2013数控铣工3级知识点第三讲

1数控机床高级工鉴定理论知识（五）零件加工一、测量技术1、三坐标测量机功能：测量零件定位尺寸与定形尺寸测量圆锥、圆柱孔、曲线轮廓、曲面特征零件2、投影仪测量原理：相对测量法工件放大影象和标准图形比较投影仪透射被测零件轮廓形状3、机外对刀：减少辅助时间、提高数控机床利用率二、模具加工1、模具粗加工：圆角铣刀（延长刀具寿命）模具粗加工：选择高速钢铣刀模具半精加工：选择可转位刀片铣刀模具精加工：选择整体硬质合金铣刀刀具切入分层铣削：选用不同长度刀具（提高系统刚性与加工效率）2、模具加工刀具选择原则：根据被加工工件形状选择刀具根据加工面曲率大小选择刀具粗加工选择圆角铣刀精加工选择平底刀或球头刀3、模具精加工曲面与孔：中心孔→钻孔→铰孔→精铣曲面2三、高速铣床加工1、高速加工：高切削速度、快进给速度、微量切削加工切削速度高于临界速度的切削加工切削速度至超过临界值：切削温度和切削力不变化加工薄壁零件、高强度零件加工高硬度脆性材料加工精度比一般数控机床高2、高速加工关键技术：刀具几何精度、机床精度、编程技巧（平稳）3、高速加工技术：平稳切入切出加工、避免加工方向突变维持恒定切削负载、刀具路径简单G05.1指令：预读多个程序段高速精加工不能用恒线速指令（G96）4、高速加工机床发展趋势进给系统采用直线电机驱动主轴采用电主轴四、数控机床通讯1、异步串行通信接口：数控机床和PC机：相同传输速率、字节数串行通讯主要参数：波特率、字节数FANUC系统字节数为7位数控机床RS-232C接口：25针连接器3通电状态插拔接口（易烧坏接口）2、DNC系统通讯技术数控机床网络接口：RS-232、RJ45(依太网)；实现在线加工。3、一台PC机通过串行通讯控制多台数控设备（64台）4、DNC加工屏幕显示“085COMMUNICATIONERROR”报警通信误差报警：数据设置（波特率和字节数）不一致（六）维护与故障诊断一、数控机床结构1、主轴交流电动机驱动：变频器调速2、步进电动机驱动功能：环形分配、细分驱动、功率放大3、进给伺服系统控制：位置环、速度环、电流环内环：位置环、外环：速度环和电流环4、光栅条纹密度250条/mm、测出1um位移、采用4倍频细分电路；光栅条纹密度250条/mm、测量精度4um位移；频细分电路、测量精度1um位移5、偏心套调整：调整中心距、消除直齿圆柱齿轮传动间隙6、斜齿圆柱齿轮消除齿轮副侧隙：两片薄齿轮沿螺旋线错开分别与另一宽齿左右齿面贴紧消除齿轮副侧隙方法：周向弹簧错齿、轴向垫片（斜齿）7、提高机床定位、运动精度方法：贴塑导轨、滚动导轨、静压导轨48、数控机床滚动导轨：直线滚动导轨滚动导轨预紧：提高接触刚度、消除间隙9、运动速度高的导轨：润滑泵压力油强制润滑10、梯形螺纹滑动传动副：无可逆传动滚珠螺旋传动副：可逆传动11、双螺母丝杠消除间隙方法：垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙式12、消除滚柱丝杠副轴向间隙：保证轴向刚度、反向传动精度13、滚珠丝杠副传动间隙调整后还需要反向间隙补偿14、滚珠丝杠螺母副与普通滑动丝杠螺母副相比具有的特点：运动具有可逆性；垂直安装不能自锁（需要重力平衡）传动效率高、灵敏度高14、进给伺服系统控制机床移动部件位移量15、进给伺服系统中速度环种类：测速装置（测速发电机）、光电编码器16、步进电动机环形分配：CNC中计算机软件完成17、编码器功能：测量、控制位移和转速二、数控机床维护1、刀位在参考点位置回零：移动刀位离开参考点位置后再回零2、机床通电后检查项目：电压、气压、油压、电柜风扇是否正常3、清扫电器柜和电路板方法：吸尘器、干燥压缩空气清扫4、每天检查机床项目：液压系统油压、油面高度、油液质量5、液压系统泄油量与油粘度成反比56、液压系统有异响、执行机构伴有爬行，则液压系统可能混有空气7、气动系统日常维护内容：冷凝水放水、润滑油系统的管理8、主传动链出现不正常现象立即停机排除故障9、对光栅维护要注意防污和防振10、操作人员每天要整洁设备、滑动导轨涂油、清理场地、切断机床电源11、工作结束前各伺服轴移离参考点约30cm后停机12、串行接口不可在通电状态下直接插拔（避免烧坏接口板）三、数控机床维修1、数控机床验收：按国家标准规定检验项目检验机床几何精度检验机床几何精度前、机床空运转15分钟2、机床几何精度检验：取消软件补偿、检测工具精度高于检测几何精度3、主轴几何精度检验：轴颈径向跳动、轴肩支撑面跳动4、镗孔精度检验：主轴运动精度、机床导轨几何精度、低速走刀时平稳性5、镗孔孔距精度：机床定位精度、失动量的影响6、圆度误差：转速波动、进给不均匀、反向失动量、两坐标增益不一致7、镗孔同轴度检验：机床定位精度、转台旋转精度8、平面直线铣削精度检验：X和Y轴分别进给切削9、机床电源故障：查看熔断器、PLC诊断10、手感触摸：辨别温升、振动、爬行、波纹11、主轴强力切削停转：皮带过松打滑、摩擦离合器过松12、机床锁住功能：刀架无移动、显示器坐标值变化（加工前回零）13、“OVERHEAT:SPINDLE”报警信息：主轴过热报警614、变频器故障显示OL：过载故障15、机床几何精度检验：拆除机床不必要零部件、机床空运转一段时间机床调整水平度16、滚珠丝杠运动不灵活原因：预紧力太大、丝杠与导轨不平行螺母轴线与导轨不平行、丝杠弯曲变形17、带光栅测量“SERVOALARM:Z-THEAXISDISCONNECTION”：伺服报警连接断线无信号18、将一粒滚珠置于丝杠端部中心，用千分表表头顶住滚珠，正反方向转动丝杠，若千分表读数变化，则确定丝杠轴向窜动19、数控车床X向导轨与主轴中心线垂直度超差：小于90度：中凸（不充许）大于90度：中凹（充许）20、涂抹肥皂水：气动系统轻微漏气检查（七）数控技术一、数控系统的组成及工作原理1、数控装置与计算机同步发展：电子管、晶体管、集成电路大规模集电路、PC机2、数控机床定义：数控技术控制的机床3、数控机床工作原理：加工程序通过载体输入数控装置，经过伺服系统、测量反馈控制，即通过数控技术控制刀具相对工件切削加工。4、数控机床按工艺分类：金属切削、金属成型与特种加工数控机床(电火花切割与成型、激光切割、火焰切割、水切割)75、数控机床发展方向：着工序集中（多轴联动、多刀塔、多主轴、多工作台）、高速、高效、高精度、高可靠性、人性化6、先进伺服系统：前馈控制（速度控制解决机械滞后）、非线性控制、软件插补（粗插补）与硬件插补（精插补）相结合、高分辨率与细分电路、补偿技术与自适应技术的功能7、柔性制造包括FNC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）、CIMS（柔性制造集成系统）二、数控加工编程1、数控机床加工零件操作步骤：分析图纸、确定工艺过程、建立工件坐标系、确定走刀路线、基点与节点坐标计算、编写加工程序、校验加工程序与首件加工。2、数控编程方法：手工编程、自动编程3、数控编程穿孔纸带：8位信息孔，第三位与第四位间是同步孔4、ISO代码：7位二进制数和1位偶校验位组成（每排孔数是偶数，第8位是偶校验位）；5、EIA代码：6位二进制数和1位奇校验位组成（每排孔数是奇数，第5位是奇校验位）；6、程序结构：程序名、程序段、程序结束指令7、程序段结构：程序段序号、指令代码、程序段结束符8、指令代码：程序序号、准备功能、辅助功能功、坐标字、进给速度、主轴功能和刀具功能89、G代码：建立工件坐标系指令、快速定位指令、直线插补指令、圆弧插补指令、单循环指令和复合循环指令10、辅助代码：运行指令、主轴运转指令、冷却泵工作指令和换刀指令11、机械加工方法：粗加工、半精加工和精加工，超精（研磨与超精磨）12、加工工序：加工方法、选用刀具、工件装夹、加工位置先面后孔、先近后远、先主后次13、工装夹具作用：工件定位、工件夹紧夹具分三类：通用夹具、组合夹具、专用夹具夹具定位：允许不完全定位与过定位、不允许欠定位14、刀具位置：对刀点、参考点、换刀点、循环点、切入点切入切出中间点、退刀点、轮廓基点15、刀具轨迹：沿着切线方向切入与切出工件轮廓内轮廓粗加工：行切削加工内轮廓精加工：环切削加工16、常用刀具材料：高速钢硬质合金立方氮化硼（切削淬火钢）聚晶金刚体（切削有色金属）17、切削参数：切削速度、进给速度、背吃刀量18、数控编程数学处理：计算直线与圆弧轮廓基点坐标计算非圆曲线节点坐标919、孔加工循环加工分6个步骤：孔中心定位（X、Y坐标）、速度临界平面（R点坐标）、孔底平面（Z点坐标）、孔底操作、返回R点平面或返回补始点平面20、孔加工循环指令：钻孔、镗孔、铰孔、攻丝21、加工中心刀具补偿：刀具半径补偿、刀具长度补偿刀具补偿：补偿建立、补偿执行、补偿取消22、数控机床铣削粗、精加工方法：（1）按精加工轮廓编程（2）粗加工通过刀具半径补偿留出精加工余量（3）测量与计算加工余量（4）修整刀具半径补偿保证零件加工精度23、车削加工编程：半径编程功能、刀具T功能、刀尖圆弧半径补偿、恒线速度功能24、加工中心程序特点：换刀功能、刀具半径补偿功能、刀具长度补偿功能25、CAM处理方式：加工环境设置、选择切削刀具、选择切削参数、选择刀具路径、生成加工程序27、自动编程：绘制图形、工艺分析、设置加工环境、选择刀具与工艺参数、选择刀具路径、生成刀具轨迹、后置处理生成加工程序三、数控系统1、CNC系统：硬件系统、软件系统CNC系统功能：程序输入与显示、数据处理、插补运算、信息处理、控制运动部件102、CNC系统单个处理器系统：CPU子系统、存储器子系统I/O接口子系统、总线3、CNC系统多个处理器系统：处理器承担部分工作与独立运行程序共用存储器、通信线路交换与信息处理4、CPU种类：通用微处理器（PC）、单片微处理器（工业计算机）位片逻辑芯片（单一功能/组合使用）5、存储器种类RAM：读写存储器ROM：只读存储器PROM：存储器（充许编程一次）EPROM：存储器（紫外线擦除内存）6、数控系统中环型分配器：控制机床运动位移、方向、速度数控车床主轴电机光电编码器：控制进给伺服电机车削螺纹7、软件粗插补：运算精度ms硬件精插补：运算精度μs8、数控系统前台控制：实时控制机床切削加工数控系统后台控制：键盘输入信息（不干涉前台实时控制与操作）9、0级是中断驱动最低级，7级是中断驱动的最高级10、插补：轮廓起点与终点间密集化中间坐标点11、插补器：有软件插补器（粗插补）、硬件插补器（精插补）12、插补方法：基准脉冲插补法、数据采样插补法逐点比较插补法、数字积分法1113、插补方法：构造插补函数插补步骤：偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别14、B功能：指刀具半径补偿方法C功能：指刀具拐角处理方法15、程序段间转接过渡方式：伸长型、缩短型和插入型16、拐角转接种类：直线与直线转接、圆弧与圆弧转接、直线与圆转接17、数控机床辅助功能：冷却功能、润滑功能刀具转位功能、工件夹紧功能四、数控伺服系统1、伺服系统：自动控制位移和速度接受数控装置信息控制运动部件运动脉冲信号电压功率放大控制刀具与工件相对运动2、伺服系统性能指标：运动速度、定位精度、重复定位精度3、伺服系统基本要求：定位精度高、重复定位精度高、稳定性好动态响应快和调速范围宽4、按伺服系统控制理论：开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统伺服系统电机：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机反馈控制方式分类：脉冲方式、数字比较方式、相位比较方式幅值比较方式和全数字方式5、步进电机：反应式电机、永磁式电机、永磁感应式电机6、直流伺服电机种类：永磁直流电机、无槽电枢直流电机空心杯电枢直流电机、印刷挠组直流电机127、交流伺服电机：同步型交流电机（进给）、异步型交流电机（主轴）8、进电机开控制：开环进给伺服系统9、步进电机工作原理：脉冲信号变换为角位移（线位移）的电磁装置步进电机结构：定子有挠组（定子挠组为极，极组数为相）转子（均匀分布的齿）无挠组10、脉冲信号与机械运动关系：脉冲数量控制位移脉冲频率控制速度脉冲顺序控制转向11、步距角计算公式：θ=3600/mkz式中：m为相数、k为通电方