課后習(xí)題(數(shù)控技術(shù))

章節(jié)練習(xí)答案第一章緒論1．?dāng)?shù)控機(jī)床是由哪幾部分構(gòu)成，它的工作流程是什么答：數(shù)控機(jī)床由輸入裝置、CNC裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床的機(jī)械零件構(gòu)成。2．按伺服系統(tǒng)的控制原理分類，分為哪幾類數(shù)控機(jī)床各有何特色答：（1）開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床；其特色：a.驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電機(jī)；b.采納脈沖插補(bǔ)法：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法；c.往常采納降速齒輪；d.價(jià)錢便宜，精度及穩(wěn)固性差。（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)；其特色：a.反應(yīng)信號(hào)取自于機(jī)床的最后運(yùn)動(dòng)零件（機(jī)床工作臺(tái)）；b.主要檢測機(jī)床工作臺(tái)的位移量；c.精度高，穩(wěn)固性難以控制，價(jià)錢高。（3）半閉環(huán)控制系統(tǒng)：其特色：a.反應(yīng)信號(hào)取自于傳動(dòng)鏈的旋轉(zhuǎn)部位；b.檢測電動(dòng)機(jī)軸上的角位移；c.精度及穩(wěn)固性較高，價(jià)錢適中。應(yīng)用最普及。3．什么是點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床三者怎樣差別答：（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床特色：只與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)軌跡沒關(guān)。如：數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床和數(shù)控沖床等。（2）直線控制數(shù)控機(jī)床特色：a.既要控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的正確立位，又要控制兩有關(guān)點(diǎn)之間的位移速度和路線。b.往常擁有刀具半徑賠償和長度賠償功能，以及主軸轉(zhuǎn)速控制功能。如：簡略數(shù)控車床和簡略數(shù)控銑床等。（3）連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床（輪廓控制數(shù)控機(jī)床）：對刀具相對工件的地點(diǎn)，刀具的進(jìn)給速度以及它的運(yùn)動(dòng)軌跡嚴(yán)加控制的系統(tǒng)。擁有點(diǎn)位控制系統(tǒng)的所有功能，合用于連續(xù)輪廓、曲面加工。4．?dāng)?shù)控機(jī)床有哪些特色答：a．加工零件的合用性強(qiáng)，靈巧性好；b．加工精度高，產(chǎn)質(zhì)量量穩(wěn)固；c．柔性好；d．自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率高；e．減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；f．生產(chǎn)管理水平提升。合用范圍：零件復(fù)雜、產(chǎn)品變化屢次、批量小、加工復(fù)雜等第二章數(shù)控加工編程基礎(chǔ)1．什么是“字地點(diǎn)程序段格式”，為何現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)常用這類格式答：字地點(diǎn)程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特色是次序自由。2．G41、G42、G43、G44的含義怎樣試用圖說明。答：G41：刀具左偏，指順著刀具行進(jìn)的方向察看，刀具偏在工件輪廓的左側(cè)，如圖1示；G42：刀具右偏，指順著刀具行進(jìn)的方向察看，刀具偏在工件輪廓的右側(cè)，如圖1示；G40：撤消刀補(bǔ)，使刀具中心與編程軌跡重合。G40一定與G41、G42指令配合使用；G43：正偏置，履行G43時(shí)，Z實(shí)質(zhì)值=Z指令值+(H--)，如圖2（a）左所示。G44：負(fù)偏置，Z實(shí)質(zhì)值=Z指令值-(H--)，如圖2（b）左所示。。圖1刀具半徑賠償方向鑒別圖2刀具長度賠償3．?dāng)?shù)控機(jī)床的X、Y、Z坐標(biāo)軸及其方向是怎樣確立的答：賜教材，答案略4．M00、M01、M02、M30指令各有何特色怎樣應(yīng)用答：M00：暫停；M01：選擇性的暫停M02：復(fù)位性加工程序結(jié)束，用于數(shù)控機(jī)床；M30：復(fù)位性加工程序結(jié)束，并返回程序起點(diǎn)。用于加工中心。應(yīng)用略5．G90X20Y15與G91X20Y15有什么差別答：G90為絕對坐標(biāo)G91為增量坐標(biāo)即相對坐標(biāo)。6．什么是對刀點(diǎn)、刀位點(diǎn)和換刀點(diǎn)答：①對刀點(diǎn)：是指數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，刀具相對與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。也稱為程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)。②換刀點(diǎn)：是指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的地點(diǎn)。能夠是某一固定點(diǎn)（如加工中心計(jì)床，其換刀機(jī)械手的地點(diǎn)是固定的），也能夠是隨意設(shè)定的一點(diǎn)（如車床）。應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外面。③刀位點(diǎn)：用于表示刀具在機(jī)床上的地點(diǎn)。7．什么是基點(diǎn)什么是節(jié)點(diǎn)答：基點(diǎn)：是指構(gòu)成零件輪廓曲線的各幾何元素（如直線、圓弧、二次曲線等）間的連結(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)：是指當(dāng)利用擁有直線插補(bǔ)功能的數(shù)控機(jī)床加工零件的曲線輪廓時(shí)，任一輪廓的曲線均用連續(xù)的折線來迫近。此時(shí)，依據(jù)編程所同意的偏差，將曲線切割成若干個(gè)直線段，其相鄰兩直線的交點(diǎn)。8．試編制精車如圖1所示零件的加工程序。答：O1001T0101M03S600.G00X32.銑削如圖2所示軌跡，起刀點(diǎn)為A，沿A－B－C切削，試用絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)方式編程。答：O1002G54M03S1200G00X0Y0Z50..圖1題8圖圖2題9圖第三章數(shù)控加工程序的編制1．教材P77習(xí)題3－1、3－2、3－3、3－4、3－5、3－6、3－12、3－13。答：略2．用有G71、G70復(fù)合加工循環(huán)指令編制圖3所示零件的粗、精加工程序（各加工面的精車余量均為0.5mm）。設(shè)切深△d＝2，退刀量e＝2，△u＝1，△w＝1。答：O1001T0101.M03S600圖3思慮題2圖3．編制立式加工中心圖4所示的零件加工程序。圖4思慮題3圖答：O1002G54第四章計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置1．單微辦理機(jī)構(gòu)造的CNC裝置有哪幾部分構(gòu)成其I/O接口的功能和任務(wù)分別是什么答：由CPU（微辦理器）、儲(chǔ)存器、總線、I/O接口、MDI接口、CRT或液晶顯示接口、接口、主軸控制、通信接口等構(gòu)成。I/O接口主要功能：緩沖功能，選擇功能（內(nèi)部、外面的選擇），中止功能，變換功能（D/A變換），數(shù)據(jù)寬度變換功能，通信功能。

PLCA/D、2．比較共享總線型構(gòu)造

CNC裝置和共享儲(chǔ)存構(gòu)造

CNC裝置的工作特色及優(yōu)弊端答：1）共享總線型：以總線為中心，各模塊工作時(shí)，僅有一個(gè)模塊可占用總線，多個(gè)懇求時(shí)由總線仲裁器來判決。a．將各個(gè)功能模塊區(qū)分為主模塊和從模塊。帶有CPU和DMA器件的各樣模塊稱為主模塊，其他如儲(chǔ)存器模塊，I/O模塊為從模塊。系統(tǒng)中只有主模塊有權(quán)使用系統(tǒng)總線，而每個(gè)主模塊按其擔(dān)負(fù)任務(wù)的重要程度早先安排好優(yōu)先級其他高、低次序。b．總線判決方式有兩種：串連方式和并聯(lián)方式。串連方式中，優(yōu)先權(quán)的擺列是按鏈地點(diǎn)決定的；并聯(lián)方式中配有專用邏輯電路來解決主模塊的判優(yōu)問題，往常采納優(yōu)先權(quán)編碼方式。c．該構(gòu)造長處：構(gòu)造簡單，系統(tǒng)配置靈巧，擴(kuò)展模塊簡單。弊端是總線一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)受影響。2）共享儲(chǔ)存器構(gòu)造：以儲(chǔ)存器為中心，各模塊工作時(shí)，經(jīng)過優(yōu)先接受使用懇求，使用達(dá)成要撤消，開釋儲(chǔ)存器。弊端：因?yàn)橥粫r(shí)刻只好有一個(gè)微辦理器對多端口儲(chǔ)存器進(jìn)行讀或?qū)?，所以功能?fù)雜而要求增添微辦理器數(shù)目時(shí)，會(huì)因爭取共享而造成信息傳遞的堵塞，降低系統(tǒng)效率，且擴(kuò)展較困難。3．CNC裝置軟件采納的并行辦理方法有哪幾種這些方法是怎樣實(shí)現(xiàn)并行辦理的答：并行辦理的方法有：資源共享、資源重復(fù)和時(shí)間重疊。資源共享是依據(jù)“分時(shí)共享”的原則，使多個(gè)用戶準(zhǔn)時(shí)間次序使用一套設(shè)施。時(shí)間重疊是依據(jù)流水線辦理技術(shù)，使多個(gè)辦理過程在時(shí)間上互相錯(cuò)開，輪番使用一套設(shè)備的幾個(gè)部分。資源重復(fù)是經(jīng)過增添資源（如多CPU）提升運(yùn)算速度。4．為何要對G代碼、M代碼分組分組的原則是什么答：往常依照G或M指令功能鄰近的原則將G、M指令進(jìn)行整理分組，且每組含有若干G代碼，把不可以同時(shí)出此刻一個(gè)程序段的G代碼（M代碼）歸為一組。如將G00、G01、G02和G03歸為一組，M07、M08和M09歸為一組。（2）G代碼、M代碼分組的目的：能夠減少計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量，提升數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存資源的利用率；還可以方便查出編程錯(cuò)誤5．何謂刀具半徑賠償其履行過程怎樣答：刀具刀位點(diǎn)與刀具進(jìn)行加工時(shí)地點(diǎn)有偏差。刀具半徑賠償?shù)穆男羞^程分為三步：（1）刀補(bǔ)成立：即刀具從起點(diǎn)出發(fā)沿直線湊近加工零件，依照

G41或

G42使刀具中心在本來的編程零件軌跡的基礎(chǔ)上伸長或縮短一個(gè)刀具半徑值.（2）刀補(bǔ)進(jìn)行：刀補(bǔ)指令是模態(tài)指令。在軌跡轉(zhuǎn)接處，采納圓弧過分或直線過渡。3）刀補(bǔ)撤除：與刀補(bǔ)成即刻相像，在軌跡終點(diǎn)的刀具中心處開始沿向來線抵達(dá)起刀點(diǎn)起刀點(diǎn)與刀具中心重合，刀補(bǔ)被撤除。第五章數(shù)控裝置的軌跡控制原理1．設(shè)欲加工第一象限直線OE，終點(diǎn)坐標(biāo)為xe4，ye6，試用逐點(diǎn)比較法對直線OE進(jìn)行插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。答：略2．設(shè)AB為第一象限逆圓弧，起點(diǎn)A（6,0），終點(diǎn)B（0,6），試用逐點(diǎn)比較法對圓弧AB進(jìn)行插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。答：略3．脈沖增量插補(bǔ)的進(jìn)給速度控制常用哪些方法常用的方法有：軟件延時(shí)法和中止控制法。（1）軟件延時(shí)法由編程進(jìn)給速度F可求出要求的進(jìn)給脈沖頻次f；進(jìn)而獲取兩次插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的時(shí)間間隔t，它一定大于cpu履行插補(bǔ)程序的時(shí)間t程，所以，t延=t-t程。能夠編寫一個(gè)延時(shí)子程序來改變進(jìn)給速度。（2）中止控制法依據(jù)編程進(jìn)給速度計(jì)算出準(zhǔn)時(shí)器/計(jì)數(shù)器的準(zhǔn)不時(shí)間常數(shù)，以控制cpu中止。在中止服務(wù)中進(jìn)行一次插補(bǔ)運(yùn)算并發(fā)出進(jìn)給脈沖，cpu等候下一次中止，這樣循環(huán)。4．加減速控制有何作用有哪些實(shí)現(xiàn)方法答：前加減速控制：進(jìn)對編程速度F指令進(jìn)行控制。長處：不會(huì)影響實(shí)質(zhì)插補(bǔ)輸出的地點(diǎn)，但須展望減速點(diǎn)，計(jì)算量較大。后加減速控制：分別對各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行加減速控制，固不用展望減速點(diǎn)，而是在插補(bǔ)輸出為零時(shí)才開始減速，經(jīng)過必定的延時(shí)漸漸湊近終點(diǎn)。當(dāng)在加減速過程中對坐標(biāo)合成地點(diǎn)有影響。第六章數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)1．?dāng)?shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)有哪些要求答：a.精度高。即定位精度和重復(fù)定位精度高；b.迅速響應(yīng)特征好（追蹤精度高，跟從偏差等）；c.調(diào)速范圍寬（恒轉(zhuǎn)矩：1：100～1000，恒功率：1：10～100）d.擁有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)固性。即擁有優(yōu)秀的靜態(tài)與動(dòng)向負(fù)載特征；e.穩(wěn)固性好（抗擾亂能力強(qiáng)，靠譜性好）；f.低速大轉(zhuǎn)矩。2．?dāng)?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有哪幾種種類各自有何特色答：按控制理論和有無地點(diǎn)檢測反應(yīng)環(huán)節(jié)分為：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。其特色略。3．步進(jìn)電機(jī)步距角的大小取決于哪些因素答：步進(jìn)電機(jī)步距角與定子繞組的相數(shù)m、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)z、通電方式k有關(guān)，可用下式表示：360；式中，m相m拍時(shí)，k＝1；m相2m拍時(shí)，k=2。mzk4．簡述提升開環(huán)系統(tǒng)的伺服精度方法。答：步距角是決定開環(huán)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)，θ越小，加工精度越高。靜態(tài)步距偏差是指理論的步距角和實(shí)質(zhì)的步距角偏差。影響步距偏差的因素主要有：①步進(jìn)電機(jī)齒距制造偏差；②定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻；③各相電磁轉(zhuǎn)距不均勻。5．?dāng)?shù)控機(jī)床對檢測裝置有哪些要求答：①工作靠譜、抗擾亂能力強(qiáng)；②使用保護(hù)方便，合用機(jī)床的工作環(huán)境；③知足精度、速度和工作行程的要求；④成本低、壽命長；⑤便于與伺服系統(tǒng)的連結(jié)。6．莫爾條紋的特色有哪些在光柵的信息辦理過程中倍頻數(shù)越大越好嗎答：①放大作用（莫爾條紋的間距對光柵柵擁有放大作用）BW/(2sin)W/(2)W/22

式中，B為莫爾條紋間距，W為柵距，θ為線紋交角。由此，B能夠經(jīng)過改變的大小來調(diào)整。②均勻效應(yīng)：對光柵柵距局部偏差擁有偏差均勻作用。③莫爾條紋的挪動(dòng)量，挪動(dòng)方向與指示光柵的位移量、位移方向擁有對應(yīng)關(guān)系。在光柵的信息辦理過程中倍頻數(shù)越大體求傳感器精度越高，實(shí)現(xiàn)越困難。7．簡述旋轉(zhuǎn)變壓器兩種不一樣工作方式的原理。答：鑒相方式和鑒幅方式。第七章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械構(gòu)造1．?dāng)?shù)控機(jī)床對進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求答：a.高的精、動(dòng)剛度及優(yōu)秀的抗振性能；b.優(yōu)秀的熱穩(wěn)固性；減少熱變形主要從兩個(gè)方面考慮：①對熱源采納液冷、風(fēng)冷等方法來控制溫升；②改良機(jī)床構(gòu)造，即a、使熱變形發(fā)生在非敏感方向上；b、在構(gòu)造上盡可能減少零件變形部分的長度，以減少熱變形總量；c、盡量設(shè)計(jì)對稱構(gòu)造；d、采納熱均衡舉措和特別的調(diào)理元件來除去或賠償熱均衡。c.高的運(yùn)動(dòng)精度和低速運(yùn)動(dòng)的安穩(wěn)性；d.充分知足人性化要求。2．?dāng)?shù)控機(jī)床的主軸準(zhǔn)停裝置的作用答：換刀和精準(zhǔn)控制刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。在鏜削加工和螺紋加工時(shí)能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。3．滾珠絲桿怎樣預(yù)緊答：滾珠絲杠副的預(yù)緊滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊是經(jīng)過改變兩個(gè)螺母的相對地點(diǎn)，母中的滾珠分別接觸絲杠滾道的左、右雙側(cè)面來實(shí)現(xiàn)的。a、雙螺母墊片式預(yù)緊；b．雙螺母螺紋式預(yù)緊；c．單螺母變導(dǎo)程自預(yù)緊。

使每個(gè)螺4．?dāng)?shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌副有哪些形式答：機(jī)床上常用的導(dǎo)軌，按其接觸面間的摩擦性質(zhì)的不一樣，可分為三大類：1）滑動(dòng)導(dǎo)軌2）轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌3）靜壓導(dǎo)軌5．?dāng)?shù)控機(jī)床導(dǎo)軌副有哪些特色答：（1）導(dǎo)向精度高2）耐磨性能好3）足夠的剛度4）低速運(yùn)動(dòng)的安穩(wěn)性5）構(gòu)造簡單、工藝性好。第八章數(shù)控機(jī)床的故障診療1．故障及故障診療的一般定義。答：（1）系統(tǒng)靠譜性：是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)達(dá)成規(guī)定功能的能力。（2）故障：是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)爽失了規(guī)定的功能。2．依據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻次，整個(gè)使用壽命期大概能夠分為哪三個(gè)階段它們各自有什么特色答：依據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻次，整個(gè)使用壽命期大概能夠分為三個(gè)階段：早期運(yùn)轉(zhuǎn)期、有效壽命期和衰老期。此中，有效壽命期故障率最低。3．?dāng)?shù)控機(jī)床的故障診療常用的方法有哪些答：（1）慣例剖析法慣例剖析法是對數(shù)控機(jī)床的機(jī)、電、液等部分進(jìn)行的慣例檢查，以此來判斷故障發(fā)生原由的一種方法。（2）動(dòng)作剖析法動(dòng)作剖析法是經(jīng)過察看、監(jiān)督機(jī)床實(shí)質(zhì)動(dòng)作，判斷動(dòng)作不良部位并由此來追憶故障本源的一種方法。（3）狀態(tài)剖析法狀態(tài)剖析法是經(jīng)過監(jiān)測履行元件的工作狀態(tài)，判斷故障原由的一種方法。（4）操作、編程剖析法操作、編程剖析法是經(jīng)過某些特別的操作或編制特意的測試程序段，確認(rèn)故障原由的一種方法。（5）CNC的故障自診療開機(jī)自診療所謂開機(jī)自診療是指數(shù)控系統(tǒng)通電時(shí)，由系統(tǒng)內(nèi)部診療程序自動(dòng)履行的診療，它近似于計(jì)算機(jī)的開機(jī)診療。6）脫機(jī)測試（離線診療）一般包含三種形式：啟動(dòng)診療、在線診療（又稱后臺(tái)診療）和離線診療。第九章數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與機(jī)械加工自動(dòng)化1．簡述數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向答：a.高速化與高精度化；b.多功能化（包含工序復(fù)合化和功能復(fù)合化）c.自合用控制的智能化；d.高柔性化：柔性是指數(shù)控設(shè)施適應(yīng)加工對象變化的能力；e.靠譜性最大化(啟動(dòng)診療、在線診療、離線診療)；f.控制系統(tǒng)小型