1、第三单元 数控机床控制技术与系统检修 测试题 102 页一、填空题(请将正确的答案填在横线空白处 )1机床数字控制的核心问题，就是如何控制（ 刀具 ）或工件的运动。2软件插补的算法分为（ 脉冲增量 ）插补和（ 数据采样 ）插补两种。3，脉冲增量插补适用于控制精度和进给速度较低的（ 开环 ）数控系统。4数据采样插补适用于（ 闭环 ）数控系统。5数控机床的插补方式有（ 软件 ）插补和（ 硬件 ）插补。6机床要求主轴在很宽范围内速度（ 连续可调 ） ，并在各种速度下提供足够的（ 切削功率 ） 。7数控机床主轴传动系统按其所使用的电动机来分，分为（ 直流 ）主轴传动系统（ 交流 ）主轴传动系统两大类。
2、 8直流主轴传动系统中又分（ 晶闸管整流 ）方式和（ 晶体管脉宽 ）方式两种。9主轴电动机在定子上除了有主励磁绕组、换向绕组之外，为了改善换向，还加了（ 补偿绕组 ） 。10直流主轴传动系统多采用晶闸管调速的方式，其控制电路使用双环调速系统，其内环为（ 电流 ）环，外环为（ 速度 ）环。 11直流主轴电动机转速从最小值到额定值时采用（ 电枢电压调压调速 ） ，实现恒转矩控制，从额定值到最大值时采用（ 弱磁 ）调速，实现恒功率控制。12交流主轴传动的控制方式有（ 速度 ）控制和（位置）控制两种。 13数控机床的进给伺服系统按驱动方式有（ 液压 ）进给伺服系统和（ 电气 ）进给伺服系统两类。二、判
3、断题(下列判断正确的请打 “” ，错误的打： )1逐点比较插补方法是以阶梯折线来逼近直线和圆弧等曲线的，只要把脉冲当量取得足够小，就可以达到一定的加工精度要求。 （ ）2数控机床主轴传动系统，既有直流主轴传动系统，又有交流主轴传动系统。 （ ）3数控机床对交流主轴电动机性能要求与普通异步电动机是相同的。 （ ）4交流主轴控制单元只有数字式的，没有模拟式的。 （ ）5步进电动机的环形脉冲分配既可以采用硬件脉冲分配方式，也可以采用软冲分配方式。冲分配方式。 （ ）6在步进电动机伺服驱动系统中，用输入指令脉冲的数量、频率和方向来分别控制执行部件的位移量、移动速度和移动方向，从而实现对位移控制的要求。
4、 ( )7经济型数控系统中进给伺服系统一般为步进电动机伺服系统。 ( )8在绝对式位置测量中，任一被测点的位置都由一个固定的坐标原点算起，每一被测点都有一个相对于原点的测量值。 ( )9感应同步器是一种电磁式位置检测装置。 ( )10感应同步器中，在定尺上是分段绕组，而在滑尺上则是连续绕组。 ( )11，感应同步器通常采用滑尺加励磁信号，而由定尺输出位移信号的工作方法。( )12标准直线感应同步器定尺安装面的直线度，每 250m 不大于 05m 。 ( )13磁栅是以没有导条或绕组的磁波为磁性标度的位置检测元件，这就是磁尺独有的最大特点。 ( )14磁通响应型磁头的一个显著特点是在它的磁路中设
5、有可饱和的铁心，并在铁心的可饱和段上绕有励磁绕组，用可饱和铁心的磁性原理来实现位置检测。 ( )15当磁通响应型拾磁磁头的励磁绕组中通人交变励磁电流时，在其拾磁线圈中可以得到与交变励磁电流同频率的输出信号。 ( )16辨向磁头装置通常设置有一定间距的两组磁头，根据两组磁头输出信号的超前和滞后，可以确定磁头在磁性标尺上的移动方向。 ( )17光栅是一种光电式检测装置，它利用光学原理将机械位移变换成光学信息，并应用光电效应将其转换为电信号输出。 ( )18光栅测量中，标尺光栅与指示光栅应配套使用，它们的线纹密度必须相同。( )19选用光栅尺时，其测量长度要略低于工作台最大行程。 ( )20光栅的线
6、纹相交存在一个微小的夹角，由于挡光效应或光的衍射，在与光栅线纹大致平行的方向上产生明暗相间的条纹，这就是“莫尔条纹” 。 ( )21利用莫尔条纹，光栅能把其栅距变换成放大了若干倍的莫尔条纹节距。( )22莫尔条纹的移动与两光栅尺的相对移动有一定的对应关系，当两光栅尺每相对移动一个栅距时，莫尔条纹便相应地移动一个莫尔条纹节距。 ( )23由于莫尔条纹是由许多条线纹共同干涉形成的，所以它对光栅的栅距误差具有平均作用，因而可以消除个别光栅栅距不均匀对测量所造成的影响。 ( )三、单项选择题(下列每题的选项中，只有 1 个是正确的，请将其代号填在横线空白处)1 逐点比较法插补过程的第二步是( C )。
7、A偏差计算 B偏差判别 C 进给 D终点判别2直流主轴电动机采用的励磁方式为( A )。A他励 B串励 C 并励 D复励3交流主轴电动机多采用( A )电动机。A笼形异步 B绕线式异步 C同步 D、特种4强电柜的空气过滤器( B )应清扫一次。 A每周 B、每月 C 每季度 D每年 5主轴电动机( A )应作电动机电刷的清理和检查、换向器检查。A至少每三个月 B至少每半年 C至少每年 D至少每两周6标准式直线感应同步器定尺的节距为( D )。A05 mm B1 mm C15 mm D2 mm7磁栅的拾磁磁头为磁通响应型磁头，为了辨向，它有( B )磁头。A一组 B两组 C 三组 D四组8在数控
8、机床的位置数字显示装置中，应用最普遍的是( A )A九感应同步器数显 B磁栅数显C光栅数显度 D旋转变压器数显9莫尔条纹的移动方向与两光栅尺相对移动的方向( B )。A平行 B垂直C保持一个固定的角度 D无关10使用光栅时，考虑到( C )，最好将尺体安装在机床的运动部件上，而读数头则安装在机床的固定部件上。A读数精度 B安装方便 C 使用寿命 D节省资金四、多项选择题(下列每题的选项中，至少有 2 个是正确的，请将其代号填在横线空白处)1逐点比较法的特点有( BCDEF )。 A简单易学 B运算直观 C输出脉冲的速度变化小D插补误差小于一个脉冲当量 E输出脉冲均匀 F调节方便2直流主轴电动机
9、与普通直流电动机的区别有( ABE )。A采用加强强度的结构 B加强冷却措施 C 采用无刷结构D没有换向绕组 E采用密封式结构 F调速方便3数控机床最适用于( ACE )类型零件的加工。A复杂 B。体积大 C 高精度D重量大 E多种批量 F单件小批量五、简答题 1。在逐点比较法插补中，完成一步进给要经哪 4 个工作节拍? 72 页答：(1) 偏差判别，即判别加工点相对于规定的零件图形轮廓的偏差位置，以决定进给方向。(2) 坐标进给，即根据偏差判别的结果，控制相应的坐标进给一步，使加工点向规定的轮廓靠拢，以缩小偏差。(3) 偏差计算，即进给一步后，计算新加工点与规定的轮廓的新偏差，为下一次偏差判
10、别作准备。(4) 终点判别，即判别加工点是否到达终点，若已到终点，则停止插补，否则再继续按此四个节拍继续进行插补。2。直流主轴传动系统有什么特点? 78 页答：1)简化变速机构。变速时间短；可以提高加工质量和加工效率. 进一步提高可靠性。2)适合工厂环境的全封闭结构。3)主轴电动机采用特殊的热管冷却系统，外形小。4)驱动方式性能好。5)主轴控制功能强，容易与数控系统配合。6)纯电式主轴定位控制功能。故无需机械定位装置，可进一步缩短定位时间。3交流主轴传动系统有什么特点? 79 页答：交流主轴传动系统分为模拟式(模拟接口) 和数字式(串行接口)两种，系统的特点如下。1)振动和噪声小。2)采用了再
11、生制动控制功能。可将电动机能量反馈回电网。3)交流数字式传动系统控制精度高。4)交流数字式传动系统采用参数设定的方法调整电路状态。所以比电位器调整准确，设定灵活，范围广，且 可以无级设定。4数控机床对进给伺服系统有什么要求? 83 页答：(1)传动精度高；(2)响应速度快。(3)调速范围宽。(4)在低速时具有大转矩。(5) 要求伺服电动机具有高的精度、快的响应、宽的调速和大的输出转矩等特点。(6) 无爬行现象。5数控机床进给伺服系统是如何分类的? 83 页答： (1)按数控机床进给伺服系统的结构形式可分为开环、闭环、半闭环和复合闭环。由于半闭环电路中非线性因素少，容易整定，通过补偿来提高位置控
12、制精度比较方便。电气控制部分与执行机械相对独立，系统通用性强，因而得到广泛的应用。(2)根据机床进给伺服系统发展经历的阶段可分为开环的步进电动机系统阶段、直流伺服系统阶段和交流伺服系统阶段。 6光栅的莫尔条纹具有哪些重要特性? 电工技师题库答：莫尔条纹移过的条数与两光栅尺相对移过的栅距数相对应；莫尔条纹移动的方向与两光栅尺相对移动方向相垂直；莫尔条纹的间距是放大了的光栅栅距；莫尔条纹具有对光栅刻线的平均效应。7动态响应型磁头和静态响应型磁头有何区别? 电工技师题库答：动态响应型(即速度响应型 )磁头仅有一个输出线圈，只有当磁头相对于磁栅做匀速直线运动时输出的电信号才有用，其输出信号频率与磁栅信
13、号频率一致；而静态响应型(即磁通响应型) 磁头有励磁线圈和输出线圈各一组，不管其是否运动，输出线圈均有输出电压信号，并且磁通响应型磁头输出信号频率是磁栅信号频率的两倍。8数控机床对位置检测装置的要求是什么? 电工技师题库 和 93 页电工技师题库答：数控机床对位置检测装置的要求是能满足运动速度和精度的要求、工作可靠、使用维护方便和经济耐用。93 页答：数控机床要求位置检测装置具有高的可靠性和抗干扰性，能够满足精度与速度的要求，成本低且便于维修。一般来说，对于大型数控机床，以满足速度要求为主而对于中小型和高精度数控机床，以满足精度要求为主。选择测量系统的分辨率或脉冲当量时，一般要求比加工精度高一个数量级。 六计算题欲加工一直线 OE，起点在原点终点坐标为 E(5，4) ，脉冲当量为 1，写出用逐点比较法进行插补运算的过程，并画出直线插补走步轨迹。
