數(shù)控技術(shù)第二版 課后問(wèn)題詳解

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1、word 數(shù)控技術(shù)第二版 章 節(jié) 練 習(xí) 答 案 第一章 緒論 1.1數(shù)控機(jī)床是由哪幾局部組成，它的工作流程是什么？ 答：數(shù)控機(jī)床由輸入裝置、C裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床的機(jī)械部件構(gòu)成。 數(shù)控加工程序的編制-輸入-譯碼-刀具補(bǔ)償-插補(bǔ)-位置控制和機(jī)床加工 1.2 數(shù)控機(jī)床的組成與各局部根本功能 答：組成：由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量反響裝置和機(jī)床本體組成 輸入輸出設(shè)備：實(shí)現(xiàn)程序編制、程序和數(shù)據(jù)的輸入以與顯示、存儲(chǔ)和打印 數(shù)控裝置：承受來(lái)自輸入設(shè)備的程序和數(shù)據(jù)，并按輸入信息的要求完成數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和輸入輸出控制等功能。 伺服系統(tǒng)：承受數(shù)控裝置的指令，驅(qū)動(dòng)

2、機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件。 測(cè)量反響裝置：檢測(cè)速度和位移，并將信息反響給數(shù)控裝置，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。 機(jī)床本體：用于完成各種切削加工的機(jī)械局部。 1.3．什么是點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制數(shù)控機(jī)床？三者如何區(qū)別？ 答：〔1〕點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)：只與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)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)床特點(diǎn)：a.既要控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確定位，又要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的位移速度和路線。b.通常具有刀具半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，以與主軸轉(zhuǎn)速控制功能。 如：簡(jiǎn)易數(shù)控車床和簡(jiǎn)易數(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(duì)刀具相對(duì)工件的位

3、置，刀具的進(jìn)給速度以與它的運(yùn)動(dòng)軌跡嚴(yán)加控制的系統(tǒng)。具有點(diǎn)位控制系統(tǒng)的全部功能，適用于連續(xù)輪廓、曲面加工。 1.4．?dāng)?shù)控機(jī)床有哪些特點(diǎn)？ 答：a．加工零件的適用性強(qiáng)，靈活性好；b．加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；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)管理水平提高。 適用圍：零件復(fù)雜、產(chǎn)品變化頻繁、批量小、加工復(fù)雜等 1.5．按伺服系統(tǒng)的控制原理分類，分為哪幾類數(shù)控機(jī)床？各有何特點(diǎn)？ 答：〔1〕開(kāi)環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床； 其特點(diǎn)：a.驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電機(jī)；b.采用脈沖插補(bǔ)法：逐點(diǎn)比擬法、數(shù)字積分法；c.通常采用降速齒輪；d. 價(jià)格低廉，精度與穩(wěn)定性差。 〔2〕閉環(huán)控

4、制系統(tǒng)； 其特點(diǎn)：a. 反響信號(hào)取自于機(jī)床的最終運(yùn)動(dòng)部件〔機(jī)床工作臺(tái)〕；b. 主要檢測(cè)機(jī)床工作臺(tái)的位移量；c. 精度高，穩(wěn)定性難以控制，價(jià)格高。 〔3〕半閉環(huán)控制系統(tǒng)： 其特點(diǎn)：a. 反響信號(hào)取自于傳動(dòng)鏈的旋轉(zhuǎn)部位；b. 檢測(cè)電動(dòng)機(jī)軸上的角位移；c. 精度與穩(wěn)定性較高，價(jià)格適中。應(yīng)用最普與。 第二章 數(shù)控加工編程根底 1 數(shù)控編程是指從零件圖樣到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程 手工編程的容：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校檢和試切削 2 數(shù)控編程的方法與特點(diǎn) 手工編程：用人工完成程序編制的全部工作，對(duì)于幾何形狀較為簡(jiǎn)單，數(shù)值計(jì)算

5、比擬簡(jiǎn)單的，程序段不多采用手工編制容易完成 自動(dòng)編程：程序編制的工作的大局部或全部都由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。 3．什么是“字地址程序段格式〞，為什么現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)常用這種格式？ 答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特點(diǎn)是順序自由。 地址字符可變程序段格式。程序段的長(zhǎng)短，字?jǐn)?shù)和字長(zhǎng)都是可變，字的排列順序沒(méi)有嚴(yán)格要求 。這種格式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)短、直觀、可讀性強(qiáng)、易于檢驗(yàn)和修改。 4．?dāng)?shù)控機(jī)床的X、Y、Z坐標(biāo)軸與其方向是如何確定的？ 答：Z 坐標(biāo)：規(guī)定平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為 Z 坐標(biāo)，取決于遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较? X 坐標(biāo)：規(guī)定 X

6、 坐標(biāo)軸為水平方向，且垂直于 Z 軸并平行于工件的裝夾面 Y 坐標(biāo)：Y 坐標(biāo)垂直于 x、y 坐標(biāo)。在確定了 x、z 坐標(biāo)正方向后，可按右手定如此確定 y 坐標(biāo)的正方向 5 .機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系： 工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐下軸相平行，方向也一樣，但原點(diǎn)不同。在加工中， 工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，要測(cè)量的工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的坐標(biāo)距離成為原點(diǎn)偏置。這個(gè)偏置值需預(yù)讀到數(shù)控系統(tǒng)中。在加工 時(shí)，工件原點(diǎn)偏置值便能自動(dòng)加到工件坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值。 6 .準(zhǔn)備功能 G 代碼：使機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)建立起某種加工方式的指令。 輔助功能

7、M 代碼：控制機(jī)床輔助動(dòng)作的指令，主要用作機(jī)床加工時(shí)的工藝性指令。 7．M00、M01、M02、M30指令各有何特點(diǎn)？如何應(yīng)用？ 答：M00：暫停； M01：選擇性的暫停 M02：復(fù)位性加工程序完畢，用于數(shù)控機(jī)床； M30：復(fù)位性加工程序完畢，并返回程序起點(diǎn)。用于加工中心。 應(yīng)用略 8. F 代碼：為進(jìn)給速度功能代碼，它是續(xù)效代碼，用來(lái)指定進(jìn)給速度 S 代碼：為主軸轉(zhuǎn)速功能代碼， ，它是續(xù)效代碼，用來(lái)指定主軸的轉(zhuǎn)速。 T 代碼：為刀具功能代碼，該指令用以選擇所需的刀具號(hào)和補(bǔ)刀號(hào)。 9．G90 X20 Y15與G91 X20 Y15有什么區(qū)別？ 答：G90為

8、絕對(duì)坐標(biāo) G91為增量坐標(biāo)即相對(duì)坐標(biāo)。 10. G00-快速點(diǎn)定位指令：使刀具從當(dāng)前位置以系統(tǒng)設(shè)定的速度快速移動(dòng)到坐標(biāo)系的另一點(diǎn)。它只是快速到位，不進(jìn)展切削加工，一 般用作空行程運(yùn)動(dòng)。 G01—直接插補(bǔ)指令：該指令時(shí)直線運(yùn)動(dòng)控制指令，它使刀具從當(dāng)前位置以兩坐標(biāo)或者三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)方式按指定的 F 進(jìn)給速度做任意斜 率的直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)指定的位置。該指令一般用作輪廓切削 G02—圓弧插補(bǔ)指令：G02 表示順時(shí)針圓弧插補(bǔ)； G03 表示逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。 11．G41、G42、G43、G44的含義如何？試用圖說(shuō)明。 答：G40 表示注銷左右偏置指令，即取消刀補(bǔ)，使刀具中心與編程軌

9、跡重合。 G41：刀具左偏，指順著刀具前進(jìn)的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的左邊，如圖1示； G42：刀具右偏，指順著刀具前進(jìn)的方向觀察，刀具偏在工件輪廓的右邊，如圖1示； G40：取消刀補(bǔ)，使刀具中心與編程軌跡重合。G40必須與G41、G42指令配合使用； G43：正偏置，執(zhí)行G43時(shí)，Z實(shí)際值=Z指令值+(H--)，如圖2〔a〕左所示。 G44：負(fù)偏置，Z實(shí)際值=Z指令值-(H--)，如圖2〔b〕左所示。。 圖1刀具半徑補(bǔ)償方向判別 圖2刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償 13．零件的加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于被加工零件的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)方向。 加工原如

10、此：1 應(yīng)能保證零件的加工精度和外表粗糙度要求。2 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。3 應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 15．什么是對(duì)刀點(diǎn)、刀位點(diǎn)和換刀點(diǎn)？ 答：①對(duì)刀點(diǎn)：是指數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，刀具相對(duì)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)的位置?？梢允悄骋还潭c(diǎn)〔如加工中心機(jī)床，其換刀機(jī)械手的位置是固定的〕，也可以是任意設(shè)定的一點(diǎn)〔如車床〕。應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部。 ③刀位點(diǎn)：用于表示刀具在機(jī)床上的位置。 17．什么是基點(diǎn)？什么是節(jié)點(diǎn)？ 答：基點(diǎn)：是指組成零件輪廓曲線的各幾何元素〔如直線、圓弧、二次曲線等

11、〕間的連接點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)：是指當(dāng)利用具有直線插補(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(lái)逼近。此時(shí)，根據(jù)編程所允許的誤差，將曲線分割成假設(shè)干個(gè)直線段，其相鄰兩直線的交點(diǎn)。 18．試編制精車如圖1所示零件的加工程序。 答： 12 / 12 O1001 T0101 M03S600 G00X42.Z2. G00X32. X40.Z-39. Z-52. G00X50.Z20. M30 19．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(duì)坐標(biāo)和增量坐標(biāo)方式編程。 答： O1002 G54 M03S1200 G

12、00X0Y0Z50. G00X200.Y40. G03X140.Y100.R60. G02X120.Z60.R50. G00Z5. G00X0Y0Z50. M30 圖1 題18圖 圖2 題19圖 第三章 數(shù)控加工程序的編制 3.1 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)： 1) 1 在一個(gè)程序段中，根據(jù)圖樣標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對(duì)值編程、增量值編程或者混合編程。 2) 2 直徑方向用 絕對(duì)值編程時(shí)，X 以直徑值表示；用增量值編程時(shí)，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示。 3) 3 為提高工件的徑向尺寸精度，X 向的脈沖當(dāng) 量取

13、Z 向的一半 4) 4 數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)功能，可進(jìn)展屢次重復(fù)循環(huán)切削。當(dāng)編制圓頭刀程序是，需要對(duì)刀具半徑進(jìn) 行補(bǔ)償 5) 許多數(shù)控車床用 X Z 表示絕對(duì)坐標(biāo)指令；用 U W 表示增量坐標(biāo)指令，而不用 G90 G91 指令。 6) 第三坐標(biāo)指令 IK 在不同的程 序段中左右也不一樣。I K 在圓弧切削時(shí)表示圓心相對(duì)圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo)位置。 3.2 車削固定循環(huán)功能：由于車削毛坯多為棒料和鑄鍛件，因此車削加工多為大余量屢次進(jìn)給切除，所以在車床的數(shù)控裝置中總是設(shè)置 各種不同形式的固定循環(huán)功能。 常用指令：1 柱面循環(huán)指令 2 錐面循環(huán)指令 3 簡(jiǎn)單螺紋循環(huán)指令 4

14、復(fù)雜螺紋循環(huán)指令 5 復(fù)合式粗車循環(huán)指令。 補(bǔ)充思考題： 1．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： O1001 T0101 G00X52.Z95. M03S600 G G71U2.R1. G71P10Q20U0.5W0.5. N10G00X0. G02U20.W-10.R10. G02X36.Z37.56R20. G01Z17. G02U14.W-7.R7. N20Z0. G70P10Q20 M30 圖3 思考

15、題1圖 2．編制立式加工中心圖4所示的零件加工程序。 圖4 思考題2圖 答： O1002 G54 G00X0.Y0.Z20. M03S1500 G00Y-4.Z3. G01Z-5.F150. Y4. G00Z3. G01Z-5.F150. Y11. G03X11.Y17.R6. G01X-11. G03X-17.Y11.R6. G01Y-11. G03X-11.Y-17.R6. G01X11. G03X17.Y-11.R6. G01Y11. G00Z5. X0.Y0.Z50. M30 第四章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置

16、 1． C 系統(tǒng)的組成：數(shù)控程序、輸入輸出設(shè)備、C 裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。核心是 C 裝置。 2. C 裝置軟件由管理軟件和控制軟件組成。 3. C 裝置的功能：1 控制功能 2 準(zhǔn)備功能 3 插補(bǔ)功能 4 固定循環(huán)加工功能 5 進(jìn)給功能 6 主軸功能 7 輔助功能 8 刀具功能 9 補(bǔ)償功能 10 顯示功能 11 通信功能 12 自診斷功能 4. 單微處理器與多微處理器的結(jié)構(gòu)區(qū)別：?jiǎn)挝⑻幚頇C(jī)在 C 的裝置中，只有一個(gè)中央處理器，采用集中控制，分時(shí)處理數(shù)控的每項(xiàng) 任務(wù)。 5．單微處理機(jī)結(jié)構(gòu)的C裝置有哪幾局部組成？其I/O接口的功能和

17、任務(wù)分別是什么？ 答：由CPU〔微處理器〕、存儲(chǔ)器、總線、I/O接口、MDI接口、CRT或液晶顯示接口、PLC接口、主軸控制、通訊接口等組成。 I/O接口主要功能：緩沖功能，選擇功能〔部、外部的選擇〕，中斷功能，轉(zhuǎn)換功能〔A/D、D/A轉(zhuǎn)換〕，數(shù)據(jù)寬度變換功能，通訊功能。 6．比擬共享總線型結(jié)構(gòu)C裝置和共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)C裝置的工作特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)？ 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)請(qǐng)求時(shí)由總線仲裁器來(lái)裁決。 a．將各個(gè)功能模塊劃分為主模塊和從模塊。帶有CPU和DMA器件的各種模塊稱為主模塊，其余如存儲(chǔ)器模塊，I/O模塊為從模塊。 系統(tǒng)中只有主

18、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)的重要程度預(yù)先安排好優(yōu)先級(jí)別的高、低順序。 b．總線裁決方式有兩種：串聯(lián)方式和并聯(lián)方式。 串聯(lián)方式中，優(yōu)先權(quán)的排列是按鏈位置決定的； 并聯(lián)方式中配有專用邏輯電路來(lái)解決主模塊的判優(yōu)問(wèn)題，通常采用優(yōu)先權(quán)編碼方式。 c．該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)配置靈活，擴(kuò)展模塊容易。缺點(diǎn)是總線一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)受影響。 〔2〕共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)：以存儲(chǔ)器為中心，各模塊工作時(shí)，通過(guò)優(yōu)先承受使用請(qǐng)求，使用完成要撤消，釋放存儲(chǔ)器。 缺點(diǎn)：由于同一時(shí)刻只能有一個(gè)微處理器對(duì)多端口存儲(chǔ)器進(jìn)展讀或?qū)懀怨δ軓?fù)雜而要求增加微處理器數(shù)量時(shí)，會(huì)因爭(zhēng)取共享而造成信息傳送的阻塞

19、，降低系統(tǒng)效率，且擴(kuò)展較困難。 7. C 軟件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：多任務(wù)并行處理和多重實(shí)時(shí)中斷 8．C裝置軟件采用的并行處理方法有哪幾種？這些方法是如何實(shí)現(xiàn)并行處理的？ 答：并行處理的方法有：資源共享、資源重復(fù)和時(shí)間重疊。 資源共享是根據(jù)“分時(shí)共享〞的原如此，使多個(gè)用戶按時(shí)間順序使用一套設(shè)備。 時(shí)間重疊是根據(jù)流水線處理技術(shù)，使多個(gè)處理過(guò)程在時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)，輪流使用一套設(shè)備的幾個(gè)局部。 資源重復(fù)是通過(guò)增加資源〔如多CPU〕提高運(yùn)算速度。 9. C 裝置中的中斷結(jié)構(gòu)模式：1 中斷型結(jié)構(gòu)模式 2 前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式 中斷型結(jié)構(gòu)模式：除了初始化程序之外，整個(gè)系統(tǒng)軟件的各種任務(wù)模

20、塊分別安排在不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序中，整個(gè)軟件就是一個(gè)大 的中斷系統(tǒng)。 前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)模式：是一個(gè)中斷服務(wù)程序，完成全部實(shí)時(shí)功能。后臺(tái)程序是一個(gè)循環(huán)程序，它包括管理軟件和插補(bǔ)準(zhǔn)備程序。后臺(tái)程 序運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)中斷程序不斷插入，與后臺(tái)程序相配合，共同完成零件加工任務(wù)。 12．為什么要對(duì)G代碼、M代碼分組？分組的原如此是什么？ 答：通常依據(jù)G或M指令功能相近的原如此將G、M指令進(jìn)展整理分組，且每組含有假設(shè)干G代碼，把不能同時(shí)出現(xiàn)在一個(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： 可以減少計(jì)

21、算機(jī)存容量，提高數(shù)控系統(tǒng)存資源的利用率；還能方便查出編程錯(cuò)誤 14．何謂刀具半徑補(bǔ)償？其執(zhí)行過(guò)程如何？ 答：刀具刀位點(diǎn)與刀具進(jìn)展加工時(shí)位置有誤差。 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程分為三步： 〔1〕刀補(bǔ)建立：即刀具從起點(diǎn)出發(fā)沿直線接近加工零件，依據(jù)G41或G42使刀具中心在原來(lái)的編程零件軌跡的根底上伸長(zhǎng)或縮短一個(gè)刀具半徑值. 〔2〕刀補(bǔ)進(jìn)展：刀補(bǔ)指令是模態(tài)指令。在軌跡轉(zhuǎn)接處，采用圓弧過(guò)度或直線過(guò)渡。 〔3〕刀補(bǔ)撤銷：與刀補(bǔ)建立時(shí)相似，在軌跡終點(diǎn)的刀具中心處開(kāi)始沿一直線到達(dá)起刀點(diǎn)起刀點(diǎn)與刀具中心重合，刀補(bǔ)被撤銷。 第五章 數(shù)控裝置的軌跡控制原理 1. 插補(bǔ)：就是按照進(jìn)給速度的要求，

22、在輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)之間算出假設(shè)干終點(diǎn)間的坐標(biāo)值。 插補(bǔ)算法有兩類：1 脈沖增量插補(bǔ)；2 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。 2. 逐點(diǎn)比擬法：數(shù)控裝置在控制刀具按要求的軌跡移動(dòng)過(guò)程中，不斷比擬刀具與給定輪廓的誤差，由此誤差決定下一步刀具移動(dòng)的 方向，使刀具向減少誤差的方向移動(dòng)，且只有一個(gè)方向移動(dòng)。 4個(gè)節(jié)拍：第一節(jié)拍—偏差判別 第二節(jié)拍—進(jìn)給 第三節(jié)拍—偏差計(jì)算 第四節(jié)拍—終點(diǎn)判別 3．設(shè)欲加工第一象限直線OE，終點(diǎn)坐標(biāo)為，，試用逐點(diǎn)比擬法對(duì)直線OE進(jìn)展插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。 答：略 5．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)比擬法對(duì)圓弧AB進(jìn)展插補(bǔ)，并畫出

23、插補(bǔ)軌跡。 答：略 8. 逐點(diǎn)比擬插補(bǔ)法是如何實(shí)現(xiàn)的？ 答：每次僅向一個(gè)坐標(biāo)輸出脈沖，而每走一步都要通過(guò)偏差函數(shù)計(jì)算，判別偏差點(diǎn)的順時(shí)坐標(biāo)同規(guī)定的加工軌跡之間的偏差，然后決定下一步的進(jìn)給方向。每一個(gè)插補(bǔ)循環(huán)都是由偏差判別、進(jìn)給、偏差函數(shù)計(jì)算和終點(diǎn)判別組成。 9.試述DDA插補(bǔ)原理。 答：是利用數(shù)字積分的方法，當(dāng)兩個(gè)積分器根據(jù)插補(bǔ)時(shí)鐘進(jìn)展同步累加時(shí)，溢出脈沖分別控制相應(yīng)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，根據(jù)插補(bǔ)循環(huán)數(shù)是否等于2n或坐標(biāo)進(jìn)給步數(shù)判斷插補(bǔ)是否完成。 17．脈沖增量插補(bǔ)的進(jìn)給速度控制常用哪些方法？ 答：常用的方法有：軟件延時(shí)法和中斷控制法 。 〔1〕軟件延時(shí)法 由編程進(jìn)給速度F可求出要

24、求的進(jìn)給脈沖頻率f；從而得到兩次插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間的時(shí)間間隔t，它必須大于cpu執(zhí)行插補(bǔ)程序的時(shí)間t程，因此，t延=t-t程。可以編寫一個(gè)延時(shí)子程序來(lái)改變進(jìn)給速度。 〔2〕中斷控制法 根據(jù)編程進(jìn)給速度計(jì)算出定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)時(shí)間常數(shù)，以控制cpu中斷。在中斷服務(wù)中進(jìn)展一次插補(bǔ)運(yùn)算并發(fā)出進(jìn)給脈沖，cpu等待下一次中斷，如此循環(huán)。 18．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(duì)編程速度F指令進(jìn)展控制。 優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)影響實(shí)際插補(bǔ)輸出的位置，但須預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，計(jì)算量較大。 后加減速控制：分別對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)展加減速控制，固不必預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，而是在插補(bǔ)輸出為零時(shí)才開(kāi)始減速，經(jīng)過(guò)

25、一定的延時(shí)逐漸靠近終點(diǎn)。當(dāng)在加減速過(guò)程中對(duì)坐標(biāo)合成位置有影響。 第六章 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng) 1．?dāng)?shù)控機(jī)床對(duì)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.快速響應(yīng)特性好〔跟蹤精度高，跟隨誤差等〕；c.調(diào)速圍寬〔恒轉(zhuǎn)矩：1：100～1000，恒功率：1：10～100〕d.具有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性。即具有優(yōu)良的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)負(fù)載特性；e.穩(wěn)定性好〔抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好〕；f.低速大轉(zhuǎn)矩。 2．?dāng)?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有哪幾種類型？各自有何特點(diǎn)？ 答：按控制理論和有無(wú)位置檢測(cè)反響環(huán)節(jié)分為：開(kāi)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)。其特點(diǎn)略。 3．步進(jìn)

26、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： ；式中，m相m拍時(shí)，k＝1；m相2m拍時(shí)，k=2。 6．簡(jiǎn)述提高開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的伺服精度方法。 答：步距角是決定開(kāi)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)步距誤差是指理論的步距角和實(shí)際的步距角誤差。 影響步距誤差的因素主要有：①步進(jìn)電機(jī)齒距制造誤差；②定子和轉(zhuǎn)子間氣隙不均勻；③各相電磁轉(zhuǎn)距不均勻。 7．?dāng)?shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)裝置有哪些要求？ 答：①工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)；②使用維護(hù)方便，適用機(jī)床的工作環(huán)境；③滿足精度、速度和工作行程的要求；④本錢低、壽

27、命長(zhǎng)；⑤便于與伺服系統(tǒng)的連接。 8．簡(jiǎn)述旋轉(zhuǎn)變壓器兩種不同工作方式的原理。 答：鑒相方式和鑒幅方式。 9．莫爾條紋的特點(diǎn)有哪些？在光柵的信息處理過(guò)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(duì)光柵柵具有放大作用〕 式中，B為莫爾條紋間距，W為柵距，θ為線紋交角。由此，B可以通過(guò)改變的大小來(lái)調(diào)整。 ②平均效應(yīng)：對(duì)光柵柵距局部誤差具有誤差平均作用。 ③莫爾條紋的移動(dòng)量，移動(dòng)方向與指示光柵的位移量、位移方向具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在光柵的信息處理過(guò)程中倍頻數(shù)越大要求傳感器精度越高，實(shí)現(xiàn)越困難。 第七章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu) 5．?dāng)?shù)控機(jī)床的主軸準(zhǔn)停裝置的作

28、用？ 答：換刀和準(zhǔn)確控制刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。在鏜削加工和螺紋加工時(shí)能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制。 6．?dāng)?shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求？ 答：a.高的精、動(dòng)剛度與良好的抗振性能； b.良好的熱穩(wěn)定性； 減少熱變形主要從兩個(gè)方面考慮： ①對(duì)熱源采取液冷、風(fēng)冷等方法來(lái)控制溫升； ②改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，即a、使熱變形發(fā)生在非敏感方向上；b、在結(jié)構(gòu)上盡可能減少零件變形局部的長(zhǎng)度，以減少熱變形總量；c、盡量設(shè)計(jì)對(duì)稱結(jié)構(gòu)；d、采用熱平衡措施和特殊的調(diào)節(jié)元件來(lái)消除或補(bǔ)償熱平衡。 c.高的運(yùn)動(dòng)精度和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性； d.充分滿足人性化要求。 7．滾珠絲桿如何預(yù)緊？ 答：滾珠絲杠副的預(yù)緊滾珠絲杠螺母副的

29、預(yù)緊是通過(guò)改變兩個(gè)螺母的相對(duì)位置，使每個(gè)螺母中的滾珠分別接觸絲杠滾道的左、右兩側(cè)面來(lái)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。 9．?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)的不同，可分為三大類： 〔1〕滑動(dòng)導(dǎo)軌 〔2〕滾動(dòng)導(dǎo)軌 〔3〕靜壓導(dǎo)軌 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌副有哪些特點(diǎn)？ 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)的平穩(wěn)性 〔5〕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。 第八章 數(shù)控機(jī)床的故障診斷 1．故障與故障診斷的一般定義。 答：〔1〕系統(tǒng)可靠性：是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下

30、和規(guī)定時(shí)間完成規(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)定時(shí)間爽失了規(guī)定的功能。 2．根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率，整個(gè)使用壽命期大致可以分為哪三個(gè)階段？它們各自有什么特點(diǎn)？ 答：根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率，整個(gè)使用壽命期大致可以分為三個(gè)階段：初期運(yùn)行期、有效壽命期和衰老期。其中，有效壽命期故障率最低。 4．?dāng)?shù)控機(jī)床的故障診斷常用的方法有哪些？ 答：〔1〕 常規(guī)分析法 常規(guī)分析法是對(duì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)、電、液等局部進(jìn)展的常規(guī)檢查，以此來(lái)判斷故障發(fā)生原因的一種方法。 〔2〕動(dòng)作分析法 動(dòng)作分析法是通過(guò)觀察、監(jiān)視機(jī)床實(shí)際動(dòng)作，判定動(dòng)作不良部位并由此來(lái)追溯故障根源的一種方法。

31、 〔3〕狀態(tài)分析法 狀態(tài)分析法是通過(guò)監(jiān)測(cè)執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，判定故障原因的一種方法。 〔4〕操作、編程分析法 操作、編程分析法是通過(guò)某些特殊的操作或編制專門的測(cè)試程序段，確認(rèn)故障原因的一種方法。 〔5〕C的故障自診斷 開(kāi)機(jī)自診斷 所謂開(kāi)機(jī)自診斷是指數(shù)控系統(tǒng)通電時(shí)，由系統(tǒng)部診斷程序自動(dòng)執(zhí)行的診斷，它類似于計(jì)算機(jī)的開(kāi)機(jī)診斷。 〔6〕脫機(jī)測(cè)試〔離線診斷〕 一般包括三種形式：?jiǎn)?dòng)診斷、在線診斷〔又稱后臺(tái)診斷〕和離線診斷。 第九章 數(shù)控技術(shù)的開(kāi)展與機(jī)械加工自動(dòng)化 1．簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的開(kāi)展趨勢(shì) 答： 3．什么是柔性制造單元〔FMC〕？常用的有哪幾類？ 答：柔性制造單

32、元〔FMC〕：由加工中心〔MC〕和自動(dòng)交換工件〔AWC〕的裝置所組成，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動(dòng)檢測(cè)與工況自動(dòng)監(jiān)控等功能。 根據(jù)不同的加工對(duì)象、C機(jī)床的類型與數(shù)量以與工件更換與存儲(chǔ)方式的不同，結(jié)構(gòu)形式主要分為： 〔1〕托盤搬運(yùn)式 〔2〕機(jī)器人搬運(yùn)式 4．柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕具有哪些根本特征？ 答：〔1〕具有多臺(tái)制造設(shè)備； 〔2〕在制造設(shè)備上，利用交換工作臺(tái)或工業(yè)機(jī)器人等裝置實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)上料和下料； 〔3〕由一個(gè)物料運(yùn)輸系統(tǒng)將所有設(shè)備連接起來(lái)，可以進(jìn)展沒(méi)有固定加工順序和無(wú)節(jié)拍的隨機(jī)自動(dòng)制造。 〔4〕由計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)展高度自動(dòng)化的多級(jí)控制與管理，對(duì)一定圍的多品種，中小批量

33、的零部件進(jìn)展制造。 〔5〕配有管理信息系統(tǒng)〔MIS〕。 〔6〕具有動(dòng)態(tài)平衡的功能，能進(jìn)展最優(yōu)調(diào)度。 5．什么是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)〔CIMS〕？ 答：一般來(lái)說(shuō)，CIMS的定義應(yīng)包括以下要素： 〔1〕系統(tǒng)開(kāi)展的根底是一系列現(xiàn)代技術(shù)與其綜合； 〔2〕系統(tǒng)包括制造工廠全部生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，并將其納入多模式，多層次的分布自動(dòng)化子系統(tǒng)； 〔3〕系統(tǒng)是通過(guò)新的管理模式、工藝?yán)碚摵陀?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)上述各子系統(tǒng)所進(jìn)展的有機(jī)集成。 〔4〕系統(tǒng)是人、技術(shù)和經(jīng)營(yíng)三方面的集成，是一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)，不能無(wú)視人的作用。 〔5〕系統(tǒng)的目標(biāo)是獲得多品種、中小批量離散生產(chǎn)過(guò)程的高效益和高柔性，以達(dá)到動(dòng)態(tài)總體最優(yōu)，實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)自動(dòng)化和機(jī)器智能化。