黄兴 如有错误敬请原谅
解：V=0.01×60×10/(80×10-6)=0.75m/min
4. 目前应用的插补方法分为哪几类？各有何特点？
答：(1) 基准脉冲插补:基准脉冲插补又称脉冲增量插补，这类插补算法是以脉冲形式输出，每插补运算一次，最多给每一轴一个进给脉冲。把每次插补运算产生的指令脉冲输出到伺服系统，以驱动工作台运动，每发出一个脉冲，工作台移动一个基本长度单位，也叫脉冲当量，脉冲当量是脉冲分配的基本单位。
*常用方法：逐点比较法；数字积分法
(2) 数据采样插补:数据采样插补又称时间增量插补，这类算法插补结果输出的不是脉冲，而是标准二进制数。根据程编进给速度，把轮廓曲线按插补周期将其分割为一系列微小直线段，然后将这些微小直线段对应的位置增量数据进行输出，以控制伺服系统实现坐标轴的进给。 *常用方法：直线函数法；扩展DDA数据采样法 5. 用逐点比较法加工第一象限直线，起点O（0，0），终点C（5， 3），写出插补过程，并绘出插补轨迹。 解：∑=5+3=8
序号 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别 起点 F0=0 ∑=8 1 F0=0 +X F1=F0-Y1=-3 7 2 F1<0 +Y F2=F1+X1=2 6 3 F2>0 +X F3=F2-Y1=-1 5 4 F3<0 +Y F4=F3+X1=4 4 5 F4>0 +X F5=F4-Y1=1 3 6 F5>0 +X F6=F5-Y1=-2 2 7 F6<0 +Y F7=F6+X1=3 1 8 F7>0 +X F8=F7-Y1=0 0 图略
6. 加工圆心在坐标原点，半径为5的一段逆圆弧CD，起点C（-4，3），终点D（4，3），试用逐点比较法进行圆弧插补，写出插补过程，并绘出插补轨迹。 解：∑=28
序号 偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判别 起点 F0=0 X0=-4 Y0=3 ∑=28 1 F0=0 -Y F1=F0-2Y0+1= -5 X1=-4 Y1=2 27 2 F1<0 -X F2=F1-2X1+1=4 X2=-5 Y2=2 26 3 F2>0 -Y F3=F2-2Y2+1=1 X3=-5 Y3=1 25 4 F3>0 -Y F4=F3-2Y3+1=0 X4=-5 Y4=0 24 5 F4=0 +X F5=F4+2X4+1=-9 X5=-4 Y5=0 23 6 F5<0 -Y F6=F5-2Y5+1=-8 X6=-4 Y6=-1 22 7 F6>0 -Y F7=F6-2Y6+1=-5 X7=-4 Y7=-2 21 8 F7>0 -Y F8=F7-2Y7+1=0 X8=-4 Y8=-3 20 9 F8=0 +X F9=F8+2X8+1=-7 X9=-3 Y9=-3 19 10 F9<0 -Y F10=F9-2Y9+1=0 X10=-3 Y10=-4 18 11 F10=0 +X F11=F10+2X10+1=-5 X11=-2 Y11=-4 17 12 F11<0 -Y F12=F11-2Y11+1=4 X12=-2 Y12=-5 16 13 F12>0 +X F13=F12+2X12+1=1 X13=-1 Y13=-5 15
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14 F13>0 +X F14=F13+2X13+1=0 X14=0 Y14=-5 14 15 F14=0 +Y F15=F14+2Y14+1=--9 X15=0 Y15=-4 13 16 F15<0 +X F16=F15+2X15+1=-8 X16=1 Y16=-4 12 17 F16<0 +X F17=F16+2X16+1=-5 X17=2 Y17=-4 11 18 F17<0 +X F18=F17+2X17+1=0 X18=3 Y18=-4 10 19 F18=0 +Y F19=F18+2Y18+1=-7 X19=3 Y19=-3 9 20 F19<0 +X F20=F19+2X19+1=0 X20=4 Y20=-3 8 21 F20=0 +Y F21=F20+2Y20+1=-5 X21=4 Y21=-2 7 22 F21<0 +X F22=F21+2X21+1=4 X22=5 Y22=-2 6 23 F22>0 +Y F23=F22+2Y22+1= 1 X23=5 Y23=-1 5 24 F23<0 +Y F24=F23+2Y23+1=0 X24=5 Y24=0 4 25 F24=0 -X F25=F24-2X24+1=-9 X25=4 Y25=0 3 26 F25<0 +Y F26=F25+2Y25+1=-8 X26=4 Y26=1 2 27 F26<0 +Y F27=F26+2Y26+1=-5 X27=4 Y27=2 1 28 F27<0 +Y F28=F27+2Y27+1=0 X28=4 Y28=3 0 图略
7. 设有第一象限的直线OE，如图起点为O（0，0），终点为E(5，6)，累加器与寄存器的位数为三位，请用DDA法对其进行插补，写出插补过程，并绘出插补轨迹。 解：最大允许寄存数值为7
累加次数 X积分器 Y积分器 终点计数器 Jvx Jrx ?X Jvy Jrx ?Y Je 0 5 0 6 0 0 1 5 0+5 6 0+6 1 2 5 5+5=8+2 1 6 6+6=8+4 1 2 3 5 2+5+7 6 4+6=8+2 1 3 4 5 7+5=8+4 1 6 6+2=8 1 4 5 5 4+5=8+1 1 6 0+6 5 6 5 5+1 6 6+6=8+4 1 6 7 5 5+6=8+3 1 6 6+4+8+2 1 7 8 5 3+5=8 1 6 6+2=8 1 8 图略
8、DDA插补时合成进给速度V与脉冲源速度Vg有何关系？说明了什么。 答;V=
VgL/M
说明：合成进给速度V与脉冲源速度Vg和被插补直线长度L乘积成正比，与累加次数成反比。
9、以直线函数法直线插补为例，说明数据采样插补原理。 答：P85
第4章
1、试用框图说明CNC装置的组成原理，并解释各部分的作用。
答：由硬件和软件组成。 硬件结构中，中央处理器单元CPU实施对整个系统的运算控制和管理。存储器用于储存系统软件和零件加工程序，以及运算的中间结果等，输入、输出接口
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用来交换数控装置和外部的信息，MDI/CRT接口完成手动数据输入和将信息显示在CRT上，位置控制部分包括对主轴驱动的控制，通过伺服系统提供功率、扭矩的输出，还包括对进给坐标的控制。 软件结构中包括管理软件和控制软件两大类。管理软件由零件程序的输入、输出程序，显示程序和诊断程序等组成。控制软件由译码程序，刀具补偿计算程序，速度控制程序，插补运算程序和位置控制程序等组成。
2、CNC装置分为哪几种类型？每种类型有什么特点？
答：单片机数控装置、单CPU数控装置、多CPU数控装置、基于PC的数控装置。
第5章
1. 数控机床对位置检测装置的要求有哪些？ 答：要求：（1） 工作可靠，抗干扰能力强；（2） 满足精度和速度的要求；（3）易于安装，维护方便，适应机床工作环境； 成本低。
2. 分析感应同步器与旋转变压器的结构特点。
答：感应同步器：按其结构特点一般分为直线式和旋转式两种：直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，用于直线位移测量。旋转式感应同步器由转子和定子组成，用于角位移测量。旋转变压器：输出电压信号与转子转角成一定函数关系的控制微电机, 旋转变压器是一种角位移测量装置，由定子和转子组成。旋转变压器的工作原理与普通变压器基本相似，其中定子绕组作为变压器的一次侧，接受励磁电压。转子绕组作为变压器的二次侧，通过电磁耦合得到感应电压，只是其输出电压大小与转子位置有关。 3. 叙述鉴相方式和鉴幅方式工作的感应同步器的工作原理。 答：P149\\P151
4. 试述光栅检测装置的工作原理。
答：当指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一小角度放置时，两光栅尺上线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内黑线重叠，形成黑色条纹，其它部分为明亮条纹，这种明暗相间的条纹称为莫尔条纹。莫尔条纹与光栅线纹几乎成垂直方向排列。严格地说，是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。
5. 在卧式数控加工中心上，用光栅检测装置测量工作台的位移，若采用100线/mm的光栅和十倍频电路配合，可达到多高的分辨率？ 解：0.001
6. 若光栅刻线密度为50线/mm，两块光栅线纹夹角为1.14?，则莫尔条纹宽度为多少？ 解：0.2/1.14=0.175
第6章
1. 进给伺服系统由哪几部分组成？
答：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件 2. 进给伺服系统的作用是什么？ 答：进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。
3. 对伺服系统的要求有哪些？
答：数控机床对伺服系统的基本要求：1、精度高 2、快速响应特性好 3、调速范围宽4、低速大转矩 5、稳定性好
4. 试述开环控制步进式伺服系统的工作原理。
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答：开环伺服系统是指不带位置反馈装置的控制方式。开环控制具有结构简单和价格低廉等优点。
5. 步进电动机的主要性能指标有哪些？ 答：（1）调运范围宽且有良好的稳定性，低速时的速度平稳性（2）电机应具有大的、较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求（3）反应速度快，电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度(400rad / s2以上)。（4）能承受频繁的起动、制动和正反转。
6. 步进电动机驱动线路由哪些部分组成？各部分有何功用？ 答：驱动控制电路由环形分配器和功率放大器组成。环形分配器是用于控制步进电机的通电方式的，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按照一定的顺序和分配方式加到功率放大器上，控制各相绕组的通电、断电。功率放大器的作用是将环形分配器发出的电平信号放大至几安培到几十安培的电流送至步进电机各绕组，每一相绕组分别有一组功率放大电路。 7. 某开环控制数控机床的横向进给传动结构为，步进电动机经齿轮减速后，带动滚珠丝杠螺母，驱动工作台移动。已知横向进给脉冲当量为0.005mm/脉冲，齿轮减速比是2.5，滚珠丝杠基本导程为6 mm，问三相步进电动机的步距角为多少？步进电动机转子有80个齿，应该采用怎样的通电方式，写出通电顺序。
解：步距角=360×0.005××2.5/6=0.75 K=360/(0.9×80×3)=2 三相六拍步进电机 A AC C BC B BA A
第7章
1、机床数控化改造的意义？
答：减少投资额，交货期短、力学性能稳定可靠，但结构受限、略 2、机床数控化改造的内容与步骤？ 略
3、机械部分与电气部分改造的主要内容？ 略
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机床数控技术课后答案(胡占齐版)
