《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)》試題

1、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)試題6一、選擇（每題2分，共20分）1下列不屬于旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)裝置的是（ a ）。（a）磁柵 （b）測(cè)速發(fā)電機(jī) （c）旋轉(zhuǎn)變壓器 （d）光電編碼器2fms系統(tǒng)是指（ c ）。（a）自適應(yīng)控制 （b）計(jì)算機(jī)群控（c）柔性制造系統(tǒng) （d）計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)3各類數(shù)控銑床均不采用（ c ）電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。(a) 直流伺服 (b) 交流伺服 (c) 步進(jìn) (d)交流4數(shù)控機(jī)床用的滾珠絲杠的公稱直徑是指（ d ）。(a) 絲杠大徑 (b) 絲杠小徑 (c)滾珠直徑 (d) 滾珠圓心處所在的直徑5數(shù)控機(jī)床面板上jog是指（ b ）。(a)快進(jìn) (b)點(diǎn)動(dòng) (c)自動(dòng) (d)暫停6數(shù)控系統(tǒng)的（ d

2、 ）端口與外部計(jì)算機(jī)連接可以發(fā)送或接受程序。(a)sr-323 (b)rs-323 (c)sr-232 (d) rs-232 7閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（ d ）。（a）是伺服電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)絲杠之間采用齒輪減速連接的數(shù)控機(jī)床（b）采用直流伺服電動(dòng)機(jī)并在旋轉(zhuǎn)軸上裝有角位移位測(cè)裝置（c）采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)并有檢測(cè)位置的反饋裝置（d）采用交流或直流電動(dòng)機(jī)并有檢測(cè)機(jī)床末端執(zhí)行部件位移的反饋裝置8報(bào)警信息顯示頁面功能鍵的英文縮寫是（ a ）。（a）alarm (b) ofset (c)reset (d)graph9坐標(biāo)顯示頁面功能鍵的英文縮寫是（ a ）。（a）pos (b) progm (c)param (d) p

3、age10 從理論上講，數(shù)控機(jī)床刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ a ）。(a)直線 (b)圓弧 (c)折線 (d)曲線二、填空題（每空2分，共20分）1、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程： 建立刀具補(bǔ)償 、 進(jìn)行刀具補(bǔ)償 、 撤銷刀具補(bǔ)償 。2、目前常采用的主軸控制方式大體上有兩種： 通用變頻器控制交流變頻電機(jī)、 采用伺服驅(qū)動(dòng)控制交流伺服電動(dòng)機(jī) 。3、數(shù)控裝置可通過三種方式控制主軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速：模擬電壓指定， 12位二進(jìn)制指定 、 2位bcd碼指定 。4、目前常用的主軸自動(dòng)換檔的方法有兩種，分別是 液壓撥叉換擋 、 電磁離合器換擋 。三、判斷題（每題2分，共20分）1、（）數(shù)控機(jī)床中mdi是機(jī)床診斷智能化的英文縮寫。2、（

4、）數(shù)控機(jī)床中ccw代表順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，cw代表逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。3、（）直線型檢測(cè)裝置有感應(yīng)同步器、光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器。4、（）常用的間接測(cè)量元件有光電編碼器和感應(yīng)同步器。5、（）直線型檢測(cè)元件有感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光干涉儀。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1、簡(jiǎn)述閉環(huán)位置控制的概念與實(shí)現(xiàn)方法。2、交流伺服電動(dòng)機(jī)的主要特性參數(shù)有哪些，并簡(jiǎn)要說明。3、有一和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝的光電編碼器，指標(biāo)為1024脈沖/r，該伺服電動(dòng)機(jī)與螺距為6mm滾珠絲杠通過聯(lián)軸器相連，在伺服中斷4ms內(nèi)，光電編碼器輸出脈沖信號(hào)經(jīng)4倍頻處理后，共計(jì)脈沖數(shù)5k（1k=1024），問：（1） 倍頻的作用。（2） 工作臺(tái)移動(dòng)

5、了多少毫米？伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少r/min？4、絕對(duì)式測(cè)量和增量式測(cè)量在檢測(cè)機(jī)床參考點(diǎn)時(shí)有何差異？5、何謂絕對(duì)式測(cè)量和增量式測(cè)量，間接測(cè)量和直接測(cè)量？答：1、半閉環(huán)與全閉環(huán)位置控制的基本原理相同，控制是由數(shù)控系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)完成的。安裝在工作臺(tái)上的位置傳感器(半閉環(huán)中為安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的角度傳感器)將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，該脈沖送至數(shù)控系統(tǒng)的位置測(cè)量接口，由計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)算機(jī)以固定的時(shí)間周期對(duì)該反饋值進(jìn)行采樣，采樣值與插補(bǔ)程序輸出的結(jié)果進(jìn)行比較，得到位置誤差。該誤差經(jīng)軟件增益放大，輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器(da)，從而為伺服裝置提供控制電壓，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向減少誤差的方向移動(dòng)。如果插補(bǔ)程序不斷產(chǎn)生進(jìn)

6、給量，工作臺(tái)就不斷地跟隨該進(jìn)給量運(yùn)動(dòng)。只有在位置誤差為零時(shí)，工作臺(tái)才停止(停在要求的位置上)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，插補(bǔ)程序禁止執(zhí)行，每次中斷時(shí)插補(bǔ)程序輸出的值為零。但每次中斷過程中，位置閉環(huán)控制照常執(zhí)行一遍，此時(shí)x=xf，因此所輸出的模擬電壓為零。當(dāng)進(jìn)給軸需運(yùn)動(dòng)時(shí)，插補(bǔ)程序輸出的結(jié)果為x，x+x就是新的指令位置。此時(shí)計(jì)算機(jī)將x+x指令位置與計(jì)數(shù)器中反映的實(shí)際位置進(jìn)行比較。當(dāng)兩者不相等時(shí)，其差值e經(jīng)kc增益放大（由軟件完成），由數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出一定的模擬電壓，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)向減小誤差的方向移動(dòng)（使工作臺(tái)向指令位置處移動(dòng)），直至指令值與實(shí)際值相等為止。2、交流伺服電動(dòng)機(jī)的主要特性參數(shù)有：1)額定功率

7、電動(dòng)機(jī)長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行所能輸出的最大功率，數(shù)值上約為額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速的乘積。2)額定轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下所能輸出的長時(shí)間工作轉(zhuǎn)矩。3)額定轉(zhuǎn)速 由額定功率和額定轉(zhuǎn)矩決定，通常在額定轉(zhuǎn)速以上工作時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電動(dòng)機(jī)所能輸出的長時(shí)間工作轉(zhuǎn)矩要下降。4)瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)所能輸出的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩。5)最高轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)的最高工作轉(zhuǎn)速。6)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣量。3、倍頻的作用：進(jìn)一步提高檢測(cè)裝置的分辨力。工作臺(tái)的位移=14096（rp）6（mmr）5l024（p）=7.5mm 。4、增量式測(cè)量的特點(diǎn)是只測(cè)位移增量，即工作臺(tái)每移動(dòng)一個(gè)基本長度單位，檢測(cè)裝置便發(fā)出一個(gè)測(cè)量信號(hào)，此信號(hào)通常是脈沖形式，這

8、樣，一個(gè)脈沖所代表的基本長度單位就是分辨力，而通過對(duì)脈沖計(jì)數(shù)便可得到位移量。在采用相對(duì)位置編碼器、感應(yīng)同步器或光柵作為位置反饋器件的數(shù)控機(jī)床中，數(shù)控系統(tǒng)一般將各進(jìn)給軸的回零減速開關(guān)（或標(biāo)記）之后由位置反饋器件產(chǎn)生的第一個(gè)零點(diǎn)標(biāo)記信號(hào)作為基準(zhǔn)點(diǎn)。這類機(jī)床在每次斷電或緊急停機(jī)后都必須重新作各進(jìn)給軸的回零操作，否則，實(shí)際位置可能發(fā)生偏移，回零減速開關(guān)與其撞塊的相對(duì)位置調(diào)整不妥，也會(huì)引起機(jī)械原點(diǎn)位置的不穩(wěn)定。5、絕對(duì)式測(cè)量的特點(diǎn)是，被測(cè)的任一點(diǎn)的位置都從一個(gè)固定的零點(diǎn)算起，每一被測(cè)點(diǎn)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，常以數(shù)據(jù)形式表示。在采用絕對(duì)位置編碼器作為位置反饋器件的數(shù)控機(jī)床中，絕對(duì)位置編碼器能夠自動(dòng)記憶各進(jìn)

9、給軸全行程內(nèi)的每一點(diǎn)位置，不需回零開關(guān)，每次斷電或緊急停機(jī)后，都不必重新作基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定操作?；鶞?zhǔn)點(diǎn)位置設(shè)定后永久不變，并由專供絕對(duì)位置編碼器使用的存儲(chǔ)器記憶，特別適用于鼠牙盤定位的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)零點(diǎn)位置的設(shè)定，不僅穩(wěn)定性好，而且給操作和調(diào)整帶來極大方便。五、計(jì)算題（每題10，共10分）1、直線插補(bǔ)計(jì)算： 逆時(shí)針加工第象限圓弧oa，起點(diǎn)坐標(biāo)為o（6，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為a（0，6），試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖。解答：按兩方向坐標(biāo)應(yīng)走總步數(shù)之和為，則：起點(diǎn)在圓弧上（6，0），則偏差：序號(hào)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給計(jì)算終點(diǎn)判別1-x2+y3+y4+y5+y6-x7+y8-x9+y10-x11-x12-x機(jī)床數(shù)控系

10、統(tǒng)試題7一、選擇（每題2分，共20分）1. cims是指( b )。a 自動(dòng)化工廠 b 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) c 柔性制造系統(tǒng) d 數(shù)控加工中心2數(shù)控機(jī)床的“回零”操作是指回到（ c ）。a 對(duì)刀點(diǎn) b 換刀點(diǎn) c 機(jī)床的參考點(diǎn) d編程原點(diǎn)3編寫程序的最小數(shù)值是由 （ c ）決定。a 加工精度 b 滾珠絲杠精度 c 脈沖當(dāng)量 d 位置精度4 加工（ b ）零件，宜采用數(shù)控加工設(shè)備。a 大批量 b 多品種中小批量 c 單件5 通常數(shù)控系統(tǒng)除了直線插補(bǔ)外，還有（ b ）。a正弦插補(bǔ) b 圓弧插補(bǔ) c 拋物線插補(bǔ)6 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)減少摩擦阻力和動(dòng)靜摩擦之差，是為了提高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的（ c ）。a

11、傳動(dòng)精度 b 運(yùn)動(dòng)精度和剛度 c快速響應(yīng)性能和運(yùn)動(dòng)精度 d 傳動(dòng)精度和剛度7 為了保證數(shù)控機(jī)床能滿足不同的工藝要求，并能夠獲得最佳切削速度，主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是（ c ）。a無級(jí)調(diào)速 b變速范圍寬 c分段無級(jí)變速 d變速范圍寬且能無級(jí)變速8 數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的最小設(shè)定單位就是（ c ）。a 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度 b 機(jī)床的加工精度 c 脈沖當(dāng)量 d 數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)精度9 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否通過改變電機(jī)的（ a ）而實(shí)現(xiàn)。a 脈沖頻率 b 脈沖速度 c 通電順序10 開環(huán)控制系統(tǒng)用于（ a ）數(shù)控機(jī)床上。a 經(jīng)濟(jì)型 b 中、高檔 c 精密二、填空題（每空2分，共20分）1、數(shù)控機(jī)床的控制可分為二大部分

12、：一部分是坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的位置控制；另一部分是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。2、將反饋元件安裝在伺服電機(jī)軸上或滾珠絲杠上間接計(jì)算移動(dòng)執(zhí)行元件位移進(jìn)行反饋的伺服系統(tǒng)，稱為 半閉 環(huán)伺服系統(tǒng)。3、 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式有有級(jí)變速、 分段無級(jí)調(diào)速 、調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)三種。4、主軸電氣準(zhǔn)停的方法通常有：磁傳感器準(zhǔn)停 、編碼器型主軸準(zhǔn)停 和數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停 三種。5、滾珠絲杠預(yù)緊的目的是 減小或消除反向間隙 。6、數(shù)控機(jī)床plc的形式有兩種：內(nèi)裝型plc 和 獨(dú)立型plc 。三、判斷題（每題2分，共20分）1、( )數(shù)控機(jī)床的速度和精度等技術(shù)指標(biāo)主要由伺服系統(tǒng)的性能決定。2、( )閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)定

13、位精度高，但調(diào)試?yán)щy。3、( )nc和cnc的區(qū)別在于cnc采用計(jì)算機(jī)完全代替了硬件電子電路。4、( )脈沖當(dāng)量標(biāo)志著，數(shù)控機(jī)床位移精度的分辨率。5、( )在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)中，顯示介面可以用windows。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1位置檢測(cè)裝置有哪些種類？它們可分別安裝在機(jī)床的哪些部位？2試述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角、步距誤差、靜態(tài)矩角特性、啟動(dòng)頻率、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的概念。3數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服的性能有何要求？4數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的要求是什么？5二檔主軸分段無級(jí)變速是如何實(shí)現(xiàn)的答：1、1)旋轉(zhuǎn)編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式測(cè)量裝置，通常安裝在被測(cè)軸上，隨被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可將被測(cè)軸的角位移轉(zhuǎn)換成增量脈沖形式或絕

14、對(duì)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(jī)床上用于測(cè)量工作臺(tái)的位移，屬直接測(cè)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(cè)量傳感器，可用于角位移測(cè)量。旋轉(zhuǎn)變壓器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用幾乎已經(jīng)可以被新型旋轉(zhuǎn)編碼器所替代4）感應(yīng)同步器是一種電磁式的檢測(cè)傳感器，主要部件包括定尺和滑尺，感應(yīng)同步器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)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(cè)裝置是由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測(cè)電路組成，按其結(jié)構(gòu)可分為直線磁柵和圓型磁柵，分別用于直線位移和角度位移的測(cè)量。磁柵安裝調(diào)整方便，對(duì)使用環(huán)境的條件要求較低，對(duì)周圍電磁場(chǎng)的抗干擾能力較強(qiáng)，在油污、粉塵

15、較多的場(chǎng)合下使用有較好的穩(wěn)定性，但目前在數(shù)控機(jī)床上也很少使用。2、(1)步距誤差一轉(zhuǎn)內(nèi)各實(shí)際步距角與理論值之間誤差。誤差的最大值，稱為步距誤差。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距誤差通常在10以內(nèi)。(2)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不改變通電狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子處在不動(dòng)狀態(tài)。如果在電動(dòng)機(jī)軸上外加一個(gè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按一定方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，此時(shí)轉(zhuǎn)子所受的電磁轉(zhuǎn)矩t稱為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，角度q稱為失調(diào)角。描述靜態(tài)時(shí)t與q的關(guān)系稱矩角特性，如圖3-3a所示。該特性上的電磁轉(zhuǎn)矩最大值稱為最大靜轉(zhuǎn)矩。在靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，當(dāng)外加轉(zhuǎn)矩除去時(shí)，轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩作用下，仍能回到穩(wěn)定平衡點(diǎn)位置。(3)啟動(dòng)頻率空載時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)突然啟動(dòng)，并進(jìn)入不丟

16、步的正常運(yùn)行的最高頻率，稱為啟動(dòng)頻率或突跳頻率。加給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的指令脈沖頻率如大于啟動(dòng)頻率，就不能正常工作。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載（尤其是慣性負(fù)載）下的啟動(dòng)頻率比空載要低，而且，隨著負(fù)載加大（在允許范圍內(nèi)），啟動(dòng)頻率會(huì)進(jìn)一步降低。(4)連續(xù)運(yùn)行頻率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，其運(yùn)行速度能跟蹤指令脈沖頻率連續(xù)上升而不丟步的最高工作頻率，稱為連續(xù)運(yùn)行頻率，其值遠(yuǎn)大于起動(dòng)頻率。它也隨電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載的性質(zhì)和大小而異，與驅(qū)動(dòng)電源也有很大關(guān)系。(5)矩頻特性與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矩頻特性t=f（f）是描述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩與連續(xù)運(yùn)行頻率之間的關(guān)系的，如圖3-3b所示。該特性上每一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩稱為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。使用時(shí)要

17、考慮動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩隨連續(xù)運(yùn)行頻率的上升而下降的特點(diǎn)。(6)加減速特性步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的加減速特性是描述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到工作頻率或由工作頻率到靜止的加、減速過程中，定子繞組通電狀態(tài)的頻率變化與時(shí)間的關(guān)系。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的升速和降速特性用加速時(shí)間常數(shù)ta和減速時(shí)間常數(shù)td來描述3、(1)精度高。伺服系統(tǒng)要具有較好的靜態(tài)特性和較高的伺服剛度，從而達(dá)到較高的定位精度，以保證機(jī)床具有較小的定位誤差與重復(fù)定位誤差,同時(shí)伺服系統(tǒng)還要具有較好的動(dòng)態(tài)性能，以保證機(jī)床具有較高的輪廓跟隨精度。(2)快速響應(yīng)，無超調(diào)。為了提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，在啟、制動(dòng)時(shí)，要求加、減加速度足夠大，以縮短伺服系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間，減小輪廓過渡誤差

18、。 (3)調(diào)速范圍寬。在數(shù)控機(jī)床中，由于所用刀具、被加工材料、主軸轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給速度等加工：工藝要求各有不同,為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須具有足夠?qū)挼臒o級(jí)調(diào)速范圍.4、（1）數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)要有較寬的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。特別對(duì)多道工序自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床（數(shù)控加工中心），為適應(yīng)各種刀具、工序和各種材料的要求，對(duì)主軸的調(diào)速范圍要求更高。 （2）要求主軸在整個(gè)范圍內(nèi)均能提供切削所需功率，并盡可能在全速度范圍內(nèi)提供主軸電動(dòng)機(jī)的最大功率，即恒功率范圍要寬。由于主軸電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)的限制，其在低速段均為恒轉(zhuǎn)矩輸出，為滿

19、足數(shù)控機(jī)床低速強(qiáng)力切削的需要常采用分段無級(jí)變速的方法，即在低速段采用機(jī)械減速裝置，以提高輸出轉(zhuǎn)矩。 （3）要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加減速控制，即要求具有四象限驅(qū)動(dòng)能力，并且加、減速時(shí)間要短。 （4）為滿足加工中心自動(dòng)換刀(atc)以及某些加工工藝的需要，要求主軸具有高精度的準(zhǔn)?？刂?。（5）在車削中心上，還要求主軸具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸(c軸)的控制功能。5、數(shù)控系統(tǒng)具有使用m41m42代碼進(jìn)行齒輪自動(dòng)變速的功能。首先需要在數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)區(qū)設(shè)置m41-m42二檔對(duì)應(yīng)的最高主軸轉(zhuǎn)速，這樣數(shù)控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前s指令值，判斷應(yīng)處的檔，并自動(dòng)輸出相應(yīng)的m41m42指令給可編程控制器(plc)控制更換相應(yīng)

20、的齒輪檔，數(shù)控裝置輸出相應(yīng)的模擬電壓。m41對(duì)應(yīng)的主軸最高轉(zhuǎn)速為1000rmin，m42對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速為3500rmin，主軸電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速為3500rmin。 當(dāng)s指令在01000rmin范圍時(shí)，m41對(duì)應(yīng)的齒輪應(yīng)嚙合，s指令在10013500rmin范圍時(shí)，m42對(duì)應(yīng)的齒輪應(yīng)嚙合。不同機(jī)床主軸變速所用的方式不同，控制的具體實(shí)現(xiàn)可由可編程控制器來完成。目前常采用液壓撥叉或電磁離合器來帶動(dòng)不同齒輪的嚙合。顯然，該例中m42對(duì)應(yīng)的齒輪傳動(dòng)比為1：1，而m41對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比為1：3.5，此時(shí)主軸輸出的最大轉(zhuǎn)矩為主軸電動(dòng)機(jī)最大輸出力矩的3.5倍。 五、計(jì)算題（每題10，共10分）1、一采用三相六拍驅(qū)動(dòng)

21、方式的步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子有80個(gè)齒，經(jīng)絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作直線運(yùn)動(dòng)，絲杠的導(dǎo)程為5mm，工作臺(tái)移動(dòng)的最大速度為30mm/s，求：(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角；(2)工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量；(3)步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率解答： （1）；（2）（mm/脈沖）（3） （hz）機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)試題8一、選擇（每題2分，共20分）1 數(shù)控機(jī)床中，不屬于plc控制的信號(hào)有（ b ）。a急?？刂?b軌跡插補(bǔ) c主軸控制 d. 導(dǎo)軌潤滑2 數(shù)控機(jī)床自動(dòng)選擇刀具中任意選擇的方法是采用（ c ）來選刀換刀。a刀具編碼 b刀座編碼 c計(jì)算機(jī)跟蹤記憶3 數(shù)控機(jī)床加工依賴于各種（ d ）。a 位置數(shù)據(jù) b 模擬量信息 c 準(zhǔn)備功能 d

22、數(shù)字化信息4 數(shù)控機(jī)床的核心是（ b ）。a伺服系統(tǒng) b 數(shù)控系統(tǒng) c 反饋系統(tǒng) d 傳動(dòng)系統(tǒng)5 sinumerik 802s/c兩個(gè)系統(tǒng)的不同在于（ d ）。a 顯示器 b操作面板 c數(shù)控功能 d. 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6 數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)是由（ a ）來控制的。a數(shù)控系統(tǒng) b 操作者 c 伺服系統(tǒng)7 圓弧插補(bǔ)方向（順時(shí)針和逆時(shí)針）的規(guī)定與（ c ）有關(guān)。ax軸 b z軸 c 不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸 8 sinumerik 802d 數(shù)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成不包含（ d ）。a面板控制裝置(pcu) b鍵盤(kb) c機(jī)床控制面板(mcp) d步進(jìn)電機(jī)9 下列（ a ）數(shù)控裝置提供了串行接口、脈沖接口、模擬接

23、口三類軸控制接口。ahnc-21f bhnc-21a chnc-21c dhnc-21d10通常數(shù)控系統(tǒng)除了直線插補(bǔ)外，還有（b）。a正弦插補(bǔ) b 圓弧插補(bǔ) c 拋物線插補(bǔ)二、填空題（每空2分，共20分）1、改變步進(jìn)電機(jī) 脈沖頻率 就能改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。2、按進(jìn)給機(jī)構(gòu)伺服系統(tǒng)的控制方式分類，加工精度最低的是 開 環(huán)伺服系統(tǒng)。3、進(jìn)給系統(tǒng)中的 速度 反饋的主要作用是使移動(dòng)執(zhí)行件進(jìn)行勻速移動(dòng)。4、fanuc 0i系列控制單元主要包括 主板 與 i/o板 兩部分。5、數(shù)控機(jī)床按控制運(yùn)動(dòng)軌跡可分為 點(diǎn)位控制 、 直線控制 和 輪廓控制 等幾種。按控制方式又可分為 開環(huán) 、閉環(huán) 和半閉環(huán)控制等。三、判

24、斷題（每題2分，共20分）1、（）采用滾珠絲杠作為x軸和z軸傳動(dòng)的數(shù)控車床機(jī)械間隙一般可忽略不計(jì)。2、（ ）一般閉環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)三環(huán)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，外環(huán)是位置環(huán)，中環(huán)是電流環(huán)，內(nèi)環(huán)為速度環(huán)。 3、（）伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)常采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)。4、（）光柵通常由一長一短兩塊光柵尺配套使用，其中長的一塊稱為指示光柵，要求與行程等長，短的一塊稱為標(biāo)尺光柵。5、（）主軸準(zhǔn)停功能又稱為主軸定位功能，即當(dāng)主軸停止時(shí)，控制其停于固定位置。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1、試述三位液壓撥叉的工作原理2、主軸電準(zhǔn)停較機(jī)械準(zhǔn)停有何優(yōu)點(diǎn)3、數(shù)控機(jī)床中plc控制的對(duì)象有哪些？4、在plc開關(guān)量輸入輸出的控制中

25、，應(yīng)注意哪些問題？5、數(shù)控系統(tǒng)中軟件所承擔(dān)的任務(wù)有哪些？答：1、液壓撥叉是一種用一只或幾只液壓缸帶動(dòng)齒輪移動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。右圖為三位液壓撥叉的原理圖，其具有液壓缸1與5、活塞2、撥叉3和套筒4，通過電磁閥改變不同的通油方式可獲得三個(gè)位置。1） 當(dāng)液壓缸1通入液壓油而液壓缸5卸壓時(shí)，活塞桿2便帶動(dòng)撥叉3向左移至極限位置。2）當(dāng)液壓缸5通入液壓油而液壓缸1卸壓時(shí)，活塞桿2和套筒4一起移至右極限位置。3）當(dāng)左右缸同時(shí)通入壓力油時(shí)，由于活塞桿2兩端直徑不同使其向左移動(dòng)，而由于套筒4和活塞桿2截面直徑不同，而使套筒4向右的推力大于活塞桿2向左的推力，因此套筒4壓向液壓缸的右端，而活塞桿2緊靠套筒4的右面，

26、撥叉處于中間位置。2、采用電氣準(zhǔn)?？刂朴腥缦聝?yōu)點(diǎn)： （1）簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu) 與機(jī)械準(zhǔn)停相比，電氣準(zhǔn)停只需在這種旋轉(zhuǎn)部件和固定部件上安裝傳感器即可。 （2）縮短準(zhǔn)停時(shí)間 準(zhǔn)停時(shí)間包括在換刀時(shí)間內(nèi)，而換刀時(shí)間是加工中心的一項(xiàng)重要指標(biāo)。采用電氣準(zhǔn)停，即使主軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也能快速定位于準(zhǔn)停位置。 （3）可靠性增加 由于無需復(fù)雜的機(jī)械、開關(guān)、液壓缸等裝置，也沒有機(jī)械準(zhǔn)停所形成的機(jī)械沖擊，因而準(zhǔn)?？刂频膲勖c可靠性大大增加。 （4）性能價(jià)格比提高 由于簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)和強(qiáng)電控制邏輯，這部分的成本大大降低。但電氣準(zhǔn)停常作為選擇功能，訂購電氣準(zhǔn)停附件需另加費(fèi)用。但總體來看，性價(jià)比大大提高。3、數(shù)控機(jī)床的控制可分為

27、二大部分：一部分是坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的位置控制；另一部分是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。在討論plc、cnc和機(jī)床各機(jī)械部件、機(jī)床輔助裝置、強(qiáng)電線路之間的關(guān)系時(shí)，常把數(shù)控機(jī)床分為“nc側(cè)”和“mt側(cè)”（即機(jī)床側(cè)）兩大部分?！皀c側(cè)”包括cnc系統(tǒng)的硬件和軟件、以及與cnc系統(tǒng)連接的外部設(shè)備?！癿t側(cè)”包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置，機(jī)床操作面板，繼電器線路，機(jī)床強(qiáng)電線路等。plc處于cnc和mt之間，對(duì)nc側(cè)和mt側(cè)的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理。mt側(cè)順序控制的最終對(duì)象隨數(shù)控機(jī)床的類型、結(jié)構(gòu)、輔助裝置等的不同而有很大差別。機(jī)床機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，輔助裝置越多，最終受控對(duì)象也越多。一般來說

28、，最終受控對(duì)象的數(shù)量和順序控制程序的復(fù)雜程度從低到高依次為cnc車床、cnc銑床、加工中心、fmc、fms。4、1)開關(guān)量輸入電路中常使用觸點(diǎn)型行程開關(guān)，無觸點(diǎn)型感應(yīng)開關(guān)或霍耳開關(guān)等，加之?dāng)?shù)控裝置的輸入電路有各種形式，所以要注意開關(guān)量信號(hào)檢測(cè)元件與cnc接口電路的配接。 2)在開關(guān)量輸出電路中，當(dāng)被控對(duì)象是電磁閥、電磁離合器等交流負(fù)載，或雖是直流負(fù)載，但工作電壓或電流超過輸出信號(hào)的最大允許值，應(yīng)首先驅(qū)動(dòng)24v中間繼電器，然后用其觸點(diǎn)控制強(qiáng)電線路中的功率接觸器或直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。同時(shí)應(yīng)注意，中間繼電器線圈一定要并聯(lián)保護(hù)二極管，并注意二極管的方向，以便當(dāng)線圈切斷時(shí)，為電流提供釋放回路，否則極易損壞驅(qū)動(dòng)

29、電路。 3)為提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力，弱電信號(hào)與強(qiáng)電驅(qū)動(dòng)信號(hào)在走線槽中要盡量分別走線。并且無觸點(diǎn)型在交流接觸器線圈兩端要就近并聯(lián)rc滅弧器。交流電動(dòng)機(jī)每相之間也要用一個(gè)滅弧器，每個(gè)交流電動(dòng)機(jī)用三個(gè)。5、cnc裝置是一個(gè)機(jī)床計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其數(shù)控系統(tǒng)軟件必須完成管理和控制兩種不同性質(zhì)的任務(wù)。 數(shù)控系統(tǒng)的基本任務(wù)（核心任務(wù)）是進(jìn)行機(jī)床的自動(dòng)加工控制，因此，數(shù)控系統(tǒng)的核心控制模塊主要有預(yù)處理模塊、插補(bǔ)計(jì)算模塊、位置控制模塊和plc控制模塊等。 數(shù)控系統(tǒng)的管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)cnc系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的主體，它管理著數(shù)控加工程序從輸入，預(yù)處理，到插補(bǔ)計(jì)算，位置控制和輸入、輸出控制的全過程，并管理著系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，刀

30、具參數(shù)設(shè)置，數(shù)控加工程序的編輯，數(shù)據(jù)的輸入、輸出及在各種機(jī)床運(yùn)行方式下操作員的操作處理等各種人機(jī)交互過程。除此之外，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)管理程序還能適時(shí)運(yùn)行診斷模塊以便及時(shí)判斷和消除故障，并能進(jìn)行通信、聯(lián)網(wǎng)等功能的管理。cnc裝置的系統(tǒng)軟件具有多任務(wù)性和實(shí)時(shí)性兩大特點(diǎn)。cnc系統(tǒng)中要管理和控制的任務(wù)很多，如：當(dāng)cnc裝置正處于加工控制狀態(tài)時(shí)，為了保證加工的連續(xù)性，在各程序段之間不能停頓，因此，各數(shù)控加工程序段的預(yù)處理、插補(bǔ)計(jì)算、位置控制和各種輔助控制任務(wù)都要及時(shí)進(jìn)行；為了使操作人員及時(shí)了解和干預(yù)cnc系統(tǒng)工作狀態(tài)，系統(tǒng)在執(zhí)行加工任務(wù)的同時(shí)還應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行一些人機(jī)交互工作，即：顯示加工狀態(tài)，接受操

31、作人員通過面板輸入的各種改變系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制信號(hào)等；為了及時(shí)檢查和預(yù)報(bào)硬、軟件的各種故障，系統(tǒng)在運(yùn)行控制程序和人機(jī)交互程序的同時(shí)還要及時(shí)運(yùn)行診斷程序；此外，系統(tǒng)還可能被要求及時(shí)完成通信等其它任務(wù)?？梢姡硐氲墓芾沓绦?，如前所述，應(yīng)具有多任務(wù)實(shí)時(shí)處理能力。五、計(jì)算題（每題10，共10分）1.如圖所示，ab是要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0)，圓弧起點(diǎn)為a(7,1)，終點(diǎn)為b(5,5)，若脈沖當(dāng)量為1，試用逐點(diǎn)比較法對(duì)該段圓弧進(jìn)行插補(bǔ)，計(jì)算出需要的插補(bǔ)循環(huán)數(shù)和刀具移動(dòng)每一位置的坐標(biāo)，并在圖上畫出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)試題9一、選擇（每題2分，共20分）1 數(shù)控車床與普通車床相比在

32、結(jié)構(gòu)上差別最大的部件是（ c ）。a主軸箱 b 床身 c進(jìn)給傳動(dòng) d刀架 2 數(shù)控機(jī)床的誕生是在（ a ）年代。a50年代 b 60年代 c70年代 3 數(shù)控機(jī)床是在（ b ）誕生的。a日本 b 美國 c 英國4 fanuc 0i數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置時(shí)，必須選擇在（ c ）方式下。aauto bjog cmdi d. inc 5“nc”的含義是（a）。a數(shù)字控制 b 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 c網(wǎng)絡(luò)控制 6“cnc”的含義是（ b ）。a數(shù)字控制 b 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 c網(wǎng)絡(luò)控制 7 下列數(shù)控系統(tǒng)中（ b ）是數(shù)控銑床應(yīng)用的控制系統(tǒng)。afanuc-6t bfanuc-6m cfanuc-330d 8 下列數(shù)控

33、系統(tǒng)中（ a ）是數(shù)控車床應(yīng)用的控制系統(tǒng)。afanuc-0t bfanuc-0m csiemens 820g9 fanuc 0i數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置時(shí)，操作的功能鍵是（ b ）。apos bsystem cgraph d. prog10 數(shù)控機(jī)床的種類很多，如果按加工軌跡分則可分為（b）。a二軸控制、三軸控制和連續(xù)控制 b點(diǎn)位控制、直線控制和連續(xù)控制 c開環(huán)控制、閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制 二、填空題（每空2分，共20分）1、sinumerik 802d數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床數(shù)據(jù)分為 通用機(jī)床數(shù)據(jù) 、 軸機(jī)床數(shù)據(jù) 、 plc機(jī)床數(shù)據(jù) 、伺服驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù) 等。2、sinumerik 802d系統(tǒng)內(nèi)配備了32m靜態(tài)存儲(chǔ)器

34、sram與16m高速閃存flash rom 兩種存儲(chǔ)器，靜態(tài)存儲(chǔ)器區(qū)存放 工作數(shù)據(jù) （可修改），高速閃存區(qū)存放 固定數(shù)據(jù) ，通常作為數(shù)據(jù)備份區(qū)，以及存放 系統(tǒng)程序 。3、 sinumerik 802d系統(tǒng)的調(diào)試只需普通的pc機(jī)，應(yīng)用隨機(jī)提供的軟件工具盒，其中 simocom u用于 驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試及參數(shù)優(yōu)化 ，textmanager用于 用戶報(bào)警文本及在線幫助的生成 ， winpcin用于 數(shù)據(jù)通訊 等。4、將反饋元件安裝在伺服電機(jī)軸上或滾珠絲杠上,間接計(jì)算移動(dòng)執(zhí)行元件位移進(jìn)行反饋的伺服系統(tǒng)，稱為 半閉 環(huán)伺服系統(tǒng)。三、判斷題（每題2分，共10分）1、（ ）fanuc 0i-tc數(shù)控系統(tǒng)用于數(shù)控

35、銑床。2、（ ）數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的控制中心。3、（ ）全閉環(huán)伺服系統(tǒng)所用位置檢測(cè)元件是光電脈沖編碼器。4、（ ）梯形圖不是數(shù)控加工編程語言。5、（ ）siemens伺服驅(qū)動(dòng)器simodrive 611a為數(shù)字交流伺服模塊。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1、數(shù)控系統(tǒng)需要設(shè)定哪幾方面的系統(tǒng)參數(shù)?2、數(shù)控系統(tǒng)對(duì)報(bào)警是如何處理的?3、分別以micromaster 420型通用變頻器和安川yaskawa vs626mt驅(qū)動(dòng)器為例說明數(shù)控系統(tǒng)是如何對(duì)其完成轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向控制的。4、華中數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)怎樣實(shí)現(xiàn)急停與超程解除？5、有一和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝的光電編碼器，指標(biāo)為1024脈沖/r，該伺服

36、電動(dòng)機(jī)與螺距為6mm滾珠絲杠通過聯(lián)軸器相連，在伺服中斷4ms內(nèi)，光電編碼器輸出脈沖信號(hào)經(jīng)4倍頻處理后，共計(jì)脈沖數(shù)5k（1k=1024），問：a) 倍頻的作用。b) 工作臺(tái)移動(dòng)了多少毫米？c) 伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少r/min？答：1、需要設(shè)定的系統(tǒng)參數(shù)通常有下述幾個(gè)方面：1）關(guān)于系統(tǒng)配置方面的設(shè)定 系統(tǒng)中存儲(chǔ)器容量和地址范圍指定，i/o接口地址設(shè)置，系統(tǒng)配置的軸數(shù)和軸名、檢測(cè)元件的種類指定，是否配置了plc的確認(rèn)等。2）關(guān)于輸入、輸出信號(hào)的設(shè)定 輸入和輸出信號(hào)的有效跳變沿指定，串行通信時(shí)的波特率和幀格式指等定。 3）關(guān)于主軸和運(yùn)動(dòng)軸的設(shè)定 主軸轉(zhuǎn)速檔指定，最小移動(dòng)單位和公英制選擇，軸加減速的時(shí)

37、間常數(shù)，軸運(yùn)動(dòng)速度上限和低速指定，各移動(dòng)軸參考點(diǎn)距機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值、各移動(dòng)軸正負(fù)方向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)極限指定，伺服電機(jī)的性能優(yōu)化等。 4）關(guān)于補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定 各運(yùn)動(dòng)軸的螺距誤差補(bǔ)償曲線設(shè)定，反向間隙補(bǔ)償設(shè)定等。5）關(guān)于檢測(cè)信號(hào)的設(shè)定 反饋信號(hào)類型、分辨率等的設(shè)定等。2、一般來說，操作者應(yīng)根據(jù)報(bào)警說明仔細(xì)檢查系統(tǒng)及機(jī)床的情況，然后排除故障出現(xiàn)的原因所在，并按照所說明的方法進(jìn)行應(yīng)答。所有的“報(bào)警和信息”都是以符號(hào)來指出判據(jù)，并以文本的形式在數(shù)控系統(tǒng)的操作面板上顯示。報(bào)警文本儲(chǔ)存在數(shù)控系統(tǒng)中。機(jī)床的“報(bào)警和信息”可以通過可編程序控制器的程序以文本形式顯示，并可以按照狀態(tài)信息和故障信息進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)相關(guān)的條件一被刪

38、除，其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)就被清除。而故障信息總是首先要得到響應(yīng)。3、micromaster 420型通用變頻器由微處理器控制，功率管為絕緣柵雙極型晶體管（igbt），主回路采用脈寬調(diào)制（pwm）控制。din1、din2和din3分別是電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和確認(rèn)控制端，通過常開觸點(diǎn)與+24v端連接，這些常開觸點(diǎn)的閉合動(dòng)作由cnc控制。cnc輸出0v+10v的模擬信號(hào)接到變頻器的模擬量輸入ain+和ain-端，cnc輸出的模擬信號(hào)的大小決定了主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。日本安川yaskawa vs626mt驅(qū)動(dòng)器，cnc對(duì)其轉(zhuǎn)速控制方案有四種：（1）模擬電壓指定數(shù)控裝置通過其主軸模擬電壓輸出接口輸出0土10v模擬電

39、壓至ncom端，電壓正負(fù)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，電壓大小控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如果數(shù)控裝置輸出的電壓為單極性0+10v，則可通過forward run（正轉(zhuǎn)）與revers run（反轉(zhuǎn)）開關(guān)量指定正反轉(zhuǎn)。（2）12位二進(jìn)制指定數(shù)控裝置通過輸出12位二進(jìn)制代碼（共12根信號(hào)）至主軸驅(qū)動(dòng)控制主軸轉(zhuǎn)速。（3）2位bcd碼指定數(shù)控裝置輸出0099二位bcd碼（共8根信號(hào)）至主軸驅(qū)動(dòng)控制主軸轉(zhuǎn)速。（4）3位bcd碼指定數(shù)控裝置通過輸出000999三位bcd碼（共12根信號(hào)）至主軸驅(qū)動(dòng)控制主軸轉(zhuǎn)速。4、所有急停按鈕的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的急?；芈分?。在正常情況下，急停按鈕處于松開狀態(tài)，其觸點(diǎn)處于常閉狀態(tài)，按下

40、急停按鈕后，其觸點(diǎn)斷開使得系統(tǒng)的急停回路所控制的中間繼電器ka斷電，而切斷移動(dòng)裝置（如進(jìn)給軸電機(jī)、主軸電機(jī)、刀庫/架電機(jī)等）的動(dòng)力電源。同時(shí)，連接在plc輸入端的中間繼電器ka的一組常開觸點(diǎn)向系統(tǒng)發(fā)出急停報(bào)警。此信號(hào)在打開急停按鈕時(shí)則作為系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)。系統(tǒng)中各軸的正向、負(fù)向的超程限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的超程回路中。同時(shí)，每個(gè)超程限位開關(guān)另有一個(gè)常開觸點(diǎn)連接plc輸入端，使系統(tǒng)能夠判斷各超程限位開關(guān)的狀態(tài)。在正常情況下，超程限位開關(guān)處于松開狀態(tài)。若用戶操作機(jī)床，不慎將某軸的超程限位開關(guān)壓下，其常閉觸點(diǎn)斷開，使得系統(tǒng)的超程回路斷開。同時(shí)，使急?；芈分械闹虚g繼電器ka斷電而自動(dòng)切斷

41、移動(dòng)裝置的動(dòng)力電源。超程限位開關(guān)連接在plc輸入端的常開觸點(diǎn)向系統(tǒng)發(fā)出超程報(bào)警信息（發(fā)生超程的坐標(biāo)軸及超程方向），并使超程解除按鈕上的指示燈發(fā)光。5、（1）倍頻處理的作用是進(jìn)一步提高分辨力。（2） （3） 五、計(jì)算題（每題10，共10分）1、圓弧插補(bǔ)計(jì)算： 逆時(shí)針加工第象限圓弧oa，起點(diǎn)坐標(biāo)為o（6，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為a（0，6），試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖。解答：按兩方向坐標(biāo)應(yīng)走總步數(shù)之和為，則起點(diǎn)在圓弧上（6，0），則偏差序號(hào)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給計(jì)算終點(diǎn)判別1-x2+y3+y4+y5+y6-x7+y8-x9+y10-x11-x12-x機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)試題10一、選擇（每題2分，共20分）1 數(shù)控

42、機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置的作用是：將其準(zhǔn)確測(cè)得的（ b ）數(shù)據(jù)迅速反饋給數(shù)控裝置，以便與加工程序給定的指令值進(jìn)行比較和處理。a直線位移 b 角位移或直線位移 c角位移 d直線位移和角位移2 全閉環(huán)伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別取決于運(yùn)動(dòng)部件上的（ c ）。a執(zhí)行機(jī)構(gòu) b 反饋信號(hào) c檢測(cè)元件 3 數(shù)控機(jī)床每次接通電源后在運(yùn)行前首先應(yīng)做的是（ c ）。a給機(jī)床各部分加潤滑油 b 檢查刀具安裝是否正確 c 機(jī)床各坐標(biāo)軸回參考點(diǎn) d 工件是否安裝正確 4 數(shù)控銑床一般采用半閉環(huán)控制方式，它的位置檢測(cè)器是（ b ）。a光柵尺 b脈沖編碼器 c感應(yīng)同步器 5 在crt/mdi面板的功能鍵中，顯示機(jī)床現(xiàn)在位置的

43、鍵是（ a ）。apos bprgrm cofset d. system6下列關(guān)于世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的描述正確的是（ b ）。a 1946年在美國研制成功的 b 它是一臺(tái)3坐標(biāo)數(shù)控銑床 c 用它來加工直升機(jī)葉片 d 它用晶閘管-直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)7數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是（ c ）。a 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精度差 b 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、精度不高c 調(diào)試與維修方便、精度高、穩(wěn)定性好d 調(diào)試較困難、精度很高8數(shù)控機(jī)床的性能很大程度上取決于（ b ）的性能。 a 計(jì)算機(jī)運(yùn)算 b 伺服系統(tǒng) c 位置檢測(cè)系統(tǒng) d 機(jī)械結(jié)構(gòu)9數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的負(fù)載不大，加工精度不高時(shí)，可采用（ c ）控制。 a 全

44、閉環(huán) b 半閉環(huán) c 開環(huán)10數(shù)控機(jī)床進(jìn)給控制的交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)是（ d ）。 a 轉(zhuǎn)子、定子都裝有永磁體和繞組 b 轉(zhuǎn)子、定子都是繞組 c 定子裝有永磁體，轉(zhuǎn)子是繞組 d 轉(zhuǎn)子裝有永磁體，定子是繞組 二、填空題（每空2分，共20分）1、數(shù)控機(jī)床電器控制系統(tǒng)由 數(shù)控裝置 、 進(jìn)給伺服系統(tǒng) 、 主軸伺服系統(tǒng) 、 機(jī)床強(qiáng)電控制系統(tǒng) 等組成。2、數(shù)控機(jī)床常用的位置檢測(cè)裝置有 旋轉(zhuǎn)編碼器 、 光柵尺 等。3、脈沖編碼器分為 光電式 、 接觸式 和 電磁感應(yīng)式 三種。4、光電編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的一個(gè)脈沖信號(hào)可稱為 一轉(zhuǎn)信號(hào) 或 零標(biāo)志脈沖 ，作為測(cè)量基準(zhǔn)。三、判斷題（每題2分，共10分）1（）伺服系統(tǒng)的執(zhí)

45、行機(jī)構(gòu)常采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)。2（）只有采用cnc技術(shù)的機(jī)床才叫數(shù)控機(jī)床。3（）數(shù)控機(jī)床按控制坐標(biāo)軸數(shù)分類，可分為兩坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床、三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床、多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床和五面加工數(shù)控機(jī)床等。4（）數(shù)控機(jī)床中的plc用于位置閉環(huán)伺服控制。5（） siemens電源模塊一般為3相ac380v輸入，dc600v輸出，輸出電壓由直流母線傳送至驅(qū)動(dòng)（功率）單元。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1、加減速控制的目的是什么？有哪些實(shí)現(xiàn)的方式？2、反向間隙和絲杠螺距誤差是怎樣產(chǎn)生的？如何進(jìn)行補(bǔ)償？3、光電編碼器安裝在滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)前端和末端有何區(qū)別？4、光柵尺有哪些部件構(gòu)成，莫爾條紋的作用是什么?5、主軸電氣準(zhǔn)停較機(jī)械準(zhǔn)停有何優(yōu)點(diǎn)？試述編碼器準(zhǔn)停的工作原理。答：1、在cnc系統(tǒng)中，為了保證機(jī)床在起動(dòng)或停止時(shí)不產(chǎn)生沖擊、失步、超程或振蕩，必須對(duì)送到伺服驅(qū)動(dòng)裝置的進(jìn)給脈沖頻率或電壓進(jìn)行加減速控制。即在機(jī)床加速起動(dòng)時(shí)，保證加在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)上的進(jìn)給脈沖頻率或電壓逐漸增大；當(dāng)機(jī)床減速停止時(shí)，保證加在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)上的進(jìn)結(jié)脈沖頻率或電壓逐漸減小。 加減速實(shí)現(xiàn)的方式有線性加減速(勻加減速)、指數(shù)加減速和sin曲線(s)加減速。2、在進(jìn)給傳動(dòng)鏈中，齒輪傳動(dòng)、滾珠絲杠螺母副等均存在反轉(zhuǎn)間隙。這種反轉(zhuǎn)間隙會(huì)