數(shù)控技術(shù)習(xí)題集

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)換

2、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。位置指令速度指令位置檢出速度檢出輸入介質(zhì)數(shù)據(jù)裝置伺服系統(tǒng)機 床反饋裝置圖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。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

3、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

4、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：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(dāng)量？它影響數(shù)控機床什么性能？它的值一般為多少？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(dāng)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(dāng)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(dāng)量題型變換二：脈沖當(dāng)量是。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(dāng)量乘以進

5、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：題型變換三：脈沖當(dāng)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 作為伺服電機。答：功率步進電機1-8 閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋裝置。裝在電機軸上裝在位移傳感器上裝在傳動絲杠上裝在機床移動部件上答：1-9 閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)及半閉環(huán)系統(tǒng)。穩(wěn)定性好故障率低精度高精度低答：1-10 點位控制系統(tǒng)。必須采用增量坐標控制方式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

6、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)只能加工沿坐標軸方向上的直線廓形。1-12 DNC系統(tǒng)是指。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。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/min0.001mm0.0001mm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

7、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。程序編制零件圖紙制訂工藝數(shù)值計算制備數(shù)

8、控帶編寫程序數(shù)控裝置數(shù)控裝置數(shù)控裝置毛坯成品圖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。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

9、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

10、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(dāng)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。從零件圖紙到制作加工穿

11、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

12、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。b5b6b7任意位答： 題型變換二：ISO代碼的補偶位是。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。CREOR分隔符LF答：2-8 在ISO編

13、碼中，數(shù)字編碼特征孔是。第七列八更有孔第五列六列有孔第五至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。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。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？。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

14、-13 什么叫程序段？答：在數(shù)控機床的程序中，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：N003G08X12345Y67890F004S717M07LF即為一程序段。2-14 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：N006G08

15、X2354 Y1369 Z2213 F004 S717T65432M07 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 刀具輔助程序段結(jié)束2-17 進給速度代碼有幾種？答：共有五種：（1）FRN法；（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0001999

16、9四位代碼表示。圓弧插補時的FRN一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0.1×10n。設(shè)速度為1728，是4位數(shù)，n=7-3=4，數(shù)值位數(shù)為0.1×10n=0.1×104，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71728。題型變換一：當(dāng)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x3=1，x=4，故進給速度

17、為7.826時，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=23=1，數(shù)值位數(shù)為0.1×101，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。15.03150.3150315030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，Y=20。2-22 比較G00與

18、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(dāng)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。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，用于控制主軸停轉(zhuǎn)、機械進給停止、冷卻液關(guān)閉等，如M00、M01、M0

19、2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。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

20、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，并附上方向符號（正向省略）。(3) 為提高徑向尺寸精度，X向的脈沖當(dāng)量取為Z向的一半。(4) 由于毛坯常用棒料或鍛料，加

21、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(dāng)編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償。228 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，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

22、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(dāng)?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。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？佳話題自動編程系統(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，

23、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）。控制刀具停止位置的面，又叫檢驗面。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(dāng)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)（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(dāng)前廣泛

24、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，TANTO，L1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

25、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。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和允許擬合誤差及曲線起點A的坐標、，按等誤差的原則逐點求出其它

26、各節(jié)點。步驟如下：（1）在曲線起點A處，以A點為圓心、為半徑作一圓；（2）作此圓與廓形曲線的公切線；（3）列出過圓A上P點的切線斜率、直線的斜率、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、的坐標值，并可求出直線的斜率；（5）擬合直線平行，斜率相同，法線距離為，可求出方程；（6）用廓形方程和直線聯(lián)立，求解，所得交點即為B點坐標（、），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

27、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

28、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)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(dāng)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)

29、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：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

30、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，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

31、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。切點是唯一的切點必須是和通過、兩點處圓弧切線構(gòu)成的三角形的內(nèi)心切點軌跡是一個圓雙圓弧公切線必性須平行于答：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

32、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)龋?、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：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

33、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

34、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。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-

35、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。采用單片機采用雙CPU提高時鐘頻率采用模塊化結(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/O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

36、-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。切削進給可達到。10m/min10m/s100m/min100m/s2.4m/min2.4mm/s24m/min24mm/s3-14在微機，I

37、/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

38、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。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Vc=+5VG發(fā)光二極管R1輸出信號 去機床光敏三極管R2反向器 74L S04輸入信號來自微機+12V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)動能力。3-20 試繪出采用軟件實現(xiàn)環(huán)形分配與采用硬件環(huán)形分配器的步進電機控制通道組成框圖。答：如圖3-3所示。3-21

39、 將一臺普通車床改造成經(jīng)濟型數(shù)控車床，其主電動機仍為手動控制，但方刀架要能自動轉(zhuǎn)位（90°、180°270°、0°），試用框圖表明，組成一個完整的數(shù)控系統(tǒng)需要哪些基本的硬件電路和設(shè)備？答：如圖3-4所示。CBA微 機輸出端口光電隔離電路光電隔離電路光電隔離電路A相放大電路B相放大電路C相放大電路步進電機進給脈沖進給方向CBA輸出端口光電隔離電路光電隔離電路A相放大電路B相放大電路C相放大電路步進電機環(huán)形分配器圖3-3PC口PB口PC口PA0、PA1微 處 理 機I/O接口8255A光電隔離環(huán)形分配器功率放大器Z向步進電機PA2、PA3光電隔離環(huán)形分配器功

40、率放大器X向步進電機PA4光電隔離功率放大器交流控制交流電動機刀架回轉(zhuǎn)LED鍵盤到位信號圖3-43-22 CNC系統(tǒng)控制軟件主要由哪些部分組成？答：主要由以下七部分組成。（1）系統(tǒng)管理程序；（2）零件加工源程序的輸入、輸出設(shè)備的管理程序；（3）機床手動控制程序；（4）系統(tǒng)的編譯程序；（5）插補程序；（6）伺服控制開關(guān)量控制程序；（7）系統(tǒng)自檢程序。3-23 零件加工程序通過CNC系統(tǒng)幾個程序的共同處理和加工，最后才能生成控制機床運動的目標信息，這幾個程序是。系統(tǒng)管理程序、零件加工源程序的輸入輸出設(shè)備管理程序系統(tǒng)管理程序、機床手動控制程序、插補程序、系統(tǒng)自檢程序系統(tǒng)的編譯程序、插補程序、伺服控制

41、及開關(guān)控制程序系統(tǒng)的管理程序、編譯程序、伺服控制及開關(guān)控制程序答：3-24 機床I/O控制回路中的接口軟件是。插補程序系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)的編譯程序伺服控制程序答：3-25 目前CNC系統(tǒng)控制軟件基本上有兩種常用的典型結(jié)構(gòu)，即 和 。答：前后臺型中斷型題型變換：在CNC系統(tǒng)控制軟件的結(jié)構(gòu)上，將主要完成插補計算、伺服控制和機床邏輯控制等信息的實時中斷服務(wù)程序與另一部分主要完成程序的輸入、譯碼、數(shù)據(jù)處理及管理調(diào)度的程序，二者共同完成數(shù)控的全部功能的軟件稱為 ；而將在軟件中除了初始化程序以外，各種功能程序均被安排成優(yōu)先級別不同的中斷服務(wù)程序稱為 。答：前后臺型中斷型3-26 在中斷型系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)中，各種

42、功能程序被安排成優(yōu)先級別不同的中斷服務(wù)程序，下列程序中被安排成最高級別的應(yīng)是。CRT顯示伺服系統(tǒng)位置控制插補運算及轉(zhuǎn)段處理譯碼、刀具中心軌跡計算答：3-27 什么是微機數(shù)控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計？答：模專人經(jīng)設(shè)計方法是把控制根據(jù)功能劃分成具有一種或幾種獨立功能的單元模板，組成一個模塊網(wǎng)絡(luò)，配上相應(yīng)的控制軟件，組成一個完整的控制系統(tǒng)。3-28 實現(xiàn)控制系統(tǒng)的模塊化設(shè)計的必要條件是 。而模塊化設(shè)計工作可歸結(jié)為 的選用。答：總線的標準化功能模塊3-31 微機控制系統(tǒng)的模塊化，按照功能，總線標準模塊可分為 、 、 以及 等。答：CUP模板存儲器板I/O模板專用模板3-32 采用標準總線模板組成系統(tǒng)時的優(yōu)缺點

43、有哪些？答：其優(yōu)點是：（1）提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計、制造周期；（2）提高系統(tǒng)的可靠性；（3）便于調(diào)試和維修；（4）能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需要；（5）經(jīng)濟上合理。其缺點是：（1）系統(tǒng)硬件模塊化，增強了許多插接環(huán)節(jié)，在有振動的情況下，易出現(xiàn)故障；（2）插接件之間有接觸電阻，在不利工作環(huán)境下工作時，會出現(xiàn)腐蝕損壞；（3）標準化模板會對某些用戶有不需要的多余功能，而使系統(tǒng)的成本提高。第四章 進給伺服系統(tǒng)4-1 數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)有哪些要求？答：有以下要求； (1) 調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時的平穩(wěn)性； (2) 負載特性硬，即使在低速時也應(yīng)有足夠的負載能力； (3) 動態(tài)響應(yīng)速度快； (4)

44、高的位移情度； (5) 能夠頻繁地啟動；4-2 數(shù)控機床中常用哪幾種電氣調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)？答；電氣調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的種類很多，在數(shù)控機床中常采用以下幾種： (1) 直流電動機調(diào)速系統(tǒng)。這種調(diào)速系統(tǒng)歷史最長，應(yīng)用最廣。近幾年出現(xiàn)的直流電動機脈沖調(diào)寬系統(tǒng)(PWM)的性能優(yōu)越，調(diào)速比可達1:10000，在數(shù)控機床伺服系統(tǒng)中應(yīng)用日益廣泛。 (2) 交流電動機的夫級調(diào)速系統(tǒng)近年來發(fā)展很快，調(diào)速比已達1:10000以上，應(yīng)用范圍日益擴大。 (3) 由于步進電動機價格較低，容易實現(xiàn)調(diào)整，系統(tǒng)較簡單，定位也較準確，但低速易振動，高速又受矩頻特性限制，故常用于經(jīng)濟型數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)中。 題型變換；PWM-M系統(tǒng)是指O

45、。直流發(fā)電機電動機組 可控硅直流調(diào)壓電源加直流電動機組脈沖寬度調(diào)制器直流電動機調(diào)速系統(tǒng) 感應(yīng)電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)答：4-3 它激直流電動機的調(diào)速方法有幾種？哪一種得到普遍應(yīng)用？答：根據(jù)直流電動機轉(zhuǎn)速公式式中：電動機轉(zhuǎn)速；電動機電器電壓；電動機電樞電路的電阻：電動機電樞電流；電動機的勵磁電流；決定于電動機結(jié)構(gòu)的比例系數(shù)。 可以看出，直流電動機的調(diào)速方法有兩種；調(diào)整勵磁電流法和調(diào)整電樞電壓法。 調(diào)整勵磁電流法是：當(dāng)勵磁電流減小時，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩機應(yīng)減小()。即如果減小，還要保持電動機輸出轉(zhuǎn)矩不變，必須相應(yīng)地加大電動機電樞電流，但再大也不能超過電動機的額定電流，因此不能減得太??；反之，也不能加得太大

46、，如果超過額定值，勵磁電路的鐵芯中將出現(xiàn)磁飽和，勵磁磁通不會相應(yīng)加大，達不到調(diào)速的目的，因此勵磁電流只限于在一個小的范圍內(nèi)變化，此外，電動機的勵磁繞組匝數(shù)多，電感量大，降低響應(yīng)速度。因此，調(diào)整勵磁電流法只是一種輔助性的調(diào)速手段，多數(shù)情況下采用調(diào)整電樞電壓法。而數(shù)控機床上，用調(diào)整電樞電壓法來調(diào)速用得最廣的是脈沖調(diào)寬法直流電動機調(diào)速系統(tǒng)。 改變電壓時，理想空載轉(zhuǎn)速隨電壓的降低而降低，特性的斜率保持不變。一般它激直流電動機的電壓向低于額定電壓的方向改變。故此調(diào)壓調(diào)速特性風(fēng)線族為一組平行斜線。 每一根向下傾斜的直線和電樞電壓Ua，電樞電阻Ra，電樞電流Ia等參數(shù)有關(guān)。 4-4 脈沖調(diào)寬調(diào)速系統(tǒng)的開頭頻

47、率可達O。 100次/秒 1000次/秒 2000次/分 2000次/秒 答： 4-5小慣量直流電動機有什么特點？可應(yīng)用于什么場合？ 答：這種電機的電樞做成細長和無槽的，可減少電樞的轉(zhuǎn)動慣量；電樞繞組繞在電樞的外圓柱面上，用環(huán)氧村脂固定。 小慣是直流電動機具有以下特點： (1) 轉(zhuǎn)動慣量小。約為普通直流電機的1/10左右。 (2) 電氣、機械時間常數(shù)小。故這種電機動態(tài)特性好，響應(yīng)快、加、減速能力強。 (3) 由于轉(zhuǎn)子無槽，電氣、機械均衡性好，使其在低速時運轉(zhuǎn)穩(wěn)定而均勻。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)速低到10r/min時，仍無爬行現(xiàn)象，且調(diào)速范圍寬。(4) 峰值轉(zhuǎn)矩可達額定值的10倍。(5) 由于這類電機轉(zhuǎn)動慣量

48、小，一般與負載轉(zhuǎn)動慣量同一量級，甚至在某些機床上負載的轉(zhuǎn)動慣量要比電機的大得多。這樣，機床傳動鏈和執(zhí)行機構(gòu)就成了影響整個系統(tǒng)動態(tài)特性的主要因素，增加了調(diào)試工作的困難。而且，當(dāng)工作情況改變時，系統(tǒng)容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。目前，僅在高速輕載伺服系統(tǒng)，例如數(shù)控印刷電路板鉆床中采用。4-6 大慣量直流電動機有哪些特點？多用于哪些場合？答：大慣量直流電動機工作原理與普通它激式直流電機相同，其結(jié)構(gòu)和性能上有以下特點：(1) 轉(zhuǎn)子扁而粗，其長度與直徑之比僅為0.2左右。在電樞直徑相同的條件下，電樞直徑增加一倍，可使電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩增加一倍（因。N為電樞每槽中可安放的導(dǎo)體數(shù)；是氣隙平均磁感應(yīng)密度；為電區(qū)長度

49、；是電樞電流強度，當(dāng)增大一倍時，N擴大4倍，縮減為原長的1/4，故M增大一倍）。理論分析還證明，電動機旋轉(zhuǎn)速度和電樞直徑成反比，因此這種電機可以得到低速大扭矩。（2）大慣量直流電機勵磁系統(tǒng)和普通直流電機不同，其磁路結(jié)構(gòu)如圖6-4所示。其特點是在主磁極2之間增加側(cè)磁極1，同時用軟鋼極靴3將主磁極和側(cè)磁極的磁通匯集到極靴下的氣隙中，使氣隙中磁通密度增加，同時極對數(shù)也較多。這些措施都可顯著地增加轉(zhuǎn)矩，使其轉(zhuǎn)矩慣量比M/J高于普通電機，又可減小電樞電路的電感。從而減小電機的電氣時間常數(shù)，改善動態(tài)特性。（3）調(diào)速范圍寬，低速性能好，轉(zhuǎn)速可達01000r/min。因此可以直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，消除機械傳動間隙

50、的影響，提高系統(tǒng)剛度。（4）轉(zhuǎn)動慣量較大，設(shè)計時可只考慮電機的轉(zhuǎn)動慣量，忽略其它傳動件擋量轉(zhuǎn)動慣量。這樣驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)的選擇和調(diào)整都與具體機床無關(guān)，大大方便了機床制造廠的設(shè)計與調(diào)試工作。（5）過載能力大，最大峰值轉(zhuǎn)矩可達額定轉(zhuǎn)矩的10倍，并可在三倍額定轉(zhuǎn)矩的過載條件下工作30分鐘。由于大慣量電機具有這些優(yōu)點，在數(shù)控機床的閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。4-7 當(dāng)交流伺服電機正在旋轉(zhuǎn)時，如果控制信號消失，則電機將會。以原轉(zhuǎn)速繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速逐漸加大轉(zhuǎn)速逐漸減小立即停止轉(zhuǎn)動答：4-8 交流伺服電動機的控制方法有 、 和 三種。答：幅值控制相位控制幅值、相位混合控制4-9 對步進電機施加一個電脈沖信號

51、時，步進電機就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，叫做 ，電機的總回轉(zhuǎn)角和輸入 成正比，而電機的轉(zhuǎn)速則正比于輸入脈沖的 。答：步距角脈沖數(shù)頻率4-10 步進電機的步距角計算公式為 ；齒距角的計算公式為 ；一個齒距角的電角度是 ；一個步距角的電角度是 ；步距角越小，意味著它所能達到的位置精度越 ；在數(shù)控制機床中常采用的步距角是 。答：高 3°1.5° 0.75°4-11 三相步進電機為什么常采用三相六折驅(qū)動方式，而很少采用三相三折驅(qū)動方式？答：三相三折驅(qū)動時，三相繞組是按ABCA或ACBA的順序通電，而三相六折驅(qū)動方式是按AABBBCCCAA順序通電（或相反方向）。由于三相六折制在

52、轉(zhuǎn)換時始終保持有一相線圈通電，故其工作穩(wěn)定性好，而且步距角比三相三折驅(qū)動方式縮小了一半，可以提高位置精度。4-12 步進電機的主要特點是什么？答：步進電機的主要特點是：(1) 輸出轉(zhuǎn)角大小與輸入脈沖數(shù)嚴格成比例，即每輸入一個脈沖，電機轉(zhuǎn)子相應(yīng)轉(zhuǎn)動一步，且在時間上與輸入脈沖同步。(2) 電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨輸入信號的脈沖頻率而變化。改變輸入脈沖頻率，即可實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，且調(diào)速范圍相當(dāng)寬。(3) 借助控制線路，易于獲得正反轉(zhuǎn)、間歇運動等特殊功能。(4) 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，啟動、停止時間短。一般在信號輸入幾毫秒或幾十毫秒后，即能使電機轉(zhuǎn)動或達到同步轉(zhuǎn)速。信號切斷后，電機立即停止轉(zhuǎn)動。(5) 輸出轉(zhuǎn)角精度高，無累積誤差。(6) 步進電機的工作狀態(tài)對各種干擾因素不敏感。由于步進電機具有上述特點，故在數(shù)控機床中得到廣泛應(yīng)用，而且是唯一能以開環(huán)結(jié)構(gòu)用于數(shù)控機床的電動機。4-13 常用步進電動機的性能指標有哪些？答：主要性能指標有以下幾項：(1) 靜態(tài)距一角特性和最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。(2) 啟動轉(zhuǎn)矩。(3) 空載啟動頻率。(4) 矩頻特性。題型變換