數(shù)控機(jī)床原理與系統(tǒng)部分課后習(xí)題答案

1、1-1 答：數(shù)字控制（Numerical Control）簡(jiǎn)稱數(shù)控（NC）。廣義是指利用數(shù)字化信息實(shí)行控制，也就是利用數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其被控對(duì)象可以是各種生產(chǎn)過程。狹義是指利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床軌跡和狀態(tài)實(shí)行控制。組成：輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)電接口、機(jī)床本體；1-4 答：（一）按數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡分類1、點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)；2、直線控制數(shù)控系統(tǒng)；3、輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)；（二）按數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)分類1、開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；2、閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；3、半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；（三）按數(shù)控機(jī)床的功能水平分類1、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)（低檔）；2、普及型數(shù)控系統(tǒng)（中檔）；3、高檔型數(shù)控系統(tǒng)（高檔）；1-5

2、 答：與其他加工設(shè)備相比，數(shù)控機(jī)床具有如下顯著特點(diǎn)：1、能加工復(fù)雜型面的零件，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和柔性；2、可以保證較高的加工精度，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，一致性好；3、具有較高的生產(chǎn)效率；4、可以改善生產(chǎn)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；5、便于聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理及大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)；（1）數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了五代1）電子管（1952）。2）晶體管（1959)。3）小規(guī)模集成電路（1965）。4）大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970）。5）微處理機(jī)或微型計(jì)算機(jī)（1974）。前三代簡(jiǎn)稱 NC；后兩代簡(jiǎn)稱 CNC (Computerized NC)。1-8 答：CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置；PLC可編程控制器；ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

3、化組織；WOP面向車間的編程系統(tǒng)；DNC直接數(shù)控系統(tǒng)；FMC柔性制造單元；FMS柔性制造系統(tǒng)；CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；CAM計(jì)算機(jī)輔助制造；CAPP計(jì)算機(jī)輔助加工工藝規(guī)劃；CAQ計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量分析；LAN本地局域網(wǎng)；TCP/IP 傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議；MAP生產(chǎn)自動(dòng)化局域網(wǎng)協(xié)議； MRP制造資源計(jì)劃； ERP企業(yè)資源計(jì)劃；2-5 答內(nèi)碼是按屬性加編碼構(gòu)成的內(nèi)部代碼。實(shí)用內(nèi)碼可以提高下一步的譯碼速度。不是，譯碼速度滿足時(shí)可以不用內(nèi)碼。2-6 答在內(nèi)存儲(chǔ)器方式中，數(shù)控加工程序緩沖器和數(shù)控加工程序存儲(chǔ)器在本質(zhì)上都是CNC裝置內(nèi)部存儲(chǔ)器的一部分，一般采用隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器，只是

4、這兩者的規(guī)模和作用有些不同，為了便于分析問題，按它們各自的作用分別命名而已。2-7 答：譯碼就是將輸入的數(shù)控加工程序翻譯成CNC裝置能夠識(shí)別的形式；譯碼主要包括代碼識(shí)別和 功能碼的譯碼兩大部分。 代碼識(shí)別是通過軟件將數(shù)控加工程序緩沖器中的內(nèi)碼讀出，并判斷該數(shù)據(jù)的屬性。功能碼的譯碼就是把經(jīng)過代碼識(shí)別后識(shí)別出來的代碼的碼值放置在譯碼結(jié)果緩沖器中正確的位置上。2-8 答：因?yàn)镚代碼和M代碼數(shù)量眾多，給每個(gè)代碼配置內(nèi)存單元?jiǎng)t譯碼結(jié)果存儲(chǔ)器規(guī)模太大。G代碼和M代碼中有些代碼的功能屬性相同或相近，它們不可能出現(xiàn)在同一個(gè)程序段中，根據(jù)此特點(diǎn)，將G代碼、M代碼按功能屬性分組，每一組代碼設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存單元。

5、2-12 答：數(shù)控機(jī)床在加工過程中，是通過控制刀具中心或刀架參考點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)加工軌跡的。但是刀具實(shí)際參與切削的部位只是刀尖或刀刃邊緣，他們與刀具中心或刀架參考點(diǎn)之間存在偏差。因此需要通過數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算偏差量，并將控制對(duì)象由刀具中心或刀架參考點(diǎn)變換到刀尖或刀具邊緣上，以滿足加工需要。這種變換過程稱為刀具補(bǔ)償。在零件加工過程中，采用刀具補(bǔ)償功能，可以大大簡(jiǎn)化數(shù)控加工程序的編寫工作，提高該程序的利用率。2-13 答：原理：測(cè)量刀位點(diǎn)到基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，將此距離作為偏移量，使基準(zhǔn)點(diǎn)偏移，將刀位點(diǎn)移動(dòng)至加工位置。2-15 答：直線直線；直線圓??；圓弧直線；圓弧圓弧縮短型，伸長(zhǎng)型，插入型；刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算，是指

6、運(yùn)用矢量法，求出刀具半徑補(bǔ)償過程中刀具中心軌跡在各個(gè)轉(zhuǎn)接點(diǎn)處的坐標(biāo)值。舉例：3-1答：插補(bǔ)：就是在已知曲線的種類和起點(diǎn)、終點(diǎn)的情況下，在曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，在相鄰的中間點(diǎn)之間用直線段連接從而逼近曲線的過程。不能，因?yàn)榈毒咧荒苎剡M(jìn)給軸方向運(yùn)動(dòng)。3-2答：脈沖當(dāng)量：應(yīng)用脈沖增量插補(bǔ)方法，每個(gè)單位脈沖對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸的位移量。V=f3-3 答：1）脈沖增量插補(bǔ)包括：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法；特點(diǎn)：每次插補(bǔ)的結(jié)果僅產(chǎn)生一個(gè)單位的行程增量，以單位脈沖的形式輸出給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。2）數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)的結(jié)果不是單個(gè)脈沖，而是位置增量的數(shù)字量。此插補(bǔ)方法適用于交流、直流伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。3-5 答：圓弧過象限的特點(diǎn)：1）過象限前后動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)值的符號(hào)會(huì)改變；2）過象限前后圓弧走向不變；3）過象限圓弧與坐標(biāo)軸必有交點(diǎn)，當(dāng)動(dòng)點(diǎn)處在坐標(biāo)軸上時(shí)必有一個(gè)坐標(biāo)值為零。4）采用終點(diǎn)坐標(biāo)值法判斷終點(diǎn)。圓弧過象限的算法。1）絕對(duì)坐標(biāo)值法2）代數(shù)坐標(biāo)值法3-8 答：（1）V=60f/(SINa+COSa) =600/1.32 =454.5mm/