《机床数控技术》期末复习.doc

一、名词解释。 1、插补：以脉冲当量为单位，进行有限分段，以折代直，以弦代弧，分段逼近,

相连成轨迹。（p35）

2、逐点比较法：每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，而每走一步都耍通过 偏差函数计算，判断偏差点的瞬时坐标同规定加工轨迹Z间的偏差，然后决定下 -步的进给方向。每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别4 个步骤组成。（p36） 3、步进电动机（pl34）

（1） 失步：电动机运转时运转的步数，不等于理论上的步数；

（2） 步距角：步进电动机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度。 4、（1）增量式检测：增量式检测只测量相对位移量，移动一个测量单位就发出

一个测量信号；（pl）

（2）绝对式测量：绝对式测量中，被测量的任一点的位置都以一个固定的零点 作基准，每一被测点都有一个相应的测量值。（pl55）

5、并行处理：是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上

任务处理的方法。（p30） 6、 多微处理器结构：有两个或两个以上微处理器。（P17） 7、 译码：将文本格式（ASCH码）表达的零件加工程序，以程序段为单位转换 成后续程序所要求的数据结构（格式）。526）

8、（1）顺序选择刀具：刀具按照预订工序的先后顺序插入刀库的刀座屮，使用时 按顺序转到取刀位置，用过的刀具放冋原来的刀座内，也可以按加工顺序放入下 一个刀座内；（p212）

（2）任意选择刀具：根据程序指令的要求任意选择所需要的刀具，刀具在刀库

中不必按照工件的加工顺序排列，可以任意存放。（p212）

9、光栅误差的平均效应：莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成，例如每毫米100 线的光栅，lOnmi宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就 被平均化了，消除了由于光栅线纹的制造误差导致的栅距不均匀而造成的测量误 差。

（pl71）

10、光栅的莫尔条纹：以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线 纹Z间形成一个小角度3并月•两个光栅尺刻而相对平行放置时，在光源的照射 下，

位于儿乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹，这种条纹称为“莫尔条纹”。

二、填空题。 1、 开环控制数控机床没冇位移检测反馈装置;闭环控制数控机床带冇位置检测 装

置，安装在刀架或丄作台等执行部件上;半闭环伺服系统将旋转型检测装置安 装在驱动电机轴或滚珠丝杠上。 2、 逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线,它与给定的直线或圆弧之间的最 大误差不超过一个脉冲卅量。 3、 光屯编码器的工作原理是通过信号处理电路将光信号转换成电脉冲信号，通 过计量脉冲的数口，即可测出转轴的转角，通过计量脉冲的频率，即可测出转轴 的速度，通过测量A组与B组信号相位的超前或滞后的关系确定被测轴的旋转 方向。 4、 数字积分法（DDA法）最大特点是易于实现多坐标插补联动。

5、 机床数控系统中常使用的位置检测装置，按运动方式可分为直线型和回转型 两

种。

6、 在同一台数控机床上，应用相同程序相同代码加工一批零件，所得到连续结 果的-致程度称为重复定位精度。

7、 数控机床主要曲机床本休、C7C系统、驱动装置、辅助装置、编程机等组成。 8、 软件插补和硬件插补的原理相同，其作用都是根据给定的信息进行计算，在 计算的过程屮不断向各坐标轴发出相互I办调的进给脉冲，使数控机床按指定的轨 迹运动。

9、 刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。 10、 步进电动机一般采用JI坯的控制结构。 11、 数控机床的执行部分是伺服系统。 12、 插补的精度是以脉冲当量的数值来衡量的。 13、 数控机床导轨分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。 14、 高速加工数控机床结构布局采用“箱屮箱”的口的是使运动部件质量轻，结 构刚性好，机床进给系统的结构全部或部分移出工作台外，以最人限度减轻移动 部件的质量和惯量，而这些是高速加工机床结构布局设计的总原则。 15、 光栅根据不同制造原理可分为玻璃透射光栅和金屈反射光栅两种。 16、 交流主轴伺服电机采用变频调速的方法时，基频以下调速称为恒转矩调速; 基频以上调速称为恒功率调速。 17、 两种刀具识别装置的特点

(1) 接触式刀具识别装置：结构简单，但由丁•触针有磨损，故寿命较短，可靠 性较羌，但难「快速换刀；

(2) 非接触式刀具识别装置：没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命 长，反应速度快，适应于高速、换刀频繁的工作场合。 18、 在闭环数控系统中，机床的定位精度取决于检测装置的精度。 19、 数控机床结构设计中，保证机床动静刚度的措施有合理选择构件的结构形 式、合理的结构布局、采用补偿构件变形措施。 20、 数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是直线插补和圆弧插补。 21、 前加减速控制是对合成速度即编程指令速度F进行控制;后加减速控制是对 各运动轴分别进行加减速控制。 22、 直流电动机的机械特性是指转速与转矩Z间的关系。 23、 数控编程误差包括刀轨计算误羌和残余高度。 24、 数控机床主轴旋转精度主要指主轴安装刀具或工件定性表面的缸坯吐蛆 跳动。 25、 光栅采用光的透射和反射现象进行检测。 三、选择题。 1、 伺服系统 2、 CNC

3、 在CNC系统小较广泛采用的另一种插补计算方法即数据采样插补法，尤其适 合

于闭环和半闭环以百流或交流屯机为执行机构的位置采样控制系统。 4、 光栅尺

5、 光栅放大倍数

6、 主轴伺服系统采用齿轮换挡无级调速的目的是增加输出转矩。 7、 光电耦合器

8、滚动导轨预紧作用：提高接触刚度、消除间隙。

四、简答题。 1、滚珠丝杠螺母预紧力大小问题

答：预紧力用r选得合理，可以使滚珠丝杠副工作在最佳状态，它的优点才能充 分发挥。预紧力增加，和滚道之间的接触刚度也壇加，传动精度也会提高。 但是，过大的预紧力将导致与滚道Z间接触应力增大，从而降低工作寿命和 传动效率。滚珠丝杠预紧力的大小应使得滚珠丝杠副在承受最大轴向工作载荷 时，丝杠螺母不出现轴向间隙为最好。

2、主轴准停有哪几种实现方式?

答：主要冇机械准停、电气准停和编码器准停三种。 3、光栅尺工作原理是什么？

答：光栅尺，也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器)，是利用光栅的光学原 理工作的测量反馈装置。+书pl70 “2”

4、数控机床进给伺服驱动系统的基本要求有哪些？

答：(1)具冇足够的传动刚性和高的速度稳定性；(2)具有高精度；(3)动 态响应快无超调；(4)调速范围宽；(5)低速大转矩；(6)可逆运行。 5、 什么是步进电动机的三相三拍和三相六拍？ 答：看书pl34-135 6、 脉冲编码器的输出有几相？各自的作用、原理和特点分别是什么？ 答：脉冲编码器的输出有A、A、B、B、Z、Z,其中A、B、Z是取反信号。A、B 两相的作用：根据脉冲的数H可得出被测轴的角位移；根据脉冲的频率可得被测 轴的转速；根据A、B两相的相位超前滞后关系可判断被测轴旋转方向；后续电 路可利用A、B两相的90。相位差进行细分处理，四倍频电路实现Z相的作用： 被测轴的周向定位基准信号；被测轴的旋转圈数计数信号。A、B、Z的作用：后 续屯路口J利用A、A两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。 7、滚动导轨的优缺点以及特点是什么？

答：特点是在导轨而之间放置滚动体(滚珠、滚针、滚柱)，使导轨而Z间成为 滚动摩擦。优点是摩擦因数小，运动平稳, 缺无爬行现彖，磨损小, 使用寿命长。

制造成木咼。

五、 计算题。 点是抗震性差，防护要求高，结构复杂,

1、直线插补问题。

复习课本p36-39

2、步进电动机的步距角、脉冲当量、转动齿数、进给速度等之间的关系。 复习课

木P133-136