数控车理论复习.docx

《数控车削编程与加工技术》

部分习题答案

第一章 数控车床的工件原理和组成

数控车床与普通车床相比，具有哪些加工特点？

答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。数控车床加工效率高，精度稳定性好，操作劳动强度低，特别适用于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。

数控车床与普通车床相比，具有三个方面的特色。

高难度加工。如“口小肚大”的内成型面零件，在普通车床上不仅难以加工，并且还难以检测。采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.

高精度零件加工。复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01?m，表面粗糙度值可达Ra0.02?m，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。

高效率完成加工。为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化。

试简述数控车床工作时的控制原理。

答：数控车床是一种高度自动化的机床，是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸）、切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。

数控车床一般由哪几部分组成？各有何作用？

答：数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。

数控程序是数控车床自动加工零件的工作指令，程序必须存储在某种存储介质中，如纸带、磁带或磁盘等，采用哪一种存储载体，取决于数控装置的设计类型。

输入/输出装置：是机床与外部设备的接口，目前输入装置主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232C串行通信口、MDI方式等，存储介质上记载的加工信息需要通过输入装置输送给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。

CNC装置：是数控加工中的专用计算机，是数控机床的“大脑”，CNC装置由硬件和软件组成，软件在硬件的支持下运行。

数控车床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作，数控车床伺服系统是以车床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，又称随动系统、拖动系统或伺服系统。

车床本体是加工运动的实际机械部件，主要包括：主运动部件、进给运动部件（如工作台、刀架）和支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、润滑、转位部件，如夹紧、换刀机械手等辅助装置。

数控车床开环、半闭环和闭环控制系统各有何特点？

按照伺服系统的结构特点，伺服单元或驱动器通常有四种基本结构类型：开环、闭环、半闭环及混合闭环。开环伺

服机构，即无位置反馈的系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成。每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。这种伺服机构比较简单，工作稳定，操作方法容易掌握，但精度和速度的提高受到限制。半闭环伺服机构是由比较线路、伺服放大线路、伺服电机、速度检测器和位置检测器组成，这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控车床所采用。闭环伺服机构的工作原理和组成与半闭环伺服机构相同，只是位置检测器安装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置，故反馈精度高于半闭环控制，但掌握调试的难度较大，常用于高精度和大型数控车床。

数控车床对进给伺服系统有哪些要求？

为了提高数控车床的性能，对车床进给伺服系统提出了很高的要求。由于各种数控车床所完成的加工任务不同，所以对进给伺服系统的要求也不尽相同，但大致可概括为以下几个方面：高精度，快速响应，宽调速范围，低速大转矩，好的稳定性。

数控车床常用的位置检测装置有哪些？

数 字 式模 拟 式

数 字 式

模 拟 式

增 量 式

绝 对 式

增 量 式

绝 对 式

旋转变压器

脉冲编码器

多极旋转变压器

旋转型 编码盘 圆感应同步器

圆光栅 三速圆感应同步器

圆磁栅

长光栅

直线感应同步器

绝对值式磁尺

直线型 编码尺

激光干涉仪 磁栅 三速感应同步器

数控车床的传动系统与普通车床的传动系统有哪些主要的差别？

数控车床主轴变速分为有级变速、无级变速及分段无级变速三种形式，其