《机床数控系统)试题8 一、选择（每思2分，共20分》 1数控机床中，不属于C控制的信号有(B》。 A。急停控制B.轨迹插补C,主拍控制D.导轨润滑 2数控机床白动选释刀具中任意选择的方法是采用(C)来选刀换刀。 A.刀具编码B。刀座编码C.计算机跟踪记忆 3数挖机床加工依赖于各种(D): A。位置数据B,模拟量信息C,准备功能D.数字化信息 4数控机床的核心是(B)。 A.同服系统B。数挖系统C,反馈系统 D.传动系统 5 SINUMERIK802S/C两个系统的不同在于(D)。 A显示器B。操作面板 C.数控功能 D.鄂动系统 6数挖机床加工零件时是由(A)来控制的： A,数控系统B,操作者C,何服系饶 7圆插补方向（顺到针和逆时针）的晟定与《C)有美。 A,X轴拍B.Z轴C,不在圆弧平面内的坐标轴 8 SINUMERIK8O2D数控系统便件构战不包含(D). A.面板控制装置()B.健址)C,机床控制面板0球P刊D。步选电机 9下列〔A)数控装置提供了串行接口、脉冲接口、慎拟接口三类轴控制接口。 A.HNC-21☐FB.HNC-21☐A C.HwC-21CD.HwC-21☐D 10通常数挖系统除了直线插补外，还有(B)。 A。正弦插补 B圆弧插补 C抛物线插补 二，填空题（每空2分，共20分） 1、改变步进电机挞冲颠率就能改变步进电机的转速。 2、按法给机构问服系统的腔制仿式分类。加工精度最低的是开环问服系统。 3、进给系统中的速度反峡的主要作用是使移动执行件进行匀速移动。 4、FNC0i系列挖制单元主要包括主板与0板两部分， 5、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控劃、直越挖制和轮庞控出 等几种。 按控制方式又可分为开环，团环和半闭环控制等。 三、列断题（每题2分，共20分）
《机床数控系统》试题 8 一、选择（每题 2 分，共 20 分） 1 数控机床中，不属于 PLC 控制的信号有（ B ）。 A．急停控制 B．轨迹插补 C．主轴控制 D. 导轨润滑 2 数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用（ C ）来选刀换刀。 A．刀具编码 B．刀座编码 C．计算机跟踪记忆 3 数控机床加工依赖于各种（ D ）。 A． 位置数据 B． 模拟量信息 C． 准备功能 D． 数字化信息 4 数控机床的核心是（ B ）。 A．伺服系统 B． 数控系统 C． 反馈系统 D． 传动系统 5 SINUMERIK 802S/C 两个系统的不同在于（ D ）。 A． 显示器 B．操作面板 C．数控功能 D. 驱动系统 6 数控机床加工零件时是由（ A ）来控制的。 A．数控系统 B． 操作者 C． 伺服系统 7 圆弧插补方向（顺时针和逆时针）的规定与（ C ）有关。 A．X 轴 B． Z 轴 C． 不在圆弧平面内的坐标轴 8 SINUMERIK 802D 数控系统硬件构成不包含（ D ）。 A．面板控制装置(PCU) B．键盘(KB) C．机床控制面板(MCP) D．步进电机 9 下列（ A ）数控装置提供了串行接口、脉冲接口、模拟接口三类轴控制接口。 A．HNC-21□F B．HNC-21□A C．HNC-21□C D．HNC-21□D 10 通常数控系统除了直线插补外，还有（B）。 A．正弦插补 B 圆弧插补 C 抛物线插补 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、改变步进电机 脉冲频率 就能改变步进电机的转速。 2、按进给机构伺服系统的控制方式分类，加工精度最低的是 开 环伺服系统。 3、进给系统中的 速度 反馈的主要作用是使移动执行件进行匀速移动。 4、FANUC 0i 系列控制单元主要包括 主板 与 I/O 板 两部分。 5、数控机床按控制运动轨迹可分为 点位控制 、 直线控制 和 轮廓控制 等几种。 按控制方式又可分为 开环 、闭环 和半闭环控制等。 三、判断题（每题 2 分，共 20 分）
1、(×)采用滚珠丝杠作为X拍和Z触传动的数控车床机械间障一般可忽略不计： 2、(×)一般闭环问服系统的结构是一个三环结构系统，外环是位置环，中环是电流环， 内环为速度环。 3、(√)饲服系统的执行机构常采用直流或交流何服电动机。 4、(×)光幅通常由一长一知两块光幅尺配套使用。其中长的一块称为指示光相，要求与 行程摩长，短的一块称为标尺光栅。 5、(√)主轴准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停止时，控制其停于固定位置。 四、简答题（每题8分，共40分） 1、试途三位液压援叉的工作原理 2、主抽电准停较机械准停有何促点 3、数控机床中PC控制的对象有哪些？ 4、在C开关量输入输出的拉制中，应注意哪些月题T 5、数控系统中软件所承相的任务有哪些？ 答：1、液压拨义是一种用一只或几只液压红带动齿轮移动 的变速机构。右图为三位液压拔叉的原理图。其具有液压缸 1与5、活塞2、拔叉3和套简4，通过电感阀改变不月的通 油方式可获得三个位置。 1)当液压缸】通入液压油面液压红5卵压时，活塞杆2便 带动拔又3向左移至极限位置。 2)当液压缸5通入液压油而液压缸1卸压时，活塞杆2和 套简4一起移至右极限位置。 3)当左右缸同时通入压力油时，由于活寒杆2两端直径不 同使其向左移动，面由于套筒4和话杆2候面直径不同， 而使套筒4向右的推力大于话塞杆2向左的推力，因此套箭 4压向液压缸的右瑞。而活塞杆2紧靠套筒4的右面，或叉 处于中间位置。 2、采用电气准停控制有如下优点： (1)简化机械结构与机械准停相比。电气准停只需在这种旋转部件和固定部件上安 装传感器即可 (2)缩短准停时间准停时间包括在换刀时间内，面换刀时间是加工中心的一项重要 指标，采用电气准停。即使主轴在高速转动时，也能快速定位于准停位置。 (3)可靠性增加由于无需复杂的机械、开关、液压缸等装置，也没有机械准停所形 成的机城冲击。因面准停控制的寿命与可掌性大大增加。 (4)性能价格比提高由于简化了机械结构和强电控制逻辑，这部分的成本大大降低
1、（ ×）采用滚珠丝杠作为 X 轴和 Z 轴传动的数控车床机械间隙一般可忽略不计。 2、（ ×）一般闭环伺服系统的结构是一个三环结构系统，外环是位置环，中环是电流环， 内环为速度环。 3、（ √）伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。 4、（ ×）光栅通常由一长一短两块光栅尺配套使用，其中长的一块称为指示光栅，要求与 行程等长，短的一块称为标尺光栅。 5、（ √）主轴准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停止时，控制其停于固定位置。 四、简答题（每题 8 分，共 40 分） 1、试述三位液压拨叉的工作原理 2、主轴电准停较机械准停有何优点 3、数控机床中 PLC 控制的对象有哪些？ 4、在 PLC 开关量输入输出的控制中，应注意哪些问题？ 5、数控系统中软件所承担的任务有哪些？ 答：1、液压拨叉是一种用一只或几只液压缸带动齿轮移动 的变速机构。右图为三位液压拨叉的原理图，其具有液压缸 1 与 5、活塞 2、拨叉 3 和套筒 4，通过电磁阀改变不同的通 油方式可获得三个位置。 1） 当液压缸 1 通入液压油而液压缸 5 卸压时，活塞杆 2 便 带动拨叉 3 向左移至极限位置。 2）当液压缸 5 通入液压油而液压缸 1 卸压时，活塞杆 2 和 套筒 4 一起移至右极限位置。 3）当左右缸同时通入压力油时，由于活塞杆 2 两端直径不 同使其向左移动，而由于套筒 4 和活塞杆 2 截面直径不同， 而使套筒 4 向右的推力大于活塞杆 2 向左的推力，因此套筒 4 压向液压缸的右端，而活塞杆 2 紧靠套筒 4 的右面，拨叉 处于中间位置。 2、采用电气准停控制有如下优点： （1）简化机械结构 与机械准停相比，电气准停只需在这种旋转部件和固定部件上安 装传感器即可。 （2）缩短准停时间 准停时间包括在换刀时间内，而换刀时间是加工中心的一项重要 指标。采用电气准停，即使主轴在高速转动时，也能快速定位于准停位置。 （3）可靠性增加 由于无需复杂的机械、开关、液压缸等装置，也没有机械准停所形 成的机械冲击，因而准停控制的寿命与可靠性大大增加。 （4）性能价格比提高 由于简化了机械结构和强电控制逻辑，这部分的成本大大降低
但电气准停常作为选择功能，订购电气准停附件需另如费用。但总体来看，性价比大大提高。 3、数控机味的控制可分为二大部分：一部分是坐标轴运动的位置控制：另一部分是数控机 床加工过程的顺序挖制。在讨论风C、QC和机床各机械部件、机床辅助装置、强电线路之 间的关系时，常把数控机床分为“C侧”和“T侧”（即机床侧）两大部分。“C侧”包括 ℃系统的硬件和软件、以及与CNC系统连接的外部设答。“T侧”包括机床帆板部分及其 液压、气压、冷却、润滑、排屑等轴局装置，机床操作面板，维电器线路。机床强电线路等。 C处于VC和T之间，对C侧和T侧的输入，输出信号进行处理. T侧顺序控制的最锋对象随数控机床的卖型、结构、辅助装置等的不同而有根大差别。机 宋机构越复桑，辅助装置越多，。最终受控对象也感多。一般来说，最终受控对象的数量和顺 序控制程序的复杂程度从低到高依次为C车床、CC铣床，加工中心，，s。 4、1)开关量输入电路中常使用触点型行程开关，无触点型感应开关或霍耳开关等，加之数 控装置的输入电路有各种形式，所以要注意开关量信号检测元件与CC接口电路的配接。 》在开关量输出电路中，当核控对象是电阀、电磁离合器等文流负载，成虽是直流负 载，但工作电压或电流超过输出信号的最大允许值。应首先驱动2W中间继电器，然后用其 触点拉制强电线路中的功率接触器域直接驱动负载。同时应注意，中间推电器线圈一定要并 联保护二极管，并注意二极管的方向，以便当线圈切断时，为电流提供释放日路，否则极易 损坏果动电路。 3)为提高整个系统的抗干扰能力，弱电信号与强电驱动信号在走线槽中要尽量分别走 线。并且无触点型在交流接触器线图两端要就近并联配灭器。交流电动机每相之间也要 用一个灭弧器。每个交流电动机用三个。 5、CC装置是一个机床计算机控制系统，其数控系统软件必须完成管理和控制两种不同性 质的任务： 数控系统的基本任务（核心任务）是进行机床的自动加工控制，因此，数控系统的核心 控制模块主要有预处理棱块、插补计算模块、位置控制模块和刊汇控制校块等。 数控系统的管理系统是实现W系统协调工作的主体，它管理着数控加工配序从输入， 预处理。到插补计算，位置控制和输入、输出控制的全过程，并管理着系统参数设置，刀具 参数设置，数控加工程序的编辑，数据的输入，输出及在各种机床运行方式下操作员的操作 处理等各种人机交互过程，除此之外，先进的数控系统的系统管理程序还能适时运行诊断树 块以便及时判断和消除故障，并橙进行通信、联网等功能的管理。 CC装置的系统款件具有多任务性和实时性两大特点。CC系统中煲管理和控制的任务 很多，如：当C装置正处于加工控制状态时，为了保证加工的连线性。在各程序段之间不 能停领。因此，各数控加工程序段的预处理，插补计算，位置控制和各种辅励控制任务都要 及时进行：为了使操作人员及时了解和干预C系统工作状态，系统在执行加工任务的同时 还应该及时进行一些人机交互工作，即：最示加工态，接受操作人员通过面板输入的各种
但电气准停常作为选择功能，订购电气准停附件需另加费用。但总体来看，性价比大大提高。 3、数控机床的控制可分为二大部分：一部分是坐标轴运动的位置控制；另一部分是数控机 床加工过程的顺序控制。在讨论 PLC、CNC 和机床各机械部件、机床辅助装置、强电线路之 间的关系时，常把数控机床分为“NC 侧”和“MT 侧”（即机床侧）两大部分。“NC 侧”包括 CNC 系统的硬件和软件、以及与 CNC 系统连接的外部设备。“MT 侧”包括机床机械部分及其 液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置，机床操作面板，继电器线路，机床强电线路等。 PLC 处于 CNC 和 MT 之间，对 NC 侧和 MT 侧的输入、输出信号进行处理。 MT 侧顺序控制的最终对象随数控机床的类型、结构、辅助装置等的不同而有很大差别。机 床机构越复杂，辅助装置越多，最终受控对象也越多。一般来说，最终受控对象的数量和顺 序控制程序的复杂程度从低到高依次为 CNC 车床、CNC 铣床、加工中心、FMC、FMS。 4、1)开关量输入电路中常使用触点型行程开关，无触点型感应开关或霍耳开关等，加之数 控装置的输入电路有各种形式，所以要注意开关量信号检测元件与 CNC 接口电路的配接。 2)在开关量输出电路中，当被控对象是电磁阀、电磁离合器等交流负载，或虽是直流负 载，但工作电压或电流超过输出信号的最大允许值，应首先驱动 24V 中间继电器，然后用其 触点控制强电线路中的功率接触器或直接驱动负载。同时应注意，中间继电器线圈一定要并 联保护二极管，并注意二极管的方向，以便当线圈切断时，为电流提供释放回路，否则极易 损坏驱动电路。 3)为提高整个系统的抗干扰能力，弱电信号与强电驱动信号在走线槽中要尽量分别走 线。并且无触点型在交流接触器线圈两端要就近并联 RC 灭弧器。交流电动机每相之间也要 用一个灭弧器，每个交流电动机用三个。 5、CNC 装置是一个机床计算机控制系统，其数控系统软件必须完成管理和控制两种不同性 质的任务。 数控系统的基本任务（核心任务）是进行机床的自动加工控制，因此，数控系统的核心 控制模块主要有预处理模块、插补计算模块、位置控制模块和 PLC 控制模块等。 数控系统的管理系统是实现 CNC 系统协调工作的主体，它管理着数控加工程序从输入， 预处理，到插补计算，位置控制和输入、输出控制的全过程，并管理着系统参数设置，刀具 参数设置，数控加工程序的编辑，数据的输入、输出及在各种机床运行方式下操作员的操作 处理等各种人机交互过程。除此之外，先进的数控系统的系统管理程序还能适时运行诊断模 块以便及时判断和消除故障，并能进行通信、联网等功能的管理。 CNC 装置的系统软件具有多任务性和实时性两大特点。CNC 系统中要管理和控制的任务 很多，如：当 CNC 装置正处于加工控制状态时，为了保证加工的连续性，在各程序段之间不 能停顿，因此，各数控加工程序段的预处理、插补计算、位置控制和各种辅助控制任务都要 及时进行；为了使操作人员及时了解和干预 CNC 系统工作状态，系统在执行加工任务的同时 还应该及时进行一些人机交互工作，即：显示加工状态，接受操作人员通过面板输入的各种
改变系统工作状态的控制信号等：为了及时检查和顶报硬，软件的各种校障，系统在运行控 制程序和人机交互程序的同时还要及时运行诊斯程序，此外，系统还可能敲要求及时完成通 信等其它任务。可见，理想的管理程序，如前所运，应具有多任务实时处理能力。 五、计算题（每题10，共10分） 1,如图所示，B是要加工的圆弧，圆弧的圆心在坐标原点0,0)，圆氯起点为A(,1),锋点 为B(⑤，5)，若脉冲当量为1，试川逐点比较法对该段网复进行插补，计算出需要的括补循环 数和刀具移动每一位置的坐标，并在图上西出刀具的运动轨迹
改变系统工作状态的控制信号等；为了及时检查和预报硬、软件的各种故障，系统在运行控 制程序和人机交互程序的同时还要及时运行诊断程序；此外，系统还可能被要求及时完成通 信等其它任务。可见，理想的管理程序，如前所述，应具有多任务实时处理能力。 五、计算题（每题 10，共 10 分） 1.如图所示，AB 是要加工的圆弧，圆弧的圆心在坐标原点(0,0)，圆弧起点为 A(7,1)，终点 为 B(5,5)，若脉冲当量为 1，试用逐点比较法对该段圆弧进行插补，计算出需要的插补循环 数和刀具移动每一位置的坐标，并在图上画出刀具的运动轨迹