机床数控技术--第5章习题及答案(2015.9新增)

第5章数控加工中心编程与操作5-1 数控加工中心按功能特征可分为哪几类？按自动换刀装置的型式可分为哪几类？加工中心有什么特点？按功能特征可分为：钻削加工中心、镗铣加工中心和万能加工中心。

按所用换刀装置可分为：转塔头加工中心和带刀库的加工中心。

加工中心的特点：（1）适合加工周期性生产的零件；（2）适合加工高精度工件；（3）适合加工批量生产的零件；（4）适合加工形状复杂的零件。

5-2 刀库通常有哪几种形式？哪种形式的刀库装刀容量大？刀库的形式通常有以下几种：（1）直线刀库。

存放刀具数量有限（一般8～12把）。

（2）盘式刀库。

刀具在刀库中成环形排列，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。

（3）链式刀库。

刀库容量较大，刀具数量在30～120把之间。

链环可根据需要配置成各种形状。

（4）格子盒式刀库。

5-3 自动换刀装置的换刀过程可分为哪两部分？在程序中分别用什么代码控制？自动换刀装置的换刀过程可分为刀具选择和刀具交换。

在程序中分别用T代码和M06来控制。

5-4 写出数控操作面板上常用功能按键的英文键名，并解释其含义。

图标名称功能说明复位键按下这个键可以使 CNC 复位或者取消报警等帮助键当对MDI键的操作不明白时，按下这个键可以获得帮助软键根据不同的画面，软键有不同的功能。

软键功能显示在屏幕的底端地址和数字键按下这些键可以输入字母，数字或者其他字符切换键在键盘上的某些键具有两个功能。

按下<SHIFT>键可以在这两个功能之间进行切换输入键当按下一个字母键或者数字键时，再按该键数据被输入到缓冲区，并且显示在屏幕上。

要将输入缓冲区的数据拷贝到偏置寄存器中等，请按下该键。

这个键与软键中的[INPUT]键是等效的取消键取消键，用于删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号程序功能键替换键插入键删除键功能键按下这些键，切换不同功能的显示屏幕光标移动键有四种不同的光标移动键：用于将光标向右或者向前移动用于将光标向左或者往回移动用于将光标向下或者向前移动用于将光标向上或者往回移动翻页键该键用于将屏幕显示的页面往前翻页用于将屏幕显示的页面往后翻页图标名称功能说明自动键系统进行自动运行方式编辑键程序的编辑、修改、插入及删除，各种搜索功能MDI键系统进入MDI运行方式返回参考点键进行机床回零操作连续点动键坐标连续移动增量键坐标移动一个增量值手轮键对刀及调整机床位置时使用单段键按循环启动键，运行一段程序跳过键在自动运行状态时，跳过带标记的程序段空运行键进给速度忽略，用于程序试运行进给暂停键机床停止运行，进给暂停指示灯亮循环启动键系统执行程序进给暂停指示灯暂停时灯亮当X轴返回参考点时，X原点灯亮当Y轴返回参考点时，Y原点灯亮当Z轴返回参考点时，Z原点灯亮X键X轴坐标Y键Y轴坐标Z键Z轴坐标坐标轴正方向键坐标值往正方向移动坐标轴负方向键坐标值往负方向移动快进键实现机床快速进给主轴正转键主轴正转主轴反转键主轴反转主轴停键主轴停止急停键用于机床的紧急停止进给速度修调调整进给速度倍率主轴速度修调调整主轴转速倍率启动电源键机床电源开启关闭电源键机床电源关闭5-5 简要说明加工中心的编程特点。

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。

数控技术第5章习题解答第5章习题解答5.1数控加工编程的方法有几种？数控编程有两种方法：手工编程和自动编程。

5.2数控加工编程的一般步骤是什么？数控编程的一般步骤为：⒈ 分析零件图纸，确定工艺过程；⒉ 数值计算；⒊ 编写加工程序单；⒋ 程序输入；⒌ 校对检查程序；⒍ 首件加工。

5.3机床坐标系确定的原则是什么？什么叫机床原点和零点？数控机床采用统一的标准笛卡儿直角坐标系。

通常约定机床主轴轴线为Z轴。

X轴是水平的，它平行于工件的装夹面。

Y轴垂直于X、Z坐标轴。

Y轴的正方向根据X和Z轴的正方向，按照标准笛卡儿直角坐标系来判断。

机床坐标系的原点称为机床零点或机床原点（X=0，Y=0，Z=0）。

机床零点是机床上的一个固定点，由机床制造厂确定。

5.4什么叫编程原点和工件原点？它们之间有何关系？工件坐标系的原点即是工件零点。

编程零点即是程序零点。

一般对于简单零件，工件零点就是编程零点。

而对形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序。

为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置上。

5.5程序段中包含的功能字有几种？程序段格式有哪些？程序段中包含的功能字有准备功能字、坐标功能字、进给功能字、辅助功能字、主轴功能字、刀具功能字。

程序段格式有：可变程序段格式；分格符程序段格式；固定程序段格式。

5.6什么叫准备功能指令和辅助功能指令？它们的作用如何？准备功能指令是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即指令插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。

辅助功能M指令，简称辅助功能，也叫M功能。

它是控制机床或系统开、关功能的一种命令。

如冷却液开、关，主轴正、反转等。

5.7试述G00、G01、G02、G03使用特点。

G00后面给出快速定位终点坐标，不需要指定速度；G01后面给出直线插补的终点坐标，并指定进给速度；G02、G03指定顺时针或逆时针圆弧插补，后面给出圆弧终点坐标、圆心矢量（或半径）和进给速度。

国家精品资源共享课新增习题及答案2015.7.20第1章 概论1. 数控机床有些具有装夹原点，这一点是指机床上的哪一点？有些机床还有一个重要的原点，即装夹原点（fixture origin）。

装夹原点常见于带回转（或摆动）工作台的数控机床或加工中心，一般是机床工作台上的一个固定点，比如回转中心，与机床参考点的偏移量可通过测量存入CNC系统的原点偏移寄存器（origin offset register）中，供CNC系统原点偏移计算用。

2.数控机床按工艺用途分类可以分成哪几种？按工艺用途分，数控机床可以分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床、数控特种加工数控机床和其他类型的数控机床。

3.数控系统的主要功能包括哪一些？具备的主要功能如下：1） 多轴联动、多坐标控制。

2） 实现多种函数的插补（直线、圆弧、抛物线、螺旋线、极坐标、样条等）。

3） 多种程序输入功能（人机对话、手动数据输入、由上级计算机及其它输入设备的程序输入），以及编辑和修改功能。

4） 信息转换功能：包括EIA/ISO代码转换，公制/英制转换、坐标转换、绝对值/增量值转换等。

5） 补偿功能：刀具半径补偿、刀具长度补偿、传动间隙补偿、螺距误差补偿等。

6） 多种加工方式选择。

可以实现各种加工循环，重复加工，凹凸模加工和镜象加工等。

7） 具有故障自诊断功能。

8） 显示功能。

用CRT可以显示字符、轨迹、平面图形和动态三维图形。

9） 通讯和联网功能。

4.数控机床的伺服驱动装置是什么，具备什么样的功能？伺服驱动装置又称为伺服系统，它接受计算机运算处理后分配来的信号。

该信号经过调解、转换、放大以后去驱动伺服电机，带动机床的执行部件运动。

数控机床的伺服驱动装置分为主轴驱动单元（主要是速度控制）、进给驱动单元（包括速度控制和位置控制）、回转工作台和刀库伺服控制装置以及它们相应的伺服电机等。

伺服系统分为直流伺服系统和交流伺服系统，而交流伺服系统正在取代直流伺服系统；以步进电机驱动的伺服系统在某些具体场合仍可采用；直线电机系统是适应高速、高精度的一种伺服机构。