一种分段式数控加工方法及控制系统
广数980tc3螺纹分段车削宏程序
广数980tc3螺纹分段车削宏程序螺纹分段车削是一种常见的机械加工方法，用于在工件上切削出螺纹。
广数980TC3螺纹分段车削宏程序是一款用于广数980TC3数控车床的软件，它能够自动化地执行螺纹分段车削操作，提高生产效率和加工质量。
该宏程序的主要功能是根据用户输入的参数，自动生成螺纹分段车削的加工路径，并将该路径转化为数控机床能够识别和执行的指令。
用户只需通过简单的界面输入螺纹的参数，如螺纹类型、直径、螺距等，宏程序就能够根据这些参数自动生成螺纹分段车削的加工程序。
使用广数980TC3螺纹分段车削宏程序的步骤如下：第一步，打开宏程序界面。
用户可以通过操作数控机床的控制面板或者连接电脑通过软件打开宏程序界面。
第二步，输入螺纹参数。
根据用户的需求，输入螺纹的类型、直径、螺距等参数。
第三步，生成加工路径。
宏程序会根据用户输入的参数自动生成螺纹分段车削的加工路径，确保加工精度和质量。
第四步，转化为数控指令。
宏程序会将生成的加工路径转化为数控机床能够识别和执行的指令，确保机床能够按照用户的要求进行螺纹分段车削。
广数980TC3螺纹分段车削宏程序在实际生产中有着广泛的应用。
它可以应用于各种工件的螺纹加工，如螺栓、螺母、螺纹孔等。
通过使用该宏程序，可以大大提高螺纹加工的效率和质量，减少人为操作的错误和损耗。
广数980TC3螺纹分段车削宏程序还具有以下优点：1. 高度自动化：宏程序能够自动生成加工路径和指令，减少人工干预，提高生产效率。
2. 灵活性强：用户可以根据不同的需求输入不同的螺纹参数，满足各种螺纹加工的要求。
3. 加工精度高：宏程序能够根据用户输入的参数生成精确的加工路径和指令，确保加工精度和质量。
4. 操作简便：宏程序界面简洁明了，用户只需按照指引输入相应的参数，即可完成螺纹分段车削的加工程序生成。
广数980TC3螺纹分段车削宏程序是一款功能强大、操作简便的软件，可以提高螺纹加工的效率和质量，广泛应用于各个行业的生产中。
《数控技术》课后答案
第3章习题解答3.1 简述数控伺服系统的组成和作用。
数控伺服驱动系统按有无反馈检测元件分为开环和闭环（含半闭环）两种类型。
开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成。
驱动控制单元的作用是将进给指令转化为执行元件所需要的信号形式，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移。
闭环（半闭环）伺服系统由执行元件、驱动控制单元、机床，以及反馈检测元件、比较环节组成。
位置反馈元件将工作台的实际位置检测后反馈给比较环节，比较环节将指令信号和反馈信号进行比较，以两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动工作台运动。
3.2 数控机床对伺服系统有哪些基本要求？数控机床对伺服系统的基本要求：⒈精度高；⒉快速响应特性好；⒊调速范围宽；⒋系统可靠性好。
3.3 数控伺服系统有哪几种类型？简述各自的特点。
数控伺服系统按有无检测装置分为开环伺服系统、半闭环伺服系统和闭环伺服系统。
开环伺服系统是指不带位置反馈装置的控制方式。
开环控制具有结构简单和价格低廉等优点。
半闭环伺服系统是通过检测伺服电机的转角间接地检测出运动部件的位移（或角位移）反馈给数控装置的比较器，与输入指令进行比较，用差值控制运动部件。
这种系统的调试十分方便，并具有良好的系统稳定性。
闭环伺服系统将直接测量到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中与输入指令位移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。
闭环控制系统的运动精度主要取决于检测装置的精度，而与机械传动链的误差无关，其控制精度将超过半闭环系统。
3.4 简述步进电动机的分类及其一般工作原理。
从结构上看，步进电动机分为反应式与激磁式，激磁式又可分为供电激磁和永磁式两种。
按定子数目可分为单段定子式与多段定子式。
按相数可分为单相、两相、三相及多相，转子做成多极。
在输入电信号之前，转子静止不动；电信号到来之后，转子立即转动，且转向、转速随电信号的方向和大小而改变，同时带动一定的负载运动；电信号一旦消失，转子立即自行停转。
全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法
全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法潘海鸿;杨微;陈琳;谭华卿;孙红涛【摘要】为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法.该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间.在固定插补周期下,与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比,在满足加速度与加加速度限制条件,且最大弦高误差不超过0.5μm时,该算法插补精度高于单独自适应算法,与5段式S曲线加减速控制方法近似,且其全程平均进给速度比5段式S曲线加减速控制方法平均进给速度提高21.7%,达到594mm/s.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2010(021)002【总页数】6页(P190-195)【关键词】自适应;分段插补;S曲线加减速控制;NURBS曲线【作者】潘海鸿;杨微;陈琳;谭华卿;孙红涛【作者单位】广西大学,南宁,530004;广西大学,南宁,530004;广西大学,南宁,530004;广西大学,南宁,530004;广西大学,南宁,530004【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言为克服传统方式加工时复杂曲线、曲面需离散为直线、圆弧的种种弊端[1],现代数控系统开始应用参数曲线插补。
参数曲线插补可直接将曲线信息传输到CNC中,而不必将其分解成微小线段,因此使CAD/CAM和CNC之间的信息传递连续。
目前常用的参数曲线插补是NURBS曲线插补[2-9]。
NURBS曲线插补算法很多,其中控制进给速度算法在现代插补中最为常用。
Yang等[2]为改善对进给速度的控制,以二阶泰勒展开式设计插补器,但没有考虑误差控制。
为提高加工精度,Yeh等[3]提出限定弦高误差的自适应插补算法,然而该算法没有考虑机床加减速能力对进给速度的影响。
数控系统基本组成课件
求信号以获取所需要的数据，从而完成某一辅助功能，
该结构称为主从结构，也可归为单机结构。
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多微处理器系统的组成
多微处理器系统的CNC装置中有两个或两个 以上带CPU的功能部件可对系统资源（存储器、 总线）有控制权和使用权。它们又分为多主结 构和分布式结构。多主结构是指带CPU的功能 部件之间采用紧耦合方式联结, 有集中的操作 系统用总线仲裁器解决总线争用通过公共存储 器交换系统信息。
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手摇脉冲发生 器
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⑶通信接口
通常数控系统均具有标准的RS232C串行
通信接口, 因此与外设以及上级计算机连
接很方便。
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⑷进给轴控制接口
实现进给轴的位置控制包括三方面 的内容: 进给速度控制、插补运算和 位置闭环控制。插补方法分为基准脉 冲法与数据采式提供给位置控制单元，这种插 补方法进给速度与控制精度较低，主
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⑶速度控制程序
速度控制程序根据给定的速度值控制插补 运算的频率, 以保预定的进给速度。在速度变 化较大时, 需要进行自动加减速控制, 以避免因 速度突变而造成驱动系统失步。
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⑷管理程序
管理程序负责对数据输入、数据处理、插补运算 等为加工过程服务的各种程序进行调度管理。管理程 序还要对面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中 断进行处理。
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3. 多微处理机CNC装置的典型结构
（1）共享总线结构 （2）共享存储器结构
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数控软件的特点及关键技术
1.多任务与并行处理技术
（1）. 数控装置的多任务性
图4-11 数控装置的任务及分类框图
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这些任务中有些可以顺序执行，有些必须同时执行，如: （1） 显示和控制任务必须同时执行，以便操作人员及时了解
国家开放大学2022年秋季《数控机床》形成性考核
国家开放大学2022年秋季《数控机床》形成性考核形考作业1（25分）一、单项选择题（每小题3分，共66分）1.数控机床指的是（），对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
A.装备了PLC的机床B.装备了ATC的机床C.装备了NC或CNC系统的机床的机床2.（）属于数控机床的机床本体。
A.自动换刀装置B.伺服电机C.光栅尺D.床身3.（）属于数控机床的反馈装置。
A.自动换刀装置B.伺服电机C.光栅4.（）属于数控机床的辅助装置。
A.润滑装置B.伺服电机C.立柱D.床身5.（）属于数控机床的伺服系统。
A.自动换刀装置B.伺服电机C.进给机构6.（）是机床实现自动加工的核心。
A.机床本体B.数控系统C.伺服系统D.反馈装置7.按照工艺用途分类，数控铣床属于（）数控机床。
A.特种加工类B.金属切削类C.金属成形类8.按照运动轨迹控制分类，加工中心属于（）。
A.点位控制B.轮廓控制C.直线控制D.远程控制9.欲加工一条与X轴成60°的直线轮廓，应采用（）数控机床。
A.点位控制B.直线控制C.轮廓控制10.全闭环控制数控机床比开环及半闭环控制数控机床（）。
A.稳定性好B.故障率低C.精度低D.精度高11.（）数控机床只有控制信息的前向通道，没有检测装置，不具有反馈环节。
结构简单、调试方便、容易维修、成本较低，但其控制精度不高。
A.全闭环控制B.半闭环控制C.开环控制12.数控机床使用反馈装置的作用是为了（）。
A.提高机床的安全性B.提高机床的使用寿命C.提高机床的定位精度、加工精度D.提高机床的灵活性13.（）数控机床的反馈装置安装在数控机床终端移动部件上，其加工精度高，移动速度快，但调试和维修比较复杂，成本高。
A.开环控制B.全闭环控制C.点位控制14.数控机床全闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统的主要区别在于（）。
A.位置控制器B.反馈单元的安装位置C.伺服控制单元D.数控系统性能优劣15.数控机床按运动轨迹控制分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和（）数控机床。
数控加工工艺模拟10套真题(含答案)
试题一一、填空题（每小题3分共30分）1、工业产品的生产过程包括：，，，。
2、数控加工工艺系统的组成，，，。
3、数控机床按加工路线分类，，。
4、夹具按夹紧的动力源可分为、、、、以及等5 、作用在工艺系统中的力，有、、以及。
6 、零件的主要精度包括精度、精度及精度等三项内容。
7、刀具前角越，切削刃越，使剪切角，变形系数，因此，切削变形。
8、零件在、、等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。
9、零件磨损一般分为磨损、磨损、磨损三个阶段。
10、切削速度对积屑瘤影响很大，不易产生积屑瘤的切削速度是速和速，容易产生积屑瘤的切削速度是速和速。
二、判断题（每小题1分共10分）1.（）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
2.（）数控机床适用于单品种，大批量的生产。
3.（）在数控机床上加工零件，应尽量选用组合夹具和通用夹具装夹工件。
避免采用专用夹具。
4.（）数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。
5.（）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。
6.（）零件图中的尺寸标注要求是完整、正确、清晰、合理。
7.（）高速钢是一种含合金元素较多的工具钢，由硬度和熔点很高的碳化物和金属粘结剂组成。
8.（）长的V形块可消除四个自由度。
短的V 形块可消除二个自由度。
9.（）公差就是加工零件实际尺寸与图纸尺寸的差值。
10.（）加工零件的表面粗糙度小要比大好。
三、选择题（每小题2分共20分）1. （）使用专用机床比较合适。
A．复杂型面加工 B. 大批量加工C. 齿轮齿形加工2. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（）时才产生加工误差。
A. 圆弧B. 圆柱C. 端面3. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（）。
A. X轴B. Y轴C.Z轴4. 四坐标数控铣床的第四轴是垂直布置的，则该轴命名为（ B ）。
A．B轴 B. C轴 C. W轴5. 机床上的卡盘，中心架等属于（）夹具。
数控技术知识点总结
1、数控技术是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，它是制造业实现自动化、柔性化和集成化生产的基础技术。
2、数控技术是指用计算机通过数字信息来自动控制机械产品加工过程的一类机床。
3、数控机床的组成：数控机床一般由输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床本体和检测反馈装置组成。
4、数控机床的工作原理：先将加工零件的几何信息和工艺信息编制成数控加工程序，然后由输入部分送入数控装置，经过数控装置的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大驱动伺服电动机，带动机床各轴运动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其他辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊的工作，从而加工出零件的全部轮廓。
5、数控机床的分类：按功能用途分类“金属切削类数控机床、成形加工类数控机床、特种加工类数控机床、其他类型加工机床” 按运动轨迹分类“点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床” 按伺服系统的控制原理分类“开环控制数控系统、全闭环控制数控系统、半闭环控制数控系统”6、内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。
7、切削速度和主轴转速d n v cπ1000=8、数控机床坐标轴的确定：确定机床坐标轴时，一般是先确定Z 轴，然后再确定X 轴和Y 轴。
；旋转轴：旋转轴的定义也按照右手定则，绕X轴旋转为A轴，绕Y轴旋转为B轴，绕Z轴旋转为C轴。
A、B、C以外的转动轴用D、E表示。
9、机床的参考点：有的机床在返回参考点（称“回零”）时，显示为，z0），则表示该机床零点被建立在参考点上。
零（x0，y10、刀位点：所谓刀位点是指加工和编制程序时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。
铣刀和车刀的刀位点通常指刀具的刀尖；钻头的刀位点通常指钻尖；立铣刀、端面铣刀和键槽铣刀的刀位点指刀具底面的中心；而球头铣刀的刀位点指球头中心。
11、程序结构：数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。
数控机床主传动系统
伺服驱动系统的性能决定了数控机床的动态特性和加工精度。
主轴与卡盘
主轴是数控机床主传动系统的输 出部件，它能够带动刀具或工件
旋转。
主轴通常采用高精度轴承和刀具 夹紧装置，以确保加工过程中的
稳定性和精度。
类型与分类
类型
数控机床主传动系统根据其结构和工作原理的不同，可以分为多种类型，如机械主传动系统、液压主 传动系统、电气主传动系统等。
分类
数控机床主传动系统还可以根据其传动方式的不同进行分类，如带传动、链传动、齿轮传动等。不同 类型的数控机床主传动系统具有不同的特点和应用范围，需要根据具体的加工需求和加工条件进行选 择。
主轴定位精度与重复定位精度
主轴定位精度
主轴在特定位置的准确度，决定了加 工零件的尺寸精度。定位精度越高， 加工精度越好。
重复定位精度
主轴在相同位置的重复精度，反映了 主轴运动的稳定性。重复定位精度越 高，主轴运动越稳定。
热稳定性与动态特性
热稳定性
主轴在切削过程中抵抗温度变化的能力，热稳定性越高，加工过程中主轴的性能越稳定。
动态特性
主轴在动态切削过程中的表现，包括振动、噪声等。动态特性越好，切削过程越平稳，加工表面质量越高。
04
主传动系统的控制技术
数控编程与加工技术
数控编程
根据加工需求，使用数控编程语言（如G代码）对机床进行编程，以控制主轴的运动轨 迹和加工过程。
加工工艺
根据工件材料、加工要求和刀具特性，选择合适的加工工艺，如粗加工、半精加工和精 加工等，以确保加工质量和效率。
特点
数控机床主传动系统具有高精度、高 效率、高稳定性等特点，能够满足复 杂、高效、高ห้องสมุดไป่ตู้度的加工需求。
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摘要：针对目前数控编程复杂、不便于掌握和操作效率低等缺点，设计了一种新的编程方法及控制系统，该方法易于技术人员的掌握和操作，可为数控加工提供参考和借鉴。
关键词：数控加工操作
中图分类号：TG848 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0002-01
Abstract： CNC programming for the current complex and not easy to grasp and manipulate low efficiency， the design of a new programming method， which is easy to grasp and manipulate technicians can provide reference for CNC machining.
Key Words：CNC Machining operating
目前，随着经济的飞速发展，数控机械的需求量越来越大，机械、木工、石材等加工行业对加工精度的要求越来越高，对加工效率的要求越来越高，对操作人员的需求也越来越多，数控机床已成为企业生产的必备设备。
但传统的CNC数控系统专业性强，一般需要在专门学校培训，还要经过一段时间的实习才能上岗。
由于企业特别是中小企业技术人员缺乏，给现有数控机床的操作带来难度。
1 新的数控加工设计方案及优点
1.1 新的数控加工设计方案
为解决上述问题，设计了一种分段式数控加工方法，将加工工件依照顺序按几何形状进行分段，每一个几何形状为一段；确定各段的长度、起始端和结束端的直径、形状、公差和表面粗糙度五个段参数；按照每一段的段参数对各段依次进行加工。
1.2 新的数控加工优点
新的技术方案，具有以下优点：本方案通过对工件按几何形状进行分段，确定各段的长度、起始端和结束端的直径、形状、公差和表面粗糙度五个段参数，然后将各段的长度、起始端和结束端的直径、形状、公差和表面粗糙度五个段参数输入控制系统进行加工，将复杂的代码转换或代码输入变为只输入工件各段的五个段参数，技术人员容易掌握，解决了CNC 代码的编制和转换，技术人员不易掌握的问题。
通过本方法控制系统的存储模块可以对输入的所加工工件的五个段参数进行存储，加工时，通过本控制系统的读取模块、识别模块、数控加工程序模块和检测模块来控制数控机床对工件进行加工，实现了通过工件五个段参数的输入进行数控加工，将复杂的代码转换或代码输入的数控加工，转变为简单段参数输入的数控加工，易于技术人员的掌握和操作。
2 新的数控加工方法详细分析
加工方法的具体步骤如如图1所示：（1）将工件依照顺序按不同的几何形状分为以下各段：圆柱段1、圆锥段2、圆柱段3、端面4、内凹抛物线段5、外凸抛物线段6、内凹圆弧段7、外凸圆弧段8、圆柱段9、端面10和圆柱段11。
（2）确定各段的长度、起始端和结束端的直径、形状、公差和表面粗糙度五个段参数。
（3）各段长度、起始端和结束端的直径的尺寸通过图纸标注或测量确定，每一段的结束端直径是下一段的起始端直径，形状根据工件外部的几何形状确定，公差和表面粗糙度根据各段的不同加工要求通过查阅机械设计手册确定。
（4）根据各段的参数通过数控机床进行加工，数控机床采用普通数控车床。
①刀具定位，将刀具移动到圆柱段1的起始端，长度为0，直径为120；
②加工圆柱段1，长度为125，直径为120，加工公差为+0.01，-0.02，粗糙度为3.2；
③加工圆锥段2，长度为20，直径由120变化到160，粗糙度为3.2；
④加工圆柱段3，长度为140，直径为160，加工公差为+0.02，+0.01，粗糙度为0.8；
⑤退刀，长度为0，直径由160退到200，加工端面4；
⑥加工内凹抛物线段5，长度为80，直径由200变化到270，粗糙度6.3；
⑦加工外凸抛物线段6，长度为85，直径由270变化到200，粗糙度6.3；
⑧内凹圆弧段7，长度为90，直径由200变化到300，粗糙度6.3；
⑨加工外凸圆弧段8，长度为90，直径由300变化到200，粗糙度6.3；
⑩加工圆柱段9，长度为95，直径200，加工公差+0.03，-0.01，粗糙度3.2；
进刀，长度为0，直径由200进到160，加工端面10；
加工圆柱段10，长度为200，直径160，加工公差+0.03，+0.01，粗糙度1.2；
刀具复位。
在加工过程中，输入的长度参数为正数时，正向加工，长度参数为负数时，反向加工，可以根据加工需要，将长度参数设定为正数或负数。
不同的加工工件，具有不同的几何形状，根据所加工工件的需要，按所加工工件的几何形状确定各段的形状。
3 结语
设计了一种新的分段式数控加工方法，将该方法应用于工程实际，取得了良好的效果，可以为数控加工方法提供参考和设计。
参考文献
[1]王洪川.DL-20MST数控机床关键零部件结构优化设计[D].大连理工大学，2013.
[2]张志英，石军.数控机床的结构设计与优化[J].中国制造业信息化，2013，（17）20-25.。