數(shù)控維護測驗及完整答案

1、第一章概論1-1什么是數(shù)控機床？它由哪些部分組成？答：數(shù)控機床是一種利用數(shù)控技術(shù)，準確按照事先安排的工藝流程，自動實現(xiàn)規(guī)定動作的金屬加工機床。它由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和機床等部分組成。題型變換：數(shù)控機床的輸入介質(zhì)是指O 光電閱讀機穿孔機穿孔帶、磁帶和軟磁盤零件圖紙和加工程序單答：1-2 用框圖說明一般數(shù)控機床的工作原理。答：數(shù)控機床的工作原理如圖1-1所示。首先將零件圖紙的形狀、尺寸和技術(shù)條件、加工工藝等按照規(guī)定的格式和代碼，記錄在輸入介質(zhì)上（例如穿孔帶、磁帶和軟磁盤等），并輸入數(shù)控裝置。數(shù)控裝置由輸入、信息處理和輸出三部分構(gòu)成。輸入介質(zhì)通過輸入單元（例 如光電讀帶機）后，轉(zhuǎn)

2、換成可以識別的信息，由信息處理單元加以處理，再通過輸出單元發(fā) 出位置、速度等指令（脈沖信號）給伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的作用是將來自數(shù)控裝置的各種指 令，轉(zhuǎn)換成機床移動部件運動。反饋系統(tǒng)再將機床的實際位置、速度等參數(shù)檢測出來，轉(zhuǎn)換 成電信號，輸送到數(shù)控裝置，使數(shù)控裝置能夠校核該機床實際位移情況是否與指令一致，并發(fā)出指令糾正所產(chǎn)生的誤差。圖1-1對于一些高效率和加工精度較高的數(shù)控機床還有適應(yīng)控制系統(tǒng)，以補償加工環(huán)境參數(shù)的變化。題型變換：數(shù)控機床的數(shù)控裝置包括O。 光電讀帶機和輸入介質(zhì)步進電機和伺服系統(tǒng)輸入、信息處理和輸出單元位移、速度傳感器和反饋系統(tǒng)答：1-3 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與普通機床相比，有何特

3、點？答：數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機床，與普通機床相比，應(yīng)該具有更好的剛性和抗振性，相對運動面的摩擦系數(shù)要小，傳動部件之間的間隙要小。1-4簡述機床數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和組成部分。答：機床數(shù)控系統(tǒng)在輸入某種介質(zhì)載有的、以規(guī)定格式記錄的指令后， 能自動譯解指令，并使所控制的機床執(zhí)行指令，有時還能監(jiān)控其執(zhí)行結(jié)果，以保證得到要求的精度和功能。機床數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入介質(zhì)、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)構(gòu)成。對于較高級的機床數(shù)控系統(tǒng)還包括反饋系統(tǒng)和適應(yīng)控系統(tǒng)。1-5機床數(shù)控系統(tǒng)的類型很多，根據(jù)伺服系統(tǒng)來分類，可分為 、和根據(jù)運動方式來分類，可分為、和。根據(jù)坐標值的表示方式可分為坐標控制系統(tǒng)和坐標控制系統(tǒng)。答:

4、開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)點位控制系統(tǒng)點位/直線控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)增量絕對1-6什么叫脈沖當量？它影響數(shù)控機床什么性能？它的值般為多少？答：相對于每一脈沖信號的機床運動部件的位移量稱為脈沖當量，又稱作最小設(shè)定單位。它的大小視機床精度而定，一般為0.010.0005cm。脈沖當量影響數(shù)控機床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。題型變換一：數(shù)機床的最小設(shè)定單位又稱作答：脈沖當量題型變換二：脈沖當量是O。 相對于每一脈沖信號，傳動絲杠所轉(zhuǎn)過的角度 相對于每一脈沖信號，步進電機所回轉(zhuǎn)的角度 脈沖當量乘以進給傳動機構(gòu)的傳動比就是機床部件位移量 對于每一脈沖信號，機床運動部件的位移量答

5、：題型變換三：脈沖當量的值取得越 ，加工精度越答：小高1-7開環(huán)控制系統(tǒng)中，多采用.答：功率步進電機1-8閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋裝置O。裝在電機軸上裝在傳動絲杠上 答：1-9 閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)及半閉環(huán)系統(tǒng)O。穩(wěn)定性好故障率低答：1-10 點位控制系統(tǒng)O。必須采用增量坐標控制方式作為伺服電機。裝在位移傳感器上裝在機床移動部件上精度高精度低必須采用絕對坐標控制方式刀具沿各坐標軸的運動之間有確定的函數(shù)關(guān)系僅控制刀具相對于工件的定位，不規(guī)定刀具運動的途徑 答：1-11加工如圖1-2所示的直線輪廓，應(yīng)該采用點位/直線控制系統(tǒng)，還是采用連續(xù)控制 系統(tǒng)？答：應(yīng)該采用連續(xù)控制系統(tǒng)。點位/直線控制系統(tǒng)只能加工沿坐

6、標軸方向上的直線廓形。1- 12 DNC系統(tǒng)是指O。適應(yīng)控制系統(tǒng)群控系統(tǒng)柔性制系統(tǒng)計算機數(shù)控系統(tǒng)答：題型變換二：AC控制是指O。閉環(huán)控制自動化工廠群控系統(tǒng)計算機集成制造系統(tǒng)答：1-14 加工中心是指O柔性制造單元FMC分布式DNC系統(tǒng)適應(yīng)控制系統(tǒng)自動換刀數(shù)控機床答：1-15 近年來數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展很快，數(shù)控機床進給速度已從 增加到_，而最小設(shè)定單位已從減少到。答：35m/min1530m/min 0.001mm0.0001mm第二章數(shù)控機床的程序編制2-1什么是數(shù)控機床的程序編制？簡述程序編制的內(nèi)容及步驟。答：在數(shù)控機床上加工零件， 首先要編制零件的加工程序，然后才能加工。即將零件的圖形尺寸、工藝

7、路線與工藝參數(shù)等內(nèi)容，用數(shù)控機床能夠接受的數(shù)字及文字代碼表示，再根據(jù)代碼的規(guī)定形式制成控制介質(zhì)(如數(shù)控帶、磁帶等)，然后把控制介質(zhì)作為數(shù)控裝置的輸入信息，自動控制機床加工。這種從零件圖到制成控制介質(zhì)的過程稱之為數(shù)控機床的編程。程序編制的內(nèi)容及一般步驟如下：(1) 制訂工藝過程。(2) 數(shù)值計算。(3) 編寫程序單。(4) 制備控制介質(zhì)。(5) 程序交核。以上是手工編程的內(nèi)容及一般步驟。題型變換：用框圖表示在數(shù)控機床上加工零件的全過程。答：框圖如圖2-1所示，其中虛線框中為程序編制的內(nèi)容。程序編制圖2-12-2程序編制過程中程序校核的作用是什么？如何進行？答：在穿孔機上制成的數(shù)控帶必須經(jīng)過仔細校

8、對以防出錯。為了確保加工的準確性，還需用此數(shù)控帶在機床上進行首件試切，并檢驗首件是否符合圖紙要求。只有首件通過了檢驗，才能將此數(shù)控帶投入使用。試切可以綜合地檢查穿孔帶、程序單的錯誤，及零件精度是否符 合圖紙要求。題型變換：程序編制中首件試切的作用是O。 檢驗零件圖紙設(shè)計的正確性 檢驗零件工藝方案的正確性 檢驗程序單、穿孔帶的正確性，綜合檢驗所加工的零件是否符合圖紙要求 僅檢驗數(shù)控帶穿孔的正確性 答：2-3數(shù)控機床上常用的編程方法有哪些？答：由零件圖紙給出零件形狀和尺寸時，采用的編程方法有手工編程和自動編程兩大類。由無尺寸的圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，采用數(shù)字化技術(shù)編程或?qū)嵨锞幊?。題型變

9、換一：數(shù)控機床的程序編制方法可分為 和_兩大類。答：手工編程自動編程題型變換二：由無尺寸圖形或?qū)嵨锬Ｐ徒o出零件形狀和尺寸時，需采用編程。答：數(shù)字化技術(shù)2-4手工編程方法有什么優(yōu)缺點，適用于什么情況？答：手工編程是用人工編寫零件程序。 對于幾何形狀較為簡單的零件， 計算工作量較少， 程序又不長，用手工編程比較經(jīng)濟而及時。零件輪廓復(fù)雜和加工工序較長時， 使用手工編程 既繁瑣又費時，且易出錯，常會出現(xiàn)編程工作跟不上數(shù)控機床加工的情況， 此時應(yīng)采用自動 編程。2-5什么是自動編程，適用于什么情況？答：自動編程是用計算機代替手工編程的大部分工作。自動編程時，使用“數(shù)控語言”描述切削加工時的刀具與工件的相

10、對運動軌跡和一些加工工藝過程。程序員只需使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件的“語言程序”即可。當零件源程序輸入計算機后，計算機自動完成機床 運動軌跡的計算，加工程序的編制和數(shù)控帶制作等工作。所編程序還可通過屏幕或繪圖儀進行檢查。自動編程與手工編程相比， 具有減輕程序員的勞動強度，縮短編程時間，提高編程準確性的優(yōu)點。但是自動編程系統(tǒng)需要較大容量的計算機和專用軟件，而且系統(tǒng)的軟件又較昂貴。所以自動編程系統(tǒng)適用于數(shù)控機床較多的大、中型工廠。題型變換：自動編程是指O。 從零件圖紙到制作加工穿孔帶的全過程都由通過計算機完成 從零件圖到制作加工穿孔帶的過程中，除后置處理程序外，全部由計算機完成 需要人工用數(shù)控語言

11、編寫源程序 需要人工編寫目標程序答：2- 6 國際上常采用的八列穿孔帶有哪兩種代碼？它們代表什么含義？答：EIA代碼，是美國電子工業(yè)協(xié)會的標準代碼。ISO代碼，是國際標準化組織的簡稱。2-7 EIA 代碼和 ISO 代碼主要有哪些區(qū)別？ 答：主要有以下幾點區(qū)別：（1）EIA 代碼采用小寫字母，ISO 代碼采用大寫字母；（2） 程序段結(jié)束時，EIA代碼中用CR或EOB，ISO代碼中用LF或NL ；（3） EIA代碼中有EOR代碼，用于倒帶停止，ISO代碼中用% ；（4）ISO 代碼中有“（”、“）”代碼，括號中間的文字對數(shù)控裝置沒有影響，可以插入 注解；（ 5） ISO 代碼中有“： ”代碼，表

12、示數(shù)控帶上特定位置。讀入時，將數(shù)控帶送到此位置 為止，或者返回到此位置；（6） 程序段取消：EIA 用“ block delete”，ISO 用 “/” 代碼；（7）每排孔孔位從b5b8代表的意義不同。EIA代碼用b5位作為補奇位，每排孔數(shù)必須為奇數(shù)；ISO代碼用b8位作為補偶位，每排孔數(shù)必須為偶數(shù)。其它孔位區(qū)別參見表2-1。題型變換一：EIA代碼的補奇位是O。b5b6b7任意位答：題型變換二：iso代碼的補偶位是O。b8b7b6任意位答：題型變換三：用ISO代碼編程時，每程序段的末尾用O。CR EOR分隔符LF答：2-8 在ISO編碼中，數(shù)字編碼特征孔是O。第七列八更有孔第五列六列有孔第五至

13、七列無孔第五列無孔答：2-9 在 EIA 代碼中，數(shù)字19的編碼是O。第六列第七列有序第六列第七列無孔第七列有孔第八列有孔答：2-10 用EIA代碼編程時，下列敘述正確的是O。 采用大寫字母 采用小寫字母程序段結(jié)束時用 LF 有“（”、“）”代碼，可插入注解答：2-11 任意取一數(shù)控帶，南非辨別其為EIA代碼或ISO代碼，可采用下述哪種方法？ O。 第五列是否有孔第八列是否有孔每排孔數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)是否為字地址程序段格式答：2-12 什么叫程序段中的字？答：以某個順序安排字符的集合稱為字（word），數(shù)控帶上的信息以字為單位處理，例如N001，G00 等。2-13 什么叫程序段？答：在數(shù)控機床的

14、程序中， 必要的信息以字或字的集合表示，此集合稱為程序段。 數(shù)控帶上的各個程序段必須用EOB區(qū)分。例如：N003G08X12345即為一程序段。Y67890F004S717M07 LF2-14 什么是數(shù)控帶的格式？答：在一個程序段中，字的特定排列式樣稱為數(shù)控帶的格式。2-15目前在八單位數(shù)控帶中用得最廣泛的是哪種數(shù)控帶格式？答：用得最廣泛的是文字地址程序段格式。 在這種程序段格式中，每一坐標軸和各種功 能，都以字母和數(shù)字合成的特定字表示， 而在一個程序段內(nèi)，坐標字和各種功能字又按一定 順序排列。每個字都由字母開頭。2-16 在如下程序段中，各字符表示：N006G08X2354 Y 1369Z2

15、213F004S717 T65432M07 LFN： ； G : 功能字；X、Y、Z : ； F： 功能字；S： 功能字;T: 功能字；M : 功能字；LF : 。答：程序段序號準備尺寸字進給主軸轉(zhuǎn)速刀具輔助2-17 進給速度代碼有幾種？ 答：共有五種：（1）FRN法;程序段結(jié)束（2）3位、4位和5位代碼法（3）等比級數(shù)法或2位代碼法；（4 ）符號法或1位代碼法；（5 ）直接法。2-18 進給速度代碼的 FRN法是如何規(guī)定的？答：把刀具沿途徑移動的進給速度V（mm/min）除以直線的位移量L（mm），所得的值稱為FRN值或進給速度數(shù)。此值在0.1999.9之間時，用00019999四位代碼表示

16、。圓弧插補 時的FRN 般為進給速度除以圓弧半徑（ mm）之值。2-19 舉例說明進給速度的 3位、4位或5位代碼法是如何表示的？答：規(guī)定代碼的第一位數(shù)字表示數(shù)值的位數(shù)，余下的數(shù)字代表速度。例如第一位數(shù)字減去三等于n,它的位數(shù)是0.1 X 10no設(shè)速度為1728，是4位數(shù)，n=7-3=4，數(shù)值位數(shù)為0.1 X 10n=0.1 X 104,即4位數(shù)，用3位代碼表示為717,用4位代碼表示為7173，用5位代碼表 示則為71728o題型變換一：當進給速度為7.826時，如用3位、4位、5位代碼表示，各為多少？答：進給速度為一位，先計算第一位數(shù)字x 3=1 , x=4,故進給速度為 7.826時，

17、用3位代碼478,用4位代碼表示為4783，用5位代碼表示為47826。題型變換二：如進給速度的三位代碼為213，實際進給速度為多少？答：第一位數(shù)字表示數(shù)值的位數(shù)。N=2 3= 1，數(shù)值位數(shù)為0.1 X 10二為2位，實際進給速度為0.013。題型變換三：用4位代碼表示進給速度時，F(xiàn)6150所表示的實際進給速度為O。 15.03 150.3 1503 15030答：2-21 G90 時的X10, Y20與G91時的X10 Y20有何區(qū)別？答：G90表示絕對尺寸，即以坐標原點為基準表示的尺寸是X=10, Y=20; G91表示增量尺寸，即以前一點為基準X=10,A 丫=20。2-22 比較G00

18、與G01程序的主要區(qū)別。答： G00 是點定位的代碼， 以最大進給速度移動到指定位置。 以前程序段指定的進給速 度無效。 G01 是直線插補， 用于斜線或直線運動， 它通過程序段中的信息在各坐標軸上產(chǎn)生 與其移動距離成比例的速度當程序段中有 G01 代碼時，一定要有指定的 F 時給速度， G01 或 F 都是續(xù)效指令（即不僅在本程序段中起作用，在后的程序段中亦效） 。進給速度 F 對 G00 程序無效。2-23準備功能G42表示的功能是O。 螺紋切削 刀具偏置 刀具補償 永不指定答：2-24 輔助功能 M 主要有哪幾種功能？ 答：輔助功能 M 主要有以下幾方面功用：（1）程序停止或程序結(jié)束，用

19、于控制主軸停轉(zhuǎn)、機械進給停止、冷卻液關(guān)閉等，如 M00 、 M01 、M02 等。（2） 控制主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。例如M03、M04、M05 等。（3）換刀。（4）開關(guān)冷卻液。（5）夾緊、松開工件。（6）更換工件。（7）刀具或工件直線位移。 此外，還有永不指定和不指定代碼等。題型變換一：輔助功能 M03代碼表示O。程序停止冷卻液開主軸停止主軸順時針方向轉(zhuǎn)動答：2-25 MDI 表示什么意思？答MDI是手動數(shù)據(jù)輸入。所編程序不是由穿孔帶輸入，而是通過NC裝置操作面板上的鍵和碼盤，將程序段逐個直接輸入。2-26 什么是人機對話輸入形式？ 答：人機對話的輸入形式是在人工進行編程時，編程人員坐在NC

20、 裝置的屏幕（ CRT）前， 對屏幕上順序提出的問題和輸入要求， 用回答問題方式輸入數(shù)據(jù)， 這就是人機對話形式 的編程功能，也可稱為人機對話的輸入形式。所編程序和輸入數(shù)據(jù)，存入NC 裝置的記憶單元，可隨時調(diào)用執(zhí)行。這樣，消除了按數(shù)控帶格式編程的麻煩，可以適時地進行修改、補充 和編輯，非常方便地完成編程工作。2-27 數(shù)控車床程序編制有什么特點？答：數(shù)控車床程序編制有以下特點：（1）在一個程序段中，根據(jù)圖紙標注尺寸，可以是絕對值或增量值或二者混合編程。（2）由于圖紙尺寸和測量尺寸都是直徑值，故值徑方向用絕對值編程時， X 以直徑值表 示。用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值編程，并附上方向符

21、號（正向省略） 。（3）為提高徑向尺寸精度， X 向的脈沖當量取為 Z 向的一半。（4）由于毛坯常用棒料或鍛料，加工余量較大，所以數(shù)控裝置常個備不同形式的固定循 環(huán)功能，可進行多次重復(fù)循環(huán)切削。（5）為提高刀具壽命和加工表面粗糙度，車刀刀尖常磨成半徑不大的圓弧。為此，當編 制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償。2 28 數(shù)控自動編程系統(tǒng)按其功能可分為哪幾類？并舉出每一類型系統(tǒng)的代表。 答：可分為以下幾類：（ 1）幾何處理系統(tǒng)：主要功能是處理復(fù)雜的幾何形狀，APT 系統(tǒng)就是一個具有較強的處理幾何形狀能力而不能自動求取最佳工藝參數(shù)的系統(tǒng)。（3）工藝處理系統(tǒng)：對許多工件，較簡單的幾何描述已經(jīng)夠用了

22、，就特別注重工藝的 處理，如切削參數(shù)、銑削時軌跡分解、車削時走刀劃分、選擇刀具等。德國的 EXAPT 具有 這方面的功能。（3）會話型自動編程系統(tǒng)：使自動編程系統(tǒng)的功能更加完備，使用更方便，于是發(fā)展 了這種自動編程系統(tǒng)。 在數(shù)控系統(tǒng)處理零件源程序的過程中， 編程人員可以隨時與計算機對 話，進行適當?shù)目刂?。這種系統(tǒng)可以日本富士通的會話型自動編程系統(tǒng) FAPT 為代表。題型變換一： 在自動編程系統(tǒng)中， 具有較強處理幾何形狀的能力而不能自動求取最佳工 藝參數(shù)的系統(tǒng)是o。 ADAPT系統(tǒng)EXAPT系統(tǒng)APT系統(tǒng)FAPT系統(tǒng)答：題型變換二：德國的 EXAPT系統(tǒng)是下述幾類系統(tǒng)中哪一類？ O佳話題自動編程

23、系統(tǒng)人機對話自動編程系統(tǒng)幾何處理系統(tǒng)工藝處理系統(tǒng)答：2-29 APT 系統(tǒng)的控制面有幾個？代號是什么？有什么作用？答：APT自動編程系統(tǒng)為了控制刀具在空間的軌跡，定義了三個控制面：（1）導(dǎo)動面（DS面）。它是在切削過程中，引導(dǎo)刀具保持在指定公差范圍內(nèi)運動的面。（ 2）零件面（ PS 面）。在刀具沿導(dǎo)動面運動時，控制刀具高度（ Z 方向）的面是零件 面。（ 3）停止面（ CS 面）?？刂频毒咄Ｖ刮恢玫拿妫纸袡z驗面。2-30 什么叫 APT 自動編程系統(tǒng)的 CL 數(shù)據(jù)？答： APT 系統(tǒng)中計算刀具軌跡時，先將工件坐標系固定在適當位置，并且假定加工件 不動而刀具移云貴，計算結(jié)果稱為 CL 數(shù)據(jù)（

24、cutter location data ）或者稱為一般解。為了使 這些假設(shè)符合所使用的數(shù)控裝置和加工情況，要利用兵團處理程序進行處理。2-31 在 APT 自動編程系統(tǒng)中人工需要完成哪些工作？答：在當前廣泛使用的 APT自動編程系統(tǒng)中，根據(jù)零件圖紙，需要人工制訂工藝，然 后利用數(shù)控語言描述加工件的幾何形狀和工藝方法，編制源程序。數(shù)控語言是一系列按一定規(guī)則書寫的代碼和符號。2-32 試解釋以下 APT系統(tǒng)中詞匯的定義，并以圖表示之。 P32=POINT/XLARGE ，INTOF，L3，C1 L5=LINE/P5，PARLEL，LINI C5=CIRCLE/CENTER P6, TANTQ L

25、1答：其意義為：P32是L3與圓C1交點中，X坐標值偏大的一點。 定義L5為經(jīng)過P5與直線LINI平行的直線。 定義C5為以P5為圓心并與L1相切的圓。2-33為什么要對工件廓形進行擬合？答：由于大多數(shù)數(shù)控機床上只具備直線和圓弧插補，所以在連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床上加工成形輪廓的工件時，都先要對工件廓形曲線進行擬合，代替原來的輪廓曲線， 然后才能使用數(shù)控機床的G功能加工出所需的廓形曲線。2-34已知工件廓形方程時，可以用哪些方法進行插補計算？答：已知工件廓形方程時，可以采用直線插補和圓弧插補計算。直線插補計算常采用等間距法和等誤差法。2-35 直線插補時，等誤差計算法的基本原理是什么？答：等誤差

26、法擬合廓形曲線時，可以使每段的擬合誤差相等，且小于或等于允差al。其計算目的也是求出各節(jié)點A、B、C的坐標值，以提供編程使用。等誤差法的基本思路是已知廓形曲線方程y = f(X)和允許擬合誤差-al及曲線起點 A的坐標Xa、ya，按等誤差的原則逐點求出其它各節(jié)點。步驟如下：(1) 在曲線起點 A處，以A點為圓心、al為半徑作一圓；(2) 作此圓與廓形曲線的公切線 PT ；(3) 列出過圓A上P點的切線斜率、直線PT的斜率、廓形曲線上過T點的切線斜率， 此三個斜率相等，可列出兩個方程式，再與廓形方程、圓A方程聯(lián)立得一聯(lián)立方程組；(4) 求解此聯(lián)立方程組，可解出 Xt、yT、xp、yp的坐標值，并

27、可求出直線的斜率；(5) 擬合直線 AB平行PT，斜率相同，法線距離為 ;al，可求出AB方程；(6) 用廓形方程y二f(X)和直線AB聯(lián)立，求解，所得交點即為B點坐標(Xb、yB ), 再依次可求出各節(jié)點坐標。2-36試述等間距法與等誤差法的優(yōu)缺點及它們的使用場合。答：等間距法計算較簡單， 但程序段數(shù)多，編程費時，各節(jié)點之間的線段逼近廓形曲線 時，產(chǎn)生的擬合誤差不相等，為保證所有折線線段擬合誤差都在允差范圍內(nèi)，不得不使間距X減小，更增加節(jié)點數(shù)目，亦即增加程序段數(shù)。適宜和于廓形曲線斜率變化不大的場合。等誤差法計算較復(fù)雜，但可在保證精度的條件下，得到最少的程序段數(shù)目，使編程工作 量減少，擬合計算

28、可用計算機輔助計算，所以是一種較好的擬合方法。由于在保證等誤差的前提下，使節(jié)點分布合理，所以應(yīng)用于廓形曲線斜率變化較大的場合。但是無論是等誤差法還是等間距法， 都用直線逼近曲線，是由許多折線構(gòu)成的近似線段 代替廓形曲線，聯(lián)接點處不光滑，而且直線的曲率半徑無窮大， 與原來曲線的曲率半徑相差 很大，這是共同的缺點，使用圓弧擬合可以避免此缺點。題型變換：已知工件廓形方程時，經(jīng)常采用的直線插補計算有 、_等方法。答：等間距法等誤差法2-37三次樣條曲線插值計算用于什么場合？答：三次樣條曲線適用于工件廓形為列表曲線時，要求擬合曲線在型值點處以及整個曲線上都很光滑，并且具有連續(xù)曲率。另外，由于三次樣條函數(shù)

29、是建立在材料力學(xué)彈性梁變形 的理論基礎(chǔ)上，故只能應(yīng)用于小撓度的情況，即工件廓形曲線斜率變化不大的場合。2-38三次樣條曲線插值教育處有什么優(yōu)缺點？答：用三次樣條函數(shù)分段擬合列表線時計算程序簡單、方便、擬合效果好，可保證一階、二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)。但是有以下缺點：（1）擬合后的圖形不具備幾何不變性。即當坐標系變化后，三次樣條函數(shù)隨之變化。 雖然仍通過這些型值點，但與原來的樣條函數(shù)不完全重合。（2）現(xiàn)在的數(shù)控機床上廣泛使用直線插補器或圓弧插補器，故插值出來的三次樣條函數(shù)尚需用直線或圓弧作第二次擬合，將三次樣條曲線變成分段的圓弧或直線，增加了計算量并降低了擬合精度。2-39 雙圓弧逼近法的優(yōu)缺點是什么？答：

30、雙圓弧逼近法是在兩個型值點之間用兩個相切的圓弧擬合工作廓形曲線。其優(yōu)點是：（1）每段圓弧的圓心和半徑是幾何不變量，它的形狀不隨坐標選擇而變。（2）使用雙圓弧逼近法以后，可直接用于零件的編程計算，不需要進行二次擬合。（3）計算方法比三次樣條法簡單、準確。（4）可以擬合大撓度曲線。主要缺點是：要先建立局部坐標，再進行坐標變換，多一道步驟。2-40為什么在雙圓弧逼近計算時采用局部坐標，而在計算完畢后，還要將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換回原來曲線的坐標系中？答：雙圓弧逼近計算時，首先要建立局部坐系，即以相鄰的兩個型值點聯(lián)線為橫坐標U，通過前一個型值點并與 U軸垂直的線為縱坐標 V，在每一個局部坐標系中有兩段圓弧相切，

31、 需求出這兩段圓弧的半徑和圓心。采用局部坐標系有以下好處：（1）計算簡單方便；（2）可以解決大撓度曲線；（3）采用局部坐標系后，雙圓弧可具有較好的保凸性。但是在插補編程時，需要知道圓心在整體坐標系OXY中的坐標值，故還要將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換回原來曲線的坐標系中。2-41用三次樣條函數(shù)插值法擬合n個型值點，有條三次樣條曲線表示該點列：如用雙圓弧逼近法擬合 n個型值點，需建立 個局部坐標系，由 段圓弧擬合該點列。答：n-1n-12（n-1）2-42用雙圓弧逼近法擬合曲線時，一對相鄰型值點之間的兩個圓弧相切，下列敘述中 正確的是o。 切點是唯一的 切點必須是 RR卑和通過R、R卡兩點處圓弧切線構(gòu)成的三角形

32、的內(nèi)心 切點軌跡是一個圓 雙圓弧公切線必性須平行于RR 1答：2-43工件廓形為列表曲線時，常用的擬合方法有哪些？ 答：三次樣條函數(shù)值法和雙圓弧逼近法。2-44 試述工件廓形及其等距線在幾何上的相互關(guān)系。答：工件廓形及其等距線在相應(yīng)點上的曲率中心相重合。題型變換：若機床不具備 G41和G42功能時，應(yīng)按工件廓形的 編程。答：等距線第三章 CNC 系統(tǒng)的基本原理3- 1 機床數(shù)控系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？ 答：主要由以下幾部分組成：零件加工程序的輸入、數(shù)據(jù)處理(例如數(shù)制轉(zhuǎn)換、刀具半 徑補償?shù)?、插補計算和伺服機構(gòu)的控制。3-2 計算機數(shù)控系統(tǒng)( CNC 系統(tǒng))由哪些部分構(gòu)成？各部分的功能如何？答：

33、主要由微型計算機、 計算機接口電路、伺服系統(tǒng)及外部輸入/輸出(I/O)設(shè)備組成。(1) 微型計算機：微機是 CNC系統(tǒng)的核心，其主要作用有：輸入和存儲零件加工 程序；計算刀具運動軌跡；插補運算；伺服系統(tǒng)的控制。( 2)計算機接口電路：作用傳遞和轉(zhuǎn)換計算機與外界聯(lián)系的信息，并將計算機與外界 隔離，起保護作用。(3) 伺服系統(tǒng)：伺服系統(tǒng)是計算機和機床的聯(lián)系環(huán)節(jié)，由執(zhí)行機構(gòu)和驅(qū)動電路、檢測 裝置等組成。( 4)外部輸入 /輸出設(shè)備：主要包括鍵盤、顯示器、操作控制面板、外部存儲設(shè)備、光 電閱讀機和紙帶穿孔機等。3-3 CNC 系統(tǒng)中微機的控制功能有哪些？答：主要包括以下幾方面：( 1)記憶功能。 用于

34、存儲規(guī)定機床動作的程序以及各種有關(guān)機床加工現(xiàn)場的狀態(tài)信息；( 2)信息處理功能。 對外部輸入的各種有關(guān)控制信息進行相應(yīng)的算術(shù)運算和邏輯處理， 以便對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的動作指令；( 3)內(nèi)部控制功能。由于保持控制系統(tǒng)內(nèi)各功能部件的動作及各部件之間的協(xié)調(diào)；(4) 輸入 /輸出功能。由于保持對外隨著系和機床控制狀態(tài)信息的輸入和輸出；( 5)適應(yīng)環(huán)境的功能。在計算機數(shù)控系統(tǒng)中，可以人工或自動改變程序，以適應(yīng)環(huán)境 條件和加工狀態(tài)的變化。3-4 CNC 系統(tǒng)中微機譯碼程序的功能是什么？ 答：譯碼程序的功能是將輸入的零件輪廓信息、 加工速度及輔助功能進行識別處理。 將 這引起零件程序翻譯成計算機能夠識別的代

35、碼。3-5 CNC 系統(tǒng)常用的軟件插補方法中，有一種是數(shù)據(jù)采樣法。計算機執(zhí)行插補程序輸 出的是數(shù)據(jù)而不脈沖。這種方法適用于O。開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)點位控制系統(tǒng) 連續(xù)控制系統(tǒng)答：3-7 工業(yè)控制計算機與通用計算機相比，有什么顯著特點？ 答：根據(jù)數(shù)控機床的特殊要求，它具有兩個顯著特點：( 1)高可靠性：工業(yè)生產(chǎn)一般要求 CNC 系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力，能在比較惡劣 的環(huán)境中可靠地工作，要求 CNC 系統(tǒng)具有較高的平均無故障率和很短的修復(fù)時間。( 2)編程簡單，操作方便。以方便用戶使用。3-8為了提高CNC系統(tǒng)的可靠性，可采取哪些措施？正確答案是OOOOO。采用單片機采用雙 CPU提高時鐘頻率

36、 采用模塊化結(jié)構(gòu)采用光電隔離電路答：3-9 CNC系統(tǒng)中的微機部分，訂要由微處理器（ CPU ）、內(nèi)部存儲器（RAM和ROM ） 和1/0接口電路組成。由 、和三條信號線聯(lián)接。答：數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線題型變換：CNC系統(tǒng)中的微機部分，主要由 、和組成。由數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三條信號線聯(lián)接。答：微處理器（CPU）內(nèi)部存儲器（RAM和ROM）I/O接口電路3-10 機床I/O控制部分根據(jù)機床與微機之間傳送信息形式的不同，I/O控制被劃分為、和三種。答：數(shù)字量I/O開關(guān)量I/O模擬量I/O3-11什么叫微處理器、微機、微機系統(tǒng)？答：微處理器是指具有完整的計算機中央處理部件（CPU）功能的

37、一片或少數(shù)幾片大規(guī)模集成電路。微處理器也叫微處理機；微機是指微型計算機，是以微處理機做為CPU的電子計算機，微機除包含微處理器以外，還必須包含內(nèi)部存儲器（RAM、ROM ）、I/O接口和系統(tǒng)總線。微機系統(tǒng)是以微機為主體構(gòu)成的系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，除包含微型計算機以外， 還包含計算機外設(shè)、系統(tǒng)軟件和電源。3-13 FANCU15系列的CNC系統(tǒng)快速進給速度已達到O。切削進給可達到O。 10m/min 10m/s 100m/mi n 100m/s 2.4m/mi n 2.4mm/s 24m/min 24mm/s3-14在微機，I/O接口電路常由哪幾部分組成？答：微機中I/O接口應(yīng)包括I/O接口硬件電

38、路和軟件兩方面的內(nèi)容。根據(jù)選用不同的I/O設(shè)備或接口芯片，I/O的操作方式不同，因而應(yīng)用程序亦不可。如入口地址、接口芯片初始 化狀態(tài)設(shè)備、工作方式選擇等。I/O硬件電路主要由地址譯碼、I/O讀寫譯碼和I/O接口芯片 （如數(shù)據(jù)緩沖器和數(shù)據(jù)鎖存器等）組成。3-16 CNC系統(tǒng)中的I/O控制器通道由 、和幾部分組成。答：I/O接口電路光電隔離電路信息轉(zhuǎn)換電路3-17 CNC系統(tǒng)中I/O控制通道應(yīng)具備哪些基本功能？答：（1）可靠地傳遞輸入輸出信息；（2）能進行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換（如 A/D、D/A、電平轉(zhuǎn)換、數(shù)字量轉(zhuǎn)開關(guān)量、弱電轉(zhuǎn)換 強電等）；（3）阻斷干擾信號進入計算機。3-18如圖3-2所示光電隔離電路，其輸入與輸出的對應(yīng)狀態(tài)應(yīng)是0000。 輸入高電平、輸出低電平 輸入低電平，輸出高電平 輸入高電平，輸出高電平 輸入低電平，輸出低電平圖3-23-19光電隔離電路（如采用達林頓或可探硅輸出型光電耦合器件）的主要作用是什 么？答：（1）使微機與強電部件不共地，阻斷干擾信號的傳導(dǎo)。（2）可以進行信號電平轉(zhuǎn)換。（3）提高驅(qū)動