09数控原理与编程期末复习资料

一、基础知识点1、标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系决定，增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。

2、数控机床电气控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统等组成。

3、CIMS是指计算机集成制造系统。

4、在闭环系统中，机床的定位精度主要取决于测量元件的精度。

5、光栅尺是一种能准确的直接测量位移的元件。

6、数控系统是数控机床的核心。

7、FANUC 0i数控系统参数设置时，必须选择在MDI方式下。

8、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。

9、闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统精度高。

10、步进电机通过控制脉冲频率控制速度；通过控制脉冲数量控制位移量；通过改变步进电机输入脉冲信号的循环方向来实现电机的正反转。

步进电动机的最大缺点是容易失步，特别是在大负载和速度较高的情况下，更容易发生。

11、闭环控制数控机床采用交流或直流电动机并有检测机床末端执行部件位移的反馈装置。

12、数控机床高速主轴单元采用电主轴和气动主轴。

13、为提高数控机床的静刚度和固有频率，机床的基础大件采用封闭箱型结构。

14、步进电机主要用于经济型数控机床的进给驱动。

15、通常CNC系统通过输入装置输入的零件加工程序存放在RAM中。

16、世界第一台数控机床是一台3坐标数控铣床。

17、滚珠丝杠螺母副消除间隙的目的是提高反向传动精度。

18、MDI键盘、纸带阅读机、磁带机都是CNC系统的输入设备。

19、PLC采用循环扫描工作方式，数控机床上采用的PLC有内装型和独立型两种类型。

20、数控机床导轨分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。

21、脉冲当量是数控机床数控轴的位移量最小设定单位。

22、PWM是脉冲宽度调制的缩写，PWM调速单元是指大功率晶体管斩波器速度控制单元。

23、CNC装置常用的通信接口有串口、以太网两种。

24、直线式感应同步器的定尺绕组节距为4mm，那么滑尺绕组的节距应该为4mm才能保证检测精度。

25、数控机床常用的位置检测装置有旋转编码器、光栅尺等。

26、为防止干扰信号及高压串入，数控机床的输入输出接口要进行必要的电隔离，为此常用的器件及电路是继电器和光电隔离电路。

27、一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成卧式的。

28、数控机床按插补算法分脉冲增量插补和数据采样插补。

29、数控机床按伺服系统分开环控制数控系统、闭环控制数控系统、半闭环伺服系统等三类。

30、车削中心是以卧式加工中心为主体，并配置有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等，以实现多工序复合加工的机床。

在工件一次装夹后，它可完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序。

31、CPU是CNC装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成，运算器是对数据进行算术和逻辑运算的部件，控制器是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。

32、专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方法，因此一般专家系统主要包括两大部分，即知识库和推理机。

33、感应同步器、旋转变压器、电磁式编码盘都是基于电磁感应原理的检测装置是。

34、数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是机床各坐标轴回参考点。

35、脉冲分配器是控制脉冲按规定的通电方式分配脉冲的功能元件。

36、通常数控系统除了直线插补外，还有圆弧插补。

37、半闭环控制系统的传感器装在电机轴或丝杠轴端。

38、数控机床的性能很大程度上取决于伺服系统的性能。

39、测量与反馈装置的作用是为了提高机床的定位精度、加工精度。

40、经济型数控系统一般采用8或16位CPU，而且一般是单微处理器系统。

41、感应同步器、光栅、磁栅都属于直线型检测装置。

42、步进电机驱动控制采用加/减速方式,有利于改善步进电机低频特性。

43、在数控编程时，使用补偿指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。

44、CNC装置的硬件结构可分为大板式结构和模块式结构两大类。

45、在所需的路径或轮廓上的两个已知点间，根据某一数学函数确定其中多个中间点位置坐标值的运动过程称为插补。

46、所谓开环的数控伺服系统是指只有从指令位置输入到位置输出的前向通道。

47、CNC系统中，实时性要求最高的任务是插补和位置控制。

48、步进电动机多相通电可以减小步距角。

49、脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种。

50、数控系统对机床的控制可分为二大部分：一部分是坐标轴运动的位置控制；另一部分是数控机床加工过程的顺序控制。

二、判断正误并简述理由1、FANUC 0i-TC数控系统用于数控铣床。

（×）参考: FANUC 0i-TC数控系统用于数控车床。

2、滚珠丝杠螺母副一般用于中小型数控机床的旋转进给运动系统。

（×）略3、脉冲当量标志着数控机床位移精度的分辨率。

( √ ) 参考:脉冲当量又称作最小设定单位，是每一脉冲信号机床运动部件的位移量。

4、NC和CNC的区别在于CNC采用计算机完全代替了硬件电子电路。

( × )参考:NC系统主要是硬件插补，CNC 系统主要是软件插补。

5、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。

（×）参考:MDI是手动数据输入的英文缩写。

6、数控机床采用热对称结构可以减少热变形对加工件的精度影响。

（√）略7、点位控制数控机床除了控制点到点的准确位置外，对其点到点之间的运动轨迹也有一定的要求。

( × )参考:点位控制数控机床对点到点之间的运动轨迹没有严格要求。

8、点位控制数控机床除了控制点到点的准确位置外，对其点到点之间的运动轨迹也有一定的要求。

（×）9、从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看，采用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。

（×）参考:交流伺服驱动技术已领先于直流伺服驱动，外形尺寸更小、可靠性更高。

10、进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执行件实现预期运动。

（√）略11、光栅通常由一长一短两块光栅尺配套使用，其中长的一块称为指示光栅，要求与行程等长，短的一块称为标尺光栅。

（×）参考:长的一块称为主光栅或标尺光栅，短的一块称为指示光栅。

12、主轴准停装置的作用是当主轴停止时，控制其停于固定的位置，这是自动换刀所必须的功能。

（√）略13、CNC系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。

（×）参考:随着软件技术的发展，许多以前由硬件完成的功能现在由软件完成。

14、数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。

（√）参考:数控机床的核心是数控系统。

15、步进电机的步距角越大，控制精度越高。

（×）参考:步进电机的步距角越大，控制精度越低。

16、由存储单元在加工前存放最大允许加工范围，而当加工到约定尺寸时数控系统能够自动停止，这种功能称为软件行程限位。

（√）参考:这是软限位的基本功能。

17、采用顺序选刀方式，加工过程当中相同的刀具可重复使用。

（×）略18、位置检测装置的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。

（√）略19、数控机床中的PLC用于位置闭环伺服控制。

（×）参考:PLC常用于数控机床外围辅助电气的控制。

20、通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。

（×）略21、数控铣床立柱采用热对称结构可以减少热变形对加工件的精度影响。

（√）略22、常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。

（√）参考:这三种电机是现在常用的位移执行电机。

23、在先进的数控系统中，显示介面可以用WINDOWS。

（√）参考:数控系统基于计算机技术而发展，使用WINDOWS系统并非难事。

24、伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。

（√）参考:伺服电机性价比高于步进电机，是现在常采用的执行件。

25、数控机床能否充分发挥作用，起到应有的经济效益，是与生产管理、技术水平、人员配套、基础元部件的及时供应等有密切关系的。

（√）略26、五面加工中心具有立式和卧式加工中心的功能，通过回转工作台的旋转和主轴头的旋转，能在工件一次装夹后，完成除安装面以外的所有五个面的加工。

（√）略27、开环进给伺服系统的数控机床，其定位精度主要取决于伺服驱动元件和机床传动机构精度、刚度和动态特性。

（√）参考:因为缺少位置反馈装置。

28、伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。

（√）参考:伺服系统接受指令，控制驱动装置的输出，由执行机构执行。

29、主轴准停功能又称主轴定位功能。

即当主轴停止时，控制其停于固定的位置，但这并不是自动换刀所必须的功能。

（×）略30、数控机床与其它机床一样，当被加工的工件改变时，需要重新调整机床。

（×）略三、问答1、简述数控机床的特点有哪些?要点：高精度、高效率、高速度、高刚性、高柔性、高自动化。

2、常见数控机床的工作台有哪些形式?要点：直线工作台、回转工作台、摆动工作台、直接驱动的回转工作台。

3、数控系统为什么要进行加/减速控制，有哪些实现方式？要点：在CNC系统中，为了保证机床在起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。

即在机床加速起动时，保证加在驱动电动机上的进给脉冲频率或电压逐渐增大；当机床减速停止时，保证加在驱动电动机上的进结脉冲频率或电压逐渐减小。

加减速实现的方式有线性加减速（匀加减速）、指数加减速和sin曲线（S）加减速。

4、什么是续效（模态）代码？什么是非续效（模态）代码？举例说明。

要点：G代码分为模态代码（又称续效代码）和非模态代码。

代码表中按代码的功能进行了分组，标有相同字母（或数字）的为一组，其中00组（或没标字母）的G代码为非模态代码，其余为模态代码。

非模态代码只在本程序段有效，模态代码可在连续多个程序段中有效，直到被相同组别的代码取代。

除G代码以外，T、S、F、M（部分）也具有续效功能。

5、简述数控机床机械结构的主要特点。

要点：数控机床机械结构的主要特点如下：(1)高的静、动刚度；(2)良好的抗振性能；(3)良好的热稳定性；(4)高的灵敏度；(5)高效化装置、高效化操作。

6、应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题？要点：刀补建立和刀补撤消程序段必须用G01或G00；刀补进行过程中不可有其他轴运动；刀具补偿值必须由H偏置代号指定，用CRT/MDI方式输入；若H代码为负，则G41与G42可相互取代。

7、数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？要点：手工编程和自动编程两种。

对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算比较简单，出错机会少，或者形状简单的点位加工及平面轮廓加工采用手工编程。