2024年數(shù)控技術(shù)知識要點(diǎn)概述

數(shù)控技術(shù)

一填空：40分共50個空〔答40個空及以上可得40分）

二簡答：40分

三小計算:20分（一種插補(bǔ)題一種小計算題）

第一章

1.機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透的過程中逐漸形成并發(fā)展起

來的一門多學(xué)科領(lǐng)域交叉日勺新型綜合性學(xué)科，它是機(jī)械工業(yè)日勺發(fā)展方向。數(shù)控技術(shù)是機(jī)電一

體化技術(shù)中的J關(guān)鍵技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)的此外一種重要體現(xiàn)形式是機(jī)器人技術(shù)。

2.系統(tǒng)論、信息論和控制論是數(shù)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)，微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和精密機(jī)械

技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)日勺技術(shù)基礎(chǔ)。

3.數(shù)字控制是一種借助數(shù)字、字符或其他符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等）進(jìn)

行可編程控制的自動化措施。

數(shù)控技術(shù)采用數(shù)字控制的措施對某一工作過程實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。它集計算機(jī)技術(shù)、微電

子技術(shù)、自動控制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)等多學(xué)科、多技術(shù)于一體。

數(shù)控機(jī)床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床H勺加工過程進(jìn)行自動控制的?類機(jī)床。

數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。它可以自動輸入載體上事先給定歐I數(shù)字量，并將其譯起后進(jìn)

行必要的信息處理和運(yùn)算后，控制機(jī)床動作并加工零件。

CNC系統(tǒng)的關(guān)鍵是CNC裝置。

4.數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢:自動化程度高；效率高，操作人員少；精度高和質(zhì)量穩(wěn)定;廢品率低、工

裝成本低;復(fù)雜零件加工;一機(jī)多用；便于建立通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化管理;附加值高

5.數(shù)控技術(shù)的）發(fā)展趨勢：1.大功率、高精度2.高速度3C智能化（a.適應(yīng)控制技術(shù)b.故

障自診斷、自修復(fù)功能c.刀具壽命自動檢測和自動換刀功能d.模式識別技術(shù)e.智能化交流

伺服驅(qū)動技術(shù)）4.具有高速、多功能的內(nèi)裝可編程機(jī)床控制器5.彩色CRT圖形顯示、

人機(jī)對話功能及自我診斷功能6.采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)。。。。。。。

6.數(shù)控機(jī)床一般由主機(jī)、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置、程編機(jī)以及其他某些附屬

設(shè)備構(gòu)成。

7.數(shù)控機(jī)床的分類:一、按控制功能分類（點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)；直線控制數(shù)控系統(tǒng)；輪廓控

制數(shù)控系統(tǒng)）二、按工藝用途分類（金屬切削類數(shù)控機(jī)床；金屬形成類數(shù)控機(jī)床;特種加工

數(shù)控機(jī)床;其他類型機(jī)床:如火焰切割數(shù)控機(jī)床、數(shù)控測量機(jī)、機(jī)器人等。）三、按伺服驅(qū)動

的方式分類（開環(huán)控制；半閉環(huán)控制；全閉環(huán)控制）

8.匆習(xí)思索題

1.什么是機(jī)床數(shù)控技術(shù)?機(jī)床數(shù)控技術(shù)由哪幾部分構(gòu)成？（數(shù)控技術(shù)是運(yùn)用數(shù)字化日勺信息對

機(jī)床運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制口勺一種措施。用數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工控制的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床由程序載體，數(shù)控裝置，伺服驅(qū)動裝置，機(jī)床主體和其他輔助裝置構(gòu)成。）

2.數(shù)控加工有哪些重要特點(diǎn)?（L加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定2.適合復(fù)雜零件加工3.生產(chǎn)效率高

4.對產(chǎn)品改型設(shè)計口勺適應(yīng)性強(qiáng)5.有助于制造技術(shù)向綜合自動化方向發(fā)展6.監(jiān)控功能強(qiáng)，具

有故障診斷的能力7.減輕工人勞動強(qiáng)度，改善勞動條件）

3.什么是開環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制?（記住這是數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)控制方式分類）

4.什么是點(diǎn)位控制、直線控制和輪廓控制?它們的重要特點(diǎn)與區(qū)別是什么？（這是數(shù)控機(jī)床按

照運(yùn)動軌跡分類。特點(diǎn)區(qū)別見P6）

5.簡述數(shù)控系統(tǒng)H勺構(gòu)成及各部分日勺重要功能。（CNC系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、

計算機(jī)數(shù)控裝置、可編程邏輯控制器（PLC）.主軸驅(qū)動裝置和進(jìn)給（伺服）驅(qū)動裝置（包括檢

測裝置）等構(gòu)成）

6.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢是什么?（1.高速，高精度化2.開放式3.智能化4.復(fù)合化5.高可靠

性6.多種插補(bǔ)功能7.人機(jī)界面的友好）

7.簡述在數(shù)控機(jī)床上加工零件的全過程。（見圖P1圖1-1）

8.為何說數(shù)控機(jī)床“勺網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)新II勺制造模式（如FMS,CIMS、AM、VE、GM）的基礎(chǔ)

（網(wǎng)絡(luò)化可以實(shí)現(xiàn)多臺數(shù)控機(jī)床間的數(shù)據(jù)通信和直接對多臺數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，增進(jìn)了系統(tǒng)

集成化和信息綜合化，使遠(yuǎn)程在線編程、遠(yuǎn)程仿真、遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程監(jiān)控及遠(yuǎn)程故障診斷成

為也許。）

9.數(shù)控機(jī)床合用范圍:形狀復(fù)雜，小批量

第二章

1.程序編制環(huán)節(jié)：

㈡制;

一

數(shù)

桓

工

作

用

學(xué)

檢

序

件

藝

程

刷

處

機(jī)

校

由

處

序

介

亞

東

，

，M

及

2.數(shù)控程序的編制措施H勺分類:手工編程和自動編程，自動編程有分為數(shù)控語言編程和圖形交

互式編程。圖形交互式編程是目前最常用的措施。

3.對于幾何形狀或加工內(nèi)容比較簡樸H勺零件，數(shù)值計算也較簡樸，程序段不多，采用手工編程

⑴Z坐標(biāo)的運(yùn)動：由傳遞切削動力H勺主軸所規(guī)定；

(2)X坐標(biāo)口勺運(yùn)動:是水平的，平行于工件時裝夾面，是在刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動的重要

坐標(biāo)。

(3)Y坐標(biāo)的運(yùn)動:+Y的運(yùn)動方向，根據(jù)X和Z坐標(biāo)H勺運(yùn)動方向，按右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確

定。

(4)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動A、B和C:正向的A、B和C對應(yīng)地體現(xiàn)在X、Y和Z坐標(biāo)正方向上按照右旋

螺旋前進(jìn)的方向。

⑸主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方向:主軸的順時針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方向，是按照右旋螺旋進(jìn)入工件的方向。

例如：

圖2-4數(shù)控車床B2-5數(shù)控雙柱立式車床

9.加工程序：由程序號+若干個程序段+結(jié)束指令;

1.程序號：每個程序都以程序號開頭，給程序編號以便進(jìn)行檢索。

如％45,其中％為程序號地址碼，45為程序編號。

2.程序段的)格式和構(gòu)成：應(yīng)用字一地址程序格式:

程序段序號字功能字、字……字程序段結(jié)束符號程序段內(nèi)數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)目和長

度(位數(shù))都可變

10.一般的數(shù)控系統(tǒng)對各類字的容許字長均有規(guī)定，如某一數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)定如下：

N4G1X±5.3Y±5.3Z±5.3F±4.3S4T2M2

N字最多用不含小數(shù)點(diǎn)的4位數(shù)字，

X字最多能用小數(shù)點(diǎn)前5位，小數(shù)點(diǎn)后3位的數(shù)字，并且可以帶正、負(fù)號，其他類推。

數(shù)控系統(tǒng)對加工程序中的正號可以省略。

11.(1)次序號字N：程序段號。位于程序段開頭。

(2)準(zhǔn)備功能字G:G功能或G指令(GeometricInstructions)。建立機(jī)床或控制

系統(tǒng)工作方式H勺一種命令,它使機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)建立起某種加工措施。

(3)尺寸字X、Y、Z等：尺寸指令。重要用來指令機(jī)床刀具運(yùn)動抵達(dá)的坐標(biāo)位置；

(4)進(jìn)給功能字F:重要用于指定進(jìn)給速度。

(5)主軸速度功能字3(spind1e)：指定主軸轉(zhuǎn)速r/min,倍率開關(guān)調(diào)整主軸速度；

(6)刀具功能字T(ToolsFunction):重要用來選擇刀具，也可用來選擇刀具偏置和

賠償。例如：TII為1號刀且用1號刀補(bǔ)，T10為1號刀取消刀補(bǔ)。

⑺輔助功能字M:用來指定機(jī)床輔助功能及狀態(tài)的功能。如主.軸H勺起停，冷卻液的開關(guān),

刀具更換等。

12.1.迅速點(diǎn)定位指令G00:刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)迅速移動到下一種目

的位置。它只是迅速定位，而無運(yùn)動軌跡規(guī)定。

格式:G00XYZ

其中X、Y、Z為直線插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)。

2.直線插補(bǔ)指令G01:產(chǎn)生直線或斜線運(yùn)動。G01在運(yùn)動過程中進(jìn)行切削加工,

因而必須指定進(jìn)給速度F。

格式：G0IXYZF

其中X、Y、Z為直線插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)。

3.絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系：

」絕對坐標(biāo)系G90：以某一固定坐標(biāo)原點(diǎn)計量的坐標(biāo)系；

■如圖：X=15Y=20,X=50Y=45；

AADD

相對坐標(biāo)系G91：運(yùn)動軌跡終點(diǎn)

坐標(biāo)以起點(diǎn)坐標(biāo)為參考點(diǎn)。

如圖：XB=3S\'B=25,B點(diǎn)是

以A點(diǎn)為起點(diǎn)的相對坐標(biāo)。

50

1）用絕對值編程G90

NQ01G90G0X40Y20

N002G01G17X85Y50Fxx

N003X-15Y70

N004X40Y20M02

2）用增量值編程G91

N001G91G01X45Y30Fxx

N002X-100Y20

直線指令編程N(yùn)003X55Y-50M02

弧插補(bǔ)指令G02、G03：使機(jī)床在各坐標(biāo)平面內(nèi)執(zhí)

行圓瓠運(yùn)動，切削出圓瓠輪廓。G02順圓，逆圓◎

?G17、G18、G19為平面選擇指令.

?G90、G91為絕對尺寸及增量尺寸編程指令

?X、Y、Z為18弧終點(diǎn)位置.G90、G91決定相對與絕對坐標(biāo)。

?I、J、K在G90或G91狀態(tài)，I、J、K中的兩個坐標(biāo)字均為鹿心的坐標(biāo)

相對圓瓠起點(diǎn)的坐標(biāo).

?R為圓弧半徑.

左手坐標(biāo)系

右手坐標(biāo)系

+Xdirection

FIGURE13.19

nfarcmtAtinnAldifArfinnRInrth?nnht-hjirvlmnrrlinAtA

G9

0G02X200Y5010J-100G90Go3X20Y201-40JO

G91

G02X100Y-10010J-100G91G03X-80YO1-40JO

國弧插補(bǔ)指令例

G91G02XOYO10J200

G90G02X300Y100I0J200

G90G03X250Y1251-70.711J-70.711

G91G03X29.289工70.7111-70.711J-70.711

5.刀具半徑補(bǔ)償指令G40,

G41>G42

編制零件加工程序時，只

按零件輪廓編程。當(dāng)?shù)毒吣p

或刀具重磨后，半徑變小，只

需改變刀具半徑，而不必修改

己經(jīng)編制的程序。

右刀具半徑補(bǔ)償：G42（右刀補(bǔ)）

刀具中心軌跡在編程軌跡前進(jìn)方向右邊;

起刀點(diǎn)P

刀具中心軌跡

;編程軌跡

工

件

左刀具半徑補(bǔ)償：G41（左刀補(bǔ)）

刀具中心軌跡在編程軌跡前進(jìn)方向左邊;

G40一刀具賠償/刀具偏置注銷。使用G40指令則G41、642無效。

刀具長度補(bǔ)償指令G43/G44/G49

■指令格式為G43/G44Z-H-：

其中Z為目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，G43為刀具長度正補(bǔ)償，

但補(bǔ)償值H可以是負(fù)值。G49是取消長度補(bǔ)償。

工件坐標(biāo)系的設(shè)定指令G92

■該指令用來建立起編程坐標(biāo)系，并確定出刀具

起點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，該坐標(biāo)系也是工件

坐標(biāo)系。G92不是一個運(yùn)動指令，它只是設(shè)定

工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，設(shè)定的坐標(biāo)系在重新開機(jī)

時消失。

■該指令的格式為：G92X-Y-Z-；

（無進(jìn)給速度指令F）；

二、輔助功能M指令（Miscel1aneousFunction）

規(guī)定主軸的起、停、轉(zhuǎn)向，冷卻泵的接通和斷開，刀庫的起、停等機(jī)床輔助動作及

狀態(tài)的I功能。

1.程序停止指令MOO、MO1、M02、M30

M00為程序停止（程序暫停，按“程序啟動”后繼續(xù)執(zhí)行背面H勺程序）、解01

為計劃（任選）停止（與M00的作用相似，但必須在操作面板上的“任選停止〃按扭按下才有

效）、M02為程序停止、M30為紙帶結(jié)束，完畢了程序段所有指令?，F(xiàn)代數(shù)控指令中M02

結(jié)束程序，光標(biāo)停在程序結(jié)束處；M30指令則光標(biāo)可以自動返I可程序開頭處，按“程序

啟動”就可再次運(yùn)行程序。

2.主軸旋轉(zhuǎn)指令M03,M04,M05

M03為主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)，開動主軸時按右旋螺紋進(jìn)入工件方向旋轉(zhuǎn)；M04

為主軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，即開動主軸時按右旋螺紋離動工件方向旋轉(zhuǎn);M05主軸停止，

關(guān)閉冷卻液。

3.換刀M06：手動或自動換刀指令、也可自動關(guān)閉冷卻液和主軸。

4.冷卻］液控制M07、MO8、M09：

M07為2號冷卻液，用于霧狀冷卻液開；

M08為1號冷卻液,用于液狀冷卻液開；

M09為冷卻液關(guān)，注銷M08,M09及550（3號冷卻液開）和M51（4號冷卻

液開）

5.夾緊、松開Ml0,Mil:分別用于機(jī)床滑座、工件、夾具、主軸等的夾緊和松開。

6.主軸定向停止M29：使主軸停止在預(yù)定口勺角度上。

7.鏡向M32-M35:以便了對稱性工件的編程。

M32為x軸鏡向;M33為y軸鏡向；

M34為z軸鏡向;M35注銷M32,M33,M34鏡向。

13.思索復(fù)習(xí)題

1.什么叫數(shù)控編程？數(shù)控編程分為哪幾類?（從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)H勺所有過程,

稱為數(shù)控編程。分為手工編程和自動編程，自動編程包括數(shù)控語言編程和圖形交互式編程）

2.手工編程的環(huán)節(jié)是什么?（1.分析零件圖樣和工藝處理2.數(shù)學(xué)處理3.編寫零件加工程序

單4.輸入數(shù)控系統(tǒng)5.程序檢查和首件試加工）

3.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動方向是怎么規(guī)定的J?（見P26）

4.畫出下列機(jī)床的機(jī)床坐標(biāo)系。（見P26?27）

5.什么是程序段？什么是程序段格式?數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)常用的程序段格式是什么？為何？

（1.每個程序段由程序段號，若干個數(shù)據(jù)字和程序段結(jié)束字符構(gòu)成。程序段格式是指一種

程序段中字，字符和數(shù)據(jù)H勺書寫規(guī)則。最常用的是字一地址可變程序段格式。長處是程序簡

短，直觀以及輕易檢查，修改。）

6.解釋名詞：刀位點(diǎn);對刀點(diǎn);換刀點(diǎn);機(jī)床原點(diǎn);工件零點(diǎn);參照點(diǎn)。（刀位點(diǎn)是指車刀，

鎮(zhèn)刀的刀尖；鉆頭的鉆尖;立銃刀，端銃刀刀頭底面的中心，球頭銃刀的球頭中心。對刀點(diǎn)是數(shù)

控機(jī)床上加工零件時，刀具相對于工件運(yùn)動的起點(diǎn)。換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。機(jī)

床原點(diǎn)為機(jī)床H勺零點(diǎn)，它是機(jī)床上日勺一種固定點(diǎn)，由生產(chǎn)廠家在設(shè)計機(jī)床時確定。工件零點(diǎn)

指工件坐標(biāo)系口勺原點(diǎn),由編程人員根據(jù)零件的特點(diǎn)選定。參照點(diǎn)不會）

8.G代碼代表準(zhǔn)備功能,M代碼代表輔助功能

9刀具賠償有刀具長度不長指令和刀具半徑賠償指令,G43為刀具長度正賠償,G44為刀

具長度負(fù)賠償,G49為取消刀具賠償，G41為刀具左偏置,G42為刀具右偏置，G40為取消

刀補(bǔ)。

10.MasterCAD系統(tǒng)可以自動產(chǎn)生NC程序，還具有較強(qiáng)的繪圖功能，即可直接在系

統(tǒng)上通過繪制所加工零件圖，然后再轉(zhuǎn)換成NC零件加工程序。

第三章插補(bǔ)

何為插補(bǔ)：在所需的I途徑或輪廓上口勺兩個已知點(diǎn)間，根據(jù)某一數(shù)學(xué)函數(shù)確定其中多種中間點(diǎn)

位置坐標(biāo)值H勺運(yùn)動過程稱為插補(bǔ)。

插補(bǔ)實(shí)質(zhì)：根據(jù)有限的信息完畢“數(shù)據(jù)密化”口勺工作

插補(bǔ)算法：脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)字增量插補(bǔ)

逐點(diǎn)比較法是脈沖增量法的經(jīng)典代表，該算法的工作節(jié)拍是：偏差鑒別、進(jìn)給、偏差計算、

終點(diǎn)鑒別。

數(shù)字積分法也稱DDA法(DigitaIDifferentialAnalyzer)數(shù)字微分分析法,該法很輕易實(shí)

現(xiàn)2次、3次或高次曲線為插補(bǔ)，并且極易實(shí)現(xiàn)多軸的聯(lián)動。

數(shù)字增量插補(bǔ)U勺基本思想是用直線迫近曲線。

插補(bǔ)步長計算公式：△L=FT/60

單位：進(jìn)給速度F(mm/min),插補(bǔ)周期為T(ms),進(jìn)給步長△!.(um)

圓弧插補(bǔ)公式:er=(TF)/8r書本P93

插補(bǔ)精度：插補(bǔ)輪廓與給定輪廓日勺符合程度，可用插補(bǔ)誤差來評價。

插補(bǔ)誤差分類：

迫近誤差：用直線迫近曲線時產(chǎn)生H勺誤差；

計算誤差：因計算字長限制產(chǎn)生H勺誤差；

圓整誤差

刀具半徑賠償?shù)某Ｓ么胧築刀補(bǔ)有R2法、比例法，該法對加工輪廓的連接都是以圓弧

進(jìn)行的。不常用。

C刀補(bǔ)重要特點(diǎn)是采用直線作為輪廓之間的過渡，因此，它日勺尖角性好，并且它可自動預(yù)

報(在內(nèi)輪廓加工時)過切，以防止產(chǎn)生過切。

刀補(bǔ)建立：G42o刀補(bǔ)撤銷:G42°

軌跡過渡方式：縮短型a2180',伸長型90Wa<180,插入型a<90。

過切削現(xiàn)象都發(fā)生在過渡形式為縮短型口勺狀況。

過切的鑒別:直線在直線加工時，可以通過編程矢量與其相對應(yīng)H勺修止矢量『、J標(biāo)最積口勺正

負(fù)進(jìn)行鑒別。

圓弧選用時刀具半任「D過大,超過了所需加工的圓弧半徑R，那么就會產(chǎn)生過切削。

計算題：P1173-13,3-14,3-22,3-23

3-13解：對方程進(jìn)行微分得到

3dx=ydy

運(yùn)用矩形公式對上式求和

￡3=1J（參看書本P90）

開始插補(bǔ)時,x軸脈間寬度是A=3,y軸脈間寬度是B=0,A>B,因此取y軸

為基準(zhǔn)軸。之后的過程中A不變，B逐漸增大。當(dāng)A<B時基準(zhǔn)軸轉(zhuǎn)換為x軸。

序號脈間A脈間B計算F鑒別F進(jìn)給終點(diǎn)鑒別基準(zhǔn)軸

0300N=12Y

1F0=0F0=0+Ax,-AyN=10Y

231Fl=0+l-3=-2Fl<0-AyN=9Y

332F2=-2+2F2=0+Ax,-AyN=7Y

=0

433F3=0+3-F3=0+Ax,-AN=5Y

3=0y

534F4=0+3—F4<0+AxN=4X

4=-l

634F5=-1+3=F5>0+Ax,-AyN=2X

2

735F6=2+3-5F6=0+△x,一N=0X

=0Ay

3-22L=FT/60=40um

2

3-23er=(TF)/8R

F=6720mm/min

個人所做，或有錯誤！

第四章：

一、數(shù)控系統(tǒng)的重要功能：

1.控制功能：聯(lián)動軸數(shù)和控制軸數(shù)

2.準(zhǔn)備功能：用來指定機(jī)床B勺運(yùn)動方式

3.插補(bǔ)功能：可實(shí)現(xiàn)精插補(bǔ)和粗插補(bǔ)

4.進(jìn)給功能:切削進(jìn)給速度和同步進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率

5.主軸功能：主軸編碼方式指定速度、恒線速功能、準(zhǔn)停功能(定向停止)

6.輔助功能：

7.刀具功能：

8.賠償功能:刀具的尺寸賠償、多種變形賠償和反向間隙賠償

9.字符、圖形顯示：

10.自診斷功能：

11.通訊功能：

12.人機(jī)交互自動編程：

二、CNC系統(tǒng)的工作流程：

1.輸入2.譯碼3.刀具賠償4.進(jìn)給速度處理5.插補(bǔ)6.位置控制7.I/。處理8.顯示

三、CNC系統(tǒng)日勺硬件構(gòu)造：

單CPU構(gòu)造和多CPU構(gòu)造

四、常規(guī)的CNC軟件構(gòu)造有哪幾種構(gòu)造模式：

1.中斷型構(gòu)造模式2.前后臺型構(gòu)造模式

五、CNC系統(tǒng)控制軟件的構(gòu)造特點(diǎn)：

1.多任務(wù)性2.并行處理3.實(shí)時中斷處理

六、CPU構(gòu)造CNC系統(tǒng)R勺基本構(gòu)造：

CPU、總線、1/0接口、存儲器、串行接口、CRT/MDI接口、控制單元部件和接口電路

等

七、控制功能包括：

內(nèi)部控制、對零件加工程序的輸入輸出控制、對機(jī)床加工現(xiàn)場狀態(tài)信息U勺記憶控制

八、CPU運(yùn)算任務(wù):完畢一系列的數(shù)據(jù)處理，工作包括:譯碼、刀補(bǔ)計算、運(yùn)動軌跡計算、插

補(bǔ)運(yùn)算和位置控制FI勺給定與反饋值H勺比較運(yùn)算

九、可靠性問題：

可靠性定義：產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定期間內(nèi)完畢規(guī)定功能能力。

評價指標(biāo)：1.平均無端障時間2.失效率3.平均有效度4.平均修復(fù)時間

包括的內(nèi)容：電源系統(tǒng)設(shè)計、硬件可靠性設(shè)計、軟件可靠性設(shè)計、電磁兼容設(shè)計、熱設(shè)計、

構(gòu)造設(shè)計，保護(hù)H勺敏捷度、可維修性設(shè)計v

第六章數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)

1、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)概念:以數(shù)控機(jī)床移動部件的位置卻速度為控制對象的自動控制系統(tǒng)，

也成為隨動系統(tǒng)、伺服機(jī)構(gòu)。

2、伺服系統(tǒng)分類；開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。開環(huán)系統(tǒng)重要以步進(jìn)電機(jī)為控制對象，閉環(huán)系統(tǒng)以

直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)為控制對象。

3、半閉環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)口勺區(qū)別:半閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測元件不直接安裝在最終運(yùn)動部件

上,而是傳動裝置的一種環(huán)節(jié)上(如絲杠或傳動軸)。

4、雙閉環(huán)伺服系統(tǒng)的某本構(gòu)造:速度換和位置環(huán)。速度環(huán)：速度調(diào)整器、電流調(diào)整器、功率

驅(qū)動放大器。位置環(huán):位置控制、速度控制、位置檢測、反饋控制。

5、伺服系統(tǒng)的基本性能:高精度、良好H勺穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)速度快、調(diào)速范圍寬，低速時能

輸出大轉(zhuǎn)矩、高性能電動機(jī)。

6、伺服系統(tǒng)的分類：按調(diào)整頓論分：開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。

按使用U勺驅(qū)動原件分：電液伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)

按反饋比較控制方式分：脈沖、數(shù)字比較伺服系統(tǒng);相位比較伺服

系統(tǒng)；幅值比較系統(tǒng)；全數(shù)字比較系統(tǒng)。

7、步進(jìn)電動機(jī)時構(gòu)成:環(huán)形分派器、步進(jìn)電動機(jī)、驅(qū)動電源等。

8、步進(jìn)電機(jī)口勺工作原理：電磁鐵口勺作用原理。

9、步矩角：步進(jìn)電動機(jī)每走一步所轉(zhuǎn)過的角度叫步矩角。其大小等于錯齒日勺角度。步矩角

越小，控制精度越高。步矩角a=360/mzk(m為相數(shù)，z為齒數(shù)，單

拍時k=l,雙拍時k=2)

10、環(huán)形分派：要使得步進(jìn)電動機(jī)一步一步的正常運(yùn)行，控制脈沖必須按一定的次序分別

供應(yīng)電動機(jī)各相，稱為脈沖分派，或環(huán)形分派。

11、步進(jìn)電動機(jī)的控制方式：硬件脈沖分派（環(huán)形分派器）、軟件脈沖分派。硬件脈沖分派

可以用門電路及邏輯電路構(gòu)成。如:TTL集成電路和CMOS集成電路。軟件脈沖分派有查表

法、比較法、移位寄存器法。最常用H勺是查表法（環(huán)形分派表）。

12、步進(jìn)電動機(jī)的功率驅(qū)動形式:1、單電壓功率放大電路；2、高下壓功率放大電路；3、

斬波橫流功放電路；4、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動。

13、位置檢測裝置分類：1、旋轉(zhuǎn)變壓器一一角度測量裝置，轉(zhuǎn)子（角位移）+定子（勵磁），

應(yīng)用互感原理;2、感應(yīng)同步器，定尺（感應(yīng)電動勢）+滑尺（加電壓），電

磁感應(yīng)原理;3、脈沖編碼器（是一種增量檢測裝置,分為光電式、接觸

式、電磁感應(yīng)式，最常用的是光電式編碼器）;4、絕對式編碼器，，沒

有合計誤差,最常用H勺是光電式二進(jìn)制循環(huán)碼編碼器;5、光柵，標(biāo)尺光柵

+光學(xué)讀數(shù)頭；6、磁柵，磁性標(biāo)尺+拾磁磁頭+檢測電路，用拾磁原理。

14、檢測裝置的作用：檢測位移和速度，發(fā)出發(fā)出反饋信號與數(shù)控裝置日勺指令信號進(jìn)行比

較，若有偏差,通過放大后控制執(zhí)行部件，使其向消除偏差的方向運(yùn)動,

直到偏差為。為止。

15、角位移測量裝置：旋轉(zhuǎn)變壓器、旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器、脈沖編碼器（增量式角位移測量裝

置）、絕對值編碼器（碼盤）、圓光柵、圓磁柵。

16、線位移測量裝置：直線磁柵、長光柵、直線式感應(yīng)同步尺。

17、角速度測量裝置:脈沖編碼器

18、光柵工作原理:光柵由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分構(gòu)成。指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中，

當(dāng)光柵讀數(shù)頭相對于標(biāo)尺光柵移動時，指示光柵便在標(biāo)尺光柵上相對移動。標(biāo)尺光柵和

指示光柵構(gòu)成了光柵尺。

19、莫爾條紋的作用；放大作用和平均誤差作用。

20、磁柵工作原理:磁柵工作前要在高精度錄磁設(shè)備上對磁性標(biāo)尺進(jìn)行錄磁，用錄磁磁頭將相

等節(jié)距（常為20um或50um）周期變化的電信號記錄到磁性標(biāo)尺上，作為測量位移量的

基準(zhǔn)尺。在檢測時，用拎磁磁頭讀取記錄在磁性標(biāo)尺上的磁信號，拾磁磁頭可分為動態(tài)磁

頭和靜態(tài)磁頭。動態(tài)磁頭（又稱速度響應(yīng)型磁頭）只有一組輸出繞組，當(dāng)磁頭和磁尺有一

定相時速度時才能讀取磁化信號，并輸出電信號。

21、直流電動機(jī)伺服系統(tǒng):定子+轉(zhuǎn)子+電刷。

22、直流伺服電動機(jī)調(diào)速公式：n=（U-IR）/Ke4>n------轉(zhuǎn)速U------電樞電壓I-------甩樞電流

口=電樞回路總電阻Ke——由電動機(jī)構(gòu)造決定的電動勢常數(shù)“一一勵磁磁通。

23、直流伺服電動機(jī)調(diào)速措施：1、調(diào)整電樞供電電壓U（重要用）；

2、減弱勵磁磁通