第一章 作业答案
1. 数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系, 并简述其主要组成部分的基本功能。
机床组成框图
数控机床由CNC 系统，机床主机及辅助装置三部分组成 1）CNC 系统
（1）输入。指零件加工程序及各种参数的输入。
（2）插补。插补既是根据给定的数学函数，诸如线性函数、圆函数或高次函数，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间，确定一些中间点的方法。通常在给定直线或圆弧的起点和终点间进行数据密化。
（
3）伺服控制。见计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令，经变换和放大后转化为伺服电机的转动，从而带动工作台移动。 2）机床主机及辅助装置
其基本功能是机床加工部分，且通过各种辅助装置保证加工要求。
2. 什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？ 1） 开环控制（Open loop Control ）数控机床
这类数控机床不带位置检测反馈装置。CNC 装置输出的指令脉冲经驱动电路的功率放大，驱动步进电机转动，再经传动机构带动工作台移动。
2） 闭环控制（Close loop Control ）数控机床
这类数控机床带有位置检测反馈装置。位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机
床工作台的实际运行位置，并与CNC 装置的指令位置进行比较，用插值进行控制。
3） 半闭环控制（Semi-close loop Control ）数控机床
将检测元件安装在电机的端头或者丝杠的端头，则为半闭环控制机床。
这三种控制方式的数控机床主要区别在于有无反馈和在哪里反馈。
3.简述数控加工原理？
在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。加工过程中数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。
4.数控技术的主要发展方向是什么？
要求同学课后查阅资料，无标准答案
5. 纵观数控系统国内外的发展，谈谈你对我国发展数控技术，振兴数控行业的想法。
要求同学课后查阅资料，无标准答案
第二章作业答案
1.何谓对刀点？何谓刀位点？何谓换刀点？
对刀点是指在数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起点。所谓刀位点，就是刀具定位的基准点。所谓换刀点是指为具有自动换刀装置的数控机床在加工中需要自动换刀而设置的换刀的位置。
2.何谓自动编程系统，常用的自动编程系统有哪些？
所谓自动编程系统即计算机辅助编程系统。自动编程的主要类型有：数控语言编程（如APT 语言）、图形交互式编程（如CAD/CAM软件）、语音式自动编程和实物模型式自动编程等。
3.何谓后置处理程序？简述其主要内容？
一个应用广泛的数控自动编程系统，应尽可能多的适用各种CNC系统，所以应当包括大量的后置处理程序。后置处理程序就是编程系统将前置处理的结果处理成具体的数控机床所需要的输入信息，即形成了零件加工的数控程序。其主要内容包括初始化前置处理结果，输入刀位数据文件，调用代码，输出打印。
4.数控机床上加工零件的误差主要有几类？
数控机床上加工零件的误差分类：
（1）加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床—刀具—夹具—毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。
（2）编程误差：包括采用近似计算方法逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的逼近误差、采用直线段或圆弧段插补逼近零件轮廓曲线时产生的插补误差和数据处理中为满足分辨率（最小设定单位）的要求，进行数据圆整（四舍五入）产生的圆整误差。
5.编制图示零件外轮廓的精加工程序。板厚为8mm，选用铣刀T1的直径为10mm，主
轴转速为500 r/min，进给速度为250mm/min。
1） 坐标定义(OXYZ)
Z 方向零点在零件上表面
2）节点坐标计算(ABCDEFO1) A(-17.32,-10), B(17.32,-10), C(34.42, 14.65),
D(34.64,20), E(-34.64,20), F(-34.42,14.65)，O1(-30.31,17.5)
3）起刀点、刀具半径、安全高度、主轴转速、进给速度定义
● 起刀点：I(-10,-40) 加工路径HBCDEFAH
● 刀具半径：5mm ，所选铣刀为 T10，刀补参数存于D10 ● 安全高度： 35mm ● 主轴转速：400 rpm ● 进给速度：250 rpm 4）编制加工程序（精铣轮廓） % MPF 001;
N01 G54 G90 G00 X0 Y0; N02 Z35;
N03 X-10 Y-40 S400 M03 M08; N04 G01 Z-9 F20;
N05 G42 D01 Y-30 F250;
N06 G02 X0 Y-20 I10 J0;
N07 G03 X17.32 Y-10 I0 J20; N08 G01 X34.42 Y14.65;
N09 G03 X34.64 Y20 I-4.11 J2.85; N10 G03 X-34.64 Y20 I-34.64 J-20; N11 G03 X-34.42 Y14.65 I4.33 J-2.5; N12 G01 X-17.32 Y-10
N13 G03 X0 Y-20 I17.32 J10; N14 G01 Y-30; N15 G40 Y-40; N16 G00 Z35; N17 X0 Y0;
N18 M30 ;
第三章 作业答案
1. CNC 系统由哪几部分组成？各有什么作用？
答： CNC 系统由程序、输入、输出设备、CNC 装置及主轴、进给驱动装置组成。其核心部分是CNC 装置。
41
.3060cos 212211=?-+= OA O O OA O O A O
37.85/60sin sin 1
111=∠?=∠=∠AO O A O O O AO O FAg 30
517
.55301802
2111=+==-∠-∠-=∠A O FA AO O FAO FAg
46
.930/5tan 11=∠=∠FAO FAO
数控机床是按照预先编写好的零件加工程序进行自动加工的。零件加工程序是CNC系统的重要组成部分。输入输出设备主要用于零件加工程序的编制、存储、打印、显示等。主轴驱动装置用于控制主轴的旋转运动，实现在宽范围内连续可调，并在每种速度下都能提供切削所需要的功率。进给驱动装置用于控制进给轴的直线或旋转运动，实现加工中刀具相对工件运动的速度、方向、位置和合成轨迹。
2. CNC装置由哪几部分组成？各有什么作用？
答：CNC装置由三部分组成：
1）计算机。高档CNC装置采用多微处理器结构，各微处理器协同工作，共同完成数控功能。
2）可编程程序控制器。用以接收来自零件加工程序的开关功能信息、机床操作面板上的开关量信号及机床侧的开关量信号，进行逻辑处理，完成输出控制功能，实现各功能及操作方式的联锁。
3）接口。用以连接CNC装置的各个部分，实现各个部分之间的信息传递。
https://www.doczj.com/doc/da15328840.html,C系统的基本控制流程及内容？
答：CNC系统的主要任务是对刀具和工件的相对运动进行控制，完成各种曲线轮廓的加工。不论进行哪种曲线的加工，CNC系统的基本工作过程是一样的，即先读取零件加工程序（输入）；再按照程序段译码，将零件加工程序转换为CNC装置能够接受的代码，并以一定的数据格式存放在指定的内存储器中；接下来进行预处理，包括刀具补偿处理（将轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹）和速度处理（各运动坐标分速度的计算及限速处理）；然后进行插补计算和位置控制。
https://www.doczj.com/doc/da15328840.html,C装置的硬件结构有哪几种形式？各有何特点？
答：单微处理器CNC装置硬件结构分为两种形式:
1）大板式结构。特点是结构紧凑，体积小，可靠性高，具有很高的性价比，有利于机床的一体化设计，但是硬件功能不能轻易变动，不利于组织生产。
2）总线模块化的开放系统结构。特点是将微处理机、存储器、输入输出控制分别做成硬件模块，相应的软件也是模块结构。功能模块之间有明确定义的接口，接口是固定的，易于成为工厂标准或行业标准，彼此可以进行信息交换。可以积木式组成CNC系统，使设计简单，有良好的适应性和扩展性，试制周期短，调整维护方便，效率高。
多微处理器CNC装置硬件结构分为：
1）共享中线结构。特点是配置灵活，结构简单，容易实现，造价低，缺点是传输效率低，总线故障会影响全局。
2）共享存储器结构。特点是访问的冲突问题得到了解决。缺点是当微处理器数量增多时，往往会由于争用共享而造成信息传输的阻塞，降低系统效率，功能扩展比较困难。
5.多微处理器CNC装置的包括哪些功能模块？其功能分别是什么？
答：1）CNC管理模块这是实现管理和组织整个CNC系统工作的功能模块，如系统的初始化、中断管理、总线仲裁、系统出错的识别和处理、系统软硬件的诊断等功能由该模块完成。
2）存储器模块该模块存放程序和数据，为主存储器。每个CPU控制模块中还有局部存储器。主存储器模块是各功能模块间数据传送的共享存储器。
3）CNC插补模块该模块完成零件持续的译码、刀具半径补偿、坐标位移量的计算和进给速度处理等插补前的预处理。然后进行插补计算、为各坐标轴提供位置给定值。
4）位置控制模块插补后的坐标位置给定值与位置检测器测得的位置实际值进行比较，并自动加减速、回到基准点、伺服系统滞后量的监视和漂移补偿，最后得到速度控制的模拟电压，去驱动进给伺服电机。这些工作都由位置控制模块完成。
5）操作控制数据输入、输出和显示模块零件程序、参数和数据，各种操作命令的输入、输出，显示所需要的各种接口电路。
6）PC模块零件程序中的开关功能和由机床来的信号等在这个模块中作逻辑处理，实现
各功能和操作方式之间的连锁，机床电气设备的启、停，刀具交换，转台分度，工件数量和运转时间的计数等。
6.给出加工程序数据在数控装置中的处理流程。
7.简述机床IO口的作用及常用器件和电路。
答：机床I/O接口用来接收机床操作面板上的开关、按钮信号以及机床的各种限位开关信号；还用来把各种机床工作状态指示灯信号送到机床操作面板，把控制机床动作的信号送到强电柜。其作用是：
1）进行必要的电隔离，以防止干扰信号的串入，以及高压串入对CNC装置的损坏。
2）进行电平转换和功率放大。
常用的机床I/O接口器件有：
1）光电耦合器
2）簧式继电器
3）固态继电器
4）接口驱动电路
第四章作业答案
1. 有哪两类插补算法？它们各有什么特点？
答：插补算法有脉冲增量插补算法和数字增量插补（数据采集插补）算法两类
脉冲增量插补算法为行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出，这种插补算法主要应用于开环CNC系统中。采用脉冲增量插补算法的CNC系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，进给速度一般在1-3 m/min。
数字增量插补为时间标量插补，插补分粗插补和精插补两步进行。适用于交、直流伺服电机驱动的闭环（或半闭环）位置采样控制系统。进给速度的上限主要取决于圆弧弦线误差以及伺服系统的特性。
2. 数据采样直线插补、圆弧插补有否误差？数据采样插补误差与什么有关系？
答：在直线插补中，插补形成的每个微小线段与给定的直线重合，不会造成轨迹误差，但是在圆弧插补中，通常用内接弦线或者内、外均差弦线来逼近圆弧，这种逼近必然要造成轨迹误差。
在圆弧插补时，数据采样插补误差与插补周期和进给速度的平方成正比，与圆弧半径成反比。3．CNC装置中加、减速程序的作用是什么？加、减速控制有几种方法？如何实现？前、
后加减速控制各有何特点？
答：数控机床的进给速度与加工精度、表面粗糙度和生产率有着密切关系。因此CNC装置中加、减速程序的作用就是保证数控机床的进给速度应该稳定且有一定得调速范围，起动快而不失步，停止的位置准确、不超程。
开环CNC系统中，加、减速的控制方法有两种：
1）程序计时法（软件延时法）：它通过软件延时产生一系列频率可调的脉冲序列来实现不同进给速度的控制及加减速控制。
2）时钟中断法：采用一变频振荡器，根据程编速度经译码控制变频振荡器发出一定频率脉冲，作为中断请求信号，在中断服务程序中完成插补和输出。
闭环CNC系统中，加、减速的控制方法一般采用软件实现，分为前加减速控制和后加减速控制。
前加减速控制是对程编指令F（合成速度）进行控制。其优点是不会影响到实际插补输出的位置精度。但是根据实际刀具位置和程序段终点之间的距离来精确加减速点，计算工作量比较大。
后加减速控制是对各运动轴分别进行加减速控制。由于对各运动轴分别控制，所以加减速控制中实际的各运动轴合成位置可能不准确。但这种影响只存在于加减速过程中。这种加减速控制不需要专门预先确定减速点，而是在插补输出为零时开始减速，通过一定的时间延时逐渐靠近程序终点。
4．数控机床如何实现准确的位置控制的？
答：数控机床的伺服系统位置控制主要是分为开环、闭环和半闭环三种控制方式。主要通过闭环和半闭环的形式实现准确位置控制。
半闭环和闭环的控制方式又有以下几种伺服位置控制系统：
1）脉冲比较伺服系统：用脉冲比较的方法构成闭环和半闭环控制。在半闭环控制中，多采用光电编码器作为检测元件；在闭环控制中，多采用光栅作为检测元件。通过检测元件进行位置检测和反馈，实现脉冲比较。
2）相位比较伺服系统：它的结构形式与所使用的位置检测元件有关，常用的检测元件有旋转变压器和感应同步器，并要工作在相位工作状态。这是数控机床常用的一种位置控制系统。
3）幅值比较伺服系统：是以位置检测信号幅值的大小来反映机械位移的数值，并以此作为反馈信号，检测元件以幅值工作状态进行工作。常用的检测元件主要有旋转变压器和感应同步器。
5．C功能刀补是如何实现的？
答：C功能刀补的实现：在计算完本段程编轨迹后，提前将下段程序读入，然后根据它们之间转接的情况，求得本段程序的刀具中心轨迹。因而，C刀具半径补偿功能的CNC系统应设置多个数据寄存区。系统起动后，第一段程序被读入BS，并在BS中算出第一段程序的程编轨迹，然后将其送到CS暂存。再将第二段程序读入BS中，并计算第二段程序的程编轨迹。接下来对第一、第二段程编轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果确定CS中的第一段程序的刀具中心轨迹。将第一段程序的刀具中心轨迹数据由CS送入AS，第二段程编轨迹数据由BS送入CS。AS中的内容送到OS中进行插补计算，并将计算结果送出，进行位置控制。利用插补间隙，将第三段程序数据读入BS，并计算其程编轨迹。随后，对第二、第三段程编轨迹的连接方式进行判别，并根据判别结果确定CS中的第二段程序的刀具中心轨迹，如此依次进行下去。
6．用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O (0, 0)，终点为A (-6, 4)，给出插补计算过程，
插补轨迹：
7．用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A （5，0），终点为B （0，5），给出插补
插补轨迹：
8．试用数字积分法插补第二象限起点为原点O (0, 0)，终点为A (-8, 6) 的直线，写出插补
9．试用数字积分法插补第四象限原点为O (0, 0)，起点为A（5，0），终点为B（0，-5）的
插补路径：
10．试画出下图零件的C功能刀具半径补偿轨迹，并判断个转接处的转接类型，其中P点为起刀点和换刀点位置，O点为圆弧AF的圆心。
C
答：A进刀时，缩短型直线-直线转接
B伸长型直线-直线转接；
C插入型直线-直线转接；
D 伸长型直线-直线转接；
E 插入型直线-直线转接；
F 缩短型直线-圆弧转接；
A退刀时，伸长型圆弧-直线转接
第五章作业答案
1．简述感应同步器的基本结构和工作原理。
感应同步器结构
直线型感应同步器的构造见图5-1，其定尺和滑尺基板是由与机床热臌胀系数相近的钢板做成，钢板上用绝缘粘结剂贴以钢箔，并利用照像腐蚀的办法做成图示的印刷绕组。感应同步器定尺和滑尺绕组的节距相等，均为2r，这是衡量感应同步器精度的主要参数，工艺上要保证其节距的精度。一块标准型感应同步器定尺长度为250mm，为2mm，其绝对精度可达2.5μm，分辨率可达0.25μm。
圆盘式感应同步器由定、转子组成（图5-2）。其制作过程是先用0.1毫米厚的敷铜板刻制或用化学腐蚀方法制成绕组，再将它固定到10毫米厚的圆盘形金属或玻璃钢基板上，然后涂敷一层防静电屏蔽膜。定转子间间隙为0.2～0.3毫米。转子绕组为单相连续扇形分布，每根导片相当于电机的一个极，相邻导片间距为一个极距。定子绕组为扇形分段排布，极距与转子的相同。直线式感应同步器与圆盘式结构相似。不同的是它由定尺与滑尺组成，绕组为等距排列。
5-1
直线型感应同步器的结构5-2 圆盘式同步感应器的结构
感应同步器工作原理:
圆盘式感应同步器的转子共有N 个导片。当转子相对定子转过角度θ时，定子绕组A和B分别感应输出电势
式中Em为定子绕组感应电势最大值，ω为激磁电源角频率。通过检测其感应电动势的变化，就能确定转子相对定子转过的角度。感应同步器的最高精度与绕组的极对数N有关。转子转角变化360°/N 时定子的频率变化1赫，因此通过增加极对数可以提高精度，最高精度可达0.1″。
直线式感应同步器的滑尺相对定尺移动距离为x时，定尺和滑尺绕组中分别感应输出电势
通过检测其感应电动势的变化规律，就能确定滑尺相对定尺移动的距离。当极距τ＝1毫米时，测量精度可达±25微米。
2 试述透射光栅的检测原理，如何提高它的分辨率？
检测原理: 将栅距相同的标尺光栅与指示光栅互相平行的叠放并保持一定的间隙（0.1㎜），然后将指示光栅在自身平面内转过一个很小的角度θ，那么两块光栅尺上的刻线交叉，在光源的照射下，相交点附近的小区域内黑线重叠，透明区域变大，挡光面积最小，挡光效应最弱，透光的累积使这个区域出现亮带。相反，距相交点越远的区域，两光栅不透明黑线的重叠部分越少，黑线占据的空间增大，因而挡光面积增大，挡光效应增强，只有较少的光线透过光栅而使这个区域出现暗带。如下图示，此明暗相间条纹称之为莫尔条纹，其光强度分布近似于正弦波形。如果将指示光栅沿标尺光栅长度方向平行的移动，则可看到莫尔条纹
也跟着移动，但移动方向与指示光栅移动方向垂直。当指示光栅移动一条刻线时，莫尔条纹也正好移过一个条纹。
莫尔条纹的形成
提高分辨率：因为分辨率=栅距/n，所以提高分辨率可以通过减小光栅尺的栅距，或者增大鉴相倍频的倍数n来实现。
3 比较开环、半闭环、闭环系统的基本结构和优缺点。
基本结构
开环控制(open -loop control system )指调节系统不接受反馈的控制，只控制输出，不计后果的控制。又称为无反馈控制系统。在数控机床中由步进电动机和步进电动机驱动线路组成。数控装置根据输入指令，经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路，从而驱动工作台移动一定距离。这种伺服系统比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。所以一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些经济型数控机床。
闭环控制则是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统。在数控机床中由伺服电动机、比较线路、伺服放大线路、速度检测器和安装在工作台上的位置检测器组成。这种系统对工作台实际位移量进行自动检测并与指令值进行比较，用差值进行控制。这种系统定位精度高，但系统复杂，调试和维修困难，价格较贵，主要用于高精度和大型数控机床。
半闭环伺服系统的工作原理和闭环伺服系统相似，只是位置检测器不是安装在工作台上，而是安装在伺服电动机的轴上。这种伺服系统所能达以的精度、速度和动太特性优于开环伺服系统，其复杂性和成本低于闭环伺系统，主要用于大多数中小型数控机床
开环控制系统和闭环控制系统的优缺点，主要反应在以下三方面：
1）工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。合闭环控制系统不管出于什么原因（外部扰动或
系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。因此，一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些场合
2）结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单，但选用的元器件要严格保证质量要求。闭环系统具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。
3）稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。
数控技术习题及答案 篇一：机床数控技术复习与考试,试题及答案大全 数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行粗插补，第二步进行精插补。 刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。 伺服系统被看作一个独立部分，与数控系统和机床本体并列为数控机床的三大组成部分。 一般而言，数据采样的插补周期T必须A插补运算时间。A：大于；B：小于；C：等于 数据采样插补又称为数字增量插补，适用于数控机床 C驱动的闭环进给伺服系统。 A：步进电机； B：直流伺服电机；C：交流或直流伺服电机 机床数控系统中的PLC经常被用作 A控制。 A：逻辑顺序；B：智能；C：进给伺服； 目前数控机床高速主轴电机使用最多的是 C。 A：步进电机； B直流伺服电机：C交流伺服电机：D：直线电机数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的 A 称为对刀点。 A：起点；B：基点；C：原点 伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的 C，而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的轨迹。 A: 速度；B：速度、
位置； C：速度、方向、位置 旋转变压器是利用电磁感应原理的A 式角位移检测传感器。A：模拟式；B；数字式；C：脉冲式 在 D系统中，进给速度的计算方法是采用数据采样方法进行插补加工，进给速度的计算是根据编程速度F值，将被加工零件轮廓曲线分割为采样周期的轮廓步长。A：闭环；B：半闭环；C：开环；D：闭环和半闭环 数控机床的工作流程包括哪些内容？ 答：工作流程包括：①数据加工程序的编制；②输入；③译码； ④刀具补偿；⑤插补；⑥位置控制和机床加工。 后置处理程序的作用是什么？ 答：后置处理的目的是生成数据加工程序。由于各种机床使用的控制系统不同，所用的数据加工程序的指令代码及格式也有所不同。为解决这个问题，自动编程软件通常设置一个后置处理程序，在后置处理前，编程人员应根据具体数控机床指令代码及程序的格式，事先编辑好这个文件，这样才能输出符合数控加工格式要求的数控加工DDA直线插补的物理意义是使动点沿速度矢量的方向前进，这种方法同样适用于DDA 圆弧插补。 刀具补偿的作用是把零件轮廓轨迹转换成为刀具中心轨迹 采用步进电机的开环伺服系统，对于数控装置发来的一个进给脉冲经驱动线路放大后驱动步进电机转过一个步距角，经过机械
课程名称：_ _数控技术及其应用(上)___ 总分：_______________ 一、单项选择题（每1分，共20分） 1. 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）螺旋线插补2．数控加工中心与普通数控铣床、镗床的主要区别是（ D ）。 （A）一般具有三个数控轴（B）主要用于箱体类零件的加工（C）能完成铣、钻、镗、铰、攻丝等加工功能 （D）设置有刀库，在加工过程中由程序自动选择和更换 3．确定数控机床坐标系时假定（ A ）。 （A）刀具运动，工件相对静止（B）工件运动，刀具相对静止 （C）工件运动，工作台相对静止（D）刀具运动，工作台相对静止4．铣床程序单节“G00 G43 Z10. H05;”中H05的含义是（ C ）。（A）刀具长度补偿量是5mm（B）刀具半径补偿量是5mm （C）刀具长度补偿量存放位置（D）刀具半径补偿量存放位置 5．下列孔加工固定循环指令中不是钻孔循环的是（ D ）。 （A）G81 （B）G82 （C）G83 （D）G84 6．利用时间分割法进行插补运算时精度与进给速度和插补周期的关系（ C ） （A）速度越快、插补周期越长精度越高 （B）速度越慢、插补周期越短精度越高 （C）速度越快、插补周期越短精度越高 （D）速度越慢、插补周期越长精度越高 7．数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差，是为了提高数控机床进给系统的（ B ）。 （A）传动精度（B）运动精度和刚度，减少爬行（C）快速响应性能和 运动精度（D）传动精度和刚度 8．步进电机的转速是通过改变电机的（ A ）而实现。 （A）脉冲频率(B) 脉冲速度 (C) 通电顺序 (D )脉冲个数 9．在铣削一个XY平面上的圆弧时，圆弧起点在（30，0），终点在（-30，0），圆弧圆心点坐标（0，-40），圆弧起点到终点的旋转方向为顺时针，则铣削圆弧的指令为（ D ）。 （A）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R50.0 F50 （B）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R-50.0 F50 （C）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R50.0 F50 (D）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R-50.0 F50 10. 数控机床的回零指的是直线坐标轴回到（ A ） （A）机床坐标系的原点（B）工件坐标系的原点（C）局部坐标系的原点（D）工作台的特定点，此点位置由用户自己设定 11. 数控铣床一般采用半闭环控制方式，它的位置检测器是（ B ）。 (A)光栅尺 (B)脉冲编码器 (C)感应同步器 (D)旋转变压器 12. 下列叙述错误的是（ C ）。 （A）旋转变压器属于间接测量位置检测装置 （B）直线感应同步器属于直接测量位置检测装置 （C）光栅属于模拟式测量位置检测装置 （D）脉冲编码器属于增量检测装置 13. 通常数控机床按（ A ）进行译码与控制。 （A）机床坐标系（B）工件坐标系（C）局部坐标系 （D）具体由用户自己设定 14. 步进电机的步距角的大小不受（ C ）的影响。 （A）转子的齿数（B）定子通电相数（C）通电的频率（D）通电方式 15. 下列叙述错误的是（ B ）。 （A）逐点比较法插补属于脉冲增量插补 （B）数字积分法插补属于数字增量插补 （C）扩展数字积分法插补属于数字增量插补 （D）时间分割法插补属于数字增量插补 16.数控系统所规定的最小设定单位就是（ C ）。 （A）数控机床的运动精度（B）机床的加工精度（C）脉冲当量 得分评卷人
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 数控技术 一、填空题： 1.数控机床是用数字化代码来控制的相对运动，从而完成零件的加工。 2.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行的过程。 3.对刀操作就是确定和之间关系的操作。 4.直流伺服电动机的控制特性是指其速度随化的 特性，而其机械特性是指其速度随变化的特性。 5.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。 63051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于固定，移动。 7.数控机床上采用的导轨主要有、、等三种形式。 8.用逐点比较法插补直线，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的初始值，即＝。在插补过程中，每进给一步，计数器减1,当＝时，到达终点，停止插补。 9.光栅作为位移传感器，其高精度源于的莫尔条纹的和 两大效应。若光栅距为0.01，两块光栅之间的夹角为0.057°，则莫尔条纹宽度约为。 10.数控机床一般由控制介质、、测量装置和机械本
体五个部分组成。 11系统软件必须完成和两大任务。 12.步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即和。 13.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。 14.在软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用以及占用时间的长短，解决的办法是 和相结合。 15.数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的和 作为控制量的自动控制系统，又称为拖动系统。 16.若三相步进电机（三相绕组分别为A、B、C），请写出三相六拍工作方式的通电顺序：。 17.对于第四象限逆圆弧来说，当F≥0时其进给方向为，偏差计算公式为。 18.数控机床的脉冲当量是指。 19.数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 20.从系统使用的微机及结构来分，系统的硬件结构一般分为：和结构两大类。 21.改变，不改变加工程序，就可以实现同一轮廓的粗、精铣加工。 22.数控机床按伺服系统的控制方式可分为、和。 二、判断题：
数控技术试题库（答案） 试题类型： 一、填空:180题; 二、判断:300题; 三、单项选择:250题; 四、多项选择:100题; 五、简述、问答:100题; 六、编程:50题. 一、填空：180 1、数控机床综合应用了、、、等方面的技术成果。 [电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构] 2、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是_______ ，_______的含义是柔性制造系 统，_______ 的含义是计算机集成制造系统。 [计算机数字控制机床、FMS、CIMS] 3、计算机数字控制系统的硬件组成、、、。 [计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 4、数控机床自动编程有两种：软件编程和软件编程。[APT、CAM] 5、旋转变压器是一种角度测量元件，它是一种。[小型交流电机] 6、使用作位置检测装置的半闭环进给系统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方 面作测速信号。[旋转变压器] 7、数控机床的主运动的变速系统的参数有、。[动力参数、运动参数] 8、在数控编程时，是按照______ 来进行编程，而不需按照刀具的在机床中的具体位置。 [工件原点] 9、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫______，反之称为_______。[顺圆、逆圆] 10、为了防止机床强电系统干扰和其他类型外界干扰通过I/O控制回路进入计算机，在控制计 算机中，经常采用_______的输入和输出电路。[光电隔离] 11、通过预紧可以消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙和提高轴向刚度，通常预紧力应为最大轴向 负载的_______。[2倍] 12、当滚珠丝杠在静态或低速情况下工作时，滚珠丝杠副的破坏形式主要是在滚珠接触面 上产生_______。[点蚀] 13、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、_____ __、_____ _。 [刀架转位、刀架定位、夹紧刀架] 14、实现刀具半径左补偿的指令格式是。[G00（G01）G41位置指令D01] 15、循环指令G81用于加工，G82用于加工。[车端面、车螺纹] 16、粗加工复合循环指令G72主要用于加工，G76主要用于加工。 [端面车削、螺纹切削] 17、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为、和。 [开环、半闭环、闭环] 18、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定并规定为正。 [工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向] 19、在子程序中出现M99程序段，则表示。[子程序结束，返回主程序] 20、数控机床就其本身的发展方向是。[自适应控制机床] 21、数控铣床根据其工艺范围大致可适用于零件、零件、零件的加工。 [平面类、变斜角类、曲面类（立体类）]
第1次作业 一、单选题 1. 数控机床按加工方式分类可分为：( )、金属切削类、特种加工类、其他类型。 A. 直线进给类 B. 金属成型类 C. 轮廓控制类 D. 半闭环类 2. 数控机床是采用数字化信号对机床的( )进行控制。 A. 运动 B. 加工过程 C. 运动和加工过程 D. 无正确答案 3. 采用经济型数系统的机床不具有的特点是( ) A. 采用步进电动机伺服系统 B. CPU可采用单片机 C. 只配必要的数控功能 D. 必须采用闭环控制系统 4. 某控制系统，控制刀具或工作台以给定的速度沿平行于某一坐标轴方向，由一个位置到另一个位置精确定位，此种控制方式属于( )。 A. 点位控制 B. 点位直线控制 C. 轨迹控制 D. 无正确答案 5. 根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为( )。 A. 开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统 B. 点位控制系统和连续控制系统 C. 多功能数控系统和经济型数控系统 D. NC系统和CNC系统 6. 数控机床的优点是( ) A. 加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用 B. 加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、工时费用低 C. 加工精度高、专用于大批量生产、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用 D. 加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求高、可加工复杂型面、减少工装费用 7. 下面哪种数控机床不属于连续控制数控机床？( ) A. 数控车床 B. 数控铣床 C. 数控线切割机 D. 数控钻床 8. 下列哪种机床不属于点位控制数控机床。( ) A. 数控钻床 B. 坐标镗床 C. 数控冲床 D. 数控车床 9. 数控机床的组成部分包括( ) A. 输入输出装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B. 输入输出装置、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 C. 输入输出装置、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件 D. 输入输出装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库10．数控加工中数据转换过程中的主要步骤包括译码、( )、插补、位控环节。 A. 运动控制 B. PLC控制 C. 刀补 D. 编程 二、简答题 试从控制精度、系统稳定性及经济性等方面，比较开环、半闭环及闭环系统的优劣。 按控制方式（加工功能）数控机床分为几类？它们各适应什么场合？
第一部分提纲 1、数控机床的组成 2、数控机床的分类与含义 3、程序编制的步骤、首件试切的作用 4、数控机床坐标系 5、几个概念：数字控制、伺服系统、脉冲当量、数控机床的控制轴与联动轴 6、什么是插补、插补方法分类， 7、滚珠丝杠幅预紧的分类与原理 8、进给系统中齿轮传动副、滚珠丝杠螺母副的间隙将会造成什么后果 9、CNC装置硬件结构分类？ 10、CNC装置软件结构分类？ 11、M00、M01、M02、M03、M04、M05、M06、M30、M98、M99 12、G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G43、G44、G49、G90、G91、G92、G80、G81、G70、G71、G72、G73 13、逐点比较法的公式、确定刀具进给方向的依据、直线、圆弧计算过程、插补轨迹图 14、数字增量插补法的插补周期及其相关因素 15、刀具补偿原理与方法 16、在逐点比较法直线插补中，已知 f、δ、直线与X轴的夹角α，则V、Vmax、Vmin=？ mm/s 17、数控机床上加工工件时所特有的误差是什么 18、伺服系统的作用、分类、所采用的插补方法、使用的电动机 19、旋转变压器的工作方式？ 20、增量式光电编码器的组成、原理 21、绝对值编码器的原理，能分辨的最小角度与码位数的关系 22、光栅的组成、摩尔条纹的计算、特性、读数原理
23、步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机的应用场合，步进电机失步的类型。 24、步进电机步距角的计算 25、交流伺服电机的种类、调速方法 26、步进电动机功率驱动电路的种类 27、主运动的传动形式 28、车、铣数控加工编程，用绝对坐标或增量坐标编程，刀补的应用，进刀、退刀方式选择，粗车循环的应用，带公差尺寸的编程处理方法 29.数控机床由哪几部分组成？（用框图表示） 30、有一台数控机床在进给系统每一次反向之后就会使运动滞后于指令信号，请分析产生这种现象的原因及消除的办法。 31、步进电机常用的驱动放大电路有哪几种？它们在性能上各有何特点？ 32、说说正式加工前的程序校验和空运行调试有什么意义？ 33、数控加工编程的主要内容有哪些？ 34、简述绝对坐标编程与相对编程的区别。 35、在孔加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？ 36、简要说明数控机床坐标轴确立的基本原则。 37、说明模态指令（模态代码）和非模态指令（非模态代码）的区别） 38、.刀具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步，在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？ 39、数据采样式进给位置伺服系统中选择采样周期时，应考虑那些因素？ 40、光电盘为什么要采用相同的两套光电元件？它们的安装位置如何确定？ 41、什么叫做数控机床的脉冲当量？它影响数控机床的什么性能？一般数控机床的脉冲当量为多大值？ 42、 G90 G00 X20.0 Y15.0与G91 G00 X20.0 Y15.0有什么区别？
数控技术试题 1.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 （e x ，e y ），其值为e x ＝5，e y ＝6，试写出其直 线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。 解：由于待插补直线的起点坐标为O （0，0），终点坐标为A （5，6），采用总步数终点判别方法，总步数N =5+6=11。 从坐标原点开始插补，故此时偏差 0=F ，加工过程的运算节拍如下表所示： 序号 工作节拍 第1拍：偏差判别 第2拍：坐标进给 第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别 1 0 0=F +X 6 6001-=-=-=e y F F 10111=-=N 2 01 第1章 1．数控（NC）和计算机数控（CNC）的联系和区别是什么 答：数字控制（NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统（CNC）。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现，因而十分灵活，并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的功能大大提高。 2．数控机床由哪几部分组成，各组成部分的功能是什么 答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。 （2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。 （3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。 （4）机床主体（主机）：包括机床的主运动、进给运动部件。执行部件和基础部件。 3．简述闭环数控系统的控制原理，它与开环数控系统有什么区别 答：控制原理：闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，直接对工作台的实际位移进行检测，将检测量到的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。 区别：闭环控制系统有反馈装置，而开环没有。 4．选择数控机床的时候应该考虑哪几方面的问题 答：(1)机床的类别(车、铣、加工中心等)、规格(行程范围)、性能(加工材料)。(2)数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围，刀具以及刀具系统的配置情况。(3)数控机床的定位精度和重复定位精度。(4)零件的定位基准和装夹方式。(5)机床坐标系和坐标轴的联动情况。(6)控制系统的刀具参数设置，包括机床的对刀、刀具补偿以及ATC等相关的功能。 5．数控技术的发展趋势表现在哪几个方面 答：高速高精度、智能化、开放式数控系统、网络数控技术、提高数控系统的可靠性、实现数控装备的复合化、CAD/CAM/CNC一体化，实现数字化制造。 6．数控技术在制造自动化系统中的地位和作用 答：数控技术和制造自动化技术是密不可分的。 7．开放式数控系统基本概念。 答：开放式数控系统是软硬件实现模块化、可重构、可扩充的自动化制造系统。 第2章 1、数控编程过程中要做哪些工作 答：1．确定加工方案: 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。 2. 工艺处理: 工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理: 根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验 现代数控技术及数控机床 一．填空题（每题2分） 1．数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。 2．数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。 3．三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 1.50。 4．数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 5．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其排屑条件和受力状态。 提高机床的静刚度。 6．数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高定位精度、运动平稳性。 7．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。 8．位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。 9．刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。 10．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。11．数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。 12．光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。 二．选择题（每题2分） 1．闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2） （1）支流伺服电机（2）交流伺服电机（3）步进电机（4）电液脉冲马达 2．步进电机的角位移与（4）成正比。 （1）步距角（2）通电频率（3）脉冲当量（4）脉冲数量 3．数控机床CNC系统是（3） （1）轮廓控制系统（2）动作顺序控制系统（3）位置控制系统（4）速度控制 系统 4．采用DDA法加工第一象限的斜线，若偏差函数值大于零，规定刀具向（1）方向移动。 （1）+X （2）-X （3）+Y （4）-Y 5．数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用（4）的原则。 1、指令G40的含义是：（） A.刀具左补偿 B. 刀具右补偿 C.取消刀具补偿 D.刀具长度补偿 2、F152表示：（） A. 主轴转速152r/min B. 主轴转速152mm/min C. 进给速度152r/min D. 进给速度152mm/min 3、数控机床坐标系中，传递切削动力的主轴是：（） A．X轴 B. Y轴 C. Z轴 D. C轴 4、在G54中设置的数值是：（） A. 工件坐标系的原点相对机床坐标系原点偏移量 B.刀具的长度偏差值 C. 工件坐标系原点 D. 工件坐标系的原点相对对刀点的偏移量 5、数控系统将所收到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以（）形式向伺服系统发出执行命令。 A. 输入信号 B. 脉冲信号 C. 位移信号 D. 反馈信号 6、数控系统中常用的两种插补功能是：（） A. 直线插补和抛物线插补 B. 抛物线插补和圆弧插补 C. 直线插补和圆弧插补 D. 抛物线插补和螺旋线插补 7、数控机床中常用的测量直线位移的测量元件是：（） A．光电编码盘 B.旋转变压器 C.光栅 D.测速发电机 8、测量反馈装置的作用是为了：（） A. 提高机床的定位精度、加工精度 B. 提高机床的使用寿命 C. 提高机床的安全性 D. 提高机床的灵活性 9、步进电机输出的角位移与（）成正比。 A．脉冲数目 B. 脉冲频率 C. 脉冲当量 D. 以上都是10、能对两个或两个以上坐标方向的位移量和速度进行控制，完成轮廓加工的系统是：（） A．点位控制系统 B. 点位/直线控制系统 C．连续控制系统 D. 直线控制系统 11、在逐点比较法直线插补中，偏差函数等于零，表明刀具在直线的：（） A. 上方 B. 下方 C. 起点 D. 直线上 12、数控机床上最常用的导轨是：（） A. 滚动导轨 B. 静压导轨 C. 贴塑导轨 D. 塑料导轨 13、为了提高CNC 系统的可靠性，可采取（）措施? A、采用单片机 B、提高时钟频率 C、采用模块化结构 D、采用光电隔离电路 14、若设计一个小的控制系统，控制任务又不繁重，为了取得较高的性能价格比，可采用（）。 A、多总线( Multibus ) 模块 B、S-100bus C、位总线(Bit bus) D、STDbus 15、欲加工第一象限的斜线( 起始点在坐标原点) ，用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在（）。 A、坐标原点 B、斜线上方 C、斜线下方 D、斜线上 16、目前国内外应用较多的塑料导轨材料有：以（）为基，添加不同的填充料所构成的高分子复合材料。 A、聚氯乙烯 B、聚四氟乙烯 C、聚氯丙烯 D、聚乙烯 17、如果滚动导轨滚动体强度不够，结构尺寸亦不受限制，应该（）。 A、增加滚动体数目Z B、增大滚动体直径 C、增加导轨长度 D、增大预紧力 第一章 ? 1. 什么叫机床的数字控制？什么是数控机床？机床的数字控制原理是什么？ 答：数字控制是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。 数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。是数控技 术典型应用的例子。 数控机床在加工零件时，首先是根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工 艺参数和位移数据；其次是编制零件的数控加工程序，然后将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动方向、速度和位移的大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。 ? 2. 什么叫点位控制、直线控制和轮廓控制？ 答：点位控制是控制点到点的距离。只是要求严格控制点到点之间的距离，而与所走 的路径无关。 直线控制是不仅控制点到点的距离，还要控制这两点之间的移动速度和路线，使之沿 坐标平行或成45°的方向运动。也就是说同时控制的坐标只有一个。 轮廓加工控制是控制轮廓加工，实时控制位移和速度。它的特点是能够对两个或两个 以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续地相关控制，使合成的平面或空间运动轨 迹能满足轮廓曲线和曲面加工的要求。控制过程中不仅对坐标的移动量进行控制，而 且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定的轨迹。 ? 3. 简述数控机床是如何分类的？ 答：按伺服系统的类型分： 开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半闭环控制的数控机床。 按工艺方法分： 金属切削类数控机床、金属成型类及特种加工类数控机床。 按功能水平分： 低档数控机床；中档数控机床；高档数控机床。 ? 4.什么叫CNC？ 《数控技术与数控机床》复习题A 一、单项选择题 https://www.doczj.com/doc/da15328840.html,C的中文含义是( ) A.数字控制 B.数控机床 C.计算机数字控制 D.计算机控制系统 2.数控机床采用闭环控制系统后，可以大大提高数控机床的( ) A.位置精度 B.主轴回转精度 C.整体刚度 D.进给速度 3.确定数控机床坐标系时，首先要确定的坐标轴是( ) A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.B轴 4.数控机床加工程序中，表示可选程序停止的指令代码是( ) A.M00 B.M01 C.M02 D.M03 5.逐点比较法插补第一象限的直线，计算得到的偏差函数F>0，则下一步的进给方向是( ) A.+X B.-X C.+Y D.-Y 6.数控系统在一条已知起点和终点的曲线上进行“数据点的密化”的工作称为( ) A.速度均化 B.加减速控制 C.刀具补偿 D.插补运算 7.在加工中心上，为了能够实现自动更换刀具，必须设有( ) A.主轴准停装置 B.换刀机械手 C.主轴制动装置 D.链式刀库 8.经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用( ) A.交流异步电动机 B.步进电动机 C.交流伺服电动机 D.直流伺服电动机 9.一台三相反应式步进电动机，转子齿数Z=80，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为( ) A.0.75° B.1.5° C.3° D.6° 10.一经济型数控铣床，当步进电机的工作频率f=5000Hz时，工作台的移动速度为3m／min，则脉冲当量δ为( ) A.0.001mm B.0.005mm C.0.01mm D.0.05mm 11.在CNC与速度控制单元的联系信号中，速度控制命令V CDM的传输方向是( ) A.在CNC与速度控制单元之间双向传递 B.由速度控制单元传递到CNC C.由CNC传递到速度控制单元 D.由反馈检测元件传递到CNC 一、填空题： 1.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。 2.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 数据点的密化（或数据密化） 的过程。 3.对刀操作就是 确定工件坐标系 和 机床坐标系 之间关系的操作。 4.直流伺服电动机的控制特性是指其速度随 电压 变化的特性，而其机械特性是指其速度随 负载转矩 变化的特性。 5.刀具在机床上的位置是由 刀位点 的位置来表示的。 6.JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于 工件 固定，刀具 移动。 7.数控机床上采用的导轨主要有 静压导轨、滚动导轨、塑料导轨 三种形式。 7.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J E 的初始值，即J E ＝ 13 。在插补过程中，每进给一步，计数器J E 减1,当J E ＝ 0时，到达终点，停止插补。 8.数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量装置和机械本体五个部分组成。 https://www.doczj.com/doc/da15328840.html,C 系统软件必须完成 管理 和 控制 两大任务。 10.步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即 丢步 和 越步 14.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。 11.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。 12.若三相步进电机（三相绕组分别为A 、B 、C ），请写出三相六拍工作方式的通电顺序：A －AB －B －BC －C －CA －A （或者A －AC －C －CB －B －BA －A ） 13.对于第四象限逆圆弧来说，当F≥0时其进给方向为 +y ，偏差计算公式为 F=F-2y+1 14.数控机床的脉冲当量是指 每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量。 15.数控技术是指用 数字化信号（或数字化代码）对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 16.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 17.改变 刀具半径补偿值的大小，不改变加工程序，就可以实现同一轮廓的粗、精铣加工。 18.数控机床按伺服系统的控制方式可分为 开环数控机床 半闭环数控机床 闭环数控机床 。 三、单项选择题： https://www.doczj.com/doc/da15328840.html,C 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 2.下列正确表示机床坐标系的是（ A ） A 、X B 、X C 、Z D 、Y 3.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最高？ （ A ） A 、1um/脉冲 B 、5um/脉冲 C 、10um/脉冲 D 、0.01mm/脉冲 4.设编程原点在工件的上表面，执行下列程序后，钻孔深度是（ C ）。 G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 （H01补偿值-2.00mm ） Z X X Y Y Z Z Y 一、填空题（每空1分） 1.目前第四代计算机采用元件为_大规模集成电路___。 2.数字控制是用_数字化信息_______对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。 3.数控机床上有一个点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床 出厂时设定。该点称为机床参考点_。 4.数控机床中的标准坐标系采用右手定则的笛卡尔坐标系，并规定远离 刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。 5.按照机床的运动方式分类，可分成点位控制系统、点位直线控制系统、_轮廓控制 _____系统。 6.数控编程描述的是刀具_刀位点____的运动轨迹，加工时也是按其来对刀。 7.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具的___位置补偿 _______和___刀尖圆弧半径_____补偿功能。 8.___走刀路线______是指数控加工过程中刀具相对与被加工工件运动的轨迹和方向。 换刀点是数控程序中指定用于换刀的位置点，其位置应避免与__工件_______、 ________夹具_____和________机床______干涉。 9.数控加工工艺文件主要包括___数据编程任务书________、____数据加工工件安装和原点设定卡片_______、__数据加工工序卡片_____、__数据加工走刀路线图_____等 9.孔加工的固定循环指令中，在返回动作时，用G98指定刀具返回___初始______平面； 用G99指定刀具返回______参考_______平面。 10.为了提高加工效率，进刀时，切削开始点的确定以尽量接近工件、不 碰撞工件为原则。 11.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具___长度偏置______ 和___半径______补偿功能。 12.数控铣床进行刀具长度补偿时，刀具需沿_______Z轴_______方向多移动一个补偿距 离，则采用G43；反之，采用G44。 13.在数控编程时，使用M30 指令后，就表示程序结束并返回到零件程序头。 14.加工中心自动换刀装置的刀库主要有____鼓（盘）式________、_____链式______ 两种形式。 15.刀库中刀具的选刀方式有顺序选刀和任意选刀两种。 16.刀库中刀具与主轴上刀具的交换有两种方式：刀库与主轴相对运动直接换刀和用 机械手换刀。 17.除_____换刀程序______外，加工中心的编程方法和普通数控铣床相同。 现代数控技术及数控机床试卷2标准答案 学生姓名：，班级：，学号：，成绩： 一．填空题（每题2分） 1．数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。 2．数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。 3．三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 1.50。 4．数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 5．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其排屑条件和受力状态。提高机床的静刚度。 6．数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高定位精度、运动平稳性。7．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。8．位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。 9．刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。 10．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。 11．数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。 12．光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位 置传感器。 二．选择题（每题2分） 1．闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2） （1）支流伺服电机（2）交流伺服电机（3）步进电机（4）电液脉冲马达2．步进电机的角位移与（4）成正比。 （1）步距角（2）通电频率（3）脉冲当量（4）脉冲数量 3．数控机床CNC系统是（3） （1）轮廓控制系统（2）动作顺序控制系统（3）位置控制系统（4）速度控制系统 4．采用DDA法加工第一象限的斜线，若偏差函数值大于零，规定刀具向（1）方向移动。 （1）+X （2）-X （3）+Y （4）-Y 5．数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用（4）的原则。 （1）刀具固定不动，工件移动（2）铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件固定（3）分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系（4）工件固定不动，刀具移动。 1、数控机床自动编程有两种：软件编程和软件编程。[APT、CAM] 2、使用作位置检测装置的半闭环进给系 统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。[旋转变压器] 3、在数控编程时，是按照______ 来进行编程，而不需按照刀具 的在机床中的具体位置。 [工件原点] 4、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、 _____ __、_____ _。 [刀架转位、刀架定位、夹紧刀架] 5、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为、和。 [开环、半闭环、闭环] 6、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定并规定为正。 [工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向] 7、普通数控铣床程序与加工中心编程的主要区别于。[换刀程序] 8、数控机床是 由、 、、 、 组成的。 [数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 9、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可 为、、 。 [开环、半闭环、闭环] 10、NC机床的含义是数控机床，CNC是_ FMS 是CIMS是。 [计算机数控机床、柔性制造系统、计算机集成制造系统] 11、数控机床程序编制可分为、。[手工编程、自动编程] 12、脉冲编码器是一种位置检测元件，按照编码方式，可分为和两种。 [光学式、增量式、绝对式] 13、一个零件加工的程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个组成的，而每个 是由若干个组成的。[程序段、程序段、指令字] 14、圆弧插补加工时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫使用_______指令，反 之使用_______指令。[G02、G03] 15、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这 个角度叫做______，电机的总角位移和输入脉冲的_______成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的______。 [步距角、数量、频率] 16、插补是指。[将工件轮廓的形状描述出来，边根据计算结果向各坐标发出进给指令] 插补的任务：跟据进给速度的要求，完成在轮廓起点与终点之间的中间点的坐标值的计算。 17、程序编制的方法有和。[手工编程、自动编程] 18、数控机床实现插补运算广泛应用的是插补和插补。[直线、圆弧] 19、数控机床由控制介质、和、等部分组成。[数控装置、伺服系统、机床] 20、数控机床按控制运动轨迹可分为、点位直线控制和等几种。[点位控制、轮廓控制] 21、对刀点既是程序的，也可以是程序的。 [起点、终点] 全国2010年10月高等教育自学考试 数控技术及应用试题 课程代码：02195 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数大于零，则刀具位于( ) A.圆上 B.圆外 C.圆内 D.圆心 2.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，沿两坐标轴走的总步数是( ) A.5 B.10 C.15 D.20 3.脉冲增量插补法适用于( ) A.以步进电机作为驱动元件的开环数控系统 B.以直流电机作为驱动元件的闭环数控系统 C.以交流电机作为驱动元件的闭环数控系统 D.以直线或交流电机作为驱动元件的闭环数控系统 4.基于教材JB3298—83标准，一般表示逆圆插补的G功能代码是( ) A.G02 B.G01 C.G03 D.G04 5.对步进电机驱动系统，当输入一个脉冲后，通过机床传动部件使工作台相应地移动一个 ( ) A.步距角 B.导程 C.螺距 D.脉冲当量 6.步进电动机转子前进的步数多于电脉冲数的现象为( ) A.丢步 B.失步 C.越步 D.异步 7.若数控冲床的快速进给速度v=15m／min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量为( ) A.0.01mm B.0.02mm C.0.05mm D.0.1mm 8.与交流伺服电机相比，直流伺服电机的过载能力( ) A.差 B.强 C.相当 D.不能比较 9.直接数控系统又称为群控系统，其英文缩写是( ) A.C B.DNC C.CIMS D.FMS 10.在下列相位比较式进给位置伺服系统的四个环节中，等同于一个增益可控的比例放大器的是( ) A.脉冲／相位变换器 B.鉴相器 C.正余弦函数发生器 D.位置控制器 11.采用开环进给伺服系统的机床上，通常不．安装( ) A.伺服系统 B.制动器 C.数控系统 D.位置检测器件 12.在下列脉冲比较式进给位置伺服系统的四个环节中，用来计算位置跟随误差的是( ) A.可逆计数器UDC B.位置检测器 C.同步电路 D.AM偏差补偿寄存器+ 13.一五相混合式步进电动机，转子齿数为100，当五相十拍运行时，其步距角为( ) A.0.36° B.0.72° C.0.75° D.1.5° 14.普通的旋转变压器测量精度( ) A.很高 B.较高 C.较低 D.很低 15.在光栅位移传感器中，为了得到两个相位相差90°的正弦信号，一般在相距______莫尔条纹间距的位置上设置两个光电元件。( ) A.1／4个 B.1／3个 C.1／2个 D.1个 16.目前标准的直线感应同步器定尺绕组节距为( ) A.0.5mm B.1mm C.2mm D.5mm机床数控技术课后答案
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