件的圖形編程功能，將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，形成零件的圖形文件，或者直接調(diào)用由 CAD 系統(tǒng)完成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件中的零件圖形 文件，然后再直接調(diào)用計(jì)算機(jī)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)控編程模塊，進(jìn)行刀具軌跡處理，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)零件加工軌跡的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算和數(shù)學(xué)處理，從而生成刀位文件。還有 G54G59。工件 坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的設(shè)定與機(jī)床坐標(biāo)系一致，也叫 編程坐標(biāo)系 。其作用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的起始點(diǎn)。取 刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?各軸的正方向