6.3 闭环及半闭环进给伺服系统动

1、数控机床自动编程有两种：软件编程和软件编程。

［APT、CAM］2、使用作位置检测装置的半闭环进给系统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。

［旋转变压器］3、在数控编程时，是按照______来进行编程，而不需按照刀具的在机床中的具体位置。

［工件原点］4、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、_____ __、_____ _。

［刀架转位、刀架定位、夹紧刀架]5、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为、和。

［开环、半闭环、闭环］6、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定并规定为正。

[工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向]7、普通数控铣床程序与加工中心编程的主要区别于。

［换刀程序]8、数控机床是由、、、、组成的。

[数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板]9、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可为、、。

[开环、半闭环、闭环］10、NC机床的含义是数控机床，CNC是_ FMS是CIMS是.［计算机数控机床、柔性制造系统、计算机集成制造系统]11、数控机床程序编制可分为、。

[手工编程、自动编程］12、脉冲编码器是一种位置检测元件，按照编码方式，可分为和两种。

[光学式、增量式、绝对式］13、一个零件加工的程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个组成的，而每个是由若干个组成的。

［程序段、程序段、指令字］14、圆弧插补加工时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫使用_______指令,反之使用_______指令。

[G02、G03]15、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做______,电机的总角位移和输入脉冲的_______成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的______。

［步距角、数量、频率]16、插补是指.［将工件轮廓的形状描述出来,边根据计算结果向各坐标发出进给指令]插补的任务:跟据进给速度的要求，完成在轮廓起点与终点之间的中间点的坐标值的计算.17、程序编制的方法有和。

2016年数控原理与系统复习题一、选择题(从下列各题三个备选答案中选出一个或两个正确答案，并将其代号写在题干后面的括号内。

答案选错或未选全者,该题不得分。

每小题1分)1、闭环控制系统比开环及半闭环系统（）。

A、稳定性好B、精度高C、故障率低2、闭环控制系统的位置反馈元件应（）。

A、装在电机轴上B、装在执行部件上C、装在传动丝杆上3、开环、闭环和半闭环是按＿＿的不同分类的。

A、机床的加工功能B、进给伺服系统类型C、NC装置的构成方式4、点位、直线和轮廓控制NC机床是按＿＿的不同分类的。

A、功能B、伺服系统类型C、NC装置的构成方式5、硬线、软线NC装置是按＿＿的不同分类的。

A、机床的加工功能B、伺服系统类型C、NC装置的构成方式6、数控机床较适用于＿＿零件的加工。

A、小批量B、复杂型面C、大批量7、在ISO标准中，G指令和M指令最多可以有（）。

A、99种B、100种C、任意种8、ISO标准规定，Z坐标为（）。

A、平行于主轴轴线的坐标B、平行与共件装夹面的方向C、制造厂规定的方向9、Z坐标的正方向是指（）。

A、使工件尺寸增大的方向B、刀具远离工件的方向C、刀具趋近工件的方向10、在确定一台NC机床的坐标系时，X、Y、Z坐标的确定顺序为（）。

A、X、Y、ZB、Y、Z、XC、Z、X、Y11、脉冲当量是对于每一个脉冲信号（）。

A、传动丝杆转过的角度B、步进电机回转的角度C、机床运动部件的位移量12、逐点比较法是用＿＿来逼近曲线的。

A、折线B、直线C、圆弧和直线13、逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差（）。

A、不大于一个脉冲当量B、与进给速度和插补周期有关C、与切削速度有关14、欲加工第一象限的斜线（起点在坐标原点），用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在（）。

A、斜线下方B、斜线上C、斜线上方15、时间分割法的插补速度与加工进给速度（）。

A、无直接关系B、成正比C、成反比16、数控铣床在加工过程，CNC系统所控制的总是（）。

1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。

2、一般数控加工程序由程序号、、坐标值、、主轴速度、刀具、辅助功能等功能字组成。

3、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。

4、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法。

5、当标尺光栅与指示光栅相对运动一个，莫尔条纹移动一个。

6、数控机床主轴常用机、电结合的方法，即同时采用和变速两种方法。

7、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。

8、改变刀具半径补偿值的可以实现同一轮廓的粗、精加工，改变刀具半径补偿值的可以实现同一轮廓的凸模和凹模的加工。

9、电火花成形加工需具备的条件是、、。

10、影响电火花加工精度的主要因素是、、。

11、脉冲当量是指。

数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。

12、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面内容。

13、3B格式的数控系统没有功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按编程。

二、判断题（每题1分，共10分，正确打√错误打×）1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。

否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。

（）2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。

（）3、数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。

（）4、有静态显示或动态模拟功能的数控系统，只能检查运动轨迹的正确性，无法检查工件的加工误差（）5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。

（）6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。

（）7、当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。

（）8、只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。

（）9、M03指令功能在程序段运动结束后开始。

（）10、刀具半径补偿仅在指定的二维坐标平面内进行。

（）三、选择题（单项选择题、每空1分，共5分）1、数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（）A、提高加工精度B、提高机床精度C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要求2、用铣刀加工轮廓时，其铣刀半径应（）A、选择尽量小一些B、大于轮廓最小曲率半径C、小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径D、小于轮廓最小曲率半径3、在数控电火花成形加工时，为获得较高的精度和较好的表面质量，在工件或电极能方便开工作液孔时，宜采用的工作液工作方式为（）。

数控铣工三级复习题一、单项选择题：1、关于道德规范的说法中，正确的是()。

A、道德规范是没有共同标准的行为规范B、道德规范只是一种理想规范C、道德规范是做人的准则D、道德规范缺乏约束力2、夹紧力通过工件传至( ) 造成工件变形和定位基准位移。

A、平面B、外平台C、内圆D、支承元件3、选用液压油时，应( )。

A、尽量选择密度高的B、尽量选择低饱和度C、尽量选择质量较重的D、应根据液压系统的液压元件种类进行选择4、减少自激振力的途径是减小( )因不平衡而引起的离心力及冲击力。

A、夹具B、回转零件C、刀口D、刀面5、( )不属于压入硬度试验法。

A、布氏硬度B、洛氏硬度C、莫氏硬度D、维氏硬度6、为了使机床达到热平衡状态必须使机床运转( )。

A、15min以上B、8minC、2minD、6min7、硬质合金立铣刀一般采用（）的切削速度。

A、较高B、较低C、中速D、不限8、在实际铣削时，可以采用（）铣削齿条。

A、立铣刀B、三面刃铣刀C、齿轮铣刀D、球头铣刀9、在普通铣床上加工平面曲线常采用（）。

A、靠模B、球头铣刀C、平口钳D、分度头10、数控铣床可以利用（）加工较大直径的孔。

A、圆弧插补B、直线插补C、钻孔循环D、镗孔循环11、加工铝合金时，为获得较高的表面质量，应采用（）。

A、低速B、高速C、中速D、都行12、在零件毛坯加工余量不匀的情况下进行加工,会引起( )大小的变化,因而产生误差。

A、切削力B、开力C、夹紧力D、重力13、尺寸是75±0、06mm，其尺寸公差为（）mm，A、0、06B、0、12C、0D、+0、1214、线性尺寸一般公差规定的精度等级为粗糙度的等级是（），A、f级B、m级C、c级D、v级15、尺寸为50F7／h6采用的一定是（），A、基孔制B、基轴制C、可能是基孔制或基轴制D、混合制16、在铣床上加工内齿轮时使用的刀具是（）。

A、指形齿轮铣刀B、立铣刀C、面铣刀D、三面刃铣刀17、使钢产生冷脆性的元素是（）、A、锰B、硅C、磷D、硫18、HT200适用于制造（）、A、机床床身B、冲压件C、螺钉D、重要的轴19、钢为了提高强度应选用（）热处理。

单位招聘考试机械加工知识(试卷编号171)1.[单选题]磨床要具有良好的稳定性、刚性和( )。

A)平衡性B)大的重量C)强度答案:A解析:2.[单选题]数控车床上用硬质合金车刀精车钢件时进给量常取( )。

A)0.2-0.4B)0.5-0.8mm/rC)0.1-0.2mm/r答案:C解析:3.[单选题]加工外圆表面采用粗车→半精车→精车加工方案，一般能达到的经济精度为( )。

A)IT5～IT6B)IT7～IT8C)IT8～IT10答案:B解析:4.[单选题]游标卡尺以 20.00mm 之块规校正时，读数为 19.95mm，若测得工件读数为 15.40mm，则实际尺寸为（ ）mm。

A)15.45B)15.30C)15.15D)15.00答案:A解析:5.[单选题]为了综合性地判断数控机床所能达到的精度，应做的检测试验项目是( )A)几何精度B)插补精度C)定位精度D)工作精度答案:D解析:A)定位装置B)夹紧装置C)对刀--导向装置D)大数互换法答案:C解析:7.[单选题]（）在加工表面和加工刀具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为（ ）:A)工步B)工位C)安装D)走刀答案:A解析:8.[单选题]选择定位基准时，粗基准( )A)只能用一次B)最多使用两次C)可使用一至三次D)可反复使用答案:A解析:9.[单选题]FANUC系统中，已知H01中的数值为11，执行程序段“G90G44G00Z-18.0H01”后刀具实际运动到的位置是( )。

A)Z-18.0B)Z-7.0C)Z-29.0D)Z-25.0答案:C解析:10.[单选题]采用83块组选择适当的量块,组合成38.935mm尺寸,以下最恰当的是( )。

A)1.005 1.03 1.9 5 30B)1.005 1.43 6.5 30C)1.000 1.43 6.5 30D)30 7.5 1.43答案:B解析:11.[单选题]偏心工件的装夹方法有:两顶尖装夹,四爪卡盘装夹,三爪卡盘装夹,偏心卡盘装夹,双重A)组合B)随行C)专用偏心D)气动答案:C解析:12.[单选题]逐点比较法直线插补的判别式函数为( )A)F=Xi-XeB)F=Ye+YiC)F=XeYi-XiYeD)F=Xe-Yi答案:C解析:13.[单选题]现代中高档CNC系统中的计算机硬件结构多采用( )A)单CPU、模块化结构B)单CPU、大板结构C)多CPU、大板结构D)多CPU、模块化结构答案:D解析:14.[单选题]（）在外圆磨床上磨削外圆表面，其主运动是（ ）A)砂轮的回转运动B)工件的回转运动C)砂轮的直线运动D)工件的直线运动答案:A解析:15.[单选题]数控机床开机应空运转约( )，使机床达到热平衡状态。

1．开环进给伺服系统
开环进给伺服系统是数控机床中最简单的伺服系统，执行元件一般为步进电机，
开环进给伺服系统的精度较低，速度也受到步进电动机性能的限制。

但由于其结构简单，易于调整，在精度要求不太高的场合中得到较广泛的应用。

2．闭环控制系统
因为开环系统的精度不能很好地满足数控机床的要求，所以为了保证精度，最根本的办法是采用闭环控制方式。

闭环控制系统是采用直线型位置检测装置（直线感应同步器、长光栅等）对数控机床工作台位移进行直接测量并进行反馈控制的位置伺服系统.
木工加工中心| 变压器绝缘件加工中心|环氧板加工中心
闭环控制系统将数控机床本身包括在位置控制环之内，因此机械系统引起的误差可由反馈控制得以消除，但数控机床本身固有频率、阻尼、间隙等的影响，成为系统不稳定的因素，从而增加了系统设计和调试的困难。

故闭环控制系统的特点是精度较高，但系统的结构较复杂、成本高，且调试维修较难，因此适用于大型精密机床。

3．半闭环控制系统
采用旋转型角度测量元件（脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器等）和伺服电动机按照反馈控制原理构成的位置伺服系统，称作半闭环控制系统，半闭环控制系统的检测装置有两种安装方式：一种是把角位移检测装置安装在丝杠末端；另一种是把角位移检测装置安装在电动机轴端。

半闭环控制系统的精度比闭环要差一些，但驱动功率大，快速响应好，因此适用于各种数控机床。

对半闭环控制系统的机械误差，可以在数控装置中通过间隙补偿和螺距误差补偿来减小系统误差。

类型：■ A □B □C编号：ZT/GC /GL2009001济南泽田机床数控有限公司全闭环控制与半闭环控制对比□制度□决定□通知□通报□纪要■资料生效日期：2010-7-12全闭环控制与半闭环控制对比客户在购买机床时，根据需求不同，对机床稳定性、精度、刚性等关注的侧重点会有所不同，对精度有特殊要求的客户经常会提到全闭环控制，但很多人对全闭环控制和半闭环控制缺乏全面的了解，盲目的认为全闭环控制就是比半闭环控制好，这是非常片面的，在这里就全闭环控制和半闭环控制进行简单的介绍和对比。

一、原理介绍数控机床运动链包括数控装置→伺服编码器→伺服驱动器→电机→丝杠→移动部件，根据位置检测装置安装位置不同，分为全闭环控制、半闭环控制、开环控制。

1、全闭环控制进给伺服系统 将位置检测装置（如光栅尺、直线感应同步器等）安装在机床运动部件(如工作台)上，并对移动部件位置进行实时的反馈,通过数控系统处理后将机床状态告知伺服电机,伺服电机通过系统指令自动进行运动误差的补偿。

但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态调试比较麻烦。

另外像光栅尺、直线感应同步器这类测量装置价格较高，安装复杂，有可能引起振荡，所以一般机床不使用全闭环控制。

2、半闭环控制进给伺服系统 将位置检测装置安装在驱动电机的端部或是丝杆的端部，用来检测丝杠或伺服马达的回转角，间接测出机床运动部件的实际位置，经反馈送回控制系统。

由于机械制造水平的提高及速度检测元件和丝杆螺距精度的提高，半闭环数控机床已能达到相当高的进给精度。

大多数的机床厂家广泛采用了半闭环数控系统。

二、 实际应用1、全闭环控制系统位置检测装置（如光栅尺、直线感应同步器等）有不同精度等级（±0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm），所以全闭环控制也会有误差，定位精度高低受精度等级影响。

位置检测装置热性能（热变形），测量装置一般是非金属材料，热膨胀系数与机床各部件不一致，它是机床工作精确度的关键环节，所以必须要解决机床加工过程中的发热问题，以克服由于温度引起的热变形。