数控课后习题

第四章

1. CNC装置由哪几部分组成？各有什么作用 由硬件和软件组成。 硬件结构中，中央处理器单元CPU实施对整个系统的运算控制和管理。存储器用于储存系统软件和零件加工程序，以及运算的中间结果等，输入、输出接口用来交换数控装置和外部的信息，MDI/CRT接口完成手动数据输入和将信息显示在CRT上，位置控制部分包括对主轴驱动的控制，通过伺服系统提供功率、扭矩的输出，还包括对进给坐标的控制。

软件结构中包括管理软件和控制软件两大类。管理软件由零件程序的输入、输出程序，显示程序和诊断程序等组成。控制软件由译码程序，刀具补偿计算程序，速度控制程序，插补运算程序和位置控制程序等组成。

2. CNC装置的功能有哪些 答：控制轴数和联动轴数功能、准备功能、插补功能、主轴速度功能、进给功能、补偿功能、固定循环加工功能、辅助功能、字符图形显示功能、程序编制功能、输入输出和通讯功能、自诊断功能

3. CNC装置的硬件结构是什么？CNC装置的软件包括哪些内容？其特点是什么？

答：CNC装置与普通计算机一样，有CPU、存储器、总线、输入输出接口，还有专门适用于数控机床各执行部件运动位置控制的位置控制器。在储存器方面，CNC一般由ROM、RAM构成，其结构上可分成单微处理器和多微处理器两类。

软件内容包括管理和控制两大类。管理部分包括输入、I/O处理、通讯、显示、诊断以及加工程序的编制管理等程序；控制部分包括译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等软件。

具有多任务并行处理和多重实时中断的特点。从实现功能的角度看，在逻辑上与硬件是等价的。软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢。

4. 加工零件轮廓时，拐角转接有哪些型式？是如何实现的（包括B刀补和C刀补）？ 直线与直线；圆弧与直线；直线与圆弧；圆弧与圆弧。 对于只有B刀具补偿的CNC系统，编程人员必须事先估计出进行刀具补偿后两个程序段间可能出现的拐角，在零件的拐角处必须人为编制出附加圆弧加工程序段，才能实现尖角过渡。而且在确定刀具中心轨迹时，都采用读一段，算一段，再走一段的控制方法。 C功能刀具补偿是由数控系统根据和实际轮廓完全一样的程编轨迹，直接算出刀具中心轨迹的转接点，然后再对原来的程编轨迹进行伸长或缩短的修正。其工作过程为读入第一段程序并译码和进行刀补轨迹计算；然后再读入第二段程序并译码和进行刀补轨迹计算，判别第一和第二段程序的程编轨迹转接方式并进行修正和确定第一段程序的刀具中心轨迹，进而进行插补计算和位置控制；利用插补与位控的间隙读入第三段程序，算出其程编轨迹并判别第二和第三段程序的程编轨迹转接方式，确定第二段程序的刀具中心轨迹。

5. CNC装置中加、减速程序的作用是什么？加、减速控制有几种方法？如何实现？

作用是为保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对进给电机进行加减速控制。

方法：前加减速控制——在插补前加减速控制； 后加减速控制——在插补后加减速控制；

对合成速度（程编指令速度F）和各运动坐标轴分别进行加减速控制。

6. CNC装置中PLC的作用是什么？

答：数控机床运动过程中，以CNC系统内部和机床上各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号的状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序，对诸如主轴的开停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行进行控制。也就是说PLC的作用主要是开关量信号的顺序控制。

第一章

1. 什么叫机床的数字控制？ 什么是数控机床？ 机床的数字控制原理是什么？

答：数字控制是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。

数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。是数控技术典型应用的例子。

数控机床在加工零件时，首先是根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据；其次是编制零件的数控加工程序，然后将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动方向、速度和位移的大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件

2. 什么叫点位控制、直线控制和轮廓控制？

答：点位控制是控制点到点的距离。只是要求严格控制点到点之间的距离，而与所走的路径无关。

直线控制是不仅控制点到点的距离，还要控制这两点之间的移动速度和路线，使之沿坐标平行或成45°的方向运动。也就是说同时控制的坐标只有一个。 轮廓加工控制是控制轮廓加工，实时控制位移和速度。它的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续地相关控制，使合成的平面或空间运动轨迹能满足轮廓曲线和曲面加工的要求。控制过程中不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。

3. 简述数控机床是如何分类的？ 答：按伺服系统的类型分：

开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半闭环控制的数控机床。 按工艺方法分：

金属切削类数控机床、金属成型类及特种加工类数控机床。 按功能水平分：

低档数控机床；中档数控机床；高档数控机床

4.什么叫CNC？

答：以计算机为核心的数控系统。