第4章 计算机数控装置
数控加工工艺
2.1 数控加工工艺基础
（4）在同—次安装中进行的多个工步，应先安排对工件 刚性破坏较小的工步。
（5）为了提高机床的使道工序。
（6）加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工路线 的后面。
（7）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中 间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。
3）加工顺序的安排
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2.1 数控加工工艺基础
（1）尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更 换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度 和生产率。
（2）先内后外原则，即先进行内型内腔加工，后进行外 形加工。
（3）为了及时发现毛坯的内在缺陷，精度要求较高的主 要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前； 大表面加工时，因内应力和热变形对工件影响较大， 一般 也需先加工。
（2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按 此方法划分工步，可以提高孔的精度。因为铣削时切 削力较大，工主件要易内容发生变形。先铣面后镗孔，使其有 一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响。
（3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时 间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提 高加工效率。
2.1 数控加工工艺基础
2）零件各加工部位的结构工艺性应符合 数控加工的特点 （1）统一几何类型或尺寸。 （2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角 半径不应过小。
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2.1 数控加工工艺基础
（3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
图2.6 零件底面圆弧对结构工艺性的影响
（4）应采用统一的基准定位。
数控技术及应用
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数控技术及应用
目录
第一章 绪论 第二章 数控加工工艺 第三章 数控加工编程 第四章 数字控制原理 第五章 计算机数控装置 第六章 数控机床检测装置 第七章 数控机床伺服系统 第八章 数控机床的机械结构 第九章 数控机床故障诊断与维修
数控复习
数控复习第一章绪论数控机床的组成：1、输入输出设备2、数控装置3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控机床按伺服系统的控制原理分为：开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床（按传感器安装位置的不同分为全闭环和半闭环）开环、闭环共同点：1、采用直流/ 交流伺服电机驱动。
2 、采用数字增量插补法（时间分割、角度分割）。
3 、通常不用降速。
两个重要参数：步距角（两个相邻脉冲时间内转子转过的角度）、脉冲当量。
插补器：有无插补器是点位控制器与连续控制的根本区别。
数控机床特点：1、加工零件的适应性强，灵活性好。
2 、加工精度高，产品质量稳定。
3 、生产效率高。
4 、减少工人劳动强度。
5 、生产管理水平高。
数控机床的适用范围：产品品种的变换频繁、批量小、加工方法的区别大。
第四章计算机数控装置CNC装置的功能：1、基本功能（输入、插补、位控）2、选择功能3、特殊功能。
单微处理结构的CN（装置：（1）微处理器由控制器和运算器组成，是微处理机的核心，它完成控制和运算两方面的内容。
（2）总线是将微处理器、存储器和输入/ 输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来，并传送信息的公共通道。
它包括数据总线、地址总线和控制总线。
数控装置与机床及机床电器设备之间的接口分为三种类型：第一类、与驱动控制器和测量装置之间的连接电路。
第二类、电源及保护电路。
第三类、开/ 关信号和代码连接电路。
接口电路的主要任务是：1）进行电平切换和功率放大。
2）防止噪声引起误动作。
3）模拟量和数字量之间的转换。
机床控制的I/O部件1）特点：a、可靠性高抗干扰的能力强。
b 、进行信息转换功率放大。
2）光电隔离电路作用：a隔离信号防干扰、b电平转化。
多微处理机CNC装置的基本功能模块：1）CNCt理模块2 ）CNC插补模块3 ）位置控制模块4 ）PLC模块5）操作与控制数据输入输出和显示模块 6 ）存储器模块并行处理方法：资源共享、资源重复和时间重叠。
计算机数控装置(CNC)
正确操作。
编程方便：具有多种编程的功能、程序自动校验和模
拟仿真功能。
维护维修方便：部分日常维护工作自动进行(润滑，关
键部件的定期检查等)，数控机床的自诊断功能，可迅
速实现故障准确定位。
5. 易于实现机电一体化
数控系统控制柜的体积小（采用计算机，
硬件数量减少；电子元件的集成度越来越高，
7. 刀具功能和第二辅助功能
刀具几何尺寸管理：管理刀具半径和长度，供刀具 补偿功能使用；
刀具寿命管理：管理时间寿命，当刀具寿命到期 时，CNC系统将提示更换刀具；
刀具类型管理：用于标识刀库中的刀具和自动选择
加工刀具。
8. 补偿功能
刀具半径和长度补偿功能：实现按零件轮廓编制的 程序控制刀具中心轨迹的功能。 传动链误差：包括螺距误差补偿和反向间隙误差补
㈡单微处理器CNC装置的结构特点
特点 • 一个微处理器完成所有 的功能； • 采用总线结构； • 结构简单，易于实现； • 功能受限制。
多微处理器
多微处理器结构 多微处理器结构是指在系统中有两个或两个以上 的微处理器能控制系统总线、或主存储器进行工 作的系统结构。目前大多数CNC系统均采用多微 处理器结构。 紧耦合结构：两个或两个以上的微处理器构成的处 理部件之间采用紧耦合（相关性强），有集中的 操作系统，共享资源。 松耦合结构：两个或两个以上的微处理器构成的功 能模块之间采用松耦合（具有相对独立性或相关 性弱），有多重操作系统有效地实现并行处理。
CNC装置的优点
1. 具有灵活性和通用性
CNC装置的功能大多由软件实现，且软硬件采用
模块化的结构，对设计和开发者而言，系统功能 的修改、扩充变得较为灵活。
《数控技术第3版》_(习题解答)机工版
数控技术第三版章节练习答案第一章绪论1.1数控机床的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床由哪几部分组成？各部分的基本功能是什么？答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有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、曲面加工。
1.4．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等1.5．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？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器（PLC） 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类： 一类是“内装型”PLC，为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC，它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合：相同的操作系统 松藕合：多重操作系统
控制各类轴运动的功能，用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能：G指令功能，指定机床的运动方式。 插补功能：包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能：F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能，指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码，恒切削速度切削，主轴定向准停 辅助功能： M指令功能，指定主轴的起停转向（M03、M04）、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能：T指令，选择刀具。 字符和图形显示功能： 显示程序、参数、补偿量，坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能： 故障的诊断，查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度，进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外，还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理，以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程： CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下，执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息，经过译码和运算处理（包括刀补、进给速 度处理、插补），将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服 电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时位臵反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
数控技术面试重点概念提问37题!
数控技术面试重点概念提问37题！第1章绪论1.数控加工的特点及主要加工对象数控加工的特点：答：1）可以加工具有复杂型面的工件2）加工精度高，质量稳定3）生产率高4）改善劳动条件5）有利于生产管理现代化数控加工的主要对象：答：1)多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件2）几何形状复杂的零件3）精度及表面粗糙度要求高的零件4)加工过程中需要进行多工序加工的零件5)用普通机床加工时，需要昂贵的工装设备（如工具、夹具和模具）的零件2.数控系统由哪几部分组成答：数控系统一般由控制介质、输入装置、数控装置、伺服系统、执行部件和测量反馈装置组成。
3.什么是数控技术?什么是数控机床?数控机床由哪几部分组成？答：数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
用数控技术实现加工控制的机床称为数控机床。
数控机床由程序载体，数控装置，伺服驱动装置，机床主体和其他辅助装置组成。
4.数控系统的分类：答：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）三、按伺服驱动的方式分类（开环控制；半闭环控制；闭环控制）5.什么是开环控制、闭环控制、半闭环控制？答：开环控制数控机床：该机床无位置反馈检测装置，加工精度不是很高但控制方便。
闭环控制数控机床：该类机床有位置反馈检测装置和位置比较电路，该类机床的加工精度很高，但是该类机床的反馈信息考虑了丝杠等的影响，所以稳定性比较差，系统较复杂，调试不方便。
半闭环控制数控机床：该类机床的位置反馈检测装置一般装在伺服电机上，通过实时检测伺服电机的转速和转数来间接反映机床的位置信息，并反馈到CNC中，因此常称为半闭环。
该类机床把丝杠等的影响考虑在反馈之外，因此稳定性较好，调试比较方便。
第2章数控加工工序6.数控工艺的三个特点答：工艺详细、工序集中、多坐标联动自动控制加工。
数控技术第二版课后答案
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．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答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有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、曲面加工。
．数控机床有哪些特点答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．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答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
（2）闭环控制系统；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. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。
30455数控机床考点复习整理
第一章绪论考核知识点与考核要求一.机床数控技术的基本概念识记：数控机床的工作流程：1.数控加工程序的编制（根据零件的图样规定的零件的形状、尺寸、材料、技术要求确定零件的工艺过程、工艺参数、几何参数，然后根据规定的代码和程序格式编程）2.输入（把零件程序、控制参数、补偿数据输入到数控装置中去，工作方式：边加工变输入、一次性将整个零件程序输入）3.译码4.刀具补偿（作用：把零件轮廓轨迹换成刀具中心轨迹运动，加工所要求的零件轮廓。
包括：刀具半径补偿&刀具长度补偿）5.插补（作用：控制加工运动，使刀具相对于工件做出符合零件轮廓轨迹的相对运动，只有辅助功能完成后才允许插补）6.位置控制和机床加工（在每个采样周期内，将插补计算出的指令位置与实际反馈位置相比较，用其差值控制伺服电机，使运动部件带动工具相对于工件进行加工）理解：数字控制以及数控技术的概念。
1.数字控制：利用数字化的信息对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。
用数控技术实施加工控制的机床称为数控机床2.数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动、进给装置二、数控机床的组成和分类1.输入输出设备(实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印)2.数控装置<机床控制器>（接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制功能），机床控制器的作用：实现对机床辅助功能M、主轴功能S、刀具功能T的控制。
补偿包括：刀具半径补偿、刀具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿3.伺服系统（接受数控装置的命令，驱动机床执行机构运动的驱动部件）4.测量反馈装置（检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置构成闭环控制系统）5.机床本体（用于完成各种切削加工的机械部分）a)点位控制数控机床b)直线控制数控机床简易数控车床、简易数控铣床，一般有2~3个可控制轴，但同时可控制的只有一轴。
c)轮廓控制数控机床功能、刀具补偿功能等，有数控车床、车削中心、加工中心d)开环控制数控机床（用于经济型中小型数控机床）e)闭环控制数控机床。
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_________。
计算机数控装置的硬件结构与软件结构PPT(33张)
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③数据处理程序 刀具半径和长度补偿、速度处理、辅助功能等处理。
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从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用硬件和 专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的。
CNC系统平台
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PC+CNC+PLC
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统工作过程
输入→译码→数据处理→插补→将各个坐标轴的 分量送到各控制轴的驱动电路，经过转换、放大去驱动 伺服电动机，带动各轴运动→实时位置反馈控制，使各 个坐标轴能精确地走到所要求的位置。
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4.2 CNC装置的硬件结构
按其中含有CPU的多少可分为： 单微处理机结构和多微处理机结构；
按电路板的结构特点可分为： 大板结构和模块化结构。
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单微处理器结构
以一个CPU（中央处理器）为核心，CPU通过总线与存储器和 各种接口相连接，采取集中控制、分时处理的工作方式，完成数 控加工各个任务。
第4章 计算机数控装置
4.1 概述 4.2 计算机数控装置的硬件结构 4.3 计算机数控装置的软件结构 4.4 数控机床的可编程控制器 4.5 典型的CNC系统简介
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4.1 概述
从自动控制的角度来看，CNC系统是一种位置、速 度（还包括电流）控制系统，其本质上是以多执行部 件(各运动轴)的位移量、速度为控制对象并使其协调 运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计 算机控制系统。
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结构特征
面向公共存储器设计，即采用多端口来实现各主模块 之间的互连和通讯；
采用多端口控制逻辑来解决多个模块同时访问多端口 存储器冲突的矛盾。
计算机数控装置范文
计算机数控装置范文一、计算机数控装置的基本原理：1.数据处理：计算机数控装置通过输入、处理和输出三个步骤完成数据处理。
首先，通过外部输入设备将加工工艺过程所需的数据输入到计算机中；然后，计算机对输入的数据进行处理，生成相应的控制指令和运动轨迹；最后，通过输出设备将控制指令和运动轨迹发送到机械设备上。
2.信号输出：计算机数控装置通过数控接口输出控制信号。
这些控制信号包括运动指令、速度和加速度指令、位置指令等等。
通过这些信号，计算机控制机械设备实现各种加工、运动和操作。
3.运动控制：计算机数控装置通过输出不同的控制信号，实现对机械设备的运动控制。
这些控制信号包括步进电机的脉冲信号、伺服电机的控制信号、液压传动的控制信号等等。
通过改变这些控制信号的频率、幅度和相位等参数，可以实现机械设备的不同运动。
4.反馈控制：计算机数控装置通过传感器和编码器等反馈设备，实时监测和反馈机械设备的位置、速度和加速度等信息。
通过这些反馈信息，计算机可以调整控制信号，实现对机械设备运动的闭环控制。
二、计算机数控装置的应用领域：1.机械加工：计算机数控装置可以控制机床进行铣削、钻孔、切割等加工操作。
它可以通过不同的控制信号，实现复杂的轮廓加工和曲面加工等工艺要求。
2.机器人控制：计算机数控装置可以控制机器人进行抓取、搬运、焊接等操作。
它可以通过不同的控制信号，实现机器人的精确位置控制和运动路径规划。
3.3D打印：计算机数控装置可以控制3D打印机进行物体的制造。
它可以通过输出不同的控制信号，实现复杂的层层堆积和精确的造型。
4.自动化流水线：计算机数控装置可以控制生产线上的各个设备进行自动化生产。
它可以通过不同的控制信号，实现设备之间的协调运作和自动化控制。
5.数控激光切割：计算机数控装置可以控制激光切割机进行金属切割、雕刻和打标等操作。
它可以通过输出不同的控制信号，实现高精度的切割和图案制作。
三、计算机数控装置的优势：1.精度高：计算机可以进行高精度的运动控制和数据处理，可以实现更高的加工精度和生产效率。
江苏自考 30455 数控机床
高纲1357江苏省高等教育自学考试大纲30455 数控机床扬州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点数控技术是一种多学科交叉、综合的高新技术，是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化的技术基础。
本课程可作为机械工程及自动化、机械设计制造及自动化、机电一体化、模具设计与制造等专业的技术基础课或专业课，主要研究数控机床的基本结构特点、数控基本理论和运算方法、数控装置的硬件、软件及控制技术、伺服机构与检测装置的基本原理以及数控机床的机械结构等理论内容以及数控编程等与实践密切相关的内容。
二、课程目标通过本课程的学习，考生应了解数控技术的起源及其发展的前沿趋势；理解数控机床的性能、组成、工作原理，为正确使用数控机床以及用先进技术改造传统生产装备奠定坚实基础；理解数控加工程序编制的基本概念及简单零件数控加工程序的编制；理解常用插补原理，掌握逐点比较法插补原理；理解数控系统基本原理与结构；了解位置伺服与位置检测以及数控机床的结构特点。
三、与相关课程的联系与区别本课程以《电工电子学》、《机床电气控制》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》、《传感器与检测技术》、《机械制造技术基础》为理论基础，以数控车床、铣床操作为实践基础。
同时本门课程的学习对后续的课程设计、毕业设计等环节具有重要指导意义。
四、课程的重点和难点本课程的重点为数控手工编程的基础及方法、计算机数控装置、数控装置的轨迹控制原理、数控机床的伺服系统等方面的内容，数控技术的基本概念、数控机床的机械结构以及数控技术的发展等内容也比较重要，自动编程技术及数控机床的故障诊断等内容要求一般掌握。
考生可据此更好地学习和把握本课程的内容。
Ⅱ考核目标本课程的考核目标共分为三个能力层次：识记、理解、应用，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者基础之上。
其具体含义为：识记：要求考生能够识别和记忆本课程大纲中规定的有关知识点的主要内容（如定义、定理、表达式、公式、原则、重要结论、方法、步骤、特征、特点等），并能够根据考核的不同要求，作出正确的表达、选择或判断。
《数控原理与数控技术运用》(课程代码：05785)课程考试大纲要点
广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》（课程代码：05785）课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章概述第一节数字控制与数控机床第二节数控机床的分类第三节数控机床的选型第四节数控技术的发展第二章零件加工程序的编制第一节数控编程的基本知识第二节数控加工工艺基础第三节数控加工指令第四节数控编程典型实例第五节自动编程第三章数控机床加工控制原理第一节数控装置的工作过程第二节插补原理第三节进给速度控制原理第四节刀具补偿原理第四章数控装置第一节数控装置的组成及作用第二节数控装置的硬件系统第三节数控装置的软件系统第四节数控装置的输入/输出接口第五节数控装置的PLC控制功能第六节基于PC的数控系统开发实例第五章位置检测装置第一节概述第二节光栅第三节脉冲编码器第四节旋转变压器第五节感应同步器第六节磁栅第七节球栅第六章数控机床的伺服系统第一节伺服系统的基本概念第二节步进电动机及其驱动装置第三节交流伺服系统第四节机床进给伺服系统设计第五节伺服系统的性能对加工精度的影响第七章机床的数控化改造第一节机床数控化改造的意义第二节数控化改造的内容与改造方案第三节机械部分改造设计第四节数控系统的选型第五节普通车床数控化改造实例三、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的（一）课程性质与特点《数控原理与数控技术运用》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业一门重要的专业课，它以数控机床为对象，研究数控加工程序编制、数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用，是为培养自学应考者在掌握数控机床基本结构、工作原理的基础上熟练进行数控加工编程而设置的一种应用型课程，共5个学分。
本课程注重实践教学环节，岗位适应性与实用性强。
（二）课程的基本要求通过本课程的学习，自学应考者应掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识；学会合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统，具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力。
数控技术第4章 数控机床的工作原理4-何雪明
2. DDA直线插补
x Vx t
y Vy t
V OA
vx xe
vy ye
k
x vx t kxet
y vy t kyet
各坐标轴的位移量
x
t
n
n
0 kxedt k xet k xe
i 1
i 1
适用于闭环、半闭环以直流和交流伺服电机为 驱动装置的位置采样控制系统
主要的数字增量插补方法 直线函数法 扩展数字积分法 二阶递归扩展数字积分插补法 双数字积分插补法 角度逼近圆弧插补法 “改进吐斯丁”（Improved Tustin Method-ITM）法
4.2 基准脉冲插补
4.2.1 逐点比较插补法
第4章 数控机床的工作原理
4.1 概述
4.1.1 插补的概念
在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加 工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加 工的曲线。
插补（interpolation）定义：机床数控系统 依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也 可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种 算法计算已知点之间的中间点的方法，也称 为“数据点的密化”。
直线OA插补轨迹
例. 插补直线OA，A（4,5）
序号 0 1 2
3
4
5
6
7
偏差判别
F0,0＝0 F1,0＝-
5<0 F1,1＝-
1<0 F1,2＝ 3>0 F2,2＝2<0 F2,3＝ 2>0 F3,3＝-
进给方向
+X +Y +Y +X +Y +X +Y
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1 —单选题 234.1.1 CNC是指（ A ）。
（A）计算机数控 （B）直接数控 （C）网络数控 （D）微型机数控4.1.1 通常所说的数控系统是指( B )A主轴转动和进给驱动系统B数控装置和驱动装置C数控装置和主轴转动装置4.1.1数控机床的组成部分是（ B ）。
A、硬件、软件、程序B、外部设备、数控装置、驱动装置、主机及辅助设备C、数控装置、主轴驱动、主机及辅助设备4.1.1（ B ）是数控机床的核心部分。
A. 机床本体B. 数控装置C. 伺服系统4.1.1 CNC是指（ A ）。
（A）计算机数控 （B）直接数控 （C）网络数控 （D）微型机数控4.1.1 DNC系统是指( B )。
（A）自适用控制（B）计算机群控 （C）柔性制造系 （D）计算机辅助系统4.1.1 数控机床加工零件时是由（ A ）来控制的。
A．数控系统 B. 操作者 C. 伺服系统4.1.1 数控机床的核心是（ B ）。
A．伺服系统 B. 数控系统 C. 反馈系统 D. 传动系统4.2.1只读存储器只允许用户读取信息，不允许用户写入信息。
对一些常需读取且不希望改动的信息或程序，就可存储在只读存储器中，只读存储器英语缩写：（ C ）。
（A）CRT；（B）PIO；（C）ROM；（D）RAM。
4.2.1数控车床能进行螺纹加工，其主轴上一定安装了（ B ）。
（A）测速发电机；（B）脉冲编码器；（C）温度控制器；（D）光电管。
4.2.1 CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是DA、利用磁盘机读入程序B、从串行通信接口接收程序C、从网络通过Modem接收程序D、利用键盘以手动方式输入程序4.2.1 数控机床的信息输入方式有：（ ） DA、按键和CRT显示器B、磁带、磁盘、网线C、手摇脉冲发生器D、以上均正确4.2.1 在数控机床的数控装置组成中，其核心部分是（ ）BA、输入装置B、运算控制装置C、伺服装置D、机电接口电路4.2.1. CNC系统主要由（ A ）。
A、计算机和接口电路组成；B、计算机和控制系统软件组成；C、接口电路和伺服系统组成；D、控制系统硬件和软件组成。
4.3.1 数控机床加工依赖于各种（ D ）。
A. 位置数据B. 模拟量信息C. 准备功能D. 数字化信息4.3.1 CNC装置由硬件和软件组成，软件在( )的支持下运行。
AA、硬件B、存储器C、显示器D、程序4.3.1 数控系统的管理部分包括：1)输入；2)I/O处理；3)显示；4)( )。
DA、译码B、刀具补偿C、位置控制D、诊断4.3.6所谓联机诊断，是指数控计算机中的（ D ）。
A、远程诊断能力；B、自诊断能力；C、脱机诊断能力；D、通信诊断能力。
4.4.1 CNC系统中的PLC是( )。
AA.可编程序逻辑控制器B.显示器C.多微处理器D.环形分配器4.4.1 PLC控制程序可变，在生产流程改变的情况下，不必改变( )，就可以满足要求。
AA、硬件B、数据C、程序D、汇编语言4.4.1 目前PLC使用最普遍的编程语言是( ) BA、电路图B、梯形图C、状态图D、柱形图4.4.1 强电和微机系统隔离常采用（ A ）。
A、光电耦合器；B、晶体三极管；C、74LSl38编码器；D、8255接口芯片。
4.5.1 下列数控系统中（ A ）是数控车床应用的控制系统。
A．FANUC-0T B.FANUC-0M C.SIEMENS 820G2 —填空题 154.1.1 数控机床是由 、 、 、 和操作面板组成的。
[数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道]4.1.1用一台大型计算机控制一群机床进行数字化加工的系统叫做直接型计算机群控系统，其英文缩写是。
[DNC]4.1.1 指微型计算机化的数字控制装置。
[MNC]4.2.1 CNC系统的RAM常配有高能电池，配备电池的作用是 。
[掉电保持]较常见的CNC软件结构形式有 软件结构和 软件结构。
（前后台型、 中断型 ）4.2.1 计算机数字控制系统的硬件组成 、 、 、 。
[计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板]4.3.1 CNC系统软件可分为 和控制软件两类。
[管理软件]4.3.1 CNC系统软件结构分为前后台结构、 和多功能模块结构三大类。
[多重中断结构]4.3.1 数控机床的系统软件分为管理部分和控制部分，其中管理部分包括输入、I/O处理、通讯、、 诊断以及加工程序的编制管理等程序；控制部分包括5译码、6刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等软件。
【显示、诊断、译码、刀具补偿】4.3.1 CNC软件系统得数据转换流程分为译码、刀补、速度预处理和插补处理和位置控制 等。
4.4.1 CNC系统中PMC的含义是________________。
4.4.1 PLC主要完成与逻辑运算有关的动作，将零件加工程序中的 、 、 等顺序动作信息，译码后转换成对应得控制信号。
[M代码 T代码 S代码]4.4.1 数控机床上的信息可分为 和 两类，其中，CNC主要完成运算、 和 任务；PMC主要完成与逻辑运算有关的动作，将零件加工程序中的 、 、 等顺序动作信息，译码后转换成对应得控制信号。
用于数控机床的PMC一般可分为 10 和外置型PLC。
[位移信息、顺序信息、处理、控制、M代码 T代码 S代码、内装型]4.4.1 CNC装置的体系结构分为： 、 和 。
【整体式结构和分体式结构、大板式结构和模块化结构、单微处理机和多微处理机结构】4.5.1数控铣床一般具有 、 和 三个坐标轴。
FANUC- 0TDⅡ 用在上。
4.5.1 FANUC- 0TDⅡ用在9数控车床上，FANUC- 0iM用在10数控铣床或加工中心 上。
三、判断 124.1.1 数控机床是计算机在实时控制方面的应用。
( ) √4.1.1 数控机床中的数控装置是一个具有计算机功能的控制装置。
（）√4.2.1 CNC系统可用几种方式得到加工程序，其中MDI是从串行通信接口接收程序。
（）×4.4.1 数控装置中内置PLC只是为了实现对直线运动导轨的运动速度的控制。
（）×4.4.1 数控装置外置PLC是为了对I/O口中的开关量的控制。
（）√4.4.1 数控机床的电控柜中的接触器主要用作通断强电电路。
（）√4.4.1 数控机床的电控柜中的步进电机驱动器主要用作通断弱电电路。
（）×4.4.1 数控机床的电控柜中的步进电机驱动器主要用作步进电机的供电电路。
（）√4.4.1 数控机床的控制面板上具有机床运行控制开关和程序编辑按钮。
（）√4.4.1 数控机床的控制面板上只有机床运行控制开关。
（）×4.4.1 数控机床上的行程开关主要用来限制运动部件运动超程。
（）×4.4.1 数控机床上的行程开关用来限制运动部件运动超程和设定机床坐标系或参考点。
（）√4 —名词解释 64.1.1 计算机数控装置计算机数控系统由装有数控系统程序的专用计算机、输入输出设备、可编程序控制器（PLC）、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等部分组成4.1.1CNC计算机数控系统（Computerized Numerical Control System—CNC）, 计算机数控系统由装有数控系统程序的专用计算机、输入输出设备、可编程序控制器（PLC）、存储器、主轴驱动及进给驱动装置等部分组成4.2.3 开放式数控系统具有在不同的工作平台上均能实现系统功能、且可以与其它的系统应用进行互操作的系统。
开放式数控系统特点：系统构件（软件和硬件）具有标准化(Standardization)与多样化( Diversification)和互换性Interchangeability)的特征,允许通过对构件的增减来构造系统，实现系统“积木式”的集成、构造，应该是可移植的和透明的；4.3.2译码答：所谓译码，指的是将输入的数控加工程序段按一定规则翻译成数控装置中的计算机能够识别的数据形式，并按约定的格式存放在指定译码结果缓冲器中。
具体地说，译码是把数控加工程序缓冲器中的字符逐个读入，先识别出其中的文字码和数字码，然后根据文字码所代表的功能，将后续数字码送到相应译码结果缓冲器单元中。
4.4.1PMCPMC专门用于数控机床上的可编程序控制器PLC称为PMC（Programmable Machine Controller）。
4.4.2 梯形图梯形图是在继电控制系统电气原理图基础上开发出来的一种图形语言。
它继承了继电器接点、线圈、串联、并联等术语和类似的图形符号，具有形象、直观、实用的特点，不需学习计算机专业知识，电气技术人员使用最方便。
5 —简答题 184.1.1CNC系统主要由哪几部分组成？CNC装置主要由哪几部分组成？.答：计算机数控装置主要由计算机系统，位置控制板，PLC接口板，通信接口板，扩展功能模块，控制软件块组成。
4.1.1 试述C NC工作过程。
答：CNC的工作过程由输入的零件加工程序或操作命令进行相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件，完成零件的加工。
4.2.1 CNC装置常用的输入输出设备有哪些？答：CNC装置常用的输入设备有键盘，磁盘和磁盘驱动器等；输出设备有显示器，驱动装置，磁盘和磁盘驱动器。
4.2.1 CNC装置常用的通信接口有哪些？答：CNC装置常用的通信接口有（1）串行通信；（2）自动控制专用接口；（3）网络技术；4.2.2 单微处理器结构的CNC装置与多微处理器结构的CNC装置有何区别？答：它们区别是单微处理器有结构简单，性能可靠，适用于机床功能要求多，精度要求较高的数控机床；而多微处理器有功能多，性能高，精度高，结构复杂，适用于加工中心等较复杂的数控机床。
4.2.2 多微处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？答：CNC装置功能模块有：（1）输入数据处理程序（2）插补计算程序（3）速度控制程序（4）管理程序（5）诊断程序。
4.3.1 CNC装置的软件结构可分为哪两类？各有何特点？答：前后台结构：结构简单、精度低、设计困难。
多重中断结构：响应机床中断请求快，适合机床工作需要。
功能模块结构：多功能模块可独立工作又能相互通讯协调，适合多轴高精度、高速、高效工作机床。
4.3.1数控系统软件由两大部分组成？管理部分：输入、I/O处理、通讯、显示、诊断以及加工程序的编制管理等程序。
控制部分：译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等软件。
4.3.1 PLC的作用是什么？它和继电器逻辑控制有何不同？作用：在机床上实现开关量及其逻辑关系控制。
其最大的特点是输入输出量之间的逻辑关系是由软件决定的，是一种柔性的逻辑控制装置，接点数量多，可靠性高。
4.3.1 中断型结构的软件中，各中断服务程序的优先级是如何安排的？答：按中断服务的高、中、低级次序先后响应。