2014东北林业大学数控复习材料.doc
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1、2014-2015-1数控机床复习题一、选择1.按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分,可分为点位控制数控机床和(B)。A.开环控制数控机床 B.轮廓控制数控机床 C.闭环控制数控机床 D.半闭环控制数控机床2. CNC系统是指(C)系统。A.自适应控制 B.直接数字控制 C.计算机数字控制 D.前馈控制3.数控系统常用的两种插补功能是(C)。A.直线插补和螺旋线插补 B.螺旋线插补和抛物线插补C.直线插补和圆弧插补 D.圆弧插补和螺旋线插补4.一般用于开环伺服控制的电动机是(D)。A.异步交流伺服电动机 B.永磁宽调速直流电动机 C.无刷直流电动机 D.功率步进电动机5.NC加工程序是NC机床
2、自动加工零件的(C)。A.输入介质 B.存储载体 C.加工指令 D.系统指令6.开环步进系统中,通过控制进给脉冲的(A)来控制步进电机转子的角位移。A.数量 B.频率 C.大小 D.方向7.工件坐标原点也称作(D)。A.换刀点 B.对刀点 C.机床零点 D.编程零点8.数控机床坐标系建立时,首先要指定的轴是(C)。A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.W轴9.若数控冲床快速进给速度v=15m/min,快进时步进电动机工作频率f=5000Hz,脉冲当量为(B)。A.0.01mm B.0.05mm C.0.02mm D.0.1mm10.球头铣刀的球半径通常(A)加工曲面的曲率半径。A.小于 B.大于
3、C.等于 D.A、 B、 C都可以11.加工中心编程和与普通数控铣床程序的主要区别在于(D)。A.指令格式 B.程序段格式 C.指令功能 D.换刀程序12.数控铣床中的G43是对(A)进行补偿。A.刀具的几何长度 B.刀具的刀尖圆弧半径 C.刀具的圆柱半径 D.刀具的前角13.数控机床的 C轴是绕(C)轴转动的旋转轴。A.X B.Y C.Z D.U14.数控机床中,把脉冲信号转换成机床移动部件运动信号的部分叫做(C)。A.控制介质 B.数控装置 C.伺服驱动装置D.数控程序二、填空1.三相步进电机转子齿数为100,以双三拍通电方式步距角为(1.2)度,三相六拍步距角为(0.6)度。2.步进电动
4、机的相数和齿数越多,在一定的脉冲频率下,转速(越平稳)。3.感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为(鉴相方式)和(鉴幅方式)。4.零件轮廓的各个几何元素间的连接点称为(基点);加工非圆曲线轮廓时,用直线或圆弧逼近的交点,称为(节点)。5.G41D01其中的D01是指(刀具偏置代码地址字)。三、问答1.数控机床按加工控制路线应分为哪几类?其控制过程有何不同?答:1)点位控制机床:只控制刀具从一点向另一点移动,而不管其中间行走轨迹的控制方式。在从点到点的移动过程中,只作快速空程的定位运动,因此不能用于加工过程的控制。 2)直线控制机床:可控制刀具相对于工作台以适当的进给速度,沿着平行于某一坐标轴
5、方向或与坐标轴成45的斜线方向作直线轨迹的加工。 3)轮廓控制机床:可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动,能加工任意斜率的直线,任意大小的圆弧,配以自动编程计算,可加工任意形状的曲线和曲面。2.数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类?哪类的控制质量高,为什么?答:数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为:开环伺服系统型、闭环伺服系统型和半闭环伺服系统型。 闭环伺服系统型控制质量高,因为其测量元件(直线感应同步器、长光栅等)装在工作台上,可直接测出工作台的实际位置,且该系统将所有部分都包含在控制环之内,可消除机械系统引起的误差。3.绝对编程和增量编程有什么区别?答:增量值编程是指运动
6、轨迹的终点坐标是相对于线段的起点来计量;绝对坐标编程是指所有坐标点的坐标值均从某一固定的坐标原点来计量。4.数控机床由哪几部分组成,试用框图表示各部分之间的关系,并简述其主要组成部分的基本功能。答:机床组成框图,数控机床由 CNC系统,机床主机及辅助装置三部分组成。1、CNC系统:(1)输入。指零件加工程序及各种参数的输入。(2)插补。插补既是根据给定的数学函数,诸如线性函数、圆函数或高次函数,在理想的轨迹或轮廓上已知点之间,确定一些中间点的方法。通常在给定直线或圆弧的起点和终点间进行数据密化。(3)伺服控制。见计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令,经变换和放大后转化为伺服电机的转动,从而带
7、动工作台移动。2、机床主机及辅助装置:其基本功能是机床加工部分,且通过各种辅助装置保证加工要求。5.什么是开环、闭环、半闭环数控机床?它们之间有什么区别?答:开环控制数控机床这类数控机床不带位置检测反馈装置。CNC装置输出的指令脉冲经驱动电路的功率放大,驱动步进电机转动,再经传动机构带动工作台移动。指令脉冲驱动器步进电动机机床工作台闭环控制数控机床这类数控机床带有位置检测反馈装置。位置检测装置安装在机床工作台上,用以检测机床工作台的实际运行位置,并与CNC装置的指令位置进行比较,用插值进行控制。位置比较电路速度控制电路伺服电动机机床工作台指令值位置反馈速度反馈+-半闭环控制数控机床将检测元件安
8、装在电机的端头或者丝杠的端头,则为半闭环控制机床。位置比较电路速度控制电路伺服电动机机床工作台指令值速度反馈角位置反馈+-这三种控制方式的数控机床主要区别在于有无反馈和在哪里反馈。6.刀具长度补偿的作用是什么?答:刀具长度补偿指令解决了因换刀所带来的刀具长度不同在加工中沿刀具轴线方向所产生的坐标值变化但可共用同一坐标系统问题,及刀具长度磨损引起的误差补偿问题,同样使得编程工作量减少、精确程度提高。7.刀具半径补偿的作用是什么?答:刀具半径补偿指令解决了刀具中心运动轨迹与加工轮廓不重合所带来的复杂计算问题,使编程者在编程时不必考虑这类计算,并且可解决粗精加工或刀具磨损前后共用同一程序问题,使得编
9、程工作量减少、精确程度提高。8.画出开环控制系统的原理框图,并说明其工作原理。答:开环数控机床采用开环进给伺服系统,图所示为典型的开环进给系统。是由功率步进电机驱动的开环进给系统。数控装置根据所要求的进给速度和进给位移,输出一定频率和数量的进给指令脉冲,经驱动电路放大后,每一个进给脉冲驱动功率步进电机旋转一个步距角,再经减速齿轮、丝杠螺母副,转换成工作台的一个当量直线位移。对于圆周进给,一般都是通过减速齿轮、蜗杆蜗轮副带动转台进给一个当量角位移。9.光栅的基本结构如何?什么是摩尔条纹的放大作用?答:光栅由固定光栅和指示光栅组成。在光源的照射下,指示光栅相对固定光栅运动时,形成摩尔条纹,摩尔条纹
10、的节距比光栅的栅距大很多倍,即摩尔条纹将微小的指示光栅的运动距离放大,便于检测的这种作用叫摩尔条纹的放大作用。10.试述逐点比较法插补的四个节拍。答:逐点比较插补计算法,即每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行一次比较,视该点在给定轨迹的上方或下方或在给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向,使之趋近加工的轨迹。四节拍可概括为(1)偏差判别。(2)坐标进给。(3)新偏差计算。(4)终点判别。假设直线上有一坐标点(Xm,Ym)和终点坐标(Xe,Ye)偏差判别Fm。插补开始从起点出发,当Fm0时,应沿 +X方向走;当Fm0时,则应沿+Y方向走一不;当两个方向的步数和终点坐标(Xe,Ye)值相等
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