5667《数控系统维护及调试》复习题2010

《数控系统维护及调试》复习提纲

一、教材

本课程教材为：王润孝，秦现生编著，《机床数控原理与系统》第二版，西北工业大学出版社。

二、复习题

（一）填空题

1．数控机床一般是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、机床本体等部分组成。 2．数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。

3．标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系决定，增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。

4．从结构上看，柔性制造系统主要有两部分组成：一是传递物质的设备，我们称之为物质流；二是传递信息的网络，我们称之为信息流。

5．FMS中文含义是柔性制造系统。

6．数控技术是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

7．在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度，数控机床的故障发生规律大致分为三个阶段：早期故障期、偶发故障期、耗损故障期。

8．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。

9．数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。

10．穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准有EIA和ISO两种，我国采用的标准是ISO。 11．当数控机床发生故障时，用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作诊断程序，它一般有三种类型：启动诊断、在线诊断、离线诊断。

12．从数控机床故障诊断的内容看。故障诊断专家系统可以用于三个方面：故障监测、故障分析、决策处理。

13．所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据密化的过程。

14．对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA，其偏差函数为：Fi?yixe?xiye，若Fi?0，刀具往+X进给；若Fi?0，刀具往+Y进给。

15．逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、坐标进给、偏差计算和终点判别四个节拍。

16．CNC系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法，即由CNC软件把刀具轨迹分割成若干小线段，再由硬件电路在各个小线段的起点和终点之间进行数据密化，使刀具轨迹在允许的误差之内。

17．专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方法，因此一般专家系统主要包括两大部分，即知识库和推理机。其中知识库中存放着求解问题所需的知识，推理机负责使用知识库中的知识去解决实际问题。

18．第一象限的圆弧AB的起点坐标为A(xa,ya)，终点坐标为B(xb,yb)，用逐点比较法插补完这段圆弧所需的插补循环数为|Xb-Xa|+|Yb-Ya|。

19．光栅依不同制造方法有和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。

20．数控机床常用的位置检测装置有旋转变压器 、同步感应器、光栅尺、磁栅、编码盘等。 21．磁栅是一种录有等节距磁化信号的磁性标尺或磁盘，可用于数控系统的位置测量。 22．数控机床按插补算法分脉冲增量插补和数据采样插补。

23．数控系统的轮廓控制，主要问题是怎样控制刀具或工件的运动轨迹。

24．有关插补算法问题，除了要保证插补计算的精度之外，还要求算法简单。这对于硬件数控来说，

1

︵可以简化控制电路，采用较简单的运算器。而对于计算机数控系统来说，则能提高运算速度，使控制系统较快且均匀地输出进给脉冲。

25．数字积分法又称DDA法。采用数字积分法进行插补，脉冲分配均匀，易于实现多坐标直线插补联动或描绘平面上各种函数曲线，精度也能满足要求，所以数字积分法在轮廓控制数控系统方面获得相当广泛的应用。

26．CPU是CNC装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成，运算器是对数据进行算术和逻辑运算的部件，控制器是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。

27．CNC系统中，实时性要求最高的任务是插补和位置控制。 28．旋转变压器是根据电磁感应原理工作的。

29．在单CPU的CNC系统中，主要采用分时共享的原则来解决多任务的同时运行。 30．CNC系统控制软件中两个最突出的特征是：多任务并行处理和多重实时中断。 31．脉冲发生器有二种类型：增量式和绝对式。

32．CNC系统中，软件与硬件的分配比例是由性价比决定的。 33．CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务。

34．在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短，解决的办法是循环轮流和中断优先相结合。

35．CNC系统常用外设包括输入设备和输出设备两种。

36．总线是数控系统的硬件之一，它包括数据总线、地址总线和控制总线。

37．从CNC系统使用的微机及结构来分，CNC系统的硬件结构一般分为：多微处理机和单微处理机结构两大类。

38．对单CPU的CNC系统而言，其软件结构通常有两种类型，即前后台型和中断型。

39．数据传送时，接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式，这种约定叫作通信协议。 40．在CNC系统中，刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。

41．在实际加工过程中，刀具半径补偿过程一般分为三步：刀具补偿建立、刀具补偿进行和刀具补偿撤消。

42．刀具半径补偿中程序段转接的类型有伸长型、缩短型、插入型。 43．在闭环数控系统中，机床的定位精度主要取决于检测装置的精度。 44．单微处理器结构CNC装置的微处理器由控制器和运算器组成。

45．步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是步进电机。 46．光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、光敏元件驱动电路组成。

47．当直线感应同步器只有正弦绕阻励磁，在正弦绕组和定尺上的绕组位置重合时开始移动，滑尺移动2个节距时，感应电动势的值变为零有4处。

48．步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即丢步和越步。

49．数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，又称为拖动系统。

50．直线式感应同步器主要用于测量线位移；旋转式感应同步器主要用于测量角位移。 51．四极绕组式旋转变压器有两种工作方式，即鉴相式和鉴幅式。 52．步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速越低。

53．步进电动机的起动频率是指它在一定的负载转矩下能够不失步地起动的最高频率。 54．改变步进电机脉冲频率就能改变步进电机的转速。 55．将反馈元件安装在伺服电机轴上或滚珠丝杠上，间接计算移动执行元件位移进行反馈的伺服系统，称为半闭环伺服系统。

56．三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为1.5°。 57．对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。

58．伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。

59．旋转变压器是一种常用的角位移检测元件，从其结构来看，它由定子和转子两个部分组成。 （二）选择题

1．下列正确表示坐标系的是（A ）

2

Z

Y

Y

Z

A、

X

Y

X B、

Z

X

X

C、Z D、Y

2．世界上第一台数控机床是（ B ）年试制成功的。

A. 1951 B. 1952 C. 1954 D. 1958 3．下面哪个部分是数控机床的核心部分？（ B ）

A. 控制介质 B. 数控装置 C. 伺服系统 D. 测量装置

4．我国从（ B ）年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。

A、1952 B、1958 C、1954 D、1959

5．将数控系统分为一般数控机床、数控加工中心机床、多坐标数控机床，是按照下面哪种分类方法进行分类的？（ B ）

A、工艺用途 B、工艺路线 C、有无检测装置 D、是否计算机控制 6．数控机床的组成部分包括（ B ）

A.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B.输入装置、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 C.输入装置、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件

D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 7．计算机数控系统的优点不包括（ C ）

A.利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高

B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能 C.数控系统功能靠硬件实现，可靠性高 D.系统性能价格比高，经济性好

8．在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是（ C ）

A、X轴 B、Y轴 C、Z轴 D、回转运动的轴 9．（C ）能对两个或两个以上的坐标方向的运动同时进行严格的连续控制，不仅控制每个坐标的行程位置，还要控制每个坐标的运动速度。

A、点位控制系统 B、点位直线控制系统 C、轮廓控制系统 D、直线控制系统 10．下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（ B ）。

A、1946年在美国研制成功的 B、它是一台3坐标数控铣床 C、用它来加工直升机叶片 D、它用晶闸管-直流电机驱动 11．数控机床的旋转轴之一B轴是绕（B ）直线轴旋转的轴。

A、X轴 B、Y轴 C、Z轴 D、W轴 12．数控机床诞生于（ A ）。

A、美国 B、日本 C、英国 D、德国

13．脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度更高？ （A ）

A、1?m/脉冲 B、5?m/脉冲 C、10?m/脉冲 D、0.01mm/脉冲

14．用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，8），若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（ C ）。

3

A、5 B、8 C、13 D、以上都不对 15．数控系统常用的两种插补功能是（ C ）

A、直线插补和螺旋线插补 B、螺旋线插补和抛物线插补 C、直线插补和圆弧插补 D、圆弧插补和螺旋线插补

16．采用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点处，终点坐标是（5,7），刀具从其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环数是（ C ）

A、10 B、11 C、12 D、13

17．通常数控系统除了直线插补外，还有（ B ）。

A、正弦插补 B、圆弧插补 C、抛物线插补 D、多义线插补

18．逐点比较法插补第二象限一条直线时，当P点在直线下侧（F<0）时，应向（ C ）方向发生一脉冲。

A、+X B、-X C、+Y D、-Y 19．逐点比较法直线插补原理适合于（ A ）。

A、直线或圆弧 B、仅适合于直线 C、适合于任意两坐标成线性关系的曲线 D、适合于二次曲线 20．在数控机床的插补计算中，DDA是指（ B ）。

A、逐点比较插补法 B、数字积分插补法 C、数字增量插补法 D、最小偏差插补法 21．采用逐点比较法对第一象限圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是-10，那么刀具下一步的进给方向为（ A ）。

A、+X B、+Y C、-X D、-Y

22．逐点比较法插补的特点是运算直观、输出脉冲均匀且速度变化小，其插补误差（ A ）

A、小于1个脉冲当量 B、等于2个脉冲当量C、大于2个脉冲当量 D、等于1个脉冲当

量

23．CNC系统采用逐点比较法对第一象限的直线插补运算时，若偏差函数小于零，则刀具位于（ B ）。

A、直线上方 B、直线下方 C、直线上 D、不确定

24．第一象限的一段圆弧AB的起点坐标为(0，5)，终点坐标为(5，0)，采用逐点比较法顺圆插补完这段圆弧时，若脉冲当量为1，沿两坐标轴走的总步数是（ B ）

A、5 B、10 C、15 D、20

25．在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数小于零，则刀具位于（ C ）

A、圆上 B、圆外 C、圆内 D、圆心

26．采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若当前刀具位置的坐标是P(Xi,Yi)，偏差值是Fi，那么刀具沿正X轴方向走一步后，偏差值Fi+1为（ D ）。

A、Fi-2 Xi B、Fi-2 Xi +1 C、Fi+2 Xi D、Fi+2 Xi +1

27．采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若当前刀具位置的坐标是P(Xi,Yi)，偏差值是Fi，那么刀具沿负Y轴方向走一步后，偏差值Fi+1为（ B ）。

A、Fi-2 Yi B、Fi-2 Yi +1 C、Fi+2 Yi D、Fi+2 Yi +1

28．经济型数控系统一般采用（A ）CPU，而且一般是单微处理器系统。

A、8或16位 B、32位 C、64位 D、以上都不正确 29．下面哪种设备不是CNC系统的输入设备？（ C ）

A、MDI键盘 B、纸带阅读机 C、CRT显示器 D、磁带机 30．下面哪种方法不属于并行处理技术？（D ）

A、资源重复 B、时间重叠 C、资源共享 D、中断执行

31．CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于控制任务？（ A ）

A、诊断 B、插补 C、位控 D、译码

32．通过键盘或者纸带输入零件加工程序时，系统要不断的对零件加工程序进行格式检查，如果发现格式不符合编程要求，将发出报警信号或提示用户进行修改。这种诊断方式属于（ A ）

A、运行中诊断 B、停机诊断 C、通信诊断 D、以上都不对

33．译码程序是以程序段为单位进行译码的，并且把代码存放在代码缓冲器中，代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段为：N115 G01 X100 Y119 F3000 LF，并且当前译码程序取出的字

4

符是Y，那么数字码寄存器中存放的数据是（ D ）

A、3000 B、119 C、01 D、100

34．下述能对控制介质上的程序进行译码的装置是（ A ）。

A、数控装置 B、伺服系统 C、机床 D、测量装置

35．CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于管理任务？（ A ）

A、插补 B、I/O处理 C、显示 D、诊断 36．下列显示器中不能显示字母X的是（C ）

A、CRT图形显示器 B、CRT字符显示器 C、七段LED显示器 D、LCD显示器 37．程序中出现各种异常情况的报警中断属于（C ）

A、外部中断 B、硬件故障中断 C、程序性中断 D、内部定时中断 38．下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？（A ）

A、位置控制 B、刀具半径补偿计算 C、刀具长度补偿计算 D、象限及进给方向判断 39．译码程序是以程序段为单位进行译码的，并且把代码存放在代码缓冲器中，代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段为：N115 G01 X132 Y119 F3000 LF，并且当前译码程序取出的字符是X，那么数字码寄存器中存放的数据是（C ）

A、3000 B、119 C、01 D、132 40． 下面哪种设备不是CNC系统的输出设备？（ A ）

A、MDI键盘 B、行式打印机 C、CRT显示器 D、电传打字机 41．数控系统中，（A ）主要实施对数控系统的运算和管理。

A、中央处理单元 B、存储器 C、外部设备 D、输入/输出接口电路 42．RS-232C公布的标准协议中，通信电缆的总长不得超过（ A ）m。

A、30 B、20 C、50 D、40

43．CNC系统的中断管理主要靠（B ）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。

A、软件 B、硬件 C、CPU D、总线

44．键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入（ A ），按一下键就向主机申请一次中断。

A、MDI缓冲器 B、内存 C、译码结果寄存器 D、以上都不对 45．通常CNC系统通过输入装置输入的零件加工程序存放在（ B ）

A、EPROM中 B、RAM中 C、ROM中 D、EEPROM中 46．现代中高档CNC系统中的计算机硬件结构多采用（ D ）

A、单CPU、模块化结构 B、单CPU、大板结构 C、多CPU、大板结构 D、多CPU、模块化结构 47．8位计算机是指（ C ）

A、存储器的字由8个字节组成 B、存储器有8K

C、微处理器数据的宽度为8位 D、数据存储器能存储的数字为8位 48．CNC系统是指（ D ）。

A、适应控制系统 B、群控系统 C、柔性制造系统 D、计算机数控系统 49．.数控机床的数控装置包括（ C ）。

A、光电读带机和输入程序载体 B、步进电机和伺服系统

C、输入、信息处理和输出单元 D、位移、速度传感器和反馈系统

50．通常CNC机床的工件加工程序是以工件轮廓轨迹来编程。而使用刀具半径补偿功能时，则其作用是把工件轮廓轨迹转换成（ D ）

A、工件廓形的等距线 B、工件的真实廓形 C、工件廓形加工时的插补逼近直线 D、刀具的中心轨迹 51．步进电机的转速与下面哪些因素无关？（ D ）

A、脉冲信号的频率f B、转子齿数z C、通电方式k D、定子绕组中的电流大小 52．下列哪种数控系统没有检测装置？（ A ）

A、开环数控系统 B、全闭环数控系统 C、半闭环数控系统 D、以上都不正确 53．可用于开环伺服控制的电动机是（ D ）

A、交流主轴电动机 B、永磁宽调速直流电动机 C、无刷直流电动机 D、功率步进电动机

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19．简述闭环伺服系统对执行元件有何要求。

答：闭环伺服系统对执行元件的要求主要有以下几点：

（1）尽可能减少电机的转动惯量，以提高系统的快速动态响应； （2）尽可能提高电机的过载能力，以适应经常出现的冲击现象；

（3）尽可能提高电机低速运行的稳定性和均匀性，以保证低速时伺服系统的精度。 20．简要说明交流伺服电机驱动系统的特点。

答：交流伺服电机驱动系统克服了直流驱动系统中电机电刷和整流子要经常维修、电机尺寸较大和使用环境受限制等缺点。它能在较宽的调连范围内产生理想的转矩，结构简单，运行可靠，用于数控机床等进给驱动系统为精密位置控制。

21．鉴相式伺服系统主要由哪几部分组成。

答：鉴相式伺服系统主要由基准信号发生器、鉴相器、检测元件及其信号处理线路、脉冲调相器和执行元件等六部分组成。

22．鉴幅式伺服系统主要由哪几部分组成。

答：鉴幅式伺服系统主要由测量元件及信号处理线路、数模转换器、比较器、驱动环节和执行元件五部分组成。

23．鉴幅式伺服系统与鉴相式伺服系统有何区别。

答：主要区别有两点；一是鉴幅式伺服系统的测量元件是以鉴幅式工作状态进行工作的，因此，可用于鉴幅式伺服系统的测量元件有旋转变压器和感应同步器；二是鉴幅式伺服系统比较器所比较的是数字脉冲量，而与之对应的鉴相式伺服系统的鉴相器所比较的是相位信号，故在鉴幅式伺服系统中，不需要基准信号，两数字脉冲量可直接在比较器中进行脉冲数量的比较。

24．在步进系统中，加减速电路的作用是什么?为什么要设置该线路?

答：（1）步进系统加减速电路作用：保证进入步进电机定子绕组的电平信号的频率变化平滑，而且应有一定的时间常数，以满足步进电机加减速特性要求。

（2）步进系统设置加减速电路的原因：由于由加减脉冲分配电路来的进给脉冲频率的变化是有跃变的。因此，为了保证步进电机能够正常、可靠地工作，此跃变频率必须首先进行缓冲，使之变成符合步进电机加减速持性的脉冲频率，然后再送入步进电机的定子绕组。加减速电路就是为此而设置的。 25．简述数控机床的闭环控制系统中检测反馈环节的作用。

答：检测环节是闭环、半闭环伺服系统的重要组成部分。它的作用是检测位移和速度，发出反馈信号，使系统形成闭环控制。系统把反馈的信号与输入信号进行比较，其差值经放大后驱动执行部件进行运动加工。

26．以长光栅为例，画出其结构组成示意图并说明莫尔条纹的形成原理。

答：

①长光栅结构组成示意图：

②莫尔条纹的形成原理：栅距相同的主光栅的指示光栅叠放在一起，中间留有间隙，且两者栅线错开一个很小的角度，这样便会产生与光栅尺接近于垂直明暗相间横向条纹。明暗条纹间的距离为莫尔条纹的间距，每当光栅尺移动一个栅距的位移，则莫尔条纹移动一个条纹间距，通过后面的光电接受元件输出一个变化周期的电压信号，经整形后产生一个脉冲信号。 27．简述莫尔条纹的特点。

答：莫尔条纹的特点有：放大作用；平均作用（均化误差）；莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成正比。

28．位置检测装置按检测信号的类型和构成伺服系统类型的不同分别分为几种？请阐述各自的含义。

答：位置检测装置按检测信号的类型来分，可分成数字式与模拟式两大类。数字式是指将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置；模拟式是指将机械位移量转变为感应电动势的相位或幅值的测量装置。

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按构成伺服系统类型可分为回转型检测装置和直线型检测装置。前者对机床的直线位移是间接测量，其测量精度取决于测量装置和机床传动链两者的精度；后者则是直接测量机床的直线位移，其测量精度主要取决于测量装置的精度，不受机床传动精度的直接影响。 29．简述数控机床故障诊断的一般步骤。

答：数控机床故障诊断一般按下列步骤进行： （1）详细了解故障情况。

（2）根据故障情况进行分析，缩小范围，确定故障源查找的方向和手段。 （3）由表及里进行故障源查找。

30．数控机床故障诊断的一般方法有哪些？

答：数控机床故障诊断的一般方法有： （1）根据报警号进行故障诊断；

（2）根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断； （3）根据PLC状态或梯形图进行故障诊断； （4）根据机床参数进行故障诊断； （5）用诊断程序进行故障诊断

（6）其他诊断方法，如经验法、换板法等。

31．数控机床故障诊断专家系统的基本组成包括哪些部分？简述各部分的功能。

答：它主要包括两大部分，即知识库和推理机。其中知识库中存放着求解问题所需的知识，推理机负责使用知识库中的知识去解决实际问题。 32．何谓物质流？何谓信息流？

答：物质流是指在FMS中由数控机床群（即由MT，ROBOT，PS组成的制造单元），工具夹具站，无人输送台车以及存储毛坯、半成品或成品的自动化仓库等这些传递物质的设备。

信息流是指在FMS中由工厂主计算机和中央管理计算机、物流控制计算机及其相互之间的信息传输网络。

33．工业机器人应由哪几部分构成？各有何作用？

答：工业机器人由机械主体、控制系统、肘节和手4个基本部分所组成。 各部分的作用是：

（1）机械主体：是工业机器人的支撑者，是动作的主要部位，拖动部件和传动部件都安装在机械主体内。

（2）控制系统：是接收并存储人的指令，指挥机械主体、各关节（如肩、肘、腕等关节）和手执行所要求的动作，并且同机器人周围共同工作的机器、传送设备和工具交互起作用。

（3）肘节（或其他各关节）是支撑和配合“手”做灵巧动作的环节，它可以作平移、偏摆或回转等运动。

（4）手（或称夹持器）是工业机器人接触工作物的部件，随着工作物的形状不同，手的形式也不一样。

34．加工单元一般应包括哪些部分？其主要功能是什么？

答：加工单元一般包括：数控机床、工件台架、工业机器人或可换工作台、监控装置、检验装置和单列控制器六部分组成。

加工单元的主要功能是：

（1）通过传感器能对工件进行自动识别。

（2）能与工业机器人、工件台架（拖扳）等配合，实现工件的自动装卸和计数管理。 （3）通过自动检验装置，对不合格品能自动淘汰。

（4）具备各种自动测量、鉴别与补偿装置，如切削状态监控装置、工件质量自动鉴别装置、工件自动测量补偿装置等，以确保其加工精度。

35．仓库和搬运系统有何作用？它由哪几部分构成？

答：（1）仓库和搬运系统的何作用：包括了对物料（如毛坯、工件、托盘、工夹具等）的搬运传送和储存，其职责是自动正确地分配毛坯、夹具、工件以及托盘等。

（2）仓库和搬运系统组成有三部分：

①自动化仓库。由单元式立体仓库和出入库装卸站等组成。

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②无人输送系统。由无人输送台车和工件台架等组成。

③仓库输送管理系统。由一台计算机处理装置和仓库操作台等有关外部设备所组成，即“物流控制中心”。

（五）计算题

1．用逐点比较法插补图示的第四象限直线，直Y X 线终点坐标取绝对值，图中T(Xi，Yi)表示刀具

位置，若刀具T位于直线上方或直线上时，偏O 差函数F≥0；若刀具T位于直线下方时，偏差 函数F＜0。插补前，刀具位于直线的起点0，某F＜0 时刻刀具原点到动点T(Xi,Yi)，其偏差函数为FiT(Xi,Yi) ＝XaYi－YaXi，试推导简化的偏差计算公式。

F≥0 A(Xa,Ya)

解：（1）若F≥0时，刀具沿X轴正方向走一步，

??Xi?1?Xi?1 ?Y?Y?i?i?1则Fi+1 ＝Xa∣Yi+1∣－∣Ya∣Xi+1

＝Xa∣Yi∣－∣Ya∣Xi-∣Ya∣ ＝Fi－∣Ya∣

（2）若F＜0时，刀具沿Y轴负方向走一步，

??Xi?1?Xi 即 ???Yi?1?Yi?1??Xi?1?Xi???Yi?1?Yi?1

则Fi+1＝Xa∣Y i+1∣－∣Ya∣X i+1

＝Xa(∣Y i∣＋1)－∣Ya∣X i+1 ＝Xa∣Y i∣－∣Ya∣X i+Xa ＝Fi＋Xa

故得出第四象限直线的逐点比较法插补偏差计算公式为： F≥0时，进给：＋X，Fi+1＝Fi－∣Y a∣ F＜0时，进给：－Y，Fi+1＝Fi＋X a

2．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，试写出其直线插补计算过程，并绘出其插补轨迹。

解：

工作节拍 步数 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别 0 F0＝0，xe＝4，ye＝5 N＝4＋5＝9 1 +X F0＝0 F1＝F0－ye＝0－5＝－5 N＝9－1＝8 2 +Y F1＜0 F2＝F1＋xe＝－5+4＝－1 N＝8－1＝7 3 +Y F2＜0 F3＝F2＋xe＝－1+4＝3 N＝7－1＝6 4 +X F3＞0 F4＝F3－ye＝3－5＝－2 N＝6－1＝5 5 +Y F4＜0 F5＝F4＋xe＝－2+4＝2 N＝5－1＝4 6 +X F5＞0 F6＝F5－ye＝2－5＝－3 N＝4－1＝3 7 +Y F6＜0 F7＝F6＋xe＝－3+4＝1 N＝3－1＝2 8 +X F7＞0 F8＝F7－ye＝1－5＝－4 N＝2－1＝2 9 +Y F8＜0 F9＝F8＋xe＝－4+4＝0 N＝1－1＝0 插补结束

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插补轨迹如下图所示：

3．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＝5，ye＝4，试写出其直线插补计算过程，并绘出其插补轨迹。

解：

工作节拍 步数 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别 0 F0＝0，xe＝5，ye＝4 N＝5＋4＝9 1 +X F0＝0 F1＝F0－ye＝0－4＝－4 N＝9－1＝8 2 +Y F1＜0 F2＝F1＋xe＝－4+5＝1 N＝8－1＝7 3 +X F2＞0 F3＝F2－ye＝1－4＝－3 N＝7－1＝6 4 +Y F3＜0 F4＝F3＋xe＝－3＋5＝2 N＝6－1＝5 5 +X F4＞0 F5＝F4－ye＝2－4＝－2 N＝5－1＝4 6 +Y F5＜0 F6＝F5＋xe＝－2＋5＝3 N＝4－1＝3 7 +X F6＞0 F7＝F6－ye＝3－4＝－1 N＝3－1＝2 8 +Y F7＜0 F8＝F7＋xe＝－1＋5＝4 N＝2－1＝2 9 +X F8＞0 F9＝F8－ye＝4－4＝0 N＝1－1＝0 插补结束 插补轨迹如下图所示：

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4．圆弧插补计算：用逐点比较法加工第Ⅰ象限逆时针圆弧AB，起点坐标为A（6，0），终点坐标为B（0，6），试写出其直线插补计算过程，并绘出其插补轨迹。

解： 工作节拍 步数 偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判别 0 F0=0 x0=6，y0=0 N＝6+6=12 1 -X F1= F0-2x0+1=0-12+1=-11 N=12-1=11 F0＝0 x1=6-1=5，y1=0 2 +Y F2= F1+2y1+1=-11+0+1=-10 x2=6-1=5，y2=0+1=1 N=11-1=10 F1＜0 3 +Y F3= F2+2y2+1=-10+2+1=-7 N=10-1=9 F2＜0 x3=5，y3=1+1=2 4 +Y F4= F3+2y3+1=-7+4+1=-2 N=9-1=8 F3＜0 x4=5，y4=2+1=3 5 +Y F5= F4+2y4+1=-2+6+1=5 N=8-1=7 F4＜0 x5=5，y5=3+1=4 6 -X F6= F5-2x5+1=5-10+1=-4 N=7-1=6 F5＞0 x6=5-1=4，y6=4 7 +Y F7= F6+2y6+1=-4+8+1=5 N=6-1=5 F6＜0 x7=4，y7=4+1=5 8 -X F8= F7-2x7+1=5-8+1=-2 N=5-1=4 F7＞0 x8=4-1=3，y8=5 9 +Y F9= F8+2y8+1=-2+10+1=9 N=4-1=3 F8＜0 x9=3，y9=5+1=6 10 -X F10= F9-2x9+1=9-6+1=4 N=3-1=2 F9＞0 x10=3-1=2，y10=6 11 -X F11= F10-2x10+1=4-4+1=1 N=2-1=2 F10＞0 x11=2-1=1，y10=6 12 F11＞0 -X F12= F11-2x11+1=1-2+1=0 N=1-1=0 x12=1-1=0，y10=6 插补结束 插补轨迹如下图所示： Y B(6,0) X A(0,6) 5．若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。

解：将Xe ＝7及Ye ＝4化成二进制数Xe ＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy 中，选寄存器容量为三位，则累加次数m＝23＝8。插补运算过程如下表所示，插补轨迹如图所示。

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