数控技术期末整理试题及答案

数控技术最终整理问答I .知识点1、数控和数控机床的定义；数控机床的组成；数控机床的主要技术参数；数控机床的分类？答：数控就是数字控制。数控机床是采用数控技术的机床。数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。数控机床的主要技术参数：1。主要规格和尺寸；2.主轴系统；3.进料系统；4.工具系统；数控机床分类：1。根据机械运动轨迹分类(1。数控机床的点控制；2.数控机床的线性控制：3.轮廓控制数控机床。)；2、根据伺服系统的类型分类(1。开环伺服系统数控机床；2.闭环伺服系统数控机床；3.半闭环伺服系统数控机床。)；3、按功能等级分类(高、中、低)；4、按加工方法分类(1。金属切削数控机床；2 .金属成型数控机床；3.数控专用加工机床。)2.什么是脉冲等效(分辨率)；什么是定位精度和重复定位精度？答：脉冲当量是指可以区分两个相邻离散细节的最小间隔，这是一个重要的精度指标。定位精度是指数控机床工作台等运动部件在确定的终点达到的实际位置的精度。重复定位精度是指在同一台机床上用相同的程序和代码加工一批零件所获得的连续结果的一致性。3.开环伺服系统数控机床、闭环伺服系统数控机床和半闭环伺服系统数控机床的特点是什么？答：(1)开环：这种机床没有来自位置传感器的反馈信号。加工完零件程序后，数控系统向伺服系统输出数字指令，驱动机床运动；其结构简单、经济、易于维护，但速度和精度较低。适用于低精度要求的中小型机床。它主要用于旧机床的数控改造。(2)闭环：该类机床配有位置检测装置，可直接测量工件的位移；其精度高，但系统设计和调整困难，结构复杂，成本高。主要用于镗床、铣床、超精密车床、超精密铣床、加工中心等。这需要高精度。(3)半闭环：这种数控机床通过安装在进给丝杠或电机端部的转角测量元件测量丝杠的转角，间接获得位置反馈信息；可以获得令人满意的精度和速度。大多数数控机床都使用它，如数控车床、数控铣床和加工中心。4.确定数控加工方法和加工方案的原则是什么？答：数控加工方法的选择是保证加工表面加工精度和表面粗糙度的要求。确定加工方案的原则：零件上相对精确表面的加工通常通过粗加工、半精加工和精加工逐步实现。仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确确定从毛坯到最终成形的加工方案。5.数控加工过程和步骤的划分原则是什么？答：加工工序的划分原则：(1)根据零件的装载和定位方式划分工序；(2)按粗加工和精加工划分工序；(3)按所用刀具划分工序。加工步骤的划分原则：(1)同一表面按粗加工、半精加工和精加工依次加工，或所有加工表面按粗加工和精加工分别加工；(2)对于具有两个铣削表面的零件答：切削量包括主轴转速(或切削速度)、反切削量和进给量。合理选择切削参数的原则是：在粗加工过程中，生产效率普遍提高，但也要考虑经济性和加工成本；在半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，考虑切削效率、经济性和加工成本。8.刀的位置在哪里？确定加工路线的原则是什么？分别确定车削和铣削路线的原则是什么？答：所谓“工具点”是指工具设定时工具尖端的理论点。确定加工路线的原则如下：1 .加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，效率高；2.简化数值计算，减少编程工作量；3.应制定最短的加工路线，既能减少程序段，又能减少空刀时间。转弯：1。最短的转弯路线；2.大余量毛坯的分步车削加工路线；3.完整轮廓的连续车削进给路线；4.特殊加工路线；5.车削螺纹加工路线。铣削：1。正向铣削和反向铣削；2.铣削外轮廓的加工路线；3.铣削内轮廓的加工路线；4.铣削内槽的加工路线；5.铣削曲面的加工路线。9、数控加工工艺文件包括什么？回答：1。加工工艺卡2。加工工艺卡3。数控加工工艺卡4。数控加工刀具卡。10.节点计算方法有哪些？回答：1。用等间距法计算直线近似节点：2.用等步长法计算直线近似节点：3.等误差法(变步长法)线性逼近节点计算；4.圆弧逼近轮廓的节点计算。11、数控机床功能代码主要包括哪两种？答：数控机床功能代码主要包括准备功能代码和辅助功能代码。12、数控机床的坐标系和运动方向(如X/Y/Z轴)是如何规定的？答：标准坐标系采用右手直角坐标系。该坐标系的每个坐标轴平行于机床的主导轨。右手定则用于确定直角坐标系X、Y和Z的关系和方向；通常，当坐标轴被命名或编程时，无论机床是移动刀具还是移动待加工工件，都假设刀具移动时待加工工件相对静止，即刀具相对运动的原理，同时刀具远离工件的方向被定义为坐标的正方向。13.常用的编程指令及其应用是什么？回答：1。快速定位入G00X(U)_Z(W)_ 2。线性插值入G01X_Z_F_ 3。圆弧插补G02(G03)XZRF或XZIKF 4。程序延迟暂停G04X(U)秒或P毫秒5。英制G20公制G21 6。进给速度控制G98毫米/分钟G99毫米/小时(默认)7。参考点返回G27X/Z/XZ 8。自动返回参考点G28X/Z/XZ XZ作为中点9。主轴控制G96 S切削速度m/min恒定线速度G97 S主轴速度r/min取消10。主轴最大速度G50S111。螺纹车削G32XZ端坐标F螺距14.刀具位置补偿也称为刀具偏移补偿或刀具偏移补偿。这也称为刀具几何位置和磨损补偿。您需要工具补偿的三种情况是什么？(P64)在轮廓控制中，为了保证一定的精度和方便编程，工具通常需要什么补偿功能？在不同刀具的三种情况下需要刀具补偿，即刀具再研磨和刀具磨损。在轮廓控制中，为了保证一定的精度和方便编程，通常需要有刀具长度和半径的补偿功能。15.数控系统主要由硬件和软件组成。其核心是计算机数字控制装置。通过系统控制软件和系统硬件，合理组织和管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息，控制执行部件，使数控机床能够根据操作者的要求自动加工。数控系统使用计算机作为控制部件，通常实现部分或全部数控功能16、从数控系统的整体安装结构来看，有整体结构和分体结构两种。根据数控系统所用的CPU和结构，数控系统的硬件结构一般分为单CPU和多CPU结构17.可编程逻辑控制器循环扫描用户的程序，并按顺序执行。其工作过程分为三个阶段：输入采样、程序执行和输出刷新。数控机床的可编程控制器可分为两种类型：一种是嵌入式)为实现数控机床的顺序控制而设计制造的可编程控制器，另一种是单机型)可编程控制器，可满足数控机床的控制要求，如输入输出信号接口技术规范、输入输出点、程序存储容量、操作和控制功能等。现代数控机床的辅助动作，如换刀、切削液启停等，均由可编程控制器控制。18、什么是插补，数控系统一般有哪两种插补功能，插补算法可分为哪两类？逐点比较法插补处理需要哪四拍？答：插值是索引数据加密的过程。数控系统一般有直线和圆弧两种插补功能。插值算法可分为两类：基于脉冲的插值和数据采样插值。逐点比较法插补处理需要四个节拍：偏差判断、进给、偏差计算和终点判断。19.使用逐点比较法插值直线AB，从A (0，0)开始，到B (6，10)结束。试着写出插值计算过程并画出轨迹。20.尝试推导圆弧第一象限逐点比较法插补偏差函数的递推公式，写出插补圆弧AB的计算过程，并画出其轨迹。让轨迹的起点是a (0，6)，终点是b (6，0)。21、什么是模态命令？答：一个继续指令，一旦在程序段中指定，将保持有效，直到同一组的另一个指令稍后出现或被其他指令取消。编写程序时，可以省略与上一段相同的模态指令。不同组的模态指令被编程在相同的程序段中，而不影响它们的继续。例如G01、G41、G42、G40、F、S等。22、数控铣床加工时，刀具半径补偿包括哪些内容？分别使用什么指令来实现它们？你有什么？答：刀具半径补偿包括刀具半径左补偿(G41)补偿刀具前进方向的左侧和刀具半径右补偿(G42)补偿刀具前进方向的右侧。23.什么是伺服系统？有什么样的伺服系统？他们的特点是什么答：伺服系统是指以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统。有开环、闭环和半闭环伺服系统。开环伺服系统结构简单，运行稳定，易于控制，价格低廉，使用维护简单。然而，精度不高，低速不稳定，高速转矩小。它一般用于经济型数控机床和普通机床的改造。半闭环伺服系统快速性好，动态精度高，目前应用广泛。闭环伺服系统的位置检测装置直接安装在机床的运动部件上，由于它包含了传动链的所有误差，所以可以达到很高的控制精度。24.数控机床的两种驱动电机是什么？答：数控机床有两种驱动电机：交流电机和DC电机。(步进电机和伺服电机)25.步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移或线性位移的电磁装置。阶跃角和脉冲当量是多少？步进电机的转速公式是什么？与步进电机的速度、转角和转向有关的因素有哪些？步进电机的工作方法是什么？步进电机的主要特点是什么？答：当电脉冲信号加到步进电机上时，它以一个固定的角度旋转，通常称为步进，每一步所转动的角度称为步进角度。每个步进角度对应于工作台的一个位移值，称为脉冲当量。步进电机的转速公式为。步进电机的转速与输入脉冲频率成正比。转向与脉冲信号的相位顺序有关。旋转角度与输入脉冲数成正比。步进电机可以通过单三拍、六拍和双三拍通电来操作。步进电机的主要特点是：1 .阶跃扭矩误差；2.静态力矩角特性；3.起始频率；4.连续运行频率；5.矩频特性；6.加速/减速特性。26、什么是伺服电机？永磁DC伺服电机的三个主要部分是什么？答：伺服电机也叫执行电机。它具有根据控制信号要求动作的性能。信号到达之前，转子不会移动。信号到达后，转子立即旋转。当信号消失时，转子可以及时自行停止。永磁DC伺服电机的结构主要包括定子、转子、电刷和换向器片。27.根据位置检测装置的安装形式和测量方法，有直接测量和间接测量、增量测量和绝对测量、数字测量和模拟测量等。28.旋转编码器通常有两种类型：增量式和绝对式。旋转编码器是如何工作的？接触码盘可以分辨的角度的计算公式为，分辨率为。答：旋转编码器的工作原理是将被测轴的位移转换成增量脉冲形式或绝对码形式。29、旋转变压器根据定子绕组分成不同的励磁电压，可以获得哪两种工作模式？这两种工作模式对信号有什么要求？答：可以获得相位操作模式和幅度操作模式。相位运行模式：定子的正弦和余弦绕组分别馈入相同幅度、频率和相位差的交流励磁电压。振幅操作模式：频率和相位相同但振幅不同的交流励磁电压分别施加于定子的正弦和余弦绕组。30.感应同步器也是一种电磁位置检测传感器。它的主要部件由一把固定尺和一把滑动尺组成。有两种类型的结构：盘式和直式。31.用于数控机床直线位移检测的光栅包括透射光栅和反射光栅。标尺光栅和指示光栅彼此平行，它们之间的间隙为0.05毫米至0.1毫米，标尺光栅和指示光栅的线彼此倾斜一个小角度，两个光栅的线相交形成透明和不透明的菱形条纹。交叉点上的黑色条纹称为莫尔条纹。光栅莫尔条纹的特征是什么？(1)位移放大；2.与运动成正比；3.误差的平均影响。)回答：1。发挥放大作用；2.莫尔条纹的移动与间距成正比。32.磁网格是用于计算电磁波数量的位置检测元件。它由哪三部分组成？增量式光电编码器或光栅尺输出的“六脉冲”信号有什么作用？如何判断方向？答：磁栅由磁尺、磁头和检测电路组成。指长线驱动(线性差分)输出，即A、A-、B、B-、Z、Z-六个TTL脉冲信号的输出。A和B信号相差90度，Z信号是参考零点位置。该方向可以通过比较相A和相B波形的时间来确定：例如，在正向，相A比相B超前90度；在相反的方向上，相位B比相位A提前90度。A-是A信号的逆信号，B-是B信号的逆信号，Z-是Z信号的逆信号。33.位置控制和速度控制分别有什么功能？实现位置比较的方法有哪些？答：位置控制的功能是根据计算机插补运算获得位置指令，并与位置检测装置反馈的机床坐标轴的实际位置进行比较，形成位置信息34.步进电机驱动单元由哪两部分组成？实现循环分配的两种方式是什么？驱动电路的主要功能是什么？哪两种类型的司机？答：步进电机驱动装置由两部分组成：环形脉冲分配器和功率放大驱动电路。实现环形分布的方法包括：一种是通过驱动装置中包含的环形分布器来实现，该环形分布器成为硬件环形分布，或简称为硬环形分布；另一种称为软件环分布，简称软环分布，即环分布由数控装置中的计算机软件完成，驱动装置没有环分布器。驱动电路的主要功能是放大控制脉冲的功率，使步进电机获