课后习题答案解析(数控技术)

1/7.章节练习答案第一章绪论2．按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床？各有何特点？其特点：a.反馈信号取自于机床的最终运动部件〔机床工作台；b.主要检测机床工度及稳定性较高,价格适中。应用最普及。3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？钻床、数控镗床和数控冲床等。控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之b刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。如：简易数控车床和简易数控铣床等。〔3连续控制数控机床〔轮廓控制数控机床：对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等第二章数控加工编程基础",为什么现代数控系统常用这种格式？GG42、G43、G44的含义如何？试用图说明。2/7.M01：选择性的暂停M02：复位性加工程序结束,用于数控机床；M30：复位性加工程序结束,并返回程序起点。用于加工中心。应用略答：①对刀点：是指数控机床上加工零件时,刀具相对与工件运动的起点。也称为程序起点②换刀点：是指刀架转位换刀时的位置。可以是某一固定点〔如加工中心机床,其换刀机械手的位置是固定的,也可以是任意设定的一点〔如车床。应设在工件或夹具的外部。③刀位点：用于表示刀具在机床上的位置。答：基点：是指组成零件轮廓曲线的各几何元素〔如直线、圆弧、二次曲线等间的连接点。节点：是指当利用具有直线插补功能的数控机床加工零件的曲线轮廓时,任一轮廓的曲线均用连续的折线来逼近。此时,根据编程所允许的误差,将曲线分割成若干个直线段,其相交点。O1001X40.Z-39.T0101Z-52.M03S600G00X50.Z20.G00X42.Z2.M30G00X32.O1002G54M03S1200G00X0Y0Z50.G00X200.Y40.第三章数控加工程序的编制G03X140.Y100.R60.G02X120.Z60.R50.G00Z5.G00X0Y0Z50.M30O1001T0101G00X52.Z95.M03S600GG71U2.R1.3/7.G71P10Q20.G01Z17.N10G00X0.G02U14.W-7.R7.G02U20.W-10.R10.N20Z0.G01Z63.32G70P10Q20G02X36.Z37.56R20.M30O1002G01X-11.G54G03X-17.Y11.R6.G00X20.G01Y-11.M03S1500G03X-11.Y-17.R6.G00Y-4.Z3.G01X11.G01Z-5.F150.G03X17.Y-11.R6.Y4.G01Y11.G00Z3.G00Z5.G01Z-5.F150.X0.Y0.Z50.Y11.M30G03X11.Y17.R6.第四章计算机数控装置接口、主轴控制、通讯接口等组成。I/O接口主要功能：缓冲功能,选择功能〔内部、外部的选择,中断功能,转换功能〔A/D、D/A转换,数据宽度变换功能,通讯功能。答：1共享总线型：以总线为中心,各模块工作时,仅有一个模块可占用总线,多个请求时由总a．将各个功能模块划分为主模块和从模块。带有CPU和DMA器件的各种模块称为主模块,其余如存储器模块,I/O模块为从模块。系统中只有主模块有权使用系统总线,而每个主模块按其担负任务的重要程度预先安排好优先级别的高、低顺序。b式有两种：串联方式和并联方式。串联方式中,优先权的排列是按链位置决定的；并联方式中配有专用逻辑电路来解决主模块的判优问题,通常采用优先权编码方式。c．该结构优点：结构简单,系统配置灵活,扩展模块容易。缺点是总线一旦出现故障,整〔2共享存储器结构：以存储器为中心,各模块工作时,通过优先接受使用请求,使用完成。缺点：由于同一时刻只能有一个微处理器对多端口存储器进行读或写,所以功能复杂而要求增加微处理器数量时,会因争取共享而造成信息传送的阻塞,降低系统效率,且扩展较困4/7.CNC种？这些方法是如何实现并行处理的？资源共享是根据"分时共享"的原则,使多个用户按时间顺序使用一套设备。时间重叠是根据流水线处理技术,使多个处理过程在时间上相互错开,轮流使用一套设备可以减少计算机内存容量,提高数控系统内存资源的利用率；还能方便查出编程错误刀具半径补偿的执行过程分为三步：原来的编程零件轨迹的基础上伸长或缩短一个刀具半径值.〔2刀补进行：刀补指令是模态指令。在轨迹转接处,采用圆弧过度或直线过渡。刀点与刀具中心重合,刀补被撤销。第五章数控装置的轨迹控制原理ExyOEee补,并画出插补轨迹。常用的方法有：软件延时法和中断控制法。Ff得到两次插补运算时间的时间间器/计数器的定时时间常数,以控制cpu中断。在中断服务中进行一次插补运算并发出进给脉冲,cpu等待下一次中断,如此循环。须预测减速点,计算量较大。后加减速控制：分别对各运动轴进行加减速控制,固不必预测减速点,而是在插补输出为第六章数控机床的伺服系统5/7.等；c.调速范围宽〔恒转矩：1：100~1000,恒功率：1：10~100d.具有足够的传动刚性和高的速度稳定性。即具有优良的静态与动态负载特性；e.稳定性好〔抗干扰能力强,可靠性类型？各自有何特点？4．简述提高开环系统的伺服精度方法。静态步距误差是指理论的步距角和实际的步距角误差。影响步距误差的因素主要有：①步进电机齿距制造误差；②定子和转子间气隙不均匀；③各相电磁转距不均匀。答：①工作可靠、抗干扰能力强；②使用维护方便,适用机床的工作环境；③满足精度、速度和工作行程的要求；④成本低、寿命长；⑤便于与伺服系统的连接。6．莫尔条纹的特点有哪些？在光栅的信息处理过程中倍频数越大越好吗？答：①放大作用〔莫尔条纹的间距对光栅栅具有放大作用BWBWsinW2)=W/9式中,B为莫尔条纹间距,W为栅距,θ为22线纹交角。由此,B可以通过改变9的大小来调整。②平均效应：对光栅栅距局部误差具有误差平均作用。③莫尔条纹的移动量,移动方向与指示光栅的位移量、位移方向具有对应关系。在光栅的信息处理过程中倍频数越大要求传感器精度越高,实现越困难。7．简述旋转变压器两种不同工作方式的原理。第七章数控机床的机械结构减少热变形主要从两个方面考虑：①对热源采取液冷、风冷等方法来控制温升；ab节元件来消除或补偿热平衡。c.高的运动精度和低速运动的平稳性；d.充分满足人性化要求。6/7.答：换刀和精确控制刀具的转动角度。在镗削加工和螺纹加工时能实现精确控制。答：滚珠丝杠副的预紧滚珠丝杠螺母副的预紧是通过改变两个螺母的相对位置,使每个螺母中的滚珠分别接触丝杠滚道的左、右两侧面来实现的。第八章数控机床的故障诊断1．故障及故障诊断的一般定义。〔2故障：是指系统在规定条件下和规定时间内爽失了规定的功能。2．根据数控机床的故障频率,整个使用寿命期大致可以分为哪三个阶段？它们各自有什么特答：根据数控机床的故障频率,整个使用寿命期大致可以分为三个阶段：初期运行期、有效寿命期和衰老期。其中,有效寿命期故障率最低。常规分析法是对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,以此来判断故障发生原动作分析法是通过观察、监视机床实际动作,判定动作不良部位并由此来追溯故障根源状态分析法是通过监测执行元件的工作状态,判定故障原因的一种方法。操作、编程分析法是通过某些特殊的操作或编制专门的测试程序段,确认故障原因的一开机自诊断所谓开机自诊断是指数控系统通电时,由系统内部诊断程序自动执行的诊断,它类似于计算机的开机诊断。一般包括三种形式：启动诊断、在线诊断〔又称后台诊断和离线诊断。第九章数控技术的发展与机械加工自动化7/7.1．简述数控机床的发展趋势诊断>；f.控制系统小型化；g.开放式体系结构统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。根据不同的加工对象、CNC机床的类型与数量以及工件更换与存储方式的不同,结构形〔2在制造设备上,利用交换工作台或工业机器人等装置实现零件的自动上料和下料；〔3由一个物料运输系统将所有设