【正文】 能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無(wú)能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來(lái)越容易。 寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。 138專用數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)？專用數(shù)控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)原則：能夠適應(yīng)同類型系列產(chǎn)品的較大批量生產(chǎn)地要求；可以提高所加工零件的加工效率和加工精度；易于生產(chǎn)和質(zhì)量管理；方便工人操作，減少操作失誤以降低產(chǎn)品的廢品率和次品率。 137檢測(cè)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)？（1）硬件結(jié)構(gòu)組成方式：采用專用芯片的大板結(jié)構(gòu)和總線式體系結(jié)構(gòu)（2）大板式相對(duì)用戶而言是完全封閉的系統(tǒng)，功能維護(hù)和系統(tǒng)擴(kuò)展都受到極大地限制；總線式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)由多個(gè)硬件模塊組成，各模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的總線連接構(gòu)成數(shù)控系統(tǒng)的整體。（3）機(jī)電一體化系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。 135機(jī)電一體化系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)路線？擬定新產(chǎn)品目標(biāo)及初步的技術(shù)規(guī)范；市場(chǎng)調(diào)查、需求分析及銷售預(yù)測(cè)；可行性論證、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；系統(tǒng)方案的初步設(shè)計(jì)，并進(jìn)行方案的評(píng)價(jià)與審定；系統(tǒng)模型的模擬分析，包括建立機(jī)電一體化系統(tǒng)的數(shù)學(xué)、物理模型，并進(jìn)行分析計(jì)算與模擬實(shí)驗(yàn)；功能結(jié)構(gòu)分析、試制樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行總體性能測(cè)試；技術(shù)評(píng)定與審定；確定修改意見(jiàn)并重新從可行性論證重復(fù)上面的設(shè)計(jì)過(guò)程；進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)投產(chǎn)。（3）采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)及系統(tǒng)性能等方面均要進(jìn)行優(yōu)化以求達(dá)到系統(tǒng)總體優(yōu)化的結(jié)果（4）對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)地評(píng)價(jià)，從而排除方案決策中的主觀因素，使選定的設(shè)計(jì)方案能夠更好地滿足設(shè)計(jì)要求（5）充分利用先進(jìn)的CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。 133機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則？一方面提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能，另一方面要求高質(zhì)量、高效率的設(shè)計(jì)方法以適應(yīng)不斷加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。FANUC 15系統(tǒng)加工程序存儲(chǔ)裝置容量很大，足以使一個(gè)或幾個(gè)工件加工程序儲(chǔ)存在其中。 132 FANUC各功能模塊的作用？（1）CNC功能模塊：利用數(shù)據(jù)輸入/輸出控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和通信功能，將工件加工程序讀入CNC系統(tǒng)進(jìn)行譯碼后，生成控制軸移動(dòng)的指令和M/S/T指令。 131FANUC總線的特點(diǎn)？（1）可連接多個(gè)帶有CPU和存儲(chǔ)器的功能模塊，各個(gè)模塊具有同等的權(quán)限，可自由進(jìn)入其他模塊內(nèi)的存儲(chǔ)器和使用IO接口。 130FANUC 15系統(tǒng)？FANUC 15系統(tǒng)式90年代初為了適應(yīng)高速、高精度和高效率加工而發(fā)展的32位CNC數(shù)控系統(tǒng)，它具有以下功能：CNC功能；主軸轉(zhuǎn)速控制功能；加工程序存儲(chǔ)功能；可編程邏輯控制（PLC）功能；數(shù)據(jù)輸出/輸入設(shè)備控制功能；會(huì)話式自動(dòng)編程功能和通訊功能。主要檢測(cè)項(xiàng)目：鏜孔孔距精度；斜線銑削精度：四面的直線度、相對(duì)面間的平行度和相鄰兩面間的垂直度；銑園精度 129對(duì)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的要求？（1）高速數(shù)控運(yùn)算技術(shù)：CNC系統(tǒng)控制程序段譯碼和插補(bǔ)時(shí)間需要T，則必須使TmT，否則造成指令間斷現(xiàn)象，使機(jī)床產(chǎn)生振動(dòng)和加工表面質(zhì)量惡化。（2）由螺距累積誤差等引起的常值系統(tǒng)性定位誤差的補(bǔ)償。該方法由于受擋塊及微動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝位置的限制，補(bǔ)償間隙不能小于兩個(gè)擋塊或微動(dòng)開(kāi)關(guān)的最小安裝距離，從而使補(bǔ)償效果受到限制。采用電氣補(bǔ)償法和軟件補(bǔ)償法。減少系統(tǒng)性誤差的基本方法：從產(chǎn)生誤差的根源上采取措施減小或消除定位誤差；采用誤差補(bǔ)償方法提高定位精度。（4）閉環(huán)控制系統(tǒng)中的失動(dòng)量雖然不直接影響定位精度，但過(guò)大的失動(dòng)量會(huì)造成伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定和振蕩，使系統(tǒng)性能下降。包括檢測(cè)元件本身的誤差以及檢測(cè)元件的安裝、調(diào)整造成的誤差。 123減少失動(dòng)量的措施？從產(chǎn)生失動(dòng)量的根源上采取措施：減小、消除各種機(jī)械間隙，采用各種消除間隙的結(jié)構(gòu)，裝配時(shí)預(yù)加載荷；減少絲桿的彈性變形，增大軸徑減少變形；減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力；對(duì)于點(diǎn)位控制系統(tǒng)可以采用單方向趨近法；失動(dòng)量中的常值系統(tǒng)性誤差部分，可以通過(guò)誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ驕p少。 121數(shù)控機(jī)床定位精度分析和提高措施？步進(jìn)電機(jī)定位精度影響因素：步進(jìn)電機(jī)的誤差；步進(jìn)電機(jī)的步距角誤差；步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)誤差；步進(jìn)電機(jī)的起停誤差； 機(jī)械傳動(dòng)部分的誤差：齒輪副的傳動(dòng)誤差及傳動(dòng)間隙；滾珠絲桿螺母副的傳動(dòng)誤差及傳動(dòng)間隙；導(dǎo)軌副的誤差；機(jī)械傳動(dòng)部分的受力變形；機(jī)械進(jìn)給部分的熱變形。（3）實(shí)際檢測(cè)中定位精度的計(jì)算：采用標(biāo)準(zhǔn)偏差值S來(lái)代替均方根誤差。 定位精度的基本概念（1）定位誤差的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法：系統(tǒng)性誤差；隨機(jī)性誤差；定位誤差的分布符合正態(tài)分布。 120數(shù)控機(jī)床的定位精度？定位精度：主要運(yùn)動(dòng)部件沿某一坐標(biāo)軸方向，向預(yù)定的目標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)所達(dá)到的位置的精度。（3）幾何精度通常在運(yùn)動(dòng)部件不動(dòng)或低速運(yùn)動(dòng)的條件下檢查。 119數(shù)控機(jī)床精度的主要檢測(cè)項(xiàng)目？（1）數(shù)控機(jī)床精度主要從幾何精度、定位精度以及工作精度等項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。工件的加工精度用尺寸精度、形狀精度和位置精度三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量（3）工藝系統(tǒng)：機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的系統(tǒng)。采樣周期選擇：系統(tǒng)穩(wěn)定性：必須參考系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益的大小來(lái)確定系統(tǒng)的采樣周期輸入信號(hào)的頻譜特性：Tπ/ωmax 118機(jī)床精度的基本概念？（1）工件的加工精度：加工后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和表面相互位置）與理想幾何參數(shù)符合的程度。鑒相器計(jì)算x1和x2的相位之差，這一相位差就是伺服系統(tǒng)的位置跟隨誤差。其位置跟隨誤差實(shí)際上就是位置指令脈沖個(gè)數(shù)與位置反饋脈沖個(gè)數(shù)之差。系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響,調(diào)試?yán)щy,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴。不包括絲杠螺母副及機(jī)床工作臺(tái)導(dǎo)軌副等大慣量環(huán)節(jié)，因此可以獲得穩(wěn)定的控制特性，而且調(diào)試比較方便，價(jià)格也較全閉環(huán)系統(tǒng)便宜。（3）混合伺服系統(tǒng)：上部是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，下部是反饋伺服補(bǔ)償系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)控制一臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 114提高步進(jìn)系統(tǒng)精度的措施？（1）細(xì)分線路：把步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一步再分得細(xì)一些，來(lái)減少步距角。（3）工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的控制：改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子繞組的通電順序可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而改變工作臺(tái)的進(jìn)給方向。 系統(tǒng)工作原理：開(kāi)環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制線路接受來(lái)自數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的進(jìn)給脈沖信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)各定子繞組依次通電、斷電的信號(hào)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，價(jià)格便宜, 精度一般不高。不能反映滾珠絲桿本身的行程誤差及其變形，以及滾珠絲桿副以后傳動(dòng)鏈所產(chǎn)生的那部分工作臺(tái)的位移誤差。（2）開(kāi)環(huán)系統(tǒng)：采用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，沒(méi)有檢測(cè)元器件，系統(tǒng)成本較低，但是有積累誤差（3）閉環(huán)（半閉環(huán)）系統(tǒng)：進(jìn)行閉環(huán)控制，使用位置檢測(cè)元器件和比較器。（3）變頻調(diào)速：通過(guò)改變電機(jī)電源的頻率f而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 109電機(jī)調(diào)速的三種方法？（1）改變磁極對(duì)數(shù)P：有級(jí)調(diào)速方法，通過(guò)對(duì)定子繞組接線的切換而改變磁極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。與直流電機(jī)比：外形尺寸、重量、轉(zhuǎn)子慣量大幅減小與異步交流伺服電機(jī)相比：效率高、體積小。非電磁式有磁滯式、永磁式和反應(yīng)式多種。分：異步型和同步型交流伺服電機(jī)。 105直流電機(jī)缺點(diǎn)？ 電刷和換向有磨損，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花；換向器由多種材料制成，制作工藝復(fù)雜；電機(jī)最高速度受限制；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，所以在使用上受到一定的限制。原理：以三角波發(fā)生器為例介紹 104開(kāi)關(guān)功率放大器？是脈寬調(diào)制速度單元的主回路結(jié)構(gòu)：有兩種形式：H型（橋式）、T型。 103脈寬調(diào)制器？作用：將電壓量轉(zhuǎn)換成可由控制信號(hào)調(diào)節(jié)的矩形脈沖，為功率晶體管的基極提供一個(gè)寬度可由速度指令信號(hào)調(diào)節(jié)的脈寬電壓。（3）改變電樞電路的電阻Ra。（2）改變磁通量Φ。 102直流電機(jī)的三種調(diào)速方法？（1）改變電樞外加電壓Ua。 （3）無(wú)刷直流伺服電機(jī)（無(wú)整流子電機(jī)）：沒(méi)有換向器，由同步電機(jī)和逆變器組成，逆變器由裝在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子位置傳感器控制。特點(diǎn)：能在較低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，最低可達(dá)1r／min，／min。（2）大慣量寬調(diào)速直流伺服電機(jī)（直流力矩電機(jī)）轉(zhuǎn)子直徑較大，線圈繞組匝數(shù)增加，力矩大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，能在較大過(guò)載轉(zhuǎn)矩時(shí)長(zhǎng)時(shí)間工作，因此可直接與絲杠相連，不需中間傳動(dòng)裝置。小慣量直流電機(jī)最大限度地減小電樞的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所以能獲得最快的響應(yīng)速度。 101常用的直流伺服電機(jī)？（1）小慣性直流伺服電機(jī)因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小而得名。為避免電刷換向器的接觸，有無(wú)刷直流伺服電機(jī)。負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)等于或小于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩加上加速轉(zhuǎn)矩應(yīng)等于所選擇電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩（3）加速轉(zhuǎn)矩應(yīng)考慮負(fù)載慣量和電動(dòng)機(jī)慣量的匹配（4）加速轉(zhuǎn)矩應(yīng)等于最大轉(zhuǎn)矩減去負(fù)載轉(zhuǎn)矩 100直流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與工作原理？根據(jù)磁場(chǎng)產(chǎn)生方式分：他勵(lì)式、永磁式、并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式五種。 功率放大電路種類：就其采用的功率放大器件分，有中功率晶體管、大功率晶體管、大功率達(dá)林頓晶體管、可控硅…等；就其工作原理分，有單電壓驅(qū)動(dòng)、高低電壓驅(qū)動(dòng)、恒流斬波、調(diào)頻調(diào)壓、細(xì)分電路等。 環(huán)形分配器的主要功能：將數(shù)控裝置送來(lái)的一串指令脈沖，按步進(jìn)電機(jī)所要求的通電順序分配給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的各相輸入端，以控制勵(lì)磁繞組的通斷，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行及換向。逐漸上升和下降的加速、減速時(shí)間不能過(guò)小，否則會(huì)失步或超步。 97加、減速特性 ？ 步進(jìn)電機(jī)的加減速特性描述步進(jìn)電機(jī)由靜止到工作頻率和由工作頻率到靜止的加、減速過(guò)程中，定子繞組通電狀態(tài)的變化頻率與時(shí)間的關(guān)系。其值遠(yuǎn)大于啟動(dòng)頻率。啟動(dòng)時(shí)的慣頻特性：是指電機(jī)帶動(dòng)純慣性負(fù)載時(shí)啟動(dòng)頻率和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系。高于啟動(dòng)頻率，將不能正常起動(dòng)。矩角特性：步進(jìn)電機(jī)單相通電的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mj隨失調(diào)角θ的變化曲線。 94矩角特性、最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mjmax和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mq ？ 靜態(tài)：步進(jìn)電機(jī)處于通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子處在不動(dòng)狀態(tài)。步距角是三相三拍工作方式的一半，特點(diǎn)：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中始終有一相定子繞組通電，運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)。A 六拍。C174。B174。三相單雙六拍：三相六拍工作方式：通電順序?yàn)椋篈174。（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序。兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。m以上，能直接驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)。m，只能帶動(dòng)小負(fù)載，加上液壓扭矩放大器可驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)。 （3）根據(jù)輸出力矩的大小分類：可將步進(jìn)電機(jī)分兩類：伺服步進(jìn)電機(jī)；功率步進(jìn)電機(jī)。 （2） 根據(jù)定子與轉(zhuǎn)子間磁場(chǎng)建立方式，可分：反應(yīng)式、永磁反應(yīng)式（混合式）兩類。丟步是轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于電脈沖數(shù)；越步是轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于電脈沖數(shù)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和轉(zhuǎn)速分別與電脈沖數(shù)和電脈沖頻率成正比。 88伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用？接受CNC裝置發(fā)出的位移指令信號(hào)，由伺服驅(qū)動(dòng)裝置作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服電機(jī)（直流、交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等）和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)等執(zhí)行部件實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給或快速運(yùn)動(dòng)。（3）跟蹤速度：增量型測(cè)量系統(tǒng)存在最大跟蹤速度。分辨率通常小于等于精度。 86感應(yīng)同步器數(shù)字位置測(cè)量系統(tǒng)？主要性能指標(biāo)：（1）精度：整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)作靜態(tài)測(cè)量時(shí)的顯示值與被測(cè)實(shí)際位置的最大可能偏離量，用正負(fù)誤差來(lái)表示。旋轉(zhuǎn)式：定子、轉(zhuǎn)子，測(cè)角位移，半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。種類：直線式、旋轉(zhuǎn)式（圓盤(pán)式）。連在滾珠絲杠末端，包含的傳動(dòng)鏈誤差比前者多，位置控制精度較高。（2）光柵傳感器對(duì)安裝基面的要求較高，（3）安裝方向（4）使用注意事項(xiàng) 84脈沖發(fā)生器？旋轉(zhuǎn)式測(cè)量元件，裝在被測(cè)軸上；二進(jìn)制、二進(jìn)制循環(huán)碼（格雷碼）、余三碼和二一十進(jìn)制碼等編碼器；輸出信號(hào)的形式：絕對(duì)值式編碼器、脈沖增量式編碼器；內(nèi)部結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方式：接觸式、光電式、電磁式。在莫爾條紋的寬度內(nèi)，放置四個(gè)光電元件，每隔1/4光柵柵距產(chǎn)生一個(gè)脈沖，一個(gè)脈沖代表移動(dòng)了1/4柵距的位移，分辨精度可提高四倍，這就是四倍頻方案。 82如何提高光柵檢測(cè)裝置的精度? 增加線紋密度，但制造較困難，成本高。 81光柵傳感器的信號(hào)處理技術(shù)？標(biāo)尺光柵移動(dòng)，莫爾條紋交替由亮帶到暗帶、暗帶到亮帶，光強(qiáng)度分布近似余弦曲線，光電元件變?yōu)橥l率電壓信號(hào)，經(jīng)光柵位移—數(shù)字變換電路放大、整形、微分輸出脈沖。兩光柵尺是刻有均勻密集線紋的透明玻璃片，線紋密度為250、100、250條/mm等。直線光柵通常包括一長(zhǎng)和一短兩塊配套使用，其中長(zhǎng)的稱為標(biāo)尺光柵或長(zhǎng)光柵，一般固定在機(jī)床移動(dòng)部件上，要求與行程等長(zhǎng)。光柵副：由柵距相等的主光柵和指示光柵組成。優(yōu)點(diǎn)：高分辨率、大量程、抗干擾能力強(qiáng)、宜于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量、自動(dòng)測(cè)量及數(shù)字顯示等特點(diǎn)。功能主要由光柵光學(xué)系統(tǒng)、相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及初級(jí)信號(hào)處理與驅(qū)動(dòng)電路來(lái)完成。 78精度和分辨率？精度和分辨率是描述傳感器性能的重要指標(biāo)；傳感器測(cè)量精度：可以一致的、重復(fù)測(cè)出的最小單位；分辨率：傳感器能辨別的一個(gè)物理量等分后的最小單位；無(wú)論直線或角位移傳感器，都指其測(cè)量工作臺(tái)位移的精度，而不是傳感器分辨率；測(cè)量的精度并非工件的加工精度，工件的加工精度受很多因素的影響。特點(diǎn)：直線位移傳感器比角位移傳感器的測(cè)量精度高，但直線位移傳