2022年春数控机床电气控制作业及答案.docx

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1、精品学习资源数控机床电气掌握作业（一）1. 按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原就？答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流掌握电路的开关，用于掌握电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等掌握电器接通或断开主电路；行程开关又称限位开关，是依据运动部件位置而切换电路的自动掌握电器；动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来掌握运动部件的运动方向、行程大小或位置爱护；按钮开关的选用原就依据用途挑选开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等；依据使用环境挑选按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等；按工作状态和工作情形的要求，挑选按钮开关的颜色；2.

2、低压断路器在电路中的作用是什么？P123. 接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？P154. 接近开关与行程开关相比有哪些优点？如接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？答：接近开关又称无触点行程开关；与行程开关相比，接近开关具有工作稳固牢靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点；接近开关多为三线制；三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态；5. 中间继电器的作用是什么？P21 它和沟通接触器有何区分？答接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动掌握电器；而继电器是一种依据某种输入信号的变化，而接通或断开掌握电路，实现掌握

3、目的的电器，中间继电器实质上是电压继电器的一种；6电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？答：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的爱护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护；电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作；由于，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲，当电路短路时不能立刻动作使电路立刻断开，因此不能作短路爱护；8 三相异步电动机的起动掌握采纳哪两种方式？欢迎下载精品学习资源答：三相笼型电动机有直接起动（全电压起动）和间接起动（降压起动）两种方式；直接起动是一种简洁、牢靠、经济的起动方式，适合小容量电动机；对于较大容量（大于1

4、0KW）的电动机，因起动电流大（可达额定电流的 4 7 倍），一般采纳减压起动方式来降低起动电流；9. 自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？答：一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联，然后再和接触器的线圈串联可得；当按下起动按钮后，可实现长动，它又具有失压爱护功能；10. 什么是互锁环节，它起到什么作用？P4811. 这是采纳接触器直接起动的电动机单向全电压起动掌握线路，请说明其主电路由哪些器件组成？ 并分析该掌握方式的工作原理；（a） 主电路（b）掌握电路图 1 接触器直接起动掌握线路答：如图 1 所示，主电路由刀开关QS、熔断器 FU、接触器 KM的主触点、热继电器FR 的热元

5、件与电动机 M组成；掌握电路由起动按钮SB2、停止按钮 SB1、接触器 KM的线圈及其常开帮助触点、热继电器FR 的常闭触点和熔断器 FU2 组成；三相电源由QS引入，按下起动按钮SB2，接触器 KM的线圈通电，其主触点闭合，电动机直接起动运行；同时与SB2 并联的帮助触点 KM闭合，将“ SB2”短接，其作用是当放开起动按钮SB2 后，仍可使 KM线圈通电，电动机连续运行；这种依靠接触器自身的帮助触点来使其线圈保持通电的现象称为自锁或自保；带有自锁功能掌握线路具有失压爱护作用，起自锁作用的帮助触点称为自锁触点；按停止按钮SB1，接触器 KM的线圈断电，其常开主触点断开，电动机停止转动；同时K

6、M的自锁触点断开，故松手后SB1 虽仍闭合，但 KM的线圈不能连续得电；欢迎下载精品学习资源数控机床电气掌握作业（二）1. 数控机床掌握系统由哪几部分组成.答：数控机床掌握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、机床电气规律掌握装置、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、快速地跟随进给掌握信息，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）点位掌握的数控机床

7、点位掌握数控机床的数控装置只要求能够精确地掌握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） 直线掌握的数控机床直线掌握数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有精确的定位功能，仍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掌握；3） 轮廓掌握的数控机床轮廓掌握又称连续掌握，大多数数控机床具有轮廓掌握功能；其特点是能同时掌握两个以上的轴，具有插补功能；它不仅掌握起点和终点位置，而且要掌握加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意外形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

8、运算机的硬件和软件来实现其功能，所以称之为运算机数控（CNC）装置；它一方面具有一般微型运算机的基本结构，如中心处理单元（CPU）、总线、储备器、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需编写相应的系统软件来指挥和和谐硬件的工作，两者缺一不行；CNC装置的软件由治理软件和掌握软件两部分组成；5. 数控装置硬件结构是如何分类的？欢迎下载精品学习资源答：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C

9、NC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人运算机式结构；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）转变数据传送方式； 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纳集中掌握的单微处理器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，如位置掌握、插补、帮助功能处理、监控、面

10、板扫描及输出等；后台程序主要用来完成预备工作和治理工作，包括输入、译码、插补预备及治理等，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，依据各掌握模块实时的要求不同，把掌握程序支配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，系统的治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掌握任务，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；它更适合于多轴掌握、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装置一般采纳模块化结构，每个微

11、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，形胜利能模块型软件结构，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、传输和输出过程中显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显现反常情形，引起故障；9. 影响数控系统的干扰源来自哪几个方面？欢迎下载精品学习资源答： 1 电磁波干扰2) 供电线路的干扰3) 信号传输干扰10. 如下列图，说明变频器中的掌握电路接线与主电路相交时，如何才能防止主电路对掌

12、握电路的干扰？答：变频器中的掌握电路（其它电器掌握电路亦如此）接线要距离电源线至少100mm以上，两者肯定不行放在同一个导线槽内；另外，掌握电路配线与主电路配线相交时要成直角相交，掌握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）削减供电线路干扰2）削减机床掌握中的干扰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欢迎下载精品学习资源答：“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施；电网的很多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的，所以，数控机床肯定要保证“接地”良好；数控机床的地线系统

13、有这样三种：1) 信号地用来供应电信号的基准电位（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；数控机床电气掌握作业（三）1. 简述伺服系统的组成；答：数控机床伺服系统一般由位置检测装置、位置掌握、伺服驱动装置、伺服电动机及机床进给传动链组成；2. 步进电动机的转速和转向是如何掌握的？答：步进电动机受脉冲的掌握，其转子的角位移量和转速严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，转变通电次序可转变步进电动机的旋转方向；转变通电频率可转变电动机的转速； 3步进电机驱动的环形脉冲安排器

14、有何作用？它有哪些实现方式？答：环形脉冲安排器是用于掌握步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照肯定的循环规律依次安排给电动机的各相绕组，掌握各相绕组的通电和断电；环形脉冲安排可采纳硬件和软件两种方法实现；5. 变频器分为哪两大类？各有什么特点.答：变频器有交一交变频器、交始终一交变频器两大类，如图 4.23 所示；交一交变频器没有明显的中间滤波环节，电网供应的沟通电被直接变成可调频率与电压的沟通电，又称直接变频器；交始终一交变频器是先把电网供应的沟通电转换为直流电，经中间滤波后，再进行逆变，而转变为变频变压的沟通电，故称为间接变频器；直接变频器只需进行一次能量的变

15、换，所以变换的效率高，工作牢靠，但频率的变化范畴有限，多用于低频大容量的调速；间接变频器需进行两次电能的变换，所以变换效率低，但频率变换范畴大；目前一般采纳间接变频器；欢迎下载精品学习资源a 交一交变频器b 交始终一交变频器图题 5两种类型的变频器6. 正弦波脉宽调制 SPWM变 频器有什么特点？简述其工作原理；答：正弦波脉宽调制SPWM变 频器结构简洁，电网功率因数接近于1，且不受逆变器负载大小的影响，系统动态响应快，输出波形好，使电机可在近似于正弦波的交变电压下运行，脉动转矩小，扩展了调速范畴，提高了调速性能，因此，在数控机床的沟通驱动中广泛使用；基本工作原理是先将50Hz 沟通电经整流变

16、压器变压得到所需电压，经二极管不行控整流和电容滤波，形成恒定直流电压，而后送入由大功率晶体管构成的逆变器主电路，输出三相电压和频率均可调整的等效于 正弦波的脉宽调制波SPWM波 ，即可拖动三相电机运转；7. 何谓主轴定向掌握？简述其作用；答：主轴定向掌握又称主轴准停掌握，即当主轴停止时能掌握其停在固定位置；其作用如下；刀具交换在加工中心中，当主轴停转进行刀具交换时，主轴需停在一个固定不变的位置上，从而保证主轴端面上的键也在一个固定的位置，这样，换刀机械手在交换刀具时，能保证刀柄上的键槽对正主轴端面上的定位 键；镗孔退刀在精镗孔退刀时，为了防止刀尖划伤已加工表面，采纳主轴准停掌握，使刀尖停在一个

17、固定位置X 轴或 y轴上 ，以便主轴偏移肯定尺寸后，使刀尖离开工件表面进行退刀；8. 为什么数控机床主轴要进行分段无级变速掌握？数控机床主轴要采纳分段无级变速掌握，是为了既能在低档时主轴输出大扭矩，又能在高档时主轴转速可达到最高转速的要求；9. 位置检测装置在数控机床掌握中的主要作用是什么.欢迎下载精品学习资源答：位置检测装置是数控系统的重要组成部分，在闭环或半闭环掌握的数控机床中，必需利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的掌握值 指令信号 进行比较，从而掌握驱动元件正确运转，使工作台 或刀具 按规定的轨迹和坐标移动；10. 何谓肯定式测量和增量式测量，间接测量和直接

18、测量.答：肯定式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起；增量式位置检测是：只测位移增量，每检测到位置移动一个基本单位时，输出一个脉冲波或正弦波，通过脉冲计数便可得到位移量；位置检测装置所测量的对象就是被测量本身，叫做直接测量；采纳安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件间接测量机床直线位移的检测方法，叫做间接测量；数控机床电气掌握作业（四）1. PLC 有何主要特点？答：（ 1）牢靠性高、抗干扰才能强；（2） 掌握系统构成简洁、通用性强；（3） 编程简洁，使用、爱护便利；（4） 组合便利、功能强、应用范畴广；（5） 体积小、质量轻、功耗低；2. PLC 的硬件结构与软件由哪几部分组成？

19、各有什么作用？答： 1、PLC 的硬件结构由中心处理单元（CPU）、储备器、输入 / 输出接口、编程器、电源等几部分组成；其作用：（1） 中心处理单元（ CPU）：是执行系统掌握，从输入接口读取各开关状态，依据梯形图程序进行规律处理，并将处理结果输送到输出接口；（2） 储备器：用于储备数据或程序的；（ 3）输入 / 输出接口：是CPU与现场 I/O 设备联系的桥梁；输入接口接收和采集输入信号；输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件；（ 4）编程器：用来输入和编辑用户程序，也可以来监视PLC运行时各编程元件的工作状态；（ 5）电源：把外部供应的电源变换成

20、系统内部各单元所需的电源；PLC 的软件分为系统软件和用户软件；其作用：欢迎下载精品学习资源（ 1）系统软件：第一是运行治理；其次是储备空间治理；第三是系统自检程序；（2 ）用户软件：用户依据现场掌握的需要，用PLC 编程语言编制的应用程序，通过编程器将其输入到PLC内存中，用来实现各种掌握要求；3. PLC 采纳什么工作方式？简述其工作原理； 答： PLC采纳的是周期性循环扫描的工作方式；工作原理：在 PLC 运行时， CPU 依据用户按掌握要求编制好并存于用户储备器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，就从第一条指令开头逐条次序执行用户程序，直至程序终止；然后重新返回第一条指令，开头下一轮新的扫描；在每次扫描过程中，仍要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作；4. PLC 中常用的编程语言有哪些？请说明梯形图中“能流”的概念；答： PLC编程语言有梯形图、语句表（指令表）、功能表图等；梯形图是一种编程语言，其母线端无任何电源；为了便于懂得，在梯形图中引入了人一个假想的电流， 成为“能流”；“能流”在梯形图中只能从左向右单向流淌；欢迎下载