一、简答题1. 常用的数控加工工艺性文件有哪些?
常用的数控加工工艺性文件有:数控加工工序卡;数控加工走刀路线图;数控刀具调整单;安装卡片和零点设定卡片;加工程序单;数控加工程序说明卡。
2. 刀具半径补偿功能的特点?
刀具半径补偿功能的特点:
1)可直接用零件轮廓尺寸进行编程,而不必计算刀具中心轨迹。
2)刀具因磨损、重磨、更换新刀而引起半径改变后,不必修改程序,只需在刀具参数设置界面中修改刀具半径补偿量。
3)在同一程序中,利用同一尺寸的刀具,可分别进行粗精加工。
4)利用同一程序,加工同一公称尺寸的零件的内外两个型面。
5)利用刀具补偿量控制轮廓尺寸精度。
3. 提高数控机床加工精度的措施有哪些?
提高数控机床加工精度的措施有:
1)提高机床零部件的制造和装配精度。
2)采用合理的布局和结构设计,提高动、静刚度。
3)减少机床热变形。
4)减少运动件的摩擦和消除传动间隙。
5)提高测量精度。
6)采用误差补偿。
7)采用自动测量系统。
4. 为什么要进行刀具补偿?应注意哪些问题?
为了保证加工精度和编程方便,经过译码后得到的数据不能直接用于插补控制,要通过半径补偿计算,将编程轮廓数据转换成刀具中心轨迹的数据后,才能用于插补。
应用刀具半径补偿时,应注意以下问题:
1)应在程序中指明何处进行刀具补偿,指出是进行左刀补还是右刀补,并指定刀具半径以及补偿刀号。
2)建立和撤销刀具补偿程序段不能是圆弧指令程序段,一定要用G00或G01指令进行建立或撤销。
5. 简述数控机床的工作原理。
数控机床加工零件时,首先将加工零件所需要的所有机床动作以程序的形式记录下来,存储到某存储介质上,然后将其输入到数控装置中,由数控装置处理程序,发出控制信号,指挥机床的伺服系统驱动机床,协调指挥机床的动作,使其产生主运动和进给运动,完成零件的加工。当改变加工零件时,在数控机床只要改变加工程序,就可继续加工新零件。
6. 什么叫刀位点?试说明立铣刀、球头铣刀、车刀和钻头的刀位点?
刀位点是指刀具的定位基准点。立铣刀的刀位点是刀具中心与刀具底面的交点;球头铣刀的刀位点是球头的球心点;车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心;钻头的刀位点是钻尖。
7. 数控系统没有得电,故障现象:显示器没有显示,按电源启动开关接触器不闭合,试分析引起原因。
显示器没有显示,按电源启动开关接触器不闭合,原因如下:
1)电源启动按钮损坏,常开触点不闭合或电源开关按钮坏。
2)电源启动交流接触器损坏。
3)系统开关电源损坏。
4)显示器(CRT、LCD)损坏。
5)连接线有短路、断路现象。
8. 简述交流伺服电动机和直流伺服电动机的基本结构。
交流伺服电动机实际上就是两相异步电动机,它的定子结构与普通异步电动机相似,定子上装有两个绕组,一个是励磁绕组,一个是控制绕组,它们在空间相差90°。
直流伺服电动机的结构与一般直流电动机基本相同,只是体积较小,也是由装有磁极的定子、可以旋转的电枢和换向器等组成。按励磁方式分类,直流伺服电动机通常分为他励式直流伺服电动机(电枢和磁极分别由独立的直流电源供电)和永磁式直流伺服电动机(磁极为永久磁铁制成,不需要励磁绕组和励磁电源)。
9. 数控机床主轴控制的故障有哪些?
数控机床主轴控制的故障有:
1)电动机过热。造成过热的可能原因有负载过大、电动机冷却系统太脏、电动机的冷却风扇损坏和电动机与控制单元之间连接不良。
2)主轴电动机不转或达不到正常转速。产生这类故障的可能原因有速度指令不正常(如有报警,可按报警内容处理)、主轴电动机不能起动(可能与主轴定向控制用的传感器安装不良有关)等。
3)交流输入电路的熔丝烧断。引起这类故障的原因有交流电源侧的阻抗太高(例如在电源侧自耦变压器代替隔离变压器)、交流电源输入处的浪涌吸收器损坏、电源整流桥损坏、逆变器用的晶体管块或控制单元的印制电路板故障等。
4)再生回路的熔丝烧断。
5)主轴电动机有异常噪声和振动。对于这类故障,应检查是在何种情况下产生的。若在减速过程中产生,则故障发生在再生回路,此时应检查回路处的熔丝是否熔断及晶体管是否损坏。若在恒速下产生,则应先检查反馈电压是否正常,然后突然切断指令,观察电动机停转过程中是否有噪声。若有噪声,则故障出现在机械部分,否则可能在印制电路板上。若反馈电压不正常,则需要检查振动周期是否与速度有关,若有关,应检查主轴与主轴电动机连接是否合适,主轴以及装在交流主轴电动机尾部的脉冲发生器是否不良;若无关,则可能是印制电路板调整不好或不良,或是机械故障。此类故障主要是由于主轴电动机的加速或减速频率太高引起。
10. 数控铣床与加工中心的主要区别是什么?
加工中心是指带有刀库和自动换刀装置的数控镗、铣床,使工件在一次装夹后,可以连续完成对工件表面自动进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序的加工,工序高度集中,因而可以大大减少工件装夹、测量和机床的调整时间,在加工形状比较复杂、精度要求比较高、产品更换频繁时,更具有良好的经济性,其应用十分广泛。而数控铣床一般不能自动换刀。
11. 数控加工对刀具有什么要求?数控机床常用的铣刀有哪些类型?
为了适应数控加工中高速强力切削的要求,对刀具的刚度和寿命的要求比普通机床加工高。常用的铣刀有立铣刀、面铣刀、模具铣刀、键槽铣刀、鼓形铣刀和成形铣刀等。
12. 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。
13. 数控车床常用的对刀方式有几种?各有何特点?
对刀是数控加工中的主要操作。在加工程序执行前,调整每把刀的刀位点,使其尽量重合于某一理想基准点,这一过程称为对刀。对刀方式的种类和特点如下:
1)一般对刀(手动对刀)。手动对刀是基本对刀方法,但它还是没跳出传统车床的“试切—测量—调整”的对刀模式,占用较多在机床上的时间。目前,大多数经济型数控车床采用手动对刀。其基本方法有以下几种:定位对刀法、光学对刀法、试切对刀法。
2)机外对刀仪对刀。机外对刀仪对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。
3)自动对刀。自动对刀是通过刀尖检测系统实现的,刀尖以设定的速度向接触式传感器接近,当刀尖与传感器接触并发出信号,数控系统立即记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀具补偿值。
14. 可转位车刀一般按照哪些特征选择刀具类型?
可转位车刀按工艺类别,已有相应的ISO标准和GB国家标准。标准以若干位特定的英文字母代码和阿拉伯数字组合,表示该刀具的各项特征及尺寸。在选择之前,需确定加工工艺类别,即外圆车削、内孔车削、切槽、铣削或是其他。
从有效刃数看,在同等条件下,圆形刀片最多,菱形刀片最少,最近又出现了一种80°的四边形刀片(Q型),这种刀片比80°菱形刀片的有效刃数增加了一倍。从切削力考虑,主偏角越小,在车削中对工件的径向分力越大,越易引起切削振动。
此外,可转位车刀的选用还需根据加工对象、加工条件,考虑刀片夹紧方式、刀杆头部形式、刀片后角、左右手刀柄的选择、切削刃长度、刀片精度等级、刀尖圆弧半径、断屑槽形状等方面。
15. 数控机床进给伺服系统的故障有哪些?
进给伺服系统的故障比较常见,约占整个系统故障的三分之一。故障报警现象一般有三种:一是系统具有软件诊断程序在CRT上显示报警信息;二是设置在伺服系统上的硬件(如发光二极管、熔丝熔断等)显示报警;三是出现故障时没有任何报警指示。
16. 什么是顺铣?什么是逆铣?数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点?
顺铣是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相同时的铣削,即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力在进给方向的水平分力方向与工件的进给方向相同时的铣削方式。
逆铣是指铣刀的切削速度方向与工件的进给方向相反时的铣削,即当铣刀各刀齿作用在工件上的合力在进给方向的水平分力方向与工件的进给方向相反时的铣削方式。
顺铣的特点:有压紧工件的作用;切削刃寿命高;消耗功率较小;工件有硬皮或杂质时,刀具易损坏;会拉动工作台,使刀齿折断或刀轴折弯。
逆铣的特点:工件有硬皮或杂质时,对切削刃影响不大;不会拉动工作台;但有挑出工件的倾向,影响加工表面的表面粗糙度;切削刃易磨损;消耗功率较大。
17. 步进电动机有什么用途?
步进电动机的用途是将输入的脉冲信号变换为阶跃式的角位移或直线位移,即每输入一个脉冲信号,电动机就相应转过一个角度,即向前进一步。步进电动机能够快速起动、制动和反转。在数字控制系统中,步进电动机被广泛用作执行元件。
18. 简述数控机床进给导轨的类型和特点。
数控机床进给导轨的类型和特点是:
1)塑料滑动导轨。可进一步降低一般滑动导轨的摩擦系数,防止低速爬行,提高定位精度。
2)滚动导轨。其特点是:可使两导轨面之间形成的摩擦为滚动摩擦;动、静摩擦系数相差极小,几乎不受运动速度变化的影响;运动轻便灵活,灵敏度高;低速运动平稳性好,不会产生爬行现象;定位精度高,耐磨性好,磨损小,精度保持性好。
3)静压导轨。其特点是:静压导轨摩擦系数极小,功率消耗少;导轨的精度保持性好,寿命长;油膜厚度几乎不受速度的影响,油膜承载能力大、刚度好、吸振性良好;导轨运行平稳,既无爬行,也不产生振动。
19. 数控机床坐标轴手动移动有几种方式?
1)连续移动。例如按下机床操作面板上的“+X”键,X轴则朝正方向连续移动,直至松开“+X”键。移动的速度由F指令和速度倍率开关控制。
2)点动。按一下机床操作面板上的轴移动按钮,轴则相应地移动一个规定的点动量,一般为1μm、10μm、100μm、1000μm(可选择)。
3)用手摇脉冲发生器移动。首先选择要移动的轴,然后系统即可根据手摇脉冲发生器的转动方向和发出的脉冲个数控制相应轴的移动。
20. 你知道哪些刀具半径补偿指令,其格式如何?
刀具半径补偿指令有G41、G42、G40。
G41.G42分别为刀具半径正、负补偿。当刀具磨损后,可以通过改变预置寄存器中的刀具半径值,使用刀具半径补偿指令加工出合适的工件,而不必重新计算刀位点的轨迹点坐标。刀具半径补偿程序段中,必须有G00或G01功能才有效。
21. 数控机床进给伺服系统的作用?
数控机床进给伺服系统的作用:接受数控系统发出的进给速度和位移指令信号,由驱动电路作一定的转换和放大后,经伺服驱动装置和机械传动机构,驱动机床的执行部件,实现工作的进给和快速运动。
22. 什么是数控机床?有哪些特点?
数控机床是采用数字控制技术或装有数控系统的机床。其特点有:高精度、高柔性、高效率,减轻工人的劳动强度,改善了劳动条件,有良好的经济效益,有利于生产的管理和现代化。
23. 车削轴类零件时,车刀的哪些因素干扰表面粗糙度?
车削轴类零件时,干扰表面粗糙度的因素有:车刀刚性不足引起振动;车刀几何角度不合适,特别是后角、副偏角、前角、刀尖圆弧半径等因素。
24. 什么叫基点、节点和对刀点?
基点:构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。
节点:当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓时,在编制加工程序时,常常需要用多个直线段或圆弧段去近似地代替非圆曲线,这个过程即拟合,拟合线段的交点或切点称为节点。
对刀点:为了建立机床坐标系和工件坐标系之间的关系,需要建立对刀点。所谓对刀点,就是用刀具加工零件时,刀具相对工件运动的起点。对刀点既可以选择在工件上,也可以选择工件外,但基本条件是对刀点必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系,这样才能确定机床坐标系与工件坐标系之间的关系。
25. 数控机床对环境有什么要求?
数控机床对环境的要求是:电网电压的波动应控制在10%~15%,否则应调整电网电压或配置交流稳压器;数控机床应远离各种干扰源,如电焊机、高频、中频电源热处理设备和一些高压、大电流、易产生火花的设备,与其距离要大于500m;数控机床不要安装在太阳光直射到的地方,其环境温度、湿度应符合机床说明书的规定;数控机床绝对不能安装在有粉尘产生的车间里。