制造設(shè)備與系統(tǒng)控制復(fù)習(xí)大綱(編輯修改稿)
2025-08-31 14:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 控制，以便加工出給定的軌跡。適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)分類，其主要特點(diǎn)：（1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 特點(diǎn)：沒有位置檢測(cè)裝置，指令信號(hào)是單向的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，價(jià)格便宜，精度一般不高。用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車、銑、線切割機(jī)床。（2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 特點(diǎn):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，通過檢測(cè)伺服電機(jī)或絲杠的角位移間接計(jì)算出機(jī)床工作臺(tái)等執(zhí)行部件的實(shí)際位置值，然后與指令位置值進(jìn)行比較，進(jìn)行差值控制。（3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 特點(diǎn)：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。進(jìn)行差值控制，修正誤差，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。數(shù)控編程介紹從分析零件圖紙開始，經(jīng)過工藝分析、數(shù)學(xué)處理到獲得數(shù)控機(jī)床所需的數(shù)控加工程序的全過程叫做數(shù)控編程。編程方法：手工編程和自動(dòng)編程數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量數(shù)控機(jī)床的最小位移量（最小設(shè)定單位，最小編程單位，最小指令增量，脈沖當(dāng)量（步進(jìn)電機(jī)））是指數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)脈沖指令后,經(jīng)伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、放大、反饋后推動(dòng)機(jī)床上的工件（或刀具）實(shí)際移動(dòng)的最小位移量。坐標(biāo)軸的確定ISO標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系X、Y、Z表示；A、B、C滿足右手螺旋規(guī)則。常稱基本坐標(biāo)系。座標(biāo)軸的正方向是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件而運(yùn)動(dòng)來確定?；咀鴺?biāo)軸：規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸，用X、Y、Z表示；回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸：圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸，分別用A、B、C表示；附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系的直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸，用U、V、W表示。機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)。數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)定義為主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車床端面的交點(diǎn)。工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)（工件原點(diǎn)）所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件的回轉(zhuǎn)中心與工件右端面或左端面的交點(diǎn)上。工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)關(guān)系的確定：1) 由編程人員確定,用于編程。2)工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)或工件零點(diǎn)，可用程序指令來設(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)。絕對(duì)坐標(biāo)系編程和相對(duì)坐標(biāo)系編程（增量）絕對(duì)坐標(biāo)系：工件所有點(diǎn)的坐標(biāo)值均基于某一固定坐標(biāo)（機(jī)床或工件） 原點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系。相對(duì)坐標(biāo)系：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系（增量坐標(biāo)系）。常見指令G指令 M指令 M、S、T、D★數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、拋物線插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、漸開線插補(bǔ)、正弦線插補(bǔ)、樣條曲線插補(bǔ)和球面螺旋線插補(bǔ)等。CNC裝置的插補(bǔ)算法：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)特點(diǎn)：①每次插補(bǔ)的結(jié)果僅產(chǎn)生一個(gè)單位的行程增量（一個(gè)脈沖當(dāng)量）。以一個(gè)脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)。②運(yùn)算簡(jiǎn)單，用硬件電路實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算速度快。③插補(bǔ)速度與進(jìn)給速度密切相關(guān)。該方法一般用于進(jìn)給速度不是很高的數(shù)控系統(tǒng)或開環(huán)控制系統(tǒng)中?；鶞?zhǔn)脈沖插補(bǔ)有多種方法，最常用的是逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法和數(shù)字積分插補(bǔ)法。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)特點(diǎn)：①插補(bǔ)程序以一定的時(shí)間間隔定時(shí)（插補(bǔ)周期）運(yùn)行，在每個(gè)周期內(nèi)根據(jù)進(jìn)給速度計(jì)算出各坐標(biāo)軸在下一
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