第4章-数控逻辑控制与通信
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数控复习第一章绪论数控机床的组成:1、输入输出设备2、数控装置3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控机床按伺服系统的控制原理分为:开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床(按传感器安装位置的不同分为全闭环和半闭环)开环、闭环共同点:1、采用直流/ 交流伺服电机驱动。
2 、采用数字增量插补法(时间分割、角度分割)。
3 、通常不用降速。
两个重要参数:步距角(两个相邻脉冲时间内转子转过的角度)、脉冲当量。
插补器:有无插补器是点位控制器与连续控制的根本区别。
数控机床特点:1、加工零件的适应性强,灵活性好。
2 、加工精度高,产品质量稳定。
3 、生产效率高。
4 、减少工人劳动强度。
5 、生产管理水平高。
数控机床的适用范围:产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大。
第四章计算机数控装置CNC装置的功能:1、基本功能(输入、插补、位控)2、选择功能3、特殊功能。
单微处理结构的CN(装置:(1)微处理器由控制器和运算器组成,是微处理机的核心,它完成控制和运算两方面的内容。
(2)总线是将微处理器、存储器和输入/ 输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为三种类型:第一类、与驱动控制器和测量装置之间的连接电路。
第二类、电源及保护电路。
第三类、开/ 关信号和代码连接电路。
接口电路的主要任务是:1)进行电平切换和功率放大。
2)防止噪声引起误动作。
3)模拟量和数字量之间的转换。
机床控制的I/O部件1)特点:a、可靠性高抗干扰的能力强。
b 、进行信息转换功率放大。
2)光电隔离电路作用:a隔离信号防干扰、b电平转化。
多微处理机CNC装置的基本功能模块:1)CNCt理模块2 )CNC插补模块3 )位置控制模块4 )PLC模块5)操作与控制数据输入输出和显示模块 6 )存储器模块并行处理方法:资源共享、资源重复和时间重叠。
数控复习资料第一章数控机床概述一、名词解释:1、NC:数字控制简称数控,在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
2、CNC:计算机数控,使用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能,并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。
3、可编程控制器(PLC):是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。
4、CAD:计算机辅助设计5、CAE:计算机辅助工程6、FMS:柔性制造系统7、FMC:柔性制造单元8、插补:指数据密化的过程,对输入数控系统的有限坐标点(例如起点、终点),计算机根据曲线的特征,运用一定的计算方法,自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据,以满足加工精度的要求。
9、基准脉冲插补:又称脉冲增量插补或行程标量插补,适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。
其特点是每次插补结束后产生一个行程增量,以脉冲的方式输出到步进电动机,驱动坐标轴运动。
10、数据采样插补:又称数字增量插补或时间标量插补,适用于交、直流伺服电动机驱动的闭环(或半闭环)控制系统。
这类插补算法的特点是插补运算分两步进行。
首先为粗插补,第二步为精插补,即在粗插补的基础上再做数据点的密化。
11、逐点比较插补法:又称代数运算法、醉步法,它是一种最早的插补算法,其原理是:CNC系统在控制加工过程中,能逐点计算和判别刀具的运动轨迹与给定轨迹的偏差,并根据偏差控制进给轴向给定轮廓方向靠近,使加工轮廓逼近给定轮廓曲线。
二、选择填空1、数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动装置、辅助装置等几个部分组成。
2、数控系统是数控机床的控制核心。
3、机床数控系统是由加工指令程序、计算机控制装置、可编程逻辑控制器、主轴进给驱动装置、速度控制单元及位置检测装置等组成,其核心部分是计算机控制装置。
4、计算机控制装置由硬件和软件两部分组成。
硬件的主体是计算机,包括中央处理器、输入/输出部分和位置控制部分。
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论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。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置: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。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
.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能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
.数控机床有哪些特点答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等.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。
数控机床习题(第一章)1填空题(1)数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。
(2)数控机床采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
(3)突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。
(4)自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中,通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性,按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数,以达到或接近最佳工作状态。
2选择题(1)一般数控钻、镗床属于( C )(A)直线控制数控机床(B)轮廓控制数控机床(C)点位控制数控机床(D)曲面控制数控机床(2)( D )是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节(A)控制介质(B)数控装置(C)输出装置(D)伺服系统(3)适合于加工形状特别复杂(曲面叶轮)、精度要求较高的零件的数控机床是( A )(A)加工中心(B)数控铣床(C)数控车床(D)数控线切割机床(4)闭环控制系统的位置检测装置装在( D )(A)传动丝杠上(B)伺服电动机轴上(C)数控装置上(D)机床移动部件上(5)根据控制运动方式的不同,数控机床可分为(B )(A)开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床(B)点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床(C)经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床(D)NC机床和CNC机床3 判断题(1)通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。
(×)(2)数控机床是通过程序来控制的。
(√)(3)数控机床只用于金属切削类加工。
(×)(4)数控系统是机床实现自动加工的核心,是整个数控机床的灵魂所在。
(√)(5)机床本体是数控机床的机械结构实体,是用于完成各种切割加工的机械部分。
(√)4 简答题(1)简述数控机床的发展趋势。
P91、高速度与高精度化2、多功能化3、智能化4、高的可靠性(2)简述数控机床各基本组成部分的作用。
数控机床综合知识点总结第一章:数控机床基本概念一、数控机床的定义数控机床是一种集机械、电子、液压、光学、计算机等多种技术于一体的高精度、高效率的自动化加工设备,能够按照预先编制的加工程序,自动地对工件进行加工,可以大大提高生产效率和产品质量。
二、数控机床的特点1. 高精度:由于数控机床采用数字控制,可以实现更精确的加工,提高产品精度和质量。
2. 高效率:数控机床可以实现自动化加工,节约人力和时间成本,大大提高生产效率。
3. 灵活性:数控机床可以根据不同的加工需要,通过修改加工程序实现多种加工方式,提高设备的灵活性。
4. 自动化:数控机床可以实现自动送料、自动换刀、自动测量等功能,减少人为操作,提高生产效率。
5. 信息化:数控机床可以连接网络,实现对设备运行状态、加工数据等信息的实时监控和管理。
三、数控机床的分类1. 按照加工方式分:数控车床、数控铣床、数控磨床、数控电火花机床等。
2. 按照轴数分:数控单轴机床、数控多轴机床。
3. 按照应用领域分:数控金属加工机床、数控木工机床、数控石材加工机床等。
第二章:数控机床基本结构和原理一、数控机床的基本结构1. 主要由床身、工作台、主轴、进给系统、数控系统、润滑系统、冷却系统等组成。
2. 床身:承载整个机床的主体结构,一般是铸造件或焊接件。
3. 工作台:用于夹持工件,提供加工支撑面。
4. 主轴:负责传递动力,进行工件的加工。
5. 进给系统:提供机床在各个坐标轴上的直线或者旋转运动。
6. 数控系统:控制整个加工过程的核心部分,包括硬件和软件系统。
二、数控机床的工作原理1. 数控机床通过输入预先编制的加工程序,通过数控系统控制各个执行机构,实现对工件的加工。
2. 数控机床通过数控系统控制主轴的转速和进给速度,并进行刀具的自动换刀,实现自动化加工。
第三章:数控机床的数控系统一、数控系统的组成1. 数控系统由软件系统和硬件系统组成,软件系统负责运算和逻辑控制,硬件系统负责输入输出和执行。
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论1.1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。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床的组成及各部分基本功能答:组成:由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置:接受来自输入设备的程序和数据,并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置的指令,驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置: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。
机床本体:用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3.什么是点位控制、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能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床和简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
1.5.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。
数控系统的构成、工作原理和功能一、数控装置数控(NC)装置是数控装备的控制核心,通常由一台专用计算机和输入输出设备构成,如下图所示。
▲数控(NC)装置的组成1、信息信息、程序可以通过键盘人工编程输入,也可以在专门的编程系统中完成程序编制,将信息、程序存储在移动硬盘、光盘、U盘上输入数控系统,在通信控制的数控机床上,程序还可以由计算机接口传送。
2、专用计算机它由信息输入装置、运算器、控制器和输出装置组成。
专用计算机对信息进行处理,如计算各执行元件的移动量,另外通过固定、内置的逻辑单元操作程序控制动作信息(如:电动机开停、电动机正反转、刀具更换、检测等)。
3、伺服系统伺服系统控制驱动装备的执行元件,实现伺服电动机的起动、回转、编码检测、反馈、控制回转位置、减速、停止等。
通过上述组成部分可以看出,数控装置的工作过程是:将信息、程序通过专用计算机的输入装置,由控制器中的译码器对输入的信息进行识别,将识别结果向专用计算机的输出装置发出控制信号,执行规定的操作;最后由输出装置实现对伺服系统的数据输出,以实现对伺服系统的控制。
数控装置根据输入的指令进行译码、处理、计算和控制实现数控功能。
该类装置是20世纪50~70年代随着计算机技术发展而产生的一种控制技术。
从本质上讲,数控装置所具有的功能都是采用专用的硬件电路来实现的,因此也称为硬件数控装置。
从现代计算机技术和装备技术要求的角度来讲,这种专用数控装置结构复杂,功能扩展困难并受到一定限制,适应性及灵活性差,设计、制造周期长,制造成本高,稳定可靠性较差。
现代数控装置已发展成为计算机数控装置,也称为软件数控装置。
二、计算机数控系统以小型通用计算机或微型计算机的系统控制程序来实现部分或全部数控功能,简称为计算机数控(CNC)。
CNC系统是现代的主流数字控制系统。
用CNC系统控制的数控机床,简称CNC机床。
1、CNC装置的组成CNC装置由硬件和软件两大部分组成。
(1)硬件由CPU、存储器、总线、输入/输出接口、MDI/CRT接口、位置控制、通信接口等组成。
数控技术面试重点概念提问37题!第1章绪论1.数控加工的特点及主要加工对象数控加工的特点:答:1)可以加工具有复杂型面的工件2)加工精度高,质量稳定3)生产率高4)改善劳动条件5)有利于生产管理现代化数控加工的主要对象:答:1)多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件2)几何形状复杂的零件3)精度及表面粗糙度要求高的零件4)加工过程中需要进行多工序加工的零件5)用普通机床加工时,需要昂贵的工装设备(如工具、夹具和模具)的零件2.数控系统由哪几部分组成答:数控系统一般由控制介质、输入装置、数控装置、伺服系统、执行部件和测量反馈装置组成。
3.什么是数控技术?什么是数控机床?数控机床由哪几部分组成?答:数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
用数控技术实现加工控制的机床称为数控机床。
数控机床由程序载体,数控装置,伺服驱动装置,机床主体和其他辅助装置组成。
4.数控系统的分类:答:一、按控制功能分类(点位控制数控系统;直线控制数控系统;轮廓控制数控系统)二、按工艺用途分类(金属切削类数控机床;金属形成类数控机床;特种加工数控机床)三、按伺服驱动的方式分类(开环控制;半闭环控制;闭环控制)5.什么是开环控制、闭环控制、半闭环控制?答:开环控制数控机床:该机床无位置反馈检测装置,加工精度不是很高但控制方便。
闭环控制数控机床:该类机床有位置反馈检测装置和位置比较电路,该类机床的加工精度很高,但是该类机床的反馈信息考虑了丝杠等的影响,所以稳定性比较差,系统较复杂,调试不方便。
半闭环控制数控机床:该类机床的位置反馈检测装置一般装在伺服电机上,通过实时检测伺服电机的转速和转数来间接反映机床的位置信息,并反馈到CNC中,因此常称为半闭环。
该类机床把丝杠等的影响考虑在反馈之外,因此稳定性较好,调试比较方便。
第2章数控加工工序6.数控工艺的三个特点答:工艺详细、工序集中、多坐标联动自动控制加工。