什么是数控技术？数控技术基础知识

一、名词解释：
1、机床数控技术： 用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术
2、闭环控制系统：
系统的输出量对系统的控制作用有直接影响的控制系统。带有位置检测装置,安装在机床刀架或工作台等执行部件上，控制精度高；但系统稳定性受到影响,调试困难,且结构复杂、价格昂贵
3、交流同步电机：
指转速由所加交流电的频率确定的那类电动机。
4、步进电机：
是一种将电脉冲信号转换成角位移的电磁装置。
5、点位控制系统：
是指数控系统只控制刀具或机床工作台，从一点准确地移动到另一点，而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统.
6、模态代码：
一组可相互注销的代码，这些代码一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的代码注销为止
7、插补计算：
插补计算就是数控装置根据输入的基本数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。
8、传感器：
能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置
9、经济型数控系统：
从控制方法来看，经济型数控系统一般是指开环数控系统。主要由微机、进给驱动、主轴驱动、开关量控制、通信接口及软件等部分组成。
10、数控装置：
是数控设备的核心主要是将输入的数据信号进行处理运算，判断。并发出执行命令分配给伺服系统
11、非模态代码
只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销的指令。
12、脉冲当量：
相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量
13、标准型数控系统：
标准型数控系统一般是由程序的输进／输出设备、通讯设备、微机系统、可编程控制器、主轴驱动、进给驱动及位置检测等组成，功能较为齐全，且控制精度与速度都比较高，通常用于闭环系统。
14、连续控制系统：
是指数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行严格连续控制系统
15、开环控制系统：
是系统的控制输入不受输出影响的控制系统。没有位置检测装置，信号单向。结构简单，制造成本较低，价格便宜, 精度不高
16、准备功能G代码：
机床的准备功能字。规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、补偿、暂停等操作。
17、插补计算：
就是数控系统根据输入的基本数据（如起点、终点等），通过计算，将工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向坐标发出进给指令，即称之为插补计算。
18、步距角：
即在没有减速齿轮的情况下,对于一个脉冲信号,转子所转过的机械角度。 　　也可以这样描述：定子控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍。每一拍转子转过的机械角度称之为步距角
二、问答题：
1、何谓步进电机步距角？步距角的大小与哪些参数有关？
驱动器每给步进电机输入一个电脉冲信号，步进电机就转动一个角度，成为步距角。其大小与电脉冲信号个数成正比。
2、DDA插补中左移规格化的目的是什么？
使进给速度均匀，提高加工表面质量
3、试用框图描述逐点比较法软件插补过程？
4、数控机床有哪些基本部分组成？
机床主体，数控系统（操作面板，输入、输出设备，cnc装置，伺服单元‘驱动装置和测量装置，plc机床I/O电路和装置），外围技术
5、逐点比较法插补的四个工作节拍是什么？
偏差判别，坐标进给，新偏差计算，终点比较。
6、增量式编码器与绝对式编码器有何区别？
不同之处在于光电码盘上码道的结构和输出信号类型不同
7、步进电机工作时有哪两种状态？
转动，定位
8、点位控制和连续控制系统各有何特点？
点位：仅实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。
连续： 对多个坐标轴同时进行控制，使之协调运动(坐标联动)，使刀具相对工件按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工
9、说明闭环与半闭环控制系统的不同点？
半闭环：带有位置检测装置，常安装在伺服电机上或丝杠的端部;不包括丝杠螺母副及机床工作台导轨副等大惯量环节，可获得稳定的控制特性，而且调试比较方便。
闭环：带有位置检测装置,安装在机床刀架或工作台等执行部件上，控制精度高；但系统稳定性受到影响,调试困难,且结构复杂、价格昂贵。
10、数控机床坐标轴如何确定？
Z座标轴：平行主轴轴线的进给轴。Z座标正方向规定：刀具远离工件的方向。xyz轴满足右手准则。
11、数控系统中插补运算的实质是什么？
是一种迭代运算。
12、为什么要对滚珠丝杠螺母副进行预紧？
提高轴向刚度；消隙，提高传动精度。
13、简述步进电机的工作原理？
14、为什么开环伺服系统采以步进电机为驱动元件？
① 可调速、调速范围大：改变频率可改变转速，频率宽。
② 输出的角度可控：由脉冲数控制。
③ 灵敏度高：不易受各种干扰因素影响。
④ 输出精度高：转动一转后其转角误差为“0”，没有误差积累
15、简述直流伺服电机的PWM调速系统的工作原理？
其原理是通过改变电压脉冲的宽度，来调整控制电压V2的平均值，得到不同的控制电压V2，达到调速的目的
16、简述永磁交流同步型电动机的SPWM调速系统的工作原理？
a 三相正弦波控制信号：是变频变幅的三相对称普通正弦波；
b 三角波发生器：产生三角形载波；
c 三相正弦波控制信号与三角形载波，经SPWM主电路调制后，输出与三相正弦波控制信号频率相同的调制波来驱动电机；
d 改变三相正弦波控制信号的频率，即可改变电机定子的供电频率，达到调速目的。
17、步进电机驱动环形分配的目的是什么？有哪些实现形式？数控系统输出给步进电机驱动装置的信号是何形式？
控制定子绕组的通断，实现步进电机的运行及换向；硬件，软件两种实现方式；脉冲信号
18、滚珠丝杠螺母副的传动特点是什么？
① 传动效率高：滚动摩擦阻力小，传动效率高。
② 刚性好：可采用予紧措施提高轴向刚度。
③ 运动平稳、传动精度高：采用予紧消隙，提高传动精度。
④ 使用寿命长：滚动摩擦磨损小。
⑤ 运动具有可逆性，不能自锁：可将转动转变成直线运动，也可将直线运动转变成转动
19、齿轮传动间隙消除方法有哪些？
刚性调整法，柔性调整法
20、卧式车床螺纹传动链是什么性质的传动链？
外联系传动链
21、数控加工程序编制的一般过程是什么？
分析零件图样，确定工艺过程；计算运动轨迹和标注几何尺寸；编制加工程序并初步检验；制备控制介质；程序的校验和试切。
22、数字积分法中进给速度为什么要采取均匀化措施？
因数字积分法插补时，无论线段长短，均进行同样次数的累加计算，即插补时间相同。所以，行程长走刀快，行程短走刀慢，造成加工过程中进给速度不均匀，从而直接影响加工的表面质量。因此，进给速度必须进行均匀化处理。
23、增量编码器（又称脉冲编码器）如何测量转速的大小？
通过脉冲频率可得轴转速
24、步进电机的转角大小、转速和旋向分别由脉冲的什么参量决定？
脉冲数量；脉冲频率；通电顺序。
25、什么是传感器？
能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。