数控技术总复习

1填空题1、 数控机床坐标系采用的是 右手笛卡尔直角 坐标系。

2、 数控机床坐标系的正方向规定为 增大刀刀具与工件距离的方向 。

3、 数控机床坐标系中Z 轴的方向指的是 与主轴平行 的方向，其正方向是 刀具远离工件的方向 。

4、 数控机床中旋转坐标有 A 轴、 B 轴、 C 轴，其正方向的判断是用 右手螺旋定则 。

5、 数控车床中X 轴的方向是 工件的径向 ，其正方向是 远离工件的方向 。

6、 数控机床坐标系一般可分为 机床坐标系 和 工件坐标系 两大类。

7、 数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为 绝对坐标系 和 增量坐标系 。

8、 在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以 坐标原点 为计算基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对 前一位置 进行计算的。

9、 数控系统的插补是指根据给定的 数学函数 ，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行 数据密化处理 的过程。

10、大多数数控系统都具有的插补功能有 直线插补和圆弧插补 。

11、插补的精度是以 脉冲当量 的数值来衡量的。

12、所谓脉冲当量是指 数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。

13、数控机床插补过程中的四个节拍是： 偏差差别 、 坐标进给 、 偏差计算 、 终点差别 。

14、插补过程中终点判别的具体方法有： 单向一、计数 、 双向计数 、 分别计数 。

15、数控编程是从 零件图样 到获得 数控机床所能识别的数控加工程序 的全过程。

16、数控编程的步骤有 工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验和首件加工。

17、数控机床程序段的格式有 固定程序段格式 和 可变程序段格式 。

18、数控机床的编程方法有 手动编程 和 自动编程 。

19、以下指令的含义：G00 快速点定位 ；G01 直线插补 ；G02 顺时针圆弧插补 ；G03 逆时针圆弧插补 。

20、准备功能G 代码有 模态代码 和 非模态代码 两大类。

二、判断题1、 数控加工程序是由若干程序段组成，而且一般常采用可变程序进行编程。

一、单项选择题1.在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数大于零，则刀具位于( B )A.圆B.圆外C.圆内D.圆心2.第一象限的一段圆弧AB的起点坐标为(0，5)，终点坐标为(5，0)，采用逐点比较法顺圆插补完这段圆弧时，沿两坐标轴走的总步数是( B )A.5B.10C.15D.203.脉冲增量插补法适用于( A )A.以步进电机作为驱动元件的开环数控系统B.以直流电机作为驱动元件的闭环数控系统C.以交流电机作为驱动元件的闭环数控系统D.以直线或交流电机作为驱动元件的闭环数控系统4.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用（）的原则编写程序。

A.刀具固定不动，工件移动B. 工件固定不动，刀具移动C.分析机床运动关系后再根据实际情况定D. 由机床说明书说明5.( )是无法用准备功能字G来规定或指定的。

A.主轴旋转方向B.直线插补C.刀具补偿D.增量尺寸6、.基于教材JB3298—83标准，一般表示逆圆插补的G功能代码是( C )A.G02B.G01C.G03D.G047、.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是( )A.X轴B.Y轴C.Z轴D.回转运动的轴8、.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（）A 机床原点B编程原点C加工原点D刀具原点9、.下列刀具中，（）的刀位点是刀头底面的中心。

A. 车刀B.镗刀C. 立铣刀D. 球头铣刀10、对步进电机驱动系统，当输入一个脉冲后，通过机床传动部件使工作台相应地移动一个( D )A.步距角B.导程C.螺距D.脉冲当量11、.步进电动机转子前进的步数多于电脉冲数的现象为( C )A.丢步B.失步C.越步D.异步12、.若数控冲床的快速进给速度v=15m／min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量为( C )A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm13、.与交流伺服电机相比，直流伺服电机的过载能力( B )A.差B.强C.相当D.不能比较14、.直接数控系统又称为群控系统，其英文缩写是( B )CB.DNCC.CIMSD.FMS15、、根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为( ) BA、开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统B、点位控制系统和连续控制系统C、多功能数控系统和经济型数控系统D、NC系统和CNC系统16、、数控机床的优点是( ) DA、加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用B、加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、工时费用低C、加工精度高、专用于大批量生产、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用D、加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求高、可加工复杂型面、减少工装费17、、每次通电之后，都要让刀具返回：( )A、刀位点B、换刀点C、机械原点D、参考点18、、车削加工程序中，直线插补指令为( )A、G00B、G01C、G32D、G0219、使用G71指令车削的路径必须是( )，即不可有内凹的轮廓外形。

数控原理与应用总复习一、名词解释1、数字控制p1数字控制是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法，简称数控（NC）。

2、数控技术p1数控技术是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术。

3、数控系统p1数控系统是指采用数控技术的控制系统。

4、插补p3根据给定的已知函数，如直线、圆弧或高次曲线，在被加工轨迹或轮廓上的已知点之间，进行数据点的密化，确定一些中间点的方法称为插补。

5、机床刚度p25机床结构抵抗变形的能力，包括静态刚度和动态刚度。

6、译码p72.CNC装置按一个程序段为单位，根据一定的语法规则解释、翻译成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用区。

7、直接数字控制系统8、随动系统输出量以一定准确度跟随输入量变化而变化的系统。

9、系统精度p147系统精度是指在一定长度或转角范围内测量积累误差的最大值.。

10、分辨率p105在数控机床中，刀具或工件的最小位移量是机床坐标轴运动的一个分辨单位，由检测装置辨识，称为分辨率（闭环系统），或称为脉冲当量（开环系统），又叫做最小设定单位。

11、步距角p186对应一个指令电脉冲，转子转动一个固定角度称为步距角。

12、脉冲当量p96在开环系统中，每输出一个脉冲，步进电机转过一定的角度，驱动坐标轴进给一个脉冲对应的距离称为脉冲当量。

13、总线p78总线可分为数据总线、地址总线和控制总线。

14、并行处理p86并行处理是指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。

二、填空题1、数控系统的组成p71程序、输入/输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制单元、主轴控制单元和速度控制单元等组成。

2、数控机床的主要组成部分p9（信息输入、数控装置、伺服驱动装置及检测反馈装置、机床本体、机电接口）3、数控装置的作用p9数控装置接受到输入信息后，经过译码、轨迹计算（速度计算）、插补计算和补偿计算，再给各个坐标的伺服驱动系统分配速度、位移指令。

1)速度增益:速度环中进行速度调节的参数,其等于速度比上速度误差;2)预紧:在配置轴承时,通过一定的调整方法使轴承获得一定的内部载荷,以负游隙状态使用,这种使用方法称为预紧;3)伺服系统:伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统;4)自动换刀装置:能自动更换加工中所用工具的装置5)FMS:柔性制造系统简称FMSFlexible Manufacture System,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体;6)CAPP:指借助于软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行计算、逻辑判断和推理等的功能来制定机械加工工艺过程;7)中断型结构:除了初始化程序之外,整个系统软件的各种功能模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,整个软件就是一个大的中断系统;8)相对坐标编程:刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量,在程序中用G91指定;9)刀位点:指刀具的定位10)自动编程:相对与手动编程而言的;它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序;11)手动编程:指编制零件加工的各个步骤均由人工完成,称为“手工程序编制”12)宏程序：由用户编写的专用程序,它类似于子程序,可用规定的指令作为代号,以便调用;13)LSI:大规模集成电路14)点位控制系统：指数控系统只控制刀具或机床工作台,从一点准确地移动到另一点,而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统15)CIMS：计算机集成制造系统16)机床坐标系：以机床原点O为坐标系原点建立的由Z轴和X轴组成的直角坐标系XOZ;机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;是机床上固有的坐标系,并设有固定的坐标原点;17)脉冲当量：对于每一的运动部件的量称为脉冲当量18)插补：根据给定的进给速度和轮廓线性,在轮廓上已知点之间确定一些中间点;19)并行处理：中在同一时刻或同一时间段内能同时执行两个或更多个处理机的一种计算;20)数字式测量：是将以数字的形式来表示,一般为,可以将它直接送到进行比较处理和显示;21)重复精度：一般指,在重复测量某一点的值时,各次测量结果所显示的测量值与实际值的偏差22)机床结构静刚度：机床在切削力和其他作用力下抵抗变形的能力23)CNC：CNC系统是一种位置轨迹控制系统,其本质上是以多执行部件各运动轴的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计算机控制系统;24)闭环控制系统：由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统;25)机床原点：指的原点,是机床上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准点,而且还是机床调试和加工时的基准点.26)步进电机矩频特性：当电机带有一定的负载运行时,运行频率与负载转矩大小有关,两者的关系称为运行矩频特性27)刀具半径补偿：根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数,数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹的功能称为刀具半径补偿功能;1)简述辅助功能M00与M01的区别;M00为程序无条件暂停指令;M01性暂停指令2)什么是数控加工程序中的程序嵌套;子程序可以被主程序所调用;被调用的子程序还可以调用其它子程序;3)简述运行一个数控加工程序的过程;运行-主轴转动-回参-x、z、y轴按程序加工零件如果是车床就不用写Y-退刀回参-主轴停止-程序结束4)工件坐标系选择原则1工件坐标系原点选择时应尽量与零件图样的设计基准或工艺基准重合;2工件坐标系原点应尽量选在尺寸精度高、表而粗糙度值低的工件表面上;3便于进行加工点坐标值的计算,并尽可能避免由此而产生的误差;4在机床上容易确定工件坐标系在机床坐标系中的位置,并便于加工和测量检验;根据上述原则,数控车床加工中一般将工件坐标系原点设定在零件右端面或左端面中心上5)数控机床加工的特点效率高精度高柔性高改善劳动强度利于生产管理现代化加工质量稳定可靠6)简述数控系统的插补概念所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化;插补的任务就是根据进给速度的要求,在一段零件轮廓的起点和终点之间,计算出若干个中间点的坐标值;7)简述刀具补偿功能.包括刀具长度补偿和半径补偿;作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹;8)简述一次有效G代码和模态代码的区别模态的就是只用一次,下面不用在用,可以直接写程序非模态的就不可以了,每次前面都要加上9)步进电机的工作原理：当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场;该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致;当定子的矢量磁场旋转一个角度;转子也随着该磁场转一个角度;每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步;它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比;改变绕组通电的顺序,电机就会反转;所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动10)逐点比较法的插补原理是什么：被控制对象在数控装置的控制下,按要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较,根据比较的结果决定下一步的移动方向11)滚珠丝杠消隙的方法及消隙的注意事项是什么①为双螺母垫片调隙式,改变垫片的厚度,使内外两个螺母产生轴向相对位移;②弹簧自动调整式：用弹簧使两螺母间产生轴向位移;③为齿差调隙式,通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙;④为螺纹调隙式,转动调整螺母1,使螺母2产生轴向位移;12)数控系统对伺服电动机有哪些要求1控制性能高,有控制电压信号时,电动机在转向和转速上应能做出正确的反应,控制电压信号消失时,电动机应能立即可靠停转,即无“自转”现象；2动态响应快,电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化,反应灵敏,启动转矩大；3机械特性和调节特性线性度好,调速范围大；4控制功率小,空载启动电压低;13)数控系统检测装置的性能指标及要求是什么答：1性能指标：数控机床检测装置的分辨率一般为~m,测量精度为士~m,能满足机床工作台以1~10m/min的速度运行;不同类型机床对于检测装置的的精度和速度要求是不同的,一般地,对于大型机床一满足速度为主,中小型机床和高精度机床以满足精度为主;2检测装置的要求有：准确性好,满足精度要求,工作可靠,能长期保持精度；满足快速,精确和机床工作行程的要求；14)为什么要对工件廓形进行拟合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15)数控机床对导轨有什么要求高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性16)某数控机床采用滚动导轨,由伺股电动机通过一对齿轮带动滚珠丝杠驱动工作台移动,其脉冲当量为,现CNC发出正向指令脉冲,工作台移动了100mm后,电动机又接到同样数量反向指令脉冲,而工作台反向只移动了,未能复位到原点;试分析该系统有何问题应采取什么措施以提高定位精度;答：齿轮有间隙,修改参数进行反向间隙补偿;17)试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则;1伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°;则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标;2大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向;3围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向18)加减速控制的目的是什么,有哪些实现方法为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对送到伺服驱动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速控制;加减速有：线性加减速,指数加减速和sin加减速;19)B功能刀具补偿与C功能刀具补偿的特点和区别由于刀具有一定的半径,在加工外轮廓时,刀具中心偏移零件的外轮廓一个刀具半径,在加工内轮廓时,刀具中心偏移零件的内轮廓一个刀具半径；B功能刀具半径补偿只能计算出直线或圆弧终点的刀具中心值,而对于两个程序段之间在刀补后出现的一些特殊情况没有给予考虑;它的工作流程通常是读一段;算一段,再走一段的控制方法；C功能刀具补偿改进了B功能刀具补偿的缺陷,它可以实现直线或圆弧的过度,直接求出刀具中心的轨迹焦点20)什么是前加减速,什么是后加减速,各有何优缺点把加减速控制放在插补之前进行的,称为前加减速控制;优点是：仅对合成速度有影响,不影响实际插补输出的位置精度;缺点是：需根据实际刀具位置和程序段终点之间的距离来确定减速点,计算工作量大;把加减速控制放在插补之后分别对各坐标轴进行的,称为后加减速控制;优点是：不需要专门预先确定减速点,而是在插补输出为零时开始减速,通过一定的时间延时逐渐靠近程序终点;缺点是：由于是对各坐标分别进行控制,所以在加减速控制实际的各运动轴合成位置可能不准确;但这种影响只存在于加速或减速过程中;21)数控装置的功能有哪些控制功能；准备功能G功能；插补功能和固定循环功能；进给功能；主轴功能；辅助功能M功能；刀具管理功能；补偿功能；人机对话功能；自诊断功能；通讯功能22)多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么各有什么特点答：1、共享总线结构：分为带CPU的主模块和不带CPU的从模块,共享系统的标准总线;由于有多个模块共享总线,容易引起冲突,使数据传输效率降低,总线一旦出现故障会影响整个CNC装置的性能;但结构简单、系统配置灵活,实现容易;2、共享存储器结构：各个主模块都有权控制使用系统存储器,引起冲突的可能较小,数据传输效率高,结构不复杂23)以处理程序段G01 X30 Y40 F100为例说明CNC系统中数据转换过程;答：该程序段在CNC中的处理过程为：1零件程序的输入：通过CNC面板或通讯接口将程序输入到零件程序存储器内；2零件程序的预处理：1编辑一段程序,按标准格式存放在BS缓冲区；2译码,识别程序段中的各种具体功能指令及坐标尺寸字,进行“十翻二”,以一定的格式存放在指定的内存区,即缓冲器DS；3刀具补偿处理,将处理结果放入刀具处理缓冲器CS中,本程序段没有刀具补偿,跳过此程序处理；4速度预处理,根据插补方式不同基准脉冲法、数据采样法计算得到相应的速度,存入工作缓冲器AS;3插补：从工作寄存器AS中读取坐标值送入输出寄存器OS中,进行插补运算,其结果送入伺服系统予以执行24)数控系统软件主要完成哪些功能答：1、数据输入处理：输入、译码、数据处理；2、插补运算；3、速度控制；4、系统管理诊断；25)中断型结构模式的结构特点中断型结构模式是将除了初始化程序之外,整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,然后由中断管理系统由硬件和软件组成对各级中断服务程序实施调度管理;实时性好;由于中断级别较多,强实时性任务可安排在优先级较高的中断服务程序中;模块间的关系复杂,耦合度大,不利于对系统的维护和扩充;26)简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点;答：光栅位移检测装置由光源、两块光栅长、短光栅和光电元件组成,是利用光栅的莫尔条纹测量位移;莫尔条纹的移动量、移动方向和光栅相对应,莫尔条纹的间距对光栅栅距有放大作用和误差平均作用;当两块光栅有相对移动时,可以观察到莫尔条纹光强的变化,其变化规律为一正弦曲线,通过感光传感器输出该正弦变化的电压,经整形处理变成数字量输出以实现位移测量;区别正反向位移的原理是在相距四分之一莫尔条纹的间距的位置上设置两个光敏传感器,这样就得到两个相位差90度的正弦电压信号,将两个信号输入到辩向电路中就可区别正反向位移;27)光栅尺有哪些部件组成,莫尔条纹的作用;答：由光源、长光栅、短光栅、光电元件等组成;1、光栅移动一个栅距时,莫尔条纹就相应准确的移动一个节距,两者一一对应；2、莫尔条纹具有放大机构的作用；3、莫尔条纹具有平均效应;28)试讨论利用光栅的摩尔条纹特点如何来检测机床移动部件的位移、移动方向和移动的速度按摩尔条纹特点,可在摩尔条纹移动方向上开设四个窗口P1、P2、P3和P4,切使得它们两两相距1/4摩尔条纹宽度,可以从四个观察窗口得到如下结论：1机床移动部件的位移检测：标尺光栅装在机床移动部件工作台上,赶上读数头装在床身上,当标尺光栅移动一个栅距时,摩尔条纹也移动一个摩尔条纹宽度;即透过任一窗口的光强度变化一个周期;所以可观察窗口透过的光强变化的周期数来确定标尺光栅移动了几个栅距,从而测得机床工作台的位移;2确定移动部件的方向：从P1、P2、P3和P4四个窗口可得到在相位上依次超前或滞后1/4周期的近似余弦函数的光强度变化过程;当标尺光栅沿一个方向移动时,可得到四个光强信号,P1滞后P2π/2,P2滞后P3π/2, P3滞后P4π/2,则摩尔条纹反向移动时四个光强变化为P1超前P2π/2,P2超前P3π/2, P3超前P4π/2,我们就可断定标尺光标沿反向移动;即按四个观察窗口得到光强度变化的相互超前或滞后关系来确定机床移动部件的移动方向;3确定移动的速度：根据摩尔条纹的特点,标尺光栅的移动位移与摩尔条纹位移成正比,因此标尺光栅的移动速度与摩尔条纹的移动速度一致,也与观察窗口的光强度变化频率向对应;根据透过观察窗口的光强度变化的频率来确定标尺光栅的移动速度,即得到机床移动部件的移动速度;29)什么是步进电机的步距角和脉冲当量一个三相步进电机,转子有40个齿,采用双拍通电方式,其步距角是多少若该进给系统的齿轮传动比是,滚珠丝杆的导程是4mm,则该进给系统的脉冲当量是多少解：1当数控系统发出一个指令脉冲信号时,步进电机的转子所转的角度,称为步距角；而机床工作台在坐标轴上相应移动的距离,称为脉冲当量;（2）步距角α=360°/m·K·z= 360°/3X2X40=°.（3）脉冲当量δ=α·i·t/360°=°360°=.30)绘制全闭环数控机床的结构框图,并简述其工作原理；要求从数据输入开始,到工作台输出结束数控机床闭环进给系统的一般结构上图,这是一个双闭环系统,内环为速度环,外环为位置环;速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成;速度控制单元是一个独立的单元部件,它是用来控制电机转速的,是速度控制系统的核心;速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等;位置环是由CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组成31)旋转变压器的工作原理；旋转变压器根据互感原理工作的,它的结构设计保证了定子与转子之间的空气隙内的磁通分布呈正弦规律;当定子绕组上加交流激磁电压时,通过互感在转子绕组中产生感应电动势,其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线在空间的相对位置θ角;32)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;33)数控机床的机械结构包含那些,在机械结构方面有哪些主要特点答：有：床身、立柱、导轨、主轴部件、进给系统、工作台、刀库和刀架、辅助装置等;支撑件的高刚度化；传动机构的简约化：传动元件精密化：辅助操作自动化34)机床加工时可能产生的振动有那些如何提高机床的抗振性能答：有两种：强迫振动和自激振动;提高抗振性能的措施有：1基础件内充填泥芯、混凝土等阻尼材料；2表面采用阻尼涂层；3采用聚合物等新材料制造基础件；4充分利用结合面之间的阻尼;35)主传动的常见形式有哪些,各种传动形式的分别适用于什么场合答：主传动形式有：变速齿轮传动、皮带轮传动、调速电机直接驱动;变速齿轮传动：1、降速增扭；2、变速,扩大调速范围;满足机床转矩功率特性;皮带轮传动：适用于低扭矩特性要求的主轴,调速范围比受电机调速范围约束;调速电机直接驱动：电机与主轴直联,结果紧凑,传动效率高;但主轴扭矩特性完全取决于电机特性,应用受到限制;但主轴性能提高以后,这种驱动形式可能被广泛使用36)直线导轨的特点是什么1具有自调整能力,安装基面许用误差大；2制造精度高；3可高速运行,运行速度可大于60m/min；4能长时间保持高精度；5可预加负载,提高刚度;37)简述同步带传动的优缺点；1传动效率高,可达98%以上；2无滑动,传动比准确；3传动平稳,噪声小； 4使用范围较广,速度可达50m／s,速比可达10左右,传递功率由几瓦至数千瓦；5维修保养方便,不需要润滑；6安装时中心距要求严格,带与带轮制造工艺较复杂,成本高;38)试分别论述开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统的实现方式和特点;开环控制方式通常是以步进电机或电液伺服马达为驱动元件,输入的数据经过数控系统的运算分配指令脉冲,每一个脉冲送给环形分配器驱动步进电机或电液伺服马达,使其转动一个角度带动传动机构,从而使被控制对象移动;这种方式对实际传动机构的动作完成与否不进行检查,驱动控制指令发出后不反馈会数控系统,这种控制方式容易掌握,调试方便,维修简单,但精度不高在数控设备的运动部件上装有测量元件,将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统,伺服系统将指令位置,速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制指令,如果测量元件装在机械传动链末端部件上,如机床工作台上,则该系统为全闭环系统,或闭环系统,这种控制方式精度高,速度快,但维修和调试较困难如果测量元件装在机械传动链的中间部件上,如滚珠丝杠上,则该系统为半闭环系统,这种控制方式的精度比闭环的低简述数控加工工序的划分原则;工序集中原则和工序分散原则工序集中原则;指每道工序包括尽可能多的加工内容,从而使工序的总数减少工序分散原则;工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少试说明基准脉冲插补法和数据采样法的特点基准脉冲插补法在插补计算过程中不断地向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲,驱动各坐标轴进给电动机的运动;实现方法比较简单,既可以用硬件来实现,也可以用软件来实现;数据采样插补法采用软件插补法,其输出的插补结果不是脉冲,而是数据;数控系统定时地对位置检测进行采样,采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较以后,得到位置偏差,经伺服驱动控制伺服电动机39) 数控机床对进给伺服系统的要求有哪些①进给速度范围要大,能满足低速切削和高速切削的需要； ②位移精度要高； ③跟随误差要小,即响应速度要快； ④工作稳定性要好,具有抗干扰能力,运行平稳,加工精度较高40) 步进电机的主要性能指标有哪些试比较驱动步进电机的三种功率放大器特点; 主要性能指标：步距角、静态步距误差、输出扭矩、最高启动、停止脉冲频率、连续运行的最高工作频率、步进运行和低频振荡等;单电压功率放大电路：功耗大,一般只用于小功率步进电机驱动；双电压功率放大电路：采用高、低电压两种供电电源以降低能耗,高频工作时有较大的转动力,多用于中、大功率步进电机驱动；斩波恒流功放电路：利用斩波方法使电流恒定在额定值附近,不需外接电阻来限流和减少时间常数；能耗小,电源效率高；能提高高频工作频率,是目前使用最普及的一种驱动电路; 41) 试推导出逐点比较法插补第二象限逆圆时的偏差函数递推公式,并画出插补程序流程图)0(12)0(12,,1,1,<++−−←≥+-−−←++F x F F F y F F j i j i j i j i此图仅供参考,需要根据题目修改42) 数控机床的主传动系统有哪几种传动方式各有何特点有如下四种方式：43) 1带有变速齿轮的主传动,通过少数几对齿轮降速,增大输出扭矩,可以满足主轴低速时有足够的扭矩输出;44) 2通过带传动的主传动,与主轴通过形带或同步齿形带传动,不用齿轮传动,可避免振动和噪声;45) 3用两个电动机分别驱动主轴,高速时,通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时,另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转;46) 4内装电动机主轴传动结构,简化结构,提高刚度;47) 若加工第一象限直线OE,起点为O0,0,终点为E7,4,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;48) 根据下面的框图原理推导指数加减速控制算法;49) 开环进给系统中,如何补偿机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差其中机械补偿方法：传动间隙的补偿有偏心轴套调整、轴向垫片调整、双片薄齿轮调整等滚。

本提纲只列举关键词，具体内容请参考课本和课件补充第一章：概述1.数字控制2.数字控制技术3.数控机床4.数控系统5.硬件数控（NC）6.计算机数控系统（CNC）7.数控机床的组成和作用：8.数控系统组成9.机床的机械部件10.数控机床的工作过程；数控编程的一般过程12.数控机床的分类：按运动轨迹；按所用的进给伺服系统类型；按所用的数控装置类型；按数控系统功能水平。

第二章：数控加工程序的编制1.数控编程2.编程的步骤3.对刀4.刀位点5.常用标准代码6.数控系统误差来源：7.机床坐标系8.分辨率（运动）9.机床原点10.工件坐标系11.模态与非模态插补和刀补1.插补2.硬件插补3.软件插补5.基准脉冲插补；逐点比较法6.数据采样插补；时间分割法7.刀具半径补偿8.B刀补9.C刀补15.刀具半径补偿的工作过程第三章：计算机数控装置C系统硬件结构：单处理器结构；多处理器结构C系统数据转换流程：4.C系统的软件结构多任务并行处理前后台型软件结构中断型软件结构6.软件系统的特点：多任务性与并行处理技术（单机系统采用资源分时共享，多机系统采用流水处理和并发处理）；实时性和优先抢占调度机制第四章：进给伺服驱动系统1.分辨率（检测）2.编码器、光栅、旋转变压器3.绝对式、增量式、数字式、模拟式4.步距角5.数控机床进给伺服系统、组成、要求6.开环数控系统；闭环数控系统；半闭环数控系统。

7.同步转速第五章：运动系统与典型机构1.主运动、进给运动、换刀运动2.准停、C轴3. 数控机床进给运动系统的性能特点4. 转速和调速范围5.主运动的传动6.电主轴的支承类型7.进给运动传动类型8.数控机床导轨、要求、类型9.回转工作台类型10.自动换刀装置的形式第6章：典型数控机床1.数控车类型2.数控铣类型3.数控特种加工机床类型。

数控机床考点复习整理第⼀章绪论考核知识点与考核要求⼀.机床数控技术的基本概念识记：数控机床的⼯作流程：1.数控加⼯程序的编制（根据零件的图样规定的零件的形状、尺⼨、材料、技术要求确定零件的⼯艺过程、⼯艺参数、⼏何参数，然后根据规定的代码和程序格式编程）2.输⼊（把零件程序、控制参数、补偿数据输⼊到数控装置中去，⼯作⽅式：边加⼯变输⼊、⼀次性将整个零件程序输⼊）3.译码4.⼑具补偿（作⽤：把零件轮廓轨迹换成⼑具中⼼轨迹运动，加⼯所要求的零件轮廓。

包括：⼑具半径补偿&⼑具长度补偿）5.插补（作⽤：控制加⼯运动，使⼑具相对于⼯件做出符合零件轮廓轨迹的相对运动，只有辅助功能完成后才允许插补）6.位置控制和机床加⼯（在每个采样周期内，将插补计算出的指令位置与实际反馈位置相⽐较，⽤其差值控制伺服电机，使运动部件带动⼯具相对于⼯件进⾏加⼯）理解：数字控制以及数控技术的概念。

1.数字控制：利⽤数字化的信息对机床的运动及加⼯过程进⾏控制的⼀种⽅法。

⽤数控技术实施加⼯控制的机床称为数控机床2.数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动、进给装置⼆、数控机床的组成和分类1.输⼊输出设备(实现程序编制、程序和数据的输⼊以及显⽰、存储和打印)2.数控装置<机床控制器>（接受来⾃输⼊设备的程序和数据，并按输⼊信息要求完成数值计算、逻辑判断和输⼊输出控制功能），机床控制器的作⽤：实现对机床辅助功能M、主轴功能S、⼑具功能T的控制。

补偿包括：⼑具半径补偿、⼑具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿3.伺服系统（接受数控装置的命令，驱动机床执⾏机构运动的驱动部件）4.测量反馈装置（检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置构成闭环控制系统）5.机床本体（⽤于完成各种切削加⼯的机械部分）a)点位控制数控机床b)直线控制数控机床简易数控铣床，⼀般有2~3个可控制轴，但同时可控制的只有⼀轴。

c)轮廓控制数控机床功能等，有数控车床、车削中⼼、加⼯中⼼d)开环控制数控机床（⽤于经济型中⼩型数控机床）这类机床不带有位置检测装置，数控装置将零件程序处理后，输出数字指令信号给伺服系统，驱动机床运动。

欢迎阅读数控技术一填空：40分共50个空（答40个空及以上可得40分）二简答：40分三小计算：20分(一个插补题一个小计算题)第一章1．机电一体化技术是微电子技术和计算机技术向机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起来的一门多学科领域交叉的新型综合性学科，它是机械工业的发展方向。

数控技术是机电一体化技术中的核心技术，机电一体化技术的另外一个重要1.什么是机床数控技术?机床数控技术由哪几部分组成?（数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。

用数控技术实现加工控制的机床称为数控机床。

数控机床由程序载体，数控装置，伺服驱动装置，机床主体和其他辅助装置组成。

）2.数控加工有哪些主要特点?（1.加工精度高，质量稳定2.适合复杂零件加工3.生产效率高4.对产品改型设计的适应性强5.有利于制造技术向综合自动化方向发展6.监控功能强，具有故障诊断的能力7.减轻工人劳动强度，改善劳动条件）3.什么是开环控制、闭环控制、半闭环控制?（记住这是数控机床按伺服系统控制方式分类）4.什么是点位控制、直线控制和轮廓控制?它们的主要特点与区别是什么?（这是数控机床按照运动轨迹分类。

特点区别见P6）5.简述数控系统的组成及各部分的主要功能。

（CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置、可编程逻辑控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成）6.数控技术的发展趋势是什么?（1.高速，高精度化2.开放式3.智能化4.复合化5.高可靠性6.多种插补功能7.人机界面的友好）7.简述在数控机床上加工零件的全过程。

（见图P1图1-1）(1)Z坐标的运动：由传递切削动力的主轴所规定；(2)X坐标的运动：是水平的，平行于工件的装夹面，是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

(3)Y坐标的运动：＋Y的运动方向，根据X和Z坐标的运动方向，按右手直角笛卡儿坐标系确定。

(4)旋转运动A、B和C：正向的A、B和C相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上按照右旋螺旋前进的方向。

数控复习资料第一章数控机床概述一、名词解释：1、NC：数字控制简称数控，在机床领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种自动化技术。

2、CNC：计算机数控，使用专用计算机通过控制程序来实现部分或全部基本控制功能，并能通过接口与各种输入/输出设备建立联系的一种自动化技术。

3、可编程控制器（PLC）：是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。

4、CAD：计算机辅助设计5、CAE：计算机辅助工程6、FMS：柔性制造系统7、FMC：柔性制造单元8、插补：指数据密化的过程，对输入数控系统的有限坐标点（例如起点、终点），计算机根据曲线的特征，运用一定的计算方法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标数据，以满足加工精度的要求。

9、基准脉冲插补：又称脉冲增量插补或行程标量插补，适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。

其特点是每次插补结束后产生一个行程增量，以脉冲的方式输出到步进电动机，驱动坐标轴运动。

10、数据采样插补：又称数字增量插补或时间标量插补，适用于交、直流伺服电动机驱动的闭环（或半闭环）控制系统。

这类插补算法的特点是插补运算分两步进行。

首先为粗插补，第二步为精插补，即在粗插补的基础上再做数据点的密化。

11、逐点比较插补法：又称代数运算法、醉步法，它是一种最早的插补算法，其原理是：CNC系统在控制加工过程中，能逐点计算和判别刀具的运动轨迹与给定轨迹的偏差，并根据偏差控制进给轴向给定轮廓方向靠近，使加工轮廓逼近给定轮廓曲线。

二、选择填空1、数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动装置、辅助装置等几个部分组成。

2、数控系统是数控机床的控制核心。

3、机床数控系统是由加工指令程序、计算机控制装置、可编程逻辑控制器、主轴进给驱动装置、速度控制单元及位置检测装置等组成，其核心部分是计算机控制装置。

4、计算机控制装置由硬件和软件两部分组成。

硬件的主体是计算机，包括中央处理器、输入/输出部分和位置控制部分。

(数控技术期末复习题)一、填空题1、数控机床由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈和机床本体组成。

2、数控装置是数控机床的核心。

它接受来自输入设备的程序和数据，并按输入的信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。

3、数控机床分为开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半闭环控制的数控机床。

4、数控编程的步骤：分析零件确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削。

5、数控机床坐标系确定顺序：Z-X-Y.。

6、数控机床中X尺寸一般采用直径编程。

7、坐标平面指令：G17、G18、G19。

8、圆弧差补指令用R代替I、J、K值。

圆心角小于180度时，R 取正直。

9、数值计算内容：基点和节点计算、刀位点轨迹计算、辅助计算。

10、CMC数控机床的功能分为基本功能和选择功能。

11、刀补过程分为刀补建立、刀补运行、刀补取消。

12、插补算法：脉冲增量插补、数据采样插补。

13、四个工作节拍：偏差判别、紧急计算、偏差计算、终点判别。

14、脉冲分配方法：电路分配法、软件分配法。

环形分配器的作用是将来自CMC的指令脉冲按一定的顺序送主电动机绕组的控制电路。

15、感应同步器是一种电磁式位置检测元件，按其结构特点一般分为直线式和旋转式。

前者用于直线位移测量，后者用于角位移测量。

16、丝杠螺母副可通过垫片调整、螺纹调整、齿差式调整来调整间隙。

二、名词解释1、基点：构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。

基点可以直接作为其运动轨迹的起点或终点。

节点：当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制工作中，常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线，这称为拟合处理。

拟合线段的交点或切点称为节点。

2、数控加工：数控加工:是利用一种能自动换刀的数控铣铿床,即工件经一次装夹后能自动完成铣锉钻铰等多工序综合加工,综合加工机对原料作综合加工处理，得到所需形状。