数控机床正确选用数控系统的方法

数控机床正确选用数控系统的方法

数控机床正确选用数控系统的方法数控机床是一种先进的加工设备,它以高精度、高可靠性、高效率、可加工复杂曲面工件等特点得到广泛应用。下面,小编为大家讲讲数控机床正确选用数控系统的方法,希望对大家有所帮助!

进给驱动的选择

(1)优先选用交流伺服电机,因为它与直流电机比较,转子惯量小,动态响应好,输出功率大,转速高,结构简单,成本较低,应用环境不受限制。

(2)通过正确计算加在电机轴上的负载条件来选择合适规格的伺服电机。

(3)进给驱动制造厂家对生产的进给速度控制单元和伺服电机提供系列的成套产品,所以当选好伺服电机之后,由产品说明书选用相应的速度控制单元。

检测元件的选择

(1)根据数控系统位置控制方案,对机床直线位移采用直接或间接测量,而选用直线型或旋转型检测元件。目前数控机床广泛采用半闭环控制,选用旋转型角度测量元件(旋转变压器、脉冲编码器)

(2)根据数控机床要求检测精度还是速度,选用位置或转速检测元件(测试发电机、脉冲编码器)。一般来说,大型机床以满足速度要求为主,高精度、中小型机床以满足精度为主。选择检测元件其分辨率一般要比加工精度高一个数量级。

(3)目前数控机床最常用的检测元件是光电脉冲编码器,它根据数控机床的滚珠丝杠螺距、数控系统的最小移动但闻、指令倍率和检测倍率等来选用相应规格的脉冲编码器。

(4)选择检测元件时,要考虑到数控装置有相应的接口电路。

数控机床与数控技术综述报告

数控机床与数控技术综述报告 【摘要】数控机床——是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床与普通机床的主要区别在于:数控机床带有数控系统(程序控制系统),可以通过编制程序来实现自动化加工。而普通机床没有该特性。本文在介绍数控机床特点的基础之上,根据我国数控技术的现状,分析了国家在数控技术领域的研究工作以及国内外机床的发展趋势 【关键词】数控机床数控研究发展趋势 引言 数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备,它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,它开创了机械产品向机电一体化发展的先河,因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面,通过持续的研究,信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升,进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。 1.数控机床概述 1.1 数控机床的特点: 数控机床对零件的加工过程,是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床,与普通机床相比,具有以下明显特点:(1)适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工,因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。(2)加工精度高 (3)加工稳定可靠实现计算机控制,排除人为误差,零件的加工一致性好,质量稳定可靠。 (4)高柔性加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上,可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。

中国重型数控机床的发展现状及存在的问题

中国重型数控机床的发展现状及存在的问题 来源:中国机械资讯网发布时间:2008-4-3 10:30:15 重型数控机床主要用于大型、特大型零件的加工,是国防军工、航空、航天、船舶、能源、交通、冶金、机械等国家重点企业的当家把关装备。 一、中国重型数控机床的发展现状 自2000年以来我国机床行业已连续7年以20%以上的增速发展,2006年我国机床总产值为7 0.6亿美元,同比增长27%;进口72.4亿美元,同比增长11.5%;消费131.1亿美元,同比增长22%。2 007年机床工具行业的产值再创新高同比增幅达36.9%,数控机床产量将超过11万台,同比增幅达33%。2007年中国将继续保持机床生产世界第三、进口世界第一、消费世界第一的地位,中国已成为世界机床产 业的发动机。 我国重型机床行业的8家重点企业,2006年实现工业总产值47.3亿元,同比增长36.2%,增长幅度高于全行业27%的平均水平。从2000年以来,国内重型机床制造厂家通过不断的技术创新,提升自主知识产权的水平,开发高档类新产品的速度明显加快,市场满足度越来越高。如齐二机床可提供镗轴直径∮130~260毫米多种规格,包括方滑枕移动及主轴箱移动结构,刨台式、对置式、车铣镗复合型以及可实现3~5轴联动和加工中心型产品,打破了国外对我国的技术封锁,为国防建设、国家重点工程的急需提供了大量的关键重大装备,2007年产成重型落地铣镗床153台,其中重型数控落地铣镗床达94台, 产量已居世界第一。 我国数控机床经历了多年的发展,取得了一定的成就,低档经济型数控机床基本实现自给,但中高档数控机床市场占有率不高,高档重型数控机床大部分仍然依靠进口。多年来我国国产机床市场占有率一直不足50%,2006年进口机床的市场占有率仍达55.18%,而数控机床高达70%,特别是高档数控机床高达约90%,这也说明我国机床产业在与国外同行的竞争中仍处于劣势,机床产业的发展步伐滞后于我国国民经济总体的发展步伐。重型数控机床产品与发达国家著名企业相比仍存在一定差距,产品水平的差距主要体现在: ·主轴转速,国外先进水平已发展到最高达3000~4000r/min,而国内主要徘徊在800~1500r/ min。 ·快速进给,国外先进水平达20000~30000mm/min,而国内主要在6000~10000mm/min。 ·精度,国外先进水平定位精度0.015/1000mm,重复定位精度0.003~0.007mm;国内产品水平,定位精度0.025/1000mm,重复定位精度0.01~0.015mm。 ·机床的可靠性、精度的稳定性、复合多功能、柔化性、智能化方面不如国外厂家,外观质量也 有明显的差距。 2、造成差距的原因分析

数控机床控制系统

习题1-2 数控机床控制系统 一. 判断下列说法的对错,并将错的地方改正。 1. ( )主轴(spindle )转速控制,刀具(tool )自动交换控制属于数控系统的辅助功能。 2. ( )数控系统的主要功能是控制运动坐标的位移及速度。 3. ( )轮廓控制数控系统控制的轨迹一般为与某一坐标轴(axis)相平行的直线。 4. ( )直线控制数控系统可控制任意斜率的直线轨迹。 5. ( )开环控制数控系统无反馈(feedback )回路。 6. ( )配置SINUMERIK 802S 数控系统的数控机床采用步进电动机作为驱动元件。 7. ( )闭环控制数控系统的控制精度(accuracy)高于开环控制数控系统的控制精度。 8. ( )全闭环控制数控系统不仅具有稳定的控制特性,而且控制精度高。 9. ( )半闭环控制数控机床安装有直线位移检测装置。 10. ( )机床工作台(table )的移动是由数控装置发出位置控制命令和速度控制命令而实现的。 11. ( )刀具(tool )按程序正确移动是按照数控装置发出的开关命令实现的。 12. ( )机床主轴(spindle )的起动与停止是根据CNC 发出的开关命令,由PLC 完成 的。 13. ( )CNC 中位置调节器是用模拟调节器。 14. ( )在双环进给轴控制器中,转速调节器的输入是位置调节器的输出。 15. ( )穿孔纸带(tape )是控制介质的一种。 16. ( )软盘属于输出装置。 17. ( )M 功能指令被传送至PLC-CPU ,用PLC 程序来实现M 功能。 图1-2-1 数控机床控制方式

18.()数控加工程序中有关机床电器的逻辑控制及其他一些开关信号的处理是用PLC 控制程序来实现的,一般用C语言编写。 19. ()HAAS立式加工中心的自动换刀动作是这样完成的:换刀指令经CNC-CPU译码后,由轴控制器(axis controller)控制完成。 20. ()HAAS立式加工中心(vertical machining center)共有三个坐标轴,其控制主要由PLC完成。 21. ()CNC machines generally read and execute the program directly from punched tapes. 22. ()CNC对加工程序解释时,将其区分成几何的、工艺的数据和开关功能。刀具(tool)的选择和交换即属于开关功能。 23. ()位置调节器的命令值就是插补器发出的运动序列信号。 24. ()目前的闭环伺服系统都能达到0.001μm的分辨率。 25. ()经济型数控机床一般采用半闭环系统。 26. ()数控机床一般采用PLC作为辅助控制装置。 27. ()半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同,半闭环的位置传感器安装在工作台上,全闭环的位置传感器安装在电机的轴上。 28.()只有半闭环系统需要进行螺距误差补偿,而全闭环系统则不需要。 29.()数控机床的数控系统主要由计算机数控装置和伺服系统等部分组成。 二. 填充,以完成下列各表述。 1.只有在位置偏差(跟随误差)为时,工作台才停止在要求的位置上。 2.半闭环控制中,CNC精确控制电动机的旋转角度,然后通过传动 机构,将角度转换成工作台的直线位移。 3.开环伺服系统主要特征是系统内没有装置,通常使用为伺服执行机构。 4.辅助控制装置的主要作用是接受数控装置输出的指令信号,主要控制装置是。 5.数控机床控制系统包括了、、、、、。 6. 进给伺服系统是以为控制量的自动控制系统,它根据数控装置插补运算生成的,精确地变换为机床移动部件的位移,直接反映了机床坐标轴跟踪运动指令和实际定位的性能。 7. 闭环和半闭环控制是基于原理工作的。 8. 数控机床的基本组成包括、、、、、以及机床本体。 图1-2-2 HAAS立式加工中心

现代数控技术及数控机床试卷及标准答案[1]

现代数控技术及数控机床 一.填空题(每题2分) 1.数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。 2.数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。 3.三相步进电机的转子上有40个齿,若采用三相六拍通电方式,则步进电机的步距角为 1.50。 4.数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量,标制着数控机床精度的分辨率,其值一般为0.0001~0.01mm,在编程时,所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 5.通常把数控车床的床身导轨倾斜布置,可改善其排屑条件和受力状态。 提高机床的静刚度。 6.数控机床的工作台和刀架等部件的移动,是由交流或直流伺服电机驱动,经过滚珠丝杠传动,可减少进给系统所需要的驱动扭矩,提高定位精度、运动平稳性。 7.对步进电机施加一个电脉冲信号时,步进电机就回转一个固定的角度,叫做步距角,电机的总回转角和输入脉冲数成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。 8.位置检测装置是数控机床的重要组成部分,在闭环系统中,它的主要作用是检测位移量,并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较,如有偏差,经放大后控制执行部件,使其向着消除偏差方向运动,直至偏差等于零为止。

9.刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量,自动计算出刀具中心轨迹。 10.伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲,输出是直线或转角位移。11.数控机床工作台和刀架等部件的移动,由交流或直流伺服电机驱动,经过滚珠丝杠传动,减少了进给系统所需要的驱动扭矩,提高了定位精度和运动平稳性。 12.光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。 二.选择题(每题2分) 1.闭环伺服系统使用的执行元件是(1,2) (1)支流伺服电机(2)交流伺服电机(3)步进电机(4)电液脉冲马达 2.步进电机的角位移与(4)成正比。 (1)步距角(2)通电频率(3)脉冲当量(4)脉冲数量 3.数控机床CNC系统是(3) (1)轮廓控制系统(2)动作顺序控制系统(3)位置控制系统(4)速度控制 系统 4.采用DDA法加工第一象限的斜线,若偏差函数值大于零,规定刀具向(1)方向移动。 (1)+X (2)-X (3)+Y (4)-Y 5.数控机床有不同的运动形式,需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向,编写程序时,采用(4)的原则。

重型数控机床向高端智能发展

展品评述 重型数控机床向高端智能发展 中捷机床有限公司 杨丽敏 2018年4月9日,由中国机床工具工业协会主办,并与上海市国际展览有限公司共同承办的第十届中国数控机床展览会(CCMT2018)在上海新国际博览中心隆重开幕。本届展会的主题是:“聚焦——数字·互联·智造”。该主题准确、鲜明地反映了我国机床工具产业发展和产业市场的时代特征,响应了国内外机床工具消费市场的最新变化,凝练了国内外机床工具产业对未来发展方向的关注和思考。 一、展品主要看点 本届展会展品的主要看点主要表现在四个方面: 一是数字化制造持续推进。众多与制造模式变革紧密相关的数字化制造解决方案及相关产品,为处于变革中的广大制造企业提供了学习、利用、借鉴的多种选择。一批适应数字化制造环境的全球主流控制系统也同台展示,软硬结合,助力工业4.0工业革命的推进。 二是集成制造内涵和实践不断深化和延伸。展会上诸多复合机床、生产单元、生产线、多主轴多刀架机床、自动线单机展品,将工艺、工序、机床结构与功能、工作方式按照某一目标进行融合与集成,从而获得高性能和高效率的产品,显示出集成制造的强大优势与良好的发展前景。 三是智能技术深入发展并得到广泛应用。多种智能技术以软件和功能形式贯穿于工艺制定、编程、模拟与检查、设置与操作、过程控制与检测、维护与保养等各环节各要素中,富含专业技能的工艺软件、专家系统以及与人的沟通能力、虚拟与仿真、加工导航、工作环境感知与补偿、对“力”的感知与控制、预测、视觉与听觉等智能技术进一步融合了人机关系,为作业提供了卓越支撑。 四是专用机床呈现繁荣景象。展会上的专用机床整体呈现机型多、涉猎面广、技术精专、贴近市场四个特点,众多身怀绝技、量身定做、匠心制造的专用机床与市场需求紧密契合,为那些需要高效高性能专用设备的客户提供了一次非常难得的选购机会。 二、部分重型机床展品介绍 本届展会重型机床数量虽比往年略少,但更加先进——高精度、智能,与展会主题非常贴切。以下介绍一些参展的高端重型机床: 1. ZH5080X2/60X10数控龙门钻床 武汉重型机床集团有限公司展出的ZH5080X2/60X10数控龙门钻床,是为满足特殊加工需求而研发的定制产品,不同于传统的数控龙门钻床,不仅具有平面钻孔功能,还能利用分度工作台和直角头侧面钻孔,同时还具备铣削功能;配备了12刀位的盘式刀库,实现自动换刀;同时还具备武重云服务功能,可实现远程运维、远程故障诊断、电商交易等。是一款复合型多功能、高精度、高效率、智能化、信息化的产品,填补了国内空白。 主要规格和技术参数:立柱间距离(龙门)6300mm;钻铣头主轴端面至工作台面距离250~1000mm;转台直径φ5500mm;转台转速范围0~2r/mm; https://www.360docs.net/doc/f512610546.html, WMEM·2018年 第5期

完整word版数控机床的控制系统概述

《电器控制技术》教案 第七章数控机床的控制系统概述 学习目的: 1.什么是数控技术、数控系统和数控机床,数控系统对机床的控制包括哪几方面? 2.数控机床控制系统组成有哪些,他们的作用各是什么? 3.数控机床的控制方式有几种,各有什么特点? 4.数控机床的接口有几类,他们的接口规范是什么? 第一节数控机床的控制系统 一、数字控制技术简介 1.数字控制技术 数字控制(Numerical Control)技术,简称数控技术,是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 数控技术不仅用于机床的控制,而且还用于其它设备的控制,产生了诸如数控绘图机、数控测量机等数控设备。 2.数控系统和数控机床 用数字控制技术实现自动控制的系统称为数控系统。数控系统中的控制信息是数字量,其硬件基础是数字逻辑电路。 最初数控系统是由数字逻辑电路构成的,所以也成为硬件数控系统。 现代数控系统采用存储程序的专用计算机或通用计算机来实现部分或全部基本数控功能,所以成为计算机数控系统(Comouter Numerical Control),简称CNC 系统。计算机数控系统是在硬件和软件共同作用下完成数控任务的,具有真正的“柔性”。 数控系统对机床的控制包括顺序控制和数字控制两个方面。 顺序控制是指对刀具交换、主轴调速、冷却液开关、工作台的极限位置等一类开关量的控制。 数字控制是指机床进给运动的控制,用于实现对工作台或刀架的位移、速度这一类数字量的控制。 数控系统与机床的有机结合称为数控机床,如数控车床、数控铣床、数控加工中心等。 数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电力拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。 二、数控机床控制系统的组成 1 《电器控制技术》教案

数控技术与编程一

《数控技术与编程》(一) 一、名词解释 1. 基准:在测量工作中用作起始尺度的标准,用来确定生产对象上几何关 系所依据的点,线或面。 2. CAPP:CAPP(Computer Aided Process Planning)是指借助于计算机软硬 件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程 3. 加工余量:机械加工过程中,将工件上待加工表面的多余金属通过机械 加工的方法去除掉,获得设计要求的加工表面,零件表面预留的(需切除掉的)金属层的厚度称为加工余量。 二、简答题 1. 工序集中的特点。 2. 什么是插补运算,及其常用的插补运算方法。 3. 开环控制系统与半闭环控制系统区别。 4. 如何在数控铣床加工中设置刀具补偿。 参考答案: 1、工序集中的特点。 采用高效专用设备及工艺装备,生产率高。工件装夹次数减少,易于保证表面间位置精度,减少工序间运输量,缩短生产周期工序数目,减少机床数量、操作工人数和生产面积,还可以简化生产计划和生产组织工作。若采用结构复杂的专用设备及工艺设备,投资增大,调整和维修复杂,生产准备工作量大,转换新产品比较费时。 2、什么是插补运算,及其常用的插补运算方法。 插补:即在规定饿加工轮廓起点和终点之间计算出多个中间点的坐标值,以此控制机床各坐标轴的运动。常用的插补算法主要有脉冲增量插补法和数据采样插补法。 3、开环系统与半闭环系统的区别。 开环控制系统中,机床没有检测和反馈装置,数控装置发出的信号是单向的。同时它不纠正伺服系统的误差,所以这类机床的加工精度不高。但这类结构简单、调试方便、工作可靠、稳定性好、价格低廉。而闭环控制系统增加了比较电路和反馈装置,可以消除伺服机构中出现的误差,从而提高了机构精度。因此它在数控机床,特别是在精度要求高的大型和精密机床上应用十分广泛。 4、如何在数控铣床加工中设置刀具补偿。 刀具半径补偿如下。(1)刀补的建立。刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。(2)刀补的进行。执行G41,G42指令的程

2020年全国职业院校技能大赛高职组 “数控机床装调与技术改造”实操比赛样题3

附件1:样题 2020年全国职业院校技能大赛高职组 “数控机床装调与技术改造”实操比赛 (GZ2020004) 【公开题】 (总时间:300分钟) 任 务 书 场次: 工位号:

一、选手须知 请各位选手赛前务必仔细研读 1.本任务书总分为100分,考试时间为5小时(300分钟)。 2.选手在实操过程中应该遵守竞赛规则和安全守则,确保人身和设备安全。如有违反,则按照相关规定在考试的总成绩中扣除相应分值。 3.记录表中数据用黑色水笔填写,表中数据文字涂改后无效。 4.考试过程中考生不得使用自带U盘及其它移动设备拷贝相关文件。 5.禁止使用相机及手机对试题进行拍照,否则取消考试资格。 6.选手签字一律按照第二次抽签拿到的号码签字,不得实名签字。 7.仅对任务三“数控机床故障诊断与维修”,参赛队在比赛过程中遇到排除故障部分的内容不能自行完成,可以在比赛开始60分钟后选择放弃,放弃后由裁判通知工作人员进行故障排除,本环节选手已经查出故障的按规定给分,选手放弃后未查出的故障不给分(并每一个故障倒扣2分)。如果工作人员排除故障的时间超过15 分钟,由裁判记录时间并酌情加时,每场次赛项放弃项最多不超过三次。 8.本任务书共计17页,赛卷记录表和附件21页,共计38页。如有缺页,请立即与裁判联系。 二、赛卷说明 1.赛卷由“任务书”和“赛卷记录表”两部分构成,在比赛过程中需按照任务书的要求完成,需要填写的测量数据、参数修改位和修改值、绘制的图、工艺说明、以及设计修改的程序等,应按照任务书要求填入“赛卷记录表”相应的表格中。任务书由六个任务组成,分别是:任务一:数控机床电气设计与安装;任务二:数控机床机械部件装配与调试;任务三:数控机床故障诊断与维修;任务四:数控机床技术改造与功能开发;任务五:数控机床精度检测;任务六:试切件的编程与加工、工件在线测量;在任务过程中实施职业素养与安全操作评价。

数控机床的现状与发展

数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏,已经由成长期进入了成熟期,可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域,产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中,五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。

五轴联动数控机床的应用,其加工效率相当于2台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功,改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可*性还较差,数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有: 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明,数控机床的核心技术—数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团,在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口,国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是:日

智慧树知到《数控技术与数控机床》章节测试答案

智慧树知到《数控技术与数控机床》章节测试答案 第一章 1、开环伺服系统的主要特征是系统内()位置检测反馈装置。 有 没有 某一部分有 可能有 答案: 没有 2、由于数控机床的辅助控制装置采用PLC进行控制,所以该部分变得十分简单。 对 错 答案: 对 3、数控机床进给驱动有机电组合进给驱动系统和直线电机直接驱动两种类型。 对 错 答案: 对 4、数控机床中PLC的类型有()。 带有分布式PLC的CNC系统 CNC系统与PLC通过系统总线相连 带有硬件集成PLC的CNC系统 带有软件集成PLC的CNC系统 答案: 带有分布式PLC的CNC系统,CNC系统与PLC通过系统总线相连,带有软件集成PLC 的CNC系统

5、CNC是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。 对 错 答案: 对 6、数控机床运行高速化是通过()来实现的。 机床进给率高速化 主轴转速高速化 刀具交换高速化 托盘交换高速化 答案: 机床进给率高速化,主轴转速高速化,刀具交换高速化,托盘交换高速化 7、数控机床数控系统的发展经历了两个阶段,有六代产品。 对 错 答案: 对 8、多功能复合化机床可实现多种工序的加工,打破了传统的工序界限和分开加工的工艺规程。 对 错 答案: 对 9、1952年,美国PASONS公司和麻省理工学院(MIT)合作研制了第一台加工中心。 对 错

答案: 错 10、直线电机作为高效驱动元件在数控机床中正被广为应用,尤其在激光切割和高速加工中。 对 错 答案: 对 第二章 1、数控加工的插补过程,实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。 对 错 答案: 对 2、数控系统所规定的最小设定单位是() 数控机床运动精度 数控机床加工精度 脉冲当量 数控机床传送精度 答案: 脉冲当量 3、插补运动的实际轨迹始终不一定与理想轨迹完全相同。 对 错 答案: 对 4、已知第一象限直线OA,起点O(0,0),终点A(5,8),使用数字积分法进行插补,累加器位数为()

数控技术及数控机床试题与参考答案

数控技术及数控机床试卷 学生姓名:,班级:,学号:,成绩: ?填空题(每题4分,共36 分) 1 ?数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和_____ 的原始数据及其指令,通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器 分配_______ ,从而使得_________ 驱动工作台相对主轴的运动轨迹,以一定的精度要求逼 近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。 2?按加工批量和零件的复杂程度,试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。 作为主运动的动力源。 5?数控机床的最小设定单位是 为 ___________________ ,在编程时, 的数据。 6?通常把数控车床的床身导轨倾斜布置,可改善其 刚度。 7?数控技术是___________ 的技术;计算机数控(CNC )是指__________________ ;数控机床具有 ____________ 、____________ 、_____________ 、_____________ 、____________ 等优点。 &插补器就实现的方法而言,可用________________ 或;按其实现的功能来分类,它可分为 _________ 、_________ 、__________ 等类型。 9?刀具半径补偿是指________________________________________________________________ 。 左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和。 二?简答题(每题6分,共18分) 1 ?何谓二轴半坐标数控机床? 2?试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成,它们分别的作用如何?伺服系统常用的驱动元件是什么? 3?简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。 三?计算题(10分) 若加工第一象限直线0E,起点为0(0, 0),终点为E(7, 4),设累加器为3位,试按DDA法进行插补计算,并绘出插补轨迹图。 四?论述题(每题9分,共36分) 1 ?试推导下图内的脉冲当量3与步距角a的关系式,假设已知各齿轮齿数和丝杠的导程。由于脉冲当量是规定的,步进电机一经选定后,其步距角也是一定的,试回答如何满足脉冲 当量与步距角中间的关系? 批量 3.功率步进大机 统。步进电卿的 双相通电方式, 4 ?为了保证数控机 發用于普通机床的数控改造,以及对精度要求较低的场合等 。对于三相步进电机, —系 当以 杂程度 床总是能在最有利的切削速度下进行加工,或实现桓速切削的功能, 。因此,现代数控机床常采用数控机床的主轴转速通常在其调速范围内 ,标制着数控机床精度的分辨率,其值一般 所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应 _________ 和________ 。提高机床的静 是指 卄 涉 搂弟电机

数控机床主要应用于四大行业领域

数控机床主要应用于四 大行业领域 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

数控机床主要应用在四大领域 2018-11 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确规定了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项要“重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需要的高档数控机床”,“逐步提高我国高档数控机床与基础制造成套装备的自主开发能力,满足国内主要行业对制造装备的基本需求”。专项实施方案提出:到2020年,形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际ling先;建立起完整的功能部件研发和配套能力;形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系;培养和建立一支高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内。 为了更准确全面掌握行业最新发展情况,进一步了解重点用户需求和机床行业的发展情况,为专项实施提供参考依据,中国机床工具工业协会接受国家发展与改革委员会工业司的委托,组织了30多名行业专家,于2008年6-7月,由机床工具协会主要领导带队,分4个调研组对航空、船舶、汽车、发电设备和机床工具行业61家企业和院所进行了专项调研。通过深入行业用户现场调研和交流,更加清楚地了解了这些用户行业的发展情况、典型零件的特点以及对设备的需求情况。 航空工业 航空工业典型零件的结构特点是大量采用整体薄壁结构,形状复杂。为了增加航空器的机动性,增加有效载荷和航程,降低成本,进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料,对材料性能要求越来越高。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝件形状复杂,孔、空穴、沟槽、加强筋等较多,工艺刚性差。

数控机床控制系统组成doc

1.数控机床控制系统由哪几部分组成? 答:数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。 2. 进给伺服系统的作用是什么? 答:伺服驱动装置是数控机床的执行机构,是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给运动,数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随进给控制信息,执行机械运动,驱动工作台向指定的位置运动。 3. 数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类? 答:1)点位控制的数控机床 点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度,而不管是按什么轨迹运动,在移动过程中不进行任何加工。 2)直线控制的数控机床 直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工,所以不仅要求有准确的定位功能,还要求从一点到另一点之间按直线规律运动,而且对运动的速度也要进行控制。 3)轮廓控制的数控机床 轮廓控制又称连续控制,大多数数控机床具有轮廓控制功能。其特点是能同时控制两个以上的轴,具有插补功能。它不仅控制起点和终点位置,而且要控制加工过程中每一点的位置和速度,加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。 4. 试简述数控装置的组成。 答:目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来实现其功能,所以称之为计算机数控(CNC)装置。它一方面具有一般微型计算机的基本结构,如中央处理单元(CPU)、总线、存储器、输入/输出接口等;另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元,如手动数据输入(MDI)接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。 CNC装置在上述硬件基础上必须编写相应的系统软件来指挥和协调硬件的 工作,两者缺一不可。CNC装置的软件由管理软件和控制软件两部分组成。 5. 数控装置硬件结构是如何分类的?

数控机床装配与维修(3年制)

专业实施性教学计划 编号:ZHGJ/JWC-JL-12(01) 保存年限:5年

2013级数控机床装配与维修专业(三年制中级工)使用教材一览表

数控机床装配与维修专业设置规范 专业编码:0109—4 专业名称:数控机床装配与维修 培养目标:培养从事数控机床装配与维修的中级技能人才。 学习年限:3年(初中毕业生),2年(高中毕业生) 职业能力: 具有积极的人生态度、健康的心理素质、良好的职业道德和较扎实的文化基础知识;具有获取新知识、新技能的意识和能力,能适应不断变化的职业社会;了解企业生产流程,严格执行机械设备操作规定,遵守各项工艺规程,具有安全生产意识,重视环境保护,并能解决一般性专业问题。同时具有下列专业能力:1.能读懂并绘制数控机床各部分零件的零件图,读懂数控机床部件、机床电气图,使用计算机绘图软件。 2.能读懂数控机床部件装配的装配工艺,并按照工序选择工具和工装;能根据电气图要求确认常用电器元件及导线、电缆线的规格。 3.能进行钻孔、攻螺纹、手工刃磨钻头等钳加工操作并达到相应的加工精度要求。 4.能完成有配合、密封要求的零部件装配,对主轴轴承、主轴箱进行拆卸和装配,对电气柜的配电板进行配线与装配。 5.能对电气维修中的配线质量进行检查,解决配线中出现的问题,对主轴轴承、主轴箱等部件进行装配后的试车调整。 6.能检修齿轮、花键轴、轴承、密封件、弹簧和紧固件等,并能检查调整各零部件的配合间隙。 7.能运用数控机床的诊断功能或电气梯形图等分析机床故障,排除数控机床调试中常见的故障。 8.能简单操作一种系统的数控机床,进行一种型号的数控系统的数控编程。 9.能判断加工中因操作不当引起的故障。 对应或相关职业(工种):数控机床装调维修工(X6—05—02—03)、机修钳工(6—06—01—01)、维修电工(6—07—06—05) 职业资格:数控机床装调维修工(中级) 专业主要教学内容: 机械识图与CAD、金属材料选用与热处理、常用机械加工技术、金属切削机床结构、数控机床结构、机械测量技术、钳工技能、电工技能、数控机床操作与编程、液压传动与气动控制基础、数控机床装配维修综合技能等。 对应上一级专业编码:0109—3

机床数控系统的PLC及编程

机床数控系统的PLC及编程 1、数控机床PLC 1.1数控机床PLC的控制对象 数控机床的控制可分为坐标轴运动的位置控制和数控机床加工过程的顺序控制两大部分。 在讨论机床各部件的关系时,通常把CNC系统的软硬件及其外部连接设备称为NC侧;把机床机械部分和操作面板及各种线路称为MT侧。 1.2PLC的信号处理 (1)CNC装置至机床 CNC的输出数据经PLC逻辑处理,通过I/O传送至机床侧。M、S、T等功能代码是CNC输出的主要信息。PLC向机床侧传递的信息主要是控制机床的执行组件以及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示等。 (2)机床至CNC装置 从机床侧输入的开关量经PLC逻辑处理传送到CNC装置中。机床操作面板上各开关、按钮等状态是机床侧传递给PLC的主要信息。 2、PLC在数控机床中的典型应用

2.1模拟主轴控制 伺服调速系统和变频调速系统是数控机床主轴无极变速的两种主要类型。对调速性能要求不太高的数控机床中,变频调速因其具有较好的经济性得到广泛的应用。目前主流数控系统为配用变频调速功能除提供串行数字主轴接口外,还保留了模拟主轴接口或设置10V电压模拟接口。下面以三菱E60数控系统为例介绍驱动普通异步电动机实现机床主轴无极变速的方法。 (1)三菱E60数控系统 为实现模拟主轴功能,三菱E60数控系统配置FCU6-HR341或远程接口DXl20的I/O单元。实现了提供模拟主轴输出接口和1OV模拟电压的目的,模拟信号可以通过插头A0输出。 三菱E60数控系统的模拟电压输出是通过将带符号的二进制数据设定到文件寄存器R100-R103中并使模拟电压通过A0输出到外部来实现的。 图2.1 寄存器内容与模拟电压的关系 由图2.1可以得到:若文件寄存器中数据值为U,则输出电压为U/409.5。 (2)主轴命令值数据流 三菱E60数控系统的主轴速度控制S指令由6位

数控技术和数控装备的可持续发展

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。 在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。 为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。 1 总体战略 制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以经管和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。 1.1 以科技创新为先导 中国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段,是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪,这一常规途径就很难行通了。例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服,还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字式伺服发展到用网络(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又跟着发展此类系统,前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势,因此要进一步扩大市场占有率,难度自然就很大了。 为改变这种现状,我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断,大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国

基于Matlab的重型数控机床双电机消隙的仿真

基于Matlab的重型数控机床双电机消隙的仿真 邵俊鹏,唐念华 (哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨150080) 1引言 在高精度的齿轮传动系统中,齿隙严重影响了系统的整体性能[1]。从机械上消除齿隙的方法有薄齿轮错齿调整法和双电机消隙等方法,这些机械方法虽然能够较满意地解决消隙问题[2],但也带来了一些问题,比如降低了系统的准确性,减小了系统的带宽,使用机械方法价格昂贵、消耗能量并增加了系统的重量[3]。因此研究非基于机械装置的控制补偿方法是很有意义的[4]。 从控制系统出发,通过建立多电机系统的动力学模型,将齿隙视为非线性环节来研究非线性系统的控制方法,探求改进和提高闭环系统性能的控制算法[5],也可以达到消除齿隙的目的。目前可以借助现代控制理论的方法构造具有自适应、智能机制的控制器,例如基于模型参考的自适应控制、基于PID控制策略的自校正控制、变结构控制、模糊自适应控制、智能自适应控制等[6,7]。这些控制算法能在一定程度上改善非线性系统的性能,并不能完全消除齿隙非线性对系统的影响,在对系统精度要求不高的场合,这些方法仍具有一定的应用价值。 本文采用西门子840D系统控制双伺服电机驱动的传动模式来解决高精度数控机床分度装置消隙传动系统的实现问题是一种较好的、切实可行的方法。 2对双电机驱动系统的建模 2.1双电机联动系统结构 双电机同步联动伺服系统是由两个具有相同参数的交流同步电动机共同驱动一个大齿轮的转动,每个交流同步电动机带动一个小齿 轮,小齿轮同大齿轮啮合转 动。双电机同步联动伺服系 统的结构简图如图1所示, 其中Jc1、Jc2是两个小齿轮 的转动惯量,!c1、!c2是两个 小齿轮的角速度,!1、!2是 两个交流电机的角速度, U1、U2是两个电机的电枢电 压,Jm是大齿轮的转动惯 量,!m是大齿轮的角速度。 两个小齿轮啮合大齿轮,共 同驱动大齿轮的转动,其驱动原理如图2所示。为了建立双电机同步联动伺服系统的动力学模型,需分析大小齿轮的啮合原理。在大小齿轮运动过程中,大齿轮和小齿轮的啮合运动是通过它们之间的弹力和粘性摩擦力的相互作用来完成的,在一般情况下,粘性摩擦力忽略不计,大小齿轮的啮合原理如图3所示,其中C是粘性摩擦系数, 摘要:为了提高重型数控机床的动态精度和稳态性能,减小齿隙在系统中带来的负面影响,首次对重型数控机床采用双电机控制,利用机理分析法分析了齿轮啮合动力学原理,通过齿隙特性的分析,建立了含齿隙单电机及双电机的伺服驱动系统模型和含齿隙双电机的动力学模型,采用仿真软件Matlab对伺服驱动系统模型进行仿真。比较了含齿隙单、双电机伺服驱动系统的动态特性,得出双电机驱动的性能优于单电机。 关键词:重型数控机床;双电机;消隙;机理分析法 中图分类号:TH132.41文献标识码:A文章编号:1002-2333(2008)04-0063-04 SimulationofDouble-motorAnti-backlashofHeavyNCMachineToolDrivingSystembasedonMatlab SHAOJun-peng,TANGNian-hua (SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HarbinUniv.Sci.Tech.,Harbin150080,China) Abstract:Toimprovethedynamicaccuracyandsteady-stateperformanceofheavyNCmachineTool,wefirstapplydouble-motorsystemtoheavyNCmachinetool.Setupthemodelofsingle-motoranddouble-motorservodrivingsystemwithbacklashanddynamicsmodelofdouble-motordrivingsystemwithbacklashbyanalyzingthedynamicsprincipleofgearmeshandusingthemechanismanalysismethod.ThesimulationofservodrivingsystemiscarriedoutbysoftwareMatlab.Comparethedynamicperformancebetweenthesingle-motoranddouble-motorservodrivingsystemandmakeconclusionthattheperformaceofdouble-motorservodrivingsystemisbetterthansingle-motor. Keywords:heavyNCmachinetool;double-motor;anti-backlash;mechanismanalysismethod Mm !m Jc1Jc2 Jm !c1!c2 减速器1减速器2 ii !1!2 电机1电机2 U1U2 !c1 Jc1!m!c2 Jc2 Jm 图1双电机驱动大齿轮 的原理图 图2双电机驱动大齿轮 结构示意图图3小齿轮和大齿轮 的啮合原理图

数控技术及数控机床

总分: 100分考试时间:分钟 单选题 1. 存储器包括只读存储器和随机存储器,只读存储器英语缩写_____(5分) (A) CRT (B) PIO (C) ROM (D) RAM 参考答案:C 2. 单片机是_____(5分) (A) 微型计算机 (B) 计算机系统 (C) 微机系统 (D) 微处理器 参考答案:A 3. DNC系统是指_____(5分) (A) 自使用控制 (B) 计算机数控 (C) 柔性制造系统 (D) 计算机辅助系统 参考答案:B 4. 在N0 5.G02,X+-042.Y+-042.Z+-,F04指的是_____(5分) (A) 进给速度 (B) 主轴转速 (C) 刀具代码 (D) 辅助功能字 参考答案:A 5. 存储器的容量单位中1GB=_____(5分) (A) 1000KB (B) 1024KB (C) 1000MB (D) 1024MB 参考答案:D 6. 数控机床的组成部分包括_____(5分) (A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 (B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 (C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件

(D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 参考答案:B 7. 数控机床的组成部分包括_____(5分) (A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 (B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 (C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件 (D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 参考答案:B 8. 在编写数控加工指令时,以下那个代码代表的是逆时针圆弧插补指令_____(5分) (A) G01 (B) G02 (C) G03 (D) G90 参考答案:C 9. 计算机数控系统的优点不包括_____(5分) (A) 利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高 (B) 充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能 (C) 数控系统功能靠硬件实现,可靠性高 (D) 系统性能价格比高,经济性好 参考答案:C 10. 对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z轴的正方向是_____(5分) (A) 从此基准点沿床身远离工件的方向 (B) 从此基准点沿床身接近工件的方向 (C) 从此基准点垂直向上的方向 (D) 从此基准点垂直向下的方向 参考答案:A 填空题 11. 能够自动改变机床切削用量,以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为___(1)__ _ (5分) (1). 参考答案: 自适应控制系统 12. 确定数控机床坐标系时首先要确定___(2)___ ,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。(5分) (1). 参考答案: Z轴 (1).

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