12數(shù)控相關(guān)習(xí)題數(shù)控技術(shù)習(xí)題集

1、第一章概論1-1數(shù)控機(jī)床？它由哪些部分組成？答：數(shù)控機(jī)床是一種利用數(shù)控技術(shù)，準(zhǔn)確按照事先安排的工藝流程，自動實現(xiàn)規(guī)定動作的金屬加工機(jī)床。它由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和機(jī)床等部分組成。題型變換：數(shù)控機(jī)床的輸入介質(zhì)是指光電閱讀機(jī)穿孔帶、磁帶和軟磁盤答：穿孔機(jī)零件圖紙和加工程序單1-2 用框圖說明一般數(shù)控機(jī)床的工作原理。答：數(shù)控機(jī)床的工作原理如圖 1-1 所示。首先將零件圖紙的形狀、尺寸和技術(shù)條件、加工工藝等按照規(guī)定的格式和代碼，在輸入介質(zhì)上（例如穿孔帶、磁帶和軟磁盤等），并輸入數(shù)控裝置。數(shù)控裝置由輸入、信息處理和輸出三部分。輸入介質(zhì)通過輸入單元（例如光電讀帶機(jī)）后，轉(zhuǎn)換成可以識別的信

2、息，由信息處理單元加以處理，再通過輸出單元發(fā)出位置、速度等指令（脈沖信號）給伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的作用是將來自數(shù)控裝置的各種指令，轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動運動。反饋系統(tǒng)再將機(jī)床的實際位置、速度等參數(shù)檢測出來，轉(zhuǎn)換成電信號，輸送到數(shù)控裝置，使數(shù)控裝置能夠校核該機(jī)床實際位移情況是否與指令一致，并發(fā)出指令糾正所產(chǎn)生的誤差。機(jī)床位置檢出速度檢出圖 1-1對于一些高效率和加工精度較高的數(shù)控機(jī)床還有適應(yīng)控制系統(tǒng)，以補(bǔ)償加工環(huán)境參數(shù)的變化。題型變換：數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置包括。光電讀帶機(jī)和輸入介質(zhì)輸入、信息處理和輸出單元答：步進(jìn)電機(jī)和伺服系統(tǒng)位移、速度傳感器和反饋系統(tǒng)1-3 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床相比，有何特點？反饋

3、裝置速度指令伺服系統(tǒng)數(shù)據(jù)裝置輸入介質(zhì)位置指令答：數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機(jī)床，與普通機(jī)床相比，應(yīng)該具有更好的剛性和抗振性，相對運動面的摩擦系數(shù)要小，傳動之間的間隙要小。1-4簡述機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和組成部分。答：機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)在輸入某種介質(zhì)載有的、以規(guī)定格式的指令后，能自動譯解指令，并使所控制的機(jī)床執(zhí)行指令，有時還能其執(zhí)行結(jié)果，以保證得到要求的精度和功能。機(jī)床數(shù)控系般由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)。對于較高級的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)還包括反饋系統(tǒng)和適應(yīng)控系統(tǒng)。1-5機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的類型很多，根據(jù)伺服系統(tǒng)來分類，可分為、和。根據(jù)運動方式來分類，可分為、和。根據(jù)坐標(biāo)值的表示方式可分為坐標(biāo)控制系統(tǒng)和

4、坐標(biāo)控制系統(tǒng)。答：開環(huán)控制系統(tǒng)點位/直線控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)點位控制系統(tǒng)增量絕對1-6什么叫脈沖當(dāng)量？它影響數(shù)控機(jī)床什么性能？它的值一般為多少？答：相對于每一脈沖信號的機(jī)床運動的位移量稱為脈沖當(dāng)量，又稱作最小設(shè)定單位。它的大小視機(jī)床精度而定，一般為 0.010.0005cm。脈沖當(dāng)量影響數(shù)控機(jī)床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。題型變換一：數(shù)機(jī)床的最小設(shè)定答：脈沖當(dāng)量題型變換二：脈沖當(dāng)量是。又稱作。相對于每一脈沖信號，傳動絲杠所轉(zhuǎn)過的角度相對于每一脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)所回轉(zhuǎn)的角度脈沖當(dāng)量乘以進(jìn)給傳構(gòu)的傳動比就是機(jī)床位移量對于每一脈沖信號，機(jī)床運動答：的位移量題型

5、變換三：脈沖當(dāng)量的值取得越，加工精度越。答：小高開環(huán)控制系統(tǒng)中，多采用作為伺服電機(jī)。答：功率步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋裝置。裝在電機(jī)軸上裝在傳動絲杠上答：裝在位移傳感器上裝在機(jī)床移動上1-9 閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)及半閉環(huán)系統(tǒng)。穩(wěn)定性好答：1-10 點位控制系統(tǒng)。故障率低精度高精度低必須采用增量坐標(biāo)控制方式必須采用絕對坐標(biāo)控制方式刀具沿各坐標(biāo)軸的運動之間有確定的函數(shù)關(guān)系僅控制刀具相對于工件的定位，不規(guī)定刀具運動的途徑答：加工如圖 1-2 所示的直線輪廓，應(yīng)該采用點位/直線控制系統(tǒng)，還是采用連續(xù)控制系統(tǒng)？答：應(yīng)該采用連續(xù)控制系統(tǒng)。點位/直線控制系統(tǒng)只能加工沿坐標(biāo)軸方向上的直線廓形。DNC 系統(tǒng)是指。

6、適應(yīng)控制系統(tǒng)答：群控系統(tǒng)柔性制系統(tǒng)計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)題型變換二：AC 控制是指。閉環(huán)控制答：1-14加工中心是指柔性制造單元 FMC適應(yīng)控制系統(tǒng)答：自動化工廠群控系統(tǒng)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)分布式 DNC 系統(tǒng)自動換刀數(shù)控機(jī)床1-15 近年來數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展很快，數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度已從增加到，而最小已從減少到。設(shè)定答：35m/min1530m/min0.001mm0.0001mm第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制2-1數(shù)控機(jī)床的程序編制？簡述程序編制的內(nèi)容及步驟。答：在數(shù)控機(jī)加工零件，首先要編制零件的加工程序，然后才能加工。即將零件的圖形尺寸、工藝路線與工藝參數(shù)等內(nèi)容，用數(shù)控機(jī)床能夠接受的數(shù)字及文字代碼表示，再根據(jù)代碼

7、的規(guī)定形式制成控制介質(zhì)（如數(shù)控帶、磁帶等），然后把控制介質(zhì)作為數(shù)控裝置的輸入信息，自動控制機(jī)床加工。這種從零件圖到制成控制介質(zhì)的過程稱之為數(shù)控機(jī)床的編程。程序編制的內(nèi)容及一般步驟如下：(1)(2)(3)(4)(5)制訂工藝過程。數(shù)值計算。編寫程序單?？刂平橘|(zhì)。程序交核。以上是手工編程的內(nèi)容及一般步驟。題型變換：用框圖表示在數(shù)控機(jī)加工零件的全過程。答：框圖如圖 2-1 所示，其中虛線框中為程序編制的內(nèi)容。圖 2-12-2程序編制過程中程序校核的作用是什么？如何進(jìn)行？答：在穿孔機(jī)上制成的數(shù)控帶必須經(jīng)過仔細(xì)校對以防出錯。為了確保加工的準(zhǔn)確性，還需用此數(shù)控帶在機(jī)進(jìn)行首件試切，并檢驗首件是否符合圖紙要求

8、。只有首件通過了檢驗，才能將此數(shù)控帶投入使用。試切可以綜合地檢查穿孔帶、程序單的錯誤，及零件精度是否符合圖紙要求。題型變換：程序編制中首件試切的作用是。檢驗零件圖紙設(shè)計的正確性檢驗零件工藝方案的正確性檢驗程序單、穿孔帶的正確性，綜合檢驗所加工的零件是否符合圖紙要求僅檢驗數(shù)控帶穿孔的正確性答：2-3數(shù)控機(jī)常用的編程方法有哪些？答：由零件圖紙給出零件形狀和尺寸時，采用的編程方法有手工編程和自動編程兩大程序編制成品零件圖紙毛坯數(shù)控裝置數(shù)控裝置編寫程序數(shù)值計算數(shù)控裝置數(shù)控帶制訂工藝類。由無尺寸的圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，采用數(shù)字化技術(shù)編程或?qū)嵨锞幊獭ｎ}型變換一：數(shù)控機(jī)床的程序編制方法可分為和

9、兩大類。答：手工編程 自動編程題型變換二：由無尺寸圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，需采用編程。答：數(shù)字化技術(shù)2-4手工編程方法優(yōu)缺點，適用于什么情況？答：手工編程是用人工編寫零件程序。對于幾何形狀較為簡單的零件，計算工作量較少，程序又不長，用手工編程比較經(jīng)濟(jì)而及時。零件輪廓復(fù)雜和加工工序較長時，使用手工編程既繁瑣又費時，且易出錯，常會出現(xiàn)編程工作跟不上數(shù)控機(jī)床加工的情況，此時應(yīng)采用自動編程。2-5自動編程，適用于什么情況？答：自動編程是用計算機(jī)代替手工編程的大部分工作。自動編程時，使用“數(shù)控語言”描述切削加工時的刀具與工件的相對運動軌跡和一些加工工藝過程。程序員只需使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零

10、件的“語言程序”即可。當(dāng)零件源程序輸入計算機(jī)后，計算機(jī)自動完成機(jī)床運動軌跡的計算，加工程序的編制和數(shù)控帶制作等工作。所編程序還可通過屏幕或繪圖儀進(jìn)行檢查。自動編程與手工編程相比，具有減輕程序員的勞動強(qiáng)度，縮短編程時間，提高編程準(zhǔn)確性的優(yōu)點。但是自動編程系統(tǒng)需要較大容量的計算機(jī)和昂貴。所以自動編程系統(tǒng)適用于數(shù)控機(jī)床較多的大、中型工廠。題型變換：自動編程是指。，而且系統(tǒng)的又較從零件圖紙到制作加工穿孔帶的全過程都由通過計算機(jī)完成從零件圖到制作加工穿孔帶的過程中，除后置處理程序外，全部由計算機(jī)完成需要人工用數(shù)控語言編寫源程序需要人工編寫目標(biāo)程序答：2-6國際上常采用的八列穿孔帶有哪兩種代碼？它們代表什

11、么含義？答：EIA 代碼，是電子工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)代碼。ISO 代碼，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡稱。2-7EIA 代碼和 ISO 代碼主要有哪些區(qū)別？答：主要有以下幾點區(qū)別：EIA 代碼采用小寫字母，ISO 代碼采用大寫字母；程序段結(jié)束時，EIA 代碼中用 CR 或 EOB，ISO 代碼中用 LF 或NL；EIA 代碼中有 EOR 代碼，用于倒帶停止，ISO 代碼中用%；ISO 代碼中有“（”、“）”代碼，括號中間的文字對數(shù)控裝置沒有影響，可以插入注解；ISO 代碼中有“：”代碼，表示數(shù)控帶上特定位置。讀入時，將數(shù)控帶送到此位置為止，或者返回到此位置；程序段取消：EIA 用“block delete”，IS

12、O 用“/”代碼；每排孔孔位從 b5b8 代表的意義不同。EIA 代碼用 b5 位作為補(bǔ)奇位，每排孔數(shù)必須為奇數(shù)；ISO 代碼用 b8 位作為補(bǔ)偶位，每排孔數(shù)必須為偶數(shù)。其它孔位區(qū)別參見表 2-1。題型變換一：EIA 代碼的補(bǔ)奇位是。b5答：b6b7任意位題型變換二：ISO 代碼的補(bǔ)偶位是。b8答：b7b6任意位題型變換三：用 ISO 代碼編程時，每程序段的末尾用。CR答：EOR分隔符LF2-8 在 ISO 編碼中，數(shù)字編碼特征孔是。第七列八更有孔答：第五列六列有孔第五至七列無孔第五列無孔2-9在EIA 代碼中，數(shù)字 19 的編碼是。第六列第七列有序 第六列第七列無孔答：第七列有孔第八列有孔2

13、-10用EIA 代碼編程時，下列敘述正確的是。采用大寫字母程序段結(jié)束時用 LF答： 采用小寫字母 有“（”、“）”代碼，可注解2-11 任意取一數(shù)控帶，南非辨別其為 EIA 代碼或 ISO 代碼，可采用下述哪種方法？。第五列是否有孔每排孔數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)答：第八列是否有孔是否為字地址程序段格式什么叫程序段中的字？答：以某個順序安排字符的集合稱為字(word)，數(shù)控帶上的信息以字為如 N001，G00 等。什么叫程序段？處理，例答：在數(shù)控機(jī)床的程序中，必要的信息以字或字的集合表示，此集合稱為程序段。數(shù)控帶上的各個程序段必須用 EOB 區(qū)分。例如：N003G08X12345Y67890F004S71

14、7M07LF即為一程序段。2-14數(shù)控帶的格式？答：在一個程序段中，字的特定排列式樣稱為數(shù)控帶的格式。2-15目前在八數(shù)控帶中用得最廣泛的是哪種數(shù)控帶格式？答：用得最廣泛的是文字地址程序段格式。在這種程序段格式中，每一坐標(biāo)軸和各種功能，都以字母和數(shù)字的特定字表示，而在一個程序段內(nèi)，坐標(biāo)字和各種功能字又按一定順序排列。每個字都由字母開頭。2-16在如下程序段中，各字符表示：N006G08X2354Y1369Z2213F004S717 T65432 M07LFN：；G：功能字；X、Y、Z：；F：功能字；S：功能字；T：功能字；M：功能字；LF：。答：程序段序號刀具準(zhǔn)備輔助尺寸字程序段結(jié)束進(jìn)給主軸轉(zhuǎn)

15、速2-17進(jìn)給速度代碼有幾種？答：共有五種：（1）FRN 法；（2）3 位、4 位和 5 位代碼法（3）等比級數(shù)法或 2 位代碼法；（4）符號法或 1 位代碼法； （5）直接法。進(jìn)給速度代碼的 FRN 法是如何規(guī)定的？答：把刀具沿途徑移動的進(jìn)給速度 V(mm/min)除以直線的位移量L(mm)，所得的值稱為 FRN 值或進(jìn)給速度數(shù)。此值在 0.1999.9 之間時，用 00019999 四位代碼表示。圓弧插補(bǔ)時的 FRN 一般為進(jìn)給速度除以圓弧半徑（mm）之值。舉例說明進(jìn)給速度的 3 位、4 位或 5 位代碼法是如何表示的？答：規(guī)定代碼的第一位數(shù)字表示數(shù)值的位數(shù)，余下的數(shù)字代表速度。例如第一位

16、數(shù)字減去三等于 n，它的位數(shù)是 0.110n。設(shè)速度為 1728，是 4 位數(shù)，n=7-3=4，數(shù)值位數(shù)為 0.110n=0.1104，即 4 位數(shù)，用 3 位代碼表示為 717，用 4 位代碼表示為 7173，用 5 位代碼表示則為 71728。題型變換一：當(dāng)進(jìn)給速度為 7.826 時，如用 3 位、4 位、5 位代碼表示，各為多少？答：進(jìn)給速度為一位，先計算第一位數(shù)字 x3=1，x=4，故進(jìn)給速度為 7.826 時，用 3位代碼 478，用 4 位代碼表示為 4783，用 5 位代碼表示為 47826。題型變換二：如進(jìn)給速度的三位代碼為 213，實際進(jìn)給速度為多少？答：第一位數(shù)字表示數(shù)值的

17、位數(shù)。N=23=1，數(shù)值位數(shù)為 0.1101，為2 位，實際進(jìn)給速度為 0.013。題型變換三：用 4 位代碼表示進(jìn)給速度時，F(xiàn)6150 所表示的實際進(jìn)給速度為。15.03答：150.3150315030G90 時的 X10，Y20 與 G91 時的 X10、Y20 有何區(qū)別？答：G90 表示絕對尺寸，即以坐標(biāo)原點為基準(zhǔn)表示的尺寸是 X=10，Y=20；G91 表示增量尺寸，即以前一點為基準(zhǔn)X=10，Y=20。比較 G00 與 G01 程序的主要區(qū)別。答：G00 是點定位的代碼，以最大進(jìn)給速度移動到指定位置。以前程序段指定的進(jìn)給速度無效。G01 是直線插補(bǔ)，用于斜線或直線運動，它通過程序段中的

18、信息在各坐標(biāo)軸上產(chǎn)生與其移動距離成比例的速度當(dāng)程序段中有 G01 代碼時，一定要有指定的 F 時給速度， G01 或 F 都是續(xù)效指令（即不僅在本程序段中起作用，在后的程序段中亦效）。進(jìn)給速度 F 對 G00 程序無效。準(zhǔn)備功能 G42 表示的功能是。螺紋切削答：刀具偏置刀具補(bǔ)償永不指定2-24輔助功能 M 主要有哪幾種功能？ 答：輔助功能 M 主要有以下幾方面功用：程序停止或程序結(jié)束，用于控制主軸停轉(zhuǎn)、機(jī)械進(jìn)給停止、冷卻液關(guān)閉等，如M00、M01、M02 等?？刂浦鬏S正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。例如 M03、M04、M05 等。換刀。開關(guān)冷卻液。夾緊、松開工件。更換工件。刀具或工件直線位移。此外，還有

19、永不指定和不指定代碼等。題型變換一：輔助功能 M03 代碼表示。程序停止答：冷卻液開主軸停止主軸順時針方向轉(zhuǎn)動2-25 MDI 表示什么意思？答 MDI 是手動數(shù)據(jù)輸入。所編程序不是由穿孔帶輸入，而是通過 NC 裝置操作面板上的鍵和碼盤，將程序段逐個直接輸入。2-26答：人機(jī)人機(jī)輸入形式？的輸入形式是在人工進(jìn)行編程時，編程坐在NC 裝置的屏幕（CRT）前，對屏幕上順序問題和輸入要求，用回答問題方式輸入數(shù)據(jù)，這就是人機(jī)形式的編程功能，也可稱為人機(jī)的輸入形式。所編程序和輸入數(shù)據(jù)，存入 NC 裝置的記憶單元，可隨時調(diào)用執(zhí)行。這樣，消除了按數(shù)控帶格式編程的麻煩，可以適時地進(jìn)行修改、補(bǔ)充和編輯，非常方便

20、地完成編程工作。2-27數(shù)控車床程序編制特點？答：數(shù)控車床程序編制有以下特點：在一個程序段中，根據(jù)圖紙標(biāo)注尺寸，可以是絕對值或增量值或二者混合編程。由于圖紙尺寸和測量尺寸都是直徑值，故值徑方向用絕對值編程時，X 以直徑值表示。用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值編程，并附上方向符號（正向省略）。為提高徑向尺寸精度，X 向的脈沖當(dāng)量取為Z 向的一半。由于毛坯常用棒料或鍛料，加工余量較大，所以數(shù)控裝置常個備不同形式的固定循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。(5) 為提高刀具和加工表面粗糙度，車刀刀尖常磨成半徑不大的圓弧。為此，當(dāng)編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。228數(shù)控自動編程系統(tǒng)按其

21、功能可分為哪幾類？并舉出每一類型系統(tǒng)的代表。答：可分為以下幾類：（1）幾何處理系統(tǒng)：主要功能是處理復(fù)雜的幾何形狀，APT 系統(tǒng)就是一個具有較強(qiáng)的處理幾何形狀能力而不能自動求取最佳工藝參數(shù)的系統(tǒng)。（3）工藝處理系統(tǒng)：對許多工件，較簡單的幾何描述已經(jīng)夠用了，就特別注重工藝的處理，如切削參數(shù)、銑削時軌跡分解、車削時走刀劃分、選擇刀具等。德國的 EXAPT具有這方面的功能。（3）會話型自動編程系統(tǒng)：使自動編程系統(tǒng)的功能更加完備，使用更方便，于是發(fā)展了這種自動編程系統(tǒng)。在數(shù)控系統(tǒng)處理零件源程序的過程中，編程可以隨時與計算機(jī)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。這種系統(tǒng)可以富士通的會話型自動編程系統(tǒng) FAPT 為代表。題型變

22、換一：在自動編程系統(tǒng)中，具有較強(qiáng)處理幾何形狀的能力而不能自動求取最佳工藝參數(shù)的系統(tǒng)是。ADAPT 系統(tǒng)答：EXAPT 系統(tǒng)APT 系統(tǒng)FAPT 系統(tǒng)題型變換二：德國的EXAPT 系統(tǒng)是下述幾類系統(tǒng)中哪一類？佳話題自動編程系統(tǒng)幾何處理系統(tǒng)答：人機(jī)自動編程系統(tǒng)工藝處理系統(tǒng)2-29 APT 系統(tǒng)的控制面有幾個？代號是什么？作用？答：APT 自動編程系統(tǒng)為了控制刀具在空間的軌跡，定義了三個控制面：導(dǎo)動面（DS 面）。它是在切削過程中，引導(dǎo)刀具保持在指定公差范圍內(nèi)運動的面。零件面（PS 面）。在刀具沿導(dǎo)動面運動時，控制刀具高度（Z 方向）的面是零件面。（3）停止面（CS 面）?？刂频毒咄Ｖ刮恢玫拿?，又叫

23、檢驗面。2-30 什么叫 APT 自動編程系統(tǒng)的 CL 數(shù)據(jù)？答：APT 系統(tǒng)中計算刀具軌跡時，先將工件坐標(biāo)系固定在適當(dāng)位置，并且假定加工件不動而刀具移，計算結(jié)果稱為 CL 數(shù)據(jù)（cutter location data）或者稱為一般解。為了使這些假設(shè)符合所使用的數(shù)控裝置和加工情況，要利用處理程序進(jìn)行處理。在APT 自動編程系統(tǒng)中人工需要完成哪些工作？答：在當(dāng)前廣泛使用的 APT 自動編程系統(tǒng)中，根據(jù)零件圖紙，需要人工制訂工藝，然后利用數(shù)控語言描述加工件的幾何形狀和工藝方法，編制源程序。數(shù)控語言是一系列按一定規(guī)則書寫的代碼和符號。試解釋以下APT 系統(tǒng)中詞匯的定義，并以圖表示之。P32=PO/

24、XLARGE，OF，L3，C1L5=LINE/P5，PARLEL，LINIC5=CIRCLE/CENT6，TANTO，L1答：其意義為：P32 是 L3 與圓 C1 交點中，X 坐標(biāo)值偏大的一點。定義 L5 為經(jīng)過 P5 與直線 LINI 平行的直線。定義 C5 為以 P5 為圓心并與 L1 相切的圓。2-33為什么要對工件廓形進(jìn)行擬合？答：由于大多數(shù)數(shù)控機(jī)只具備直線和圓弧插補(bǔ)，所以在連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床上加工成形輪廓的工件時，都先要對工件廓形曲線進(jìn)行擬合，代替原來的輪廓曲線，然后才能使用數(shù)控機(jī)床的 G 功能加工出所需的廓形曲線。已知工件廓形方程時，可以用哪些方法進(jìn)行插補(bǔ)計算？答：已知工件廓

25、形方程時，可以采用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)計算。直線插補(bǔ)計算常采用等間距法和等誤差法。直線插補(bǔ)時，等誤差計算法的基本原理是什么？答：等誤差法擬合廓形曲線時，可以使每段的擬合誤差相等，且小于或等于曲線上都很光滑，并且具有連續(xù)曲率。另外，由于三次樣條函數(shù)是建立在材料力學(xué)彈性梁變形的理論基礎(chǔ)上，故只能應(yīng)用于小撓度的情況，即工件廓形曲線斜率變化不大的場合。2-38三次樣條曲線插值教育處優(yōu)缺點？答：用三次樣條函數(shù)分段擬合列表線時計算程序簡單、方便、擬合效果好，可保證一階、二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)。但是有以下缺點：（1）擬合后的圖形不具備幾何不變性。即當(dāng)坐標(biāo)系變化后，三次樣條函數(shù)隨之變化。雖然仍通過這些型值點，但與原來的樣

26、條函數(shù)不完全重合。（2）現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)廣泛使用直線插補(bǔ)器或圓弧插補(bǔ)器，故插值出來的三次樣條函數(shù)尚需用直線或圓弧作第二次擬合，將三次樣條曲線變成分段的圓弧或直線，增加了計算量并降低了擬合精度。2-39雙圓弧 近法的優(yōu)缺點是什么？答：雙圓弧 近法是在兩個型值點之間用兩個相切的圓弧擬合工作廓形曲線。其優(yōu)點是：（1）每段圓弧的圓心和半徑是幾何不變量，它的形狀不隨坐標(biāo)選擇而變。（2）使圓弧 近法以后，可直接用于零件的編程計算，不需要進(jìn)行二次擬合。計算方法比三次樣條法簡單、準(zhǔn)確?？梢詳M合大撓度曲線。主要缺點是：要先建立局部坐標(biāo)，再進(jìn)行坐標(biāo)變換，多一道步驟。2-40 為什么在雙圓弧 近計算時采用局部坐標(biāo)，而在

27、計算完畢后，還要將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換回原來曲線的坐標(biāo)系中？答：雙圓弧 近計算時，首先要建立局部坐系，即以相鄰的兩個型值點聯(lián)線為橫坐標(biāo) U，通過前一個型值點并與U 軸垂直的線為縱坐標(biāo) V，在每一個局部坐標(biāo)系中有兩段圓弧相切，需求出這兩段圓弧的半徑和圓心。采用局部坐標(biāo)系有以下好處：計算簡單方便；可以解決大撓度曲線；采用局部坐標(biāo)系后，雙圓弧可具有較好的保凸性。但是在插補(bǔ)編程時，需要知道圓心在整體坐標(biāo)系 OXY 中的坐標(biāo)值，故還要將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換回原來曲線的坐標(biāo)系中。2-41 用三次樣條函數(shù)插值法擬合 n 個型值點，有條三次樣條曲線表示該點列：如圓弧 近法擬合 n 個型值點，需建立個局部坐標(biāo)系，由段圓弧擬合該

28、點列。答：n-1n-12(n-1)2-42圓弧 近法擬合曲線時，一對相鄰型值點之間的兩個圓弧相切，下列敘述中正確的是。切點是唯一的切點必須是息；（2）信息處理功能。對外部輸入的各種有關(guān)控制信息進(jìn)行相應(yīng)的算術(shù)運算和邏輯處理，以便對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的動作指令；（3）控制功能。由于保持控制系統(tǒng)內(nèi)各功能的動作及各之間的協(xié)調(diào)；輸入/輸出功能。由于保持對外隨著系和機(jī)床控制狀態(tài)信息的輸入和輸出；適應(yīng)環(huán)境的功能。在計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中，可以人工或自動改變程序，以適應(yīng)環(huán)境條件和加工狀態(tài)的變化。3-4CNC 系統(tǒng)中微機(jī)譯碼程序的功能是什么？答：譯碼程序的功能是將輸入的零件輪廓信息、加工速度及輔助功能進(jìn)行識別處理。將這

29、引起零件程序翻譯成計算機(jī)能夠識別的代碼。3-5CNC 系統(tǒng)常用的插補(bǔ)方法中，有一種是數(shù)據(jù)采樣法。計算機(jī)執(zhí)行插補(bǔ)程序輸出的是數(shù)據(jù)而不脈沖。這種方法適用于。開環(huán)控制系統(tǒng)答：閉環(huán)控制系統(tǒng)點位控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)3-7工業(yè)控制計算機(jī)與通用計算機(jī)相比，顯著特點？答：根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特殊要求，它具有兩個顯著特點：（1）高可靠性：工業(yè)生產(chǎn)一般要求 CNC 系統(tǒng)具有很強(qiáng)的能力，能在比較惡劣的環(huán)境中可靠地工作，要求 CNC 系統(tǒng)具有較高的平均無故障率和很短的修復(fù)時間。（2）編程簡單，操作方便。以方便用戶使用。3-8為了提高 CNC 系統(tǒng)的可靠性，可采取哪些措施？正確是。采用單片機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)答：采采用光電CPU

30、電路提高時鐘頻率3-9CNC 系統(tǒng)中的微機(jī)部分，訂要由微處理器（CPU）、和 1/O 接口電路組成。由、和三條信號線聯(lián)接。器（RAM 和 ROM）答：數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線題型變換：CNC 系統(tǒng)中的微機(jī)部分，主要由、和組成。由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三條信號線聯(lián)接。答：微處理器（CPU）器（RAM 和 ROM）I/O 接口電路3-10機(jī)床 I/O 控制部分根據(jù)機(jī)床與微機(jī)之間傳送信息形式的不同，I/O 控制被劃分為、和三種。答：數(shù)字量 I/O開關(guān)量 I/O模擬量 I/O3-11什么叫微處理器、微機(jī)、微機(jī)系統(tǒng)？處理（CPU）功能的一片或少數(shù)幾片大答：微處理器是指具有完整的計算機(jī)規(guī)模集成電路。

31、微處理器也叫微處理機(jī)；微機(jī)是指微型計算機(jī)，是以微處理機(jī)做為 CPU器（RAM、ROM）、I/O的電子計算機(jī)，微機(jī)除包含微處理器以外，還必須包含接口和系統(tǒng)總線。微機(jī)系統(tǒng)是以微機(jī)為主體的系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，除包含微型計算機(jī)以外，還包含計算機(jī)外設(shè)、系統(tǒng)電源。3-13FANCU15 系列的 CNC 系統(tǒng)快速進(jìn)給速度已達(dá)到。切削進(jìn)給可達(dá)到。10m/min2.4mm/s10m/s24m/min100m/min24mm/s哪幾部分組成？100m/s2.4m/min3-14 在微機(jī)，I/O 接口電路答：微機(jī)中 I/O 接口應(yīng)包括 I/O 接口硬件電路和兩方面的內(nèi)容。根據(jù)選用不同的I/O 設(shè)備或接口，I/O 的

32、操作方式不同，因而應(yīng)用程序亦不可。如地址、接口初始化狀態(tài)設(shè)備、工作方式選擇等。I/O 硬件電路主要由地址譯碼、I/O 讀寫譯碼和 I/O 接口（如數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)鎖存器等）組成。3-16CNC 系統(tǒng)中的 I/O 控制器通道由、和幾部分組成。答：I/O 接口電路光電電路信息轉(zhuǎn)換電路3-17CNC 系統(tǒng)中 I/O 控制通道應(yīng)具備哪些基本功能？答：（1）可靠地傳遞輸入輸出信息；能進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換（如A/D、D/A、電平轉(zhuǎn)換、數(shù)字量轉(zhuǎn)開關(guān)量、弱電轉(zhuǎn)換強(qiáng)電等）；阻斷干擾信號進(jìn)入計算機(jī)。3-18如圖 3-2 所示光電電路，其輸入與輸出的對應(yīng)狀態(tài)應(yīng)是。輸入、輸出低電平輸入低電平，輸出輸入，輸出輸入低電平，

33、輸出低電平Vc=+5V+12VR1R2反向器74L S04光敏三極管發(fā)光G二極管輸入信號來自微機(jī)輸出信號去機(jī)床圖 3-23-19光電電路（如采用或可探硅輸出型光電耦合器件）的主要作用是什么？答：（1）使微機(jī)與強(qiáng)電不共地，阻斷干擾信號的傳導(dǎo)?？梢赃M(jìn)行信號電平轉(zhuǎn)換。提高驅(qū)動能力。3-20試?yán)L出采用成框圖。答：如圖 3-3 所示。實現(xiàn)環(huán)形分配與采用硬件環(huán)形分配器的步進(jìn)電機(jī)控制通道組3-21將一臺普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，其主電仍為手動控制，但方刀架要能自動轉(zhuǎn)位（90、180270、0），試用框圖表明，組成一個完整的數(shù)控系統(tǒng)需要哪些基本的硬件電路和設(shè)備？答：如圖 3-4 所示。步進(jìn)電機(jī)BB 相放大

34、電路步進(jìn)電機(jī)BB 相放大電路圖 3-3C 相放大電路CA 相放大電路環(huán)形分配器輸出端口進(jìn)給方向光電電路進(jìn)給脈沖光電電路AC 相放大電路光電電路C光電電路A 相放大電路光電電路輸出端口微機(jī)APA0、PA1Z進(jìn)電機(jī)光電環(huán)形分配器功率放大器PA2、PA3X進(jìn)電機(jī)光電I/OPA4交流電刀架回轉(zhuǎn)光電功率放大器交流控制接PC 口口PB 口PC 口8255A圖 3-43-22CNC 系統(tǒng)控制主要由哪些部分組成？答：主要由以下七部分組成。系統(tǒng)管理程序；零件加工源程序的輸入、輸出設(shè)備的管理程序；機(jī)床手動控制程序；系統(tǒng)的編譯程序；插補(bǔ)程序；伺服控制開關(guān)量控制程序；系統(tǒng)自檢程序。3-23零件加工程序通過 CNC 系

35、統(tǒng)幾個程序的共同處理和加工，最后才能生成控制機(jī)床運動的目標(biāo)信息，這幾個程序是。系統(tǒng)管理程序、零件加工源程序的輸入輸出設(shè)備管理程序系統(tǒng)管理程序、機(jī)床手動控制程序、插補(bǔ)程序、系統(tǒng)自檢程序系統(tǒng)的編譯程序、插補(bǔ)程序、伺服控制及開關(guān)控制程序系統(tǒng)的管理程序、編譯程序、伺服控制及開關(guān)控制程序答：3-24機(jī)床 I/O 控制回路中的接口是。微處理機(jī)鍵盤LED到位信號功率放大器環(huán)形分配器插補(bǔ)程序答：系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)的編譯程序伺服控制程序3-25目前 CNC 系統(tǒng)控制基本上有兩種常用的典型結(jié)構(gòu)，即和。答：前型中斷型題型變換：在 CNC 系統(tǒng)控制的結(jié)構(gòu)上，將主要完成插補(bǔ)計算、伺服控制和機(jī)床邏輯控制等信息的實時中斷服務(wù)

36、程序與另一部分主要完成程序的輸入、譯碼、數(shù)據(jù)處理及管理調(diào)度的程序，二者共同完成數(shù)控的全部功能的稱為；而將在中除了初始化程序以外，各種功能程序均被安排成優(yōu)先級別不同的中斷服務(wù)程序稱為。答：前型中斷型結(jié)構(gòu)中，各種功能程序被安排成優(yōu)先級別不同的中斷服務(wù)程別的應(yīng)是。伺服系統(tǒng)位置控制3-26在中斷型系統(tǒng)序，下列程序中被安排成CRT 顯示插補(bǔ)運算及轉(zhuǎn)段處理答：譯碼、刀具中心軌跡計算3-27微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計？答：模專人經(jīng)設(shè)計方法是把控制根據(jù)功能劃分成具有一種或幾種獨立功能的單元模板，組成一個模塊網(wǎng)絡(luò)，配上相應(yīng)的控制，組成一個完整的控制系統(tǒng)。3-28實現(xiàn)控制系統(tǒng)的模塊化設(shè)計的必要條件是。而模塊化設(shè)計工

37、作可歸結(jié)為的選用。答：總線的標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊3-31微機(jī)控制系統(tǒng)的模塊化，按照功能，總線標(biāo)準(zhǔn)模塊可分為、以及等。答：CUP 模板器板I/O 模板模板3-32采用標(biāo)準(zhǔn)總線模板組成系統(tǒng)時的優(yōu)缺點有哪些？答：其優(yōu)點是：提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計、制造周期；提高系統(tǒng)的可靠性；便于調(diào)試和維修；能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需要；經(jīng)濟(jì)上合理。其缺點是：（1）系統(tǒng)硬件模塊化，增強(qiáng)了許多插接環(huán)節(jié)，在有振動的情況下，易出現(xiàn)故障；插接件之間有接觸電阻，在不利工作環(huán)境下工作時，會出現(xiàn)腐蝕損壞；標(biāo)準(zhǔn)化模板會對某些用戶有不需要的多余功能，而使系統(tǒng)的成本提高。第四章進(jìn)給伺服系統(tǒng)4-1數(shù)控機(jī)床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)有哪些要求？答：有以下要求；(1)(2

38、)調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時的平穩(wěn)性；負(fù)載特性硬，即使在低速時也應(yīng)有足夠的負(fù)載能力；(3)動態(tài)響應(yīng)速度快；(4)(5)高的位移情度；能夠頻繁地啟動；4-2數(shù)控機(jī)床中常用哪幾種電氣調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)？答；電氣調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的種類很多，在數(shù)控機(jī)床中常采用以下幾種：(1) 直流電調(diào)速系統(tǒng)。這種調(diào)速系統(tǒng)歷史最長，應(yīng)用最廣。近幾年出現(xiàn)的直流電脈沖調(diào)寬系統(tǒng)()的性能優(yōu)越，調(diào)速比可達(dá) 1:10000，在數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)中應(yīng)用日益廣泛。(2) 交流電的夫級調(diào)速系統(tǒng)近年來發(fā)展很快，調(diào)速比已達(dá) 1:10000 以上，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。(3) 由于步進(jìn)電價格較低，容易實現(xiàn)調(diào)整，系統(tǒng)較簡單，定位也較準(zhǔn)確，但低速

39、易振動，高速又受矩頻特性限制，故常用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)中。題型變換；-M 系統(tǒng)是指。直流發(fā)電機(jī)電組 可控硅直流調(diào)壓電源加直流電組脈沖寬度調(diào)制器直流電調(diào)速系統(tǒng) 感應(yīng)電變頻調(diào)速系統(tǒng)答：4-3 它激直流電的調(diào)速方法有幾種？哪一種得到普遍應(yīng)用？答：根據(jù)直流電轉(zhuǎn)速公式轉(zhuǎn)速低到 10r/min 時，仍無爬行現(xiàn)象，且調(diào)速范圍寬。(4) 峰值轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定值的 10 倍。(5) 由于這類電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小，一般與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量同一量級，甚至在某些機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量要比電機(jī)的大得多。這樣，機(jī)床傳動鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)就成了影響整個系統(tǒng)動態(tài)特性的主要，增加了調(diào)試工作的。而且，當(dāng)工作情況改變時，系統(tǒng)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。目前

40、，僅在高速輕載伺服系統(tǒng)，例如數(shù)控印刷電路板鉆床中采用。4-6大慣量直流電有哪些特點？多用于哪些場合？答：大慣量直流電工作原理與普通它激式直流電機(jī)相同，其結(jié)構(gòu)和性能上有以下特點：(1) 轉(zhuǎn)子扁而粗，其長度與直徑之比僅為 0.2 左右。在電樞直徑相同的條件下，電樞直徑（5）過載能力大，最大峰值轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的 10 倍，并可在三倍額定轉(zhuǎn)矩的過載條件下工作 30 分鐘。由于大慣量電機(jī)具有這些優(yōu)點，在數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。4-7 當(dāng)交流伺服電機(jī)正在旋轉(zhuǎn)時，如果控制信號，則電機(jī)將會。以原轉(zhuǎn)速繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速逐漸加大轉(zhuǎn)速逐漸減小立即停止轉(zhuǎn)動答：4-8 交流伺服電的控制方法有、和三種。

41、答：幅值控制相位控制幅值、相位混合控制4-9對步進(jìn)電機(jī)施加一個電脈沖信號時，步進(jìn)電機(jī)就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，叫做，電機(jī)的總回轉(zhuǎn)角和輸入成正比，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速比于輸入脈沖的。答：步距角脈沖數(shù)頻率4-10步進(jìn)電機(jī)的步距角計算公式為；齒距角的計算公式為；一個齒距角的電角度是；一個步距角的電角度是；步距角越小，意味著它所能達(dá)到的位置精度越；在數(shù)控制機(jī)床中常采用的步距角是。答：(2)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨輸入信號的脈沖頻率而變化。改變輸入脈沖頻率，即可實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，且調(diào)速范圍相當(dāng)寬。(3)借助控制線路，易于獲得正反轉(zhuǎn)、間歇運動等特殊功能。(4)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，啟動、停止時間短。一般在信號輸入幾毫秒或幾十毫秒

42、后，即能使電機(jī)轉(zhuǎn)動或達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。信號切斷后，電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動。(5)輸出轉(zhuǎn)角精度高，無累積誤差。(6)步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)對各種干擾不敏感。由于步進(jìn)電機(jī)具有上述特點，故在數(shù)控機(jī)床中得到廣泛應(yīng)用，而且是唯一能以開環(huán)結(jié)構(gòu)用于數(shù)控機(jī)床的電。4-13常用步進(jìn)電的性能指標(biāo)有哪些？答：主要性能指標(biāo)有以下幾項：靜態(tài)距一角特性和最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。啟動轉(zhuǎn)矩答：因為步進(jìn)電機(jī)的繞組是感性負(fù)載，在通電或斷電時，繞組電流不能突變而是按指數(shù)規(guī)律變化。在繞組通電時，電流逐漸上升，從而有效轉(zhuǎn)矩較小。繞組斷電時，電流亦逐漸下降，殘余電生與轉(zhuǎn)動方向相反的力矩。這些都使電機(jī)產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩下降。另外，由于運行頻率的提高，磁力線變化加劇，

43、使渦流損耗增加，也造成輸出轉(zhuǎn)矩的下降。4-15步進(jìn)電機(jī)瑾為：(1)90BF3；(2)107BYG4。說明其瑾中各數(shù)字及字符的含義。答：(1)BF 代表該步進(jìn)電機(jī)為反應(yīng)式，外徑 90mm，三相控制繞組；(2)BYG 代表該步進(jìn)電機(jī)為混合式，外徑 107mm，四相勵磁繞組。4-16 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子有 80 個齒，采用三相六拍驅(qū)動方式，經(jīng)絲杠螺母傳動副驅(qū)動工作臺做直線運動，絲杠的導(dǎo)5mm，工作臺移動最大速度為 6mm/s。求：(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角題型變換：感應(yīng)同步器定尺繞組中感應(yīng)的總電勢是滑尺上和可產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的。答：正弦繞組余弦繞組矢量和4-23為了改善磁柵傳感器的輸出信號，常采用有 n 個間隙

44、的磁頭，磁頭之間間隔為。1/4 節(jié)距1/2 節(jié)距一個節(jié)距節(jié)距的整倍數(shù)答：4-24在磁柵傳感器中，有 n 個間隔為 1/2 節(jié)距的磁頭，相鄰兩磁頭的輸出繞組，這樣得到的信號將為單個磁頭輸出信號的 n 倍。正向串接反向并接反向串接反向并接答：題型變換：有 n 個間隔為 1/2 節(jié)距的磁頭的磁柵傳感器，相鄰兩磁頭的輸出繞組反向串接，則其輸出為單個磁頭輸出的倍。nn/22n4n答：4-25設(shè)有一光柵的條紋密度是 10 條/mm，要利用它測出 1題型變換：循環(huán)碼的特點是。答：相鄰兩個數(shù)碼之間只有一們變化4-27對于單個碼盤為 16 位的光電編碼盤，它能測出的最小角位移為。11.7611.250.1960.0055(33)答：4-28旋轉(zhuǎn)變壓器工作時，加到勵磁繞組的電壓UL=Umsin用于光柵、光電盤等位置傳感器 用于光柵、磁柵等位置傳感器中只能用于光柵位置傳感器中用于感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器等位置傳感器中答：題型變換：細(xì)分電路的主要作用是和。答：辨