关于数控机床常识

1.数控基本知识

1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件，并且简要说明各组成部件的作用。

加工中心：基础部件（承受静载荷以及加工时产生的切削负载）；主轴部件（功率输出部件）；进给机构；数控系统（控制中心）；自动换刀系统（减少加工时间）；辅助装置（对加工效率、精度等起保障作用） 车床：控制系统；床身组件（床鞍、主轴箱、刀架、尾座等）；传动系统（滚珠丝杆）；辅助装置 2.说明数控机床与普通机床结构上的不同，为什么？ 1）普通机床有变速箱，数控机床无变速箱2）普通机床有一个电机，而数控机床每个轴一个电机3）机床结构不同4）传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成，并且说明其主要作用是什么？（进行刀具和工件间相对运动的控制）构成：I/O装置—数控装置—驱动控制装置（机床电器、PLC）—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。（见附图）作用：接受来自CNC装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动格加工坐标轴，按指令脉冲运动，进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。

5.简述三相异步交流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图。结构：定子（外壳、定子铁芯）；转子（转子铁芯、转子绕组）；端盖；风扇6.简述直流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图，与三相异步交流电机相比，直流电机-交流电机的优缺点各是什么？结构：定子（机座、主磁极、换向极、电刷装置）；转子（电枢铁芯、电枢绕组、换向器）。

直流（优）电势波形较好，对电磁干扰的影响小；直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑；直流电动机过载能力较强，热动和制动转矩较大。（缺）由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。

7.简述PWM变流技术实现的原理。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

8.简述数控系统控制时加/减速控制的目的。为了保证机床在起动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡。

9.什么叫插补？ 插补：在已知特征点之间插入中间点的密化过程。/ 实际目的：根据有限的信息完成“数据密化”的工作，从而让数控系统根据这些坐标值控制刀具或工件的运动，实现数控加工。

10.简述在数控系统控制时位置环增益高/低所影响的因素是什么？位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。

一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题，二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节11.简述光栅检测和感应同步器检测的基本原理。光栅固定在机床活动部件上（工作台），读数头装在机床固定部件上，并且两者相互平行放置，在光源的照射下形成明暗相见的莫尔条纹。

通过光敏元件将莫尔条纹的光信号转换为电信号，由驱动线路计算光栅移动的位移。感应同步器：定尺和滑尺平行安装，两个绕组中任一绕组加上激励电压时，由于电磁感应，在定尺绕组上会感应出相同频率的感应电压，通过对感应电压测量，可以精确地测出位移量。

12.简述无刷直流电机的结构，与直流电机的区别。结构：主定子；主转子；传感器定子；传感器转子；电子换向开关电路。

区别：直流电机是最常见和成本最低的小型电机，并且广泛用于各种应用。无刷直流电机宣称能提供更高可靠性以及更低噪声和成本，以电子组件和传感器取代电刷，调速系统容易使用。

2.数控机床知识

1、数控加工的概念

数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。

二、数控机床的维护

数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。

1、制订数控系统日常维护的规章制度

根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如CNC系统的输入/输出单元——光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。

2、应尽量少开数控柜和强电柜的门

因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。

3、定时清扫数控柜的散热通风系统

应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高（一般不允许超过55℃），造成过热报警或数控系统工作不可靠。

4、经常监视数控系统用的电网电压

FANUC公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的85%~110%的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。

5、定期更换存储器用电池

FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种：

(1) 不需电池保持的磁泡存储器。

(2) 需要用电池保持的CMOS RAM器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由+5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持CMOS RAM内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。

6、数控系统长期不用时的维护

为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点：

(1) 要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转时），让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。

(2) 数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。

3.数控车床知识

(1)程序编制及程序载体。数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。程序载体是用于存放编好的程序以便于输入到数控装置的一种存储载体。 （2）输入装置。输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。 （3）数控装置。数控装置是数控机床的核心。其作用是：从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译，运算处理后，输出几种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。（4）驱动装置和位置检测装置。驱动装置的作用是：接受来自数控装置的摊信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工出符合图样要求的零件。位置检测装置的作用是：将数控机床各坐标轴的实际位移检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值后运动。（5）辅助控制装置。其主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译，逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械，液压，气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。（6）机床本体。

4.数控机床都有哪些安全操作注意事项

数控机床是一种自动化程度较高，结构复杂的先进加工设备，为了充分发货机床的优越性，提高生产效率，管好、用好、修好数控机床，技术人员的素质及文明生产显得尤为重要。

操作人员除了要熟悉掌握数控机床的性能，做到熟练操作以外，还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨的工作作风，具有良好的职业素质、责任心和合作精神。一、文明生产 操作时应做到以下几点：1、严格遵守数控机床的安全操作规程。

未经专业培训不得擅自操作机床。2、严格遵守上下班、交接班制度。

3、做到用好、管好机床，具有较强的工作责任心。4、保持数控机床周围的环境整洁。

5、操作人员应穿戴好工作服、工作鞋，不得穿、戴有危险性的服饰品。6、一般不允许两人同时操作机床。

但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。二、安全操作规程 （一）、开机前的注意事项1、操作人员必须熟悉该数控机床的性能，操作方法。

经机床管理人员统一方可操作机床。2、机床开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常，如机床长时间未开动，可先采用手动方式向各部分供油润滑；检查电压、气压、油压是否符合工作要求。

3、检查机床可动部分是否处于正常工作状态。检查工作台是否有越位，超极限状态。

4、检查电气元件是否牢固，是否有接线脱落。5、使用的刀具应与机床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。

6、调整刀具，所用工具不要遗忘在机床内。7、大尺寸轴类零件的中心孔是否合适，中心孔如太小，工作中易发生危险。

8、刀具安装好后应进行一、二次试切削。9、检查卡盘夹紧工作的状态。

10、机床开动前，必须关好机床防护门。（二）、开机过程注意事项1、严格按机床说明书中的开机顺序进行操作。

2、一般情况下开机过程中必须先进行回机床参考点操作，建立机床坐标系。3、开机后让机床空运转15min以上，使机床达到平衡状态。

4、关机以后必须等待5min以上才可以进行再次开机，没有特殊情况不得随意频繁进行开机或关机操作。（三）、调试过程注意事项1、编辑、修改、调试好程序。

若是首件试切必须进行空运行，确保程序正确无误。2、按工艺要求安装、调试好夹具，并清除各定位面的铁屑和杂物。

3、按定位要求装夹好工件，确保定位正确可靠。不得在加工过程中发生工件有松动现象。

4、安装好所要用的刀具，若是加工中心，则必须使刀具在刀库上的刀位号与程序中的刀号严格一致。5、按工件上的编程原点进行对刀，建立工件坐标系。

若用多把刀具，则其余各把刀具分别进行长度补偿或刀尖位置补偿。6、设置好刀具半径补偿。

7、确认冷却液输出通常，流量充足。8、再次检查所建立的工件坐标系是否正确。

（四）加工过程中的安全注意事项1、禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理。2、禁止用手或其任何方式解除正在旋转的主轴、工件或其运动部位。

3、禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床。4、车床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车。

5、经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查。6、在加工过程中，不允许打开机床防护门。

7、严格遵守岗位责任制，机床由专人使用，人使用须经本人同意。8、工件伸出车窗100mm以外时，重要数据等作好纪录。

9、关机时，或交接班时对加工情况，重要数据等作好纪录。（五）、加工完成后的注意事项1、清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。

2、注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油擦板。3、检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。

4、依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。5、机床开机时应遵循先回零（有特殊要求除外）、手动、点动、自动的原则。

机床运行应遵循先低速、中速、再高速的原则，其中低速、中速运行时间不得少于2-3分钟。当确定无异常情况后，方可开始工作。

6、严禁在卡盘上、顶尖间敲打、矫正和修正工件，必须确认工件和刀具夹紧后方可进行下一步工作。7、操作者在工作时更换刀具、工件、调整工件或离开机床时必须停机。

8、机床上的保险和安全防护装置，操作者不得任意拆卸和移动。9、机床开始加工之前不许采用程序校验方式检查所用程序是否与被加工零件相仿，待确认无误后，方可管好安全防护罩，开动机床进行零件加工。

10、机床附件和量具、刀具应妥善保管，保持完整与良好，丢失或损坏招架赔偿。11、实训完毕后应清扫机床，保持清洁，将尾座和拖板移至床尾位置，并切断机床电源。

12、机床在工作中发生故障或不正常现象时应立即停机，保护现场，同时立即报告现场负责。13、操作者严禁修改机床参数。

必要时必须通知设备管理员，请设备管理员修改。14、了解零件图的技术要求，检查毛坯尺寸、形状有无缺陷。

选择合理的安装零件方法。15、正确地选用数控车削工具，安装零件和刀具要保证准确牢固。

16、了解和掌握数控机床控制和操作面板及其操作要领，将程序准确地输入系统，并模拟检查、室切，做好加工前的各项准备工作。17、加工过程中如发现车床运转声音不正常或出现故。

5.学习数控车床的基础知识有哪些

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

因此学些数控机床，需要学习机械和控制等基础知识。

机械知识：

机械制图，机械制造，机械原理，机械设计，机械制造工艺与夹具等。

电控知识；

数字电路，模拟电路，单片机原理及接口和应用，数控系统，数控加工工艺，数控编程，自动控制理论，液压传动与气压传动等

一 学习机床的机械传动原理

二 学习机床的基本电控原理

三 学习编程

四 熟悉操作

6.学会数控机床要具备哪些基本知识

学会数控机床要具备的基本知识：1、数控基础知识，编程代码修改，工件坐标系，看加工图纸等。

2、机床电气知识，数控系统操作，机床电路安装维修等。3、机床运动原理，机床传动部分工作原理、机床装配知识。

4、基本的几何知识（高中以上即可）和机械制图基础。 5、室内线路、架空线路和电缆线路的安装敷设和使用维护，常用导线种类、选用与联接方法。

6、交流异步电动机类型、用途和运行控制、维护、安装检修。7、常用变配电设备及控制低压电器，变配电所安全运行操作。

扩展资料随着生产和科学技术的飞速发展，社会对机械产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加，同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长，机械产品的结构日趋复杂，其精度日趋提高，性能不断改善。数控机床发展趋势：1、高精度化 普通级数控机床加工精度已由原来的±10μm，提高到±5μm和±2μm，精密级从±5μm提高到±1.5μm。

2、高速度化 提高主轴转速是提高切削速度的最直接方法，现在主轴最高转速可达50000r/min，进给运动快速移动速度达30-40m/min。3、高柔性化 由单机化发展到单元柔性化和系统柔性化，相继出现柔性制造单元（FMC），柔性制造系统（FMS），和介于二者之间的柔性制造线（FTL）。

4、高自动化 数控机床除自动编程，上下料、加工等自动化外，还在自动检索、监控、诊断、自动对刀、自动传输的方面发展。5、复合化 包含工序复合化，功能复合化，在一台数控设备上完成多工序切削加工（车、铣、镗、钻）6、高可靠性 系统平均无故障时间MTBF由80年代10000h提高到现在的30000h，而整机的MTBF也从100~200h提高到500~800h。

7、在智能化 网络化方面也得到较大发展现已出现了通过网络功能进行的远程诊断服务。参考资料来源：百度百科：数控机床专业百度百科：数控机床。

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