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2432【數(shù)控機(jī)床電氣控制】課程習(xí)題分析與詳解(二)
數(shù)控機(jī)床電氣控制課程習(xí)題分析與詳解（二）
1．?dāng)?shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)由哪幾部分組成?
答：數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的基本組成包括輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電氣邏輯控制裝置、位置檢測(cè)裝置。
2. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是什么?
答：伺服驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體之間的電氣聯(lián)系環(huán)節(jié)。伺服系統(tǒng)的作用就是將進(jìn)給位移量等信息轉(zhuǎn)換成機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，數(shù)控系統(tǒng)要求伺服系統(tǒng)正確、快速地跟隨進(jìn)給控制信息，執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向指定的位置運(yùn)動(dòng)。
3. 數(shù)控機(jī)床按被
2、控對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡分為哪幾類?
答：1）點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床
點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置只要求能夠精確地控制從一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)到另一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的定位精度，而不管是按什么軌跡運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)過程中不進(jìn)行任何加工。
2）直線控制的數(shù)控機(jī)床
直線控制數(shù)控機(jī)床一般要在兩點(diǎn)間移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行加工，所以不僅要求有準(zhǔn)確的定位功能，還要求從一點(diǎn)到另一點(diǎn)之間按直線規(guī)律運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制。
3）輪廓控制的數(shù)控機(jī)床
輪廓控制又稱連續(xù)控制，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床具有輪廓控制功能。其特點(diǎn)是能同時(shí)控制兩個(gè)以上的軸，具有插補(bǔ)功能。它不僅控制起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，而且要控制加工過程中每一點(diǎn)的位置和速度，加工
3、出任意形狀的曲線或曲面組成的復(fù)雜零件。
4. 試簡(jiǎn)述數(shù)控裝置的組成。
答：目前的數(shù)控裝置都是基于微型計(jì)算機(jī)的硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)其功能，所以稱之為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置。它一方面具有一般微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如中央處理單元（CPU）、總線、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口等；另一方面又具有數(shù)控機(jī)床完成特有功能所需要的功能模塊和接口單元，如手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入（MDI）接口、PLC接口、紙帶閱讀機(jī)接口等。
CNC裝置在上述硬件基礎(chǔ)上必須編寫相應(yīng)的系統(tǒng)軟件來指揮和協(xié)調(diào)硬件的工作，兩者缺一不可。CNC裝置的軟件由管理軟件和控制軟件兩部分組成。
5. 數(shù)控裝置硬件結(jié)構(gòu)是如何分類的？
4、
答：數(shù)控裝置是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的核心，其硬件結(jié)構(gòu)按CNC裝置中各印刷電路板的插接方式可以分為大板式結(jié)構(gòu)和功能模塊式結(jié)構(gòu)；按CNC裝置硬件的制造方式，可以分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)；按CNC裝置中微處理的個(gè)數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。
6. 數(shù)控系統(tǒng) I/O接口電路的主要任務(wù)是什么？
答：1）實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配。
2）改變數(shù)據(jù)傳送方式。
3）進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。
4) 防止干擾
7. 數(shù)控裝置軟件結(jié)構(gòu)類型有哪幾種？并對(duì)每種結(jié)構(gòu)類型簡(jiǎn)要進(jìn)行說明。
答：1)前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)
前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)適合于采用集
5、中控制的單微處理器CNC裝置，在這種軟件結(jié)構(gòu)中，CNC系統(tǒng)軟件由前臺(tái)和后臺(tái)程序組成，前臺(tái)程序?yàn)閷?shí)時(shí)中斷程序，承擔(dān)了幾乎全部的實(shí)時(shí)功能，這些功能都與機(jī)床動(dòng)作直接相關(guān)，如位置控制、插補(bǔ)、輔助功能處理、監(jiān)控、面板掃描及輸出等。后臺(tái)程序主要用來完成準(zhǔn)備工作和管理工作，包括輸入、譯碼、插補(bǔ)準(zhǔn)備及管理等，通常稱為背景程序。
2)中斷型軟件結(jié)構(gòu)
中斷型軟件結(jié)構(gòu)沒有前后臺(tái)之分，除了初始化程序外，根據(jù)各控制模塊實(shí)時(shí)的要求不同，把控制程序安排成不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序，整個(gè)軟件是一個(gè)大的多重中斷系統(tǒng)，系統(tǒng)的管理功能主要通過各級(jí)中斷服務(wù)程序之間的通信來實(shí)現(xiàn)。
3)模塊型軟件結(jié)構(gòu)
在數(shù)控系統(tǒng)中為
6、了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性和并行性的控制任務(wù)，多微處理器結(jié)構(gòu)越來越多地被使用，從而使數(shù)控裝置功能進(jìn)一步增強(qiáng)，處理速度更快，結(jié)構(gòu)更加緊湊。它更適合于多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度和高效率的數(shù)控系統(tǒng)要求。
多微處理器CNC裝置一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)微處理器分擔(dān)各自的任務(wù)，形成特定的功能模塊，相應(yīng)的軟件也模塊化，形成功能模塊型軟件結(jié)構(gòu)，固化在對(duì)應(yīng)的硬件功能模塊中，各功能模塊之間有明確的硬、軟件接口。
8. 什么是數(shù)控系統(tǒng)的干擾？
答：數(shù)控系統(tǒng)的干擾一般是指那些與信號(hào)無關(guān)的，在信號(hào)輸入、傳輸和輸出過程中出現(xiàn)的一些不確定的有害的電氣瞬變現(xiàn)象。這些瞬變現(xiàn)象會(huì)使數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在傳輸過程中發(fā)生變
7、化，增大誤差，使局部裝置或整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，引起故障。
9. 影響數(shù)控系統(tǒng)的干擾源來自哪幾個(gè)方面？
答：1)電磁波干擾
2)供電線路的干擾
3)信號(hào)傳輸干擾
10. 如圖所示，說明變頻器中的控制電路接線與主電路相交時(shí)，如何才能避免主電路對(duì)控制電路的干擾？
答：變頻器中的控制電路（其它電器控制電路亦如此）接線要距離電源線至少100rnm以上，兩者絕對(duì)不可放在同一個(gè)導(dǎo)線槽內(nèi)。另外，控制電路配線與主電路配線相交時(shí)要成直角相交，控制電路的配線應(yīng)采用屏蔽雙絞線。
11. 數(shù)控機(jī)床常用的抗干擾措施有哪些？
答：1）減少
8、供電線路干擾
2）減少機(jī)床控制中的干擾
3）屏蔽
4）保證“接地”良好
12. 數(shù)控機(jī)床為什么要保證“接地”良好？其地線系統(tǒng)有哪三種？
數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)
答：“接地”是數(shù)控機(jī)床安裝中一項(xiàng)關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”這條途徑對(duì)機(jī)床起作用的，所以，數(shù)控機(jī)床一定要保證“接地”良好。
數(shù)控機(jī)床的地線系統(tǒng)有這樣三種：
1)信號(hào)地用來提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電位（0V）。
2)框架地是以安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)，它是裝置的面板、單元的外殼、操作盤及各裝置間接口的屏蔽線。
3)系統(tǒng)地是將框架地與大地相連接。
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電大《數(shù)控機(jī)床電氣控制》課程習(xí)題分析與詳解(二)
