數(shù)控技術(shù)復習習題一

1、歡迎閱讀第一章概論1 .什么是計算機數(shù)控技術(shù)？（CNC計算機數(shù)控技術(shù)是利用計算機采用數(shù)字指令信號對機電產(chǎn)品或設(shè)備進行控制的一種自動控制技術(shù)2 .與傳統(tǒng)機床相比，數(shù)控機床具有哪些特點？自動化程度高，加工精度高，生產(chǎn)率高，對工件的適應(yīng)性強，有利于生產(chǎn)管理信息化3 .數(shù)控機床的發(fā)展趨勢如何？智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、高速化、精密化、復合化4 .什么叫工件坐標系？在數(shù)控加工中，工件坐標系與機床坐標系有何關(guān)系？工件坐標系是為編程人為設(shè)定的坐標系.工件坐標系各軸要與機床坐標系平行加工工件時，通過對刀實現(xiàn)工件坐標系與機床坐標系重合.5 .數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)控制方式可分成哪幾類？各有什么特點？分類：開環(huán)控制數(shù)控

2、機床特點：機床結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但加工精度低；閉環(huán)控制數(shù)控機床機床加工精度高，但結(jié)構(gòu)復雜，成本高；半閉環(huán)控制數(shù)控機床機床加工精度、結(jié)構(gòu)復雜程度、成本適中。6 .數(shù)控機床按運動軌跡控制方式可分成哪幾類？各有什么特點？分類：點位控制數(shù)控機床特點：CNCS統(tǒng)無插補器，可實現(xiàn)定位精度、定位時間、移動速度,對運動軌跡無精度要求；連續(xù)控制數(shù)控機床這類機床帶有插補器，以精確實現(xiàn)各種曲線或曲面的加工。7 .如何確定立式數(shù)控銃床坐標系的各軸？Z軸：平行于主軸，遠離工件的運動方向為正方向；X軸：位于與主軸垂直的平面內(nèi)，由刀具向立柱看，X軸的正向指向右邊；Y軸：由確定的X軸、Z軸，按右手定則來確定。8.如何確定立式

3、數(shù)控車床坐標系的各軸？Z軸：平行于主軸，遠離工件的運動方向為正方向；X軸：垂直主軸軸線且平行于橫向滑板，使刀具遠離工件的方向為X軸的正向；8什么是數(shù)控機床？它由哪些部分組成？答：數(shù)控機床是一種利用數(shù)控技術(shù)，準確按照事先安排的工藝流程，自動實現(xiàn)規(guī)定動作的金屬加工機床。它由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和機床等部分組成。題型變換：數(shù)控機床的輸入介質(zhì)是指（）光電閱讀機穿孔機穿孔帶、磁帶和軟磁盤零件圖紙和加工程序單頁腳內(nèi)容歡迎閱讀9用框圖說明一般數(shù)控機床的工作原理。答：數(shù)控機床的工作原理如圖1-1所示。首先將零件圖紙的形狀、尺寸和技術(shù)條件、加工工藝等按照規(guī)定的格式和代碼，記錄在輸入介質(zhì)上（例如

4、穿孔帶、磁帶和軟磁盤等），并輸入數(shù)控裝置。數(shù)控裝置由輸入、信息處理和輸出三部分構(gòu)成。輸入介質(zhì)通過輸入單元（例如光電讀帶機）后，轉(zhuǎn)換成可以識別的信息，由信息處理單元加以處理，再通過輸出單元發(fā)出位置、速度等指令（脈沖信號）給伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的作用是將來自數(shù)控裝置的各種指令，轉(zhuǎn)換成機床移動部件運動。反饋系統(tǒng)再將機床的實際位置、速度等參數(shù)檢測出來，轉(zhuǎn)換成電信號，輸送到數(shù)控裝置，使數(shù)控裝置能夠校核該機床實際位移情況是否與指令一致，并發(fā)出指令糾正所產(chǎn)生的誤差。位置指令.輸入介質(zhì)>數(shù)據(jù)裝置伺服系統(tǒng)機床現(xiàn)1,1速度指令011出以樸償加工環(huán)境參數(shù)的變化。對于一些高效率和加工精度較高的數(shù)控機床if有適應(yīng)彳

5、題型變換：數(shù)控機床3數(shù)控裝置包括（）|。反饋裝置光電讀帶機和輸入介質(zhì)步進電機和伺服系統(tǒng)輸入、信息處理和輸出單元位移、速度傳感器和反饋系統(tǒng)10 .在數(shù)控機床的編程時，一般假定刀具相對于靜止工件運動的原則。11 .數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與普通機床相比，有何特點？答：數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機床，與普通機床相比，應(yīng)該具有更好的剛性和抗振性，相對運動面的摩擦系數(shù)要小，傳動部件之間的間隙要小。12 簡述機床數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和組成部分。答：機床數(shù)控系統(tǒng)在輸入某種介質(zhì)載有的、以規(guī)定格式記錄的指令后，能自動譯解指令，并使所控制的機床執(zhí)行指令，有時還能監(jiān)控其執(zhí)行結(jié)果，以保證得到要求的精度和功能。機床數(shù)控

6、系統(tǒng)一般由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)構(gòu)成。對于較高級的機床數(shù)控系統(tǒng)還包括反饋系統(tǒng)和適應(yīng)控系統(tǒng)。13. 機床數(shù)控系統(tǒng)的類型很多，根據(jù)伺服系統(tǒng)來分類，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)I控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)運動方式來分類，可分為點位控制系統(tǒng)、點位/直線控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。根據(jù)坐標值的表示方式可分為增量坐標控制系統(tǒng)和絕對坐標控制系統(tǒng)。14. 什么叫脈沖當量？它影響數(shù)控機床什么性能？它的值一般為多少？答：相對于每一脈沖信號的機床運動部件的位移量稱為脈沖當量，又稱作最小設(shè)定單位。它的大小視機床精度而定，一般為0.010.0005cm。脈沖當量影響數(shù)控機床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。題

7、型變換一：數(shù)機床的最小設(shè)定單位又稱作脈沖當量。題型變換二：脈沖當量是（）。頁腳內(nèi)容歡迎閱讀相對于每一脈沖信號，傳動絲杠所轉(zhuǎn)過的角度相對于每一脈沖信號，步進電機所回轉(zhuǎn)的角度脈沖當量乘以進給傳動機構(gòu)的傳動比就是機床部件位移量對于每一脈沖信號，機床運動部件的位移量題型變換三：脈沖當量的值取得越口二，加工精度越高。15. 開環(huán)控制系統(tǒng)中，多采用步進電機作為伺服電機。16. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋裝置（）。裝在電機軸上裝在位移傳感器上裝在傳動絲杠上裝在機床移動部件上17. 閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)及半閉環(huán)系統(tǒng)（）。穩(wěn)定性好故障率低精度高精度低10點位控制系統(tǒng)（）。必須采用增量坐標控制方式必須采用絕對坐標控制方式刀

8、具沿各坐標軸的運動之間有確定的函數(shù)關(guān)系僅控制刀具相對于工件的定位，不規(guī)定刀具運動的途徑18. DNC系統(tǒng)是指（）。適應(yīng)控制系統(tǒng)群控系統(tǒng)柔性制系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng)題型變換二：AC控制是指（）閉環(huán)控制自動化工廠群控系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)19 .加工中心是指（）柔性制造單元FMC適應(yīng)控制系統(tǒng).a.I720 .近年來數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展很快,分布式DNC（統(tǒng)自動換刀數(shù)控機床數(shù)控機床進給速度已從35m/min增加到1530m/min_而最小設(shè)定單位已從0.001mm減少到0.0001mm。II第二章CNC系統(tǒng)的基本原理1 .數(shù)控機床的CNCK統(tǒng)由哪幾部分組成？輸入/輸出設(shè)備、計算機數(shù)字控制裝置、可編程控制器、強電

9、控制部分、主軸調(diào)速驅(qū)動單元及主軸電機、進給伺服驅(qū)動單元及進給電機、輔助裝置電動執(zhí)行器、位移與速度檢測裝置。2 .在CNCt,何謂插補？有哪兩大類插補算法？插補是根據(jù)給定的刀具運動軌跡和進給速度，采用適當?shù)挠嬎惴椒ǎ谶\動的起點和終點之間，計算出滿足預定要求的中間點及其坐標.基準脈沖插補，數(shù)據(jù)采樣插補頁腳內(nèi)容歡迎閱讀9.在數(shù)控加工中，刀具位置補償?shù)淖饔煤驮硎鞘裁?？原理：?shù)控系統(tǒng)的刀具位置補償功能是指利用兩把刀具位置坐標的差作為位置的補償值，對刀具的運動軌跡進行坐標變換(坐標平移)，使兩刀具的位置等同，可共用相同的程序?qū)α慵M行相同的加工。作用：數(shù)控系統(tǒng)具有刀具位置補償功能，盡管各刀具的位置不同

10、，我們可以接任一把刀具編程。用另外刀加工時，只要將該刀具與編程刀具位置的補償值存入指定的寄存器，使用系統(tǒng)的位置補償功能，都可用該程序加工出要求零件。達到簡化編程的目的3. 工業(yè)控制計算機與通用計算機相比，有什么顯著特點？答：根據(jù)數(shù)控機床的特殊要求，它具有兩個顯著特點：(1)高可靠性：工業(yè)生產(chǎn)一般要求CNC系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力，能在比較惡劣的環(huán)境中可靠地工作，要求CNCI統(tǒng)具有較高的平均無故障率和很短的修復時間。(2)編程簡單，操作方便。以方便用戶使用。4. 機床I/O控制部分根據(jù)機床與微機之間傳送信息形式的不同，I/O控制被劃分為數(shù)字量I/O、開關(guān)量I/O和模擬量I/O三種。5. 在數(shù)控加

11、工中，何謂刀補？在編程時，將刀具簡化為刀位點，用零件本身輪廓進行編程，但要將實際刀具的參數(shù)測量出來并輸入給CNCK置，再在程序中適當位置調(diào)用補償指令，CNC裝置就會根據(jù)程序的刀補值自動調(diào)整刀位點的運動軌跡，使刀位點的運動軌跡相對編程軌跡產(chǎn)生偏移，這個偏移恰好能加工出要求的零件輪廓，這個過程稱為刀補.6. 刀具補償功能包括刀補建立、刀補進行和刀補撤消三個階段。.I：-7. 數(shù)控銃床(車床)的刀具補償功能分為哪兩種8. 數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(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，尤其是低速時的平穩(wěn)性；(2) 負載特性硬，即使在低速時也應(yīng)有足夠的負載能力；(3) 動態(tài)響應(yīng)速度

12、快；(4) 高的位移情度；(5) 能夠頻繁地啟動；9. 三相步進電機為什么常采用三相六拍驅(qū)動方式，而很少采用三相三拍驅(qū)動方式？答：三相三拍驅(qū)動時，三相繞組是按QB-gA或ZgB-Af的順序通電，而三相六拍驅(qū)動方式是按AABB-BGC-GAAf順序通電(或相反方向)。由于三相六拍制在轉(zhuǎn)換時始終保持有一相線圈通電，故其工作穩(wěn)定性好，而且步距角比三相三折驅(qū)動方式縮小了一半，可以提高位置精度。10. 步進電機的主要特點是什么?頁腳內(nèi)容歡迎閱讀答：步進電機的主要特點是：(1) 輸出轉(zhuǎn)角大小與輸入脈沖數(shù)嚴格成比例，即每輸入一個脈沖，電機轉(zhuǎn)子相應(yīng)轉(zhuǎn)動一步，且在時間上與輸入脈沖同步。(2) 電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨輸入

13、信號的脈沖頻率而變化。改變輸入脈沖頻率，即可實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，且調(diào)速范圍相當寬。(3) 借助控制線路，易于獲得正反轉(zhuǎn)、間歇運動等特殊功能。(4) 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，啟動、停止時間短。一般在信號輸入幾毫秒或幾十毫秒后，即能使電機轉(zhuǎn)動或達到同步轉(zhuǎn)速。信號切斷后，電機立即停止轉(zhuǎn)動。(5) 輸出轉(zhuǎn)角精度高，無累積誤差。(6) 步進電機的工作狀態(tài)對各種干擾因素不敏感。由于步進電機具有上述特點，故在數(shù)控機床中得到廣泛應(yīng)用，而且是唯一能以開環(huán)結(jié)構(gòu)用于數(shù)控機床的電動機。11 .步進電動機驅(qū)動器電路由環(huán)形脈沖分配器、功率放大器構(gòu)成。12 .步進電機轉(zhuǎn)子有80個齒，采用三相六拍驅(qū)動方式，經(jīng)絲杠螺母傳動副驅(qū)動工作

14、臺做直線運動，絲杠的導程為5mm工作臺移動最大速度為6mm/s求：(1)步進電機的步距角9=?(2)工作點的脈沖當量6=?(3)步進電機的最高工作頻率f=?360360'解：(1)口=0.75mkz3280(2) 6=絲杠導程X步距角/360°=5X0.750/360°=0.01(mm/脈沖)二二二-"(3) f=v/、=6/0.01=600(Hz)13 .三相六拍運行的步進電機采用單雙相輪流通電控制方式，即m=3,k=2。轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=50,I頻率f=500H乙電機正轉(zhuǎn)時的通電順序：ZAB-BG-C-GZA電機反轉(zhuǎn)時的通電順序：ZA8CfOB-BZA根據(jù)步

15、距角計算公式：二=隨=360mZk3502根據(jù)轉(zhuǎn)速計算公式：n=亞=60500(轉(zhuǎn)/分)mZk350214 .對于一個設(shè)計合理，制造良好的帶位置閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)迭機床，可達到的精度由()決定。機床機械結(jié)構(gòu)的精度檢測元件的精度頁腳內(nèi)容歡迎閱讀計算機的運算速度驅(qū)動裝置的精度題型變換：對于一個設(shè)計、制造良好的位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，可達到的精度以的精度為極限。答：系統(tǒng)所采用的檢測元件15 .數(shù)控機床常用的位置檢測元件有光柵、感應(yīng)同步器、磁柵等，這些傳感器的特點是檢測范圍較大、易于實現(xiàn)測量信號數(shù)字化和測量精度高。題型變換：舉出23種數(shù)控機床常用的位置傳感器，并說明它們的主要特點？答：常用的位置傳感有光柵、感

16、應(yīng)同步器、光電編碼盤等等。它們的特點是：檢測范圍較大，易于實現(xiàn)測量信號數(shù)字化，測量精度高。16 .在檢測裝置直線光柵中，莫爾條紋寬W柵距P、兩光柵尺線紋夾角9三者之間存在關(guān)系017 .數(shù)控機床的光柵檢測裝置用于測量工作臺運動的位移、速度和方向。18 .數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是以()為直接控制目標的自動控制系統(tǒng)。一機械運動速度機械位移切削力19 .伺服系統(tǒng)的輸入是插補器發(fā)出的指令脈沖，輸出是直線或轉(zhuǎn)角位移。20 .數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的基本設(shè)計要求是()。精確度高穩(wěn)定性好電機負載特性好準確的位置檢測具有快速響應(yīng)特性可靠性好21 閉環(huán)控制伺服系統(tǒng)一般由、等部分組成。答：位置檢測元件取得位置偏差的比較環(huán)節(jié)以

17、位置偏關(guān)工業(yè)區(qū)輸入的伺服電機調(diào)速系統(tǒng)22.設(shè)X-Y工作臺由步進電機直接經(jīng)絲杠螺母副驅(qū)動，絲杠螺距為5mm步進電機步距角為1.50/30,工作方式為三相六拍工作臺最大行程為400mm求：(1)系統(tǒng)的脈沖當量；(2)微機發(fā)出的脈沖總數(shù)是多少？答：(2)一36015=0.020833(mm)脈沖數(shù)n=L=19200(步)5/24040036051.5第三章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)1. (X)數(shù)控機床進給傳動機構(gòu)中采用滾珠絲杠的原因主要是為了提高絲杠精度。2. (V)數(shù)控機床為了避免運動件運動時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可以通過減少運動件的摩擦來實現(xiàn)。第四、五章數(shù)控機床的程序編制1 .數(shù)控機床上常用的編程方法有哪些？頁

18、腳內(nèi)容歡迎閱讀答：由零件圖紙給出零件形狀和尺寸時，采用的編程方法有手工編程和自動編程兩大類。由無尺寸的圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，采用數(shù)字化技術(shù)編程或?qū)嵨锞幊?。題型變換一：數(shù)控機床的程序編制方法可分為手工編程和自動編程兩大類。題型變換二：由無尺寸圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，需采用數(shù)字化技術(shù)編程。2 .手工編程方法有什么優(yōu)缺點，適用于什么情況？答：手工編程是用人工編寫零件程序。對于幾何形狀較為簡單的零件，計算工作量較少，程序又不長，用手工編程比較經(jīng)濟而及時。零件輪廓復雜和加工工序較長時，使用手工編程既繁瑣又費時，且易出錯，常會出現(xiàn)編程工作跟不上數(shù)控機床加工的情況，此時應(yīng)采用自動編

19、程。3 .什么是自動編程，適用于什么情況？答：自動編程是用計算機代替手工編程的大部分工作。自動編程時，使用“數(shù)控語言”描述切削加工時的刀具與工件的相對運動軌跡和一些加工工藝過程。程序員只需使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件的“語言程序”即可。當零件源程序輸入計算機后，計算機自動完成機床運動軌跡的計算，加工程序的編制和數(shù)控帶制作等工作。所編程序還可通過屏幕或繪圖儀進行檢查。自動編程與手工編程相比，具有減輕程序員的勞動強度，縮短編程時間，提高編程準確性的優(yōu)點。但是自動編程系統(tǒng)需要較大容量的計算機和專用軟件，而且系統(tǒng)的軟件又較昂貴。所以自動編程系統(tǒng)適用于數(shù)控機床較多的大、中型工廠。題型變換：自動編程是指（）

20、。從零件圖紙到制作加工穿孔帶的全過程都由通過計算機完成從零件圖到制作加工穿孔帶的過程中，除后置處理程序外，全部由計算機完成需要人工用數(shù)控語言編寫源程序需要人工編寫目標程序4 .什么是模態(tài)G代碼？什么是非模態(tài)G代碼？模態(tài)代碼：該代碼在一個程序段一經(jīng)指定就一直有效，直到后續(xù)的程序中出現(xiàn)同組的G代碼才失效；非模態(tài)代碼：只在出現(xiàn)的程序段才有效的代碼。5 .在如下程序段中，各字符表示：N006G08X2354Y1369Z2213F004S717T65432M07LFN:程序段序號；G:準備功能字;X、Y、Z:尺寸字；F:進給功能字;S:主軸轉(zhuǎn)諫功能字；T:刀具功能字:M輔助功能字:LF:程序段結(jié)束。6

21、.G90時的X10,Y20與G91時的X1RY20有何區(qū)別？答：G90表示絕對尺寸，即以坐標原點為基準表示的尺寸是X=10,Y=20;G91表示增量尺寸，即以前一點為基準X=10,AY=20=7 .程序結(jié)束指令M02和M30W何相同功能？又有什么區(qū)別？頁腳內(nèi)容歡迎閱讀相同：同為程序結(jié)束指令，必須出現(xiàn)在最后一個程序段中，該指令使主軸、進給、冷卻全部停止。區(qū)別：M02使數(shù)控系統(tǒng)處于復位狀態(tài)；M30使程序返回開始狀態(tài)。8 .比較G00與G01程序的主要區(qū)別。答：G00是點定位的代碼，以最大進給速度移動到指定位置。以前程序段指定的進給速度無效。G01是直線插補，用于斜線或直線運動，它通過程序段中的信息在各坐標軸上產(chǎn)生與其移動距離成比例的速度當程序段中有G01代碼時，一定要有指定的F時給速度，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)。進給速度F對G00程序無效。9 .輔助功能M主要有哪幾種功能？答：輔助功能M主要有以下幾方面功用：'.(1)程序停止或程序結(jié)束，用于控制主軸停轉(zhuǎn)、機械進給停止、冷卻液關(guān)閉等，如M00M01M02等。(2)控制