【正文】 式伺服步進電動機。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個進給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后，驅(qū)動步進電動機旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)傳動機構(gòu)帶動工作臺移動。這類系統(tǒng)信息流是單向的，即進給脈沖發(fā)出去以后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制。：由伺服電動機、比較線路、伺服放大線路、速度檢測器和安裝在工作臺上的位置檢測器組成。這種系統(tǒng)將檢測裝置裝在移動部件上，對工作臺實際位移量進行自動檢測并與指令值進行比較，用差值進行控制。: 將檢測裝置裝在伺服電機軸或傳動裝置末端，間接測量移動部件位移來進行位置反饋的進給系統(tǒng)。這類伺服系統(tǒng)的位置檢測點是從驅(qū)動電機（常用交直流伺服電機）或絲杠端引出，通過檢測電機和絲杠旋轉(zhuǎn)角度來間接檢測工作臺的位移量，而不是直接檢測工作臺的實際位置。？試用框圖表示其各部分之間的關(guān)系，并簡述它們的基本功能。圖P2測量裝置：是指位置和速度測量裝置，它是實現(xiàn)速度閉環(huán)控制（主軸、進給）和位置閉環(huán)控制（進給）的必要裝置。主軸伺服系統(tǒng)：實現(xiàn)零件加工的切削運動，其控制量為速度。：P5（加工功能）分為幾類？它們各適用于什么場合？點位控制數(shù)控機床（用于加工平面內(nèi)的孔系，只要有數(shù)控鉆床、印刷電路板鉆孔機、數(shù)控鏜床數(shù)控沖床、三坐標測量機等）、直線控制數(shù)控機床(早期兩坐標數(shù)控車床可用于加工臺階軸、簡易的三坐標軸蘇航空銑床可用于平面的銑削加工、現(xiàn)代組合機床采用數(shù)控進給伺服控制系統(tǒng)，驅(qū)動動力頭可帶著多軸箱管軸向進給進行鉆、鏜銷加工。）輪廓控制數(shù)控機床（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于加工曲線和曲面形狀零件的數(shù)控機床。）、系統(tǒng)穩(wěn)定性及經(jīng)濟性三方面，比較開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)劣。開環(huán)系統(tǒng)：步進電機驅(qū)動，無位置檢測裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，精度低，易于維修半閉環(huán)系統(tǒng)：直、交流的伺服電機驅(qū)動，角位移檢測裝置，中等精度閉環(huán)系統(tǒng)：直、交流的伺服電機驅(qū)動，線位移檢測裝置，精度較高13. NC機床適用于加工哪些類型零件P10，不適用于哪些類型的零件，為什么？適用的：輪廓形狀復(fù)雜的零件表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件精度要求高的零件超精密、超低表面粗糙度的零件帶一些特殊類型螺紋的零件不適用的：①需要長時間占機人工調(diào)整的粗加工內(nèi)容②必須按照專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容③毛坯上的加工余量不充分或不穩(wěn)定的加工部分④一面加工一面不加工，其加工面又不能作為定位面的部分⑤簡單的粗加工面⑥必需使用細長銑刀加工的部位 不適用于生產(chǎn)批量大的零件（當然不排除其中個別工序用數(shù)控機床加工）；裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件；加工余量很不穩(wěn)定，且數(shù)控機床上無在線檢測系統(tǒng)可自動調(diào)整零件坐標位置的；必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件。 切削三要素：切削速度、進給速度、切削深度 手工編程的步驟 圖P17工藝規(guī)程：為了達到圖樣零件的各項要求而采用的加工方法，它包括機床、刀具的選用，工件和刀具的裝夾方法，加工順序及每道工序所選用的切削參數(shù)（F、S、T等）以及應(yīng)達到的幾何尺寸和光潔度要求等內(nèi)容。數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容：選擇并確定數(shù)控加工的內(nèi)容，對零件圖紙進行數(shù)控工藝分析，零件圖形的數(shù)字處理及編程尺寸設(shè)定值的確定，數(shù)控教工工藝方案制定，公布進給路線的確定，選擇數(shù)控機床的類型，刀具夾具量具的選擇和設(shè)計，切削參數(shù)的確定，加工程序的編寫，校驗和修改，首件試加工與現(xiàn)場問題處理。數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定形與歸檔。工件原點：在零件圖樣上選定某一點為原點（這個點稱為工件原點，通常是對刀點）。何謂對刀點？確定對刀點時應(yīng)考慮哪些因素？對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置 對刀點的選擇原則如下：（1）所選的對刀點應(yīng)使程序編制簡單；（2）對刀點應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置；（3）對刀點應(yīng)選在加工時檢驗方便、可靠的位置；（4）對刀點的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。加工路線的確定：P23（1）選擇最短加工路線（2）盡可能避免徑向切入和切出。（3）應(yīng)保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。程序編制中的誤差 P24第一類：在直接加工零件的過程中產(chǎn)生的誤差。 第二類：編程時產(chǎn)生的誤差。Δa算法誤差 Δb計算誤差 Δc圓整誤差（Δc處理方法有：逢奇偶四舍五入法、小數(shù)累進法等)數(shù)控加工方法: ：平面孔系零件孔數(shù)較多或孔位精度要求較高，一般采用數(shù)控鉆床與鏜床加工，只要求有點位控制。：旋轉(zhuǎn)體類零件常用數(shù)控車床或數(shù)控磨床來加工，特別是車削零件的毛坯多為棒料或鍛坯，加工余量較大且不均勻，因此在編程中，粗車的加工路線是需要重點考慮的問題。：平面輪廓零件常用銑床加工。：（1）“行切法”加工（2）三軸聯(lián)動加工（3）四軸聯(lián)動加工（4）五軸聯(lián)動加工何謂機床坐標系?何謂工件坐標系？如何根據(jù)X、Z軸的正向判定Y的正向？機床坐標系：以機床原點為坐標系原點的坐標系，是機床固有的坐標系，它具有唯一性。當機床完成回零操作后，該坐標系就建立好了，數(shù)控機床上的各點相對于該坐標系的位置是唯一固定的。但應(yīng)注意，機床的有效工作區(qū)域通常都遠遠大于實際被加工工件的范圍，故機床坐標系一般不作為編程坐標系，因此還需建立工件坐標系。工件坐標系：工件坐標系是為了編程的方便和提高加工程序的通用性而設(shè)立的，通常編程人員在編程時可以不考慮工件在機床的安裝位置，而只需在零件圖樣上選定某一定點為原點（這個點成為工件原點，通常是對刀點），并建立一個坐標系，這個坐標系就是工件坐標系。利用已確定的X、Z坐標軸的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，便可確定坐標軸的正方向?；c：零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的連接點稱為基點。刀位點：是指刀具的定位基準點。絕對坐標：將刀具運動位置的坐標值表示為相對于坐標原點的距離，這種坐標的表示法稱之為絕對坐標表示法。如圖1所示。大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都以G90指令表示使用絕對坐標編程相對坐標：將刀具運動位置的坐標值表示為相對于前一位置坐標的增量，即為目標點絕對坐標值與當前點絕對坐標值的差值，這種坐標的表示法稱之為相對坐標表示法。大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都以G91指令表示使用相對坐標編程，有的數(shù)控系統(tǒng)用X、Y、Z表示絕對坐標代碼，用U、V、W表示相對坐標代碼。在一個加工程序中可以混合使用這二種坐標表示法編程。何謂刀具半徑補償，刀具半徑補償?shù)膭幼鞣譃槟娜齻€階段？在零件輪廓加工中,由于刀具總有一定的半徑,刀具中心的運動軌跡與所需要加工零件的實際輪廓并不重合,而是偏移一個刀具半徑值, 這種根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實時自動生成刀具中心軌跡的功能稱為刀具半徑補償功能。1．刀補建立：刀具從起點接近工件，在編程軌跡基礎(chǔ)上，刀具中心向左（G41）或向右（G42）偏離一個偏置量的距離。不能進行零件的加工。2．刀補進行：刀具中心軌跡與編程軌跡始終偏離一個偏置量的距離。3．刀補撤消：刀具撤離工件，使刀具中心軌跡終點與編程軌跡終點（如起刀點）重合。不能進行加工。什么是數(shù)控加工的走刀路線（加工路線）？確定走刀路線時，要考慮些什么問題？走刀路線就是描述加工過程中刀具相對于工件的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。加工路線的選擇：（1）選擇最短加工路線。（2）盡可能避免徑向切入和切出。（3）應(yīng)保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。編程工作主要包括：（1）分析零件圖樣和制定工藝方案（2）數(shù)學處理（3）編寫零件加工程序以及制備控制介質(zhì)（4）程序檢驗和首件試切削CNC裝置硬件的基本組成：P83 包括CNC裝置和驅(qū)動控制兩部分。CNC裝置主要由計算機主板，系統(tǒng)總線，存儲器，PLC模塊，位置控制板，鍵盤/顯示器接口及其他接口電路組成，是構(gòu)成CNC的基礎(chǔ)。刀具補償功能，主軸功能P86 CNC裝置的軟件系統(tǒng)特點：P95 多任務(wù)并行處理CNC裝置軟件結(jié)構(gòu)模式：前后臺型結(jié)構(gòu)模式P99進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)P147 位置和速度為控制量 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成：控制調(diào)節(jié)器，功率驅(qū)動裝置，檢測反饋裝置，伺服電機。數(shù)控機床對進給伺服驅(qū)動的要求：位置檢測裝置的分類 P150 增量式檢測裝置（脈沖編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀）和絕對式檢測裝置 模擬式檢測裝置有測速發(fā)電機，旋轉(zhuǎn)變壓器，感應(yīng)同步器和磁尺等。編碼器分辨率計算P153數(shù)控機床的進給運動的特點 P208 主軸轉(zhuǎn)速計算P209 主軸轉(zhuǎn)速不僅取決于切削速度，還取決于工件或刀具的直徑。功率，扭矩特性則是選擇數(shù)控機床的重要指標。簡述數(shù)控機床主傳動的特點，數(shù)控機床對主軸驅(qū)動的要求是什么？相對普通機床有哪些特點？數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的特點是：①機床有足夠高的轉(zhuǎn)速和大的功率，以適應(yīng)高效率加工的需要；②主軸轉(zhuǎn)速的變換迅速可靠，一般能自動變速；③主軸應(yīng)有足夠高的剛度和回轉(zhuǎn)精度；④主軸轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)很廣，如對鋁合金材料的高速切削，幾乎沒有上限的限制，主軸最高轉(zhuǎn)速取決于主傳動系統(tǒng)中傳動元件的允許極限(如主軸軸承允許的極限轉(zhuǎn)速)，而最低轉(zhuǎn)速則根據(jù)加工不銹鋼等難加工材料的要求來確定變速范圍寬；數(shù)控機床對主軸驅(qū)動的要求是什么？P212 相對普通機床有哪些特點：主軸變速迅速可靠；主軸組件的耐磨性高；轉(zhuǎn)速高、功率大。主軸準停的意義：在數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床及以鏜銑為主的加工中心，由于特殊加工或自動換刀，要求主軸每次停在一個固定的準確的位置上，所以在主軸上必須設(shè)有準停裝置。數(shù)控機床主軸變速的方式？特點？應(yīng)用場合？P211 主要抄書。1. 帶有簡單變速機構(gòu)的主傳動特點：通過少數(shù)幾對齒輪降速，擴大輸出扭矩，以滿足主軸低速時對輸出扭矩特性的要求。應(yīng)用：大、中型數(shù)控機床采用這種變速方式。2. 通過皮帶傳動的主傳動特點：電動機本身的調(diào)速就能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。它適用于高速、低扭矩特性要求的主軸。其調(diào)速范圍比（恒功率調(diào)速范圍與恒扭矩調(diào)速范圍之比）受電機調(diào)速范圍比的約束。常用的是三角帶和同步齒形帶。應(yīng)用：這種傳動主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機床。3. 用電動機直接驅(qū)動主軸特點：這是上述兩種方式的混合傳動，具有上述兩種性能。高速時電動機通過皮帶輪直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，低速時，另一個電動機通過兩級齒輪傳動驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，齒輪起到降速和擴大變速范圍的作用，這樣就使恒功率區(qū)增大，擴大了變速范圍。克服了低速時轉(zhuǎn)矩不夠且電動機功率不能充分利用的問題。但兩個電機不能同時工作，也是一種浪費。4. 由調(diào)速電動機直接驅(qū)動的主傳動特點：調(diào)速電機與主軸用聯(lián)軸器同軸聯(lián)接，這種方式大大簡化了主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電機發(fā)熱對主軸精度影響較大。5. 內(nèi)裝式電主軸即主軸與電機轉(zhuǎn)子合二為一。特點：優(yōu)點是主軸部件結(jié)構(gòu)更緊湊，重量輕，慣量小，可提高啟動、停止的響應(yīng)特性，并利于控制振動和噪聲。缺點同樣是熱變形問題。數(shù)控機床的主軸軸承配置有哪些類型？各適用于什么場合？P215主軸的C軸功能控制有何意義？具有C軸功能控制的數(shù)控機床，只需通過編程，便可以方便的加工螺紋，以及其他多種特殊表面。如果配置動力刀架，則其工藝范圍將更大，同時將擴大車床的工藝范圍，實現(xiàn)多工序復(fù)合。零傳動：機床進給系統(tǒng)采用直線步進電機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動方式的最大區(qū)別是取消了從電機到工作臺(拖板)之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)。即把機床進給傳動鏈的長度縮短為零。 故這種傳動方式即稱“直接驅(qū)動”(Direct Drive)，慣稱為“直線驅(qū)動”，也又稱為“零傳動”。(1)高速響應(yīng)性 　　一般來講機械傳動件比電氣元器件的動態(tài)響應(yīng)時間要大幾個數(shù)量級。由于系統(tǒng)中取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，使反應(yīng)異常靈敏快捷。 　　(2)高精度性 　　由于取消了絲杠等機械傳動機構(gòu)，因而減少了插補時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，可大大提高機床的定位精度。 　　(3)傳動剛度高、推力平穩(wěn) 　　“直接驅(qū)動”提高了其傳動剛度。同時直線電機的布局，可根據(jù)機床導(dǎo)軌的形面結(jié)構(gòu)及其工作臺運動時的受力情況來布置。通常設(shè)計成均布對稱，使其運動推力平穩(wěn)。 　　(4)速度快、加減速過程短 　　直線電機最早主要用于磁浮列車(時速可達500km/h)，現(xiàn)在用于機床進給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進給速度(要求達60～100m/min或更高)當然是沒問題的。也由于“零傳動”的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短，從而實現(xiàn)起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停。加速度一般可達到2～10g(g=)。 　　(5)行程長度不受限制 　　在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線步進電機的定件，就可無限延長動件的行程長度。 　　(6)運行時噪聲低 　　由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，而其導(dǎo)軌副又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無機械接觸)，使運動噪聲大大下降。 　　(7)效率高 　　由于無中間傳動環(huán)節(jié)，也就取消了其機械摩擦時的能量損耗。要解決的問題：內(nèi)裝式電機的散熱問題，主軸軸承的正確選用