【数控技术试题与答案】
1. 逐点比较法插补直线
逐点比较法是一种常用的插补算法,用于在数控系统中实现直线插补。在这个问题中,起点O(0,0)到终点A(5,6)的直线插补,首先计算总步数,即Δx=5,Δy=6,总步数S=|Δx|+|Δy|=11。从起点开始,每拍计算当前偏差,当偏差为零时到达终点。插补运算过程包括偏差判别、坐标进给、新偏差计算和终点判别。通过不断调整坐标增量直至达到终点,形成插补轨迹。
2. DDA(数字积分)插补法
数字积分法是一种简单的直线插补方法,将直线段分割成多个小线段,每个线段的长度由步数决定。对于长度为7步的直线,根据起点和终点坐标,计算每一步的位置,直到到达终点。通过连续执行这些步骤,绘制出插补轨迹。
3. CNC机床进给运动计算
对于丝杆螺母副驱动的工作台,丝杆导程为10mm,步进电机每转400步。要计算:
(1)脉冲当量δ表示每脉冲对应的机械位移,这里为10mm/400=0.025mm。
(2)最高进给速度2.4m/min对应的脉冲频率,根据V=δ×f,得到f=2.4m/min/0.025mm/pulse=96000 pulses/min。
4. 车削加工程序
G代码用于控制车床的加工,例如G92设定工件坐标系,G00快速定位,G01直线切削,G03圆弧逆时针切削,G02圆弧顺时针切削。程序中的每个段都有特定的功能,如N03开始的G01 Z-15 F20表示沿Z轴向下切削15mm,进给速度为20mm/min。
5. 循环加工指令钻孔编程
使用G81钻孔循环,G99表示每次下刀深度为单次,通过改变X、Y坐标定位每个孔,R-27定义了R点到孔中心的距离。M03启动主轴正转,M05停止主轴,M07开启冷却液,M09关闭冷却液。
6. 刀具半径补偿的铣削加工程序
刀具半径补偿(G41/G42)用于补偿刀具实际半径与理想轮廓之间的差异。G01表示直线切削,G02/G03分别表示顺/逆时针圆弧切削。在程序中,先设置工件坐标系,然后指定刀具半径补偿(D01),通过G01、G02、G03等指令进行轮廓铣削,考虑到刀具半径在编程路径中。
7. 步进电机与工作台进给计算
对于三相六拍驱动的步进电机,如果转子有80个齿,其步距角θ=360°/80=4.5°。工作台最大速度30mm/s,丝杠导程5mm,所以工作台的脉冲当量δ=5mm/30mm/s=0.167mm/pulse。而步进电机的最高工作频率f=30mm/s/0.167mm/pulse=1800Hz。