第5章 位置检测装置
习题册数控机床系统结构答案
第一章第一节数控机床的产生和发展第二节数控机床的特点和应用范围一、填空题1、第一代数控机床产生于1952年美国国麻省理工学院研究出一套试验性的数字数控系统，并把它安装在立式铣床上。
2、我国是1958年开始研究数控技术的。
3、机械加工的目标是高速、高效。
高精度。
4、在数控机床上加工工件，工件的加工精度主要取决于机床精度、插补精度、编程伺服精度。
5、最早的数控机床伺服系统执行机构采用液压转矩放大器。
二、选择题1、第一代数控机床产生于（B ）年。
A、1951B、1952C、19542、第三代数控机床产生于（ C ）年，研制出了小规模集成电路。
A、1951B、1952C、19603、经济型数控机床一般都采用（A）数控系统。
A、开环B、闭环C、半闭环4、（C）数控机床产生于1960年，研制出了小规模集成电路。
A、第一代B、第二代C、第三代D、第四代三、判断题1、第三代数控机床产生于1960年，研制出了小规模集成电路。
（1 ）2、点位控制系统控制刀具或机床工作台，从一点准确地移动到另一点，也控制点与点之间运动的轨迹。
（2）3、第四代数控机床的标志是小型计算机。
（1）四、简答题1、简述数控机床发展的六个时代及标志。
1952电子管时代；1956晶体管时代；1960小规模集成电路；1970由计算机作控制单元的数控系统；1974以微处理器为核心的数控系统；1990柔性制造单元2、数控机床的特点是什么？适应性强；能实现复杂的运动；加工精度高；生产效率高；能减轻劳动强度，改善劳动环境，有利于科学的生产管理3、简述数控机床的应用范围。
1）多品种小批量生产的零件。
2）形状结构比较复杂的零件。
3）需要频繁改型的零件。
4）价格昂贵，不允许报废的关键零件。
5）需要最短周期制作的急需零件。
6）批量较大精度要求很高的零件。
第二节数控机床的分类一、填空题1、按控制方式划分，数控机床可分为开环、半闭环和闭环三类。
其中开环中没有检测反馈装置，控制精度较低。
实训报告之数控机床装配工艺流程
目录前言 (1)第1章实习公司简介 (2)第2章数控机床的组成 (4)第3章确定数控机床的装配工艺流程 (7)3.1 装配工艺方法 (7)3.2装配规程内容 (7)3.3装配注意事项 (8)第4章装配流程 (10)4.1装配总流程 (10)4.2数控机床的部装 (11)第5章数控车床的安装与调试 (15)5.1基础施工及机床就位与组装 (15)5.2数控系统的连接与调试 (16)第6章试车调整 (18)第7章附件 (20)第8章小结 (23)第9章参考文献 (25)前言从本质上说，数控机床和普通机床一样，也是一种经过切削将金属材料加工成各种不同形状零件的设备。
早期的数控机床，包括目前部分改造、改装的数控机床，大都是在普通机床的基础上，通过对进给系统的革新、改造而成的。
因此，在许多场合，普通机床的构成模式、零部件的设计计算方法仍然适用于数控机床。
随着数控技术（包括伺服驱动、主轴驱动）的迅速发展，为了适应现代制造业对生产效率、加工精度、安全环保等方面越来越高的要求，现代数控机床的机械结构已经从初期对普通机床的局部改造，逐步发展形成了自己独特的结构。
特别是随着电主轴、直线电动机等新技术、新产品在数控机床上的推广应用，部分机械结构日趋简化，新的结构、功能部件不断涌现，数控机床的机械机构正在发生重大的变化，虚拟轴机床的出现和实用化，使传统的机床结构面临着更严峻的挑战。
数控机床的装配从一定程度上决定了数控机床的加工精度，因此装配在数控机床的制造流程中占着很重的分量。
数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。
高性能：随着数控系统集成度的增强，数控机床也实现多台集中控制，甚至远距离遥控。
高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度的保持性要好。
高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。
高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。
数控技术知识点总结及考试练习资料
数控技术一、判断题(正确的画√，错误的画×,每题1分共10分）二、填空题（每空1分,共20分）三、选择题(10分，每小题1分）四、简答题（每题6分共30分）五、五、解释如下指令或名词含义（10X1分）六、六、编程题（10分）七、论述题（10分）第一章1．数字控制：是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。
数控技术采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术.它集计算机技术、微电子技术、自动控制技术和机械制造技术等多学科、多技术于一体。
数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
数控系统实现数字控制的装置。
它能够自动输入载体上事先给定的数字量，并将其译码后进行必要的信息处理和运算后，控制机床动作并加工零件。
CNC系统的核心是CNC装置。
2．数控机床的优势：3．数控技术的发展趋势：4．数控机床的组成5．数控机床的分类：一、按控制功能分类（点位控制数控系统；直线控制数控系统；轮廓控制数控系统）二、按工艺用途分类(金属切削类数控机床；金属形成类数控机床；特种加工数控机床;其它类型机床：如火焰切割数控机床、数控测量机、机器人等。
）三、按伺服驱动的方式分类（开环控制；半闭环控制；全闭环控制)NC,CNC,CAD、CAM、CAPP、FMC，FMS，CIMS的中文含义.第二章1．数控编程的方法常用的编程方法有手工编程、自动编程。
2．数控机床的机床坐标系和工件坐标系的概念，各坐标轴及其方向的规定.1）机床坐标系是机床上固定的坐标系。
工件坐标系是固定于工件上的笛卡尔坐标系。
2)①Z轴：规定与机床主轴线平行的坐标轴为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正向。
②X轴：对大部分铣床来讲，X轴为最长的运动轴，它垂直于轴，平行于工件装夹表面。
+X的方向位于操作者观看工作台时的右方。
③Y轴：对大部分铣床来讲，Y轴为较短的运动轴，它垂直于轴.在Z、X轴确定后，通过右手定则可以确定Y轴.④回转轴：绕X轴回转的坐标轴为A轴；绕Y轴回转的坐标轴为B轴；绕Z轴回转的坐标轴为C轴；方向的确定采用右手螺旋原则，大拇指所指的方向是+X、+Y或+Z的方向。
第五章 数控机床的位置检测装置 曼初宏
第四节 光栅测量装置
2.光栅读数头 (1)分光读数头 如图5-15所示，从光源Q发出的光，经过透镜L1照 射到光栅G1和G2上形成莫尔条纹。 (2)垂直入射读数头 这种读数头主要用于每毫米25～125条刻线的 玻璃透射光栅测量装置，如图5-16所示。
图5-15 分光读数头
第四节 光栅测量装置
(3)反射读数头
图5-26 鉴相式测量检测电路框图
2.鉴幅式测量检测电路
第六节 编码器测量装置
一、光电式编码器的结构 光电式编码器是一种光电脉冲发生器，其最初结构就是一种光电 盘。它由光源、聚光镜、光电盘、分度狭缝、光电元件、数模转 换和方向辨别电路及数字显示装置等组成，如所示。
图5-27 光电式编码器测量装置
第六节 编码器测量装置
第五节 磁栅测量装置
图5-20 带状磁尺
第五节 磁栅测量装置
(4)圆形磁尺
图5-22 圆形磁尺
第五节 磁栅测量装置
2.磁头
图5-23 单磁头结构
第五节 磁栅测量装置
图5-24 双磁头结构
第五节 磁栅测量装置
三、磁栅测量装置的工作方式 磁栅测量是模拟测量，必须和检测电路配合才能实施检测。根据检 测方法的不同，磁栅测量可分为鉴相式测量和鉴幅式测量两种工作 方式，其中以鉴相式测量方式应用较多。 1.鉴相式测量检测电路
第一节 位置检测装置概述
2.按检测信号的选取形式不同分类 (1)数字式测量装置 该装置将被测位移量转换为脉冲个数，即数字 形式来表示。 (2)模拟式测量装置 该装置将被测位移量转换为连续变化的模拟电 量来表示，如电压变化、相位变化等，因此可直接对被测量进行检 测，无需量化处理；在小量程内可实现较高精度的测量，可用于直 接测量和间接测量。 3.按测量的绝对值不同分类 (1)增量式测量装置 它只测量相对位移量(位移增量)，即每移动一 个测量单位就发出一个测量信号。 (2)绝对式测量装置 对于被测量的任意点的位置，均由一个固定的 零点计算起，每一被测点都有一个相应的测量值。
数控机床电气控制电路设计实例
电压继电器的输入量是电路电压的大小，它根据输入电压的大 小而动作。与电流继电器类似，电压继电器也分为欠电压继电器和 过电压继电器两种。
四、时间继电器 时间继电器在控制电路中用于时间的控制。
按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等； 按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
而且要求刀具由一点到另一点之间的运动轨迹为一条直线，并能控 制位移的速度。 （3）轮廓控制系统
也称连续控制系统。其特点是能够同时对两个或两个以上的坐 标轴进行连续控制。
2. 按伺服系统控制方式分类 （1）开环伺服系统
数控装置根据信息载体上的指令信号，经控制运算发出指令脉
冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠 螺母副，使执行机构(如工作台)移动或转动。 （2）闭环伺服系统
4. 按功能水平分类 （1）经济型数控系统(又称简易数控系统) 这一类型的数控系统一般为开环控制，采用的CPU为单板机或单片 机，用数码管显示或单色小液晶显示或CRT字符显示。 （2）普及型数控系统(又称全功能数控系统) 这类系统一般为半闭环控制，采用16位或32位CPU，9 in(228 6mm)单色显示器（1 in=25 4mm）。 （3）高性能数控系统 这类系统一般为全闭环控制，采用的微型计算机为32位以上的CPU， 显示器为彩色CRT或TFT液晶显示器．内存大于150 KB。
从第一台数控机床问世到现在的50多年中，数控技术的发展非 常迅速，集计算机技术、现代控制技术、微电子技术、传感检测技 术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术、光电子技术以 及传统的机械制造技术为一体，得到了广泛的应用，在数控机床是 关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业， 其水平高低和拥有量多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志， 在国防建设上亦具有重要的战略意义。
数控机床习题(有答案)
数控机床习题(第一章)1填空题（1）数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。
（2）数控机床采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
（3）突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。
（4）自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。
2选择题（1）一般数控钻、镗床属于（ C ）（A）直线控制数控机床（B）轮廓控制数控机床（C）点位控制数控机床（D）曲面控制数控机床（2）（ D ）是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节（A）控制介质（B）数控装置（C）输出装置（D）伺服系统（3）适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（ A ）（A）加工中心（B）数控铣床（C）数控车床（D）数控线切割机床（4）闭环控制系统的位置检测装置装在（ D ）（A）传动丝杠上（B）伺服电动机轴上（C）数控装置上（D）机床移动部件上（5）根据控制运动方式的不同，数控机床可分为（B ）（A）开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床（B）点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床（C）经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床（D）NC机床和CNC机床3 判断题（1）通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。
（×）（2）数控机床是通过程序来控制的。
（√）（3）数控机床只用于金属切削类加工。
（×）（4）数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。
（√）（5）机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。
（√）4 简答题（1）简述数控机床的发展趋势。
P91、高速度与高精度化2、多功能化3、智能化4、高的可靠性（2）简述数控机床各基本组成部分的作用。
数控机床习题集合
《数控技术》复习题作业题目必须独立完成！第一章数控技术概论一、填空题1. 将程序载体上的数控代码变成相应电脉冲信号的装置称为_CNC装置_。
2. 开环数控系统的驱动电动机常采用___步进电机__。
3. 数控机床按工艺用途的不同，可分为_金属切削类_、_金属成型类_、__特种加工类_和__其他类型__。
4. 数控机床按有无位置检测装置，可分为_开环_和_闭环_数控机床。
位置检测元件安装在最终移动部件上的数控机床是_闭环_控制。
位置检测元件安装在电动机轴上的数控机床是_半闭环_控制。
5. CNC是计算机数控的简称，FMS是柔性制造系统的简称。
MDI是手动输入方式的简称。
CIMS是计算机集成制造系统简称。
6. 闭环(或半闭环)系统与开环系统的最主要的区别是前者带有_位置_检测装置。
闭环和半闭环系统的主要区别是位置检测元件_安装部位_不同。
7. 数控机床由_输入/输出设备_、_计算机数控装置_、_伺服系统_和_机床本体_等部分组成。
8. 每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫_脉冲当量_。
9. 数控机床常用的伺服电动机有_步进电机_、_直流伺服电机_和_交流伺服电机_。
10.数控机床按控制方式分类可分为_点位控制数控机床_、_直线控制数控机床_和_轮廓控制数控机床_。
二、判断题1. 数控机床的联动轴数与控制轴数是不同的概念，联动轴数一般多于控制轴数。
(×)2. 数控机床特别适用于精度要求高、形状复杂零件的大批量生产。
(×)3. 数控技术一般只能应用于机床的轨迹控制，不能应用于其他机械设备的运动轨迹控制和逻辑控制。
(×)4. 开环数控机床数控装置发出的指令流是单向的，所以系统稳定性不好、精度不高。
(×)三、单选题1. 零件程序是数控机床自动加工零件的___C___。
A.输入介质B.存储载体C.加工指令2.在数控机床中，____B____等功能一般是由PLC完成的。
(P74)A.位置控制B. 选刀、换刀C.插补3.开环数控系统的驱动电动机应采用____A____。
仪器仪表基础知识-第五章物位的检测
仪器仪表基础知识
2、浮力式液位计
工作原理：基于液体浮力原理而工作的。 优点：不容易受到外界环境的影响；浮子或浮筒直接受 浮力推动，比较直观、可靠，结构简单、维修方便等。 缺点：由于具有可动部件，故容易受摩擦而影响它 的灵敏度和增大误差，而且可动部件易被污垢、锈蚀卡 死而影响可靠性。另外，由于浮筒或浮子要垂直或横伸 于容器中，故所占空间较大。
仪器仪表基础知识
5、雷达液位计 、
它是基于发 射波与反射波 之间的频率差 原理工作的。 原理工作的。
仪器仪表基础知识
6、超声波物位计
应用回声测距法 的原理制成的一种物 位仪表。声波从发射 位仪表。 至接收到反射回波的 时间间隔与物位高度 成正比。 成正比。
ct h= 2
仪器仪表基础知识
超声波物位计的特点及其分类
仪器仪表基础知识
法兰式压力变送器的应用
法兰式差压变送器适宜于测量腐蚀性 结晶性 腐蚀性、结晶性 腐蚀性 结晶性、 粘稠性和含有悬浮物 含有悬浮物的液体的液位和界位测量。 粘稠性 含有悬浮物 法兰式差压变送器缺点 缺点：比普通的差压变送器贵 缺点 贵 ，而且有的毛细管内的充灌液 充灌液很容易渗漏掉。反应比 充灌液 普通的差压变送器迟缓 迟缓，特别是天冷的时候，仪表的 迟缓 灵敏度更低。法兰式液位计的测量范围还受毛细管长 度的限制。因此，使用哪一种液位计进行测量，要视 具体的情况而定。
仪器仪表基础知识
仪器仪表基础知识
3.翻板式液位计 翻板式液位计
翻板由极薄的导 磁金属制成，每片宽 10mm，垂直排列， 并各自能绕框架上的 小轴旋转。翻板的一 面涂有红漆，另一面 涂银灰漆。
仪器仪表基础知识
4 静压式液位计
静压式液位计是根据液 液 柱静压与液柱高度 液柱高度成正比的 柱静压 液柱高度 原理来实现的。如图所示， 根据流体静力学 流体静力学原理可得A、 流体静力学 B两点之间的压力差为 ∆p＝pB－pA＝ρgH
第五章 位置检测装置
5.1.3 位置检测装置的分类
绝对式：对于被测量的任意一点位置均由固定的零 点标起。每一个被测点都有一个相应的测量值。
优点：能指示绝对位置，没有累计误差，电源切断 后信息不丢失。
缺点：装置结构较为复杂。
9
5.2 旋转变压器
旋转变压器是一种基于电磁感应原理的角度测 量元件，在结构上与两相绕组式异步电动机相似， 由定子和转子组成，定子绕组为变压器的原边， 转子绕组为变压器的副边。激磁电压接到定子绕 组上，激磁频率通常为400Hz~5000Hz，转子绕组 产生的感生电压反映回转角的变化。其结构简单、 动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出 信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。
幅值工作方式 ：给滑尺绕组通入相位相同、频 率相同，但幅值不同的励磁电压。
22
5.3.2 感应同步器的应用
(1)感应同步器的鉴相测量系统
23
5.3.2 感应同步器的应用
设滑尺绕组节距为P，则滑尺移动x时，有
x , 2 x
2 P
P
U s U m sin t Uc U m cost Uo kUs cos kUc sin
按测量方式分：增量式测量和绝对式测量。 增量式 ：只测量位移量。测量单位为0.01mm，每移
动0.01mm发出一个脉冲信号。 优点：装置简单，任何一个对中点都可作为测量的
起点。在轮廓控制的数控机床上大都采用这种方 式。 缺点：在增量式检测系统中，移距是由测量信号计 数读出，一旦计数有误，以后的测量结果则完全 错误。如发生某种故障，无法恢复。
6
5.1.3 位置检测装置的分类
模拟式测量：模拟式测量是将被测量用连续变量来 表示，如电压变化、相位变化等。数控机床所用 模拟式测量主要用于小量程的测量，如感应同步 器的一个线距（2mm）内的信号相位变化等。
第五章位置检测装置
定 尺 U2 滑 A
感应同步器就是利用电压的变 化来进行位置检测的
1 尺 B 2 4 1 位 C 2 2 3 置 D 2 4
E 2
A M O B C N D
E 余弦绕组 P θ
正弦绕组
图5-2 感应电压幅值与定尺滑尺相对位置关系
设表示滑尺上一相绕组的激磁电压U s U m sin t 则定尺绕组感应电压为 U KU cos KU cos sin t 2 s m 式中 K—耦合系数； U m —激磁电压的幅值； ω —激磁电压的角频率； —滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角。 若设定尺绕组节距为2 ，它对应的感应电压以余弦函数 变化，当滑尺移动距离为时x，则对应感应电压以余弦 函数变化相位角θ ，由比例关系 可得
如果感应同步器的节距为2mm，脉冲当量选 定为δ=0.001mm，一个脉冲对应的相移角Δθ1 为 1 360 0.18
2
数控装置每发一个进给脉冲，经脉冲调相器变 为超前基准信号一个0.180 相移角的信号，即 Δθ1=θ1-θ0=0.180 。此时因工作台未动，反 馈 信 号 相 对 于 基 准 信 号 的 相 位 差 Δ θ 2 =θ 2 θ0=0（ θ2 为定尺绕组上作为反馈信号所取的 感应电压 U2 的相位）。鉴相器将 δ ＝Δθ1 － Δθ2 =0.180 的相位差检测出来，经放大后控 制伺服电动机带动工作台移动。随着工作台的 移动，θ2逐渐增大，相位差δ逐渐减少，直至 δ＝0。
当用同一脉冲源的输出时钟脉冲去触发容量相同 的两个分频器1和2时（见图5-5），结果在两个分频器 最后一级的输出是频率大大降低的两个同频率信号。 假设时钟脉冲频率为F，当分频器的容量为N，即N个时 钟脉冲使分频器的输出变化一个周期，则分频器输出 端的脉冲频率 f 为：f=F/N （ N为最大计数容量， N为触 发器个数）。如果在时钟脉冲触发两个分频器的过程 中，通过脉冲加减器加入一个指令脉冲，分频器2的最 后一级输出提前翻转，从而相对于分频器1产生了一个 正的相移Δθ1 （见图5-5）。脉冲调相器每接受一个 脉冲便产生一个指令相位增量Δθ 1 ， Δθ 1 应符合 下式 2 2 或 1 ＝ N＝ N 1
数控习题
《数控技术》复习题作业题目必须独立完成！第一章数控技术概论一、填空题1. 将程序载体上的数控代码变成相应电脉冲信号的装置称为_CNC装置_。
2. 开环数控系统的驱动电动机常采用____步进电机____。
3. 数控机床按工艺用途的不同，可分为_金属切削类_、_金属成型类_、__特种加工类_和__其他类型__。
4. 数控机床按有无位置检测装置，可分为_开环_和_闭环_数控机床。
位置检测元件安装在最终移动部件上的数控机床是_闭环_控制。
位置检测元件安装在电动机轴上的数控机床是_半闭环_控制。
5. CNC是计算机数控的简称，FMS是柔性制造系统的简称。
MDI是手动输入方式的简称。
CIMS是计算机集成制造系统简称。
6. 闭环(或半闭环)系统与开环系统的最主要的区别是前者带有_位置_检测装置。
闭环和半闭环系统的主要区别是位置检测元件_安装部位_不同。
7. 数控机床由_输入/输出设备_、_计算机数控装置_、_伺服系统_和_机床本体_等部分组成。
8. 每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫_脉冲当量_。
9. 数控机床常用的伺服电动机有_步进电机_、_直流伺服电机_和_交流伺服电机_。
10.数控机床按控制方式分类可分为_点位控制数控机床_、_直线控制数控机床_和_轮廓控制数控机床_。
二、判断题1. 数控机床的联动轴数与控制轴数是不同的概念，联动轴数一般多于控制轴数。
(×)2. 数控机床特别适用于精度要求高、形状复杂零件的大批量生产。
(×)3. 数控技术一般只能应用于机床的轨迹控制，不能应用于其他机械设备的运动轨迹控制和逻辑控制。
(×)4. 开环数控机床数控装置发出的指令流是单向的，所以系统稳定性不好、精度不高。
(×)三、单选题1. 零件程序是数控机床自动加工零件的___C___。
A.输入介质B.存储载体C.加工指令2.在数控机床中，____B____等功能一般是由PLC完成的。
数控技术 题库
第一章概论一、选择题1.数控机床的控制核心是。
a) 数控系统b) 专用软件c)CPU2.FMS是指。
a）直接数控系统；b）自动化工厂；c）柔性制造系统；d）计算机集成制造系统3.编排数控加工工序时，为了提高精度，可采用。
a)精密专用夹具； b）一次装夹多工序集中；c)流水线作业法； d）工序分散加法。
4.加工中心与普通数控机床区别在于。
a)有刀库和自动换刀装置； b）转速c）机床的刚性好；d）进给速度高。
5.“CNC”的含义是（）A．数字控制B. 计算机数字控制 C.网络控制6.数控机床是在（）生的。
A．日本 B. 美国 C. 英国7.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8.开环控制系统用于（）数控机床上。
A．经济型 B. 中、高档 C. 精密9.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10. 基本控制轴数是（）A．一轴 B. 二轴 C.三轴 D. 四轴28.加工精度高、（）、自动化程度高、劳动强度小、生产效率高等是数控机床加工的特点。
A.加工轮廓简单，生产批量又特别大B.加工对象适应性强C. 夹装困难或必须依靠人工找正，定位才能保证其加工精度的单件零件D.适于加工余量特别大，材料和余量都不均匀的零件10.二、填空题1.数控机床组成包括CNC数控系统和机床主体两大部分。
2.数控机床的类型按加工功能分为金属切削类、金属成型类、特种加工类和其他等几种类型。
3.简单地说，是否采用数控机床进行加工，主要取决于零件的复杂程度；而是否采用专用机床进行加工，主要取决于零件的生产批量。
4.数控机床的基本组成包括_____输入装置______、____数控系统________、__伺服测量反馈系统、____辅助控制装置______、加工程序及机床本体。
5.FMC代表________柔性制造单元__________，FMS代表___柔性制造系统_______________，CIMS代表_________计算机集成制造系统_________。
数控机床位置传感器
2020/6/22
1. 增量式光电脉冲编码器亦称光电码盘、光电脉冲发生
器等。轴的每圈转动，增量式编码器提供一定数量的脉 冲。 周期性测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来移 动的速度。 如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算 值就代表了转动角度或行程的参数。双通道编码器输出 脉冲之间相差为90°。 能使接收脉冲的电子设备接收轴 的旋转感应信号，因此双通道编码器可用来实现双向的 定位控制。另外，三通道增量式旋转编码器每一圈产生 一个称之为零位信号的脉冲。
第五章 数控机床位置传感器
2020/6/22
4．3位置检测装置 4.3.1 位置检测元件的分类及要求 1．位置检测元件的分类
位置检测元件是数控机床闭环伺服系统的重要组成部分。 它的作用是检测工作台的位置和速度的实际值，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。检测元件 通常利用光或磁的原理完成对位置或速度的检测。位置检测 系统所能测量的最小位移量称为分辨率。
条纹间距B。若光栅尺的栅距为W，光栅尺相对位移两条 明带或两条暗带之间的距离称为莫尔条纹间距B。若光栅 尺的栅距为W，光栅尺相对位移一个栅距W，莫尔条纹也 上下移动一个条纹间距B，则光电元件输出信号也就变化
2020/6/22
脉冲编码器检测方式的特点如下 （1） 检测方式是非接触式的， 无摩擦和磨损， 驱动力矩小。
（3） 由于照相腐蚀技术的提高，可以制造高分辨率、 高精 度的光电盘。母盘制作后，复制很方便，且成本低。
（2） 由于光电变换器性能的提高， 可得到较快的响应速度。 （4） 抗污染能力差， 容易损坏。
7
2020/6/22
当标尺光栅和指示光栅的线纹方向不平行，相互倾斜一
个很小交角θ时，中间保持0.01～0.1 mm的间隙，在平
核电站仪表岗前培训-位移和振动检测仪表
dt
Md {Ǘ1
Ǘ 0 =
设
则
故
=
Ǘ1 = 1 − dt
Ǘ1
= −1 −
dt
Ǘ 0 = −Ǘ1
Ǘ 0 = −
Ǘ
1 + 1
3
等效电路
4
I1 e1 / R1 ，j L1
初级线圈的电流为：
在次级线圈中感应出电压
第五章 位置检测仪表
位置检测实际上就是位移的检测,是线位移和角
位移检测的统称。
常用的位移检测仪表：
电位器式位移检测仪表；
电容式位移检测仪表；
电感式位移检测仪表；
变磁阻式位移检测仪表；
差动变压器式位移检测仪表；应变式位移检测仪表；
光导式位移检测仪表；
振弦式位移检测仪表；
数字式位移检测仪表；
电位器式角位移检测仪
序加硼；
插入特低限（Z-ZL 0）报警，立即加硼。
16
17
5. 棒位监测装置的技术指标
1. 测量范围为232步（实际为228步)，每步
15.875mm;
2. 不管温度高低，棒速快慢，测量精度均为满
刻度的5%(12机械步距);正常温度下，棒低速
移动，测量精度为6机械步距;正常温度下，棒
快速移动，测量精度为8机械步距；
表
1
第一节 差动变压器式位移检测仪表
一、结构和工作原理
变压器式传感器是将非电量转换为线圈间互感M的
一种磁电机构，很象变压器的工作原理，因此常称变压器
式传感器。这种传感器多采用差动形式。
变气隙型
螺管型
2
设在磁心上绕有两个线圈Ｎ１、Ｎ２，一次
侧线圈通入激励电流，它将产生磁通，在二次侧线
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案第一章数控车床的工件原理和组成1．数控车床与普通车床相比，具有哪些加工特点？答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。
数控车床加工效率高，精度稳定性好，操作劳动强度低，特别适用于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。
数控车床与普通车床相比，具有三个方面的特色。
（1）高难度加工。
如“口小肚大”的内成型面零件，在普通车床上不仅难以加工，并且还难以检测。
采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.（2）高精度零件加工。
复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01m，表面粗糙度值可达Ra0.02m，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。
（3）高效率完成加工。
为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化。
2．试简述数控车床工作时的控制原理。
答：数控车床是一种高度自动化的机床，是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸）、切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。
3．数控车床一般由哪几部分组成？各有何作用？答：数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。
《数控原理与系统》第5章-进给运动的控制
1. 对定位误差的影响
简化位置闭环控制系统的开环传递函
数为
Gk(s)s(TKs1)
由此看出， 该系统为典型的I型系统， 因此不存 在位置定位稳态误差。 其闭环传递函数为
GB(s)
T
s2
1 1
s1
KK
第5章 进给运动的控制
根据典型二阶振荡环节的特性，
其阻尼比与振荡角频率为
1/ 1
2 KT
n
K T
第5章 进给运动的控制
可见，在该系统中机床本身并不含在
定位伺服系统中，而是处于补偿回路中，
使系统易于调试，类似于开环，但系统精
度又接近于闭环。
第5章 进给运动的控制
5.2 闭环进给位置控制系统的结构分析
1. 闭环进给位置控制系统的结构闭环进给 位置控制系统带有位置检测反馈装置，采 用直流或交流伺服驱动系统，位置检测元 件安装在机床工作台上或电机的轴端，其 结构框图如图5.1所示。
误差会造成轮廓运动的误差。
当数控机床进行XY轴直线联动插补时，
其 X 、 Y 轴 分 别 以 恒 速 V 运 动 ， 即 X ＝ Vxt ， Y=Vyt， 此时各轴的跟随误差分别为Ex＝Vx/Kx， Ey＝Vy/Ky， 如图5.7所示。
第5章 进给运动的控制
（4）增加位置测量，采用混合式控制。对于精 度要求较高的大型数控机床，针对开环系统的不 足，可在其基础之上增设一套工作台位移检测装 置，如直光栅或感应同步器等，用以监视并补偿 前向通道的误差，构成混合步进系统。当系统中 没有传动误差时，反馈电路部分相当于不工作， 只有开环部分工作；当出现传动误差时，由反馈 电路发出一定数目的附加脉冲，用以补偿步进电 动机多走或少走的步数。
（1）步进电机的步距误差。数控机床用的步 进电机，步距误差一般为±10〞～±25〞。
智慧树答案无人机原理与构造知到课后答案章节测试2022年
第一章1.无人机按用途分类可分为（）。
答案:军用无人机;民用无人机2.无人机系统的空中部分包括（）。
答案:供电系统;推进装置;飞机机体;飞行操控装置3.无人机按照使用次数分类可以分为（）。
答案:单次;多次4.下面属于无人机在电力领域应用的是（）。
答案:电网大数据建设;电力架线;电力巡检5.无人机隐身技术包括（）。
答案:复合材料技术;限制红外反射技术;减少表面缝隙技术6.无人机协同作战是无人机之间相互战斗。
答案:错7.现在已经研究出高超声速无人机。
答案:对8.无人机可以用来火灾救援。
答案:对9.无人机设计时不需考虑经济性。
答案:错10.微型无人机的质量小于7kg。
答案:对第二章1.大气分层不包括（）。
答案:湍流层2.真实高度又称作（）。
答案:相对高度3.固定翼无人机飞行时，作用在飞机上的空气动力是由哪个部件产生的？（）答案:机翼4.大气层中空气短时间剧烈对流产生的扰动成为（）。
答案:阵风5.提出雷诺数的科学家是（）。
答案:英国6.民用无人机在雨天安全飞行。
答案:错7.大气中，温度和压力都随高度而下降。
答案:对8.民航客机在平流层飞行。
答案:对9.电离层是地球大气的最外层。
答案:错10.机翼能够产生升力，所以机翼不会失速。
答案:错第三章1.植保无人机任务系统不包括（）。
答案:电源系统2.直升机的飞行性能分为垂直飞行性能和（）。
答案:前飞性能3.电动多旋翼无人机的供电装置是（）。
答案:电池4.固定翼飞机产生升力的部件是（）。
答案:机翼5.机翼的主要纵向受力构件是（）。
答案:纵强6.蒙皮的材料都是铝合金材料。
答案:错7.电调用于控制电机转速。
答案:对8.直升机旋翼布置可以纵列式双旋翼。
答案:对9.多旋翼无人机机架只有碳纤维材料。
答案:错10.遥控装置指的就是遥控器。
答案:错第四章1.无刷电动机根据换向方式可以分为（）。
答案:无感电动机;有感电动机2.无刷电动机的特点包括（）。
答案:寿命长;低干扰;噪声高3.行业应用无人机一般采用有刷电机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
感应同步器工作原理
感应电压相位角θ 感应电压相位角θ与移动距 的关系： 离x的关系： 鉴相工作方式 鉴幅工作方式
鉴相工作方式
滑尺激磁电压： 滑尺激磁电压：
Us =Um sinωt Uc =Um cosωt
定尺感应电压： 定尺感应电压：
U=kUmsinωt cosθ – kUmcosωt sinθ =kUsin(ωt－ =kUsin(ωt－ θ) 相角θ →移动距离x 相角θ →移动距离x
转子绕组感应电压
U=kUssinθ+kUc cosθ =kUm cos(ωt - θ)
鉴幅工作方式
定子绕组通激磁电压
Us =Umsinθ电 sinωt Uc =Umcosθ电sinωt
转子绕组感应电压
U=kUssinθ+kUc cosθ =kUm cos(θ电- θ) sinωt
5.5 感应同步器
5.2.1 绝对式脉冲编码盘
绝对式脉冲编码盘
5.2.2 相对式的脉冲编码器
5.3 光栅位置检测装置
测量对象： 测量对象：
– 直线位移（长光栅） – 角位移（圆光栅） – 速度
分辨率： 分辨率：
– 微米级 – 通过细分电路可达0.1µm 通过细分电路可达0.1µm
5.3.1 光栅位置检测装置的原理
第五章 位置检测装置
POSITION MEASURING DEVICES
5.1 位置检测装置的要求与分类
5.1.1位置检测装置的要求 5.1.1位置检测装置的要求 5.1.2位置检测装置的分类 5.1.2位置检测装置的分类
5.1.1位置检测装置的要求 5.1.1位置检测装置的要求
工作可靠，抗干扰性强 工作可靠， 满足精度和速度的要求 零点灵敏度高 使用维护方便， 使用维护方便，适应机床的工作环境 成本低
鉴相式感应同步器信号转换过程
» 直线位移：直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪 » 角位移：旋转变压器、圆光栅、圆感应同步器
– 非直接式：检测传动元件的角位移
5.2 脉冲编码器
性质： 性质：
– 旋转式角位移检测装置
作用： 作用：
– 将机械转角变换成电脉冲 – 检测位移电脉冲频率，来检测机械的旋转速 检测位移电脉冲频率，来检测机械的旋转速 度
光栅检测装置的结构 莫尔条纹 光栅检测装置的应用
光栅检测装置的结构
莫尔条纹
莫尔条纹
P P 放大作用 W= ≈ sin θ θ 误差均化作用 利用莫尔条纹测量位移
光 栅 检 测 装 置 的 应 用
5.4 旋转变压器
5.4.1 旋转变压器结构与工作原理 5.4.2 旋转变压器的使用
5.4.1 旋转变压器结构与工作原理
鉴幅工作方式
滑尺激磁电压： 滑尺激磁电压：
Us =Um sinθ电 sinωt Uc =Um cosθ电 sinωt
定尺感应电压： 定尺感应电压：
U=kUm sinθ电 sinωt cosθ – kUm cosθ电 sinωt sinθ =kUmsin(θ电 － θ) sinωt θ →移动距离x →移动距离x
5.4.1 旋转变压器结构与工作原理
U2=kU1sinθ
5.4.2 旋转变压器的使用
鉴相工作方式
– 定子的两相绕组分别加上幅值相等、频率相 同的正弦、余弦激磁电压
鉴幅工作方式
– 定子的两相绕组分别通上频率相同、相作方式
定子绕组通激磁电压
Us =Um sinωt Uc =Um cosωt
5.1.2位置检测装置的分类 5.1.2位置检测装置的分类
数字式与模拟式测量
– 数字式：光栅检测装置、脉冲编码器 – 模拟式：旋转变压器、感应同步器
增量式与绝对式测量
– 增量式：光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁 栅 – 绝对式：绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘
直接式与非直接式测量
– 直接式：直接测量执行部件末端件的直线位移或圆位移