N50 G01 Z-15.0; N60 X30.0; N70 Z-42.0; N80 G02 X36 Z-46 R3; N90 G01 X40.0; N100 Z-66.0; N110 X61.0; N120 G00 X62.0 Z15 N130 G00 S600 T0202 N140 G00 X31.0 Z-29.0; N150 G01 X26.0 F150; N160 G00 X31.0 ; N170 G00 Z-33.0; N190 G01 X26.0; N200 G00 X31.0 ; N210 G00 Z-34.0; N220 G01 X26.0 ; N230 G00 X31.0 ; N240 G00 X62.0 Z15 M30;
8.试论述开环伺服控制系统、闭环伺服控制系统及半闭环伺服控制系统的工作原理及结构特点。
开环控制方式通常是以步进电机或电液伺服马达为驱动元件,输入的数据经过数控系统的运算分配指令脉冲,每一个脉冲送给环形分配器驱动步进电机或电液伺服马达,使其转动一个角度带动传动机构,从而使被控制对象移动。这种方式对实际传动机构的动作完成与否不进行检查,驱动控制指令发出后不反馈会数控系统,这种控制方式容易掌握,调试方便,维修简单,但精度不高。(4分)
在数控设备的运动部件上装有测量元件,将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统,伺服系统将指令位置,速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制指令,如果测量元件装在机械传动链末端部件上,如机床工作台上,则该系统为全闭环系统,或闭环系统,这种控制方式精度高,速度快,但维修和调试较困难。(3分)
如果测量元件装在机械传动链的中间部件上,如滚珠丝杠上,则该系统为半闭环系统,这种控制方式的精度比闭环的低。(3分)
9. 试画出数控机床组成框图并说明数控机床的工作原理。
答:数控机床的工作原理如图所示(2分)。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代码,记录在输入介质上(例如穿孔带、磁带和软磁盘等),并输入数控装置(2分)。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元(例如光电读带机)后,转换成可以识别的信息,由信息处理单元加以处理,再通过输出单元发出位置、速度等指令(脉冲信号)给伺服系统(2分)。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令,转换成机床移动部件运动(2分)。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来,转换成电信号,输送到数控装置,使数控装置能够校核该机
床实际位移情况是否与指令一致,并发出指令纠正所产生的误差(2分)。
对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统,以补偿加工环境参数的变化。
10.数控机床对伺服驱动系统有哪些要求? 答:有以下要求; (1) 调速范围宽并有良好的稳定性,尤其是低速时的平稳性; (2) 负载特性硬,即使在低速时也应有足够的负载能力; (3) 动态响应速度快; (4) 高的位移情度; (5) 能够频繁地启动。
11. 脉冲增量插补中的逐点比较法和数字积分法各有什么特点?对于数字积分法插补,为提高插补精度可采取什么措施加以改善?对于数字积分法插补实施稳速控制的方法有哪些?(本题10分)
答:逐点比较法的特点是运算直观,最大插补误差不大于一个脉冲当量,脉冲输出均匀,调节方便。数字积分法的特点是运算速度快、脉冲分配均匀、易于实现多坐标联动等。(4分) 减少插补误差的方法有:
(1) (2)
减少脉冲当量 加工误差变小。参加运算的数变大。(3分)
余数寄存器预置数 通常采用余数寄存器半加载。改善了益出脉冲的时间分布,减少插补误差。(3分)
位置指令 输入介质 数据装置 速度指令 位置检出 速度检出 伺服系统 机 床 反馈装置