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南昌大学数控技术与应用复习资料---谌模涛整理

121．CNC控制软件的核心是（A）

A．插补程序 B．译码程序 C．中断服务程序 D．预处理程序 122．CNC装置的核心是（B）

A．总线 B．微处理器 C．PLC D．存储器 123．位置采样控制的是主要环节是（C）

A．反馈采样 B．插补周期 C．插补 D．控制

二、填空题

1.数控技术是指用 数字化信号 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

2.数控机床坐标系的确定：X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向，通常平行于

主轴的轴线为Z坐标，而X坐标方向是水平的，并且平行于工件装卡面，而Y向坐标是按照

右手笛卡儿直角坐标系 来确定的。

3光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、 光敏元件 和驱动电路组成。 4.若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出三相六拍工作方式的通电顺序（只写一种）： A-AB-B-BC-C-CA-A 。 5.FMS中文含义是 柔性制造系统 。

6. 在加工程序编制中，M表示 辅助 功能字。

︵7. 第一象限的圆弧AB的起点坐标为A(Xa,Ya)，终点坐标为B(Xb,Yb)，用逐点比较法插补完这段圆弧所需的插补循环数为_︱Xb-Xa|+|Yb-Ya|_____。

8.数控技术是指用 数字化信号 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

9.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、 坐标进给 、新偏差计算和终点判别四个节拍（步骤）。

10.从CNC系统使用的微机及结构来分，CNC系统的硬件结构一般分为： 单微处理器和 多微处理器 结构两大类。

11.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是： 步进电机 。

12. 光栅栅距为0.05mm，两块光栅之间的夹角为0.05弧度，则莫尔条纹宽度约为__1mm_____。

13. 感应同步器的滑尺分布着两个激磁绕组，分别称为 正弦余弦 激磁绕组 。

14. CNC系统控制软件的典型结构有前后台型和 中断型 。 15. 数控机床的核心是__数控系统__ _。

16.数控机床通电后的状态，一般设定为： 绝对 坐标方式编程，使用公制长度单位量纲，以及主轴和切削液泵停止工作等状态作为数控机床的初始状态。

17.使刀具与工件之间距离 增加 的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。

18. 光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.01弧度，则莫尔条纹宽度约为__1MM_____。

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19. CNC系统控制软件的典型结构有 前后台型 和中断式。 20. 脉冲当量是 对于每一个脉冲信号，机床移动部件的移动量 。 21. 步进电机驱动控制采用加/减速方式,有利于 防止步进电机失步 。 22. 半闭环控制系统的传感器装在 电机轴或丝杆轴端 。

23.APT语言系统定义的三个控制面是：__零件面____、驱动面、检查面。 24. CNC系统中的PLC是 可编程序逻辑控制器 。 25. 数控机床通电后的状态，一般设定为：绝对坐标方式编程，使用 公制 长度单位量纲，以及主轴和切削液泵停止工作等状态作为数控机床的初始状态。 26. 用光栅位置传感器测量机床位移，若光栅栅距为0.01mm，莫尔条纹移动数为1000个，若不采用细分技术则机床位移量为___10mm_____。

27. 用逐点比较法插补第二象限顺圆时，若偏差函数等于－10，则刀具的进给方向应是__＋y __。

28. 在加工程序编制中，G表示 准备 功能字。 29.DDA插补的中文含义是 数字积分插补 。 30.数控系统软件可分为__管理软件、控制软件 。

31.刀具半径补偿中，直线的转接过渡方式有 伸长型、缩短型、插入型 。 32. 在加工程序编制中，T表示 刀具 功能字。 33.数控机床主运动参数有运动参数和动力参数，运动参数是指主轴转速和_变速范围_____。

34. 在相位比较和幅值比较闭环伺服系统中，常采用的位置检测元件是__感应同步器和旋转变压器___。 35. 沿 刀具运动方向 看，刀具位于工件左侧的补偿称为刀尖半径左补偿。

36. 若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出双三拍工作方式的通电顺序（只写一种）： AB-BC-CA 。 37. 光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.05弧度，则莫尔条纹的放大倍数是__20_____。

38.由于CNC系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术，它最

突出的两个特点是： 多任务并行处理、多重实时中断 。 39．光栅是利用 光学 原理进行工作的位置反馈检测元件。

40. 数控机床主运动参数有运动参数和动力参数，动力参数是指主运动的__功率、扭矩 _。

41. 若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出单三拍工作方式的通电顺序（只写一种）： A-B-C-A 。

42. 在加工程序编制中，S表示 主轴转速 功能字。

43. G17、G18、G19指令可用来选择 圆弧插补 的平面。 44. 在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为 Z 轴。

45.数控机床一般由控制介质、数控装置、 伺服驱动装置 、测量装置和机械本体五个部分组成。

46.闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、 执行元件 、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。

47.在单CPU的CNC系统中，主要采用 CPU分时共享 的原则来解决多任务的同时运行。

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48. 数控机床的坐标系采用 右手法则 判定X、Y、Z的正方向。 49. 用于指令动作方式的准备功能的指令代码是 G 代码 。 50. MDI的中文含义是 手动数据输入 。

51. 编程员在数控编程过程中，定义在工件上几何基准点称为 工件原点 。

52. 数控机床一般由控制介质、 数控装置 、伺服驱动装置、测量装置和机械本体五个部分组成。 53.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 数据密化 的过程。

54.在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短，解决的办法是 循环轮流和中断优先相结合 。 55.APT的中文含义是 自动编程系统 。

56.对刀的实质是 确定编程原点在机床坐标系中的坐标位置 。 57.在数控编程过程中，刀具的定位基准点称为 刀位点 。 58. 在加工程序编制中，F表示 进给 功能字。

59. 控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径的控制方式称为 点位控制 。 60． 中断式 软件结构尤其适用于多微处理器结构的功能分布式CNC装置。 61．背景程序通过 设置标志 来达到对实时中断程序的管理和控制。 62．译码、刀具补偿、速度控制、插补、位置控制等是CNC装置必须完成的控制任务，而输入、I/O处理、显示、诊断等是CNC装置要完成的管理任务。 63．CNC控制软件的核心是插补程序。

64．CNC装置的核心是微处理器。

65．前后台式软件结构适合于采用集中控制的单微处理器CNC装置。 66．采用数字增量插补算法，首先需要解决的问题是选择合适的插补周期。 67．以交、直流伺服电动机作为驱动装置的闭环、半闭环位置采样控制系统已成为CNC系统的主流。

68．位置采样控制主要包括三项内容，即插补、反馈采样、控制。其中插补是主要环节，其核心是选择一个合适的插补周期。

69．脉宽调制器调速系统由控制电路、主回路、功率整流电路三部分组成。 70．脉宽调制器调速系统的核心是主回路和脉宽调制器。

71．数字增量插补的进给速度主要受圆弧弦线误差和伺服系统性能的限制。 三、名词解释

1. 数字控制：以数字指令方式控制机床各部件的相对运动和动作。

2. 刀位点：指刀具的定位基准点。刀位点是在编制加工程序时用以表示刀具位

置的特征点。

3．两轴半联动: 两个坐标轴能够同时进行联动控制，第三轴作单独周期性进给

的加工方式。

4．CIMS: Computer Integrated Manufacture System ，计算机集成制造系统，

是指将计算机集成制造具体应用到一个企业，按照集成思想构成的一个具体的系统。

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5．脉冲当量: 机床坐标轴可达到的控制精度，即CNC每发出一个脉冲， 坐标轴

移动的距离。

6. 加工中心:是具有自动换刀功能的数控机床，能实现工件一次装夹进行多工序

加工。

7. FMS: Flexible Manufacturing System，柔性制造系统是由数控加工设备、

物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。 8．步距角: 两个相临脉冲时间内步进电机转子转过的角度

9．对刀: 测定出在程序起点处刀具刀位点(即起刀点)相对于机床原点以及工件

原点的坐标位置。

10．PWM调速: Pulse Width Modulation ，脉宽调制器调速，采用脉冲宽度

可调的控制信号进行调速。利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放大器的开关时间进行控制，将直流电压转换成某一频率的矩形波电压，加到直流电动机转子回路的两端，通过对矩形波脉冲宽度的控制，改变转子回路两端的平均电压，从而达到调节电动机转速的目的。 11．增量坐标系、绝对坐标系

所有坐标值均以机床或工件原点计量的坐标系称为绝对坐标系。 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增量坐标系，也叫相对坐标

系。

12．机床坐标系、工件坐标系、编程坐标系

编程坐标系是在对图纸上零件编程计算时就建立的，程序数据便是用的基于该坐

标系的坐标值。

编程坐标系在机床上就表现为工件坐标系，

在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形

运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。 13．数控技术：用数字化信息（数字量及字符）发出指令并实现自动控制的技术。 14．数控机床：采用数字化的信息控制的机床 15．点位控制、轮廓控制

点位控制：控制工作台或刀具从一个位置点精确地移动到另一个位置点，对点的

位置进行精确控制，但对移动的路径不进行精确控制。在移动过程中不进行加工，各个轴可以同时移动，也可以依次移动。

轮廓控制：能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制，不仅控制轮廓的

起点和终点，而且还要控制轨迹上每一个点的速度和位置。 16．插补：数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、

终点之间的空间进行数据密化，用一个个输出脉冲把这一空间填补起来，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。

17．伺服系统：以位置和速度作为控制量的自动控制系统，它接受来自数控装置

的进给指令信号，经变换、调节和放大后驱动执行件，转化为直线或旋转运动。 CNC装置与机床的联系环节,是数控机床的重要组成部分 18．步进电机：将电脉冲转变成机械角位移的装置

19．莫尔条文：光栅检测装置工作时，当指示光栅与标尺光栅相对运动时，会产

生与光栅线垂直的横向的明--暗--明变化的条纹，该条纹为莫尔条纹。摩尔条纹的移动距离与光栅的移动距离成比例，光栅横向移动一个节距ω，摩尔条纹正好沿刻线上下移动一个节距W，或者说在光栅刻线的某一位置，摩尔

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条纹明--暗--明变化一个周期。

20．栅距：光栅每两条刻线之间的距离。

21．MDI：manual data input，手动数据输入。

22.对刀点、换刀点、机床参考点、机床原点、工件原点 工件坐标系的原点就是工件原点，也叫做工件零点

机床原点：是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装

配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。 机床参考点：是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。 对刀点：是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。

换刀点：是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的

外部，以能顺利换刀、不碰撞工件和其他部件为准。

控制轴数: CNC最多可以控制多少坐标轴（包括直线轴和回转轴）

24．联动轴数 : CNC可同时控制且按一定规律完成一定轨迹插补的协调运动

的坐标轴数

25．APT语言:是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动进行定

义时所用的一种接近于英语的符号语言，将该源程序输入计算机，经编译产生数控加工程序。

26．刀具半径补偿:按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控装置能

实时自动生成刀具中心轨迹的功能。

27．伺服电动机:为数控伺服系统的重要组成部分，是速度和轨迹控制的执行元

件

28．步进电机:将电脉冲转变成机械角位移的装置

29．环形分配器：根据指令方向，依次产生步进电机的各相的通电步骤，分为硬

件环分、软件环分两种。

30：最高启动频率：空载时，步进电机由静止突然启动，并不失步的进入稳速运

行，所允许的启动频率的最高值为最高启动频率

31．最高工作频率：步进电机工作频率连续上升时，电动机不失步运行的最高频

率称为最高工作频率

32．矩频特性：在连续运行状态下，步进电机的电磁力矩随频率的升高而急剧下

降，这两者的关系称为矩频特性

33．位置测量装置：是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。作用：实

时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。

34．脉冲编码器：是一种旋转式脉冲发生器，能将机械转角变换成电脉冲，可作

为位置检测和速度检测装置。是数空机床上使用最多的检测装置

35．基准脉冲：或称零点脉冲，它由圆光栅盘产生，可以作为坐标原点的信号，

车削螺纹时作为刀点的信号。

36．葛莱循环码：针对普通二进制编码盘容易产生非单值性误差这一缺点进行改

进的一种编码方式，使得相领两个数码之间只有一位变化，限制了非单值性误差。

37．管理程序:主要是对CNC系统的各项数控功能与零件加工过程的进行管理的

程序，包括输入、I/O处理、显示、诊断等。

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