系統的控制精度總高於檢測裝置

1. 數控機床控制系統在控制方式上分為全自動控制，半自動控制，手動控制，分組控制，安全控制時

數控系統按控制方式可分為：
1．開環控制: 這類控制的數控是其控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制數控機床。 開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。
2．半閉環控制: 半閉環控制數控是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。通過測速元件和光電編碼盤可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中，因而稱為半閉環控制數控機床。 半閉環控制數控系統的調試比較方便，並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。
3．閉環控制: 閉環控制數控是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過速度感測器將速度反饋信號送到速度控制電路，通過直線位移感測器將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作台納入了控制環節，故稱為閉環控制數控機床。 閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。

2. 閉環控制系統的精度取決於給定精度和檢測元件的精度，為什麼會取決於給定精度

—、填空 1數控機床的加工精度取決於（位置檢測元件的 ）精度和（）精度和（操作者得技能）【不知道怎麼填（加工精度與數控系統沒有關系。取決於伺服驅動，機床水平。操作者得技能）】 2按反饋信號的采樣位置不同，數控機床分為（電壓）和（電流）兩種【第一，按極性不同，反饋分為正負反饋。 如果反饋信號與輸入信號極性使凈輸入信號增強，叫正反饋；反饋信號起削弱輸入信號的作用，使凈輸入信號削弱，叫負反饋。負反饋主要用於模擬放電路中，負反饋既能穩定靜態工作點，又能改善放大電路的各種性能。放大電路很少用正反饋。在一定條件下放在電路中的負反饋可轉化為正饋，形成自激振盪，使放大器不能正常工作，這是要避免的一面。正反饋還有有利的面，就是在波形產生的電路中，人為地把電路接成反饋形式，產生所需的波形。在電子技術實踐中，要正確組成反饋放大電路和振盪電路。必須清晰准確地判別正負反饋。如何有效判別正負反饋？可採用瞬時極性法，這有一個簡便的方法。 先設輸入信號瞬時極性為正，（1）如果反饋信號直接反饋到了輸入端，若其極性也為正，則該反饋為正反饋；若其極性為負，則該反饋為負反饋。（2）如果反饋信號間接反饋到了輸入端，若其極性為正，則該反饋為負反饋；若其極性為負，則該反饋為正反饋。如下圖： 由電路圖看出：反饋信號反饋到了第一級的發射極，也就是說反饋信號間接反饋到了輸入端（輸入端是第一級的基極），通過分析可以判斷出反饋信號與輸入信號的極性相同，都是正極性，故由Rf和Cf引入的反饋為負反饋。 第二，按反饋信號的不同，反饋分為交流和直流反饋。 對直流量起反饋作用的叫直流反饋；對交流量起反饋作用的叫交流反饋。如上圖由Rf和Cf引入的反饋就為交流反饋。（電容具有通交流，隔直流的特性） 第三，按采樣方式的不同，反饋分為電壓和電流反饋。 若反饋信號直接取自輸出端負載兩端的電壓稱為電壓反饋；若取的是電流，則是電流反饋。如上圖由Rf和Cf引入的反饋就是直接取自輸出端負載兩端的電壓，故該反饋為電壓反饋。 第四，按疊加方式的不同，反饋分為串聯和並聯反饋。 根據反饋信號在放大器輸入端與輸入信號連接方式的不同，可確定是串聯反饋還是並聯反饋。反饋信號在輸入端是以電壓的形式出現，且與輸入電壓是串聯起來加到放大器輸入端，稱為串聯反饋；反饋信號在輸入端是以電流的形式出現且與輸入電流並聯作用於放大器輸入端，稱為並聯反饋。 其實，在判斷串聯反饋和並聯反饋時有一個簡單的方法，那就是：如果反饋信號直接反饋到了輸入端，則該反饋為並聯反饋；如果反饋信號間接反饋到了輸入端，則該反饋為串聯反饋。 再如上圖由Rf和Cf引入的反饋，前面我們已經知道這個反饋不是直接反饋到輸入端的（輸入端是第一級的基極），故該反饋為串聯反饋。】 3數控機床中把平行於主軸的坐標成為（CZ）軸，在判斷坐標時，首先應確定（Z）軸 4數控機床按其控制系統形式分為那三類即（開環控制數控系統 ）（半閉環控制數控系統）和（全閉環控制數控系統） 5，數控機床加工時，為避免刀具在表面留下接刀痕，應採用取沿輪廓（ ）或（ ）方向切入切出的走刀原則 6,數控機床對於何服系統的要求主要有（輸出位置精度高）（響應速度快且無超調）（能可逆運行和頻繁靈活啟停）和（調速范圍寬有良好的穩定性） 7,FMS是（ (Flexible Manufacture System）的縮寫；FMC是（Flexible Manufacturing Cell）的縮寫；CIMS是（Computer Integrated Manufacturing Systems）的縮寫 8，數控機床中把水平方向、平行方向工件安裝面並與Z軸垂直的坐標軸稱之為（X軸）向坐標軸， — —、判斷 1，數控編程內容中包含了零件的加工工藝 （ / ） 2，數控機床就是將數控裝置和普通機床結合起來 （ x） 3，用等距離法擬合非圓曲線時，直線段越短所形成的擬合誤差越小 （ x） 4，數控加工程序不能包含子程序 （ x ） 5，閉環伺服系統的控制精度主要取決於檢測元件的檢測精度 （ /） 6，數控機床加工精度於所選刀具無關 （ x ） 7，短圓弧擬合非圓曲線比直線擬合非圓曲線的擬合精度更高 （ ） 8，多處理器的數控系統比單處處理器數控系統效率高但速度低 （ x ） 9，切削加工中 對刀具耐磨性影響最大的是切削速度 （ / ） 10，數控車床必須具有主軸准停功能 （ ） — — —、簡答題 1，開環步進系統的脈沖當量為0.01mm/脈沖，絲桿螺距為8mm，步進電機距角為0.75度，電機於絲杠採用齒形皮帶傳動，其傳動比應為多少 ？ 2，全閉環數控機床和半閉環數控機床在伺服系統上的只要區別是什麼？ 伺服系統中半閉環是有位置編碼器。 伺服系統中全閉環是有位置編碼器和位置檢測光柵尺 3，數控機床對進給運動系統有哪些要求？ 1）高速度。 由於高速機床的主軸轉速比常規機床要高得多，並且還有繼續上升的趨勢，因此，為了保證高速切削的順利進行，減少空程時間，提高加工效率，同時為了保證刀具的每齒進給量不變，延長刀具的使用壽命，保證零件的加工質量，就要求進給系統必須提供足夠高的進給速度。目前，高速機床對進給速度的基本要求為60m/min以上，特殊情況可達120m/min，甚至更高。 （2）高加速度。 由於大多數高速機床加工零件的工作行程范圍只有幾十到幾百毫米，如果不能提供極大的加速度來保證在瞬間(極短的行程內)達到高速和在高速行程中瞬間准停，高速度是沒有意義的，因此對高速機床進給運動的加速度也提出了很高的要求。目前，一般高速機床要求進給加速度為1～2g，某些超高速機床要求進給加速度達到2～10g。 （3）高精度。 精度是機床的關鍵技術指標，高速機床對精度的要求尤為突出。在高速運動情況下，進給驅動系統的動態性能對機床加工精度的影響很大。隨著進給速度的不斷提高，各坐標軸的跟隨誤差對合成軌跡精度的影響將變得越來越突出，因此，高速機床一方面要提高各坐標軸自身位置閉環控制的精度，另一方面也要從合成軌跡和閉環控制的角度來研究高速情況下的軌跡控制方法與實現技術。 （4）高可靠性和高安全性。 在高速加工情況下，如果機床的可靠性與安全性差，將會造成災難性的後果，這方面比普通數控機床的要求更加嚴格。由於進給伺服系統是數控機床中強、弱電之間的介面環節，其故障率一般比較高，對機床整機的可靠性造成的影響也比較大；另一方面，進給系統包含有運動部件，高速下一旦失控，將非常危險。因此，提高高速進給系統的可靠性和安全性對提高高速機床的整機性能具有重要的意義。 （5）合理的成本。 在保證質量和性能的前提下，降低高速機床的製造成本，提高其性能價格比。 4，數控機床的主運動系統有什麼特點？ 主運動通常由伺服電機驅動，實現了平滑連續的自動變速。因而避免了復雜的機械變速系統。 即使根據需要必須設計變速系統，變速系統也非常簡單，而且通常使用全自動的變速機構，可以實現根據主運動速度的自動變速。 5，什麼是起刀點？數控編程時如何選擇起刀點？ 對刀點是指在數控機床上加工零件，刀具相對零件運動的起始點。對刀點也稱作程序起始點或起刀點。 6，何為機床的爬行現象？防止爬行的措施最主要的有哪些？ 在滑動摩擦副中從動件在勻速驅動和一定摩擦條件下產生的周期性時停時走或時慢時塊的運動現象。 先看一看潤滑好不好。再看看鑲條是不是太緊了，還有壓板，把絲杠脫開盤一下絲杠，看是不是太緊，嘗試增加動力，如在直線運行，600N推力會出現爬行，就嘗試使用800N的推力 不知道對不對還有些我也不會 我中專學歷也只會這一點了

3. 數控機床精度靠什麼裝置保證

方法主要有：
①試切法調整
試切法調整，就是對被加工零件進行「試切－測量－調整－再試切」，直至達到所要求的精度。它的調整誤差來源有：測量誤差；微量進給時，機構靈敏度所引起的誤差；最小切削深度影響。
②用定程機構調整
③用樣件或樣板調整
（5）工件殘余應力引起的誤差
殘余應力是指當外部載荷去掉以後仍存留在工件內部的應力。殘余應力是由於金屬發生了不均勻的體積變化而產生的。其外界因素來自熱加工和冷加工。有殘余應力的零件處於一種不穩定狀態。一旦其內應力的平衡條件被打破，內應力的分布就會發生變化，從而引起新的變形，影響加工精度。
①內應力產生的原因主要有：毛坯製造中產生的內應力；冷校正產生的內應力；切削加工產生的內應力。
②減小或消除內應力的措施一是採用適當的熱處理工序。二是給工件足夠的變形時間。三是零件結構要合理，結構要簡單，壁厚要均勻。
6）數控機床產生誤差的獨特性
數控機床與普通機床的最主要差別有兩點：一是數控機床具有「指揮系統」——數控系統；二是數控機床具有執行運動的驅動系統——伺服系統。
在數控機床上所產生的加工誤差，與在普通機床上產生的加工誤差，其來源有許多共同之處，但也有獨特之處，例如伺服進給系統的跟蹤誤差、檢測系統中的采樣延滯誤差等，這些都是普通機床加工時所沒有的。所以在數控加工中，除了要控制在普通機床上加工時常出現的那一類誤差源以外，還要有效地抑制數控加工時才可能出現的誤差源。這些誤差源對加工精度的影響及抑制的途徑主要有以下幾個方面：
①機床重復定位精度的影響
數控機床的定位精度是指數控機床各坐標軸在數控系統的控制下運動的位置精度，引起定位誤差的因素包括數控系統的誤差和機械傳動的誤差。而數控系統的誤差則與插補誤差、跟蹤誤差等有關。機床重復定位精度是指重復定位時坐標軸的實際位置和理想位置的符合程度。
②檢測裝置的影響
檢測反饋裝置也稱為反饋元件，通常安裝在機床工作台或絲杠上，相當於普通機床的刻度盤和人的眼睛，檢測反饋裝置將工作台位移量轉換成電信號，並且反饋給數控裝置，如果與指令值比較有誤差，則控制工作台向消除誤差的方向移動。數控系統按有無檢測裝置可分為開環、閉環與半閉環系統。開環系統精度取決於步進電動機和絲杠精度，閉環系統精度取決於檢測裝置精度。檢測裝置是高性能數控機床的重要組成部分。
③刀具誤差的影響
在加工中心上，由於採用的刀具具有自動交換功能，因而在提高生產率的同時，也帶來了刀具交換誤差。用同一把刀具加工一批工件時，由於頻繁重復換刀，致使刀柄相對於主軸錐孔產生重復定位誤差而降低加工精度。
抑制數控機床產生誤差的途徑有硬體補償和軟體補償。過去一般多採用硬體補償的方法。如加工中心採用螺距誤差補償功能。隨著微電子、控制、監測技術的發展，出現了新的軟體補償技術。它的特徵是應用數控系統通信的補償控制單元和相應的軟體，以實現誤差的補償，其原理是利用坐標的附加移動來修正誤差。
（7）提高加工精度的工藝措施
保證和提高加工精度的方法，大致可概括為以下幾種：減小原始誤差法、補償原始誤差法、轉移原始誤差法、均分原始誤差法、均化原始誤差法、「就地加工」法。
①減少原始誤差
這種方法是生產中應用較廣的一種基本方法。它是在查明產生加工誤差的主要因素之後，設法消除或減少這些因素。例如細長軸的車削，現在採用了大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧頂尖，則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。
②補償原始誤差
誤差補償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統中的原始誤差。當原始誤差是負值時人為的誤差就取正值，反之，取負值，並盡量使兩者大小相等；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。
③轉移原始誤差
誤差轉移法實質上是轉移工藝系統的幾何誤差、受力變形和熱變形等。
誤差轉移法的實例很多。如當機床精度達不到零件加工要求時，常常不是一味提高機床精度，而是從工藝上或夾具上想辦法，創造條件，使機床的幾何誤差轉移到不影響加工精度的方面去。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機床主軸的回轉精度來保證，而是靠夾具保證。當機床主軸與工件之間用浮動聯接以後，機床主軸的原始誤差就被轉移掉了。
④均分原始誤差
在加工中，由於毛坯或上道工序誤差（以下統稱「原始誤差」）的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者由於工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化後，把原來的切削加工工序取消），引起原始誤差發生較大的變化，這種原始誤差的變化，對本工序的影響主要有兩種情況：
誤差復映，引起本工序誤差；
定位誤差擴大，引起本工序誤差。
解決這個問題，最好是採用分組調整均分誤差的辦法。這種辦法的實質就是把原始誤差按其大小均分為n組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n，然後按各組分別調整加工。
⑤均化原始誤差
對配合精度要求很高的軸和孔，常採用研磨工藝。研具本身並不要求具有高精度，但它能在和工件作相對運動過程中對工件進行微量切削，高點逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去一部分）最終使工件達到很高的精度。這種表面間的摩擦和磨損的過程，就是誤差不斷減少的過程。這就是誤差均化法。它的實質就是利用有密切聯系的表面相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然後進行相互修正或互為基準加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均。 在生產中，許多精密基準件（如平板、直尺、角度規、端齒分度盤等）都是利用誤差均化法加工出來的。
⑥就地加工法
在加工和裝配中有些精度問題，牽涉到零件或部件間的相互關系，相當復雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若採用就地加工法（也稱自身加工修配法）的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

4. 閉環控制系統的位置檢測裝置裝在什麼地方

閉環控制系統的位置檢測裝置裝在：機床移動部件上

開環控制系統與閉環控制系統的比較:

1. 結構不同。

   開環控制系統一般結構簡單,適用於控制精度要求不高而系統本身的元件又比較穩定的場合。
   閉環控制系統設計比較麻煩,結構相對復雜,構成控制系統的成本較高。閉環控制系統是自動控制中廣泛採用的一種方式,用於要求高精度和高可靠性的場合。

2. 檢測的位置不同。

閉環監控的是整個系統的最終執行環節，可以說對系統任何一處造成的誤差都作出補償；
半閉環監控的是整個系統最終執行環節的驅動環節，對最終執行機構不作監控。
閉環的精度高，但控制靈敏度過大，成本高不易維修。
3.精度不同。

半閉環精度較高，控制靈敏度適中，使用廣泛。雙閉環迴路中，內環給定的電壓值在正常情況下是相同的，當內環電壓值升高或降低的時候對應外環就有一個電壓差，進而給出一個大小不一的電信號進而進行總內環電路的電壓升高或降低。

5. 閉環控制系統的特點是什麼

它是直接對運動部件的實際位置進行檢測。從理論上講，可以消除整個驅動和傳動環節的誤差、間隙和失動量。具有很高的位置控制精度。

由於位置環內許多機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統的不穩定，使閉環系統的設計、安裝和調試都相當困難。該系統主要用於精度要求很高的鏜床、超精車床、超精磨床以及較大型的數控機床等。

(5)系統的控制精度總高於檢測裝置擴展閱讀

因為開環系統的精度不能很好地滿足數控機床的要求，所以為了保證精度，最根本的辦法是採用閉環控制方式。閉環控制系統是採用直線型位置檢測裝置（直線感應同步器、長光柵等）對數控機床工作台位移進行直接測量並進行反饋控制的位置伺服系統。

木工加工中心| 變壓器絕緣件加工中心|環氧板加工中心 閉環控制系統將數控機床本身包括在位置控制環之內，因此機械繫統引起的誤差可由反饋控製得以消除，但數控機床本身固有頻率、阻尼、間隙等的影響，成為系統不穩定的因素，從而增加了系統設計和調試的困難。

故閉環控制系統的特點是精度較高，但系統的結構較復雜、成本高，且調試維修較難，因此適用於大型精密機床。

6. 自動控制系統的基本要求是（）、 快速性 、 准確性 。

自動控制系統的基本要求是穩定性、快速性 、准確性。受擾動作用前系統處於平衡狀態，受擾動作用後系統偏離了原來的平 衡狀態，如果擾動消失以後系統能夠回到受擾以前的平衡狀態，則稱系統是穩定的。

生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產，大多數是連續性生產，各設備相互關聯，當其中某一設備的工藝條件發生變化時，都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動，偏離了正常的工藝條件。當然自動調節是指不需要人的直接參與。

(6)系統的控制精度總高於檢測裝置擴展閱讀：

在開環控制系統中，系統輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中，基於按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統；由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。

在工業方面，對於冶金、化工、機械製造等生產過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應的控制系統。

在此基礎上通過採用數字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統，以及具有控制與管理雙重功能的過程式控制制系統。在農業方面的應用包括水位自動控制系統、農業機械的自動操作系統等。

7. 數控車床都有什麼系統

按照伺服系統的控制方式，可以把數控系統分為以下幾類：

⑴開環控制數控系統

這類數控系統不帶檢測裝置，也無反饋電路，以步進電動機為驅動元件。CNC裝置輸出的進給指令（多為脈沖介面）經驅動電路進行功率放大，轉換為控制步進電動機各定子繞組依此通電/斷電的電流脈沖信號，驅動步進電動機轉動，再經機床傳動機構（齒輪箱，絲杠等）帶動工作台移動。這種方式控制簡單，價格比較低廉，從70年代開始，被廣泛應用於經濟型數控機床中。

⑵半閉環控制數控系統

位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置（直線位移），由於閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節，由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正，其控制精度不如全閉環控制數控系統，但其調試方便，成本適中，可以獲得比較穩定的控制特性，因此在實際應用中，這種方式被廣泛採用。

⑶全閉環控制數控系統

位置檢測裝置安裝在機床工作台上，用以檢測機床工作台的實際運行位置（直線位移），並將其與CNC裝置計算出的指令位置（或位移）相比較，用差值進行調節控制。這類控制方式的位置控制精度很高，但由於它將絲杠、螺母副及機床工作台這些連接環節放在閉環內，導致整個系統連接剛度變差，因此調試時，其系統較難達到高增益，即容易產生振盪。

(7)系統的控制精度總高於檢測裝置擴展閱讀

從硬體結構上的角度，數控系統到目前為止可分為兩個階段共六代，第一階段為數值邏輯控制階段，其特徵是不具有CPU，依靠數值邏輯實現數控所需的數值計算和邏輯控制，包括第一代是電子管數控系統，第二代是晶體管數控系統，第三代是集成電路數控系統；第二個階段為計算機控制階段，其特徵是直接引入計算機控制，依靠軟體計算完成數控的主要功能，包括第四代是小型計算機數控系統，第五代是微型計算機數控系統，第六代是PC數控系統。

由於上世紀90年代開始，PC結構的計算機應用的普及推廣，PC構架下計算機CPU及外圍存儲、顯示、通訊技術的高速進步，製造成本的大幅降低，導致PC構架數控系統日趨成為主流的數控系統結構體系。PC數控系統的發展，形成了「NC+PC」過渡型結構，既保留傳統NC硬體結構，僅將PC作為HMI。代表性的產品包括FANUC的160i，180i，310i，840D等。

還有一類即將數控功能集中以運動控制卡的形式實現，通過增擴NC控制板卡（如基於DSP的運動控制卡等）來發展PC數控系統。典型代表有美國DELTATAU公司用PMAC多軸運動控制卡構造的PMAC-NC系統。另一種更加革命性的結構是全部採用PC平台的軟硬體資源，僅增加與伺服驅動及I/O設備通信所必需的現場匯流排介面，從而實現非常簡潔硬體體系結構。

8. 數控技術基本知識

數控技術基本知識

大家知道數控這個專業嗎?知道他們的基本知識有哪些嗎?下面，我為大家分享數控技術基本知識，快來看看吧!

問答題：

1、何謂步進電機步距角?步距角的大小與哪些參數有關?

驅動器每給步進電機輸入一個電脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，成為步距角。其大小與電脈沖信號個數成正比。

2、DDA插補中左移規格化的目的是什麼?

使進給速度均勻，提高加工表面質量

3、試用框圖描述逐點比較法軟體插補過程?

4、數控機床有哪些基本部分組成?

機床主體，數控系統(操作面板，輸入、輸出設備，cnc裝置，伺服單元‘驅動裝置和測量裝置，plc機床I/O電路和裝置)，外圍技術

5、逐點比較法插補的四個工作節拍是什麼?

偏差判別，坐標進給，新偏差計算，終點比較。

6、增量式編碼器與絕對式編碼器有何區別?

不同之處在於光電碼盤上碼道的結構和輸出信號類型不同

7、步進電機工作時有哪兩種狀態?

轉動，定位

8、點位控制和連續控制系統各有何特點?

點位：僅實現刀具相對於工件從一點到另一點的精確定位運動;對軌跡不作控制要求;運動過程中不進行任何加工。

連續： 對多個坐標軸同時進行控制，使之協調運動(坐標聯動)，使刀具相對工件按程序規定的軌跡和速度運動，在運動過程中進行連續切削加工

9、說明閉環與半閉環控制系統的不同點?

半閉環：帶有位置檢測裝置，常安裝在伺服電機上或絲杠的端部;不包括絲杠螺母副及機床工作台導軌副等大慣量環節，可獲得穩定的控制特性，而且調試比較方便。

閉環：帶有位置檢測裝置,安裝在機床刀架或工作台等執行部件上，控制精度高;但系統穩定性受到影響,調試困難,且結構復雜、價格昂貴。

10、數控機床坐標軸如何確定?

Z座標軸：平行主軸軸線的進給軸。Z座標正方向規定：刀具遠離工件的方向。xyz軸滿足右手准則。

11、數控系統中插補運算的實質是什麼?

是一種迭代運算。

12、為什麼要對滾珠絲杠螺母副進行預緊?

提高軸向剛度;消隙，提高傳動精度。

13、簡述步進電機的工作原理?

14、為什麼開環伺服系統采以步進電機為驅動元件?

① 可調速、調速范圍大：改變頻率可改變轉速，頻率寬。

② 輸出的角度可控：由脈沖數控制。

③ 靈敏度高：不易受各種干擾因素影響。

④ 輸出精度高：轉動一轉後其轉角誤差為“0”，沒有誤差積累

15、簡述直流伺服電機的PWM調速系統的工作原理?

其原理是通過改變電壓脈沖的寬度，來調整控制電壓V2的平均值，得到不同的控制電壓V2，達到調速的目的

16、簡述永磁交流同步型電動機的SPWM調速系統的工作原理?

a 三相正弦波控制信號：是變頻變幅的三相對稱普通正弦波;

b 三角波發生器：產生三角形載波;

c 三相正弦波控制信號與三角形載波，經SPWM主電路調制後，輸出與三相正弦波控制信號頻率相同的調制波來驅動電機;

d 改變三相正弦波控制信號的頻率，即可改變電機定子的`供電頻率，達到調速目的。

17、步進電機驅動環形分配的目的是什麼?有哪些實現形式?數控系統輸出給步進電機驅動裝置的信號是何形式?

控制定子繞組的通斷，實現步進電機的運行及換向;硬體，軟體兩種實現方式;脈沖信號

18、滾珠絲杠螺母副的傳動特點是什麼?

① 傳動效率高：滾動摩擦阻力小，傳動效率高。

② 剛性好：可採用予緊措施提高軸向剛度。

③ 運動平穩、傳動精度高：採用予緊消隙，提高傳動精度。

④ 使用壽命長：滾動摩擦磨損小。

⑤ 運動具有可逆性，不能自鎖：可將轉動轉變成直線運動，也可將直線運動轉變成轉動

19、齒輪傳動間隙消除方法有哪些?

剛性調整法，柔性調整法

20、卧式車床螺紋傳動鏈是什麼性質的傳動鏈?

外聯系傳動鏈

21、數控加工程序編制的一般過程是什麼?

分析零件圖樣，確定工藝過程;計算運動軌跡和標注幾何尺寸;編制加工程序並初步檢驗;制備控制介質;程序的校驗和試切。

22、數字積分法中進給速度為什麼要採取均勻化措施?

因數字積分法插補時，無論線段長短，均進行同樣次數的累加計算，即插補時間相同。所以，行程長走刀快，行程短走刀慢，造成加工過程中進給速度不均勻，從而直接影響加工的表面質量。因此，進給速度必須進行均勻化處理。

23、增量編碼器(又稱脈沖編碼器)如何測量轉速的大小?

通過脈沖頻率可得軸轉速

24、步進電機的轉角大小、轉速和旋向分別由脈沖的什麼參量決定?

脈沖數量;脈沖頻率;通電順序。

25、什麼是感測器?

能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置。

名詞解釋：

1、機床數控技術： 用數字化信息對機床運動及其加工過程進行控制的一種技術

2、閉環控制系統：

系統的輸出量對系統的控製作用有直接影響的控制系統。帶有位置檢測裝置,安裝在機床刀架或工作台等執行部件上，控制精度高;但系統穩定性受到影響,調試困難,且結構復雜、價格昂貴

3、交流同步電機：

指轉速由所加交流電的頻率確定的那類電動機。

4、步進電機：

是一種將電脈沖信號轉換成角位移的電磁裝置。

5、點位控制系統：

是指數控系統只控制刀具或機床工作台，從一點准確地移動到另一點，而點與點之間運動的軌跡不需要嚴格控制的系統.

6、模態代碼：

一組可相互注銷的代碼，這些代碼一旦被執行，則一直有效，直到被同一組的代碼注銷為止

7、插補計算：

插補計算就是數控裝置根據輸入的基本數據，通過計算，把工件輪廓的形狀描述出來，邊計算邊根據計算結果向各坐標發出進給脈沖，對應每個脈沖，機 床在響應的坐標方向上移動一個脈沖當量的距離，從而將工件加工出所需要輪廓的形狀。

8、感測器：

能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置

9、經濟型數控系統：

從控制方法來看，經濟型數控系統一般是指開環數控系統。主要由微機、進給驅動、主軸驅動、開關量控制、通信介面及軟體等部分組成。

10、數控裝置：

是數控設備的核心主要是將輸入的數據信號進行處理運算，判斷。並發出執行命令分配給伺服系統

11、非模態代碼

只在所規定的程序段中有效，程序段結束時被注銷的指令。

12、脈沖當量：

相對於每一脈沖信號的機床運動部件的位移量稱為脈沖當量

13、標准型數控系統：

標准型數控系統一般是由程序的輸進/輸出設備、通訊設備、微機系統、可編程式控制制器、主軸驅動、進給驅動及位置檢測等組成，功能較為齊全，且控制精度與速度都比較高，通常用於閉環系統。

14、連續控制系統：

是指數控系統能夠對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行嚴格連續控制系統

15、開環控制系統：

是系統的控制輸入不受輸出影響的控制系統。沒有位置檢測裝置，信號單向。結構簡單，製造成本較低，價格便宜, 精度不高

16、准備功能G代碼：

機床的准備功能字。規定機床運動線型、坐標系、坐標平面、補償、暫停等操作。

17、插補計算：

就是數控系統根據輸入的基本數據(如起點、終點等)，通過計算，將工件輪廓的形狀描述出來，邊計算邊根據計算結果向坐標發出進給指令，即稱之為插補計算。

18、步距角：

即在沒有減速齒輪的情況下,對於一個脈沖信號,轉子所轉過的機械角度。 也可以這樣描述：定子控制繞組每改變一次通電方式，稱為一拍。每一拍轉子轉過的機械角度稱之為步距角

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9. 自動控制系統的基本要求是（）、 快速性 、 准確性 。

自動控制系統的基本要求是穩定性、快速性 、准確性。

各種自動控制系統，為了完成一定任務，要求被控量必須迅速而准確地隨給定量變化而變化，並且盡量不受任何擾動的影響。工程上對自動控制系統性能提出了一些要求，主要有以下三個方面：

1、穩定性

所謂系統穩定指受擾動作用前系統處於平衡狀態，受擾動作用後系統偏離了原來的平 衡狀態，如果擾動消失以後系統能夠回到受擾以前的平衡狀態，則稱系統是穩定的

2、准確性

它是對穩定系統穩態性能的要求。穩態性能用穩態誤差來表示，所謂穩態誤差是指系 統達到穩態時被控量的實際值和希望值之間的誤差，誤差越小，表示系統控制精度越高越准確。

3、快速性

這是對穩定系統暫態性能的要求。因為控制系統總是存在慣性，致使系統在擾動量給定量發生變化時，被控量不能突變，要要有—個過渡過程，即暫態過程。

這個暫態過程的過渡時間可能很短。也可能經過一個漫長的過渡達到穩態值，或經過一個振盪過程達到穩態值，這反應了系統的暫態性能。

(9)系統的控制精度總高於檢測裝置擴展閱讀

系統分類

一、按控制原理的不同，自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。

1、開環控制系統

在開環控制系統中，系統輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中，基於按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統；由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。

2、閉環控制系統

閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的，利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制，可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。

二、按給定信號分類，自動控制系統可分為恆值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。

1、恆值控制系統

給定值不變，要求系統輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統。如生產過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統屬於恆值系統。

2、隨動控制系統

給定值按未知時間函數變化，要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛星的雷達天線系統。

3、程序控制系統

給定值按一定時間函數變化。如程式控制機床。

10. 中，可採用哪些措施來提高系統的精度和可靠性

高速、高精度始終是數控技術追求的目標。在高速加工中，必須要求各運動軸能在極短的時間內達到給定的速度並能在高速行程中瞬間准停。如果僅從時間上去考慮縮短過渡過程，而不對機床的加減速動態過程進行合理的控制，必將給機床結構帶來很大的沖擊。隨著計算機匯流排技術越來越成熟，數控系統也由固定模式發展為具有開放性結構高速、高精度始終是數控技術追求的目標。在高速加工中，必須要求各運動軸能在極短的時間內達到給定的速度並能在高速行程中瞬間准停。如果僅從時間上去考慮縮短過渡過程，而不對機床的加減速動態過程進行合理的控制，必將給機床結構帶來很大的沖擊。隨著計算機匯流排技術越來越成熟，數控系統也由固定模式發展為具有開放性結構，能方便用戶進行客制化重組的柔性模式。結合資料庫原理，將影響系統過渡過程的加減速曲線，採用變結構控制方式，能有效提高數控機床的動態性能和穩態精度。變加減速結構控制原理傳統數控系統中，一般由系統程序直接實現單一特定的加減速控制。它無法保證在機床啟停頻繁的情況下，同時滿足高進給速度的瞬間起停和機床運行的平穩性。為解決此問題，一方面要求數控系統能因機而異、因時而異來動態確定加減速控制規律;另一方面，需在控制系統中採用特殊方法來實現這種加減速曲線。本文提出的變加減速結構控制方法採用資料庫原理，將加減速控制分為加減速描述與實施兩部分，並將加減速描述與系統程序相分離。這樣，若要改變系統的加減速控制規律只需獨立地修改加減速描述數據，而不需要修改數控系統程序，從而為用戶提供一種開放的改變加減速曲線新方法。其原理為:將各種理想的加減速曲線事先進行數字式處理，得到其離散化，並以樣板數表的形式存放於數控系統內的加減速曲線庫中。在數控系統軟體中，則設計一條通用的與加減速資料庫內容無關的控制通道，由其獨立完成加減速計算和軌跡控制。該方法的實現原理。加減速曲線庫中存放著各種樣板曲線。系統運行時，首先根據數據處理模塊給出的有關控制數據和來自檢測反饋環節的機床實際運行數據進行加減速分析。如需加減速控制，則通知曲線選擇模塊從加減速曲線庫中選出最合適的加減速曲線，並發出加減速控制指令給加減速計算模塊，由其根據所選定的加減速曲線計算出當前采樣周期的瞬時速度。進一步由插補軌跡計算模塊生成工作台運動軌跡，並發出運動指令送往驅動裝置，最後由驅動裝置以希望的加減速控制規律驅動機床運動，從而使機床運動的動態特性達到最佳。三軸運動工作台組成及特點整個系統以基於「工業PC機+專業運動控制卡」為核心，採用松下數字交流伺服系統構成一個開放式硬體結構。同時配備內容豐富、功能強大的運動函數庫，採用VC++面向對象的編程技術，實現PC機、運動控制卡和伺服驅動器之間的通訊，其結構。PC機主要實現加工程序的輸入、編輯、參數設置、運動狀態顯示以及加減速分析計算等非實時控制。運動控制卡完成各運動軸插補軌跡計算、輸出脈沖/方向運動指令信號以及接收機床上一些與運動控制有關的I/O量輸入。其中，脈沖信號控制電機所走的步數，方向信號控制電機正反轉，以實現三軸的位置控制。X軸、Y軸、Z軸原點、限位檢測是通過一組機械開關來實現，原點檢測開關用來生成用戶三維運動系統坐標系原點，限位檢測開關確保每軸工作行程極限。這些狀態信號經邏輯電平整形電路、光電隔離電路後送入運動控制卡狀態寄存器中，由CPU隨時讀出，達到對I/O狀態信號的檢測。在硬體上，由於採用了光電隔離措施，這樣，既隔離了外設對內部數字系統的干擾，又能有效地防止過電壓、過電流等外界突發事件對計算機系統的損壞，大大提高了系統的控制精度和可靠性。本系統充分發揮了PC機軟體資源豐富和計算速度快的優點，吸收CAD/CAM的特點，在利用造型軟體生成零件圖後，再利用數控系統轉化為加工G代碼，將指令G代碼與機床實際位置進行分析比較產生瞬時速度，然後由板卡將其解釋為運動軌跡控制函數，最後通過調用運動函數庫內的插補程序段，輸出脈沖和方向信號，控制半閉環位置伺服系統帶動工作台運轉，實現所希望的空間軌跡路徑動態特性和穩態精度。基於松下交流伺服電機驅動器半閉環位置控制的實現在松下伺服驅動器接線端子上，PULS1、SIGN1分別與運動控制器的脈沖信號和方向信號相連，PULS2、SIGN2接+5V信號，形成集電極開路的位置傳輸信號。COM+，COM-分別接+15V電源正負端。SRV-ON與COM-相連。這樣，就完成了位置控制模式下的基本連線。其它連線可根據系統的需要進行適當連接。參數設置通過觸摸面板進行，控制方式選擇置為位置控制，轉矩限制置為輸入無效，驅動禁止置為輸入無效，指令脈沖輸入方式選擇置為脈沖/符號方式，指令脈沖禁止置為輸入無效。每轉輸出脈沖數置為2500。電子齒輪比可根據實際需要進行設置。由於伺服電機通過聯軸器與工作台的滾株絲杠相連，機械剛性高，將自動增益調整時，機械剛性置為9，保證整個傳動系統的高速響應性。增益參數採用自動調整方式:按照預定(內部設定)的模式使電機加速和減速，從所需轉矩計算負荷的慣量，然後根據慣量，自動地決定適當的增益。其它參數按出廠時的預設設置。由於傳動機構採用了半閉環交流伺服驅動，控制精度和運行速度得到極大的提高，大大提高了產品的性價比。在位置控制方式下，伺服驅動器接收運動控制器發出的位置指令信號(脈沖/方向)，送入脈沖列形態，經電子齒輪分倍頻後，在偏差可逆計數器中與反饋脈沖信號比較後形成偏差信號。反饋脈沖是由光電編碼器檢測到電機旋轉時所產生的實際脈沖數，經四倍頻後產生的。位置偏差信號經位置環的復合前饋控制器調節後，形成速度指令信號。速度指令信號與速度反饋信號(與位置檢測裝置相同)比較後的偏差信號經速度環比例積分控制器調節後產生電流指令信號，在電流環中經矢量變換後，由SPWM輸出轉矩電流，控制交流伺服電機的運行。位置控制精度由光電編碼器每轉產生的脈沖數控制。它分增量式光電編碼器和絕對式光電編碼器。增量式編碼器構造簡單，易於掌握，平均壽命長，解析度高，實際應用較多。本系統採用的是增量式光電編碼器。絕對式光電編碼器按二進制編碼輸出，信號線多，由於精度取決於位數，所以高解析度不易得到。但是這種編碼器即使不動時也能輸出絕對角度信息，主要用於全閉環高級數控機床中。結語合理的自動加減速控制是保證高速運動系統動態性能和穩態精度的重要環節。傳統的基於固定曲線的自動加減速控制由於缺乏柔性，不易保證在機床運行平穩的前提下，實現以過渡過程時間最短為目標的最優加減速控制規律，難以滿足高速加工對精度的要求。採用變加減速結構，利用系統的開放性，將加減速描述與數控系統程序相分離，使得改變系統加減速性能時只需獨立地修改加減速描述數據，它可方便地用實時離散資料庫來實現。這樣，系統可按實際情況改變升降速控制曲線，保證機床運行的平滑性，是一種適合於高速加工的柔性自動加減速控制方式。