PAGEPAGE8第一章1)數(shù)控機床的特點能適應不同零件的自動加工。生產效率和加工精度高、加工質量穩(wěn)定能完成復雜型面零件的加工工序集中，一機多用數(shù)控機床是一種高技術的設備數(shù)控機床是一種高度自動化的機床，在加工工藝與加工表面形成方法上，與普通機床是基本相同的，最根本的不同在于實現(xiàn)自動化控制的原理與方法上。數(shù)控機床是用數(shù)字化的信息來實現(xiàn)自動控制數(shù)控機床的組成(一)程序編制及程序載體(二)輸入裝置(三)數(shù)控裝置及強電控制裝置(四)伺服驅動系統(tǒng)及位置檢測裝置(五)機床的機械部件數(shù)控機床的分類1．按工藝用途分類(1)金屬切削類指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機床。它又可分為兩類：①普通數(shù)控機床②數(shù)控加工中心(2)金屬成形類指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機床，常用的有數(shù)控彎管機、數(shù)控壓力機、數(shù)控沖剪機、數(shù)控折彎機、數(shù)控旋壓機等。(3)特種加工類主要有數(shù)控電火花線切割機、數(shù)控電火花成形機、數(shù)控激光與火焰切割機等。(4)測量、繪圖類主要有數(shù)控繪圖機、數(shù)控坐標測量機、數(shù)控對刀儀等。2、按數(shù)控機床的加工功能分類點位控制數(shù)控機床直線控制機床輪廓控制機床3,按所用進給伺服系統(tǒng)的類型分類（1）開環(huán)控制數(shù)控機床（2）閉環(huán)控制數(shù)控機床（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機床4,按所用數(shù)控裝置的構成方式分類硬線數(shù)控機床（NC)計算機數(shù)控機床第二章數(shù)控加工程序編制1.數(shù)控編程(CNCPROGRAMMING)將零件加工的工藝順序、運動軌跡與方向，位移量，工藝參數(shù)（主軸轉速，進給量，切深）以及輔助動作（換刀，變速，冷卻液開停等），按動作順序，用數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的代碼和程序格式，編制成加工程序單，再將程序單中的內容記錄在磁盤等控制介質上，輸送給數(shù)控系統(tǒng)，從而控制數(shù)控機床自動加工。這種從零件圖紙到制成控制介質的過程，稱為數(shù)控機床的程序編制。（數(shù)控編程）2.程序編制分為：手工編程和自動編程3.八單位穿孔紙帶的標準分為：ISO和EIA的區(qū)別EIA：每行為奇數(shù)孔，第5列為補奇列。ISO：每行為偶數(shù)，第8列為補偶列。補奇或補偶的作用：鑒別紙帶的穿孔是否有錯。五單位：數(shù)控線切割機；八單位：數(shù)控機床；4.G指令、M指令和其它指令脈沖當量：數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出一個脈沖指令后，經伺服系統(tǒng)的轉換、放大、反饋后驅動機床上的工件(或刀具)實際移動的最小位移量，叫數(shù)控機床的最小設定單位，又稱最小指令增量或脈沖當量。數(shù)控機床坐標系統(tǒng)標準：右手笛卡兒坐標系統(tǒng)；機床坐標系是機床上固有的坐標系，并設有固定的坐標原點。工件坐標系：是編程人員在編程時使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點為原點(也稱工件原點)所建立的坐標系，編程尺寸都按工件坐標系中的尺寸確定。絕對坐標系：所有坐標點的坐標值均從某一固定坐標原點計量的坐標系，稱為絕對坐標系G90。相對坐標系：運動軌跡的終點坐標是相對于起點計量的坐標系，稱為相對坐標系(或增量坐標系)G91。圓弧插補指令：I，J，K總是為增量形式，與G90無關G41：左刀補，即沿刀具前進方向看刀具偏在工件輪廓左邊；G42：右刀補，即沿刀具前進方向看刀具偏在工件輪廓右邊；G40：取消刀補程序(a):以絕對坐標編程的程序G92X-10Y-10N01G90G17G00X10Y10LFN02G01X30F100LFN03G03X40Y20I0J-10LFN04G02X30Y30I0J-10LFN05G01X10Y20LFN06Y10LFN07G00X-10Y-10M02LF程序(b)以相對坐標編程的程序N01G91G17G00X20Y20LFN02G01X20F100LFN03G03X10Y10I0J-10LFN04G02X-10Y10I0J-10LFN05G01X-20Y-10LFN06Y-10LFN07G00X-20Y-20M02LF基點：就是直線段與圓弧段的交點和切點。節(jié)點：當用直線或圓弧來逼進平面曲線輪廓時，逼近直線或圓弧小段與輪廓曲線的交點或切點稱為節(jié)點。用直線逼近零件輪廓曲線的方法等間距直線逼近法2、等弦長直線逼近法3、等誤差直線逼近法第三章計算機數(shù)控裝置CNC系統(tǒng)的硬件一般性結構結構：由計算機基本系統(tǒng)、設備支持層、設備層組成。CNC系統(tǒng)軟件的功能性結構本質特征:CNC系統(tǒng)軟件是具有實時性和多任務性的專用操作系統(tǒng)，功能特征:該操作系統(tǒng)由CNC管理軟件和CNC控制軟件兩部分組成。它是CNC系統(tǒng)活的靈魂。插補(Interpolation)：根據給定進給速度和給定輪廓線形的要求，在輪廓的已知點之間，確定一些中間點的方法，這種方法稱為插補方法或插補原理。插補方法的分類：脈沖增量插補(行程標量插補)這類插補算法有：逐點比較法；最小偏差法；數(shù)字積分法；目標點跟蹤法；單步追蹤法等，主要用在早期的采用步進電機驅動的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)字增量插補(時間標量插補)這類插補方法有：數(shù)字積分法(DDA)、二階近似插補法、雙DDA插補法、角度逼近插補法、時間分割法等。這些算法大多是針對圓弧插補設計的。這類插補算法主要用于交、直流伺服電機為伺服驅動系統(tǒng)的閉環(huán)，半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，也可用于以步進電機為伺服驅動系統(tǒng)的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，而且，目前所使用的CNC系統(tǒng)中，大多數(shù)都采用這類插補方法。直線的逐點比較法插補原理：CNC系統(tǒng)在控制過程中，能逐點地計算和判別運動軌跡與給定軌跡的偏差，并根據偏差控制進給軸向給定輪廓靠近，縮小偏差，使加工輪廓逼近給定輪廓。終點比較用起點到終點的總步數(shù)（即：|Xe-X0|+|Ye-Y0|）作為計數(shù)器，每走一步對計數(shù)器進行減1計算，直到計數(shù)器為零為止?？偨Y第一拍判別第二拍進給第三拍運算第四拍比較

OOA98754321610YX對于第一象限直線OA，終點坐標Xe=6,Ye=4，插補從直線起點O開始，故F0=0。終點判別是判斷進給總步數(shù)N=6+4=10，將其存入終點判別計數(shù)器中，每進給一步減1，若N=0，則停止插補。不同象限的直線、圓弧插補算法相同嗎？逐點比較法圓弧插補（公式的推導,如上）同一象線的逆時針圓弧和順時針圓弧插補算法一樣嗎？刀具半徑補償?shù)某Ｓ梅椒ǎ築刀補：刀具中心軌跡的段間連接都是以圓弧進行的C刀補：用直線作為輪廓間的過渡處理方法的區(qū)別B刀補：確定刀具中心軌跡時，讀一段，算一段，再走一段。無法預計由于刀具半徑所造成的下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響。為了避免刀具干涉，靠程序員預測處理。C刀補：一次對兩段進行處理，即預先處理本段，然后根據下一段的方向來確定其刀具中心軌跡的段間過渡狀態(tài)，從而便完成了本段的刀補運算處理。刀具半徑補償?shù)墓ぷ鬟^程：刀補建立刀補進行刀補撤銷矢量夾角α:指兩編程軌跡在交點處非加工側的夾角α根據兩段程序軌跡的矢量夾角α和刀補方向的不同，過渡方式有以下幾種：縮短型：矢量夾角α≥180o中心軌跡短于編程軌跡的過渡方式。伸長型：矢量夾角90o≤α＜180o刀具中心軌跡長于編程軌跡的過渡方式。過切削現(xiàn)象都發(fā)生在過渡形式為縮短型的情況下第四章進給伺服系統(tǒng)（計算判斷）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)與閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別步進電機－－開環(huán)直流伺服電機－－閉環(huán)交流伺服電機－－閉環(huán)步進電機的主要特征：步距角α：0.5°—3°，決定控制精度，是決定步進式伺服系統(tǒng)脈沖當量的重要參數(shù)。最高啟動頻率fg：空載時，步進電機由靜止突然啟動，并進入不丟步的正常運行所允許的最高頻率連續(xù)運行的最高工作頻率：保證不丟步運行的極限頻率加減速特性：描述步進電機由靜止到工作頻率和由工作頻率到靜止的加減速過程中，定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率與時間的關系。步距誤差：直接影響執(zhí)行部件的定位精度。單相通電時：誤差的大小取決于定子和轉子的分齒精度、各相定子錯位角度的精度多相通電時：步距角不僅和上述加工裝配精度有關，還和各相電流的大小、磁路性能等因素有關。輸出的轉矩－頻率特性：輸入的頻率增高，輸出力矩要降低。應根據負載要求參照高頻輸出轉矩來選用步進電機的規(guī)格。步距角K為通電狀態(tài)系數(shù)，采用單拍方式或雙拍方式時，K=1；若采用單、雙拍方式，K=2；m為步進電動機的相數(shù)，Z為步進電動機轉子齒數(shù)。環(huán)形分配器、功率放大器交流、直流伺服電機比較常用位置檢測裝置分類表滑尺與定尺相對位移量x的求取：x=τθ1／π摩爾條紋光柵線紋是光柵的光學結構，相鄰兩線紋之間的距離稱為柵距ω，q為兩光柵刻度的傾角若用W表示莫爾條紋的寬度，ω表示光柵刻線的柵距，表示兩光柵尺線紋的夾角則它們之間的關系為：W=ω/sinq由于q角很小，則上式可寫為W=ω/q。自動換刀裝置：儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換。（1）回轉刀架換刀（2）更換主軸換刀（3）更換主軸箱換刀（4）更換刀庫換刀（5）帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)刀庫的形式盤形刀庫鏈式刀庫。。。刀具的選擇1．順序選擇方式采用這種方式不需要刀具識別裝置2．任意選擇方式——