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1、1第三章微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)習(xí)題及參考答案1.1.什么是數(shù)控系統(tǒng)?數(shù)控系統(tǒng)包括哪些?什么是數(shù)控系統(tǒng)?數(shù)控系統(tǒng)包括哪些?數(shù)控系統(tǒng)是采用數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng),它包括順序控制和數(shù)字程序控制兩部分。2.2.什么是順序控制系統(tǒng)?它由哪幾部分組成?什么是順序控制系統(tǒng)?它由哪幾部分組成?微機(jī)順序控制方式是指以預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間或條件為依據(jù),按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作次序順序地進(jìn)行工作。一般地,把按時(shí)序或事序規(guī)定工作的自動(dòng)控制稱為順序控
2、制。它包括系統(tǒng)控制器、輸入電路、輸入接口、輸出電路、輸出接口、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、顯示與報(bào)警電路。3.3.微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由哪些部分組成?各部分的作用是什么?微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由哪些部分組成?各部分的作用是什么?由五部分組成。(1)輸入裝置:一般指微機(jī)的輸入設(shè)備,如鍵盤。其作用是輸入數(shù)控系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)所必需的各種外部控制信息和加工數(shù)據(jù)信息。(2)微機(jī):微機(jī)是MNC系統(tǒng)運(yùn)算和控制的核心。在系統(tǒng)軟件指揮下,微機(jī)根據(jù)輸入信息,完成數(shù)控插補(bǔ)器和控制器
3、運(yùn)算,并輸出相應(yīng)的控制和進(jìn)給信號(hào)。若為閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng),則由位置檢測(cè)裝置輸出的反饋信息也送入微機(jī)進(jìn)行處理。(3)輸出裝置:一般包括輸出緩沖電路、隔離電路、輸出信號(hào)功率放大器、各種顯示設(shè)備等。在微機(jī)控制下,輸出裝置一方面顯示加工過(guò)程中的各有關(guān)信息,另一方面向被控生產(chǎn)機(jī)械輸出各種有關(guān)的開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)(冷卻、啟、停等),還向伺服機(jī)構(gòu)發(fā)出進(jìn)給脈沖信號(hào)等。(4)伺服機(jī)構(gòu):一般包括各種伺服元件和功率驅(qū)動(dòng)元件。其功能是將輸出裝置發(fā)出的進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)機(jī)
4、械相應(yīng)部件的機(jī)械位移(線位移、角位移)運(yùn)動(dòng)。(5)加工機(jī)械:即數(shù)控系統(tǒng)的控制對(duì)象,各種機(jī)床、織機(jī)等。目前已有專門為數(shù)控裝置配套設(shè)計(jì)的各種機(jī)械,如各種數(shù)控機(jī)床,它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床有較大的區(qū)別。4.4.什么是逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法?直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程和圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程各有哪幾個(gè)步驟?什么是逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法?直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程和圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程各有哪幾個(gè)步驟?逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)運(yùn)算,就是在某個(gè)坐標(biāo)方向上每走一步(即輸出一個(gè)進(jìn)給脈沖),就作一次計(jì)算,將實(shí)際
5、進(jìn)給位置的坐標(biāo)與給定的軌跡進(jìn)行比較,判斷其偏差情況,根據(jù)偏差,再?zèng)Q定下一步的走向(沿X軸進(jìn)給,還是沿Y軸進(jìn)給)。逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)的實(shí)質(zhì)是以階梯折線來(lái)逼近給定直線或圓弧曲線,最大逼近誤差不超過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)脈沖當(dāng)量(每走一步的距離,即步長(zhǎng))。直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程的步驟如下:(1)偏差判別:即判別上一次進(jìn)給后的偏差值Fm是最大于等于零,還是小于零;(2)坐標(biāo)進(jìn)給:即根據(jù)偏差判斷的結(jié)果決定進(jìn)給方向,并在該方向上進(jìn)給一步;(3)偏差計(jì)算:即計(jì)算進(jìn)給后
6、的新偏差值Fm1,作為下一步偏差判別的依據(jù);(4)終點(diǎn)判別:即若已到達(dá)終點(diǎn),則停止插補(bǔ);若未到達(dá)終點(diǎn),則重復(fù)上述步驟。圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程的步驟如下:(1)偏差判別(2)坐標(biāo)進(jìn)給(3)偏差計(jì)算(4)坐標(biāo)計(jì)算(5)終點(diǎn)判別5.5.若加工第二象限直線若加工第二象限直線OAOA,起點(diǎn),起點(diǎn)O(0,0),終點(diǎn),終點(diǎn)A(44,6)。要求:。要求:(1)(1)按逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)進(jìn)行列表計(jì)算;按逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)進(jìn)行列表計(jì)算;(2)(2)作出走步軌跡圖,并標(biāo)明
7、進(jìn)給方向和步數(shù)。作出走步軌跡圖,并標(biāo)明進(jìn)給方向和步數(shù)。33F20XF6=5101=4x6=4y6=4Nxy=67F60XF8=581=2x8=3y8=5Nxy=49F80XF10=961=4x10=2y10=6Nxy=211F100XF11=441=1x11=1y11=6Nxy=112F110XF12=121=0x12=0y12=6Nxy=07.7.三相步進(jìn)電機(jī)有哪幾種工作方式?分別畫(huà)出每種工作方式的各相通電順序和電壓波形圖。三相步進(jìn)電
8、機(jī)有哪幾種工作方式?分別畫(huà)出每種工作方式的各相通電順序和電壓波形圖。有三種工作方式:(1)三相單三拍工作方式各相的通電順序?yàn)锳→B→C各相通電的電壓波形如圖3.1所示。圖3.1單三拍工作的電壓波形圖(2)三相雙三拍工作方式雙三拍工作方式各相的通電順序?yàn)锳B→BC→CA。各相通電的電壓波形如圖3.2所示。圖3.2雙三拍工作的電壓波形圖(3)三相六拍工作方式在反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)控制中,把單三拍和雙三拍工作方式結(jié)合起來(lái),就產(chǎn)生了六拍工作方式,
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