数控机床电气控制

数控机床电气控制课程习题分析与详解（二）1．数控机床控制系统由哪几部分组成?答：数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。2.进给伺服系统的作用是什么?答：伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。伺服系统的作用就是将进给位移量等信息转换成机床的进给运动，数控系统要求伺服系统正确、快速地跟随进给控制信息，执行机械运动，驱动工作台向指定的位置运动。3.数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类?答：1）点位控制的数控机床点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。2）直线控制的数控机床直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。3）轮廓控制的数控机床轮廓控制又称连续控制，大多数数控机床具有轮廓控制功能。其特点是能同时控制两个以上的轴，具有插补功能。它不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。4.试简述数控装置的组成。答：目前的数控装置都是基于微型计算机的硬件和软件来实现其功能，所以称之为计算机数控（CNC）装置。它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元（CPU）、总线、存储器、输入/输出接口等；另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入（MDI）接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。CNC装置在上述硬件基础上必须编写相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。CNC装置的软件由管理软件和控制软件两部分组成。5.数控装置硬件结构是如何分类的？答：数控装置是整个数控系统的核心，其硬件结构按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和功能模块式结构；按CNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构；按CNC装置中微处理的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。6.数控系统I/O接口电路的主要任务是什么？答：1）实现和不同外设的速度匹配。2）改变数据传送方式。3）进行电平转换和功率放大。4)防止干扰7.数控装置软件结构类型有哪几种？并对每种结构类型简要进行说明。答：1)前后台型软件结构前后台型软件结构适合于采用集中控制的单微处理器CNC装置，在这种软件结构中，CNC系统软件由前台和后台程序组成，前台程序为实时中断程序，承担了几乎全部的实时功能，这些功能都与机床动作直接相关，如位置控制、插补、辅助功能处理、监控、面板扫描及输出等。后台程序主要用来完成准备工作和管理工作，包括输入、译码、插补准备及管理等，通常称为背景程序。2)中断型软件结构中断型软件结构没有前后台之分，除了初始化程序外，根据各控制模块实时的要求不同，把控制程序安排成不同级别的中断服务程序，整个软件是一个大的多重中断系统，系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。3)模块型软件结构在数控系统中为了实现实时性和并行性的控制任务，多微处理器结构越来越多地被使用，从而使数控装置功能进一步增强，处理速度更快，结构更加紧凑。它更适合于多轴控制、高进给速度、高精度和高效率的数控系统要求。多微处理器CNC装置一般采用模块化结构，每个微处理器分担各自的任务，形成特定的功能模块，相应的软件也模块化，形成功能模块型软件结构，固化在对应的硬件功能模块中，各功能模块之间有明确的硬、软件接口。8.什么是数控系统的干扰？答：数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。9.影响数控系统的干扰源来自哪几个方面？答：1)电磁波干扰2)供电线路的干扰3)信号传输干扰10.如图所示，说明变频器中的控制电路接线与主电路相交时，如何才能避免主电路对控制电路的干扰？答：变频器中的控制电路（其它电器控制电路亦如此）接线要距离电源线至少100rnm以上，两者绝对不可放在同一个导线槽内。另外，控制电路配线与主电路配线相交时要成直角相交，控制电路的配线应采用屏蔽双绞线。11.数控机床常用的抗干扰措施有哪些？答：1）减少供电线路干扰2）减少机床控制中的干扰3）屏蔽4）保证“接地”良好12.数控机床为什么要保证“接地”良好？其地线系统有哪三种？数控机床的地线系统答：“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的，所以，数控机床一定要保证“接地”良好。数控机床的地线系统有这样三种：1)信号地用来提供电信号的基准电位（0V）。2)框架地是以安全性及防止外来噪声和内部噪声为目的的地线系统，它是装置的面板、单元的外壳、操作盘及各装置间接口的屏蔽线。3)系统地是将框架地与大地相连接。