数控原理考点

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1、第一章 1、数控就是数字控制的简称（NC）；2、数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电气控制装置四部分组成，机床本体为被控对象；3、数控装置是数控系统的核心。它的主要功能：正确识别和解释数控加工程序，对接是结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入输出任务；4、数控系统的分类：按数控机床运动轨迹分类：、点位数控系统 、直线数控系统 、轮廓数控系统 按数控机床伺服系统分类：、开环数控系统、全闭环数控系统、半闭环数控系统 按数控机床功能水平分类：、经济型数控系统、普及型数控系统、高档型数控系统 5、计算机数控系统的基本工作过程：、输入数控加工程序 、数控加工程序译码 、速度

2、处理、刀补计算、插补处理、位置控制 6、数控系统的功能 核心功能，是指一般数控系统必须具备的一些基本功能，包括准备功能、进给功能、主轴功能、辅助功能和刀具功能等。可选功能，包括编程功能、加工模拟功能、监测和诊断功能、测量和校正功能、用户界面功能、通信功能以及单元功能。先进功能 其他功能 第二章 1、为了便于后续的译码处理，将 ISO 代码和 EIA 代码转变成具有一定规律的数控内部代码（简称内码），使得 ISO 代码与 EIA 代码与内码有对应的关系。内码的转换过程不是必需的。2、在内存储器方式中，数控加工程序缓冲器和数控加工程序存储器在本质上都是 CNC 装置内部存储器的一部分，一般采用随机

3、访问存储器（RAM），只是两者的规模和作用有些不同，为了便于分析问题，按他们各自的作用分别命名而已。3、译码就是将输入的数控加工程序翻译成 CNC 装置能识别的代码形式，也就是将数控加工程序缓冲器或 MDI 缓冲器中的数据逐个读出先识别其属性，然后做相应的处理。译码的主要工作过程包括代码识别功能码翻译 4、在译码结果缓冲器中对 G 代码和 M 代码进行分组是因为准备功能代码 G 和辅助功能代码 M 是两个数量较大的代码群，其中有些代码的功能属性相同或相近，他们不可能出现在同一个程序段中，也就说这些代码具有互斥性。那么依据这一点，可将 G 代码、M 代码按照供功能属性分组，每一组代码只需要设置一

4、个独立的内存单元即可，并以特征字来区分本组中的不同代码。对于那些尚未定义功能的代码，不必为他设置内存单元，这样就可以大大压缩译码结果存储器的存储规模，使其短小精悍，从而保证译码的速度和效率。5、把切削位置的运动转变为伺服系统位置运动的过程称为刀具补偿，刀具补偿的意义是：由于刀具磨损、更换等原因引起的道具相关尺寸的变化不必诚信编写程序，只需修改相应的刀具补偿参数即可 当被加工零件在同一机床上经过粗加工、半精加工、精加工多道工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量加入刀具补偿参数即可。6、在加工过程中，当道具的长度尺寸发生变化直接影响工件的轮廓加工时，数控系统应对这种变化实施补偿，即

5、刀具的长度补偿。刀具的长度补偿是用来实现刀尖圆弧中心与刀架参考点之间的转换。7、刀具半径补偿执行过程的三个步骤刀具半径补偿建立刀具半径补偿进行刀具半径补偿撤销 根据拐点类型不同，刀具半径补偿在此处的装接类型方式有三种：插入型伸长型缩短型 前后两端的编程轨迹有四种：直线接直线直线接圆弧圆弧接直线圆弧接圆弧 刀具半径补偿计算的任务是：计算出刀具半径补偿中的转接点坐标 8、计算题 刀具半径补偿的计算（直线接直线），已知几何类型、补偿阶段、坐标位置、刀具半径值和刀具半径补偿方向，求转接点坐标 第三章 1、插补，就是根据零件轮廓尺寸，结合精度和工艺方面的要求，在已知道具中心轨线转接点之间插入若干个中间点

6、的过程。2、每个单位脉冲对应的坐标柱位移量，称之为脉冲当量（用表示）。时精度；时速度。3、插补算法包括脉冲增量插补算法，主要有逐点比较法、数字积分法 数字采样插补算法 4、逐点比较法插补过程的四个工作节拍：偏差判别坐标进给偏差计算终点判别 终点判别的方法有：总步长法投影法终点坐标法 脉冲源频率高低决定了坐标轴进给速度的快慢，其关系式为 F60fmf 式中 F加工进给速度（/min）fmf脉冲频率（Hz）脉冲当量（mm/step）5、当圆弧跨过象限时过象限前后动点坐标值的符号会改变；过象限前后圆弧走向不变 过象限圆弧与坐标轴必有交点，当动点处在坐标轴上时必有一个坐标值为零。此点可以作为过象限的标

7、志。终点判别不能使用前面的=XeXs+YeYs 和1=XeXs，2=YeYs Xs、Ys被插补圆弧轮廓的起点坐标 Xe、Ye被插补圆弧轮廓的终点坐标 6、计算题（P124 3-7 四选一）7、计算题（P124 3-15 和 P111 例 3-7）第四章 1、数控机床对进给伺服系统的基本要求：在一般自动控制系统要求“快”、“稳”、“准”的基础上，数控机床特别要求进给伺服系统定位精度高，跟踪响应快，伺服滞后小。2、步进电动机的特点：送给步进电动机定子绕组一个电流脉冲，其转子就转过一个角度，并称之为步距角（步距角恒定）；有脉冲就走，无脉冲则停；脉冲数增加，角位移随之增加；脉冲频率越高，电动机转速越高

8、；反之，越低；脉冲频率变化太快，会引起失步或过冲；改变分配脉冲的相序就可改变电动机旋转方向；步进电动机运行状态是步进形式，故称之为步进电动机；定子绕组增加的电源要求是脉冲电流形式，故也称之为脉冲电动机；输出转角精度较高，并且一般只有相邻误差，而无累积误差。3、步进电动机的分类：按其运动方式可分为旋转运动式、直线运动式、平面运动式和滚切运动式步进电动机；按其转矩产生的原理可分为反应式、永磁式和混合式步进电动机；按其转矩输出的大小可分为伺服式和功率式步进电动机。4、开环数控系统传动链中设置了减速箱，其主要作用是当初步选定的步距角、脉冲当量和滚珠丝杠的螺距 h 三个参数无法满足=360i/h 的约束

9、时，最后还要在步进电动机轴与丝杠之间增设齿轮来减速，已达到互相协调的目的。5、对直线插补而言，当 Kx=Ky 时没有误差，即 E=0；当 KxKy 时，只有形状误差，没有轮廓误差；对于圆弧插补而言，Kx=Ky 时有轮廓误差没有形状误差；当 KxKy 时，既有形状误差，也有轮廓误差。6、计算题（P159 4-14、4-15）第五章 1、现代数控机床对主轴驱动伺服系统的要求：数控机床的主传动要有较宽的调速范围，以保证加工时选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产效率、加工精度和表面质量；数控机床株洲的变速能依照指令自动进行，要求能在交款的转速范围内进行无级调速，并减少中间环节，简化主轴箱；恒功率范围

10、要宽；要求具有思想先驱动能力，并且加减速时间短；主轴具有高精度的准停控制；要求主轴具有旋转进给轴的控制功能。2、nmax=60/NT0 nmax脉冲编码器的最高转速（r/min）；N脉冲编码器每转所产生的脉冲数（r）；T0 单个脉冲宽度（s）第六章 1、由于 PLC 的响应比继电器逻辑快，可靠性比继电器逻辑高得多，并且易于使用，易于编程，易于修改，成本也不高，因此很快成为数控系统中一个重要的组成部分。2、PLC 的显著特点：可靠性高；编程简单，使用方便；灵活性好；直接驱动负载能力强；易于实现机电一体化；利用其通信网络功能可实现计算机网络控制。3、内状型 PLC，是指 PLC 内含在 CNC 装

11、置内，从属于 CNC 装置，与 CNC 装置集于一体，PLC 的硬件和软件都被作为 CNC 系统的基本功能统一设计，并且其性能指标也由CNC 系统来确定。特点：通过采用内装型 PLC 后，扩大了 CNC 内部直接处理数据的能力，可以使用梯形图方式进行编辑，传送复杂的控制功能，并且造价较低，提高 CNC 的性能/价格比。、独立性 PLC，实际上也就是一个通用型 PLC，它完全独立于 CNC 装置，具有完备的硬件和软件，能够独立完成 CNC 系统所要求的控制任务。特点：采用模块化结构，造价较高，性价比不如内装型 PLC。第七章 1、数控装置硬件结构分类 按数控装置中个印制电路板的插接方式，数控系统的硬件结构可分为大板式和功能模块式 按 CNC 装置硬件的制造方式，CNC 装置可以分为专用型结构和个人计算机是结构 单微处理器结构和多微处理器结构 2、数控系统中使用了多种输入/输出接口电路，其中有：开关量输入/输出接口、模拟量输入/输出接口、数字通信接口和一些其他标准计算技术如/输出设备接口等。第八章 1、开放式数控体系结构 美国的 SOSAS 欧洲的 OSACA 日本的 OSEC