電大《數(shù)控機床電氣控制》課程習題分析與詳解(二)

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1、 2432【數(shù)控機床電氣控制】課程習題分析與詳解(二) 　　數(shù)控機床電氣控制課程習題分析與詳解（二） 　　1．數(shù)控機床控制系統(tǒng)由哪幾部分組成? 　　答：數(shù)控機床控制系統(tǒng)的基本組成包括輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機床電氣邏輯控制裝置、位置檢測裝置。 　　 　　2. 進給伺服系統(tǒng)的作用是什么? 　　答：伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu)，是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電氣聯(lián)系環(huán)節(jié)。伺服系統(tǒng)的作用就是將進給位移量等信息轉(zhuǎn)換成機床的進給運動，數(shù)控系統(tǒng)要求伺服系統(tǒng)正確、快速地跟隨進給控制信息，執(zhí)行機械運動，驅(qū)動工作臺向指定的位置運動。 　　 　　3. 數(shù)控機床按被

2、控對象運動軌跡分為哪幾類? 　　答：1）點位控制的數(shù)控機床 　　點位控制數(shù)控機床的數(shù)控裝置只要求能夠精確地控制從一個坐標點到另一個坐標點的定位精度，而不管是按什么軌跡運動，在移動過程中不進行任何加工。 　　2）直線控制的數(shù)控機床 　　直線控制數(shù)控機床一般要在兩點間移動的同時進行加工，所以不僅要求有準確的定位功能，還要求從一點到另一點之間按直線規(guī)律運動，而且對運動的速度也要進行控制。 　　3）輪廓控制的數(shù)控機床 　　輪廓控制又稱連續(xù)控制，大多數(shù)數(shù)控機床具有輪廓控制功能。其特點是能同時控制兩個以上的軸，具有插補功能。它不僅控制起點和終點位置，而且要控制加工過程中每一點的位置和速度，加工

3、出任意形狀的曲線或曲面組成的復雜零件。 　　 　　4. 試簡述數(shù)控裝置的組成。 　　答：目前的數(shù)控裝置都是基于微型計算機的硬件和軟件來實現(xiàn)其功能，所以稱之為計算機數(shù)控（CNC）裝置。它一方面具有一般微型計算機的基本結(jié)構(gòu)，如中央處理單元（CPU）、總線、存儲器、輸入/輸出接口等；另一方面又具有數(shù)控機床完成特有功能所需要的功能模塊和接口單元，如手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）接口、PLC接口、紙帶閱讀機接口等。 　　CNC裝置在上述硬件基礎上必須編寫相應的系統(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)和個人計算機式結(jié)構(gòu)；按CNC裝置中微處理的個數(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是什么？ 　　答：1）實現(xiàn)和不同外設的速度匹配。 　　2）改變數(shù)據(jù)傳送方式。 　　3）進行電平轉(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？并對每種結(jié)構(gòu)類型簡要進行說明。 　　答：1)前后臺型軟件結(jié)構(gòu) 　　前后臺型軟件結(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)軟件由前臺和后臺程序組成，前臺程序為實時中斷程序，承擔了幾乎全部的實時功能，這些功能都與機床動作直接相關，如位置控制、插補、輔助功能處理、監(jiān)控、面板掃描及輸出等。后臺程序主要用來完成準備工作和管理工作，包括輸入、譯碼、插補準備及管理等，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)沒有前后臺之分，除了初始化程序外，根據(jù)各控制模塊實時的要求不同，把控制程序安排成不同級別的中斷服務程序，整個軟件是一個大的多重中斷系統(tǒng)，系統(tǒng)的管理功能主要通過各級中斷服務程序之間的通信來實現(xiàn)。 　　3)模塊型軟件結(jié)構(gòu) 　　在數(shù)控系統(tǒng)中為

6、了實現(xiàn)實時性和并行性的控制任務，多微處理器結(jié)構(gòu)越來越多地被使用，從而使數(shù)控裝置功能進一步增強，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)，每個微處理器分擔各自的任務，形成特定的功能模塊，相應的軟件也模塊化，形成功能模塊型軟件結(jié)構(gòu)，固化在對應的硬件功能模塊中，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無關的，在信號輸入、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方面？ 　　答：1)電磁波干擾 　　2)供電線路的干擾 　　3)信號傳輸干擾 　　 　　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，如何才能避免主電路對控制電路的干擾？ 　　 　　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，兩者絕對不可放在同一個導線槽內(nèi)。另外，控制電路配線與主電路配線相交時要成直角相交，控制電路的配線應采用屏蔽雙絞線。 　　 　　11. 數(shù)控機床常用的抗干擾措施有哪些？ 　　答：1）減少

8、供電線路干擾 　　2）減少機床控制中的干擾 　　3）屏蔽 　　4）保證“接地”良好 　　 　　12. 數(shù)控機床為什么要保證“接地”良好？其地線系統(tǒng)有哪三種？ 數(shù)控機床的地線系統(tǒng) 　　答：“接地”是數(shù)控機床安裝中一項關鍵的抗干擾技術措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”這條途徑對機床起作用的，所以，數(shù)控機床一定要保證“接地”良好。 　　數(shù)控機床的地線系統(tǒng)有這樣三種： 　　1)信號地用來提供電信號的基準電位（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。 更多資料請百度一下“電大天堂” 4