机床数控技术课程设计中北大学

机床数控技术课程设计

说明书

学 专 学 姓

校：南京航空航天大学 业：机械工程及自动化 号： 名：

设计题目：PL1 DC21 指导老师： 时

间：

一．课设任务：

1.PL1-----逐点比较法插补第1象限直线； 2.DC21---DDA法插补第2~1象限顺圆弧。

二．课设要求:

1.具有数据输入界面，如输入直线插补的起点、终点，圆弧插补的起止点、圆心或半径、插补的步长等；

2.具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补等； 3.插补的步长可调；

4.直线的起点、圆弧的圆心在坐标系中的位置可变（即直线的起点、圆弧的圆心可不设定在坐标原点）

5.建议使用C语言编程，有条件者可使用VB、VC等语言编程。

三．程序界面及运行截图

1.直线连续插补：

2.直线单步插补：

3.圆弧连续插补：

4.圆弧单步插补：

四、程序流程图

1.PL1：逐点比较法插补第1象限直线

逐点比较法插补直线的过程为每进给一步需完成偏差判别，坐标进给，偏差计算，

终点判别四个步骤，具体流程如图1 所示。 开始 初始化，输入起点x01、y01，终点x02、y02，步长k E=(abs(x01-x02)+abs(y01-y02))/k (

.

. 《机床数控技术》课程设计

说明书

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

时间：2016年1月

1、课设任务：

.

1.1 DL4—DDA法插补第四象限直线；

1.2 PA14—逐点比较法插补第1-4象限顺圆弧。

2、课设要求：

2.1具有数据输入界面，如起点、终点、圆心、半径及插补步长等；

2.2具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补；

2.3插补的步长可调；

3、编程语言：

Matlab

4、DDA法插补任意象限直线

4.1 DDA法插补任意象限直线界面

4.1.1不同象限界面

广义第一象限（所有X2>X1,Y2>Y1）

.

.

. 广义第二象限（所有X2Y1）

广义第三象限（所有X2

.

.

广义第四象限（所有X2>X1,Y2>Y1）

4.1.2不同寄存器位数界面

四位寄存器

八位寄存器

.

.

4.1.3不同插补步长界面

步长s=1

步长s=0.5

步长s=2

.

4.2 DDA法插补任意象限直线程序设计

4.2.1DDA直线插补程序设计流程图

.

.

4.2.2DDA直线插补程序设计相关计算说明

◆累加次数m

设直线起点（0,0），终点（Xe,Ye），设进给速度V是均匀的，直线长度为L，则有V/L=Vx/Xe=Vy/Ye=k;有Vx=kXe,Vy=kYe 在△t时间，XY方向上移动的距离△x△y为

△x= k

中北大学 信息商务学院

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名：孟建龙学 号：12020145X16

系： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目：工艺课程设计

——后钢板弹簧吊耳的工艺规程及夹具设计

指导教师： 赵丽琴 职称: 副教授

王 彪 职称: 教 授

2016年1月8日

中北大学 信息商务学院

课程设计任务书

2015/2016 学年第 1 学期

所 在 系：机械工程系

专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 孟建龙学 号：12020145X16 课程设计题目： 工艺课程设计

——后钢板弹簧吊耳零件的工艺规程及夹具设计 起 迄 日 期：2015年12月28日～2016年1月10日

课程设计地点： 中北大学信息商务学院 指 导 教 师： 赵丽琴、王彪 系 主 任：

中北大学 信息商务学院

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名：孟建龙学 号：12020145X16

系： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目：工艺课程设计

——后钢板弹簧吊耳的工艺规程及夹具设计

指导教师： 赵丽琴 职称: 副教授

王 彪 职称: 教 授

2016年1月8日

中北大学 信息商务学院

课程设计任务书

2015/2016 学年第 1 学期

所 在 系：机械工程系

专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 孟建龙学 号：12020145X16 课程设计题目： 工艺课程设计

——后钢板弹簧吊耳零件的工艺规程及夹具设计 起 迄 日 期：2015年12月28日～2016年1月10日

课程设计地点： 中北大学信息商务学院 指 导 教 师： 赵丽琴、王彪 系 主 任：

黄兴 如有错误敬请原谅

第1章

1．数控（NC）和计算机数控（CNC）的联系和区别是什么？

答：数字控制（NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统（CNC）。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现，因而十分灵活，并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的功能大大提高。

2．数控机床由哪几部分组成，各组成部分的功能是什么？ 答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。

（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。

（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。

（4）机床主体（主机）：包括机床

黄兴 如有错误敬请原谅

第1章

1．数控（NC）和计算机数控（CNC）的联系和区别是什么？

答：数字控制（NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统（CNC）。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现，因而十分灵活，并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的功能大大提高。

2．数控机床由哪几部分组成，各组成部分的功能是什么？ 答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。

（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。

（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。

（4）机床主体（主机）：包括机床

《数控技术课程》教学大纲

课程编号： 010350

课程性质：专业基础课 先修课程：数字电路、模拟电路、微机原理与编程 学分：2.5 总学时数：40

理论： 34 实验： 6上机： 课外： 适合层次： 本科 适合专业：机械制造及工业自动化

一、课程的目的与任务

本课程是一门专业基础课，向学生传授数字控制技术的原理、结构组成以及在切削加工机床上的应用等多方面的基本知识。通过该课程的学习，使学生了解数控机床控制系统的组成、分类及发展趋势；熟悉逐点比较法、数字积分法和时间分割法等插补计算的工作原理，掌握各种插补计算的算法及工作流程；掌握刀具补偿原理及算法；掌握步进电机的工作原理及使用特性；掌握数控机床常用的检测元件结构及工作原理；理解直流伺服电机的工作原理及使用特性；理解典型数控系统的软、硬件结构以及功能模块之间的联系；了解交流伺服电机的工作原理；了解典型的伺服系统的组成及工作原理。

二、理论教学要求

本课程要求学生掌握如下内容：

▲逐点比较法等插补计算原理和计算方法，包括各种插补计算方法的数学模型的推导与建立、插补的计算流程、不同象限的插补计算方法的处理；

数控机床坐标系、指令代

中北大学杰出校友

作者：开心果三毛 已被分享21次 复制链接 杰出校友

政界良才

来金烈 男 原兵器工业部部长，全国人大常委，人大办公厅常委委员 蔺建勋 男 国防科工局军工保密资格审查认证中心主任 张正玉 男 国防科工委系统二司司长 张晗立男 国防科工委信息中心主任

吴政隆 男 重庆市市委常委、万州区区委书记 沈柏英 男 原河南省国防科工委主任，河南省政协常委 许远秦 男 山西省国防工办副主任 刘茂功 男 原陕西省兵工局局长 王志江 男 河北省国防科工委副处长 郑瑞智 男 广东省经贸委军工处处长

郝贵诚 男 全国人大机关党委副书记，纪委书记 边鸣涛 男 山西省政协副主席 常鸣则男 青海省省委副秘书长 原道谋 男 河北省机械厅厅长 阿思奇 男 海南省统计局局长 权善美 女 吉林省省委组织部处长

李磊 男 共青团甘肃省委副书记、甘肃省青年联合会主席 阎凤云 女 河北省邯郸市人大常委会副主任 张树萍 女 焦作市人大常委会主任

军界精英

尚宏 男 少将军衔，总装备部参谋长

刘双喜 男 少将军衔，中国人民解放军第47集团军副

第一章1.1954年美国麻省理工学院伺服机构实验室研制出第一台三坐标数控

机床。

2.机床数控技术由编程技术、程序载体、人机交换装置、数控系统和机床本体组成。

3.数控编程方法目前所用的主要有手工编程和自动编程。

4.数控系统是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床的主运动、进给运动等加工出零件。

5.数控系统由操作面板、输入输出装置、计算机数控装置、可编程控制器、主轴伺服控制和驱动装置、进给伺服控制和驱动装置、反馈检测装置组成。 6.CNC系统是数控系统的核心。

7.伺服系统是CNC系统和机床本体的联系环节，通常包括伺服驱动器和伺服电动机，它把来自CNC系统的微弱指令信号经过调节放大后驱动伺服电动机，通过执行部件驱动机床运动，使工作台精确定位或使刀具与工件按规定的轨迹作相对运动，最后加工出符合图纸要求的零件。 8.数控机床的特点

①适应性、灵活性好 ②质量稳定、精度高 ③生产效率高④劳动强度低、劳动条件好 ⑤有利于现代化生产与管理⑥具有监控功能与故障诊断能力 ⑦使用、维护技术要求高

9.数控机床加工零件过程 ①零件图工艺处理②数学处理③数控编辑④程序输入⑤译码 ⑥数据处理⑦插补 ⑧伺服控制与加

2 数控机床的组成

加 工 程 序

输 入 输 出 装 置

数 控 装 置

辅助控制装置

伺服驱动装置 检测反馈装置

机 床 本 体

3.数控机床基本工作原理

加工图样 加工图样

编程卡片 编程机

穿孔机 穿孔机或 存储装置

穿孔带

穿孔带 磁盘等

编程手册 编程手册 随动进给系统

进给系统

机床 机床数控装置 数控装置

输入装置 输入装置

数控机床的工作原理图 数控机床的工作原理图

4.数控机床的种类

数控立式铣床

卧式数控铣床 磨床

车床

5.数控机床加工特点与应用

孔系加工

平面轮廓加工

空间曲面零件加工

轴类零件加工

3轴联动

4轴控制

5轴联动

5轴联动加工

第二节 数控编程方法1.手工编程

零 件 图 纸

确 定 工 艺 过 程

计 算 加 工 轨 迹 和 尺 寸

N

编 制 程 序 单

制 校 Y 作 控 核 制 介 质N

程 序 校 Y 校 检 核 和 试 切 N

完成 检 验 Y

2 CAD/CAM系统自动编程常用软件：PRO/E,UG,I-DEAS,CATIA,MASTER CAM等。 软件系统功能：三轴-五轴加工，车削加工，电火花加工，切割 加工，平面加工，板金加工等。 编程基本步骤： (1)几何造型 (2)加工工艺分析 (3)刀具轨迹生成 (4)刀位验证与刀具轨迹编辑 (5)后置处理 (6)数控程