18简述提高数控机床结构的静刚度的措施。
（1）合理设计基础件的截面形状和尺寸，采用合理的筋板结构； （2）采用合理的结构布局，改善机床的受力状态，提高机床的静刚度； （3）补偿有关零部件的静力变形； （4）提高机床各部件的接触刚度； （5）采用钢板焊接结构。 19、简述减小数控机床热变形的措施。
（1）改进机床布局和结构设计
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（2）控制温升；
（3）热变形补偿。
20.闭环全硬件伺服控制系统中，相位比较系统主要由那些模块组成，试说明相位比较系统的工作原理。
答：主要模块：脉冲相位变换（脉冲调相器）、鉴相器、位置检测装置、伺服电机、基准信号发生器等 。（5分） 工作原理如下框图所示。
采用热对称结构
采用预拉伸的滚珠丝杠结构 在机床布局时，尽量减少内部热源
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21、简述数控系统的控制软件由哪些模块组成。
答：编译处理、刀具半径补偿、速度处理、插补运算、位置控制 等
22、 列出三种以上数控闭环系统中常用的位移传感器，并分别说明它们分别是增量式还是绝对式测量，测量的是角位移还是直线位移。
答：（1）直线式感应同步器：增量式，测量直线位移；（2）直线光栅测量装置：增量式，测量直线位移；（3）绝对式脉冲编码器：绝对式，测量角位移。
23．试设计采用步进电机的开环系统中的等加速等减速升降速处理模块流程，可采用文字和流程图说明。
可采用等加速、等减速梯形驱动方式；开始置定时器时间常数-——〉电机走一步，时间常数减1——〉启动未结束，回到上一步——〉电机走一步——〉未走完，回到上一步——〉电机走一步，时间常数+1——〉未到终点，回到上一步——〉结束
24．试画出数控闭环驱动控制系统的示意图，并简要叙述闭环系统的工作原理。闭环控制系统中的定位误差取决于什么？
闭环控制系统中的定位误差取决于检测元件的精度。
25. 何谓刀具半径补偿功能，它在加工零件中的主要用途有哪些？
答：根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹 的功能为刀具半径补偿功能。主要用途：1由于刀具的磨损或换刀引起的刀具半径变化不需重新编程只需修改偏置参数。2 通过设置不同的刀具偏置参数实现一个程序进行粗加工和精加工。
25．简述数控系统的软件由哪些模块组成。
包括管理软件和控制软件，管理软件：零件程序的输入输出、显示、诊断等；
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控制软件：译码、刀具补偿、速度控制、插补运算、位置控制等。 26、数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有哪些？
答：一般来说，对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点： 1、 进给速度范围要大，能满足低速切削和高速切削的需要； 2、 位移精度要高； 3、 跟随误差要小，即响应速度要快； 4、 工作稳定性要好，具有抗干扰能力，运行平稳，加工精度较高。
27CNC的插补可以由软件或硬件完成，根据这一原则CNC系统的软硬件组合有哪几种类型？
根据CNC系统的插补功能由软件还是软件来实现，CNC系统的软硬件组合有以下三种类型： 不用软件插补器，完全由硬件完成的CNC系统； 由软件进行粗插补，硬件进行精插补的CNC系统； 完全由软件实施插补的CNC系统。 五、数控编程题
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2在NC铣床上加工零件如图所示，试用ISO代码编写加工程序。其中 1：刀具直径为φ20，刀具进给速度F20，主轴转速S1，主轴正转M05。2：本铣床没有刀具补偿和偏置功能，须按刀具中心轨迹编程。3：按增量尺寸编写加工程序。（G90：绝对值输入方式；G91：增量值输入方式；G01：直线插补；G02：顺圆插补；G03：逆圆插补；M02：程序结束）（15’） O0001 G90；
G00 X30 Y30；
GO1 X140 Y0 F20 S1；
X0 Y50；
G03 X-50 Y-50 I-50 J0； GO1 X-50 Y0； G01 X0 Y-10；
G02 X-30 Y-30 I-30 J0； G01 X-10 Y0； G01 X0 Y-60； GOO X-30 Y-30； M02；
六、计算题（共15分）
1.设有直线OE，起点在原点，终点E(xe=5,ye=3)用DDA法实现插补。 解:初始化 m=xe=5 Σy=0 累加增量为3
第三章计算机数控（CNC）系统的基本原理累加次数n12345END累加求和ye+Σy→Σy3+0=3 3+3=6 3+1=4 3+4=7 3+2=5 判别Σy≥m?3<5 6>5 6-5=1→Σy4<57>5 7-5=2→Σy5=5 脉冲溢出ΔyΔx0101111111
2．有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有20个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为2mm，步进电机的最高工作频率为300hz，求： (1)步进电机的步距角； (2)工作台的脉冲当量；
(3) 工作台移动的最大速度。（10分）
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360o360??3o （4分 答：（1）??mkZ3?20?2(2) ????i?t/360?3?1?2/360?0.0167mm （3分） (3) v?60f??60*300*0.0167?300mm/min （3分）
3. 一台四相八拍运行的步进电机，转子齿数Z＝36，测得脉冲频率为600Hz，求：
① 通电顺序；② 步距角和转速。
解：四相八拍运行的步进电机采用单双相轮流通电控制方式，即m=4,k?2。转子
齿数Z?36。????????????????????????????????????1分
① 电机逆时针旋转时的通电顺序A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A?????2分
电机顺时针旋转时的通电顺序A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A?????1分
② 根据步距角计算公式：
360?360?????1.25???????????????????3分
mZk4?36?2根据转速计算公式：
60f60?600??125（转/分） n??????????????mZk4?36?23分
（代公式正确但计算错误，适当给1-2分）
4.欲用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（xe，ye），其值为xe＝4，ye＝5，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。 加工过程的运算节拍如下表所示： 位置判别
坐标进给 偏差计算 终点判断 15
图 2 直线插补
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