数控复习题完成版

第一章 1.机床数字控制原理：数控机床的加工，首先要被加工零件图纸上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。 2.数字机床组成：○1．输入输出设备○2．数控装置○3．伺服系统及测量反馈装置○4机床本体○5机电接口 3.数控机床分类：按加工方式分类○1.切削机床类○2.成型机床类○3.特种加工机床类○4.其它机床类按控制系统功能分类○1. 点位控制数控机床○1. 点位直线控制数控机床○3. 轮廓控制数控机床按伺服控制方式分类○1.开环控制数控机床○2.闭环控制数控机床○3.半闭环控制数控机床按数控系统的功能水平分类高、中、低档 4. 插补:数据密化,用已知线型（已有插补轨迹）代替未知线型。 5. 分辨率：闭环数控机床的最小监测单位，也叫设定单位。它代表了数控系统和数控机床的精度。 6.脉冲当量：数控系统中，一个指令脉冲代表的位移量(开环)； 7.加工中心：带有刀具库且有自动换刀功能的数控机床 8.CNC：计算机数控 9.FMS：柔性制造系统 10.CIMS：计算机集成制造系统 11.点位控制：严格控制点到点之间的距离，而与所走的路径无关。 12.轮廓控制：不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。 第二章 1.数控编程方法：1)手工编程2) 自动编程○1以自动编程语言为基础的方法○2以计算机辅助设计为基础的方法 2.数控机床坐标系：机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的特殊位置以及运动范围等。采用右手笛卡尔坐标系 3.正方向：假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。 4.机床参考点：对机床工作台与刀具相对运动的增量测量系统进行标定和控制的点。 5.模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它G代码所代替为止。 6.非模态代码：其功能仅在所出现的程序段内有效。 7.编程问题： 1）钻削 固定循环指令G81X_Y_Z_R_F_K_；取消固定循环G80 (X、Y)为孔位置数据， Z ：增量编程时指从R点到孔底的增量值。绝对编程时指孔底的坐标值； R ：增量编程时指从初始平面到R点； 的增量值,绝对编程时指R点的坐标值； Q_：每次切削进给的深度； P_: 指定刀具在孔底的暂停时间； F_: 切削进给速度； L_：加工相同距离的多个孔时，指定循环次数。 刀具长度补偿指令G43(G44) Z_ H_；取消长度补偿G49 Z_：指定轴的位置 H_：偏移值地址 G43：正偏移 G44：负偏移 例：H1----刀具偏移值为20.0 G90 G43 Z100.0 H1; 刀具将沿Z轴运动到120.0的位置 2）铣削 道具半径补偿 左刀补: G41 IP_D_； 右刀补: G42 IP_D_； 撤消刀补指令为G40。 IP_指令坐标轴的运动值；D_为表示刀具半径补偿值的代码。 3）车削 车削复合固定循环指令 1）外径粗车循环（G71） G71U（△d）R（e）； △d —每次半径方向的吃刀量，半径值； e —每次切削循环的退刀量，半径值。 G71P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）； P（ns）„；Q（nf）„；在程序段N（ns）和N（nf）之间指定的加工路线。 △u — X轴方向的精车余量； △w — Z轴方向的精车余量； 外径精车循环（G70） G70P（ns）Q（nf）； ns —指定路线的第一个程序段序号； nf—指定路线的最后一个程序段序号； 螺纹加工 自动螺纹复合加工循环G76 G76 P (m) (r) (α) Q(Δdmin) R(d)； m——精加工螺纹重复次数（1～99），m为模态指令，用参数可以指定； r——倒角量； α——刀尖的角度，即螺纹牙型角； Δdmin——最小切入量； d——精加工余量； G76 X(U) Z(W) R(I) F(f) P(k) Q(Δd)； X(U)、Z(W)——终点坐标； I——螺纹部分半径之差，即螺纹切削起点与切削终点的半径差，加工圆柱螺纹时，I=0，加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正； k——螺牙的高度 (X轴方向的半径值)； Δd——第一次切入量(X轴方向的半径值)； f——螺纹导程。 第三章 1.基准脉冲插补：每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲，各坐标仅产生一个脉冲当量或行程的增量。脉冲序列的频率代表坐标运动的速度，而脉冲的数量代表运动位移的大小。 2.数据采样插补：采用时间分割思想，根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段进行数据密化，来逼近轮廓曲线。 第四章 1. CNC装置的主要功能（1）控制轴功能（2）准备功能（3）插补功能（4）主轴速度功能（5）进给功能（6）补偿功能（7）固定循环加工功能（8）辅助功能（9）字符图形显示功能（10）程序编制功能（11）输入、输出和通讯功能（12）自诊断功能 CNC装置的主要特点1）灵活性大2）通用性强3）可靠性高4）可以实现丰富、复杂的功能5）使用维修方便6）易于实现机电一体化 2.CNC装置的硬件结构 3.CNC装置的体系结构分为：单微处理机和多微处理机系统，中高档的CNC装置以多微处理机结构为多。 1）单微处理机结构：微处理器、存储器、总线、接口等。 2）多微处理机结构：○1主从结构○2多主结构○3分布式结构○4多通道结构 4.多微处理机互连方式：总线互连、环形互连、交叉开关互连、多级开关互连、混合互连等。【总线互连的典型结构:共享总线型、共享存储器型及混合型结构。 功能模块：CNC管理模块、存储器模块、CNC插补模块、位置控制模块、操作控制数据输入、输出和显示模块、PLC模块 】 5.总线仲裁工作方式：串行方式和并行方式 6.多微处理机CNC装置结构的特点：（1）计算处理速度高（2）可靠性高（3）有良好的适应性和扩展性（4）硬件易于组织规模生产 7.什么是开放式数控系统及他的特点？ 在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其它的系统应用进行互操作的系统。特点：系统构件具有标准化与多样化和互换性的特征；允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“积木式”的集成构造，应该是可移植的和透明的。 8.并行处理概念：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。 9.并行处理的分类：资源重复、时间重叠、资源共享 10.中断优先级：由高到低为插补、位控、键盘 11.并行处理和流水处理：若任务间的关联程度不高，则可让其分别在不同的CPU上同时执行—— 并行处理； 若任务间的关联程度较高，即一个任务的输出是另一个任务的输入，则可采取流水处理的方法来实现并行处理。 流水处理的特征：在任何时刻（流水处理除开始和结束外）均有两个或两个以上的任务在并行执行。流水处理的关键是时间重叠，是以资源重复的代价换得时间上的重叠，或者说以空间复杂性的代价换得时间上的快速性。 流水处理技术的涵义：流水处理技术是利用重复的资源（CPU），将一个大的任务分成若干个子任务(任务的分法与资源重复的多少有关)，这些小任务是彼此关系的，然后按一定的顺序安排每个资源执行一个任务，就像在一条生产线上分不同工序加工零件的流水作业一样。 12. CNC系统实时中断处理的中断类型1）外部中断2）内部定时中断3）硬件故障4）程序性中断 13.B刀补：根据程序段中零件轮廓尺寸和刀具半径计算出刀具中心的运动轨迹的方法。 14.C刀补：由数控系统根据和实际轮廓完全一样的程编轨迹，直接算出刀具中心轨迹的转接交点，然后对原来的程序轨迹做伸长或缩短的修正的方法。 15.加减速控制目的：保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡 16.什么是指数加减速控制及其原理？

将启动或停止的速度突变成随时间按指数规律上升或下降。△.t V Vc

△.t表示采样周期，他在算法中的作用是对加减速运算进行控制，每个采样周期都进行一次加减运算；误差寄存器E作用是对每个采样周期的速度Vc与输出速度V之差（Vc-V）进行累加，累加结果一方面保存在误差寄存器中，另一方面与1/T相乘，乘积作为当前采样周期加减速控制的输出。

误差寄存器E 1/T 17.可编程控制器（PLC）：由计算机简化而来，省去了其一些数字运动算功能，强化了逻辑运算控制功能，是介于继电器和计算机控制之间的自动控制装置。 18.PLC工作原理：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 19.数控系统中的PLC主要完成什么控制？ 主要是开关量信号的顺序控制，如主轴的开停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行控制。 20.数控机床接口：数控系统与机床电气控制设备（由继电器、接触器组成的强电）之间的电气连接部分 21.直流输入接口干什么的？ 接收机床操作面板上的各开关、按钮信号及各种限位开关信号。 22.直流输出接口干什么的？ 将机床各种工作状态送到机床操作面板上用灯显示出来，把控制机床动作的信号送到强电箱。 23.什么是串行通信及其分类？ 两个功能模块只通过一条或两条数据线进行数据交换叫做串行通信，分为同步通信和异步通信两类 第五章 1.传感器精度：符合输入与输出量之间特定函数关系的准确程度 2.旋转变压器用于测量（角位移），定子和转子两个绕组轴线平行时最大，两者垂直时为零。 3.旋转变压器工作原理：电磁感应原理，励磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组产生感生电压。 4.鉴相方式：给定子两绕组分别通以幅值相同、频率相同、相位差900的交流励磁电压 5.鉴幅工作方式：给定子的两个绕组分别通以频率相同、相位相同、幅值分别按正弦和余弦变化的交流激磁电压 6.莫尔条纹概念：以透射光栅为例，当指示光栅上的条纹和标尺光栅上的条纹之间形成一个小角度，并且两个光栅尺刻面相对平行时，在光源的照射下，位于几乎垂直栅纹上，形成明暗相间的条纹。 7.莫尔条纹特点：○1莫尔条纹的移动与栅距的移动成比例○2放大作用○3均化误差作用。 8.感应同步器直线位移和角位移的关系？ =Xπ/τ 10.光电脉冲编码器应用

第六章 1.数控机床伺服系统：是数控系统的重要组成部分，它是以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统又称位置随动系统、驱动系统、伺服机构或伺服单元。 2.三环结构系统外环是位置环，中环是速度环，内环是电流环。