数控技术作业

（1）数控机床由哪几部分组成？各部分的基本功能是什么？

2）什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？

3）按照伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？

答：（1）数控机床是数值控制的工作母体的总称。一把由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。

输入输出设备主要实现程序编制、程序和数据的输入和显示、存储和打印。数控装置是机床的核心，它接受来自出入设备的程和数据，并按输入信息的要求完成数值运算、逻辑判断和输入输出控制等功能。伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件（如主轴驱动、进给驱动）。

测量反馈装置该装置由测量部件和响应的测量电路组成，其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。机床本体是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

2）主要是走刀路线的控制上的区别。

1.点位控制：刀具移动过程不加工，是指只定位，不需要插补或插补精度够低，经济型机床。

2.直线控制：移动时加工，是指直线插补，相对来说只是一些简单的插补运动，机加工机床。

3.轮廓控制：相对于直线控制，走到路线不一定是直线，有可能是曲线（平面或者空间），是指多轴插补，含圆弧，曲面，空间几何，复杂插动，模具类型机床。

3）1.开环控制数控系统：这类数控系统不带检测装置，也无反馈电路，以步进电动机为驱动元件。

cnc装置输出的指令进给脉冲经驱动电路进行功率放大，转换为控制步进电动机各定子绕组依此通电／断电的电流脉冲信号，驱动步进电动机转动，再经机床传动机构(齿轮箱，丝杠等)带动工作台移动。这种方式控制简单，**比较低廉，被广泛应用于经济型数控系统中。

2.半闭环控制数控系统：位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与cnc装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。

由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节，由这些环节造成的误差不能由环路所矫正，其控制精度不如闭环控制数控系统，但其调试方便，可以获得比较稳定的控制特性，因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。

3.全闭环控制数控系统：位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移)，并将其与cnc装置计算出的指令位置(或位移)相比较，用差值进行控制。

这类控制方式的位置控制精度很高，但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内，调试时，其系统稳定状态很难达到。