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管理。存储器用于储存系统软件和零件加工程序，以及运算的中间结果等，输入、输出接口用来交换数控装置和外部的信息，MDI/CRT接口完成手动数据输入和将信息显示在CRT上，位置控制部分包括对主轴驱动的控制，通过伺服系统提供功率、扭矩的输出，还包括对进给坐标的控制。 软件结构中包括管理软件和控制软件两大类。管理软件由零件程序的输入、输出程序，显示程序和诊断程序等组成。控制软件由译码程序，刀具补偿计算程序，速度控制程序，插补运算程序和位置控制程序等组成。
2、CNC装置分为哪几种类型？每种类型有什么特点？
答：单片机数控装置、单CPU数控装置、多CPU数控装置、基于PC的数控装置。 3、说明数控装置中的接口的功能，常用的接口有哪几种？
答：接口的任务（1）进行电平和功率放大。(2)将数控装置和机床之间的信号在电气上加以隔离。(3)数/模（D/A）或模/数（A/D）转换电路。（4）消除畸变。 常用的接口：（1）直流模拟信号接口（2）直流数字信号接口（3）数控装置的通信接口 4、什么是数控系统的软硬件界面？怎样划分软硬件界面？ 略
5、CNC软件系统有哪些特殊要求，系统中采用哪些技术来满足其特殊要求？ 略
6、试说明CNC装置的工作过程。
答：输入、译码、数据处理、插补、位置控制、管理程序。
7、可编程控制器（PLC）的作用是什么，和继电器逻辑控制（RLC）有什么区别？
答：PLC是由计算机简化而来的，为了适应顺序控制的要求，PLC省去了计算机的一些数字运算功能，强化了逻辑运算功能，是一种介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置。
PLC的最大特点是，其输入输出量之间的逻辑关系是由软件决定的，因此改变控制逻辑时，只要修改控制程序即可，是一种柔性的逻辑控制装置。另外PLC能够控制的开关量数量要比RLC多，能实现复杂的控制逻辑。由于减少了硬件线路，控制系统的可靠性大大提高。
8、PLC的编程方法有哪些，它们各自的优缺点有哪些？ 答：（1）梯形图编程：一种图形编程方法，由于用了电路元件符号来表示控制任务，与传统的继电器电路图很相似，因此梯形图很直观，易于理解。语句表：这种编程方法紧凑、系统化，但比较抽象，有时先用梯形图表达，然后写成相应的指令语句再用编程器上的指令和功能键输入到PLC中。
9、简述PLC的工作原理和程序执行过程。 答：输入/输出状态采集 解算梯形图
扫描I/O口，更新输出状态 扫描编程器 更新显示 强行I/O操作
第5章
1. 数控机床对位置检测装置的要求有哪些？ 答：要求：（1） 工作可靠，抗干扰能力强；（2） 满足精度和速度的要求；（3）易于安装，
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维护方便，适应机床工作环境； 成本低。
2. 位置检测装置可按哪些方式分类？
答：直接测量和间接测量、数字式测量和模拟式测量、增量式测量和绝对式测量 3. 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用?
答：位置检测装置是数控机床的重要组成部分。在闭环、半闭环控制系统中，它的主要作用是检测位移和速度，并发出反馈信号，构成闭环或半闭环控制。 4. 分析感应同步器与旋转变压器的结构特点。
答：感应同步器：按其结构特点一般分为直线式和旋转式两种：直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，用于直线位移测量。旋转式感应同步器由转子和定子组成，用于角位移测量。旋转变压器：输出电压信号与转子转角成一定函数关系的控制微电机, 旋转变压器是一种角位移测量装置，由定子和转子组成。旋转变压器的工作原理与普通变压器基本相似，其中定子绕组作为变压器的一次侧，接受励磁电压。转子绕组作为变压器的二次侧，通过电磁耦合得到感应电压，只是其输出电压大小与转子位置有关。 5. 叙述鉴相方式和鉴幅方式工作的感应同步器的工作原理。 答：P149\\P151
6. 试述光电式增量脉冲编码器的工作原理。 答：P143
7. 数控车床车削螺纹时与主轴同步回转的脉冲编码器有何作用？ 答：P143
8. 试述光栅检测装置的工作原理。
答：当指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一小角度放置时，两光栅尺上线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内黑线重叠，形成黑色条纹，其它部分为明亮条纹，这种明暗相间的条纹称为莫尔条纹。莫尔条纹与光栅线纹几乎成垂直方向排列。严格地说，是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。 9. 光栅位移—数字变换电路包括哪些环节？ 答：P139 10. 在卧式数控加工中心上，用光栅检测装置测量工作台的位移，若采用100线/mm的光栅和十倍频电路配合，可达到多高的分辨率？ 解：0.001 11. 若光栅刻线密度为50线/mm，两块光栅线纹夹角为1.14?，则莫尔条纹宽度为多少？ 解：0.2/1.14=0.175
12. 磁通响应型磁头有何特点？ 略
13. 应用在数控机床上的直线位移和角位移检测装置各有哪些？ 略
第6章
1. 进给伺服系统由哪几部分组成？
答：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件 2. 进给伺服系统的作用是什么？ 答：进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速
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进给。
3. 对伺服系统的要求有哪些？
答：数控机床对伺服系统的基本要求：1、精度高 2、快速响应特性好 3、调速范围宽4、低速大转矩 5、稳定性好
4. 试述开环控制步进式伺服系统的工作原理。 答：开环伺服系统是指不带位置反馈装置的控制方式。开环控制具有结构简单和价格低廉等优点。
5. 步进电动机的主要性能指标有哪些？ 答：（1）调运范围宽且有良好的稳定性，低速时的速度平稳性（2）电机应具有大的、较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求（3）反应速度快，电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度(400rad / s2以上)。（4）能承受频繁的起动、制动和正反转。
6. 步进电动机驱动线路由哪些部分组成？各部分有何功用？ 答：驱动控制电路由环形分配器和功率放大器组成。环形分配器是用于控制步进电机的通电方式的，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按照一定的顺序和分配方式加到功率放大器上，控制各相绕组的通电、断电。功率放大器的作用是将环形分配器发出的电平信号放大至几安培到几十安培的电流送至步进电机各绕组，每一相绕组分别有一组功率放大电路。 7. 某开环控制数控机床的横向进给传动结构为，步进电动机经齿轮减速后，带动滚珠丝杠螺母，驱动工作台移动。已知横向进给脉冲当量为0.005mm/脉冲，齿轮减速比是2.5，滚珠丝杠基本导程为6 mm，问三相步进电动机的步距角为多少？步进电动机转子有80个齿，应该采用怎样的通电方式，写出通电顺序。
解：步距角=360×0.005××2.5/6=0.75 K=360/(0.9×80×3)=2 三相六拍步进电机 A AC C BC B BA A
8. 如果步进电动机的负载转矩大于启动转矩，步进电动机还会转动吗？为什么？ 答：不能，启动转矩为最大转矩。
9. 试述交流伺服电动机的调速原理，实际应用是如何实现的? 答：交流伺服电动机的转速是由供电频率所决定的，调频即调速。方法：（1）恒转矩调速（2）恒最大转矩调速（3）恒功率调速。
10. 变频调速有哪几种控制方式？数控机床常用哪种？ 答：（1）直流变交流（2）PWM直流变交流。常用（2） 11. 交流感应电动机矢量控制的原理是什么？
答：在伺服系统中，直流伺服电机能获得优良的动态与静态性能，其根本原因是被控制只有电机磁通Ф和电枢电流Ia，且这两个量是独立的。此外，电磁转矩（Tm=KT Ф Ia）与磁通Ф和电枢电流Ia分别成正比关系。因此，控制简单，性能为线性。如果能够模拟直流电机，求出交流电机与之对应的磁场与电枢电流，分别而独立地加以控制，就会使交流电机具有与直流电机近似的优良特性。为此，必须将三相交变量（矢量）转换为与之等效的直流量（标量），建立起交流电机的等效模型，然后按直流电机的控制方法对其进行控制。 12. 试述用正弦波控制，三角波调制的SPWM型变频器的工作原理。
答：SPWM脉宽调制波形，当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲的间隔则较大，这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大大减少。 13. 如何选择步进电动机？ 答：考虑：（1）调运范围宽且有良好的稳定性，低速时的速度平稳性（2）电机应具有大的、较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求（3）反应速度快，电机必须具有较小的转
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动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度(400rad / s2以上)。（4）能承受频繁的起动、制动和正反转。
14. 伺服电动机选择应注意哪些问题？ 略
15. 跟随误差对加工精度如何影响? 略
第7章
1、机床数控化改造的意义？
答：减少投资额，交货期短、力学性能稳定可靠，但结构受限、略 2、机床数控化改造的内容与步骤？ 略
3、机械部分与电气部分改造的主要内容？ 略
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