当前位置：文档之家 › 数控技术与装备(含CAM)

数控技术与装备(含CAM)

  • 格式：doc
  • 大小：223.50 KB
  • 文档页数：22

考试科目: 《数控技术与装备（含CAM）》第一章至第三章（总分100分） 时间：90分钟 学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：

一、单项选择题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。 1. 经济型数控系统一般采用（ ）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 2. 下面哪种设备不是CNC系统的输入设备？（ ） A．MDI键盘 B．纸带阅读机 C．CRT显示器 D．磁带机 3. 在单CPU的CNC系统中，主要采用（ ）的原则来解决多任务的同时运行。 A．CPU同时共享 B．CPU分时共享 C．共享存储器 D．中断 4. 数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，编写程序时，采用 的 __ 原则编写程序（ ） A．刀具固定不动，工件移动 B．铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动 C．分析机床运动关系后再根据实际情况 D．工件固定不动，刀具移动 5. 步进电机的转子齿数为80，则五相十拍通电方式运行时的步距角为（ ） A．1.5° B．3° C．0.9° D．0.45° 6. 某台数控机床的进给系统由步进电机驱动，已知步进电机的脉冲当量为0.003mm，快速行程速度为1800mm/min，则选用步进电机的快速行程的工作频率应为（ ）HZ A．4000 B．3000 C．10000 D．6000 7. 下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理（ ） A．感应同步器 B．旋转变压器 C．光栅 D．电磁式编码盘 8. SPWM系统是指（ ） A．直流发电机—电动机组 B．可控硅直流调压电源加直流电动机组 C．脉冲宽度调制器—直流电动机调速系统 D．正弦波脉冲宽度调制器—同步交流伺服电机变频调速系统 9. 交流伺服电机的同步、异步的分类是按照（ ）来分的 A．磁极对数 B．电源频率 C．转速 D．转速的转差率 10.下列正确表示坐标系的是（ ） A．X B．X C．Z D．Y 11.刀具长度缩短补偿指令是（ ） A．G43 B．G44 C．G40 D．G42 12.辅助功能M00代码表示（ ） A．程序结束 B．冷却液开 C．程序暂停 D．主轴顺时针方向转动 13.绕y轴旋转的回转运动坐标轴是（ ） A．A轴 B. B轴 C. Z轴 D．C轴 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（9，8），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＝（ ） A．5 B．8 C．13 D．17 15.CNC的中文含义是（ ） A．计算机控制 B．柔性制造 C．数字控制 D．加工中心 16.下列刀具，（ ）的刀位点是刀具底面的中心。 A．外圆车刀 B．镗刀 C．立铣刀 D．球头铣刀 17. 回零操作就是使运动部件回到（ ） A．机床坐标系原点 B．机床的机械零点 C．工件坐标的原点 D．编程原点 18. 圆弧插补指令G03 X Y R 中，X、Y后的值表示圆弧的（ ） A．起点坐标值 B．终点坐标值 C．圆心坐标相对于起点的值 D．起点坐标值的绝对坐标值 19.可采用变频调速，获得非常硬的机械特性及宽的调速范围的伺服电机是（ ） A．交流伺服电机 B．直流伺服电机 C．步进电机 D．异步电动机 20.闭环（半闭环）CNC装置的加减速控制一般采用（ ）来实现。 A．硬件 B．软件 C．软硬件 D．减速器

Z X X

Y

Y Z Z

Y 二、填空题（本题共10小题，每空1.5分，共15分）

1.数控系统软件可分为 。 2.刀具半径补偿中，直线的转接过渡方式有 。 3.数控机床一般由控制介质、 、伺服驱动装置、测量装置和机械本体五个部分组成。 4.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。 5.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 。 6. 在加工程序编制中，T表示 功能字。 7. 在相位比较和幅值比较闭环伺服系统中，常采用的位置检测元件是_ __。 8. 沿 看，刀具位于工件左侧的补偿称为刀尖半径左补偿。 9. 若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出双三拍工作方式的通电顺序（只写一种）： 。 10. 光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.05°，则莫尔条纹的放大倍数是_______。

三、名词解释(本题共4小题，每小题3分，共12分)

1. 对刀: 2. 测量反馈装置： 3. 最高启动频率： 4. 矩频特性：

四、简答题（本题共2小题，每小题6分，共12分）

1.什么是机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系？机床坐标系与工件坐标系有何区别和联系？ 2.简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点。

五、编程题（本题共2小题，共21分） 1.如图所示工件，毛坯为φ25㎜×65㎜棒材，材料为45钢。根据加工要求，选用四把刀具，T01为粗加工刀，选90°外圆车刀，T02为精加工刀，选尖头车刀，T03为切槽刀，刀宽为4㎜，T04为60°螺纹刀。工步安排如下：① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完。② 自右向左精车右端面及各外圆面：车右端面→倒角→切削螺纹外圆→车φ16㎜外圆→车R3㎜圆弧→车φ22㎜外圆。③ 切槽。④ 车螺纹。⑤ 切断。确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。换刀点设置在工件坐标系下X15、Z150处。试完成③④⑤ 工步加工程序的编制。（10分） ZXO

116M

Φ11Φ16Φ22

R3415

3545

451

螺纹牙高2.0mm

(半径方向）

2. O0020是一铣削加工程序，请注解每一程序段的意义。（11分） O0020 N10 G92 X0 Y0 Z0 N20 G90 G00 X-65 Y-95 Z300 N30 G43 H08 Z-15 S350 M03 N40 G41 G01 X-45 Y-75 D05 F120 N50 Y-40 N60 X-25 N70 G03 X-20 Y-15 I-60 J25 N80 G02 X20 I20 J15 N90 G03 X25 Y-40 I65 J0 N100 G01 X45 N110 Y-75 N120 X0 Y-65 N130 X-45 Y-75 N140 G40 X-65 Y-95 Z300 N150 M02

六、计算题（10分） 1.欲用逐点比较法插补圆弧AB，其起点坐标为A（0，－6），终点坐标为B（6，0），试写出其圆弧插补运算过程，并绘出其轨迹。 附：参考答案： 一、单项选择题： 1.A 2.C 3. B 4.D 5.D 6.C 7.C 8.D 9.D 10.A 11.B 12.C 13.B 14.D 15.C 16.C 17.B 18.B 19.A 20.B

二、填空题： 1. 应用软件、系统软件 2. 伸长型、缩短型、插入型 3. 数控装置 4. 数据密化 5. 循环轮流和中断优先相结合 6. 刀具 7. 感应同步器和旋转变压器 8. 刀具运动方向 9. AB-BC-CA 10. 20

三、名词解释： 1. 对刀: 测定出在程序起点处刀具刀位点(即起刀点)相对于机床原点以及工件原点的坐标位置。

2. 测量反馈装置：是将运动部件的实际位移、速度等参数加以检测，转变为电信号后反馈给数控装置，通过比较，得出实际运动与指令运动的误差，并发出误差指令，纠正所产生的误差的装置。

3. 最高启动频率：空载时，步进电机由静止突然启动，并不失步的进入稳速运行，所允许的启动频率的最高值为最高启动频率。

4. 矩频特性：在连续运行状态下，步进电机的电磁力矩随频率的升高而急剧下降，这两者的关系称为矩频特性。

四、简答题： 1. 机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点。工件坐标系是编程人员在编程中使用的，由编程人员以工件图样上的某一固定点为原点所建立的坐标系。运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为相对坐标。所有坐标点的坐标值均从某一个固定坐标原点计量的坐标系称为绝对坐标系。机床坐标系在机床出厂时就固定不变，并有固定的原点；工件坐标系是由编程人员自己根据实际应用设定的，可以各不相同。但工件坐标一旦设定后，工件坐标系和机床坐标系的位置就确定下来，两者的原点有一个偏移量，工件坐标系的坐标值加上各自的偏移量就得到机床坐标系的坐标值。

2.光栅位移检测装置由光源、两块光栅（长、短光栅）和光电元件组成，是利用光栅的莫尔条纹测量位移。莫尔条纹的移动量、移动方向和光栅相对应，莫尔条纹的间距对光栅栅距有放大作用和误差平均作用。当两块光栅有相对移动时，可以观察到莫尔条纹光强的变化，其变化规律为一正弦曲线，通过感光传感器输出该正弦变化的电压，经整形处理变成数字量输出以实现位移测量。区别正反向位移的原理是在相距四分之一莫尔条纹的间距的位置上设置两个光敏传感器，这样就得到两个相位差90度的正弦电压信号,将两个信号输入到辩向电路中就可区别正反向位移。

五、编程题： 1. (每错一条 扣1分, 扣完为止) O0001

N0250 T03.03 ；换切槽刀，调切槽刀刀偏值 N0260 G00 X10 Z-19 S250 M03 ；割槽 N0270 G01 X5.5 F80； N0280 X10； N0290 G00 X15 Z150； N0300 T04.04 ；换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值 N0310 G00 X8 Z5 S200 M03 ；至螺纹循环加工起始点 N0320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 ；车螺纹循环 N0330 G00 X15 Z150；

合集下载

机械一周解一惑系列：全球数控系统演进简史与中国国产化之路

机械一周解一惑系列：全球数控系统演进简史与中国国产化之路

一周解一惑系列：全球数控系统演进简史与中国国产化之路2023年03月26日➢本周关注：宏华数科、铁建重工、中铁工业、科德数控、华中数控。

➢ 数控机床集电子/计算机/控制/信息技术为一体。

数控机床采用数字编程、程序执行、伺服控制等技术，实现按照零件图样编制的数字化加工程序自动控制机床的轨迹运动和运行，从此NC 技术就使得机床与电子、计算机、控制、信息等技术的发展密不可分。

随后，为了解决NC 程序编制的自动化问题，采用计算机代替手工的自动编程工具（APT ）和方法成为关键技术，计算机辅助设计／制造（CAD ／CAM ）技术也随之得到快速发展和普及应用。

可以说，制造数字化肇始于数控机床及其核心数字控制技术的诞生。

数控系统（CNC 系统）是数控机床的重要部分，有数控程序、输入输出设备、CNC 装备（核心）、可编程控制器（plc ）、主轴驱动单元和给进驱动单元（包括检测装备）等组成。

数控系统随着计算机技术的发展而进步。

➢ 数控系统在AI 赋能下有望加快插补技术进步。

数控系统完成诸多信息的存储和处理的工作，并将信息的处理结果以控制信号的形式传给后续的伺服电机，这些控制信号的工作效果依赖于两大核心技术：①曲线曲面的插补运算，②机床多轴的运动控制。

高性能的坐标轴进给伺服装置构成了实现多轴联动控制的物理基础。

现代数控机床普遍采用数字计算机通过软件实现轨迹插补。

当前５轴联动插补可高效方便地实现各种复杂曲线和曲面插补的功能，并进一步发展样条插补和先进的速度、加速度、加速度变化率（Jerk ）等控制功能，是高速度、高精度、高动态响应加工的核心技术。

未来，数控系统还将发展自由曲面直接插补功能（SDI ）并可望与基于人工智能和数字孪生的走刀轨迹规划相结合，在考虑多轴联动动力学模型以及轨迹误差和速度约束条件下，实现由3D 模型驱动的刀轨生成和最优控制的多轴联动直接插补。

➢ 当下我国高端数控系统处在创新链链产业链加快融合阶段。

数控技术历史发展趋势及新技术论文3000字

数控技术历史发展趋势及新技术论文3000字

数控技术历史发展趋势及新技术论文数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。

它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。

数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

发展历史1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。

由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。

1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。

1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。

20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。

现在，数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

数控专业简介

数控专业简介

数控专业简介数控专业介绍：数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

数控专业就业前景：1、制造业的社会、行业背景数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的技术手段；数控技术是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。

加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”。

为了增强竞争能力，制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。

据统计，目前我国数控机床操作工短缺60万左右。

数控人才短缺已引起中央领导、教育部、劳动与社会保障部等政府部门的高度重视。

“月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。

教育部、劳动保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部等六部委决定实施“职业院校制造业技能型紧缺人才培养培训工程”，力争实现五年培养30万以上制造业技能型紧缺人才的目标，以缓解我国劳动力市场技能型人才的紧缺状况。

2、数控技术人才需求情况数控技术人才需求量的大小和人才需求的类型、层次、质量等取决于国民经济和制造业的发展程度、水平，也取决于用人单位自身的管理要求、发展趋势等。

据统计，制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上，我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距，据机械协会统计，目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%，而且近几年来都以３５％以上的速度在增长，对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。

机床数控技术课后答案

机床数控技术课后答案

机床数控技术课后答案第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。