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数控原理与系统复习文档

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现代数控技术及数控机床试卷2标准答案

学生姓名:,班级:,学号:,成绩:

一.填空题(每题2分)

1.数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。

2.数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。

3.三相步进电机的转子上有40个齿,若采用三相六拍通电方式,则步进电机的步距角为 1.50。

4.数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量,标制着数控机床精度的分辨率,其值一般为0.0001~0.01mm,在编程时,所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。

5.通常把数控车床的床身导轨倾斜布置,可改善其排屑条件和受力状态。提高机床的静刚度。

6.数控机床的工作台和刀架等部件的移动,是由交流或直流伺服电机驱动,经过滚珠丝杠传动,可减少进给系统所需要的驱动扭矩,提高定位精度、运动平稳性。7.对步进电机施加一个电脉冲信号时,步进电机就回转一个固定的角度,叫做步距角,电机的总回转角和输入脉冲数成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。8.位置检测装置是数控机床的重要组成部分,在闭环系统中,它的主要作用是检测位移量,并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较,如有偏差,经放大后控制执行部件,使其向着消除偏差方向运动,直至偏差等于零为止。

9.刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量,自动计算出刀具中心轨迹。

10.伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲,输出是直线或转角位移。

11.数控机床工作台和刀架等部件的移动,由交流或直流伺服电机驱动,经过滚珠丝杠传动,减少了进给系统所需要的驱动扭矩,提高了定位精度和运动平稳性。

12.光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。

二.选择题(每题2分)

1.闭环伺服系统使用的执行元件是(1,2)

(1)支流伺服电机(2)交流伺服电机(3)步进电机(4)电液脉冲马达2.步进电机的角位移与(4)成正比。

(1)步距角(2)通电频率(3)脉冲当量(4)脉冲数量

3.数控机床CNC系统是(3)

(1)轮廓控制系统(2)动作顺序控制系统(3)位置控制系统(4)速度控制系统

4.采用DDA法加工第一象限的斜线,若偏差函数值大于零,规定刀具向(1)方向移动。

(1)+X (2)-X (3)+Y(4)-Y

5.数控机床有不同的运动形式,需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向,编写程序时,采用(4)的原则。

(1)刀具固定不动,工件移动(2)铣削加工刀具固定不动,工件移动;车削加工刀具移动,工件固定(3)分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系(4)工件固定不动,刀具移动。

6.选择刀具起始点时应考虑(1,2)

(1)防止与工件或夹具干涉碰撞(2)方便工件安装测量(3)每把刀具刀尖在起始点重合(4)必须选在工件外侧。

7.数控机床伺服系统是以(2)为直接控制目标的自动控制系统。

(1)机械运动速度(2)机械位移(3)切削力(4)切削用量

8.指出下列哪些误差属于系统的稳态误差(1)。

(1)定位误差(2)跟随误差(3)轮廓误差(4)定位误差和跟随误差

三.简答题(每题5分)

1.数控机床的主传动系统有何特点?

数控机床的主传动系统采用交流调速电动机或直流调速电动机,可实现无级调速,转速高,功率大,变速范围大,变速迅速可靠,以适应高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。

2.试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成,它们分别的作用如何?伺服系统常用的驱动元件是什么?

由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是:接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号,由伺服驱动电路作转换和放大后,经伺服驱动装置(直流、交流伺服电机,功率步进电机,电液脉冲马达等)和机械传动机构,驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。

3.简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。

采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式,能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用;焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口,有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构;钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此,在结构相同时,E值大的材料刚度则高。

四.计算题(每题9分)

1.若加工第一象限直线OE,起点为O(0,0),终点为E(7,4),设累加器为3位,试按DDA法进行插补计算,并绘出插补轨迹图。

解: 将X e =7及Y e =4化成二进制数X e =111B 及Y e =100B 存放在Jvx 及Jvy 中,选寄存器容量为三位,则累加次数m =23

=8。插补运算过程如下表所示,插补轨迹见图3-24所示。

2.步进电机转子有80个齿,采用三相六拍通电方式,经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动,滚珠丝杠导程为5mm ,工作台移动最大速度为6mm/s ,求:

步进电机的步距角θ ●

工作台的脉冲当量δ ●

步进电机的最高工作频率f

Hz

v f plus

mm L mkz

60001.06/01.036075.0*5360

*75.080*2*3360360

000000========δθ

δθ

五.论述题(每题9分)

1.为什么要对工件廓形进行拟合?

答:由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补,所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时,都先要对工件廓形曲线进行拟合,代替原来的轮廓曲线,然后才能使用数控机床的G功能加工出所需的廓形曲线。

2.试画出框图说明数控机床的工作原理。

答:数控机床的工作原理如图所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代码,记录在输入介质上(例如穿孔带、磁带和软磁盘等),并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元(例如光电读带机)后,转换成可以识别的信息,由信息处理单元加以处理,再通过输出单元发出位置、速度等指令(脉冲信号)给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令,转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来,转换成电信号,输送到数控装置,使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与指令一致,并发出指令纠正所产生的误差。

对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统,以补偿加工环境参数的变化。

3.数控机床对伺服驱动系统有哪些要求?

答:有以下要求;

(1) 调速范围宽并有良好的稳定性,尤其是低速时的平稳性;

(2) 负载特性硬,即使在低速时也应有足够的负载能力;

(3) 动态响应速度快;

(4) 高的位移情度;

(5) 能够频繁地启动;

第一章

A.什么是数控系统?机床数控系统的组成及各部分作用如何?

1.数控系统的基本概念:数控是数字控制的简称。从广义上讲,是指利用数字化信息实控制,也就是利用

数控控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。狭义上理解也就是

利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。

2.数控系统的组成:输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电器控制装置、机床本体。

3.输入装置的作用:将数控加工程序等各种信息输入数控装置,输入的内容及数控系统的工作状态可以通

过输出装置观察。

4.数控装置的作用:正确识别和解释数控加工程序,对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理。

5.伺服系统的作用:按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件的移动。

6.机床电器控制装置的作用:接受数控装置发出的开关,主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能,

换刀功能,工件装夹功能,冷却、液压、气动、润滑系统控制功能以及机床其他辅助

功能。

7.机床本体的作用:

B.简述数控机床坐标系的定义

8.标准的数控机床坐标系统采用右手直角笛卡尔坐标系。

C.试简速数控系统的分类及各自的显著特点

9.按数控机床运动轨迹分类:点位数控系统、直线数控系统、轮廓数控系统

按数控机床伺服系统分类:开环数控系统、全闭环数控系统、半闭环数控系统

按数控机床功能水平分类:经济型数控系统、普及型数控系统、高档型数控系统

D.简述计算机数控系统的基本工作过程

10.输入、译码、诊断、刀补计算、速度处理、插补计算、位置控制

第二章

F.什么是内码?内码是按属性加编码构成的内部代码。

引入内码的意义何在?提高后续译码速度。

内码的转换过程是必需的吗?不是必需的,所有的系统都需要内码转换。

数控加工程序缓冲器和存储器之间有何不同?(简答题)1)为了描述方便对它们分别命名,通常存储器比缓冲器大得多

什么是译码?试简述译码的主要过程。(简答题)

译码就是将输入的数控加工程序翻译成CNC装置能识别的代码形式。

将数控加工程序缓冲器或MDI缓冲器中数据逐个读出,先识别其属性,然后作相应

的处理。

在译码结果缓冲器中为什么要对G代码和M代码进行分组?分组的依据是什么?

准备功能代码G和辅助功能代码M是两种数量较大的代码族,其中有些代码的功能属性相同或相近,它们不可能出现在同一个程序段中(也就是说代码互斥性)所以进行分组。

什么是刀具补偿?将控制对象由刀具中心或刀架参考点变换到刀尖或刀刃边缘上,以满足加工需要。

刀具补偿处理的意义何在? 1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新编写程序,只需修改相应的刀补参数即可。2)当被加工零件在同一机床上经历粗加工、

半精加工、精加工多道工序上时,不必编写三种加工程序,可将加工序预留的加工余

量加入刀补参数即可。

12、何谓脉冲当量?脉冲当量与数控机床的进给速度、加工精度有何关系?脉冲当量是每个单位脉冲

对应的坐标轴位移量。脉冲当量影响数控机床的加工精度,它的值取得越小,加工精

度越高

刀具补偿的基本原理是什么?

刀具半径的基本原理是什么?数控车床在连续轮廓加工过程中,数控系统所控制的运动轨迹不是零件的额轮廓而是加工刀具的中心,而用户按零件的轮廓编写加工程序,为了加工出合

格的零件,加工刀具中心在零件轮廓的法矢量方向上偏移一个刀具半径值。

简述刀具半径补偿的执行过程?刀具半径补偿建立---刀具半径补偿进行---刀具半径补偿撤销刀具半径补偿在轮廓段间的转接类型有哪些?插入型、伸长型、缩短性。

刀具半径补偿计算的任务是什么?计算出半径补偿后转接点的坐标值。

本章计算题类型是直线接直线的插补

第三章

1.常用的轮廓插补计算方法有哪几类?各有何特点?

①脉冲增量插补法②数据采样插补法;

①的特点是每次插补的结果仅产生一个单位的行程增量,以单位脉冲的形式输出给步进电

动机

②的特点是与脉冲增量插补算法相比,数据采样插补算法的结果不再是单个脉冲,而是位置增量的数字

第五章

1.数控车床对主轴驱动伺服系统的要求有哪些?

①要有较宽的调速范围,以保证加工时选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产效率、

加工精度和表面质量。

②要求能在较宽的转速范围内进行无级调速,并减少中间传递环节,简化主轴箱。

③要求主轴在整个范围内均能提供切削所需功率,并尽可能在全速度范围内提供主轴电动机的最大功率,

即恒功率范围要宽。

④要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加减速控制,即要求具有四象限驱动能力,并且加减速时间

短。

⑤要求主轴具有高精度的准停控制。

⑥要求主轴具有旋转进级轴(C轴)的控制功能。

第六章

1.为什么PLC会成为现代数控系统中一个重要组成部分?

答:因为PC的响应比继电器逻辑快,可靠性比继电器逻辑高得多,并且易于使用,易于编程,易于修改,成本也不高,因此很快就成为数控系统中一个重要的组成部分。

2.PLC有哪些显著特点?

1)可靠性高 2)变成简单,使用方便 3)灵活性好 4)直接驱动负载能力强 5)便于实现机电一体化

6)利用其通信网络功能可实现计算机网络控制

3.何谓内装型PLC?何谓独立型PLC?二者有什么显著特点?

1)所谓内装行PLC,是指PLC内含在CNC装置内,从属于CNC装置,与CNC装置集于一体,PLC的硬件和软件都被作为CNC系统的基本功能统一设计,并且其性能指标也由CNC系统来确定。

2)所谓独立型PLC,实际上也就是一个通用性PLC,它完全独立于CNC装置,具有完备的硬件和软件,能够独立完成CNC系统所要求的控制任务。

3)采用内装型PLC后,扩大了CNC内部直接处理数据的能力,可以使用梯形图方式进行编辑,传送复杂的控制功能,并且造价较低,提高了CNC的性能/价格比。

独立型PLC的造价较高,所以其性能/价格比不如内装型PLC,总的来说,内装型PLC多用于单微处理器的CNC系统中,而独立型PLC主要用于多微处理器的CNC系统中。

第七章

1.试简述数控装置的硬件结构分类.

2.数控系统接口电路有:开关量输入/输出接口、模拟量输入/输出接口、数字通信接口和一些其他标准计算机输入/输出设备接口。

3.典型开关量I/O模板电路由总线接口逻辑、输入缓冲器、输出缓冲器和I/O电器接口。

5.所谓并行处理: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同的工作。

6.所谓实时:是指在一个确定的有限的时间里对外部产生的随机事件作出响应,并在确定的时间里完成这种响应或处理。

7.软件总体结构:前后台型软件结构、多重中断型软件结构、功能模块型软件结构

8.通信线路的通信方式有三种:单工通信、半双工通信、全双工通信

单工通信:这种通信方式的数据信息只能按照一个固定的方向传送,即决定了通信双方的一端是发送端,而另一种只能是接收端。

半双工通信:是指可以交替改变方向的数据传送,但在某一时刻,只允许一个方向的数据流通。

全双工通信:这是一种在任意时刻都可进行双向传送的通信方式,相当于将两个方向的单工通信组合起来,要求收发装置都具有独立的收发能力。

9.数据传输方式有异步传输和同步传输。

10.网络标准与协议(协议就是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定)

1,什么是数控?机床数控系统的组成及各部分作用如何?

数字控制(Numerical Control)简称数控(NC)。广义是指利用数字化信息实行控制,也就是利用数字控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。狭义是指利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制。

组成:输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电气控制装置

输入装置:将数控加工程序等各种信息输入数控装置。

输出装置:输入数控装置的内容及数控系统的工作状态,通过它进行观察。

数控装置:是数控系统的核心。正确识别和解释数控加工程序,对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理,完成各种输入、输出任务。

伺服系统:按照数控装置发出的指令正确驱动机床受控部件的移动,包括进给轴伺服驱动装置和主轴伺服驱动装置。

机床电气控制装置:位于数控装置和机床本体之间,接受数控装置发出的开关命令,主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能,换刀功能,工件装夹功能,冷却、液压、气动、润滑系统控制功能以及机床其他辅助功能。

2,数控系统如何分类?

(一)按数控机床运动轨迹分类:1)点位控制数控系统;2)直线控制数控系统;3)轮廓控制数控系统;(二)按数控机床伺服系统分类:1)开环数控系统;2)闭环数控系统;3)半闭环数控系统;

(三)按数控机床的功能水平分类:1)经济型数控系统(低档);2)普及型数控系统(中档);3)高档型数控系统(高档);

3,信息流处理过程:1)输入;2)译码;3)诊断;4)刀补计算;5)速度处理;6)插补处理;7)位置控制;

4,数控加工程序缓冲器和存储器之间有何不同?

在本质上都是CNC装置内部存储器的一部分,只是这两者的规模和作用有些不同。数控加工程序缓冲器的存储容量较小,一般只存放一个或几个程序段,但它是数控加工程序输入输出通道上极为重要的组成部分;数控加工程序存储器用于存放整个数控加工程序,一般这种存储器的容量较大,有时还设计一个专用存储器板供系统配置时选用。

5,在译码结果缓冲器中为什么要对G代码和M代码进行分组?分组的依据是什么?

因为G代码和M代码数量众多,使每个代码配置内存单元译码结果存储器规模太大。

依据:G代码和M代码中有些代码的功能属性相同或相近,它们不可能出现在同一个程序段中,根据此特

点,将G代码、M代码按功能属性分组,每一组代码设置一个独立的内存单元即可,并以特征字来区分本组中的不同单元。

6,什么是刀具补偿?刀具补偿处理的意义何在?

数控机床在加工过程中,是通过控制刀具中心或刀架参考点来实现加工轨迹的。但是刀具实际参与切削的部位只是刀尖或刀刃边缘,他们与刀具中心或刀架参考点之间存在偏差。因此需要通过数控系统计算偏差量,并将控制对象由刀具中心或刀架参考点变换到刀尖或刀刃边缘上,以满足加工需要。这种变换过程称为刀具补偿。

在零件加工过程中,采用刀具补偿功能,可以大大简化数控加工程序的编写工作,提高该程序的利用率。7,刀具半径补偿在轮廓段间的转接类型有哪些?

根据拐角类型的不同,分为三种类型:

1)插入型---当0°<α<90°时;2)伸长型---当90°<α<180°时;3)缩短型---当180°<α<360°时;

刀具半径补偿计算,是指运用矢量法,求出刀具半径补偿过程中刀具中心轨迹在各个转接点处的坐标值。8,何谓插补?插补:就是根据零件轮廓的尺寸,结合精度和工艺等方面的要求,在已知刀具中心轨线转接点之间插入若干个中间点的过程。

9,常用的轮廓插补计算方法有哪几类?各有何特点?

1)脉冲增量插补

包括:逐点比较法、数字积分法,比较积分法;特点:每次插补的结果仅产生一个单位的行程增量,以单位脉冲的形式输出给步进电动机,控制机床坐标轴相互协调运动,从而加工出一定轮廓形状的算法。

2)数据采样插补

特点:数据采样插补的结果不是单个脉冲,而是位置增量的数字量,用以控制赐福系统实现坐标轴进给。此插补方法适用于交流、直流伺服电动机构成的闭环系统

10,数控机床对进给伺服系统的基本要求有哪些?

1)传动精度高;2)调速范围宽;3)快速响应好;4)低速大转矩;5)高性能的伺服电动机;

11,如何决定开环数控系统传动链中是否设置减速箱?

可以从以下两方面进行考虑:1)因为θ=…,所以ζ=…,当电动机选定后,如果h,i,ζ不能满足上式时,可以通过调整传动比i来使这三个参数相互协调。2)等效负载惯量计算中,转动惯量与传动比的平方成反比,通过调整i可以使其折算到电动机上的转动惯量与电动机相匹配。

12,现代数控机床对主传动提出的更高要求:

1)数控机床主传动要有较宽的调速范围,以保证加工时选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产效率、加工精度和表面质量。

2)数控机床主轴的变速是依指令自动运行的,要求能在较宽的转速范围内进行无级调速,并减少中间传递环节,简化主轴箱。

3)要求主轴在整个范围内均能提供切削所需功率,并尽可能在全速度范围内提供主轴电动机的最大功率,即恒功率范围要宽。

4)要求主轴在正反转动时均可进行自动加减速控制,即要求具有四象限驱动能力,并且加减速时间。

5)为满足加工中心自动换刀(ATC)以及某些加工工艺的需要,要求主轴具有高精度的准停控制。

6)在车削中心上,还要求主轴具有旋转进给轴(C轴)的控制功能。

13,主轴分段无级变速的作用是什么,具体如何实现?

作用:同时满足了低速转矩和最高主轴转速的要求,扩大了主轴无级调速恒功率的范围。

实现方法:1)通过齿轮传动,2)通过高低速主轴,3)通过电动机电磁离合器。

14,内装型PLC的定义?特点?

所谓内装型PLC,是指PLC内含在CNC装置内,从属于CNC装置,与CNC装置基于一体,PLC的硬件和软件都被作为CNC系统的基本功能统一设计,并且其性能指标也由CNC系统来确定。

特点:1)内装型PLC实际上是CNC装置带有的PC功能,一般作为一种基本的功能提供给用户;

2)内装型PLC的性能指标与CNC装置匹配。

3)内装型PLC一般不具有独立的电源和输入/输出接口。

4)内装型PLC与CNC装置功能衔接较好。

独立型PLC的定义?特点?

所谓独立型PLC,实际上也就是一个通用型PLC,它完全独立于CNC装置,具有完备的硬件和软件,能够独立完成CNC系统所要求的控制任务。

特点:1)独立型PLC具有完整的功能,可以用于数控机床中也可用于其他场合;2)独立型PLC一般采用模块化结构;3)独立型PLC功能一般比较完善,不只是针对数控机床。

15,简述数控装置硬件结构分类及其特点?

数控装置是整个数控系统的核心,其硬件结构1)按CNC装置中各印制电路板的插接方式不同,可以分为大板式结构和功能模块式结构;大板式结构紧凑,可靠性高,但其硬件功能不易变动,柔性低。2)按制造方式不同可分为专用型结构和个人计算机型结构。专用型结构布局合理,结构紧凑,专用性强,但彼此之间爱不能进行交换和替代,没有通用性强。个人计算机型结构抗干扰和恶劣环境的能力强,与一般PC机完全兼容。3)按CNC装置中微处理器的个数不同分为单微处理器结构和多微处理器结构。单微处理器结构只有一个微处理器,结构简单,容易实现,采用集中控制,分时处理的工作方式完成数控加工中的各个任务。多微处理器结构性价比高,可靠性高,硬件易于组织规模生产。

16,简述数控装置软件总体结构分类及其特点?

1)前后台型软件结构;适用于集中控制的单微处理器的CNC装置,前台程序微实时中断程序,承担了几乎所有的中断功能,后台程序主要完成准备工作和管理工作2)多重中断型软件结构;是根据数控功能能上的相互独立性按实时性的高低将它们分别归入不同级别的中断服务程序中,从而组成一个嵌套的多重中断型结构,系统的管理功能只能通过各级中断服务程序之间的通讯实现3)功能模块型软件结构;多采用模块化结构,每个微处理器分管各自的任务,形成特定的功能模块,相应的软件也模块化,形成功能模块化结构,因此在相应的硬件功能模块中,使CNC装置的处理速度更快,结构也更加紧凑。

17,简述现代数控系统的发展趋势:

高速度化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、高可靠性化。

18,数控机床具有如下显著特点:

1)能加工复杂型面的零件,具有较强的适应性和柔性;

2)可以保证较高的加工精度,并且产品质量稳定,一致性好;

3)具有较高的生产效率;

4)可以改善生产条件,减轻劳动强度;

5)便于联网实现现代化管理及大规模的自动化生产;

名词解释:

NC数字控制:(Numerical Control)简称数控(NC)。广义是指利用数字化信息实行控制,也就是利用数字控制技术实现的自动控制系统,其被控对象可以是各种生产过程。狭义是指利用数字化信息对机床轨迹和状态实行控制;

CNC计算机数控系统:应用一个或多个计算机作为核心组件的数控系统统称为计算机数控系统;

DNC分布式数字控制:原来是直接数字控制系统的英文缩写,表示用计算机直接控制多台机床组成的制造系统,也称群控系统;现在是由一台计算机对多台数控系统进行数控加工程序和有关数据的分配,并分时监控各台数控系统的运行,各数控机床分别控制相应机床运行的控制结构。

MDI手工数据输入:数控机床操作者利用键盘输入数控加工程序和控制信息,这种输入方式称为手动数据输入方式;

MC 加工中心:能自动更换工具,具有自动换刀功能,对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。FMC 柔性制造单元:由一台或多台数控加工中心,自动化物流存储,传输和交换装置,及一台单元控制

计算机组成,单元控制计算机协调和控制单元设备的运行,并可组网或与上一级计算机进行通信

FMS 柔性制造系统:将多个工段,如数台数控机床(包括加工中心)或柔性制造单元,清洗机,安装单元,刀具或工件的装卸与搬运和存储系统结合到一起,由一台制造系统中央计算机进行系统的协调和控制。CIMS计算机集成制造系统:采用计算机集成制造概念所形成的系统;通过计算机硬软件,并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统。

MAP制造自动化协议:是美国通用汽车公司GM提出的一种用于生产自动化的局域网协议;

TCP/IP传输控制协议/网际协议:实际上就是物理网上的一组完整的网络协议;对应OST/RM该协议中的TCP提供传输层服务,负责数据的流量控制,并保证传输的正确性,而IP则提供网络层服务,负责数据从一处到另一处。

MRP 制造资源计划:借助计算机的计算能力,及系统对客户订单,,在库物料,产品构成的管理能力实现依据客户订单,按照产品结构清单展开并计算物料需求计划,实现减少库存,优化库存的目的管理目标。AC自适应控制:是指在各种变化的条件下,自动改变控制参数,以保证实现所寻求目标的系统最佳工作状态控制;

PLC可编程控制器:是一种计算机控制系统,它的特点是面向工业现场,具有更多、功能更强的I/O接口和面向电气工程技术人员的编程语言;

CAD 计算机辅助设计:是指利用计算机完成整个产品设计的过程。产品设计过程是指从接受产品功能定义开始,到设计完成产品的材料信息,结构形状和技术要求等,并最终以图形信息的形式表达出来的过程。CAM计算机辅助制造::指制造人员利用计算机部署和实施制造过程。CAM收集各种信息和过程数据,对信息做出决策,进而对制造过程进行控制。

CAQ计算机辅助质量管理:是指利用计算机制定质量管理计划并实施质量管理活动;一般包含计划.,管理和执行三个层次。

CAPP计算机辅助工艺设计:是指工艺人员利用计算机完成零件的工艺规程设计;通过网络和数据库管理子系统实现。

NGC下一代机械控制器:是一项计划、一种规范、一种产品和一种基本原理;

SOSA S开放式系统体系结构标准规范(美国):定义了NGC系统、子系统和模块的功能及相互间的关系;OSACA开放式体系自动化系统结构(欧盟):开放式系统应包括一组逻辑上可分的部件,部件间的接口及部件与执行平台间的接口要定义完备,并可实现不同开发商开发的部件可协调工作并组成一个完整的控制器。

ERP 企业资源规划:它是一个以管理会计为核心的信息系统,识别和规划企业资源,从而街区客户订单,完成加工和交付,最后得到客户付款。

LAN 工业局域网络

数控原理与系统试题(3)

《数控原理与系统》试题3 一、填空题(每空1.5分,共30分): 1.数控机床一般由控制介质、、、测量装置 和机械本体五个部分组成。 https://www.doczj.com/doc/c710771534.html,C系统中,软件与硬件的分配比例是由决定的。 3.闭环伺服驱动系统一般由、、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。 4.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行:偏差判 别、、新偏差计算和四个节拍(步骤)。 5.在单CPU的CNC系统中,主要采用的原则来解决多 任务的同时运行。 https://www.doczj.com/doc/c710771534.html,C系统软件必须完成和两大任务。 7.由于CNC系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术, 它最突出的两个特点是:和。 8.光栅是利用原理进行工作的位置反馈检测元件。若光栅栅距 d = 0.01mm,光栅指示光栅与标尺光栅夹角θ= 0.01rad,则可得莫 尔条纹宽度W = mm。 9.步进电机的“失步”现象有两种表现形式,即和。10.当数控机床发生故障时,用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作,它一般有三种类型:、 、。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 1. 我国从()年开始研究数控机械加工技术,并于当年研制成功我 国第一台电子管数控系统样机。 A、1952 B、1958 C、1954 D、1959 2. 下述能对控制介质上的程序进行译码的装置是()。 A、数控装置 B、伺服系统 C、机床 D、测量装置3.CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务,下面任务中哪个不属于管理任务?() A、插补 B、I/O处理 C、显示 D、诊断 4.下列显示器中不能显示字母X的是() A、CRT图形显示器 B、CRT字符显示器 C、七段LED显示器 D、LCD显示器 5. 下面哪种检测装置即可测量线位移又可测量角位移?() A、旋转变压器 B、感应同步器 C、光栅 D、B和C 6. 下列正确表示坐标系的是() A、X B、X C、Z D、Y 7. 下列哪种数控系统没有检测装置?() A、开环数控系统 B、全闭环数控系统 C、半闭环数控系统 D、以上都不正确 8.下面哪种方法不属于并行处理技术?() A、资源重复 B、时间重叠 C、资源共享 D、中断执行 Z X X Y Z Y Y Z

数控原理复习重点题

2.CNC的插补可以由软件或硬件完成,根据这一原则CNC系统的软硬件组合有哪几种类型?答:根据CNC系统的插补功能由软件还是软件来实现,CNC系统的软硬件组合有以下三种类型: ①不用软件插补器,完全由硬件完成的CNC系统; ②由软件进行粗插补,硬件进行精插补的CNC系统; ③完全由软件实施插补的CNC系统。 3.对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有哪些? 答:一般来说,对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点: ①进给速度范围要大,能满足低速切削和高速切削的需要; ②位移精度要高; ③跟随误差要小,即响应速度要快; ④工作稳定性要好,具有抗干扰能力,运行平稳,加工精度较高。 4. 简述用数控机床进行零件加工的一般过程。 1)用数控机床加工工件时,首先由编程人员按照零件的几何形状和加工工艺要求将加工过程编成NC程序; 2)数控系统读入NC程序后,将其翻译成机器能够理解的控制指令; 3)再由伺服系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电机和进给伺服电机转动,并带动机床的工作台移动,从而完成零件的加工。 2.简述开环步进式伺服驱动系统的工作原理。 答:驱动控制线路接收来自机床数控系统发出的进给脉冲信号(指令信号)并把此信号转换为控制步进电机各项绕组依此通电、断电的信号,使步进电机运转步进电机的转子与机床丝杠连在一起,转子带动丝杠转动,丝杠再带动工作台移动。 1、简述光栅尺的工作原理 光栅尺由光源、长光栅(标尺光栅)、短光栅(指示光栅)和光电元件等组成,长光栅装在机床移动部件上,短光栅装在机床固定部件上,标尺光栅和指示光栅均由窄矩形不透明的线纹和与其等宽的透明间隔组成。当标尺光栅相对线纹垂直移动时,光源通过标尺光栅和指示光栅再由物镜聚焦射到光电元件上。若指示光栅的线纹与标尺光栅的线纹完全重合,光电元件接收到的光通量最小。若指示光栅的线纹与标尺光栅的线纹完全重合,光电元件接收到的光通量最大。因此,标尺光栅移动过程中,光电元件接收到的光通量忽大忽小,产生了近似正弦波的电流。再用电子线路转变为数字以显示位移量。为了辨别运动方向,指示光栅的线纹错开1/4栅距,并通过鉴向线路进行判别。 2、位置检测装置有哪些种类?它们可分别安装在机床的哪些部位? 、1旋转编码器是一种旋转式测量装置,通常安装在被测轴上,随被测轴一起转动,可将被测轴的角位移转换成增量脉冲形式或绝对式的代码形式。 2光栅尺或称光栅,是一种高精度的直线位移传感器,在数控机床上用于测量工作台的位移,属直接测量,并组成位置闭环伺服系统。 3旋转变压器旋转变压器属于电磁式测量传感器,可用于角位移测量。旋转变压器在数控机床上的应用几乎已经可以被新型旋转编码器所替代 4感应同步器是一种电磁式的检测传感器,主要部件包括定尺和滑尺,感应同步器在数控机床上的应用也已经被新型光栅尺和圆光栅所替代。 5磁栅位置检测装置是由磁性标尺、磁头和检测电路组成,按其结构可分为直线磁栅和圆型磁栅,分别用于直线位移和角度位移的测量。磁栅安装调整方便,对使用环境的条件要求

数控原理与系统试题D

江苏食品职业技术学院2011/2012学年第1学期期末考试 《数控原理与系统》试卷 (D 卷) 出卷人:许云飞 校对人:刘月云 考试时间:100分钟 1. 数控机床一般由控制介质、 、 、测量装置和机械本体五个部分组成。 2. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 的过程。 3.在CNC 软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU 以及占用时间的长短,解决的办法是 和 相结合。 4. CNC 系统常用外设包括 和 两种。 5. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入 ,按一下键就是向主机申请一次中断。 6. 由于CNC 系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术,它最突出的两个特点是: 和 。 7. 数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的 和 作为控制量的自动控制系统,又称为拖动系统。 8.步进电机的“失步”现象有两种表现形式,即 和 。 9.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm ,那么滑尺绕组的节距应该为 才能保证检测精度。 10. 若三相步进电机(三相绕组分布为AA ′、BB ′、CC ′),请写出三相六拍工作方式的通电顺序: 。 11. 专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方法,因此一般专家系统主要包括两大部分,即 和 。 12. 从结构上看,柔性制造系统主要有两部分组成:一是传递物质的设备,我们称之为 ;二是传递信息的网络,我们称之为 。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 姓名:__ _____ ___ __ __ 班级:___ ___ _____ ____ _ 学号:__ ___ _____ __ __ ___ __ __ …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …密 … … 封… … 线… … 内 … … 不 ……要 … … 答… …题… … … … … …… … … ……… ……… … … … … … … …

数控技术试题(卷)(卷)集答案

填空题 1、数控机床坐标系采用的是右手笛卡尔直角坐标系。 2、数控机床坐标系的正方向规定为增大刀刀具与工件距离的方向。 3、数控机床坐标系中Z轴的方向指的是与主轴平行的方向,其正方向是刀具远离工件的方向。 4、数控机床中旋转坐标有 A 轴、B 轴、C轴,其正方向的判断是用右手螺旋定则。 5、数控车床中X轴的方向是工件的径向,其正方向是远离工件的方向。 6、数控机床坐标系一般可分为机床坐标系和工件坐标系两大类。 7、数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为绝对坐标系和增量坐标系。 8、在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准,而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置 进行计算的。 9、数控系统的插补是指根据给定的数学函数,在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。 10、大多数数控系统都具有的插补功能有直线插补和圆弧插补。 11、插补的精度是以脉冲当量的数值来衡量的。 12、所谓脉冲当量是指数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。 13、数控机床插补过程中的四个节拍是:偏差差别、坐标进给、偏差计算、终点差别。 14、插补过程中终点判别的具体方法有:单向计数、双向计数、分别计数。 15、数控编程是从零件图样到获得数控机床所能识别的数控加工程序的全过程。 16、数控编程的步骤有工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验和首件加工。 17、数控机床程序段的格式有固定程序段格式和可变程序段格式。 18、数控机床的编程方法有手动编程和自动编程。 19、以下指令的含义:G00快速点定位;G01直线插补;G02顺时针圆弧插补;G03逆时针圆弧插补。 20、准备功能G代码有模态代码和非模态代码两大类。 二、判断题 1、数控加工程序是由若干程序段组成,而且一般常采用可变程序进行编程。(√) 2、只需根据零件图样进行编程,而不必考虑是刀具运动还是工件运动。(×) 3、进给路线的确定一是要考虑加工精度,二是要实现最短的进给路线。(√) 4、刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点,对刀时,应使刀位点与对刀点重合。(√) 5、绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。(√) 6、增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。(√) 7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。(×) 8、数控加工的插补过程,实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。(√) 9、数控加工路线的选择,尽量使加工路线缩短,以减少程序段,又可减少空走刀时间。(√) 10、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。(√) 11、一个主程序中只能有一个子程序。(×) 12、数控铣床规定Z轴正方向为刀具接近工件方向。(×) 13、非模态G04代码只在本程序段有效。(√) 14、用G04指令可达到提高加工表面粗糙度精度的目的。(×) 15确定机床坐标系时,一般先确定X轴,然后确定Y轴,再根据右手定则法确定Z轴。(×) 16、数控铣加工中,进退刀位置应选在合适的位置,以保证加工质量。(√) 17、工作坐标系是编程时使用的坐标系,故又称为编程坐标系。(√) 18、数控机床坐标系是机床固有的坐标系,一般情况下不允许用户改动。(√) 19、机床参考点是数控机床上固有的机械原点,该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。(√) 20、对于既有铣面,又有镗孔的工件,一般先铣面后镗孔。(√) 三、简答题

数控原理与系统-A卷-试卷和答案

此Array时应该把该数据送入代码的缓冲寄存器中。 9.旋转变压器是一种常用的检测元件,从其结构来看,它由 和两个部分组成。 10.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是。 11.专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方法,因此一般专家系统主要包括两大部分,即和 。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 1. 经济型数控系统一般采用()CPU,而且一般是单微处理器系统。 A、8或16位 B、32位 C、64位 D、以上都不正确 2.下面哪种设备不是CNC系统的输入设备?() A、MDI键盘 B、纸带阅读机 C、CRT显示器 D、磁带机 3.在单CPU的CNC系统中,主要采用()的原则来解决多任务的同时运行。 A、CPU同时共享 B、CPU分时共享 C、共享存储器 D、中断 4.下面哪种方法不属于并行处理技术?() A、资源重复 B、时间重叠 C、资源共享 D、中断执行 5. 脉冲当量的大小决定了加工精度,下面哪种脉冲当量对应的加工精度 更高?() A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、0.01mm/脉冲 6.单微处理机CNC装置中,微处理机通过()与存储器、输入输出 控制等各种接口相连。 A、总线 B、输入/输出接口电路 C、主板 D、专用逻辑电路

7. 下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理?( ) A 、感应同步器 B 、旋转变压器 C 、光栅 D 、电磁式编码盘 8.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm ,那么滑尺绕组的节 距应该为多少才能保证检测精度?( ) A 、2mm B 、4mm C 、6mm D 、8mm 9. 下面哪个内容不是故障诊断专家系统要完成的工作?( ) A 、故障监测 B 、故障分析 C 、决策处理 D 、故障预防 10.下列正确表示坐标系的是( ) A 、 X B 、 X C 、 Z D 、 Y 三、 判断题(每小题2分,共20分) ( )1.世界上第一台数控机床是1958年试制成功的。 ( )https://www.doczj.com/doc/c710771534.html,C 系统中,由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。 ( )3.7段LED 显示器能显示字母X 。 ( )4.当点位直线控制数控机床的移动部件移动时,可以按任意斜率的直 线进行切削加工。 ( )5.程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。 ( )6.脉冲当量决定了伺服系统的位移精度,因此脉冲当量越大,位移精 度越高。 ( )7.步进电机的步距角越大,控制精度越高。 ( )8.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看,采 用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。 ( )9.伺服驱动系统的跟随误差越小,响应速度越快。 ( )10.德国的SIEMENS 和日本的FUNUC 公司的数控系统对我国数 控技术的影响较大。 四、 解答题(每小题5分,共15分) 1. 数控机床一般由哪几个部分组成? 2.简述CNC 系统中中央处理单元(CPU )的组成部分及其作用。 Z X X Y Y Z Z Y

数控原理试题及其答案

《数控原理》试题1 一、填空题(每空1.5分,共30分) 1. 数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动, 从而完成零件的加工。 2. CPU是CNC装置的核心,它由运算器和控制器两个部分组成,运算器是对数据进行算术和逻辑运算的部件,控制器是统一指挥和控制数控 系统各部件的中央机构。 3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化的过程。 4.数控系统按照有无检测反馈装置分为开环数控机床和闭环数控机床两种类型。 5.对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA,其偏差函数为:,若 ,刀具往 +X 进给;若,刀具往 +Y 进给。 6. 标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系 决定,增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。 7. CNC系统中,实时性要求最高的任务是增大和位控。 8. CNC软件中,译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文 字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下: N1 G01 X132 Y200 Z300 如果当前取出的代码是X,那么数字码寄存器中存放的数据是 01 ,此 时应该把该数据送入代码 G 的缓冲寄存器中。 9. 旋转变压器是一种常用的转角检测元件,从其结构来看,它由 定子和转子两个部分组成。 10.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是步进电机。 11.专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方法,因此一般专家系统主要包括两大部分,即知识库和 推理机。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 1. 经济型数控系统一般采用( A )CPU,而且一般是单微处理器系统。 A、8或16位 B、32位 C、64位 D、以上都不正确 2. 下面哪种设备不是CNC系统的输入设备?( C ) A、MDI键盘 B、纸带阅读机 C、CRT显示器 D、磁带机 3.在单CPU的CNC系统中,主要采用( B )的原则来解决多任务的 同时运行。 A、CPU同时共享 B、CPU分时共享 C、共享存储器 D、中断 4.下面哪种方法不属于并行处理技术?( D ) A、资源重复 B、时间重叠 C、资源共享 D、中断执行 5. 脉冲当量的大小决定了加工精度,下面哪种脉冲当量对应的加工精度更高?( A ) A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、0.01mm/脉冲

数控机床的组成及基本工作原理

1.2 数控机床的组成及基本工作原理 一、数控机床组成 数控机床由:程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。 1、程序的存储介质,又称程序载体 1)穿孔纸带(过时、淘汰); 2)盒式磁带(过时、淘汰); 3)软盘、磁盘、U盘; 4)通信。 2、输人/输出装置 1)对于穿孔纸带,配用光电阅读机;(过时、淘汰); 2)对于盒式磁带,配用录放机;(过时、淘汰); 3)对于软磁盘,配用软盘驱动器和驱动卡; 4)现代数控机床,还可以通过手动方式(MDI方式); 5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。 3、CNC单元 CNC单元是数控机床的核心,CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。 CNC单元接受数字化信息,经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将各种指令信息输出给伺服系统,伺服系统驱动执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号;选择和交换刀具的刀具指令信号,冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。 准备功能:G00,G01,G02,G03, 辅助功能:M03,M04 刀具、进给速度、主轴:T,F,S 4、伺服系统 由驱动器、驱动电机组成,并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。对于步进电机来说,每一个脉冲信号使电机转过一个角度,进而带动机床移动部件移动一个微小距离。每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统,整个机床的性能主要取决于伺服系统。如三轴联动的机床就有三套驱动系统。 脉冲当量:每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。 5、位置反馈系统(检测反馈系统) 伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。(作业:让同学们网上查找反馈元件,下节课用5分钟自述所查内容) 反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置,通过比较,计算实际位置与指令位置之间的偏差,并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。 反馈系统包括半闭环、闭环两种系统。 6、机床的机械部件 1)主运动部件

数控原理与系统试题(6)

《数控原理与系统》试题6 填空题(每空1.5分,共30分): 1. 数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控 制的一种方法。 2. 逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行:偏差判别、 、新偏差计算和四个节拍(步骤)。 3. CNC系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法,即 由CNC软件把分割成若干小线段,再由硬件电路在各个小线段的起点和终点之间进行,使刀具轨迹在允许的误差之内。 4.从CNC系统使用的微机及结构来分,CNC系统的硬件结构一般分为: 和结构两大类。 5. CNC软件中,译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文 字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下: N1 G01 X132 Y200 Z300 F1500 如果当前取出的代码是X,那么数字码寄存器中存放的数据是,此时应该把该数据送入代码的缓冲寄存器中。 6. 对单CPU的CNC系统而言,其软件结构通常有两种类型,即 和。 7.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是: 。 8. 脉冲当量越小,位移精度和插补精度,零件加工的质量 。 9.在单CPU的CNC系统中,主要采用的原则来解决多 任务的同时运行。 10.数据传送时,接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式,这种 约定叫作。 11.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm,那么滑尺绕组的节 距应该为才能保证检测精度。 12.在整个使用寿命期,根据数控机床的故障频度大致分为三个阶段: 、、。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 1.开环伺服系统的主要特征是系统内( )位置检测反馈装置。 A、有 B、没有 C、某一部分有 D、可能有 2. 数控系统中,()主要实施对数控系统的运算和管理。 A、中央处理单元 B、存储器 C、外部设备 D、输入/输出接口电路 3.用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标为 A(8,5),若采用插补的总步数作为终点减法计数器J E的初始值,则J E=()。 A、5 B、8 C、13 D、以上都不对 4. RS-232C公布的标准协议中,通信电缆的总长不得超过()m。 A、30 B、20 C、50 D、40 5.一个系统只有一块大板(称为主板),大板上装有主CPU和各轴的位置控制电路等。这种结构属于() A、模块化结构 B、整体式结构 C、分体式结构 D、大板式结构 6. 下面哪种检测装置不能测量角位移?() A、旋转变压器 B、圆光栅 C、编码盘 D、编码尺 7. 下面哪项任务不是数据预处理(预计算)要完成的工作?() A、位置控制 B、刀具半径补偿计算

数控原理与控制系统-----高级工考试试题

一、选择题 1.()在数控车床上加工螺纹,主轴编码器起到了主轴转动与进给运动的联系作用。 2.()半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同,半闭环的位置传感器安装在工作台上,全闭环的位置传感器安装在电机的轴上。 3.()检测元件的作用是检测位移和速度的实际值,并向数控装置或伺服装置发送反馈信号,从而构成闭环控制。 4.()光电脉冲编码器既可以测量位置,又可以测量速度。 5.()数控装置要输入、输出信息,就要将其内部构件与外界不同功能的装置相连,如伺服装置、开关量的输入、输出、电源等。 6.()世界上第一台数控机床是1958年试制成功的。 7.()CNC系统中,由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。 8.()脉冲当量决定了伺服系统的位移精度,因此脉冲当量越大,位移精度越高。 9.()步进电机的步距角越大,控制精度越高。 10.()伺服驱动系统的跟随误差越小,响应速度越快。 11.()CNC装置的控制功能主要反映CNC装置能够控制的联动轴数目以及各轴的转速和转向。 12.()CNC装置的进给功能主要反映刀具的进给速度。 13.()数控装置的外部电源采用AC24V或者DC24V。 14.()数控装置上的变频电源要求壁挂立式安装,并在机壳内配有冷却风扇以保证热量得到充分的散发。 15.()为保证变频电源是正常工作,其外壳PE应可靠地接入大地零电位。 16.()全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器。 17.()步进电机驱动电路是直流稳压电源。 18.()在伺服系统中,交流伺服电机具有独立的励磁回路,能获得优良的动态和静态性能。 19.()数控机床电气控制系统的发展与数控系统、伺服系统、可编程序控制器发展密切相关。 20.()步进电机最大的缺点在于容易失步,特别是大负载和低度的情况下,失步更容易发生。 21.()步进电机能方便地将电脉冲转变为角位移,具有定位精度好、无漂移和无积累定位误差的优点。 22.()步进电机细分控制的思路是:以阶梯波的形式逐步增加和减少绕组电流,逐步实现脉冲在相邻拍对应的导通相之间进行切换。 23.()伺服系统接受CNC送来的一个脉冲,工作台相应的移动距离称为分辨率,系统分辨率取决于系统的稳定性和所使用的位置检测元件。 24.()数控机床的调速范围是伺服电机的最低转速与最高转速之比。 25.()他励式直流伺服电机能满足机床主轴需要恒功率调速且调速范围大的要求。 26.()可编程序控制器都是模块式结构。 27.()数控机床由输入/输出装置、数控装置、驱动控制装置、机床电器逻辑控制装置四部分组成。

数控原理与系统-A卷-试卷和答案

《数控原理与系统》A 卷 题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 一、 填空题(每空1.5分,共30分) 1. 数控机床是用数字化代码来控制 的相对运动, 从而完成零件的加工。 2. CPU 是CNC 装置的核心,它由运算器和控制器两个部分组成, 是对数据进行算术和逻辑运算的部件, 是统一指挥和控制数控 系统各部件的中央机构。 3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 的过程。 4.数控系统按照有无检测反馈装置分为 和 两种类型。 5.对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA ,其偏差函数为: e i e i i y x x y F -=,若0≥i F ,刀具往 进给;若0

数控专业技术基础复习题

数控技术基础复习题 一、单项选择题 1.加工中心与数控铣床的主要区别是()。 A.数控系统复杂程度不同 B.机床精度不同 C.有无自动换刀系统 D.主轴转速不同 2.数控机床的核心是()。 A.伺服系统 B.数控系统 C.反馈系统 D.传动系统 3.数控机床的标准坐标系是()。 A.右手直角笛卡尔坐标系 B.绝对坐标系 C.左手直角笛卡尔坐标系 D.相对坐标系 4.在数控编程时,可以按工件的轮廓尺寸进行编程,而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程要使用( )。 A.刀具半径补偿 B.刀具偏置 C.圆弧插补 D.预置寄存 5.步进电机主要用于( )。 A.开环控制系统的进给驱动 B.加工中心的进给驱动 C.闭环控制系统的进给驱动 D.数控机床的主轴驱动 6.G42补偿方向的规定是()。 A.沿刀具运动方向看,刀具位于工件左侧 B.沿工件运动方向看,刀具位于工件右侧 C.沿工件运动方向看,刀具位于工件左侧 D.沿刀具运动方向看,刀具位于工件右侧 7.数控机床的种类很多,如果按控制运动的方式分则可分为()。 A.二轴控制、三轴控制和连续控制 B.点位控制、直线控制和连续控制 C.二轴控制、三轴控制和多轴控制 D.开环控制、半闭环控制和闭环控制 8.影响开环伺服系统定位精度的主要因素是( )。 A.插补误差 B.传动元件的传动误差 C.检测元件的检测精度 D.机构热变形 9.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时,若偏差值是-2,那么刀具的下一步的 进给方向为()。 A.+X B.+Y C.-X D.-Y 10.若某数控机床的快速进给速度v=15m/min,快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz,则脉 冲当量δ为() A.0.01mm B.0.02mm C.0.05mm D.0.1mm 11.闭环控制系统的定位误差主要取决于()。 A.机械传动副的间隙及制造误差 B.机械传动副弹性变形产生的误差 C.检测元件本身的误差 D.滚珠丝杠副热变形所产生的误差 12.现代数控机床的各种信号处理中,一般由CNC装置中的PLC部分直接处理的信号是()。

(完整版)数控系统试题及答案1

姜堰中等专业学校 《机床数控系统》试题及答案1 一、选择题(每题2分,共20分) 1、数控机床的组成部分包括( B ) A.输入输出装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B.输入输出装置、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 C.输入输出装置、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件 D.输入输出装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 2、计算机数控系统的优点不包括( C ) A.利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高 B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能 C.数控系统功能靠硬件实现,可靠性高 D.系统性能价格比高,经济性好 3、机床数控系统是一种( C ) A.速度控制系统B.电流控制系统C.位置控制系统D.压力控制系统4、半闭环控制系统的传感器装在( A ) A.电机轴或丝杠轴端B.机床工作台上C.刀具主轴上 D.工件主轴上5、步进电动机多相通电可以( A ) A.减小步距角B.增大步距角C.提高电动机转速D.往往能提高输出转矩 6、用光栅位置传感器测量机床位移,若光栅栅距为0.01mm,莫尔条纹移动数为1000个,若不采用细分技术则机床位移量为( C ) A.0.1mm B.1mm C.10mm D.100mm 7、所谓开环的数控伺服系统是指只有( B ) A.测量实际位置输出的反馈通道B.从指令位置输入到位置输出的前向通道C.开放的数控指令D.位置检测元件 8、FANUC 0i系列数控系统操作面板上用来显示图形的功能键为( C )。 A PRGRM B OPR/ALARM C AUX/GRAPH D OFFSET 9.数控系统所规定的最小设定单位就是( C )。 A 数控机床的运动精度 B 机床的加工精度 C 脉冲当量 D 数控机床的

《数控原理与系统》复习题

《数控原理与系统》复习题 一、教材 本课程教材为:王细洋编著,《机床数控技术》,国防工业出版社。 二、复习题 (一)填空题 1.数控机床一般是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、机床本体等部分组成。 2.数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动,从而完成零件的加工。 3.标准机床坐标系中X 、Y 、Z 坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系决定,增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。 4.从结构上看,柔性制造系统主要有两部分组成:一是传递物质的设备,我们称之为物质流;二是传递信息的网络,我们称之为信息流。 5.FMS 中文含义是柔性制造系统。 6.数控技术是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 7.在整个使用寿命期,根据数控机床的故障频度,数控机床的故障发生规律大致分为三个阶段:早期故障期、偶发故障期、耗损故障期。 8.确定数控机床坐标系时首先要确定Z 轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。 9.数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。 10.穿孔带是数控机床的一种控制介质,国际上通用标准有EIA 和ISO 两种,我国采用的标准是ISO 。 11.当数控机床发生故障时,用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作诊断程序,它一般有三种类型:启动诊断、在线诊断、离线诊断。 12.从数控机床故障诊断的内容看。故障诊断专家系统可以用于三个方面:故障监测、故障分析、决策处理。 13.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据密化的过程。 14.对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA ,其偏差函数为:e i e i i y x x y F -=,若0≥i F ,刀具往+X 进给;若0

数控复习题

复习思考题 第一章概述 1.什么是数控技术?什么是数字控制机床?简述数控机床产生的背景。 2.数控机床由哪几部分组成? 3.数控(NC)和计算机数控(CNC)的联系和区别是什么? 4.数控机床按伺服系统类型分为哪几类? 5.数控机床按控制系统特点分为哪几类? 6.简述闭环数控系统的控制原理,它与开环数控系统有什么区别? 7.数控技术的发展阶段是根据什么划分的? 8.数控技术的发展趋势表现在哪几个方面? 9.开放式数控系统基本概念。 10. 什么是机器坐标系、编程坐标系和局部坐标系? 第二章数控加工程序编制 1.数控机床的编程坐标系是如何确定的? 2.什么是绝对坐标系、相对坐标系? 3.如何确定单立柱数控铣床的X、Y、Z轴? 4.直线和圆弧插补指令的意义和用法。 5.刀补指令有哪几种,其含义是什么? 6.固定循环编程有何意义?固定循环的基本格式是什么? 7.自定义两个由直线和圆弧构成的平面轮廓,并编写数控加工程序。 8.车削加工零件编程有哪些特点? 9.数控语言编程的基本过程。 10.APT语言怎样确定刀具的位置? 11.APT编程中常用的刀具指定方法。 12.了解APT语言中常用的图形定义语句和运动描述语句。 13.图形编程方法和数控语言编程方法有何联系。 14.零件坐标系到图形显示区图形变换的推导过程。 15.自动编程系统中后处理的意义和做法。 16.数控编程过程中的加工仿真有何意义?仿真过程中主要解决哪些问题? 17.数控加工中零件的找正和普通机床加工中的找正有何区别? 18.在数控机床上对图示零件钻孔,钻孔时快进行程20mm,对刀点在A点,主轴转速选择S30,进给速度选择F120,根据孔径选用Φ8mm的钻头,由于其长度磨损需要长度补偿,补偿量b=-3mm,刀补号为H01。补偿号H00的补偿量为0,可以用作撤销刀补,试编写加工程序单。 19.如图所示零件,欲在某数控车床上进行精加工,其中Φ90mm的外圆不加工,A 点为起刀点,主轴转速选择S630,进给速度F150,不考虑刀补,X、U以直径值 109

数控机床的工作原理及基本结构

数控机床的工作原理及基本结构 一、程序编制及程序载体 数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计。 编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型。 数控机床的基本结构

二、输入装置 输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。 零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工(数控系统内存较小时),另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器,加工时再从內部存储器中逐段逐段调出进行加工。 三、数控装置 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。 零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。 四、驱动装置和位置检测装置

数控原理与编程期末试卷及标准答案

数控原理与编程期末试卷10及标准答案 一、填空题(0.5分×40 = 20分) 1.操作面板一般有数控操作面板、机床操作面板。 2.数控机床的刀具必须具有寿命长、精度高、更换快。3.数字控制系统简称NC系统,计算机控制系统简称CNC系统。 4.数控机床按加工路线分类,有点位控制系统, 点位直线控制系统和连续(轮廓)控制系统。 5.请写出下列常用缩写的英文全称:CNC Computer Numerical Control 6.通过计算机和数控机床上的标准串行接口,可以将数控加工程序直接送入数控系统进行加工。 7.RS232主要作用是用于程序的自动输入。 8.车床的刀具号T0101,前面两位数字表示________,后面两位数字表示________。 9.G49用来取消刀具________补偿。 10.G40用来取消刀具补偿。 11.在车床上表示X坐标值,通常采用________编程。 12.圆弧插补指令分顺时针G02和逆时针G03。 13.指令“G04 X-”中,X值的含意是暂停时间,不是坐标。 14、插补就是用直线或圆弧形成刀具运动轨迹来逼近或近似描述零件轮廓形状 的过程。因为是在工件轨迹或轮廓曲线上的已知点之间,进行数据点的插入密化,所以称之为插补。其形成的逼近曲线与零件轮廓的最大差值即为

插补误差。 15. 数控机床的Z轴一般与主轴轴线重合或平行, 正方向以刀具远离工件方向 为准。 16.数控程序编制中,尺寸系统有绝对值编程,增量值编程和混合编程。17、圆弧插补需要指定插补平面,用G17/G18/G19指令。默认指令一般为G17, 可不写。 18、切入点是刀具可以由此直接进入切削的刀具位置点。一般要求刀具切削表面反向延长线或切向切入工件。 17、程序延时指令G04,和刀具半径补偿指令G41/G42不能在同一程序段中指 定。 19、返回参考点有手动和自动返回参考点两种。 20、数控机床通电后,必须首先寻找机床参考点,即回零,使各坐标轴均返回 各自的参考点,从而确定了机床坐标系后,才能进行其他操作。 21.车床加工时,刀具的换刀点通常设置在远离工件的位置,以免和工件发生碰撞。 18、要进行数控机床的其他操作,首先必须确定(或寻找)机床坐标系,使数 控系统得知机床原点在机床坐标系中的坐标位置。而确定(或寻找)机床坐标系的方法就是回机床参考点。 22、加工坐标系原点是零件所有尺寸的基准点,所以在每个程序的开头都要设 定工件坐标系。 23、G代码中的非模态指令,只在所在程序段中有效。

数控原理与系统试卷(5)

《数控原理与系统》试题5 填空题(每空1.5分,共30分): 1. 数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控 制的一种方法。 2.数控机床坐标系的确定:X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向,通 常平行于主轴的轴线为Z坐标,而坐标方向是水平的,并且平行于工件装卡面,而Y向坐标是按照来确定的。3.数控系统的轮廓控制,主要问题是怎样控制刀具或工件的。 4. CNC系统常用外设包括和两种。 5.总线是数控系统的硬件之一,它包括、 和。 6.从CNC系统使用的微机及结构来分,CNC系统的硬件结构一般分为: 和结构两大类。 7.光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、和驱动电路组成。 8. 若三相步进电机(三相绕组分布为AA′、BB′、CC′),请写出三相 六拍工作方式的通电顺序(只写一种):。 9.直线式感应同步器主要用于测量;旋转式感应同步器主 要用于测量。 10.四极绕组式旋转变压器有两种工作方式,即和。 11.专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一 种方法,因此一般专家系统主要包括两大部分,即和 。 12. FMS中文含义是。 二、单项选择题(每小题2分,共20分): 1.将数控系统分为开环式数控系统和闭环式数控系统是按照下面哪种分 类方法进行分类的?() A、工艺用途 B、工艺路线 C、有无检测装置 D、是否计算机控制 2. 用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标 A(5,8),若采用插补的总步数作为终点减法计数器J E的初始值,则J E=()。 A、5 B、8 C、13 D、以上都不对 3.一个系统只有一块大板(称为主板),大板上装有主CPU和各轴的位置控制电路等。这种结构属于() A、模块化结构 B、整体式结构 C、分体式结构 D、大板式结构 4.通过键盘或者纸带输入零件加工程序时,系统要不断的对零件加工程序进行格式检查,如果发现格式不符合编程要求,将发出报警信号或 提示用户进行修改。这种诊断方式属于() A、运行中诊断 B、停机诊断 C、通信诊断 D、以上都不对 5. 单微处理机CNC装置中,微处理机通过()与存储器、输入输出 控制等各种接口相连。 A、主板 B、总线 C、输入/输出接口电路 D、专用逻辑电路 6. 下面哪种设备不是CNC系统的输出设备?() A、MDI键盘 B、行式打印机 C、CRT显示器 D、电传打字机 7. 译码程序是以程序段为单位进行译码的,并且把代码存放在代码缓冲 器中,代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段 为:N115 G01 X132 Y123F3000 LF 并且当前译码程序取出的字符 是X,那么数字码寄存器中存放的数据是()

数控原理与编程期末考试试卷

数控原理与编程期末试卷10及标准答案 一、填空题(0.5分×40= 20分) 1.操作面板一般有数控操作面板、机床操作面板。2.数控机床的刀具必须具有寿命长、精度高、更换快。 3.数字控制系统简称NC系统,计算机控制系统简称CNC系统。4.数控机床按加工路线分类,有点位控制系统, 点位直线控制系统和连续(轮廓)控制系统。 5.请写出下列常用缩写的英文全称:CNCComputerNumerical Control 6.通过计算机和数控机床上的标准串行接口,可以将数控加工程序直接送入数控系统进行加工。 7.RS232主要作用是用于程序的自动输入。 8.车床的刀具号T0101,前面两位数字表示____一号刀具____,后面两位数字表示____一号刀补____。 9.G49用来取消刀具____长度____补偿。 10.G40用来取消刀具半径补偿。 11.在车床上表示X坐标值,通常采用____直径____编程。

12.圆弧插补指令分顺时针G02和逆时针G03。 13.指令“G04 X-”中,X值的含意是暂停时间,不是坐标。 14、插补就是用直线或圆弧形成刀具运动轨迹来逼近或近似描述零件轮廓形状的过程。因为是在工件轨迹或轮廓曲线上的已知点之间,进行数据点的插入密化,所以称之为插补。其形成的逼近曲线与零件轮廓的最大差值即为插补误差。 15. 数控机床的Z轴一般与主轴轴线重合或平行, 正方向以刀具远离工件方向为准。 16.数控程序编制中,尺寸系统有绝对值编程,增量值编程和混合编程。 17、圆弧插补需要指定插补平面,用G17/G18/G19指令。默认 指令一般为G17,可不写。 18、切入点是刀具可以由此直接进入切削的刀具位置点。一般要求刀具切削表面反向延长线或切向切入工件。 17、程序延时指令G04,和刀具半径补偿指令G41/G42不能在 同一程序段中指定。 19、返回参考点有手动和自动返回参考点两种。 20、数控机床通电后,必须首先寻找机床参考点,即回零,使各坐标 轴均返回各自的参考点,从而确定了机床坐标系后,才能进行其他操作。 21.车床加工时,刀具的换刀点通常设置在远离工件的位置, 以免和工件发生碰撞。

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