数控技术纸质作业答案

《数控技术》

纸质作业答案。

学习中心。专业。

学号。姓名。

一、名词解释：

1.插补——根据程序段的基本数据，运用一定的算法，完成从轮廓起点到终点的中间点坐标计算，并根据计算结果向相应的坐标发出进给指令。

2.进给指令脉冲，经过伺服系统——机械传动系统——转化为终端进给执行部件（刀具或工件）的位移量。一个进给指令脉冲对应的终端进给位移量称为脉冲当量。

脉冲当量是数控设备的重要精度指标。

3.伺服系统驱动的进给运动实际位置总是滞后于指令位置。瞬时指令位置与瞬时实际位置之间的差值——位置偏差，由执行部件升速启动时的零值逐渐增大到某一稳态值（稳速时），这一稳态值称为随动误差。

随动误差直接影响速度的大小。

4.刀位点——用来表示刀具在数控机床上位置的点。在对刀时，刀位点与对刀点一致。

不同的刀具，刀位点有所不同，一般指的是切削刃处的中心点。如钻头，刀位点为刀尖；对平头立铣刀，刀位点位于底面中心；对车刀、镗刀，刀位点为刀尖。

二、简单题：

1．每隔一个插补周期t的时间间隔调用一次插补程序，算出各坐标轴在一个周期中的直线进给位移量（数字量）。进而得到各坐标轴相应的指令位置。（与采样获得各坐标轴现时的实际位置相比较，求得跟随误差d。

位控程序将根据当前的跟随误差算出适当的坐标轴进给速度指令，输出给伺服单元）。

2．伺服系统的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动装置，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。

由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。

3．主要性能指标：步距角、静态步距误差、输出扭矩、最高启动、停止脉冲频率、边续运行的最高工作频率、步进运行和低频振荡等。

其驱动电路有三种功率放大器：单电压功率放大电路、双电压功率放大电路和斩波恒流功放电路，区别如下：

单电压功率放大电路：功耗大，一般只用于小功率步进电机驱动；

双电压功率放大电路：采用高、低电压两种供电电源以降低能耗，高频工作时有较大的转动力，多用于中、大功率步进电机驱动；

斩波恒流功放电路：利用斩波方法使电流恒定在额定值附近，不需外接电阻来限流和减少时间常数；能耗小，电源效率高；能提高高频工作频率，是目前使用最普及的一种驱动电路。

4．多任务并行处理在软件设计中主要采用资源分时共享和资源重叠流水处理技术；

多重实时中断由外部中断、内部定时中断、硬件故障中断和程序性中断等形式来实现。

5.对刀点是数控加工时刀具相对于零件运动的起点，也是程序的起点。

对刀点的选择原则：主要考虑对刀点在机床上校正方便；编程时便于数学处理；为减少对刀误差，对刀点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，与零件的定位基准有一定的坐标尺寸联系。

三、分析题：

1．直线电动机的特点：

调节速度方便。（速度传统的4～5倍）

加速度大，响应快。（3g以上，为传统的10～20）倍。

定位精度和跟踪精度高。

行程不受限制。

直线电动机可直接驱动机床的直线进给执行部件，无需旋转电动机驱动时的旋转运动——直线运动的转换机构，即可以取消驱动电机和执行部件之间的一切中间传动环节（零传动），因此可以完全避免机械传动误差；另外，还可以减少伺服系统的惯量，实现快速响应。

可见，采用直线电动机驱动，易于实现高速度、高精度，加上直线电动机本身具有的优点，其伺服驱动的发展很有前途。目前发达国家已开始使用。

2．高可靠性、高稳定性；高速度、高精度化；智能化、复合化、开放化、网络化；编程自动化；伺服系统数字化等。

进给传动系统中传动间隙的存在使得每次进给反向时实际位移少于指令位移，因为传动间隙首先需要指令位移来消除。

减少或消除传动间隙引起加工误差的方法有：

1）机械调整法。使实际的机械（齿轮、丝杆螺母副等）传动间隙尽量减少。又分刚性调整和柔性调整法。如采用偏心轴套、双齿轮错齿调整等。

2）软件或硬件补偿法。预先测得传动间隙，每次在进给反向时通过软件或硬件电路额外发出对应于间隙值的指令位移，以进行补偿。

4. 数控系统的控制软件主要有：译码、预处理（（速度计算、刀补计算、辅助功能处理）、插补、位置控制。

cnc控制软件主要有：译码、预处理（刀补计算、速度计算、辅助功能传递）、插补计算（及速度控制）、位置控制等。

1）译码—— 将零件程序翻译成系统能识别的**，如十——二进制，并按规定的次序存放各功能字的值。

2）预处理。

为减轻插补工作的负担，提高系统的实时处理能力，常在插补运算前进行预处理，包括：刀补计算，速度计算，m、s、t指令信息的传送等。

刀补计算——根据编程轮廓及刀具半径计算刀心轨迹，并与前段求刀心轨迹的交点，以备插补计算。

速度计算——速度计算因系统不同而异。

在开环系统中，进给运动速度是通过控制向步进电机输出脉冲的频率来实现的，速度计算的方法是根据编程的f值来确定这个频率值。

在闭环系统中，插补是采用时间分割的思想，根据编程的f值将轮廓曲线分割成插补周期内的进给步长，速度计算的任务是：当为直线插补时，计算出各坐标轴在一个插补周期内的进给步长；当为圆弧插补时，为插补程序计算好步长分配系数等。

m、s、t指令信息的传送——将有关信息传送到工作寄存器的各标志单元。

3）插补计算——完成轮廓起点到终点的中间点的坐标计算，边计算边向各坐标轴发进给指令。

4）位置控制。

当闭环系统采用软件位控时，位置控制软件将指令位移（插补结果）与实际位移相比较，求出跟随误差，并计算出速度指令值。

5）其他。如反向间隙补偿，螺距误差补偿，m、s、t辅助功能的输出等。

四、计算题。

1．计算公式：fij≧0，-x方向走步，fi+1,j=fij-2xi+1

fij<0，+y方向走步，fi,j+1=fij+2yj+1

2．取寄存器位数n=3（23>5），总累加次数为je=23。

插补运算过程如下表。

根据溢出脉冲，可得插补轨迹（略）。

3.如图，第一象限逆时针方向，，进给方向为－x或－y方向。

取偏差函数

瞬时加工点p（xi，yj）对应的偏差函数值为。

1）．当fi，j>0时，，点p（xi，yj）在曲线的上方，应向－y方向进给一步。

则新的加工点为（xi，yj+1），其中：

新偏差为即偏差函数递推公式为。

2）．当fi，j<0时，，点p（xi，yj）在曲线的下方，应向－x方向进给一步。

则新的加工点为（xi+1，yj），其中：

新偏差为即偏差函数递推公式为。

3）．当fi，j=0时（如起点），，点p（xi，yj）在直线上，可规定向－y方向进给一步（同当fi，j>0时）。

总步数 j=3+3=6

根据表中第3列可画出插补轨迹图，略。

4. 步进电机每转400步，即步距角为：

1）系统的脉冲当量为：

2）设工作台最高进给速度v时步进电机的转速为n转每分钟，对应的进给脉冲频率为f. 则：

由以上两式得：

五、编程题。

1. 设工件坐标系原点在右端面中心。

n01 g92 x180 z200;

n02 g00 x180 z200 s630 m03 m07;

n03 g00 x36 z131;

n04 g01 x40 z129 f150;

n05 x50 z90;

n06 g02 x65 z59.58 r10;

n07 g01 x65 z30;

n08 x180 m05 m09;

n09 g00 z180 z200 m02;

2.设工件坐标系在左边中心点，且在工件的上表面。x轴水平向右。

取刀具半径20mm。

n01 g92 x-200 y-200 z200;

n02 g00 z-5 s630 m03 m07;

n03 g01 g42 x0 y-70 d01 f150;

n04 g01 x200;

n05 g03 x270 y0 r-70;

n06 g01 x70;

n07 g03 x0 y-70 r-30;

n08 g00 g40 x-200 y-200 m05 m09;

n09 g00 z200 m02;

g91 g00 x30 y50 s300 m03 m07;

n02 g43 h01 z-20;

n03 g01 z-15 f120;

n04 g04 x1;

n05 g01 z15;

n06 g00 x50 y40;

n07 g01 z-26 f120;

n08 z26;

n09 g00 g49 z20;

n10 x-80 y-90 m05 m09 m02;

数控技术纸质作业答案

数控技术答案

数控技术A答案

数控技术答案

其他用户还读了