第四章机床数控及伺服系统一、填空题：1、数控机床中常用的插补计算

1、第四章机床数控及伺服系统一、填空题：1、数控机床中常用的插补计算方法通常分为插补和_插补两大类。2、数控机床在数控系统的控制下，自动地按给定的程序进行机械零件的加工，数控系统是由程序，输入输出设备，_、 _、_和_等组成一个系统。3、CNC 装置的多任务性，固此它的系统软件必须完成管理和控制 两大任务、 管 理部分包括： _、 _、_、 _、控制部分包括_、 _、_、 _、_。4、和是构成工件轮廓的基本几何要素，_ _因此大数CNC 装置一般都具有 _和 _的插补功能。5、零件程序员编制的程序一般提供_和_，_和_。逆圆还是顺圆及圆心相对于起点的偏移量和圆弧半径，还要给出要求的和。_ _、6、

2、数控机床中常用的插补计算方法为逐点_计算方法、 _计算法、 _计算方法。7、数控机床的进给由_、_及_执行部件组成。8、数控进给伺服系统是一个位置、控制系统。按有无位置检测和反馈进行分类，分为_系统和 _系统。9、_进给系统因为采用了位置检测装置，所以在结构上较_进给系统成本较高。10、数控系统发出的进给位移和速度指令，经过转换和功率放大后，作为 _的输入信号，从而驱动执行部件实现给定的速度和位移量。11、 _系统可以消除机械传动机构的全部误差，而_系统只能补偿系统环路内部部分元件的误差。12位置检测装置的精度指标主要包括系统精度和系统分辩率。13、交流伺服驱动系统，用_作为伺服驱动装置，是近

3、年来发展的一种新系统。14、开环进给系统中，步进电机的_、机械传动部件的精度、丝杠，支承的传动间隙及传动和支承件的变形等，直接影响 _的精度。15、数控系统的 _补偿和 _补偿可以提高数控伺服定位精度。16交流伺服电机主要有_交流伺服电机和 _交流伺服电机。17、 _得到调节器的电压信号后，输出功率足够的运动速度，控制对象的运动。18、 _测量执行部件的实际位移，将它转换成电信号反馈到输入端，在比较器内与输入指令信号进行比较。19、进给系统的特性是系统的_及在指令与负载作用下的 _。二、简答题1、数控系统由哪几部分组成？2、CNC 装置的基本组成部分以及执行哪些工作？各部分完成的主要功能？3、

4、CNC 装置的硬件有哪几种结构形式？4、简述 CNC 装置的功能。5、简述刀具半径补偿的执行过程。6、简述数控机床对伺服系统的要求。7、试述永磁交流伺服电机的工作原理。三、判断题1、（ ）数控进给伺服系统是一个位置控制，有开环系统与半闭环进给系统。2、（ ）直流伺服电机的调速范围宽，机械特性硬，过载能力强，动态响应性能好。3、（ ）步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置。4、（ ）光电编码器是一种电磁或位置检测装置，根据两个平行绕组之间的交变磁场感应原理来实现位置检测功能。5、（ ）光栅尺是一种旋转式的角位移检测装置，在数控机床中得到广泛的使用参考答案一、填空题：1、脉冲增量

5、插补，数字增量插补2、计算机数字控制装置， 可编程控制器 PC，主轴驱动装置，进给驱动装置3、输入， I/O 处理，显示，诊断，译码，刀具补偿，速度处理，插补，位置控制4、直线，圆弧，直线，圆弧5、直线的起点，终点，圆弧的起点，终点，轮廓进给速度，刀具参数6、比较插补计算法，数字积分插补，时间分割插补，样条插补7、伺服电路，伺服驱动装置，机械传动机构，执行部件8、开环进给，闭环、半闭环进给9、闭环，开环10、 伺服驱动装置11、 闭环，半闭环12系统精度，系统分辩率13、 交流异步电机14、 步距角精度，进给位移15、 传动间隙，螺距误差16、异步型，同步型17、 伺服驱动装置18、 检测装置

6、19、 静态特性，动态特性二、简答题1、数控系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制器（PC）、主轴驱动装置、 进给驱动装置等组成一个系统，习惯上称为 CNC 系统，数控系统的核心是计算机数字控制装置。2、CNC 系统由硬件和软件两大部分组成， 软件在硬件的支持下运行，离开软件、硬件无法工作，两者缺一不可。 CNC 装置的工作在硬件的支持下， 执行软件的全过程， 工作全过程包括输入、 译码、刀具补偿、进行速度处理、插补、位置控制、 I/O 处理、显示和诊断的工作。 硬件以计算机为核心，包括执行、测量元件及其计算机的接口，它提供了接收、执行零件加工程序、控制机床动作的物理手段，

7、软件是在计算机中运行的程序，它实现控制算法，协调各个硬件部分的工作， 从而控制机床按要求有条不紊地工作。 系统由微机、程序输入 /输出装置，机床控制装置三部分组成。（ 1）CNC 系统中的微机：微机是 CNC 系统的核心，它包括微处理、内存储器、输入 /输出接口以及时钟、译码等辅助电器。（ 2）CNC 系统中的 I/O 设备：包括键盘、机床操作面板、显示装置、外围存储设备等，操作人员通过键盘、手动输入零件的加工程序， 通过操作面板了解机床各部件的状态， 显示装置主要用于零件加工程序的显示和编辑，显示数控机床各种加工信息。（ 3）机床控制装置： 机床控制装置包括位置控制装置和机床状态检测控制装置

8、两部分， 位置控制装置由伺服机构和执行元件组成。机床的检测和控制主工涉及机床的强电部分。3、CNC 装置硬件结构一般分为单微处理机和多微处理机结构两大类。4、CNC 装置的功能通常包括基本功能和选择功能，基本功能包括控制功能、准备功能、插补功能、进给功能、刀具功能、主轴功能、辅助功能、字符显示功能、自诊断功能，是数控必备的基本功能。 选择功能包括补偿功能、 固定循环功能图形显示功能、通信功能、人机对话编程功能。5、刀具半径补偿执行过程一般分为三步：刀具补偿建立，刀具补偿进行，刀具补偿撤销。6、数控机床的伺服驱动系统应满足以下要求：精度高。伺服驱动系统的位置精度是指控制指令要求工作台的位移量和该

9、指令经过伺服系统转化为工作台实际位移量之间的符合程度、两者误差愈小，则伺服的位移精度愈高，高精度的数控机床的定位精度较高。调速范围宽。 为获得最佳的切削条件， 要求伺服驱动系统具有足够的调速范围， 既要能满足低速切削的要求， 又能满足高速切削的要求。速度响应要快。 要求电机从零速到稳速和从稳速到零速的时间 0.25 以内。工作稳定性要好， 具在较强的抗干挠能力。 数控机床的精度与其使用的伺服驱动系统的类型有关， 高精度系统必须采用高精度的检测元件， 机械传动部件必须采用相应措施， 采用高精度滚珠丝杠。7、永磁交流伺服电机的工作原理与电磁式伺服电机的工作原理类似， 只是磁场不是由转子上的励磁绕组产生，而是由转子上的永磁铁产生。定子三相绕组接上交流电源后，就会产生一个旋转磁场，以