【文章內(nèi)容簡介】 差小 ④ 加工時檢查方便、可靠 24對刀儀靜態(tài)測量刀具尺寸與定加工出的尺寸之間有一差值，影響 該 值主要因素有 ① 刀具和機床的精度和剛度 ② 加工工件的材料和狀態(tài) ② 冷卻狀況和冷卻介質(zhì)的性質(zhì) ④ 使用對刀儀的技巧熟練程度 .何謂數(shù)控機床？它是 由哪幾部分組成？各部分作用是什么？ 數(shù)控機床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進行自動控制的機床。 數(shù)控機床由以下幾部分組成：〔一〕 程序編制及程序載體。（二）輸入裝置。（三）數(shù)控裝置及強電控制裝置。（四）伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置。（五）機床的機械部件。 機床各部分的作用：（ 1）數(shù)控程序是數(shù)控機床自動加工零件的工作指令。（ 2）輸入裝置是將程序載體上的數(shù)控代碼變成相應(yīng)的電脈沖信號，傳送并存入數(shù)控裝置內(nèi)。（ 3）數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心，它接受輸入裝置送來的脈沖信號，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令控制機床的各個部分，進行規(guī)定的、有序的動作；強電控制裝置是接收數(shù)控裝置輸出的主運動變速、刀具選擇交換、輔助裝置動作等指令信號，經(jīng)必要的翻譯、邏輯判斷、功率放大后直接驅(qū)動相應(yīng)的電器、液壓、氣動和機械部件，以完成指令所規(guī)定的動作。（ 4）伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置，它是根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令控制執(zhí) 行部件的進給速度、方向和位移。在半閉環(huán)和閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，還得使用位置檢測裝置，間接或直接測量執(zhí)行部件的實際進給位移反饋到運動系統(tǒng)中。（ 5）數(shù)控機床機械部件與普通機床相似，但 傳動結(jié)構(gòu)要求要為簡單，在精度、剛度、抗震性等方面要求更高，而且其傳動和變速系統(tǒng)要便于實現(xiàn)自動化控制。 NC 與 CNC 的區(qū)別是什么？ NC 為硬線數(shù)控裝置，她的輸入處理、插補運算和控制功能，都由專用的固定組合邏輯電路來實現(xiàn)，不同功能的機床，其組合邏輯電路也不同。改變或增減控制、運算功能時，需要改變數(shù)控裝置的硬件電路。因此通用性、靈活性差，制造周期長，成本高； CNC 為軟線數(shù)控裝置。這種數(shù)控裝置的硬件電路是由小型或微型計算機再加上通用或?qū)Ｓ玫拇笠?guī)模集成電路制成，數(shù)控機床的主要功能幾乎全部由系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)，而修改 或增減系統(tǒng)功能時，也不需變動硬件電路，只需改變系統(tǒng)軟件。因此，具有較高的靈活行，同時由于硬件電路基本上是通用的，這就有利于大量生產(chǎn)，提高質(zhì)量和可靠行，縮短制造周期和降低成本。 .數(shù)控機床有哪幾種分類方法？各有什么特點？ 數(shù)控機床有以下三種分類方法：一、按數(shù)控機床的加工功能不同分為（ 1）點位和直線控制數(shù)控機床。（ 2）輪廓控制數(shù)控機床。二、按所用進給伺服系統(tǒng)不同分為：（ 1）開環(huán)數(shù)控機床。（ 2）閉環(huán)數(shù)控機床。（ 3）半閉環(huán)數(shù)控機床。三、按所用數(shù)控裝置的構(gòu)成方式不同分為（ 1）硬線數(shù)控機床。（ 2）計算機數(shù)控 機床。第一類型可使用戶認(rèn)識和了解數(shù)控機床的加工功能。第二種是了解數(shù)控機床的加工精度。第三種使擁護了解數(shù)控機床的系統(tǒng)功能和工作原理。 .何謂點位控制、直線控制、輪廓控制？三者有何區(qū)別？ 點位控制是能在加工平面內(nèi)，控制刀具相對于工件的定位點的坐標(biāo)位置，而對定位移動的軌跡并無要求，因為在定位移動過程中是 進行切削加工的。直線控制是能控制刀具或工件以適當(dāng)?shù)倪M給速度，沿平行于坐標(biāo)軸的方向進行直線移動和加工，或者控制兩個坐標(biāo)軸以同樣的速度運動，沿 45 度斜線進行切削加工。輪廓控制的機床有幾個進給坐標(biāo)軸，數(shù)控 裝置能夠同時控制 2—5個坐標(biāo)軸，使刀具和工件按平面直線、曲線和空間曲面輪廓的規(guī)律進行相對運動，加工出形狀復(fù)雜的零件。點位控制用于準(zhǔn)確定位相應(yīng)的點，直線控制只有兩個坐標(biāo)軸，用于加工臺階軸，輪廓控制它能進行多坐標(biāo)聯(lián)動的運算和控制，并有刀具長度和刀具半徑補償功能，是功能最齊全的數(shù)控機床。 5.、數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)控制方式分為哪三類？各 用在什么場合？ 按伺服系統(tǒng)控制方式分為開環(huán)數(shù)控機床、閉環(huán)數(shù)控機床和半閉環(huán)數(shù)控機床三種。開環(huán)數(shù)控機床用于低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩加工精度不是和高的場合。閉環(huán)數(shù)控機床用于加工精度高的場合。而半閉 環(huán)的精度介于開環(huán)和閉環(huán)之間，用于加工精度要求較高的場合。 6.、數(shù)控加工中心機床有何特點？在結(jié)構(gòu)上與普通機床有何不同？ 數(shù)控加工中心的特點是數(shù)控系統(tǒng)能控制機床自動地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工表面自動進行鉆削、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲和銑削等多種工序的加工，工序高度集中。適用于加工凸輪、箱體、支架等復(fù)雜型面的加工。數(shù)控加工中心有人機對話的操作面板，帶有刀庫和自動換刀的裝置。有自動對刀裝置，只需在操作面板種輸入程序就可以實現(xiàn)連續(xù)加工。而普通機床沒有這些。 8.、如何提高數(shù)控機床的精度、速度和可靠性？ 在數(shù)控機床安裝位置檢測裝置，檢測位移量，并發(fā)出反饋信號與數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號相比較，經(jīng)放大后控制執(zhí)行元件，消除偏差直至為零。這樣可以提高機床的加工精度。使用交流調(diào)速 電動機和速度檢測裝置可以提高數(shù)控機床的速度。交流電動機的調(diào)速范圍寬，負(fù)載特性硬，動態(tài)響應(yīng)快。速度檢測裝置可以隨時對機床的速度進行檢測。提高機床的結(jié)構(gòu)剛度，提高機床的抗振性，提高低速進給運動的平穩(wěn)性和運動進度，減少動、靜摩擦系數(shù)，減少機床的熱變形還有合理的總體布局可提高數(shù)控機床的可靠性。 1什么叫插補？目前應(yīng)用較多的插補算法有哪些？ 插補是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)，通過計算，將工件輪廓的形狀描述出來，邊計算邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標(biāo)發(fā)出進給指令。目前應(yīng)用較多的插補計算法有逐點比較插補計算法、數(shù)字積分插補計算法、時間分割插補計算法、和樣條插補計算法。 1試述逐點比較法插補的四個節(jié)拍， 逐點比較插補計算法，即每走一不都要和給頂軌跡上的坐標(biāo)值進行一次比較，視該點在給定軌跡的上方或下方或在給定軌跡的里面或外面，從而決定下一不的進給方向，使之趨近加工的軌跡。四節(jié)拍可概括為（ 1）偏差判別。（ 2）坐標(biāo)進給。（ 3）新偏差計算。（ 4）終點判別。假 設(shè)直線上有一坐標(biāo)點 (Xm,Ym)和終點坐標(biāo) (Xe,Ye)偏差判別 Fm。插補開始從起點出發(fā)，當(dāng) Fm≥0時，應(yīng)沿 +X 方向走；當(dāng) Fm0 時，則應(yīng)沿 +Y 方向走一不；當(dāng)兩個方向的步數(shù)和終點坐標(biāo) (Xe,Ye)值相等時，發(fā)出終點到達信號，停止插補。 1位置檢測誤差補償?shù)幕驹硎鞘裁矗? 位置檢測裝置誤差補償?shù)幕驹硎牵瑪?shù)控裝置將位移指令與位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號隨時進行比較，獲得新的運動控制信號，使運動部件向著消除偏差的方向運動，直至偏差為零。 1試述 C NC 工作過程。 答： CNC 的 工作過程由輸入的零件加工程序或操作命令進行相應(yīng)的處理，然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件，完成零件的加工。 1單微處理器結(jié)構(gòu)的 CNC 裝置與多微處理器結(jié)構(gòu)的 CNC 裝置有何區(qū)別？ 答：它們區(qū)別是單微處理器有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，適用于機床功能要求多，精度要求較高的數(shù)控機床；而多微處理器有功能多，性能高，精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于加工中心等較復(fù)雜的數(shù)控機床。 1多微處理器結(jié)構(gòu)的 CNC 裝置有哪些基本功能模塊？ 答： CNC 裝置功能模塊有：（ 1）輸入數(shù)據(jù)處理程序（ 2）插補計算程序（ 3）速度控制程序（ 4）管理程序（ 5）診斷程序。 中斷型結(jié)構(gòu)的軟件中，各中斷服務(wù)程序的優(yōu)先級是如何安排的？ 答：按中斷服務(wù)的高、中、低級次序先后響應(yīng)。 2 CNC 裝置常用的輸入輸出設(shè)備有哪些？ 答： CNC 裝置常用的輸入設(shè)備有鍵盤，磁盤和磁盤驅(qū)動器等；輸出設(shè)備有顯示器，驅(qū)動裝置，磁盤和磁盤驅(qū)動器。 2 CNC 裝置常用的通信接口有哪些？ 答： CNC 裝置常用的通信接口有（ 1）串行通信；（ 2）自動控制專用接口；（ 3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)； 2什么是內(nèi)裝型 PLC？什么是獨立型 PLC？它們各有何特點？ 答：內(nèi)裝型 PLC 與數(shù)控裝 置結(jié)合在一起，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低；獨立型（外裝型） PLC 與數(shù)控裝置分離，通過訊方式相聯(lián)，并可帶有擴展單元，使數(shù)控系統(tǒng)功能更強大。結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本高。 2常用的開關(guān)量輸入輸出模塊有哪幾種？ 答：鍵盤輸入模塊、控制面板輸入模塊、刀具選擇更換模塊、工件裝夾模塊、冷卻液開停模塊、行程開關(guān)等模塊。 2數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求是什么？ 答：傳動精度高；驅(qū)動力矩大；低速運動平穩(wěn)性好，無爬行現(xiàn)象。 2直流電動機調(diào)速方式有哪幾種？ 答：調(diào)節(jié)輸入端電壓；轉(zhuǎn)子回路串電阻；改變勵磁磁通量；調(diào)節(jié)電源頻率。 2交流電動機調(diào)速方式有哪幾種？ 答：調(diào)節(jié)輸入端電壓；轉(zhuǎn)子回路串電阻；調(diào)節(jié)電源頻率。改變定子繞組極對數(shù)； 閉環(huán)控制的基本特征是什么？ 答：位置檢測傳感器接在機床執(zhí)行動作的運動部件上；運動部件的運動精度高。 3感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)如何？為什么它的定尺繞組的輸出電勢是位移 X 的函數(shù)？ 答：感應(yīng)同步器由固定繞組（定尺）和滑動繞組（滑尺）組成。兩種繞組都有兩正弦、余弦繞組組成，滑尺上正弦、余弦繞組在空間相隔 1/4 節(jié)距?；呦鄬Χǔ哌\動時，在定尺上感應(yīng)出電動勢，電動勢的大小隨滑尺的運動而改變，即定尺繞組的輸出 電動勢是位移 X 的函數(shù)。 3光柵的基本結(jié)構(gòu)如何？什么是摩爾條紋的放大作用？ 答：光柵由固定光柵和指示光柵組成。在光源的照射下，指示光柵相對固定光柵運動時，形成摩爾條紋，摩爾條紋的節(jié)距比光柵的柵距大很多倍，即摩爾條紋將微小的指示光柵的運動距離放大，便于檢測的這種作用叫摩爾條紋的放大作用。 3光電編碼器的結(jié)構(gòu)如何？ 答：由光源、編碼盤、光電管等組成。 3說明步進電動機的工作原理。說明什么是步距角？ 答：步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按 設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度 (稱為 “步距角 ”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差 (精度為 100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。 3常用的步進電動機的性能指標(biāo)有哪些？其含義是什么？ 答：步距角：每輸入一個脈沖電信號，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度； 失步率：單位時間內(nèi)輸入電脈沖信號數(shù)和轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的實際步數(shù)的差與輸入的脈沖數(shù) 的比率。 脈沖頻率：單位時間內(nèi)可接受的脈沖數(shù)。 通電工作方式：同時通電的相數(shù)和相序。 驅(qū)動力矩：電機軸所能產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。 4金屬機床上有哪些運動？各有何作用和特點？ 答：表面成行運動、輔助運動、金屬切削加工。 表面成行運動作用決定了加工表面的形狀、所采用的加工方法和刀具的結(jié)構(gòu)。它可分為機床的主運動和機床的進給運動，主運動的特點是速度較高及消耗的動力較多。進給運動的特點是速度較低及消耗的動力較少。 輔助運動的作用是實現(xiàn)機床的各種輔助動作。 金屬切削加工是用切削工具把坯料或工件上多余的材料層切去成 為切屑，使工件獲得相應(yīng)的幾何形狀、尺寸和表面質(zhì)量的加工方法。 4簡述數(shù)控機床的工件過程。 答：分析加工零件，編寫加工程序并輸入到數(shù)控裝置，數(shù)控裝置控制機床的主運動和進給運動及其他執(zhí)行部件動作，使刀具相對工件嚴(yán)格按數(shù)控程序規(guī)定的順序、路徑和參數(shù)運動，從而加工出形狀、尺寸與精度都符合要求的零件。 4何為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)？各有何特點？各用在什么場合？ 答：開環(huán)控制系統(tǒng)，指系統(tǒng)不需要對實際位移和速度進行測量，更無需將所測得的實際位移和速度反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入的指令位置和速度進行比較稱為開環(huán)控 制系統(tǒng)；半閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執(zhí)行部件的位置的系統(tǒng)稱為半閉環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)，指將測量元件裝在執(zhí)行部件上，直接測量執(zhí)行部件的實際位移來進行反饋的進給系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)系統(tǒng)無位置和速度檢測裝置，位移精度低、進給速度較低，一般用于精度要求不高的數(shù)控機床。半閉環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)均有位置和速度檢測裝置，具有較高精度、速度和動態(tài)特性，多用于精度要求較高的精密機床。 4數(shù)控機床有哪些規(guī)格、性能指標(biāo)？脈沖當(dāng)量、定位精度、重復(fù)定位精度的含意是什么？ 答：規(guī)格如下（ 1）行程范圍和 擺角范圍（ 2）工作臺面尺寸（ 3）承載能力。（ 4）主軸功率和進給軸扭矩（ 5）控制軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)（ 6）刀具系統(tǒng)； 性能指標(biāo)如下：（ 1）分辯率與脈沖當(dāng)量（ 2）最高主軸轉(zhuǎn)速和最大加速度（ 3）定位精度和重復(fù)定位精度（ 4）最高快移速度和最高進給速度（ 5）電氣（ 6）冷卻系統(tǒng)（ 7）外形尺寸（ 8）機床重量。 脈沖當(dāng)量：數(shù)控裝置每發(fā)一個脈沖信號，反應(yīng)到機床移動部件上的移動量，稱為脈沖當(dāng)量 定位精度：指數(shù)控機床工作臺或其它運動部件，實際運動位置與指令位置的一致程度。 重復(fù)定位精度：指在相同的操作方法和條件下，在完成規(guī)定操作次數(shù)過 程中得到結(jié)果的一致程度。 4數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)有哪幾種傳動方式？各有何特點？ 答：有如下四種方式：（ 1）帶有變速齒輪的主傳動，通過少數(shù)幾對齒輪降速，增大輸出扭矩，可以滿足主軸低速時有足夠的扭矩輸出。（ 2）通過帶傳動的主傳動，電動機與主軸通過形帶或同步齒形帶傳動，不用齒輪傳動，可避免振動和噪聲。（ 3）用兩個電動機分別驅(qū)動主軸，高速時，通過皮帶直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)；低速時，另一個電動機通過齒輪傳動驅(qū)