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

较低，对周围电磁场的抗干扰能力较强，在油污、粉尘较多的场合下使用有较好的稳定性，但目前在数控机床上也很少使用。

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1、数控系统由哪几个基本组成部分？各部分的基本功能是什么？

答：数控系统一般由输入／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，机床本体为被控对象。

输入装置将数控加工程序等各种信息输入数控装置，输入内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。

数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：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。

驱动控制装置位于数控装置和机床之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴驱动装置，进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它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(如：机床移动部件和主轴头等) 机床电器逻辑控制装置也位于数控装置和机床之间，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、润滑系统控制功能及其它机床辅助功能。其形式可以是继电器控制线路或可编程序控制器（PLC）。

2、步进电动机的基本结构和工作原理

步进电动机是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。

五、交流伺服电机驱动装置

1）交流电动机调速原理

由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速为

2)正弦波脉宽调制(SPWM)变频器

SPWM变频器属于交一直一交变频器，基本工作过程是先将50Hz交流电经整流变压器变压得到所需电压，经二极管整流和电容滤波，形成恒定直流电压，然后送入由大功率晶体管构成的逆变器主电路，输出三相电压和频率均可调整的等效于正弦波的脉宽调制波(SPWM波)，即可拖动三相电机运转。这种变频器在数控机床的交流驱动中广泛使用

8 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；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。

1、答：

2、答：中简述CNC系统中中央处理单元（CPU）的组成部分及其作用央