南京工业大学数控技术复习题

18试述数字积分法的工作原理。

答：数字积分器通常由被积函数寄存器、累加器和与门等组成。

工作过程为：每隔t时间发一个脉冲，将函数寄存器中的函数值送累加器里累计加一次，令累加器的容量为一个单位的面积，当累加和超过累加器的容量时，便发出一个溢出脉冲，累加过程中产生的溢出脉冲的总数等于所求的总面积，也就是所求积分值。

19简述刀具补偿功能。

答：刀具补偿功能是数控机床所具有的为方便用户准备编程而设置的功能，它分为两大类刀具位置偏执补偿、刀具圆弧补偿。

刀具位置补偿：对编程时假想的刀具和实际使用的刀具的差值进行补偿，它可分为刀具形状补偿和刀具磨损补偿。

刀具圆弧补偿：是在车锥圆和圆弧时对于刀尖圆弧半径形成实际轮廓和理论轮廓的差值进行的补偿。根据工件表面相对于刀具位置，刀尖圆弧补偿分为左边刀尖圆弧补偿和右边刀尖圆弧补偿。

20编码器在数控机床中有哪些应用，将编码器安装在丝杠驱动前端和末端有什么区别。

答：编码器在检测角位移时，配以定时器便于测出角速度。编码器在数控机床中用于工作台或刀架的直线位移的测量，有两种安装方式：一种与伺服电机同轴连接在一起称为内装式编码器，伺服电机在和滚珠丝杠连接，编码器在进给转动链的前端；另一种是编码器在滚珠丝杠末端，称为外装式编码器，由于后者包含的进给转动链的误差比前者多，所以后者的位置控制精度比前者高。 21数控机床的导轨有哪些类型？各有何特点？ 答：滑动导轨：

优点：结构简单、制造方便、刚度好、抗震性好。

缺点：静摩擦系数大，且动摩擦系数随速度变化而变化，摩擦损失大低速时容易出现爬行，降低了内部运动件的定位精度。

滚动导轨

优点：a。灵敏度高、运行平稳，低速运动时不易出现爬行 b。定位精度高

c。摩擦阻力小，移动方便，磨损小，精度保持性好，寿命长。

缺点：抗震性差，对防护要求较高，结构复杂，制造比较困难，成本高。 静压导轨

优点：不产生磨损机械效率高。精度保持性好，摩擦因数小，低速不易产生爬行，抗震性好。

缺点：结构复杂，且需要专门的供油系统

22用逐点比较法推导第四象限逆圆弧插补的递推公式。

23控机床对进给系统有哪些要求（要求详细阐述）

答：a。进给速度范围大，能够满足低俗切削和高速切削需要。

b。位移精度高

c。跟随误差小，即响应速度快。

d。工作稳定性要，具有较好的抗干扰能力，运行平稳，加工精度高。 24谓工件零点？数控铣削加工中选择工件零点位置时应遵循哪些原则？ 答：工件零点即工件坐标系的原点。

1．应选在零件图的设计基准上。 2．应尽量选在精度较高的表面上

3．对于几何元素对称的零件，工件零点在对称中心上。 4．对于一般零件，工件零点设在工件外轮廓的某一角上。 5．Z轴方向上的零件一般设在工件的上表面或者下表面。

25半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步？在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？

答：作用：根据零件轮廓和刀具半径的值计算出刀具中心的运动轨迹作为插补运算的依据。

1. 刀具的磨损或者换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的

偏置参数即可。 2. 由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时要为精加工工序预留加

工余量。加工余量的预留可以通过修改偏置参数实现，而不必粗精加工各编制一套程序。

步骤：

1． 刀补建立：刀具从起点到接近工件，并在原来编程轨迹基础上,刀具中心向左

（G41）或向右（G42）偏移一个偏置量。该过程中不能进行零件加工。 2． 刀补进行：刀具中心的轨迹与编程轨迹始终偏离一个偏置量。

3． 刀补撤销：刀具撤离工件，使刀具中心轨迹终点与编程轨迹终点重合。

G41刀具半径左补偿；G42刀具半径右补偿；G40刀具半径补偿取消

26数控前后台型结构中，前台和后台各进行哪些内容的处理，其关系是怎样的？

答：前台程序是指实时中端服务程序，实现插补、伺服、机床监控等实时功能，这些功能与机床的动作直接相关。

后台程序是一个循环运行程序，完成管理功能和输入、译码、数据处理等非实时性任务，也叫做背景程序，管理软件和插补准备在这里完成。

关系：后台程序运行中，实时中端服务程序不断插补，与后台程序相配合，共同完成零件加工任务。

27光栅尺有哪些部件组成，莫尔条纹的作用。

答：光栅由光源、长光栅、短光栅、光电元件等组成。

1．光栅移动一个栅距时，莫尔条纹就相应的准确的移动一个结局，两者一一对

应。

2．莫尔条纹具有放大作用。 3．莫尔条纹具有平均作用。

28开环进给系统中，如何补偿机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差？ 答：机械硬件、软件补偿方法。

传动间隙补偿有偏心轴套补偿、轴向垫片补偿、双片薄齿轮调整等。 滚珠丝杠螺距误差：常采用双螺母调整、软件或硬件补偿。

预先测得传动间隙每次在进给反向时通过软件或硬件电路额外发对应间隙的位移指令，进行补偿

29何谓加工路线？在数控铣削加工中确定加工路线应注意哪几方面的问题？ 答：加工路线：在数控铣削过程中刀具的移动轨迹和方向。 确定考虑以下几点：

1．尽量减少进退刀时间，和其他辅助时间。

2．在铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣的加工方式。

3．选择合理的进退刀方式，尽量避免零件轮廓法相切入和进给中停顿。 4．先加工外轮廓在加工内轮廓。

30多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么？各有什么特点？ 答：

1．共享总线结构：结构简单造价低，系统配置灵活容易实现，由于多个主模块争

用总线时会造成信息传送效率下降。

2．共享存储结构：采用多端口存储器来实现哥cpu之间的连接和信息交换，每个

端口都配有一套数据地址、控制线，以供端口访问。由多端控制逻辑电路解决访问冲突问题，当CNC系统复杂，要求cpu数量增多时，由于各个cpu争用共享存储器时造成信息传输阻塞，从而降低系统效率，其扩展功能交困难。

31试述数控机床失动量的来源。 答：1。传动系统中机械元件的间隙 2。丝杠、传动轴的扭转变形

3。丝杠的压缩变形

4。其他构件的弹性变形。 32主轴准停的作用及种类？

答：作用：主轴准停功能又称主轴定位功能，即要求当主轴停止时控制其停于固定位置，这是自动换刀所必须的功能。

主轴准停方法：机械准停和电器准停。其中机械准停是通过v型槽轮定位盘实现的。而电器准停又分磁传感器准停、编码器型主轴准停、和数控系统主轴准停三种。33叙述该步进电机驱动的原理并绘制电流波形图

U整形 控制门 高压前置放大 V1 L RV2 RUVDVD R 低压前置放大 输 图4-35 恒流斩波驱动电路原理

答：上图为恒流斩波驱动电路的原理图，其工作原理是：环形分配器输出的正脉冲将V1，V2导通，由于U1电压较高，绕组回路又没串电阻，所以绕组电流迅速上升，当绕组电流上升到额定值以上的某一数值时，由于采样电阻Re的反馈作用，经整形、放大后送自V1的基极，使V1管截止。接着绕组由U2低压供电，绕组中的电流立即下降，但刚降到额定值以下时，由于采样电阻Re的反馈作用，使整形电路无信号输出，此时高压前置放大电路又使V1导通，电流又上升。如此反复进行，形成一个在额定电流值上下波动呈锯齿状的绕组电流波形（见图），近似恒流。