數(shù)控原理復習重點題

1、CNC的插補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？ 答：根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補功能由軟件還是軟件來實現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有以下三種類 型：不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)；由軟件進行粗插補，硬件進行精插補的CNC系統(tǒng)；完全由軟件實施插補的CNC系統(tǒng)。對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有哪些？答：一般來說，對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要；位移精度要高；跟隨誤差要小，即響應速度要快；工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較高。簡述用數(shù)控機床進行零件加工的一般過程。1）用數(shù)控

2、機床加工工件時，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；2）數(shù)控系統(tǒng)讀入NC程序后，將其翻譯成機器能夠理解的控制指令；3）再由伺服系統(tǒng)將其變換和放大后驅(qū)動機床上的主軸電機和進給伺服電機轉(zhuǎn)動，并帶動 機床的工作臺移動，從而完成零件的加工。簡述開環(huán)步進式伺服驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理。答：驅(qū)動控制線路接收來自機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給脈沖信號（指令信號）并把此信 號轉(zhuǎn)換為控制步進電機各項繞組依此通電、斷電的信號，使步進電機運轉(zhuǎn)步進電機的轉(zhuǎn)子 與機床絲杠連在一起，轉(zhuǎn)子帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠再帶動工作臺移動。1、簡述光柵尺的工作原理光柵尺由光源、長光柵（標尺光柵X短光柵（指示光柵）和光電

3、元件等組成，長光柵裝在 機床移動部件上，短光柵裝在機床固定部件上，標尺光柵和指示光柵均由窄矩形不透明的線 紋和與其等寬的透明間隔組成。當標尺光柵相對線紋垂直移動時，光源通過標尺光柵和指示 光柵再由物鏡聚焦射到光電元件上。若指示光柵的線紋與標尺光柵的線紋完全重合，光電元 件接收到的光通量最小。若指示光柵的線紋與標尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的 光通量最大。因此，標尺光柵移動過程中，光電元件接收到的光通量忽大忽小，產(chǎn)生了近似 正弦波的電流。再用電子線路轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字以顯示位移量。為了辨別運動方向，指示光柵的線 紋錯開1/4柵距，并通過鑒向線路進行判別。2、位置檢測裝置有哪些種類？它們可分別安裝

4、在機床的哪些部位？、1旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測量裝置，通常安裝在被測軸上，隨被測軸一起轉(zhuǎn)動，可將被 測軸的角位移轉(zhuǎn)換成增量脈沖形式或絕對式的代碼形式。2光柵尺或稱光柵，是一種高精度的直線位移傳感器，在數(shù)控機床上用于測量工作臺的位 移，屬直接測量，并組成位置閉環(huán)伺服系統(tǒng)。3旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器屬于電磁式測量傳感器，可用于角位移測量。旋轉(zhuǎn)變壓器在數(shù) 控機床上的應用幾乎已經(jīng)可以被新型旋轉(zhuǎn)編碼器所替代4感應同步器是一種電磁式的檢測傳感器，主要部件包括定尺和滑尺，感應同步器在數(shù)控機床上的應用也已經(jīng)被新型光柵尺和圓光柵所替代。5磁柵位置檢測裝置是由磁性標尺、磁頭和檢測電路組成，按其結(jié)構(gòu)可分為直線磁柵和圓

5、型磁柵，分別用于直線位移和角度位移的測量。磁柵安裝調(diào)整方便，對使用環(huán)境的條件要求較低，對周圍電磁場的抗干擾能力較強，在油污、粉塵較多的場合下使用有較好的穩(wěn)定性，但目前在數(shù)控機床上也很少使用。1、數(shù)控系統(tǒng)由哪幾個基本組成部分？各部分的基本功能是什么？答：數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、驅(qū)動控制裝置、機床電器邏輯控制裝置 四部分組成，機床本體為被控對象。輸入裝置將數(shù)控加工程序等各種信息輸入數(shù)控裝置，輸入內(nèi)容及數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)可以 通過輸出裝置觀察。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它的主要功能是：正確識別和解釋數(shù)控加工程序，對解釋結(jié) 果進行各種數(shù)據(jù)計算和邏輯判斷處理，完成各種輸入、輸出任務。驅(qū)動

6、控制裝置位于數(shù)控裝置和機床之間，包括進給軸伺服驅(qū)動裝置和主軸驅(qū)動裝置，進給 軸伺服驅(qū)動裝置由位置控制單元、速度控制單元、電動機和測量反饋單元等部分組成，它按 照數(shù)控裝置發(fā)出的位置控制命令和速度控制命令正確驅(qū)動機床受控部件（如：機床移動部件 和主軸頭等）機床電器邏輯控制裝置也位于數(shù)控裝置和機床之間，接受數(shù)控裝置發(fā)出的開 關(guān)命令，主要完成機床主軸選速、起停和方向控制功能，換刀功能，工件裝夾功能，冷卻、液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)控制功能及其它機床輔助功能。其形式可以是繼電器控制線路 或可編程序控制器（PLC）。2、步進電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為機械角位移的機電執(zhí)行元件。五

7、、交流伺服電機驅(qū)動裝置1）交流電動機調(diào)速原理由電動機學基本原理可知，交流電動機的同步轉(zhuǎn)速為2）正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）變頻器SPWM變頻器屬于交一直一交變頻器，基本工作過程是先將50Hz交流電經(jīng)整流變壓器變壓得 到所需電壓，經(jīng)二極管整流和電容濾波，形成恒定直流電壓，然后送入由大功率晶體管構(gòu)成 的逆變器主電路，輸出三相電壓和頻率均可調(diào)整的等效于正弦波的脈寬調(diào)制波（SPWM波）， 即可拖動三相電機運轉(zhuǎn)。這種變頻器在數(shù)控機床的交流驅(qū)動中廣泛使用8 CNC的插補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？答：根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補功能由軟件還是軟件來實現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組

8、合有以下三種 類型：不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)；由軟件進行粗插補，硬件進行精插補的CNC系統(tǒng)；完全由軟件實施插補的CNC系統(tǒng)對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有哪些？答：一般來說，對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要；位移精度要高；跟隨誤差要小，即響應速度要快；工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較高。1、答： 2、答：中簡述CNC系統(tǒng)中中央處理單元（CPU）的組成部分及其作用央 處理單元(CPU)：它的作用是實施對整個系統(tǒng)的運算、控制和管理，它由運 算器和控制器兩部分組成。其作用分別是：運算器：對數(shù)據(jù)

9、進行算術(shù)和邏輯運算。控制器：譯碼、發(fā)出控制指令，統(tǒng)一指揮和控制數(shù)控系統(tǒng)各部件。CNC系統(tǒng)軟件采用并行處理技術(shù)的目的是什么3、答：為了保證加工過程的連續(xù)性，必須采用并行處理技術(shù)，它主要有以下兩個方面 的考慮：使用和調(diào)配CNC系統(tǒng)的資源提高CNC系統(tǒng)的處理速度CNC的插補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？答：根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補功能由軟件還是軟件來實現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有以下三種 類型：不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)；由軟件進行粗插補，硬件進行精插補的CNC系統(tǒng)；完全由軟件實施插補的CNC系統(tǒng)。對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有哪些？答：

10、一般來說，對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要；位移精度要高；跟隨誤差要小，即響應速度要快；工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較高。1. CNC的插補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？答：根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補功能由軟件還是軟件來實現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有以下三種 類型： 不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)； 由軟件進行粗插補，硬件進 行精插補的CNC系統(tǒng)； 完全由軟件實施插補的CNC系統(tǒng)。2.簡述CNC系統(tǒng)軟件中 譯碼程序要完成的兩項工作。答：CNC系統(tǒng)軟件中譯碼程序要完

11、成的兩項工作為：一是將輸入的零件加工程序翻譯成計算機內(nèi)部能識別的語言；二是完成程序段的語法檢查，若發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警簡述開環(huán)步進式伺服驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理。答：驅(qū)動控制線路接收來自機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給脈沖信號(指令信號)，把此信號轉(zhuǎn) 換為控制步進電機各項繞組依此通電、斷電的信號，使步進電機運轉(zhuǎn)；步進電機的轉(zhuǎn)子與 機床絲杠連在一起，轉(zhuǎn)子帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠再帶動工作臺移動。-2分簡述用數(shù)控機床進行零件加工的一般過程。答：1)用數(shù)控機床加工工件時，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；2)數(shù)控系統(tǒng)讀入NC程序后，將其翻譯成機器能夠理解的控制指令；再由伺服系統(tǒng)將其變換

12、和放大后驅(qū)動機床上的主軸電機和進給伺服電機轉(zhuǎn)動，并帶動機床的工作臺移動，從而完成零件的加工簡述CNC系統(tǒng)精插補和粗插補相結(jié)合進行插補的基本過程。答：在實際的CNC系統(tǒng)中，通常由軟件進行粗插補，再由硬件進行精插補。即：由CNC系 統(tǒng)軟件將刀具軌跡分割成若干小線段，再由硬件電路在小線段的起點和終點之間進行數(shù)據(jù) 的密化，使刀具軌跡在允許的誤差之內(nèi)。一般來說，數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有哪些？答：一般來說，對數(shù)控機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要；位移精度要高；跟隨誤差要小，即響應速度要快；分什么是數(shù)控系統(tǒng)的軟件？它由哪些基本部分組成？

13、答：CNC系統(tǒng)軟件是為了實現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項功能所編制的專用軟件，即存放于計算機內(nèi)存 中的系統(tǒng)程序。它一般由輸入數(shù)據(jù)處理程序、插補運算程序、速度控制程序、管理程序和 診斷程序等子程序組成。簡述開環(huán)步進式伺服驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理。答：驅(qū)動控制線路接收來自機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給脈沖信號（指令信號），并把此信號 轉(zhuǎn)換為控制步進電機各項繞組依此通電、斷電的信號，使步進電機運轉(zhuǎn)；步進電機的轉(zhuǎn)子 與機床絲杠連在一起，轉(zhuǎn)子帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠再帶動工作臺移動。0插補方法的分類：一基準脈沖插補：數(shù)字脈沖插補乘法器、逐點比較法、數(shù)字積分法些相 二數(shù)據(jù)采樣插補：第一步為粗插補，第二步為精插補。在逐點比較法中，每進給一步

14、都要進行偏差判別、坐標進給、新偏差計算和終點比較四步。插補周期是指相鄰兩個微小直線段之間的插補時間間隔。采樣周期（位置控制周期）是指數(shù)控系統(tǒng)中伺服位置環(huán)的采樣控制時間間隔。標準型CNC的硬件結(jié)構(gòu)分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)兩大類。CNC裝置的六種基本功能模塊：1 CNC管理模塊；2 CNC插補模塊；3位置控制模塊；4 PLC模塊；5數(shù)據(jù)輸入輸出和顯示模塊；6存儲器模塊。系統(tǒng)軟件管理軟件；控制軟件管理軟件零件程序的輸入輸出；顯示；診斷。控制軟件譯碼；刀具補償；速度控制；插補運算；位置控制。數(shù)控機床誤差：一編程誤差：1逼近誤差；2插補誤差；3圓整誤差。二間隙誤差標準型數(shù)控系統(tǒng)軟件：1前后臺型

15、結(jié)構(gòu)2中斷型結(jié)構(gòu)分類數(shù)字式模擬式增量式絕對式增量式絕對式回轉(zhuǎn)型增量式脈沖編碼器 圓光柵絕對式脈沖編碼器旋轉(zhuǎn)變壓器圓感應同步器圓磁尺多級旋轉(zhuǎn)變壓器三速圓感應同步 器直線型計量光柵激光干涉儀多通道透射光柵直線感應同步器磁尺三速直線感應同步器絕對式磁尺計量光柵按形狀可以分為：直線光-檢測直線位移 圓光柵檢測轉(zhuǎn)角位移。脈沖編碼器分為光電式、接觸式、電磁感應式三種。按測量的坐標系分為增量式和絕對式脈沖編碼器。進給伺服系統(tǒng)的基本要求：1高精度；2穩(wěn)定性；3快速響應無超調(diào)；4寬調(diào)速范圍；5低速大轉(zhuǎn)矩。滾珠絲杠副按滾珠的循環(huán)方式可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和預緊：1雙螺母螺紋式預緊；2雙螺母齒插式預緊；3雙螺母墊片式預緊；4彈簧式自動預緊；5單螺母變位導程式預緊。PLC可分為兩大類：一類為內(nèi)裝型PLC，另一類為外置型或稱獨立型PLC。刀具的選擇方法：一順序選刀；二任意選刀：1刀具編碼方式；2刀座編碼方式；3計算機記憶方式。機床工作