数控技术知识点总结

1. 2.

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。 数控机床的分类

a) 按运动轨迹分类 i. 点位控制数控机床 ii. 直线控制数控机床 iii. 轮廓控制数控机床 b) 按伺服系统的控制原理分类 i. 开环控制数控机床 ii. 全闭环控制数控机床 iii. 半闭环控制数控机床

3. 4.

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。 切削速度Vc和主轴转速n （d:刀具直径）

1000Vc ?d?dnb) Vc=

1000a) n=

5. 6. 7. 8.

确定机床坐标轴时，一般是先确定Z轴，然后在确定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以外的轴用D、E表示.

有的机床在返回参考点时（称“回零”）时，显示为零（X0、Y0、Z0），则表示该机床零点被建立在参考点上。

刀位点：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。镗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。

9.

数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。 a) 程序编号：o0001；

b) 程序内容：N001 G92 X40.0 Y30.0； c) 程序结束段：N007 M02；

10. 进给功能设定

a) 每分钟进给量G98（模态指令） 单位：mm/min b) 每转进给量G99（模态指令） 单位：mm/r

11. 刀尖圆弧半径补偿指令G41、G42、G40（模态指令）

a) G41指刀具半径左补偿，指站在刀具路径上向切削前进方向看，刀具在工件的左方； b) G42指刀具半径右补偿，指站在刀具路径上向切削前进方向看，刀具在工件的右方； c) G40是为取消刀具半径补偿的指令，按程序路径进给。

12. 螺纹切削固定循环G92

a) 格式：G92 X(U) Z(W)__R__F__；

b) 说明：X、Z为螺纹终点的坐标值；U、W为起点坐标到终点坐标的增量值；R为

锥螺纹终点坐标与起点半径的差值，R有正负之分，圆柱螺纹R=0时，可以省略；F为螺距值。

13. G90表示绝对坐标编程，G91表示增量坐标编程。在同一程序中可使用G90和G91两

种方式混合编程，但在同一程序段不能同时使用G90和G91两种方式混合编程。

14. R——圆弧半径，用圆弧半径编程时，当圆弧圆心角??180?时，R取正直；若圆心角

180????360?时，R取负值，当??360?时则不能用R编程，只能用圆心坐标编

程。

15. G17、G18、G19——补偿平面选择指令。选择进行刀具半径补偿的工作平面。例如，

当执行G17指令后，刀具半径补偿仅对X、Y轴的移动进行补偿，而对Z轴不起作用。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。

16. R平面（又称为参考平面）。这个平面是刀具下刀时自动快速进给转为切削进给的高度

平面，距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2~5mm。G99指令

使刀具返回到该平面。

17. 高速深孔钻削循环指令G73，深孔钻削循环指令G83，G73比较快。 18. 基准脉冲插补适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。

19. CNC系统主要由硬件和软件两大部分组成，其核心是计算机数字控制装置。 20. 准备功能（G指令代码） 进给功能（F指令代码） 主轴功能（S指令代码） 辅助

功能（M指令代码） 刀具功能（T功能） 补偿功能

21. 数控加工程序给定的刀具相对于工件的移动速度是在各个坐标合成运动方向上的速度，

即F代码的指令值。

22. CNC的I/O处理是CNC与机床之间的信息传递和变换的通道。

23. 显示装置有LED显示器、CRT显示器（常用）和LCD显示器，一般位于机床的控制

面板上。

24. 位置检测装置的精度通常用分辨率和系统精度来表示。

25. 位置检测装置按变换方式分类可以分为数字式和模拟式两大类。数字式是将被测量以数

字形式表示，测量信号一般为电脉冲。模拟式是将被测量以连续变化的物理量来表示（电

压相位/电压幅值变化）。

26. 对机床的直线位移采用直线型检测元件测量，称为直接测量。

对机床的直线位移采用回转型检测元件测量，称为间接测量。

27. 光栅实现闭环控制。圆光栅用于测量转角位移，长光栅用于检测直线位移。光栅由标尺

和光栅读数头那两部分组成。

28. 光栅读数头由光源、透镜、指示光栅、光电元件、驱动电路组成。 29. 标尺光栅相对指示光栅移动一个栅距，对应莫尔条纹移动一个节距。 30. 旋转变压器（又称为同步分解器）是利用电磁感应原理的模拟式测角器件。 31. 伺服系统的分类：

a) b) c) d) e)

按伺服系统控制方式可分为开环、闭环和半闭环系统三类 按用途和功能分为进给伺服系统和主轴伺服系统两类

按伺服电动机类型分直流伺服系统、交流伺服系统、直线电动机伺服三类 按驱动装置类型分为电液伺服驱动系统和电气伺服驱动系统两类 按反馈比较控制方式分相位伺服系统和幅值伺服系统两类

32. 进给脉冲的频率代表驱动速度，脉冲的数量代表位移量，运动方向是由步进电动机的各

相通电顺序来决定。步进电动机转子的转角与输入电脉冲数成正比，其速度与单位时间内输入的脉冲数成正比。

33. 单位时间内通入的电脉冲数越多，即电脉冲频率越高，电动机转速越高。 34. 改变步进电动机定子绕组通电顺序，可以改变转子旋转方向。 35. ??360?mzk

a) ?——步进电动机的步转角 b) m——电动机相数 c) z——转子齿数

d) k——系数，相邻两次通电相数相同时k=1；相邻两次通电相数不同，k=2。

36. 数控机床机械结构主要由以下几部分组成：

a) b) c) d) e)

机床基础件 主传动系统 进给传动系统 辅助装置 自动换刀装置

f) 特殊功能装置

37. 加工中心又称多工序自动换刀数控机床。虚轴加工中心又称为并联机床。

38. 数控机床的主传动系统主要包括主轴电动机、传动装置、主轴、主轴轴承、刀具自动装

卸及主轴锥孔的清理、润滑、冷却装置等。

39. 采用无级变速交、直流电动机输出动力，再通过少数几对齿轮传动变速，实现分段无级

变速，确保低速大转矩。

40. 电主轴是将变频电动机和机床主轴作为一体的结构形式。

41. 双列圆柱滚子轴承能承受径向载荷，内圈为锥孔，当内圈沿锥形轴颈轴向移动时，内圈

胀大以调整滚道的间隙。

42. 主轴准停功能又称为主轴定位功能，主轴准停装置又称主轴定向装置是指当主轴停止每

次机械手自动裝取刀具时，必须保证刀柄上的键槽对准主轴的端面建。

43. 数控机床的进给传动系统机械部分主要由传动机构、导向机构、执行元件等组成。 44. 数控机床进给运动包括直线运动和圆周运动两种，一般采用蜗杆蜗轮副实现圆周运动，

直线运动的实现一般采用以下几种形式：

a) 齿轮齿条传动副 b) 丝杠螺母副

c) 采用直线电动机驱动

45. 常用的滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：外循环和内循环。按在循环过程中滚珠

是否与丝杠脱离分为内循环和外循环两种。滚珠在循环过程中始终与丝杠保持接触的称为内循环；有时与丝杠脱离接触的称为外循环。

46. 常用双螺母消隙的方式有以下三种：

a) 垫片调隙式。这种方法结构简单，刚性好，但调整不便，滚道有磨损时不能随时消

除间隙和进行预紧，适用于一般精度的数控机床。

b) 螺纹调隙法。这种方法结构简单紧凑，调整方便，但调整精度较差，且易于松动。 c) 齿差调隙法。

47. 导轨是数控机床进给系统的导向机构，对机床上的运动部件起支撑和导向的作用。 48. 三角形导轨能自行补偿消除间隙，导向精度较其他导轨高。 49. 作为移动部件的工作台各导轨面上都黏有聚四氟乙烯导轨软带。

例：设欲加工第一象限直线OE，终点坐标为Xe=5，Ye=3，试用逐点比较法插补该直线。

解：总步数n=5+3=8

开始时刀具在直线起点，即在直线上，故F0=0，下表列出了直线插补运算过程，插补轨迹见图。 序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8

偏差判别 F0=0 F1<0 F2>0 F3<0 F4>0 F5>0 F6<0 F7>0 进给 +?x +?y +?x +?y +?x +?x +?y +?x 偏差计算 F0=0 F1=F0-ye=0-3=-3 F2=F1+xe=-3+5=2 F3=F2-ye=2-3=-1 F4=F3+xe=-1+5=4 F5=F4-ye=4-3=1 F6=F5-ye=1-3=-2 F7=F6+xe=-2+5=3 F8=F7-ye=3-3=0 终点判别 n=5+3=8 n=8-1=7 n=7-1=6 n=6-1=5 n=5-1=4 n=4-1=3 n=3-1=2 n=2-1=1 n=1-1=0