第一章数控机床概论.doc

数控技术及应用上部分：数控技术

第一章数控机床概论

1．简述数控机床、数控技术的基本概念

2．简述数控机床的产生历程以及数控技术的发展趋势

3．与传统机床相比,数控机床有何特点？

4．数控机床有哪几部分组成?各部分的作用是什么？

5．简述数控机床的加工原理、使用范围

6．按控制系统的特点数控机床分哪几类？

7．按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类？

8．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？

第二章计算机数控系统

1．CNC系统主要由哪几部分组成？CNC装置主要由哪几部分组成？

2．试述CNC装置的工作过程。

3．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？多微处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？

4．共享总线结构的CNC装置与共享存储器结构的CNC装置各有何特点？

5．试分析现代CNC装置的硬件结构的特点？

6．CNC装置中常用的CPU有哪几类？其特点如何？

7．CNC装置中常用的存储器有哪几类？其特点如何？

8．CNC装置与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？

9．CNC装置的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技术？

10．CNC装置的软件结构可分为哪两类？各有何特点？

11．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？

12．CNC装置常用的输入输出设备有哪些？

13．CNC装置常用的通信接口有哪些？各有什么特点？

14．现代CNC装置的诊断技术有哪些发展方向?

15．CNC装置的主要技术指标有哪些？

16．简述我国使用较多的几种典型CNC装置的功能和特点？

17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其执行过程如何？

18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的区别在何处？

19．什么叫插补？目前应用较多的插补算法有哪些？

20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。

21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。

22．设欲加工第一象限逆圆AB，起点A（7，0），终点E（0，7），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。

23．试述数字积分法的工作原理。

24．试用数字积分法插补题8、题9中的直线和圆弧，设寄存器位数m＝3。

25．何谓“左移格式化”？它有什么作用？

26．数据采样插补与脉冲增量插补的区别在哪里？如何实现粗、精两级插补？

27．如何正确地选择插补周期？

28．如何用软件实现进给速度控制？

29．加减速控制有何作用？有哪些实现方法？

30．误差补偿的基本原理是什么？

31．如何实现齿隙补偿、螺距补偿和热变形补偿？

第三章数控机床的进给伺服系统

1．数控机床对进给伺服系统的要求是什么？

2．直流电动机调速方式有哪几种？

3．交流电动机调速方式有哪几种？

4．简述PWM功率放大器的组成及基本原理。

5．常用的调节器有哪几种？各有什么特点？

6．闭环控制的基本特征是什么？

7．什么是小惯量直流电动机？什么是大惯量直流电动机？它们各有什么特点？

9．什么是SPWM逆变器？SPWM波有何特点？

10．说明步进电动机的工作原理。说明什么是步距角？

11．常用的步进电动机的性能指标有哪些？其含义是什么？

12．实现步进电动机控制脉冲的环形分配器有哪些主要方法？

13．简述高低切换驱动电源、恒流斩波型驱动电源、调频调压型驱动电源的工作原理，各有何优缺点？

14．列举几种常见的进给伺服系统

15．简述步进式伺服系统、鉴相式伺服系统、鉴幅式伺服系统、数字脉冲比较式伺服系统的工作原理

16．直线电动机有哪几类？各有何特点？

17．数控机床对进给传动系统有哪些要求？

18．滚珠丝杠螺母副的特点是什么？

19．滚珠丝杠螺母副的滚珠有哪两类循环方式？常用的结构型式是什么？

20．试述滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整和预紧的基本原理，常用哪几种结构型式？

21．滚珠丝杠螺母副在机床上的支承方式有几种？各有何优缺点？

22．齿轮传动间隙的消除有哪些措施？各有何优缺点？

23．数控回转工作台的功用如何？试述其工作原理。

24．分度工作台的功用如何？试述其工作原理？

25．设一伺服系统的位置检测元件选为感应同步器，它的极距为2mm，激磁频率为60kHz，系统的脉冲当量为0.001mm，试计算：

（1）脉冲调相器中的分频数m与基准脉冲频率f0。

（2）此伺服系统接收插补的输入脉冲频率10kHz时机床的进给速度。

26．有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有40个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为6mm，工作台移动的最大速度为30mm/s，求：

(1)步进电机的步距角；

(2)工作台的脉冲当量；

(3)步进电机的最高工作频率。

27．在采用步进电动机与滚珠丝杠直接传动的数控铣床工作台中，流珠丝杠的基本导程为6mm，步进电动机的步距角为1.5°，工作台最大纵向行程为800mm，请计算：

（1）脉冲当量。

（2）参与运算的数需要多少字节？

（3）以16进制表示走完工作台纵向最大行程所需脉冲数。

第四章主轴驱动及控制

1．数控机床对主传动系统有哪些要求？

2．主传动变速有几种方式？各有何特点？各应用于何种场合？

3．对主轴箱有何要求？

4．主轴箱有几种结构型式？各应用于何种场合？

5．主轴轴承的配置型式有几种？各有何优缺点？

6．主轴为何需要“准停”？如何实现“准停”？

7．主轴转速指定信号如何连接？

8．简述电主轴的结构

第五章数控检测装置