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数控车床的基本组成
一、数控车床的基本组成
如图 3-1 所示，数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。
二、数控车床的布局
数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致，而床身结构和导轨的布局形式则发生了根本变化，这是因为其直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观所致。 数控车床的床身结构和导轨有多种形式，主要有水平床身、倾斜床身、水平床身斜滑鞍及立床身等，其 布局形式 如图 3-2 所示 ： a ） 为平床身 ， b ） 为斜床身 ， c ）
为平床身斜滑板 ， d ） 为立床身。
水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度，一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但是水平床身由于下部空间小，故排屑困难。从结构尺寸上看，刀架水平放置使得滑板横向尺寸较长，从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。
水平床身配上倾斜放置的滑板，并配置倾斜式导轨防护罩，这种布局形式一方面有水平床身工艺性好的特点，另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小，且排屑方便。
水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板布局形式被中、小型数控车床所普遍采用。这是由于此两种布局形式排屑容易，热铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作方便，易于安装机械手 ，以实现单机自动化；机床占地面积小，外形简洁、美观，容易实现封闭式防护。
倾斜床身多采用30°、45°、60°、75°和90°（称为立式床身）角，常用的有45°、60°和75°。
《数控原理与系统》习题集
习题一
1. 数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。
2. 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。
3. 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（或数据密化）的过程。
4．数控系统按照有无检测反馈装置分为开环数控机床和闭环数控机床两种类型。
5．对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA，其偏差函数为：eieiiyxxyF，若0iF，刀具往+X进给；若0iF，刀具往+Y进给。
习题二
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. CNC系统中，实时性要求最高的任务是插补和位置控制。
3. CNC软件中，译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文
字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下：
N1 G01 X132 Y200 Z300
如果当前取出的代码是X，那么数字码寄存器中存放的数据是01，此时应该把该数据送入代码 G 的缓冲寄存器中。
4. 旋转变压器是一种常用的转角（或角位移检测元件，从其结构来看，它由
定子和转子两个部分组成。
5．步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是步进电机。
6．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。
习题三
1. 经济型数控系统一般采用（A ）CPU，而且一般是单微处理器系统。 A、8或16位 B、32位 C、64位 D、以上都不正确
2. 下面哪种设备不是CNC系统的输入设备？（C ）
A、MDI键盘 B、纸带阅读机 C、CRT显示器 D、磁带机
机床数控电气系统的组成及基本操作实验
1、实验目的
通过实验了解西门子公司802s型车床数控电气系统的基本组成，工作原理，各主要部件之间的相互连接以及基本操作，从而掌握一般机床数控伺服系统的基本组成与主要功能。
2、预习要求
预习本实验指导书及教科书《数控原理与典型数控系统》中关于数控机床的基本组成及加工原理，计算机数控系统，进给运动控制和主要驱动控制等相关章节内。
3、实验材料
数控伺服综合试验台 8台，2人每台
Ck0630型数控车床 1台
4、实验系统
4.1siemens 8025 两轴车床数控实验系统
siemens 8025 两轴车床数控实验系统是集装在数控伺服系统综合试验台上的，它是一个实用的两轴车床数控伺服装置。该装置是由数控系统，电气控制与i/o接口板操纵台,进给伺服驱动控制器,主轴数度控制驱动器等部分组成.伺服执行装署由步进电机，主轴电机，刀架电机，主轴数度检测传感器---光电编码器及一台终端加工设备---数控车床ck0620组成。每个试验台还配备了计算机，并联成局域网，利用计算机可以进行数控编程通过rs-232串行异步通信接口传输到cnc，在试验台上实现程序模拟运行。还可以通过局域网可将每个试验台编好的零件程序传输到教师控制台pc计算机，再上传到主cnc，以利用实验室唯一的一台终端加工设备---数控车床ck-0620进行加工演示。本实验基本上综合了两轴数控车床经济型数控系统的主要控制电路及电器元件。
<1>数控系统选用了国内常用的siemens 802s经济型数控系统为主机。
<2>电器控制与i/o接口板，该板上安装有进给x，z轴和主轴电机的电器控制电路与主电路及保护电路电器如空气开关，继电器，接触器，开关电源等，刀架位置信号x和z轴超限行程，回参考点，急订等接口信号模块，并将这些机床测的信号通过32芯扁平电缆输入到cnc的x100，x101相应接口端子。
通信系统的基本组成
1.2.1 通信系统的一般模型
实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通
信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图 1-1 所示。
图 1-1 通信系统的一般模型
图中，信源（信息
源，也称发终端）的作
用是把待传输的消息转
换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过
调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通
形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信
源也分为数字信源和模拟信源。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是
最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。
信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。
图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。
在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。
信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对
方传来的电信号还原成了声音。
图 1-1 给出的是通信系统的一般模型，按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体
化为模拟通信系统和数字通信系统。 1.2.2 模拟通信系统
我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。模拟通信系统的组成可由一般通
信系统模型略加改变而成，如图 l-2 所示。这里，一般通信系统模型中的发送设备和接收设
备分别为调制器、解调器所代替。
对于模拟通信系统，它主要包含两种重要变换。一是把连续
消息变换成电信号（发端信息源
