数控原理与系统复习文档

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现代数控技术及数控机床试卷2标准答案

学生姓名： ，班级： ，学号： ，成绩：

一．填空题（每题2分）

1．数控机床是由 、置、 适应控制装置和 机床等部分组成。

2．数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。

3．三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角

为 1.50 。

4分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。

5静刚度。

6．数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由 交流或直流伺服电机 驱动，经过 滚

珠丝杠 传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高 定位精度、 运动平稳性。

7．对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。

8移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。

9自动计算出刀具中心轨迹。

10．伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。

11．数控机床工作台和刀架等部件的移动， 传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。

12置传感器。

二．选择题（每题2分）

1． 闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2）

（1）支流伺服电机 （2）交流伺服电机 （3）步进电机 （4）电液脉冲马达

2． 步进电机的角位移与（4）成正比。

（1）步距角 （2）通电频率 （3）脉冲当量 （4）脉冲数量

3． 数控机床CNC系统是（3）

（1）轮廓控制系统 （2）动作顺序控制系统 （3）位置控制系统 （4）速度控制 系统

4． 采用DDA法加工第一象限的斜线，若偏差函数值大于零，规定刀具向（1）方向移

动。

（1）+X （2）-X （3）+Y （4）-Y

5． 数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编

写程序时，采用（4）的原则。

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（1）刀具固定不动，工件移动 （2）铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工 刀具移动，工件固定 （3）分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系 （4）工件固定不动，刀具移动。

6． 选择刀具起始点时应考虑（1，2）

（1）防止与工件或夹具干涉碰撞 （2）方便工件安装测量 （3）每把刀具刀尖在起始点

重合 （4）必须选在工件外侧。

7．数控机床伺服系统是以（2）为直接控制目标的自动控制系统。

（1）机械运动速度 （2）机械位移 （3）切削力 （4）切削用量

8．指出下列哪些误差属于系统的稳态误差（1）。

（1）定位误差 （2）跟随误差（3）轮廓误差 （4）定位误差和跟随误差

三．简答题（每题5分）

1． 数控机床的主传动系统有何特点？

数控机床的主传动系统采用交流调速电动机或直流调速电动机，可实现无级调速，转速高，功率大，变速范围大，变速迅速可靠，以适应高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。

2． 试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何？伺服系

统常用的驱动元件是什么？

由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置(直流、交流伺服电机，功率步进电机，电液脉冲马达等)和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。

3． 简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。

采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用； 焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构；钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。

四．计算题（每题9分）

1．若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。

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解： 将Xe ＝7及Ye ＝4化成二进制数Xe ＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy 中，选寄存器容量为三位，则累加次数m＝2＝8。插补运算过程如下表所示，插补轨迹见图3-243

所示。

2．步进电机转子有80个齿，采用三相六拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s，求：

答 步进电机的步距角θ 工作台的脉冲当量δ 步进电机的最高工作频率f

360

mkz

L*

360

v00

＝ f 636003*2*805*0.7536000 0.750 0.01mm/plus

0.01 600Hz

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五．论述题（每题9分）

1．为什么要对工件廓形进行拟合？

答：由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补，所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时，都先要对工件廓形曲线进行拟合，代替原来的轮廓曲线，然后才能使用数控机床的G功能加工出所需的廓形曲线。

2．试画出框图说明数控机床的工作原理。

答：数控机床的工作原理如图所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代码，记录在输入介质上（例如穿孔带、磁带和软磁盘等），并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元（例如光电读带机）后，转换成可以识别的信息，由信息处理单元加以处理，再通过输出单元发出位置、速度等指令（脉冲信号）给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令，转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来，转换成电信号，输送到数控装置，使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与指令一致，并发出指令纠正所产生的误差。

对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统，以补偿加工环境参数的变化。

3．数控机床对伺服驱动系统有哪些要求？

答：有以下要求；

(1) 调速范围宽并有良好的稳定性，尤其是低速时的平稳性；

(2) 负载特性硬，即使在低速时也应有足够的负载能力；

(3) 动态响应速度快；

(4) 高的位移情度；

(5) 能够频繁地启动；

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第一章

A.什么是数控系统？ 机床数控系统的组成及各部分作用如何？

1.数控系统的基本概念：数控是数字控制的简称。从广义上讲，是指利用数字化信息实控制，也就是利用

数控控制技术实现的自动控制系统，其被控对象可以是各种生产过程。狭义上理解也就是

利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。

2.数控系统的组成：输入/输出装置、数控装置、伺服系统、 …… 此处隐藏：9992字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……