中國計(jì)量學(xué)院數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)樣題及題庫

1、一 選擇題20 略二 填 空 題 101. NC機(jī)床的含義是數(shù)控機(jī)床，CNC機(jī)床的含義是_計(jì)算機(jī)數(shù)字控制_，F(xiàn)MS的含義是_柔性制造系統(tǒng)_，_ CIMS _的含義是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。2. 在數(shù)控編程時(shí)，使用_刀具偏置_指令后，就可以按工件的輪廓尺寸進(jìn)行編程，而不需按照刀具的中心線運(yùn)動(dòng)軌跡來編程。3. 圓弧插補(bǔ)時(shí)，通常把與時(shí)鐘走向一致的圓弧叫_順時(shí)針，反之稱為_逆時(shí)針_。4. 為了防止機(jī)床強(qiáng)電系統(tǒng)干擾和其他類型外界干擾通過I/O控制回路進(jìn)入計(jì)算機(jī)，在控制計(jì)算機(jī)中，經(jīng)常采用_帶光耦的_的輸入和輸出電路。5.對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一個(gè)電脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就回轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，這個(gè)角度叫做_步距角_，電機(jī)的

2、總角位移和輸入脈沖的_個(gè)數(shù)_成正比，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速則正比于輸入脈沖的_頻率_。6. 分度工作臺(tái) （A 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)； B 分度工作臺(tái)）的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面，和自動(dòng)換刀裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個(gè)面的多種工序，因此大大提高了工作效率。7貼塑導(dǎo)軌是一種金屬對(duì)塑料型式，屬于滑動(dòng)導(dǎo)軌，它是在一滑動(dòng)面上貼有一層抗磨軟帶，導(dǎo)軌的另一滑動(dòng)面為淬火磨削面。軟帶應(yīng)粘貼在機(jī)床導(dǎo)軌副的 短（長，短）導(dǎo)軌面上。9、滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊是使兩個(gè)螺母產(chǎn)生 軸向位移（相離或靠近） ，以消除它們之間的間隙和施加預(yù)緊力。10 逐點(diǎn)比較法的插補(bǔ)誤差小于或等于 1 個(gè)脈沖當(dāng)量。1. CNC系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性要求最高的任

3、務(wù)是插補(bǔ) 和 位置控制 5G40、G41和G42是一組指令。它們主要用于 刀具半徑補(bǔ)償 。6脈沖當(dāng)量決定了伺服系統(tǒng)的位移精度，因此脈沖當(dāng)量越大，位移精度越 低 (高、低)。7數(shù)控系統(tǒng)按照有無檢測(cè)反饋裝置分為開環(huán) 和 閉環(huán)兩種類型。8.數(shù)控車床中，平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸為 Z 軸（X、Z），刀具遠(yuǎn)離工作臺(tái)的方向?yàn)?正 方向（正、負(fù)）。9. 主傳動(dòng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng) 的傳動(dòng)系統(tǒng)，它的轉(zhuǎn)速高、傳遞的功率大，是機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，對(duì)它的精度、剛度、噪聲、溫升、熱變形都有嚴(yán)格的要求。10數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工件的最后輪廓精度和加工精度 都會(huì)受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影

4、響。2所謂“插補(bǔ)”就是指在一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行 數(shù)據(jù)密化 的過程。5感應(yīng)同步器的兩種工作方式是 鑒相 和 鑒幅 。7為了提高輪廓加工精度，在設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)_增大_系統(tǒng)增益，在加工中應(yīng)_減小_進(jìn)給速度。（增大、減?。?. 采用低摩擦阻力的滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌等傳動(dòng)元件和導(dǎo)向?qū)к墸瑯O大地提高了 傳動(dòng)剛度 和減小 摩擦阻力 ，從而提高了進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性能。1 能對(duì)控制介質(zhì)上的程序進(jìn)行譯碼的裝置是 數(shù)控裝置 。（數(shù)控裝置 、伺服系統(tǒng)）2 光柵柵距為0.01mm，兩塊光柵之間的夾角為0.002rad，則莫爾條紋寬度約為_5mm_。

5、3 輸入的脈沖頻率決定步進(jìn)電機(jī)的 轉(zhuǎn)速 ，步進(jìn)電機(jī)的通電順序決定步進(jìn)電機(jī)的 方向 。（轉(zhuǎn)速、方向、轉(zhuǎn)角）9圖1中 A 為刀具半徑左補(bǔ)償。 圖1 10當(dāng)兩軸控制系統(tǒng)的增益系數(shù)相等時(shí)，速度誤差對(duì)輪廓直線加工 沒有 影響。（有、沒有）1 光柵讀數(shù)頭主要由光源、透鏡、標(biāo)尺光柵、光敏元件 和 驅(qū)動(dòng)電路 組成。2. 若三相步進(jìn)電機(jī)（三相繞組分布為AA、BB、CC），請(qǐng)寫出三相，六拍工作方式的通電順序（只寫一種）： AABBBCCCAA（或者AACCCBBBAA） 3直線式感應(yīng)同步器主要用于測(cè)量 線位移 ；旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器主要用于測(cè)量 角位移 。4. 逐點(diǎn)比較法的直線插補(bǔ)過程為每走一步都要進(jìn)行：偏差判別、坐

6、標(biāo)進(jìn)給 、新偏差計(jì)算和 終點(diǎn)判斷 四個(gè)節(jié)拍（步驟）。5. 專家系統(tǒng)是一種應(yīng)用大量的專家知識(shí)和推理方法求解復(fù)雜問題的一種方法，因此一般專家系統(tǒng)主要包括兩大部分，即 知識(shí)庫和推理機(jī) 。6. 數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字化代碼來控制刀具與工件 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而完成零件的加工。7. CPU是CNC裝置的核心，它由運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部分組成， 運(yùn)算器 是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件， 控制器是統(tǒng)一指揮和控制數(shù)控系統(tǒng)各部件的中央機(jī)構(gòu)。9數(shù)控系統(tǒng)按照有無 檢測(cè)反饋裝置 分為開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)兩種類型。10對(duì)于以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的第一象限直線OA，其偏差函數(shù)為： ，若，刀具往 X 進(jìn)給；若，刀具往 Y 進(jìn)給。11

7、. 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用 右手直角笛卡爾坐標(biāo)系 決定， 增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向。13. 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種常用的角位移檢測(cè)元件，從其結(jié)構(gòu)來看，它由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分組成。14步進(jìn)式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī) 。1編程員在數(shù)控編程過程中，定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)稱為 工件 原點(diǎn)。4在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，還得使用 位置檢測(cè)裝置 ，間接或直接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際進(jìn)給位移，與指令位移進(jìn)行比較，按閉環(huán)原理，將其誤差轉(zhuǎn)換放大后控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。7從本質(zhì)特征來看，計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置軟件是具有實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性的專用操作系統(tǒng)

8、，從功能特征來看，該操作系統(tǒng)由CNC管理軟件和CNC控制軟件 兩部分組成。8計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置是由 硬件和軟件 兩大部分組成的。9目前常用的各種插補(bǔ)算法大致分為兩類： 脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)字增量插補(bǔ) 。10進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是：接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給位移和速度指令信號(hào)，由伺服驅(qū)動(dòng)電路作一定的 轉(zhuǎn)換和放大 后，經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)、主軸頭架等執(zhí)行部件進(jìn)行工作進(jìn)給和快速進(jìn)給。12進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能，如最高移動(dòng)速度、跟蹤精度、定位精度等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能，在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的 加工精度，加工表面質(zhì)量 和生產(chǎn)效率。13直流伺服電機(jī)的調(diào)速方式是： 調(diào)壓調(diào)速 。3伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由 伺服

9、驅(qū)動(dòng)電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置 組成，并與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。三、名詞解釋101程序原點(diǎn)：編程員在數(shù)控編程過程中，定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)稱為程序原點(diǎn)2數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)控制裝置、機(jī)床電器邏輯控制裝置四部分組成，機(jī)床本體為被控對(duì)象。3柔性制造系統(tǒng)：柔性制造系統(tǒng)由數(shù)字控制加工設(shè)備、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)組成，通常包括3臺(tái)以上的CNC機(jī)床(或加工中心),由集中的控制系統(tǒng)及物料系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。4開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)：沒有位置檢測(cè)裝置，不帶反饋的數(shù)控系統(tǒng)5輪廓控制：輪廓控制是指機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件能夠?qū)崿F(xiàn)

10、兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制6PWM調(diào)速系統(tǒng)：晶體管脈沖調(diào)寬調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)稱PWM系統(tǒng)是近幾年出現(xiàn)的一種調(diào)速系統(tǒng)。利用開關(guān)頻率較高的大功率晶體管作為開關(guān)元件，將整流后的恒壓直流電源，轉(zhuǎn)換成幅值不變，但是脈沖寬度(持續(xù)時(shí)間)可調(diào)的高頻矩形波，給伺服電機(jī)的電樞回路供電。通過改變脈沖寬度的方法來改變電樞回路的平均電壓，達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。7伺服剛度：伺服剛度描述了在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)外部施加一個(gè)力矩負(fù)載可使位置環(huán)產(chǎn)生多大的位置誤差。8工件坐標(biāo)系：是編程人員在編程時(shí)使用的。由編程人員以工件圖紙上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。9相對(duì)坐標(biāo)：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)相

11、對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的坐標(biāo)系。10數(shù)控機(jī)床定位精度：數(shù)控機(jī)床定位精度是指機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件（即可控坐標(biāo)）在數(shù)控裝置下所能達(dá)到的位置精度。11直接數(shù)字控制（DNC）系統(tǒng)：直接數(shù)字控制（DNC）系統(tǒng)是用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工或裝配的系統(tǒng)。12數(shù)控裝置：數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的指揮中心，其主要功能是正確識(shí)別和解釋數(shù)控加工程序，進(jìn)行各種零件輪廓幾何信息和命令邏輯信息的處理，并將處理結(jié)果分發(fā)給相應(yīng)的單元。13數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度：數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度描述了機(jī)床結(jié)構(gòu)抵抗強(qiáng)迫振動(dòng)的能力。14刀具半徑補(bǔ)償：根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡 的功能為刀具

12、半徑補(bǔ)償功能。15數(shù)控插補(bǔ)：所謂“插補(bǔ)”就是指在一條已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行數(shù)據(jù)密化的過程16可編程控制器（PLC）：可編程控制器是解決生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行中開關(guān)量信號(hào)和邏輯控制問題，即用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，且有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)及順序控制等功能的裝置。17數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度：數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度是指在切削力和其它力的作用下，機(jī)床抵抗變形的能力。18數(shù)控自動(dòng)編程：用數(shù)控語言編寫零件源程序輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對(duì)源程序進(jìn)行計(jì)算處理和后置處理，最后自動(dòng)產(chǎn)生具體機(jī)床的加工程序單，這個(gè)過程稱為自動(dòng)編程。 19脈沖編碼器：是一種旋轉(zhuǎn)式角位移檢測(cè)裝置，能將機(jī)械轉(zhuǎn)角變換成電脈沖，是數(shù)空機(jī)床上使用最光的檢

13、測(cè)裝置。20摩爾條紋：將兩塊具有相同柵距的光柵，取有刻線的一面疊合在一起，并使它們的刻線之間保持一個(gè)很小的夾角。這時(shí)如果在光柵正面用平行光垂直投射，則在光柵背面形成明暗相間的條紋，即摩爾條紋。21雙頻激光干涉儀：雙頻激光干涉儀是利用光的干涉原理和多普勒效應(yīng)（是指光線射到運(yùn)動(dòng)粒子上其頻率將發(fā)生改變的現(xiàn)象）產(chǎn)生頻差的原理來進(jìn)行位置檢測(cè)四、簡(jiǎn)答題：251. 簡(jiǎn)述用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工的一般過程。用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，首先由編程人員按照零件的幾何形狀和加工工藝要求將加工過程編成NC程序；數(shù)控系統(tǒng)讀入NC程序后，將其翻譯成機(jī)器能夠理解的控制指令；再由伺服系統(tǒng)將其變換和放大后驅(qū)動(dòng)機(jī)床上的主軸電機(jī)和進(jìn)給伺服

14、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)移動(dòng)，從而完成零件的加工。（或配以框圖并加以適當(dāng)說明也可）：數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)加工程序零件圖 數(shù)控系統(tǒng) 機(jī)床2簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的控制原理及其組成（并用框圖示意）。3比較G00與G01程序的主要區(qū)別？G00是點(diǎn)定位的代碼，以最大進(jìn)給速度移動(dòng)到指定位置。以前程序段指定的進(jìn)給速度無效。G01是直線插補(bǔ)，用于斜線或直線運(yùn)動(dòng)，它通過程序段中的信息在各坐標(biāo)軸上產(chǎn)生與其移動(dòng)距離成比例的速度當(dāng)程序段中有G01代碼時(shí)，一定要有指定的F時(shí)給速度，G01或F都是續(xù)效指令（即不僅在本程序段中起作用，在后的程序段中亦效）。進(jìn)給速度F對(duì)G00程序無效。4在微機(jī)，I/O接口電路常由哪幾部分組成？答：微

15、機(jī)中I/O接口應(yīng)包括I/O接口硬件電路和軟件兩方面的內(nèi)容。根據(jù)選用不同的 I/O設(shè)備或接口芯片，I/O的操作方式不同，因而應(yīng)用程序亦不同。如入口地址、接口芯片初始化狀態(tài)設(shè)備、工作方式選擇等。I/O硬件電路主要由地址譯碼、I/O讀寫譯碼和I/O接口芯片（如數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)鎖存器等）組成。5數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求？答：有以下要求； (1) 調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時(shí)的平穩(wěn)性； (2) 負(fù)載特性硬，即使在低速時(shí)也應(yīng)有足夠的負(fù)載能力； (3) 動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快； (4) 高的位移情度；(5) 能夠頻繁地啟動(dòng)；6和普通機(jī)床相比，用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工有什么好處？答：采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行

16、零件加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：1） 提高加工精度高，尤其是提高了同批零件加工的一致性2） 有利于生產(chǎn)效率的提高3） 可加工形狀復(fù)雜的零件4） 減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件5） 有利于生產(chǎn)管理和機(jī)械加工綜合自動(dòng)化的發(fā)展（或者：提高了機(jī)械加工和生產(chǎn)管理的自動(dòng)化程度）7簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的組成及各部分作用（并用框圖示意）。參考答案：數(shù)控機(jī)床的組成如圖1所示。圖1 數(shù)控機(jī)床組成框圖數(shù)控程序是數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工零件的工作指令。輸入裝置的作用是將程序載體上的數(shù)控代碼變成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，傳送并存入數(shù)控裝置內(nèi)。數(shù)控裝置接受輸入裝置送來的脈沖信號(hào)，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信

17、號(hào)和指令控制機(jī)床的各部分，進(jìn)行規(guī)定的、有序的動(dòng)作。強(qiáng)電控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的主運(yùn)動(dòng)變速、刀具選擇交換、輔助裝置動(dòng)作等指令信號(hào)，經(jīng)必要的編譯、邏輯判斷、功率放大后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器、液壓、氣動(dòng)和機(jī)械部件，以完成指令所規(guī)定的動(dòng)作，此外還有行程開關(guān)和監(jiān)控檢測(cè)等開關(guān)信號(hào)也要經(jīng)過強(qiáng)電控制裝置送到數(shù)控裝置進(jìn)行處理。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向和位移。機(jī)床機(jī)械部件執(zhí)行主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作等。8簡(jiǎn)述半閉環(huán)伺服系統(tǒng)工作原理（并用框圖示意）。參考答案：半閉環(huán)伺服系統(tǒng)用安裝在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)軸端的角位移測(cè)量元件（如旋轉(zhuǎn)變壓器，脈沖編碼器等）來測(cè)量電動(dòng)機(jī)軸的

18、旋轉(zhuǎn)角位移來代替測(cè)量工作臺(tái)直線位移，其原理如圖2所示。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出位移指令脈沖，經(jīng)電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)裝置使機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，安裝在進(jìn)給電動(dòng)機(jī)軸端的角位移測(cè)量元件把電機(jī)轉(zhuǎn)角變換成電信號(hào)，反饋到輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，得到的差值經(jīng)過放大和變換，最后驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向減少誤差的方向移動(dòng)，直到差值等于零為止。因這種系統(tǒng)未將絲杠螺母副、齒輪傳動(dòng)副等傳動(dòng)裝置包含在閉環(huán)反饋系統(tǒng)中，因而稱之為半閉環(huán)控制系統(tǒng)，它不能補(bǔ)償傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)誤差，但卻得以獲得穩(wěn)定的控制特性。圖2 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)9簡(jiǎn)述NC裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程（可用框圖表示）。參考答案：圖3 NC裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程10簡(jiǎn)述圖1所示加工中心主軸內(nèi)的松、夾刀機(jī)構(gòu)的

19、工作過程。圖 1 加工中心主軸內(nèi)的松、夾刀機(jī)構(gòu)參考答案：當(dāng)機(jī)械手把刀具從主軸中拔出后，壓縮空氣通過活塞和拉桿的中孔，吹凈主軸錐孔，為新一把刀具裝入主軸作好準(zhǔn)備。11簡(jiǎn)述開環(huán)伺服系統(tǒng)工作原理（并用框圖示意）。參考答案：開環(huán)伺服系統(tǒng)是不帶測(cè)量反饋裝置的控制系統(tǒng)，如圖2所示。數(shù)控裝置將工件加工程序處理后，輸出數(shù)字指令信號(hào)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，但不檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際位置，即沒有位置反饋信號(hào)。圖2 開環(huán)伺服系統(tǒng)12簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。 晶體管脈沖調(diào)寬調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)稱PWM系統(tǒng)是近幾年出現(xiàn)的一種調(diào)速系統(tǒng)。利用開關(guān)頻率較高的大功率晶體管作為開關(guān)元件，將整流后的恒壓直流電源，轉(zhuǎn)換成幅值不變

20、，但是脈沖寬度(持續(xù)時(shí)間)可調(diào)的高頻矩形波，給伺服電機(jī)的電樞回路供電。通過改變脈沖寬度的方法來改變電樞回路的平均電壓，達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。13簡(jiǎn)述數(shù)控檢測(cè)裝置的作用。參考答案：數(shù)控檢測(cè)裝置是閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是在線實(shí)時(shí)檢測(cè)執(zhí)行部件的位移和速度，并發(fā)送反饋信號(hào)，以構(gòu)成閉環(huán)控制。閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的加工精度在很大程度上由數(shù)控檢測(cè)裝置的精度決定。14. 試畫出數(shù)控開環(huán)控制系統(tǒng)的示意圖，并簡(jiǎn)要敘述開環(huán)系統(tǒng)的工作原理。開環(huán)控制系統(tǒng)中的定位誤差取決于什么？環(huán)形分配器指令脈沖步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線路功率步進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)答：開環(huán)控制系統(tǒng)中的定位誤差取決于：步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差、傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差。 15簡(jiǎn)述數(shù)控

21、系統(tǒng)的硬件由哪些模塊組成。答：微處理器、總線、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備接口、輸入輸出設(shè)備、（位置控制裝置）等。16簡(jiǎn)述全閉環(huán)伺服系統(tǒng)工作原理（并用框圖示意）。參考答案：閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床帶有檢測(cè)裝置，直接對(duì)工作臺(tái)的位移量進(jìn)行檢測(cè)，其原理如圖2所示。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出位移指令脈沖，經(jīng)電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)裝置使機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，安裝在工作臺(tái)上的位置檢測(cè)器把機(jī)械位移變換成電信號(hào)，反饋到輸入端與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，得到的差值經(jīng)過放大和變換，最后驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向減少誤差的方向移動(dòng)，直到差值等于零為止。圖 2 閉環(huán)伺服系統(tǒng)17根據(jù)圖1簡(jiǎn)述磁傳感器準(zhǔn)?？刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停的工作過程。18簡(jiǎn)述提高數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度的措施。

22、（1）合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)件的截面形狀和尺寸，采用合理的筋板結(jié)構(gòu)；（2）采用合理的結(jié)構(gòu)布局，改善機(jī)床的受力狀態(tài)，提高機(jī)床的靜剛度；（3）補(bǔ)償有關(guān)零部件的靜力變形；（4）提高機(jī)床各部件的接觸剛度；（5）采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。19、簡(jiǎn)述減小數(shù)控機(jī)床熱變形的措施。（1）改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)u 采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)u 采用預(yù)拉伸的滾珠絲杠結(jié)構(gòu)u 在機(jī)床布局時(shí)，盡量減少內(nèi)部熱源（2）控制溫升；（3）熱變形補(bǔ)償。20.閉環(huán)全硬件伺服控制系統(tǒng)中，相位比較系統(tǒng)主要由那些模塊組成，試說明相位比較系統(tǒng)的工作原理。答：主要模塊：脈沖相位變換（脈沖調(diào)相器）、鑒相器、位置檢測(cè)裝置、伺服電機(jī)、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器等 。（5分）工作原理如下框圖

23、所示。21、簡(jiǎn)述數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件由哪些模塊組成。答：編譯處理、刀具半徑補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制 等22、 列出三種以上數(shù)控閉環(huán)系統(tǒng)中常用的位移傳感器，并分別說明它們分別是增量式還是絕對(duì)式測(cè)量，測(cè)量的是角位移還是直線位移。答：（1）直線式感應(yīng)同步器：增量式，測(cè)量直線位移；（2）直線光柵測(cè)量裝置：增量式，測(cè)量直線位移；（3）絕對(duì)式脈沖編碼器：絕對(duì)式，測(cè)量角位移。23試設(shè)計(jì)采用步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)系統(tǒng)中的等加速等減速升降速處理模塊流程，可采用文字和流程圖說明。可采用等加速、等減速梯形驅(qū)動(dòng)方式；開始置定時(shí)器時(shí)間常數(shù)-電機(jī)走一步，時(shí)間常數(shù)減1啟動(dòng)未結(jié)束，回到上一步電機(jī)走一步未走完，回到上一步電機(jī)走

24、一步，時(shí)間常數(shù)+1未到終點(diǎn)，回到上一步結(jié)束24試畫出數(shù)控閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的示意圖，并簡(jiǎn)要敘述閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理。閉環(huán)控制系統(tǒng)中的定位誤差取決于什么？閉環(huán)控制系統(tǒng)中的定位誤差取決于檢測(cè)元件的精度。25. 何謂刀具半徑補(bǔ)償功能，它在加工零件中的主要用途有哪些？答：根據(jù)零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，數(shù)控裝置能實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡 的功能為刀具半徑補(bǔ)償功能。主要用途：1由于刀具的磨損或換刀引起的刀具半徑變化不需重新編程只需修改偏置參數(shù)。2 通過設(shè)置不同的刀具偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)程序進(jìn)行粗加工和精加工。25簡(jiǎn)述數(shù)控系統(tǒng)的軟件由哪些模塊組成。包括管理軟件和控制軟件，管理軟件：零件程序的輸入輸出、

25、顯示、診斷等；控制軟件：譯碼、刀具補(bǔ)償、速度控制、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等。26、數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要性能要求有哪些？答：一般來說，對(duì)數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點(diǎn)：1、 進(jìn)給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要； 2、 位移精度要高； 3、 跟隨誤差要小，即響應(yīng)速度要快； 4、 工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運(yùn)行平穩(wěn)，加工精度較高。 27CNC的插補(bǔ)可以由軟件或硬件完成，根據(jù)這一原則CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有哪幾種類型？根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)功能由軟件還是軟件來實(shí)現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有以下三種類型：不用軟件插補(bǔ)器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)； 由軟件進(jìn)行粗插補(bǔ)，硬件進(jìn)行精插補(bǔ)的CNC系統(tǒng)； 完全由軟件實(shí)施插補(bǔ)的CNC系統(tǒng)。五、數(shù)控編程題2在NC銑床上加工零件如圖所示，試用ISO