石大远程在线考试-数控技术答案

1、中石大（京远教学期考 数技 ：_姓名：_ _学号：_ _关课考违作的明1 、提交文件中涉嫌剽窃内容（包括剽窃网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文，带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情形或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为剽窃成 绩为“02、两人或两人以上答题内容或用语有 50%以上相同者判为类似成绩为“0。3所提交试卷或材料没有对教师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者认定“白 卷”或“错卷，成绩为“01、简答题，4 题，每题 15 ，共 60 分；2、论述题，1 题，每题 40 ，共 40 分。A 卷学号尾号为单号的答 A 卷1、简答题1、比开环、闭环、半闭环数控机床在

2、位置检测装置、操纵精度和应用领域上的不同教 材 p7-p8）答： 开环系统中没有位置检测和反馈装置，操纵精度低，在精度要求较低 的、 较 初期的经济型数控机床上应用。 半闭环系统中的位置检测和反馈信号不 是取自最终的进给部件， 而是取 的电 动机轴或丝杆等中间环节，操纵精度相 对开环系统高，应用在一样的中小型数 机床上，目前大多数数控机床都采纳 半闭环系统。 闭环统中的位置检测和反馈信号是取自最终的进给部件（如工 作台） 。 因此闭环系统的精度最高，但稳固性稍差，同时系 统本钱较高，大多 应用在 高精度及大型数控机床上。2 什么是刀具半径补偿？ B 刀补和 C 刀补有何区别？教材 p17-p2

3、0 ）答： 刀具半径补偿是指数控装置使刀具中心偏移零件轮廓一个指定的刀具半径 值。 刀具半径补偿直接阻碍数控机床加工尺寸精度，是机床数控系统重要功 能 之一。 B 刀补与 C 刀补的区别： B 刀补法在确信刀具中心轨迹时，采纳 的是读一段， 算一段，再走一段的处置方式。如此，就无法估量到由于刀具半 径所造成的下一 段加工轨迹对本段加工轨迹的阻碍。于是，关于给定的加工轮 廓轨迹来讲，当加 工内轮廓时， 为了幸免刀具干与，合理地选择刀具的半径以 及在相邻加工轨迹转 接处选用适当的过渡圆弧等问题， 为了解决下段加工轨迹 对本段加工轨迹的阻碍问题， 就不能不靠程序员来处置。 C 刀补采纳的方式是， 一

4、次对两段进行处置， 即先预处置本段，然后依照下一段的向来确信其刀具 中心轨迹的段间过渡状 态，从而便完成了本段的刀补运算处置，然后再从程序 段缓冲器再读一段， 用于 计算第二段的刀补轨迹， 以后依照这种方式进行下去， 直至程序终止为止。目前 数控系统中普遍用的是 C 刀补。 3、逐比较插补包括几步？各步有何作用？（教材 p22 ）答 插补是为了机床能更准确加工出所要求的轮廓曲线。 逐点比较插补包括四 步各步所起的作用别离是第一步：误差判别，判刀 具当前位置相关于 给定 轮廓的偏离情形，并以此决定刀具的进给方向。第二步：坐标进给，依照误差 判别的结果，操纵刀具向相应坐标轴进给一步 #，使加工点向

5、给定轮廓靠拢，减 小误差。第三步：误差计算，刀具进给一步后 计算新的加工点与给定轮廓之间 的误差，为下一步误差判别做预备第四步：终 点判别，判定刀具是不是抵达被 加工零件的终点，假设抵达终点，那么终止插补，不然 继续插补，如此不断循环以 上四个节拍就可加工出所要求的曲 线。4 请别离说明步进电动机的步距角、静态步距误差、启动频率、最高工 作频率、频矩特性的含义教材 p65-p66）答：步距角是指步进电动机每一拍转过的角度； 静态步距误差是指空载时实测 的步距角与理论的步距角之差； 启动频率是指空载时 , 步进电机由静止突然启动 并进入不失步的正常运行所 允许的最高频率； 最高工作频率是指步进电

6、机持续 运行时，它所能同意的，即保证不丢步运行 的极限频率； 矩频特性是描述步进 电机持续稳固运行时，输出转矩 Md 与持续运行频率 f 之间的关系； 开放式 数控系统的概念： 开放性的概念可从两个方面进行明白得： 一是时刻的开放性， 二 是空间的开放性。 时刻的开放性是针对软硬件平台及 其标准而言的， 以保证平 台具有适应新技术的进展， 并能够同意新的设备的能力。 2、论述题通过自主调研，以“开放式数控体系”为主题，说明其概念、研究背景、研 究内容及研究难点。答：开放式数控系统的概念：开放性的概念可从两个方面进行明白得:一是时刻的开放性，二是空间的放性时刻的开放性是针对软硬件平台及其标准而言

7、的以保证平台有适应新技术的进展并能够同意新的设备的能力。时刻的开放性又有可扩展和可移植性两个方面空间的开放性是针对系统接口及其标准化而言的，它又可分为互操作性和互换性。 研究背景：数控技术正以前所未有的深度和广度深刻阻碍着普遍的制造业领域的进展方向正在给制造业带来革命性的转变。而数控技术的心是数控系统数控系统的进展方向在专门大程度上决定着数控技术的进展方向随着数控技术的不断进展，传统数控系统由于其采纳专用的、封锁式的体系结构，已不能适应现今制造业市场转变与竞争，也不能知足现代制造业向信息化敏捷制造模式进展的需要。这就迫切需要开发具有开放性、性能稳固、价钱低的新型数控系统数控系统的开放性体系结构

8、数控系统的开放性概念出此刻 80 代末 年代初，是欧美各国为了适应机床制造业在技术、市场和生产组织结构等多方面的新的转变而提出的，其目的是成立一种崭新的操纵系统设计框架使系统朝模块化平台化、标准化和系列化方向进展，在联合的前提下提高产品的竞争能力。 研究内容：可互操作性：拥有标准化接口，通信和交互模型通过提供标准化接口通信和交互机制，使不同功能模块能以标准的应用程序接口运行于系统平台上并取得平等的彼此操作能力，和谐工作可移植性 不同应用程序模块可运行于不生产商提供的系统平台，同时系统软件也可运行于不同特性的硬件平台之上不同的系统功能模块能运行在不同的系统平台之上，因此系统的功能软件应与设备无关

9、，即应用统一的数据格式、操纵机制，而且通过一的设备接口使各功能模块能运行于不同的硬件平台上。可扩展性 ：提供标准化环境的基础平台许诺不同功能的模块介入，CNC 用户或二次开发者能有效地将自己的软件集成到 NC 系统中，形成自己的专用系统其特点是通过特定功能模块的装载和卸载为用户系统增添和减少功能。 可互换性:不同性能、不同执行能力的功能块相互代替组成系统的各硬件、功能软件的选用不受单一供给商的操纵，可依照功能、靠得住性、性能要求彼此替换，不阻碍系统整体的和谐运行可伸缩性CNC 统的功能、规模能够灵活设置，方便修改。操纵系统的大小 硬件或元件模 )可依照具体应用增减。 开放式数控系统的优势 由此

10、能够看出开放式数控系统构建于一个开放的平台上，具有模块化结构，许诺用户依照需要进选配与集成迅速适应不同的应用需求，与传统的封锁式专用数控系统相较经，具有以下优势 具有壮大的适应性和灵活配置能力，能适应多种设备，灵活配置与集成 操纵软件具有及时扩展和联接功能，可顺应新技术的进展，加入各类功能可通过预留插入用户专用软件的接口的方式或提供用户 API 和编程标准，供用户编制自己的专用模块的方式，简便地实现系统的扩展; 能适应运算机技术和信息技术的快速进展和更新换代，能有效爱惜用户原有投资; 操作简单，保护方便。在 机经简单编程即可实现运动操纵，而不需要专门的数控软件 遵循统一的标准体系结构标准，模块

11、之间具有兼容性、互换性和互操作性 技术更新，功能加倍壮大，能够实现多种运动轨迹的操纵，是传统数控装置的换代产品 ; 结构形式模块化，能够方便地彼此组合，成立适用不同场合、不同功能需的操纵系统可明显缩短新产品的研制开发周期，用户能够依照自己需要开发自己的功能模块 将 PC 机信息处置能力和开放式的特点与运动操纵器的运动轨迹操纵能力有机地结合在一路信息处置能力强开放程度高运动轨迹操纵准确通用性好。 基于 PC 的开放式数控系统 基于 PC 的开放式数控系统的类型 基于 PC 的开放式数控系统能充分地利用运算机的软硬件资源，可利用通用的级语言方便地编制程序，用户可将标准化的外设、应用软件进行灵活地组

12、合和用利用运算机同时也便于实现网络化。基于PC 的开放式数控系统大可分为以下几种类型1 PC 嵌入型 该类型系统是将 装入到 NC 内部，PC NC 之间用专用的总线连。系统数据传输快，响应迅速，同时，原NC 系统也可不加修改就得以利用。缺点是不能直接利用通用 PC，开放性受到限制，通用 PC 壮大的功能和丰硕的软硬件资源不能取得有效的利用这种数控系统尽管具有必然的开放性，但由于它的 NC 部份仍然是传统的数控系统，其体系结构仍是不开放的。 NC 嵌入 PC型 该类型系统是将 NC 卡(运动操纵卡)插入通用 PC 的扩展槽中组成的。它能够充分地保证系统性能，软件的用性强而且编程处置灵活。这是目前采纳较多的一种结构形式这种结构形采纳“PC+运动操纵器”形式建造数控系统的硬件平台，其中以工业 为主控运算机，组件采纳商用标准模块，总线采纳PC 总线式，同时以多轴运动操纵器作为系统从机，进而组成主从散布式的结构体系。 全软件型 NC 该类型系统是指 CNC 的全数功能均由 PC 实现，并通过装在 PC 上扩展槽的伺服接口卡对伺服驱动等进行操纵其软件的通用好，编程处置灵活。这种 CNC 置的主体是 机，充分利用 PC 机不断提高计算速度、不断扩大的存储量性能不断优化