【正文】 /180176。求莫爾條紋寬度。（3）測得運(yùn)行頻率為600Hz時(shí)，其轉(zhuǎn)速為多少？解：根據(jù)已知條件，m=4，當(dāng)通電方式時(shí)，步距角；當(dāng)通電方式數(shù)時(shí)，步距角。/176。轉(zhuǎn)子齒數(shù)。①電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的通電順序：A→AB→B→BC→C→CA→A電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)的通電順序：A→AC→C→CB→B→BA→A②根據(jù)步距角計(jì)算公式： 根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式： （轉(zhuǎn)/分）8．一臺(tái)五相十拍運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z＝48，測得脈沖頻率為600Hz，求：（1） 通電順序；（2） 步距角和轉(zhuǎn)速。解：三相六拍運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)采用單雙相輪流通電控制方式，即m=3,。插補(bǔ)運(yùn)算過程見表1，刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示。6．利用數(shù)控機(jī)床加工第一象限逆圓弧SE，起點(diǎn)為，終點(diǎn)為，圓心在原點(diǎn)，用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)此圓弧，請寫出插補(bǔ)運(yùn)算過程并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖（脈沖當(dāng)量為1）。解：將Xe ＝7及Ye ＝4化成二進(jìn)制數(shù)Xe ＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy 中，選寄存器容量為三位，則累加次數(shù)m＝23＝8。解：步數(shù)工作節(jié)拍偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判別0F0＝0，xe＝5，ye＝4N＝5＋4＝91F0＝0+XF1＝F0－ye＝0－4＝－4N＝9－1＝82F1＜0+YF2＝F1＋xe＝－4+5＝1N＝8－1＝73F2＞0+XF3＝F2－ye＝1－4＝－3N＝7－1＝64F3＜0+YF4＝F3＋xe＝－3＋5＝2N＝6－1＝55F4＞0+XF5＝F4－ye＝2－4＝－2N＝5－1＝46F5＜0+YF6＝F5＋xe＝－2＋5＝3N＝4－1＝37F6＞0+XF7＝F6－ye＝3－4＝－1N＝3－1＝28F7＜0+YF8＝F7＋xe＝－1＋5＝4N＝2－1＝29F8＞0+XF9＝F8－ye＝4－4＝0N＝1－1＝0插補(bǔ)結(jié)束插補(bǔ)軌跡如下圖所示：4．圓弧插補(bǔ)計(jì)算：用逐點(diǎn)比較法加工第Ⅰ象限逆時(shí)針圓弧AB，起點(diǎn)坐標(biāo)為A（6，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為B（0，6），試寫出其直線插補(bǔ)計(jì)算過程，并繪出其插補(bǔ)軌跡。解：（1）若F≥0時(shí)，刀具沿X軸正方向走一步，則Fi+1 ＝Xa∣Yi+1∣－∣Ya∣Xi+1 ＝Xa∣Yi∣－∣Ya∣Xi∣Ya∣＝Fi－∣Ya∣（2）若F＜0時(shí)，刀具沿Y軸負(fù)方向走一步， 即 則Fi+1＝Xa∣Y i+1∣－∣Ya∣X i+1＝Xa(∣Y i∣＋1)－∣Ya∣X i+1＝Xa∣Y i∣－∣Ya∣X i+Xa＝Fi＋Xa故得出第四象限直線的逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)偏差計(jì)算公式為：F≥0時(shí)，進(jìn)給：＋X，F(xiàn)i+1＝Fi－∣Y a∣F＜0時(shí)，進(jìn)給：－Y，F(xiàn)i+1＝Fi＋X a2．欲用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OA，其起點(diǎn)坐標(biāo)為O（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為A（xe，ye），其值為xe＝4，ye＝5，試寫出其直線插補(bǔ)計(jì)算過程，并繪出其插補(bǔ)軌跡。（五）計(jì)算題1．用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)圖示的第四象限直線，直線終點(diǎn)坐標(biāo)取絕對(duì)值，圖中T(Xi，Yi)表示刀具位置，若刀具T位于直線上方或直線上時(shí)，偏差函數(shù)F≥0；若刀具T位于直線下方時(shí)，偏差函數(shù)F＜0。③倉庫輸送管理系統(tǒng)。②無人輸送系統(tǒng)。（2）倉庫和搬運(yùn)系統(tǒng)組成有三部分：①自動(dòng)化倉庫。（4）具備各種自動(dòng)測量、鑒別與補(bǔ)償裝置，如切削狀態(tài)監(jiān)控裝置、工件質(zhì)量自動(dòng)鑒別裝置、工件自動(dòng)測量補(bǔ)償裝置等，以確保其加工精度。（2）能與工業(yè)機(jī)器人、工件臺(tái)架（拖扳）等配合，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝卸和計(jì)數(shù)管理。34．加工單元一般應(yīng)包括哪些部分？其主要功能是什么？答：加工單元一般包括：數(shù)控機(jī)床、工件臺(tái)架、工業(yè)機(jī)器人或可換工作臺(tái)、監(jiān)控裝置、檢驗(yàn)裝置和單列控制器六部分組成。（3）肘節(jié)（或其他各關(guān)節(jié)）是支撐和配合“手”做靈巧動(dòng)作的環(huán)節(jié)，它可以作平移、偏擺或回轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)。各部分的作用是：（1）機(jī)械主體：是工業(yè)機(jī)器人的支撐者，是動(dòng)作的主要部位，拖動(dòng)部件和傳動(dòng)部件都安裝在機(jī)械主體內(nèi)。信息流是指在FMS中由工廠主計(jì)算機(jī)和中央管理計(jì)算機(jī)、物流控制計(jì)算機(jī)及其相互之間的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。其中知識(shí)庫中存放著求解問題所需的知識(shí)，推理機(jī)負(fù)責(zé)使用知識(shí)庫中的知識(shí)去解決實(shí)際問題。31．?dāng)?shù)控機(jī)床故障診斷專家系統(tǒng)的基本組成包括哪些部分？簡述各部分的功能。（3）由表及里進(jìn)行故障源查找。答：數(shù)控機(jī)床故障診斷一般按下列步驟進(jìn)行：（1）詳細(xì)了解故障情況。前者對(duì)機(jī)床的直線位移是間接測量，其測量精度取決于測量裝置和機(jī)床傳動(dòng)鏈兩者的精度；后者則是直接測量機(jī)床的直線位移，其測量精度主要取決于測量裝置的精度，不受機(jī)床傳動(dòng)精度的直接影響。數(shù)字式是指將機(jī)械位移或模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖的測量裝置；模擬式是指將機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電動(dòng)勢的相位或幅值的測量裝置。28．位置檢測裝置按檢測信號(hào)的類型和構(gòu)成伺服系統(tǒng)類型的不同分別分為幾種？請闡述各自的含義。27．簡述莫爾條紋的特點(diǎn)。答：①長光柵結(jié)構(gòu)組成示意圖：?、谀獱枟l紋的形成原理：柵距相同的主光柵的指示光柵疊放在一起，中間留有間隙，且兩者柵線錯(cuò)開一個(gè)很小的角度，這樣便會(huì)產(chǎn)生與光柵尺接近于垂直明暗相間橫向條紋。系統(tǒng)把反饋的信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，其差值經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)加工。答：檢測環(huán)節(jié)是閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的重要組成部分。加減速電路就是為此而設(shè)置的。（2）步進(jìn)系統(tǒng)設(shè)置加減速電路的原因：由于由加減脈沖分配電路來的進(jìn)給脈沖頻率的變化是有躍變的。答：主要區(qū)別有兩點(diǎn)；一是鑒幅式伺服系統(tǒng)的測量元件是以鑒幅式工作狀態(tài)進(jìn)行工作的，因此，可用于鑒幅式伺服系統(tǒng)的測量元件有旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器；二是鑒幅式伺服系統(tǒng)比較器所比較的是數(shù)字脈沖量，而與之對(duì)應(yīng)的鑒相式伺服系統(tǒng)的鑒相器所比較的是相位信號(hào)，故在鑒幅式伺服系統(tǒng)中，不需要基準(zhǔn)信號(hào)，兩數(shù)字脈沖量可直接在比較器中進(jìn)行脈沖數(shù)量的比較。答：鑒幅式伺服系統(tǒng)主要由測量元件及信號(hào)處理線路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、比較器、驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)和執(zhí)行元件五部分組成。答：鑒相式伺服系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、鑒相器、檢測元件及其信號(hào)處理線路、脈沖調(diào)相器和執(zhí)行元件等六部分組成。它能在較寬的調(diào)連范圍內(nèi)產(chǎn)生理想的轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，用于數(shù)控機(jī)床等進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為精密位置控制。20．簡要說明交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。19．簡述閉環(huán)伺服系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行元件有何要求。閉環(huán)伺服系統(tǒng)是反饋控制，測量裝置精度很高，系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的誤差，環(huán)內(nèi)各元件的誤差以及運(yùn)動(dòng)中造成的誤差可以得到補(bǔ)償，大大提高了跟隨精度和定位精度。一般用于輕載負(fù)載變化不大或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。答：開環(huán)伺服系統(tǒng)即無位置反饋的系統(tǒng)，其驅(qū)動(dòng)元件主要是功率步進(jìn)電機(jī)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)字脈沖到角度位移的變換，它不用位置檢測元件實(shí)現(xiàn)定位，而是靠驅(qū)動(dòng)裝置本身，轉(zhuǎn)過的角度正比于指令脈沖的個(gè)數(shù)，速度由進(jìn)給脈沖的頻率決定。當(dāng)誤差為正時(shí)，采用扣除進(jìn)給脈沖指令的方式進(jìn)行誤差的補(bǔ)償，使步進(jìn)電機(jī)少走一步；當(dāng)誤差為負(fù)時(shí)，表采取增加進(jìn)給脈沖指令的方式進(jìn)行誤差的補(bǔ)償，使步進(jìn)電機(jī)多走一步。②反向間隙補(bǔ)償就是根據(jù)實(shí)際測得的傳動(dòng)間隙的大小，每當(dāng)出現(xiàn)反向時(shí)，用補(bǔ)充固定的脈沖來克服。答：措施：細(xì)分線路、反向間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償（另外，從結(jié)構(gòu)上講還有：改善步進(jìn)電機(jī)的性能、減小步距角、采用精密傳動(dòng)副、減小傳動(dòng)鏈中傳動(dòng)間隙等方法）。答：驅(qū)動(dòng)控制線路接收來自機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖信號(hào)（指令信號(hào)），并把此信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電機(jī)各項(xiàng)繞組依此通電、斷電的信號(hào)，使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與機(jī)床絲杠連在一起，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠再帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。15．?dāng)?shù)控機(jī)床對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有哪些要求？答：數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有以下要求：①調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時(shí)的平穩(wěn)性；②位移精度要高；③跟隨誤差要小，即動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快；④負(fù)載特性硬，即使在低速時(shí)也應(yīng)有足夠的負(fù)載能力；⑤能夠頻繁地啟動(dòng)。中斷型軟件結(jié)構(gòu)沒有前后臺(tái)之別，除初始化程序外，根據(jù)各控制模塊實(shí)時(shí)要求不同，將控制程序安排成不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序。前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)適合于采用集中控制的單微處理器CNC系統(tǒng)，它是實(shí)時(shí)中斷程序，承擔(dān)了幾乎全部實(shí)時(shí)功能；后臺(tái)程序主要用來完成準(zhǔn)備工作和管理工作。14．CNC軟件結(jié)構(gòu)模式有哪兩種？分別簡述其特點(diǎn)。13．單微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置有哪幾部分組成，其I/O接口的任務(wù)是什么？答：單微處理機(jī)結(jié)構(gòu)CNC裝置由微處理器和總線、存儲(chǔ)器、主軸控制、CRT或液晶顯示接口、紙帶閱讀機(jī)接口、I/O接口、MDI接口、PLC接口、通信接口等組成。12．簡述CNC系統(tǒng)中斷處理的類型。11．什么是數(shù)控系統(tǒng)的軟件？它由哪些基本部分組成？答：CNC系統(tǒng)軟件是為了實(shí)現(xiàn)CNC系統(tǒng)各項(xiàng)功能所編制的專用軟件，即存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的系統(tǒng)程序。10．簡述CNC系統(tǒng)軟件中譯碼程序要完成的兩項(xiàng)工作。控制器：譯碼、發(fā)出控制指令，統(tǒng)一指揮和控制數(shù)控系統(tǒng)各部件。答：中央處理單元(CPU)：它的作用是實(shí)施對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算、控制和管理，它由運(yùn)算器和控制器兩部分組成。7．CNC的插補(bǔ)可以由軟件或硬件完成，根據(jù)這一原則CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有哪幾種類型？答：根據(jù)CNC系統(tǒng)的插補(bǔ)功能由軟件還是軟件來實(shí)現(xiàn)，CNC系統(tǒng)的軟硬件組合有以下三種類型：1）不用軟件插補(bǔ)器，完全由硬件完成的CNC系統(tǒng)；2）由軟件進(jìn)行粗插補(bǔ)，硬件進(jìn)行精插補(bǔ)的CNC系統(tǒng)；3）完全由軟件實(shí)施插補(bǔ)的CNC系統(tǒng)。按輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)方式的不同，軟件插補(bǔ)方法可分為兩大類：數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法和脈沖增量插補(bǔ)法。一個(gè)插補(bǔ)循環(huán)包括：偏差判斷、進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判斷四個(gè)節(jié)拍。即：由CNC系統(tǒng)軟件將刀具軌跡分割成若干小線段，再由硬件電路在小線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的密化，使刀具軌跡在允許的誤差之內(nèi)。（四）問答題1．和普通機(jī)床相比，用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工有什么好處？答：采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零件加工具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）提高加工精度高，尤其是提高了同批零件加工的一致性2）有利于生產(chǎn)效率的提高3）可加工形狀復(fù)雜的零件4）減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件5）有利于生產(chǎn)管理和機(jī)械加工綜合自