?——转子的转角，当转子和定子的磁轴垂直时，?=0。如果转子安装在机床丝杠上，定子安装在机床底座上，则?角代表的是丝杠转过的角度，它间接反映了机床工作台的位移。 由式(4－2)可知，转子绕组中的感应电势VB为以角速度ω随时间t变化的交变电压信号。 其幅值KVmsin?随转子和定子的相对角位移?以正弦函数变化。因此，只要测量出转子绕组中的感应电势的幅值，便可间接地得到转子相对于定子的位置，即?角的大小。 26. 绘简图说明粗光栅的莫尔条纹形成原理和主要特点。 粗光栅莫尔条纹的生成原理是挡光积分效应，原理如图所示。标尺光栅条纹与指示光栅条纹之间有一微小夹角?，线纹相交叉处，挡光效应减弱，形成亮带，相反，离交叉点远的地方，挡光效应较强，形成暗带，因而形成横向莫尔条纹。莫尔条纹有以下特点： 1． 放大作用。夹角?很小时，栅距d与莫尔条纹间距W之间有以下关系：W=(d/2)/SIN(θ/2)≈d/θ,由于栅距d很小（小于10′），节距W比栅距d放大了很多倍。 2． （误差）平均效应。由于莫尔条纹是由众多线纹形成，因而个别栅线的间距误差（或缺陷）会被均化，在很大程度上消除了短周期误差的影响。 3． 莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成比例，及光栅左右移动一个栅距d，莫尔条纹上下移动一个节距W.
27. 对于直线型感应同步器，请解释其如何工作在鉴相工作方式下。 直线感应同步器由平行安装的定尺和滑尺组成，滑尺上有相差四分之一的两个绕组，称为正、余弦绕组，通以励磁交流电压，在定尺绕组中产生感生电压，作为位移检测信号。 VS?Vmsin?t 鉴相测量时，滑尺正、余弦绕组的励磁信号分别为： VC?Vmcos?t 则滑尺二绕组在定尺绕组中分别产生的感应电动势为： ES?KVmsin?tcos?EC?KVmcos?tcos(??)??KVmcos?tsin?2 根据叠加原理，定尺上输出的感应电压为： ? ud?EC?ES x?KVmsin(?t??)?KVmsin(?t?2?)2?式中，K为电磁耦合系数，通常小于1，随定尺与滑尺绕组平面间的间隙减小而增大；
Vm－激磁电压幅值；
x?2?。 2?由此可见，只要检测出定尺输出电压的相位，即可测量出滑尺相对于定尺的位移。 28. 简述绝对值式光电脉冲编码器的组成、工作原理、主要特点和主要类型。
?－滑尺相对定尺的空间相位角，与滑尺相对于定尺位移x的关系为??绝对值脉冲编码器主要由光源，光电元件和随被测对象一起旋转的绝对值编码盘构成。其中绝对值编码盘是将圆盘用同心圆环和等分扇形进行分割，然后对被分割的区域形成透光和不透光两种状态，形成编码图案，如4位2进制码盘，有4 个圆环称为码道，由里向外，分别对应
20,2,2,2；每个扇区代表一
123个码位，由0000，0001，直到1111，共16 个，光电元件读出的码值、即二进制数便代表被测对象的一个位置。与增量式光电编码器比较，其结构复杂，大于一转时，需要特别处理，要求制作精度高；但能读出绝对坐标值，不会产生累计误差，断电后，位置值还能直接读出。
主要有二进制编码盘和葛莱编码盘两大类。 29. 简要说明数控机床对伺服系统的要求。
1．精度高 伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。包括定位精度和轮廓加工精度。 2．稳定性好 稳定是指系统在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。直接影响数控加工的精度和表面粗糙度。
3．快速响应 快速响应是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
4．调速范围宽 调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。0～24m / min。 5．低速大转矩 进给坐标的伺服控制属于恒转矩控制，在整个速度范围内都要保持这个转矩；主轴坐标的伺服控制在低速时为恒转矩控制，能提供较大转矩。在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。
30. 简要分析他励直流电机的调速原理与方法？ 他励直流电机的转速：
n?RaIaUaURa??a?T。 2mCE?CE?CE?CECT?可见有三种调速方法：
1）调节电枢电压，由额定值向下调，转速下降，属恒转矩调速，能满足机床伺服进给要求； 2）减少励磁电流，降低磁通，转速升高，输出转矩下降，但功率恒定，能满足机床主轴恒功率驱动。 3）改变电阻，但不能满足机床驱动要求。
五、插补计算 1. 有 I 象限直线，起点 A（0，0），终点 B（3，5），要求用 DDA 法进行插补，请列表说明插补脉
冲的分配过程。 2. 有 I 象限圆弧，圆心在（0，0），起点 A（7，0），终点 B（0，7），要求用逐点比较法进行插补， 请
列表说明插补脉冲的分配过程，并绘出插补轨迹图，要求写出插补计算公式。 3. 有 I 象限圆弧，圆心在（0，0），起点 A（0，7），终点 B（7，0），要求用逐点比较法，请分别 列
表说明插补脉冲的分配过程，并绘出插补轨迹图，逐点比较法要求写出插补计算公式。 4. 2．顺时针加工第Ⅰ象限圆弧 OA，起点坐标为 O（0，5），终点坐标为 A（5，0），圆弧的圆心在
坐标原点（0,0)，试进行插补运算。要求用逐点比较法进行插补，请分别列表说明插补脉冲的 分配过程，要求写出插补计算公式。 5. 1．若加工第一象限直线 OE，起点为 O(0，0)，终点为 E(6，4)，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。 6. 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。 7. 逆时针加工第Ⅰ象限圆弧 OA，起点坐标为 O（6，0），终点坐标为 A（0，6），圆弧的圆心在坐 标原点（0,0)，试进行插补运算。要求用逐点比较法进行插补，请分别列表说明插补脉冲的分配 过
程，要求写出插补计算公式。 六、数控编程
1.采用外端面粗切循环加工，编制下图所示零件的加工程序：要求循环起始点在 A(80，1)，切削 深度为 1.2mm。退刀量为 0.9mm，X 方向精加工余量为 0.2mm，Z 方向精加工余量为 0.5mm，其中 点划线部分为工件毛坯。（本题 10 分）
图 外径粗切复合循环编程
%
N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系） N3 M03 S400 （主轴以400r/min正转） N4 X80 Z1 （到循环起点位置）
N5 G72W1.2R1P8Q17X0.2Z0.5F100 （外端面粗切循环加工） N6 G00 X100 Z80 （粗加工后，到换刀点位置） N7 G42 X80 Z1 （加入刀尖园弧半径补偿）
N8 G00 Z-53 （精加工轮廓开始，到锥面延长线处） N9 G01 X54 Z-40 F80 （精加工锥面） N10 Z-30 （精加工Φ54外圆） N11 G02 U-8 W4 R4 （精加工R4圆弧） N12 G01 X30 （精加工Z26处端面） N13 Z-15 （精加工Φ30外圆） N14 U-16 （精加工Z15处端面） N15 G03 U-4 W2 R2 （精加工R2圆弧） N16 Z-2 （精加工Φ10外圆） N17 U-6 W3 （精加工倒2×45°角，精加工轮廓结束） N18 G00 X50 （退出已加工表面）
N19 G40 X100 Z80 （取消半径补偿，返回程序起点位置） N20 M30 （主轴停、主程序结束并复位）
2.用外径粗加工复合循环编制下图所示零件的加工程序：要求循环起始点在 A(56，5)，切削深度为 1.5mm（半径量）。退刀量为 1mm，X 方向精加工余量为 0.4mm，Z 方向精加工余量为 0.1mm，其中 点划线部分为工件毛坯。
G71 外径复合循环编程
327
N1 T0101
N2 M03 S400 （主轴以400r/min正转） N3 G01 X56 Z5 F100 （刀具到循环起点位置）
N4 G71U1.5R1P5Q13X0.4 Z0.1（粗切量：1.5mm精切量：X0.4mm Z0.1mm） N5 G00 X0 （精加工轮廓起始行，到倒角延长线） N6 G01 X10 Z-2 （精加工2×45°倒角） N7 Z-20 （精加工Φ10外圆）
N8 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5圆弧） N9 G01 W-10 （精加工Φ20外圆） N10 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7圆弧） N11 G01 Z-52 （精加工Φ34外圆） N12 U10 W-10 （精加工外圆锥）
N13 W-20 （精加工Φ44外圆，精加工轮廓结束行） N14 X50 （退出已加工面） N15G00 X80 Z80 （回对刀点） N16 M05 （主轴停）
N17 M30 （主程序结束并复位）
3.编制下图所示零件的加工程序：要求循环起始点在 A(6，3)，切削深度为 1.2mm。退刀量为 1mm， X 方向精加工余量为 0.2mm，Z 方向精加工余量为 0.5mm，其中点划线部分为工件毛坯
内径粗切复合循环编程
%
N1 T0101
N2 M03 S400 （主轴以400r/min正转） N3 G00 X6 Z3 （到循环起点位置）
G72W1.2R1P5Q15X-0.2Z0.5F100（内端面粗切循环加工） N5 G00 Z-61 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处） N6 G01 U6 W3 F80 （精加工倒2×45°角） N7 W10 （精加工Φ10外圆） N8 G03 U4 W2 R2 （精加工R2圆弧） N9 G01 X30 （精加工Z45处端面） N10 Z-34 （精加工Φ30外圆） N11 X46 （精加工Z34处端面） N12 G02 U8 W4 R4 （精加工R4圆弧） N13 G01 Z-20 （精加工Φ54外圆） N14 U20 W10 （精加工锥面）
N15 Z3 （精加工Φ74外圆，精加工轮廓结束） N16 G00 X100 Z80 （返回对刀点位置）
N17 M30 （主轴停、主程序结束并复位）
4.编制下图所示零件的加工程序：设切削起始点在 A(60，5)；X、Z 方向粗加工余量分别3mm、 0.9mm；粗加工次数为 3；X、Z 方向精加工余量分别为 0.6mm、0.1mm。其中点划线部分为工件毛坯
G73 编程实例
%
N1 T0101
N2 M03 S400 （主轴以400r/min正转） N3 G00 X60 Z5 （到循环起点位置）
N4 G73U3W0.9R3P5Q13X0.6Z0.1F120（闭环粗切循环加工） N5 G00 X0 Z3 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处） N6 G01 U10 Z-2 F80 （精加工倒2×45°角） N7 Z-20 （精加工Φ10外圆） N8 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5圆弧） N9 G01 Z-35 （精加工Φ20外圆） N10 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7圆弧） N11 G01 Z-52 （精加工Φ34外圆） N12 U10 W-10 （精加工锥面）
N13 U10 （退出已加工表面，精加工轮廓结束）
φ120
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