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南昌大学数控技术与应用复习资料---谌模涛整理

7 ＋x

4-16 步进电机转子有80个齿，采用三相六拍驱动方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s。求：

(1)步进电机的步距角?=？ (2)工作点的脉冲当量??？ (3)步进电机的最高工作频率f?？ 解：(1) (2)

(3)

??360?mkz?360?3?2?80?0.75?

??丝杠导程×步距角/360°

=5×0.75°/360°=0.01(mm/脉冲)

f?v/??6/0.01?600(Hz)

4-17 设有一采用步进电机允动的工作台，其传动丝杠的导程为2.5mm，步进电机的步距角为1.5°，驱动方式为三相六拍。如果步进电机折启动频率是100HZ，此频率下的启动力矩是0.15N·m。求工作台的移动速度是多少？工作台的最大负载是多大？

解：(1) 工作台的脉冲当量

?? 丝杠导程×步距角/360°

=2.5×1.5/360=0.01(mm/脉冲)

工作台移动速度

???f?0.01?1000?10(mm/s)

(2)步进电机角速度

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??f??26.18(弧度/s)

360360Mq?0.15?26.18F???0.39(N)

?10?1000?1.5?2?2?4-18 已知脉冲当量0.005mm，步进电机步距角为0.75°，滚珠丝杠基本导程为4mm，求减速器的传动比。

解：脉冲当量?

i?丝杠导程360???360?导程???步距角??传动比i ?0.005?3604?0.75?0.6?35

所以，减速器传动比为3:5。

4-19 已知齿轮减速器的传动比为1/16，步进电机步距角为1.5°，滚珠丝杠的基本导程为4mm。问：脉冲当量是多少？

解：

360?41?1.5??0.001(mm/脉冲) =36016导程?????i

4-67 若微机产生进给脉冲的最高频率fm=4KHZ，系统脉冲当量

δ?0.0125mm，求工作台最大移动速度是多少？

第一章 概论

答： Vmax?fm??4?103?0.0125?50(mm/s)?3000(mm/min)

1-1 什么是数控机床？它由哪些部分组成？

答：数控机床是一种利用数控技术，准确按照事先安排的工艺流程，自动实现规定动作的金属加工机床。它由输入介质、数控装置、伺服系统、反馈系统和机床等部分组成。

题型变换：数控机床的输入介质是指○

①光电阅读机

②穿孔机

④零件图纸和加工程序单

③穿孔带、磁带和软磁盘 答：③

1-2 用框图说明一般数控机床的工作原理。

答：数控机床的工作原理如图1-1所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代码，记录在输入介质上（例如穿孔带、磁带和软磁盘等），并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元（例如光电读带机）后，转换成可以识别的信息，由信息处理单元加以处理，再通过输出单元发出位置、速度等指令（脉冲信号）给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令，转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来，转换成电信号，输送到数控装置，使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与指令一致，并

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发出指令纠正所产生的误差。

图1-1

对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统，以补偿加工环境参数的变化。

题型变换：数控机床的数控装置包括○。 ①光电读带机和输入介质 ③输入、信息处理和输出单元 答：③

1-3 数控机床的机械结构与普通机床相比，有何特点？

答：数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，与普通机床相比，应该具有更好的刚性和抗振性，相对运动面的摩擦系数要小，传动部件之间的间隙要小。

1-4 简述机床数控系统的工作原理和组成部分。

答：机床数控系统在输入某种介质载有的、以规定格式记录的指令后，能自动译解指令，并使所控制的机床执行指令，有时还能监控其执行结果，以保证得到要求的精度和功能。机床数控系统一般由输入介质、数控装置和伺服系统构成。对于较高级的机床数控系统还包括反馈系统和适应控系统。

1-5 机床数控系统的类型很多，根据伺服系统来分类，可分为 、 和 。根据运动方式来分类，可分为 、 和 。根据坐标值的表示方式可分为 坐标控制系统和 坐标控制系统。

答：开环控制系统

闭环控制系统 半闭环控制系统

绝对

点位控制系统

②步进电机和伺服系统

④位移、速度传感器和反馈系统

位置指令 输入介质 数据装置 速度指令 位置检出 反馈装置 速度检出 伺服系统 机 床 点位/直线控制系统 连续控制系统 增量

1-6 什么叫脉冲当量？它影响数控机床什么性能？它的值一般为多少？ 答：相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称作最小设定单位。它的大小视机床精度而定，一般为0.01～0.0005cm。脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。

题型变换一：数机床的最小设定单位又称作 。

答：脉冲当量

题型变换二：脉冲当量是○。

①相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 ②相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度

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③脉冲当量乘以进给传动机构的传动比就是机床部件位移量 ④对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量 答：④

题型变换三：脉冲当量的值取得越 ，加工精度越 。 答：小 高

1-7 开环控制系统中，多采用 作为伺服电机。 答：步进电机

1-8 闭环控制系统的反馈装置○。 ①装在电机轴上 ③装在传动丝杠上

②装在位移传感器上

④装在机床移动部件上

答：④

1-9 闭环系统比开环系统及半闭环系统○。 ①稳定性好 答：③

②故障率低

③精度高

④精度低

1-10 点位控制系统○。

①必须采用增量坐标控制方式 ②必须采用绝对坐标控制方式 ③刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系

④仅控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径 答：④

1-12 DNC系统是指○。 ①适应控制系统

②群控系统

③柔性制系统 ④计算机数控系统

答：④

题型变换二：AC控制是指○。 ①闭环控制

②自动化工厂 ③群控系统

④计算机集成制造系统

答：③

1-14 加工中心是指○ ①柔性制造单元FMC ③适应控制系统 答：④

1-15 近年来数控系统发展很快，数控机床进给速度已从 增加到 ，而最小设定单位已从 减少到 。

答：3～5m/min

第二章 数控机床的程序编制

2-3 数控机床上常用的编程方法有哪些？

答：由零件图纸给出零件形状和尺寸时，采用的编程方法有手工编程和自动编程两大类。由无尺寸的图形或实物模型给出零件形状和尺寸时，采用数字化技

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②分布式DNC系统 ④自动换刀数控机床

15～30m/min 0.001mm 0.0001mm

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术编程或实物编程。

题型变换一：数控机床的程序编制方法可分为 和 两大类。 答：手工编程 自动编程

题型变换二：由无尺寸图形或实物模型给出零件形状和尺寸时，需采用 编程。

答：数字化技术

2-4 手工编程方法有什么优缺点，适用于什么情况？

答：手工编程是用人工编写零件程序。对于几何形状较为简单的零件，计算工作量较少，程序又不长，用手工编程比较经济而及时。零件轮廓复杂和加工工序较长时，使用手工编程既繁琐又费时，且易出错，常会出现编程工作跟不上数控机床加工的情况，此时应采用自动编程。

2-5 什么是自动编程，适用于什么情况？

答：自动编程是用计算机代替手工编程的大部分工作。自动编程时，使用“数控语言”描述切削加工时的刀具与工件的相对运动轨迹和一些加工工艺过程。程序员只需使用规定的数控语言编写零件的“语言程序”即可。当零件源程序输入计算机后，计算机自动完成机床运动轨迹的计算，加工程序的编制和数控带制作等工作。所编程序还可通过屏幕或绘图仪进行检查。

自动编程与手工编程相比，具有减轻程序员的劳动强度，缩短编程时间，提高编程准确性的优点。但是自动编程系统需要较大容量的计算机和专用软件，而且系统的软件又较昂贵。所以自动编程系统适用于数控机床较多的大、中型工厂。

题型变换：自动编程是指○。

①从零件图纸到制作加工穿孔带的全过程都由通过计算机完成

②从零件图到制作加工穿孔带的过程中，除后置处理程序外，全部由计算机完成

③需要人工用数控语言编写源程序 ④需要人工编写目标程序

答：③

2-16 在如下程序段中，各字符表示： N006 G08 X2354

Y—1369 Z2213 F004 S717 T65432 M07

LF

N： ；G： 功能字；X、Y、Z： ；F： 功能字；S： 功T： 功能字；M： 功能字；LF： 。 答：程序段序号 准备 尺寸字 进给 刀具

辅助

程序段结束

能字；

主轴转速

2-21 G90时的X10，Y20与G91时的X10、Y20有何区别？

答：G90表示绝对尺寸，即以坐标原点为基准表示的尺寸是X=10，Y=20；G91表示增量尺寸，即以前一点为基准△X=10，△Y=20。

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