自考-02211-自動化制造系統(tǒng)-數(shù)控銑削.doc

數(shù)控工藝銑第1章 數(shù)控銑床/加工中心機械結(jié)構(gòu)與功能1. 數(shù)控機床本身的精度主要是：幾何精度，運動精度，定位精度。2. 數(shù)控機床組成：數(shù)控裝置，伺服系統(tǒng)，機床車體。前兩者是數(shù)控機床區(qū)別普通機床的標志。3. 所謂伺服，指有關(guān)的傳動或運動參數(shù)，均嚴格按照數(shù)控裝置的控制指令實現(xiàn)的。4. 數(shù)控機床機械系統(tǒng)基本要求：良好的動，靜剛度；更小的熱變形；更好的宜人性；良好的高低速運動平穩(wěn)性。其中合理的結(jié)構(gòu)可提高靜剛度，提高阻尼系數(shù)可提高動剛度。5. 機床原點的作用：使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點，機床固有的。6. 機床參考點一般為機床的自動換刀位置，編程原點建立工件坐標系。7. 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)基本要求：較寬的調(diào)速范圍；足夠的功率和扭矩；高的主軸旋轉(zhuǎn)精度和運動精度；高的主軸靜剛度和抗震性。8. 主傳動系統(tǒng)的變速方式：變速齒輪傳動，同步齒形帶傳動，內(nèi)裝電主軸傳動。9. 主軸部件：主軸軸承，主軸準停裝置，自動夾緊和切屑清除裝置，冷卻和潤滑。10. 主軸旋轉(zhuǎn)速度的唯一評定標準：主軸中徑與其轉(zhuǎn)速的乘積，即：dm*n11. 主軸準停裝置作用：使主軸每次都準確停在固定不變的周向位置上，保證自動換刀時主軸上的端面鍵槽對準刀柄上的鍵槽，提高刀具的重復(fù)安裝精度，間接提高加工精度和一致性。12. 滾珠絲杠傳動的傳動效率可達85%-98%，是普通滑動絲杠傳動的2-4倍。13. 機床支承件基本要求：具有足夠的靜剛度和較高的剛度-質(zhì)量比；良好的動態(tài)特性；良好的熱變形特性；應(yīng)便于排屑清砂，合理布置元器件，并具有良好的工藝性，便于制造和裝配。14. 加工中心換刀方式：機械手換刀，主軸換刀。換刀裝置常用：機械手或機械轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)。第2章 機床的數(shù)字控制系統(tǒng) 15. 數(shù)控機床的加工原理：機床刀具沿理想運動曲線的直線或圓弧作插補運動，從而以指定的精度切削出零件形狀。16. 數(shù)字控制：用數(shù)字信號對機床運動及加工過程進行自動控制的方法。包括順序/數(shù)字控制。 17. I/O接口電路作用：電平轉(zhuǎn)換和功率放大；必要的電氣隔離，防止電磁干擾引起誤動作。18. 插補分為：脈沖增量插補和數(shù)字增量插補（也稱數(shù)據(jù)采樣插補）。脈沖增量插補：逐點比較法，數(shù)字積分法。數(shù)字增量插補：時間分割法插補，擴展DDA法插補。19. B功能刀具半徑補償要求編程輪廓的過渡為圓角過渡。只在本段程序計算刀具中心運行軌跡。C功能刀具半徑插補主要解決下一段加工軌跡對本段加工軌跡的影響問題。20. CNC系統(tǒng)接口電路的主要任務(wù)：電平轉(zhuǎn)換和功率放大;防止干擾引起誤動作；數(shù)/模，模/數(shù)轉(zhuǎn)換；防止信號畸變。21. 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)性能要求：高效性，穩(wěn)定性，可靠性，開放性。22. 光柵位置檢測裝置可以檢測：長度，角度，速度，加速度，振動和爬行。23. 數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)基本要求：高精度；快速響應(yīng)；調(diào)速范圍寬；低速大扭矩；慣量匹配；較強的過載能力。第3章 銑削工具系統(tǒng)24. 立銑刀包括：端面銑刀，球頭立銑刀，R角立銑刀。小背吃刀量，大進給量對刀具壽命有利。球頭銑刀采用等高線方法加工，不易損傷刀具。25. 切削力比較：可轉(zhuǎn)位刀片立銑刀通用整體立銑刀大螺旋角立銑刀分屑粗加工立銑刀。26. 通用銑削夾具有：螺釘壓板，平口鉗，分度頭，三爪卡盤等。27. 平口鉗應(yīng)保證工件高度2/3以上處于夾持狀態(tài)，否則會出現(xiàn)夾持不穩(wěn)，定位不準，切削振動過大等問題。28. 陶瓷刀具適用加工對象：高錳鋼；高鉻，鎳等合金鋼；冷硬鑄鐵；淬硬鋼；各類鑄鐵等。29. 量具指來測量或檢驗零件尺寸形狀的工具，結(jié)構(gòu)比較簡單。量儀指用來測量零件或檢定量具的儀器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。30. 低精度量具測量高精度零件：無法讀出準確數(shù)值；誤差測量大，增加零件的誤廢率和誤收率。高精度量具測量低精度零件：不經(jīng)濟，增加測量費用；加速量具磨損，容易喪失精度。第4章 加工工藝分析與設(shè)計31. 編程前應(yīng)完成：加工準備；工藝設(shè)計與規(guī)劃；編制加工程序；工裝設(shè)計，工藝分析與技術(shù)經(jīng)濟分析。32. 面積較大的薄板，厚度小于3mm時，應(yīng)重視振動。當R0.2H時，認為該部位工藝性不好。33. 使用未加工過的毛坯表面做定位基準稱粗基準，使用已加工表面做定位基準則稱精基準。34. 定位基準應(yīng)遵循基準重合原則，即設(shè)計基準，工藝基準，編程基準的統(tǒng)一。35. 機床選用原則：保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格產(chǎn)品；有利于提高生產(chǎn)率；盡可能降低成本。36. 刀具選用原則：根據(jù)加工表面特點及尺寸選擇刀具類型；根據(jù)工件材料及加工要求選擇刀片材料及尺寸 ；根據(jù)加工條件選擇刀柄。37. 同一直徑的銑刀，一般齒數(shù)愈多，同時切削的齒數(shù)愈多，則切削過程較平穩(wěn)，可獲得較高的加工質(zhì)量，有利提高生產(chǎn)率。當齒數(shù)過多時，則影響排屑，反而影響生產(chǎn)率。38. 箱體零件常用一個支承面，一個導(dǎo)向面，一個限位面的三平面裝夾法。39. 對刀點選擇原則：便于數(shù)字處理和簡化程序編制；在機床上容易找正，加工中易于檢查；引起的加工誤差小。40. 工序劃分原則：以一次安裝作為一道工序；以粗，精加工劃分工序；以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序；以加工部位劃分工序。41. 工序包括：切削加工工序，熱處理工序，輔助工序。其安排原則：先粗后精；基準面先行；先面后孔；先主后次。42. 工步劃分從加工精度和效率兩方面考慮。其原則：同一表面按粗加工，半精加工，精加工依次完成，或者全部加工表面按先粗后精分開經(jīng)行；對于既有面又有孔的零件，采取先面后孔的原則；按所用刀具劃分；在一次裝夾中，盡可能完成所有能加工的表面。43. 對刀點是數(shù)控機床加工零件時，刀具相對于工件運動的起點，又稱為程序起點或起刀點。44. 換刀點是刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置，可以是固定的，也可以是任意的一點。45. 刀位點是刀具的定位基準點。車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。46. 加工路線：刀具刀位點相對于工件運動的軌跡。加工路線確定原則：加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；數(shù)值計算簡單，減少編程工作量；使加工路線最短，即減少程序段，又減少空刀時間。47. 合理選擇切削用量原則：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，兼顧經(jīng)濟型和加工成本；半精加工和精加工時，在保證加工質(zhì)量前提下，兼顧切削效率，經(jīng)濟性和加工成本。影響切削用量的因素有：機床，刀具，工件，裝夾方式，冷卻情況。48. 行距表示兩相鄰兩行刀具軌跡之間的距離，一般與刀具直徑成正比，與切削深度成反比。49. 相鄰兩行刀軌間所殘留的未加工區(qū)域的高度稱為殘留高度。50. 切削速度主要取決于刀具耐用度。進給速度取決于切削速度。51. 高速銑削工藝三個關(guān)鍵問題：保持切削載荷平穩(wěn)；最小進給率損失，最大程序處理速度。52. 加工中心的加工特點是工序集中。53. 加工過程中盡可能實現(xiàn)最少的換刀次數(shù)和最短的走刀路徑，減小加工距離，空程運行時間和空刀時間，以減少輔助時間，減小刀具磨損，提高效率。第5章 數(shù)控銑削加工編程54. 手工編程的一般步驟：分析工件的零件圖及工藝要求；確定工藝路線；計算刀具軌跡坐標；用數(shù)控代碼編制程序。55. 完整程序由程序號，程序段，程序結(jié)束三部分組成。56. G92與G54-G59的區(qū)別：二者均為建立工件坐標系。G92在使用前必須保證機床處于加工起始點，即對刀點。G92需由后續(xù)坐標值指定當前工件坐標值，因此需單獨一個程序段指定，該程序段中盡管有位置指令值，但不產(chǎn)生運動。G54-G59可以單獨指定，也可以與其他程序段共同指定，如果該程序段有位置指令就會產(chǎn)生運動。57. G90 絕對坐標編程 G91 增量坐標編程58. G功能分模態(tài)與非模態(tài)之分。非模態(tài)G功能只能在規(guī)定程序段有效，程序段結(jié)束時被注銷。模態(tài)G功能可以互相注銷，一旦被執(zhí)行就一直有效，直到被同一組G功能注銷。59. MOO 程序停止（模態(tài)信息不變，按重啟鍵則繼續(xù)運行）；M01 選擇停止（面板）；M02 程序結(jié)束（不返回原點）；M30 程序結(jié)束（返回原點）；M07/08 切削液開；M09 切削液關(guān)。60. 刀具半徑補償過程分為：刀補建立，刀補進行，刀補取消。建立刀補和取消刀補應(yīng)在非切削狀態(tài)下進行。61. 銑削加工輪廓時，刀具應(yīng)避免法向切入切出，應(yīng)沿切線或切線延長線切入切出。62. 同一程序中，對同一尺寸刀具，利用刀具半徑補償，可以進行粗精加工。63. 零件圖樣尺寸分為：一般尺寸（尺寸公差要求低），重要尺寸（尺寸公差要求高的尺寸）。64. 初始平面：是為安全下刀而規(guī)定的一個平面；R平面也稱R參考平面，是刀具下刀時自快進轉(zhuǎn)為工進的高度平面，一般距離取2-5mm；孔底平面：加工盲孔時孔底平面就是孔底的Z軸高度；鉆孔定位平面選擇由代碼G17-G19決定。65. G81 鉆削循環(huán) 到達孔底后，無孔底動作，快速退回。66. G82 鉆削循環(huán) 到達孔底時，刀具旋轉(zhuǎn)不作進給運動，一般用于擴孔或沉頭孔加工。67. G73 深孔鉆削循環(huán) 采用間歇進給，有利排屑。68. G84 攻螺紋循環(huán) 進給時主軸正轉(zhuǎn)，退出時主軸進給速度反轉(zhuǎn)。69. G74 左旋攻螺紋循環(huán) 進給時反轉(zhuǎn)，退出正轉(zhuǎn)。70. G85 鏜孔加工循環(huán) 主軸正轉(zhuǎn)，到達孔底后立即退出。71. G86 鏜孔循環(huán) 到達孔底后，主軸停止，并快速退出。72. G89 鏜孔循環(huán) 到達孔底后，加進給暫停。73. G76 精鏜循環(huán) 在孔底有三個動作：進給暫停，主軸定向停止，刀具沿刀尖所指反方向偏移Q值，然后快速退出；G87 反鏜削循環(huán)；G80 取消循環(huán)指令。74. 子程序命名規(guī)定：開始兩字符必為字母，組成為數(shù)字下劃線，最多8個字符，無分隔符。75. 子程序的嵌套深度最多為8層，用M02或RET指令結(jié)束子程序。76. 宏調(diào)用和子程序調(diào)用的區(qū)別：用G65，可以指定一個自變量，而M98沒有這個功能；當M98含有一個NC語句時，則執(zhí)行該語句后再調(diào)用子程序，G65則無條件調(diào)用一個宏。77. 鏡像加工編程也稱軸對稱加工編程，將數(shù)控加工刀具軌跡關(guān)于某坐標軸做鏡像變換而形成軸對稱零件的加工軌跡。G24 建立G25 取消。建立鏡像后，G02，G41的作用都會反過來。78. 簡化編程功能分為：鏡像編程，旋轉(zhuǎn)編程G68，比例縮放G50（關(guān)閉） G51。第6章 CAXA制造工程師的零件造型79. 交互圖形編程的實現(xiàn)以CAD技術(shù)為前提，編程的核心是刀位點的計算。80. 圖像編程系統(tǒng)實質(zhì)上是一個典型的CAD/CAM系統(tǒng)。81. 空間點由三個坐標值決定，點的輸入方式：鍵盤輸入的絕對坐標，鍵盤輸入的相對坐標，鼠標捕捉的點。82. CAXA造型功能有：線架造型，曲面造型，實體造型，模具功能。83. CAXA執(zhí)行命令兩種方式：菜單命令，工具按鈕。84. 導(dǎo)動面：讓特征截面線沿著軌跡線（導(dǎo)動線）的某一個方向掃動所生成的曲面。85. 放樣面：用一組互不相交，方向相同，形狀相似的截面線為骨架蒙上一張曲面。86. 曲面編輯包括：曲面（剪裁，過渡，縫合，拼接，延伸，優(yōu)化和重擬合）。87. 曲面縫合兩種方式：曲面切矢，平均切矢。88. 曲面優(yōu)化功能是在給定的精度范圍內(nèi)，盡量去掉多余的控制頂點。使曲面的運算效率大為提高。曲面優(yōu)化不支持剪裁曲面。89. 幾何變換主要針對曲線，曲面的操作命令，包括：平移，平面旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，平面鏡像，鏡像，陣列，縮放。對實體造型操作無效。90. 平移有兩種方式：兩點或偏移量。平面鏡像有拷貝和平移兩種方式。陣列分圓形和矩形。91. 實體造型包括：草圖的建立和特征的生成和編輯。草圖必須存在于選定的基準平面上。92. 生成三維實體必須依賴封閉曲線組合，生成實體造型的步驟：確定基準面，在基準面上繪制草圖，生成特征。93. 每個基準平面上只能繪制一個草圖，每個特征需要一個或多個草圖。94. 基準面是空間曲線變成草圖曲線的投影面。95. 草圖曲線和空間曲線的區(qū)別于轉(zhuǎn)換：草圖曲線必須是封閉輪廓曲線（筋板功能，分模功能，薄壁特征例外），曲線不能有重疊或斷點，但空間曲線無此要求；草圖曲線是平面曲線，只能用來增料和除料?？臻g曲線是三維曲線，可以用來構(gòu)建線架或曲面造型，也可通過曲線投影轉(zhuǎn)換成草圖線來構(gòu)建實體特征；空間線可以轉(zhuǎn)換成草圖線，草圖線不能轉(zhuǎn)換成空間線。草圖狀態(tài)不能編輯空間線，非草圖狀態(tài)不能編輯草圖線。96. 特征操作的基本方法：菜單命令，工具按鈕，布爾實體運算命令。97. 三維CAD造型分為零件設(shè)計造型，零件加工造型。98. 特征造型技術(shù)原則：CAXA在單獨窗口中不支持兩個及以上獨立存在是實體；盡可能減少特征樹的數(shù)量；生成實體前盡量先確定基準面，繪制草圖時再標注尺寸；慎用文件合并；避免臨界狀態(tài)操作；注意二維圖形的方向性。第7章 CAXA制造工程師加工編程99. 模型一般表達為系統(tǒng)存在的所有線架，曲面和實體的總和。100. 一旦修改了幾何模型的任何幾何要素，原來的加工軌跡就不能再用。101. 刀具由刀刃，刀桿，刀柄組成。平面銑削一般走刀兩次。102. 兩軸，兩軸半加工以平面為主。三軸加工中，曲面形狀復(fù)雜有起伏時，建議用球頭銑刀。103. 四種通用切入方式：垂直方向，Z字形方式，螺旋線方式，與切削方向相反的斜線方向。104. 3D圓弧切入切出方式適用行間連接處和層間連接處，主要解決曲線高速加工時軌跡平滑過渡的問題。105. 加工軌跡的生成是CAM軟件的主要工作內(nèi)容，是影響加工效率和質(zhì)量的重要因素。106. 輪廓是一系列首尾相接曲線的集合，用來界定被加工區(qū)域或被加工的圖形本身。如果是制定被加工區(qū)域，則要求輪廓是閉合的。如果加工的是輪廓本身，則輪廓可以不閉合。107. 區(qū)域指由一個閉合輪廓圍成的內(nèi)部空間，內(nèi)部可以有島，是外輪廓和島之間的部分。島是由閉合輪廓界定的。外輪廓和島共同指定待加工區(qū)域，外輪廓用來界定加工區(qū)域的外部邊界，島用來屏蔽其內(nèi)部不需要加工或者需保護的部分。108. 刀具軌跡是系統(tǒng)按給定工藝要求生成的，對給定加工圖形進行切削時刀具行進的路線。由一系列有序的刀位點和連接這些點的直線或圓弧組成。109. 系統(tǒng)的刀具軌跡是按刀尖位置來計算和顯示的。、110. 步長指刀具行進的最小步距，即刀具步進方向上每兩個刀位點之間的距離。111. CAXA走刀方式：平行線，環(huán)切線，掃描線，擺動線，插銑線。112. 環(huán)切線加工同一層過程中不需要抬刀，振動較大，適合內(nèi)部有島的不規(guī)則內(nèi)腔零件加工。113. 平行線走刀分為單方向和往復(fù)兩種方式。區(qū)別：單向走刀加工總是處于順銑或逆銑的狀態(tài)，加工表面刀痕一致，能達到很高的加工精度，適合精加工，但抬刀過程使效率降低，邊界精度降低。往復(fù)走刀效率高，但順銑逆銑交替進行，又有行間連接，故表面質(zhì)量差，多用粗銑，適合粗加工。114. 掃面線和平行線的區(qū)別：都是按行距來切削，掃描線相鄰兩行的起始點相接，具有區(qū)域識別和優(yōu)化功能，等高層切削時，可根據(jù)曲面形狀在高度方向變化軌跡，粗精加工都可用。115. 插銑線分單向和往復(fù)走刀，往復(fù)用于粗加工，路徑越短愈好。單向用于側(cè)壁的精加工。116. 刀具軌跡行與行之間連接方式：直線連接，圓弧連接，拾刀連接，S形連接。其中圓弧和S形連接方式可避免刀具方向急劇變化，有利高速切削。117. 加工曲面曲率半徑過大或精度要求不高時，用層高定義吃刀量，以提高運算速度。曲率半徑小或精度要求高時，用殘留高度來定義吃刀量，以在較陡面獲得更多的走刀次數(shù)。118. 實際加工中在滿足加工質(zhì)量前提下，盡量加大切削深度以提高效率。119. 粗加工中，行距大有利提高加工效率，平底端銑刀粗加工行距一般為（0.6-0.9）D。精加工中，首先考慮零件精度和表面粗糙度，在滿足加工精度要求前提下，盡量加大行距。120. 刀具補償選項：ON 刀具中心線與輪廓重合，不考慮補償；TO 刀具中心線不到輪廓，相差一個刀具半徑；PAST 道具中心線超過輪廓一個刀具半徑。補償左偏還是右偏，取決于加工的是內(nèi)輪廓還是外輪廓。121. 等高線加工中，XY優(yōu)先也稱層優(yōu)先；Z優(yōu)先也稱高度優(yōu)先。122. 輪廓線加工屬于2.5軸加工，只需要二維平面圖就可生成加工軌跡。123. 銑削封閉輪廓時，起始點最好不設(shè)置在轉(zhuǎn)角附近，避免擠壓造成下刀點處表面質(zhì)量下降。124. 平面輪廓線精加工是針對工件輪廓（一系列首尾相連曲線的集合），所進行的兩軸聯(lián)動加工，主要用于加工零件的平面輪廓和槽。125. 區(qū)域式粗加工是根據(jù)給定的輪廓和島，生成分層的加工軌跡，主要用型腔加工。與輪廓加工最大的區(qū)別是：區(qū)域式粗加工時大量的去除封閉輪廓內(nèi)的材料，而后者通常是除去零件側(cè)面的一層材料。126. 輪廓導(dǎo)動精加工是針對3D曲面的高效加工方式，特點是生成軌跡方式簡單，支持殘留高度模式，生成軌跡速度快。127. 等高線精加工用于大部分直壁或斜度不大的側(cè)壁加工。一般用圓弧方式切入，避免過切。128. 參數(shù)線精加工能生成沿曲面參數(shù)線UV方向的加工軌跡，允許選取數(shù)個曲面為加工對象。加工出的零件具有表面光滑的特點。所選擇的多個曲面必須是相接的，以保證刀具軌跡連續(xù)。129. 筆式清根加工是一個補加工，由于刀具和機床剛度的影響，當加工深腔切吃刀量大時，會產(chǎn)生讓刀，在輪廓及島周圍形成不必要的斜度，此時就需要清根加工。130. 根據(jù)補加工刀具軌跡行數(shù)多少，補加工可分為區(qū)域補加工，交線清根加工。131. 掃描線精加工優(yōu)化加工方法：通常，上坡式，下坡式。通常：生成通常的單向掃描線，未優(yōu)化。上坡式：生成上坡式的掃面線精加工優(yōu)化軌跡，加工表面受力均勻一致，表面質(zhì)量好。下坡式：生成下坡式的掃面線精加工優(yōu)化軌跡，適合加工較軟，塑性大，易變形的表面。132. 毛坯零件的一次粗加工，通常用等高層切。對高速銑削，擺線式層切更好。133. 軌跡仿真目的：幫助加工者分析加工干涉可能和加工效率問題，保證刀具路徑絕對正確。134. 軌跡仿真不能編輯NC數(shù)據(jù)。135. 加工軌跡裁剪和編輯對已生成的由刀位點或刀位行組成的刀具軌跡經(jīng)行處理，其目的是：分析走刀的合理性，避免加工錯誤。不能對NC代碼產(chǎn)生影響。136. 軌跡裁剪邊界形式有：在曲線上，不過曲線，超過曲線。裁剪后刀具通過裁剪區(qū)會產(chǎn)生抬刀，以避免干