机床数控技术基础

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

机床数控技术练习题

一、填空：180

1、 反馈 系统是指不带反馈装置的控制系统。

2、数控铣床编程系统中的G01的含义是： ，其基本格式为： 。

3、每脉冲使机床移动部件产生的位移称 。 4、FANUC系统中指令G96 S180，表示 。

5、在FANUC数控车床系统中，指定刀具切削进给速度单位是mm/min的指令是： 。 6、在数控铣床上加工圆弧轮廓用G02/G03指令编程，若在YOZ平面内顺时针加工一整圆轮廓，其编程格式为： 。

7、在FANUC数控铣床系统中，指令G40的含义是： 。 8、数控加工的编程方法主要有 和 两大类。 9、刀具补偿分为 补偿和 补偿。

10、机床开机后，一般应先进行( 回参考点 )操作。

11、 在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（ 切线方向

机床数控技术练习题

一、填空：180

1、 反馈 系统是指不带反馈装置的控制系统。

2、数控铣床编程系统中的G01的含义是： ，其基本格式为： 。

3、每脉冲使机床移动部件产生的位移称 。 4、FANUC系统中指令G96 S180，表示 。

5、在FANUC数控车床系统中，指定刀具切削进给速度单位是mm/min的指令是： 。 6、在数控铣床上加工圆弧轮廓用G02/G03指令编程，若在YOZ平面内顺时针加工一整圆轮廓，其编程格式为： 。

7、在FANUC数控铣床系统中，指令G40的含义是： 。 8、数控加工的编程方法主要有 和 两大类。 9、刀具补偿分为 补偿和 补偿。

10、机床开机后，一般应先进行( 回参考点 )操作。

11、 在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（ 切线方向

机床数控技术复习题

机床数控技术复习题(一)

一、单项选择题（每小题 1 分，共25分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。 1．感应同步器检测装置属于 （ D ）

A．数字式 B．脉冲式 C．直接式 D．模拟式

2．点位．直线和轮廓控制数控机床不同分类的依据是（ A ） A．功能 B．伺服系统类型 C．装置的构成方式 D．经济性 3．数控机床中闭环控制系统比开环及半闭环系统（ B ） A． 稳定性好 B．精度高 C ．故障率低 D．操作简便

4．用时间分割法进行圆弧插补时，当进给速度一定时，加工半径越大，其逼近误差（ B ） A．越大 B．越小 C．不变 D．与半径无关 5．滚珠丝杠螺母副在使用时进行预紧的目的是（ D ）

A．减少摩擦力矩 B．消除轴向间隙 C．提高传动刚度 D．B C 6．数控铣床在加工过程，NC系统所控制的总是（ B ）

A．零件轮廓的轨迹 B．刀具中心的轨迹 C．工件运动的轨迹 D．都不对 7．目前国内外应用较多的导轨是以下列哪项高分子复合材料为基，添加一些其他成分所构成

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 (

机床数控技术及应用课后答案

【篇一：课后习题答案(数控技术)】

>第一章 绪论

1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？

答：数控机床由输入装置、cnc装置、伺服系统和机床的机械部件构成。

2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？ 答：（1）开环控制的数控机床；

其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统；

其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。

（3）半闭环控制系统：

其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。

3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？ 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功

.

. 《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

1、 数字控制（Numerical Control）是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种技术方法。

2、 论述数控机床的组成及特点

答：数控机床是典型的数控化设备，一般由信息载体、计算机数控系统、伺服系统、机床本体、测量反馈装置五部分组成。（1）信息载体。信息载体又称控制介质，用于记录数控机床上加工一个零件所必需的各种信息，以控制机床的运动，实现零件的机械加工。（2）计算机数控系统。计算机数控系统是数控机床的核心，它的功能是接受载体送来的加工信息，经计算和处理后去控制机床的动作。它由硬件和软件组成。（3）伺服系统。伺服系统是数控系统的执行部分，包括驱动机构和机床移动部件，他接受数控装置发来的各种动作命令，驱动受控设备运动。（4）测量反馈装置。该装置由测量部件和相应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。（5）机床本体。机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切割加工的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

3、 数控机床分类：a按运动控制的特点分类：点位控制系统、直线切削控制系统、连续切削控制系统b按伺服系统的控制方式分类：开环、半闭环、闭环

4、 插补：指数据密化的过程

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