数控技术课后答案
?1、什么叫机床得数字控制? 什么就是数控机床? 机床得数字控制原理就是什么？
答:数字控制就是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制得自动化方法。
数控机床就是采用数字控制技术对机床得加工过程进行自动控制得一类机床。就是数控技术典型应用得例子。
数控机床在加工零件时，首先就是根据零件加工图样进行工艺分析,确定加工方案、工艺参数与位移数据;其次就是编制零件得数控加工程序,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得变速、启停、进给运动方向、速度与位移得大小,以及其她诸如刀具选择交换、工件夹紧松开、路程与参数进行工作,从而加工出形状、尺寸与精度符合要求得零件。
?2、什么叫点位控制、直线控制与轮廓控制?
答：点位控制就是控制点到点得距离。只就是要求严格控制点到点之间得距离,而与所走得路径无关。
直线控制就是不仅控制点到点得距离，还要控制这两点之间得移动速度与路线,使之沿坐标平行或成45°得方向运动。也就就是说同时控制得坐标只有一个。
轮廓加工控制就是控制轮廓加工,实时控制位移与速度。它得特点就是能够对两个或两个以上得运动坐标得位移与速度同时进行连续地相关控制，使合成得平面或空间运动轨迹能满足轮廓曲线与曲面加工得要求。控制过程中不仅对坐标得移动量进行控制,而且对各坐标得速度及它们之间比率都要行严格控制，以便加工出给定得轨迹。
?３、简述数控机床就是如何分类得？
答:按伺服系统得类型分：
开环控制得数控机床、闭环控制得数控机床、半闭环控制得数控机床。
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?
答:以计算机为核心得数控系统。
?1、数控程序与程序段得格式就是什么?包括哪几类指令代码？
答:从数控系统外部输入得,根据被加工零件得图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工得必要信息,按数控系统所规定得指令与格式编制并直接用于加工得程序,就就是数控加工程序,简称为数控程序。
程序段格式就是指一个程序段中字、字符、数据得书写规则。
准备机能（Ｇ代码)、辅助机能(M代码）、进给功能(Ｆ)、主轴功能(S)与刀具功能(Ｔ)。
?2、准备功能G有哪几种功用?
答:用于建立机床得加工机能,它就是使数控机床作好某种操作准备得指令,其中:(1) G00 :点定位,以最大进给速度移动到指定位置。
(2）G01 :直线插补。
(３) G02 :顺时针方向圆弧插补。
(4)G０3 ：逆时针方向圆弧插补。
（５) G0４:暂停。
(6）G０6 :抛物线插补。
（7）G08:加速。
(8) Ｇ09 :减速。
(9)G17 ～G1９:平面选择。
（10）G33 ～Ｇ35 ：指定螺纹切削方式。
(11) G4０~ G42 ：指定工具直径补偿方式。
(1２) G４３~ Ｇ5２：工具偏置。
(13) Ｇ80 ~Ｇ89 ：固定循环。
(14) G9０:绝对尺寸。
(1５）G９１：增量尺寸。
(16) G92 :预置寄存。
（17)G93:时间倒数、进给率。
（1８) G94 :每分钟进给。
（1９) G95 :主铀每转进给。
此外还有一些不指定代码与永不指定代码。
?3、插补指令有几种？速度代码有几种?有关坐标系得指令有几种？
答:插补功能G代码:
(1)定位(快速)指令(G00):程序格式为:G00 Ｘ_ Ｙ＿ Z_;
(２)单方向定位指令(Ｇ60):其指令格式为：G6０ Ｘ_ Y_ Z_;
（３)直线插补指令(G ０1）:程序格式为:Ｇ０1 X_ Y ＿ Ｚ_ F_;
(4)圆弧插补指令(G0２、G0３）:程序格式为：
(5)螺旋线插补指令:程序格式为：
(６)螺纹切削指令(G33）:其指令格式为:G33 Z ＿ F_ 。
切削速度控制G 代码:
（1)准确停止指令(Ｇ09）:其指令格式为:G09 X_ Y_ Z_;
(2)准确停止方式指令(Ｇ61）：其指令格式为:G ６1；
(3)切削方式指令（G ６４）:其指令格式为: G6４;
（４）攻丝方式指令(G ６3):其指令格式为：Ｇ６3;
（5)自动拐角倍率指令(Ｇ62);
(6)暂停指令(Ｇ０4):其指令格式为: G04 X_；或 G ０４ P ＿;
与坐标系有关得G 代码:
（1)选择机床坐标系指令（G ５3)：G53 X αY β;
(2)工件坐标系设定指令(G92):Ｇ92 X400、 Ｚ2５0、;
(３）选择工件坐标系指令(G ５4~G5９);
（4)坐标平面设定指令(G17，G18,G19)。
４、补偿功能指令、主轴功能指令与刀具功能指令各有哪几种，各使用在什么场合？
答：补偿功能G 代码:
(1)刀具长度补偿指令（G43、Ｇ４4、G49):程序格式为Ｇ４3(Ｇ４４)Z ＿ Ｈ; 03 02 17 - - - - - - - ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? F R J I Y X G G G Z
_；
（２)刀具偏移指令:
G４５Ｘ_ Y_ Z_ D＿;增加一个刀具偏移量得移动距离；
G46X＿Y_ Ｚ＿D_;减少一个刀具偏移量得移动距离;
G47 X_Y_ Z_ D_；增加二个刀具偏移量得移动距离;
G48Ｘ_ Y_ Z_ D＿;减少二个刀具偏移量得移动距离;
(３)刀具半径补偿C指令:
左刀补：G00(或Ｇ01)G41 Ｘ_Y_D_;
右刀补:G00（或Ｇ０1)Ｇ42 Ｘ_ Y_ D_;
撤消刀补指令为G4０。其指令格式为: G4０；
(４)拐角圆弧插补指令(G39）:其指令格式为：G39；
(５）刀尖R补偿指令(G4０～G42)。
M0３、M０4与Ｍ0５-主轴正转、反转与停止；M1９-主轴定向停止,主轴停止在预定位置上。
M06-换刀指令。
5、钻、镗削固定循环与车削固定循环各有哪几种？其指令格式、应用场
合就是什么?
答:钻镗类固定循环指令(Ｇ73、G74、G76、Ｇ８０～G８9)
1）高速深孔钻削循环(G7３）:Ｇ７3 X_Y_Z＿Ｒ＿Q＿F_K＿;该固定循环用于Z轴得间歇进给。
2）左旋螺纹攻丝循环（G74）:G74X＿Y_Z_R＿P_F＿K＿;左旋攻螺纹时主轴反转，刀具按每转进给量进给。刀具到达孔底时,程序暂停,主轴正转,然后以反向进给速度退回。刀具到达R点平面后进给暂停,主轴转向变为反转。
3)精密镗孔循环(Ｇ76):G7６Ｘ_Ｙ＿Z_Ｒ_Q_P_F_Ｋ_;精镗时,主轴正转,并进行快进与工进镗孔。刀尖在到达孔底时,进给暂停、主轴定向停并向刀尖反方向移动,然后快速退刀。
4）钻削循环(G81）:G81X_Y_Z_R_F_Ｋ＿;这个固定循环指令用于就是通常得通孔钻削加工。
5)钻、镗阶梯孔循环（G８２):Ｇ82Ｘ＿Ｙ_Ｚ_R_P_F_Ｋ_;此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。
６)深孔加工循环（G83):G83 X_Ｙ＿Z＿R_Q_F_Ｋ_。
7）攻螺纹循环（Ｇ84):G８4X＿Y_Z_R＿P＿F_K_;G8４指令能完成正螺纹得加工。
8)镗孔循环（G８5)：G85X_Y_Ｚ_R_F＿Ｋ_;
9）镗孔循环(Ｇ8６):G8６Ｘ＿Y＿Ｚ_R＿F_K_;
10)背镗循环(G87):G87 X_Y_Z_R_Q_P＿Ｆ＿K_；这个固定循环指令可实现背镗,即反向镗削。
11)镗孔循环(G88):Ｇ88 X_Y＿Ｚ_R＿P_F＿Ｋ_;
1２)镗孔循环（Ｇ８9):Ｇ8９X_Ｙ_Z＿R＿P＿F＿Ｋ_;
１3)取消固定循环指令(Ｇ80):G80;
车削固定循环指令:
1)外径、内径车削循环指令(G77):G7７Ｘ（U）＿Ｚ(W)＿F_;
2)螺纹切削循环指令(G7８)：G78X(U)＿Z(Ｗ）＿F_;
3)端面切削循环指令(Ｇ7９):G７９X(U）＿Z(Ｗ)＿F_;
4)外径粗车循环(G71):Ｇ71 U(△ｄ）R(ｅ);
G71P（ｎs)Q(nf)U(△ｕ) W(△ｗ)F(f) S(ｓ）T（t);
该指令用于切除棒料毛坯得大部分加工余量。
5)端面粗车循环（G72）：Ｇ7２W(△ｄ)R（ｅ);
G72 Ｐ(ns) Q（nf）U(△u) W（△ｗ)F(ｆ)S(ｓ) T(ｔ);
6）封闭粗车循环（Ｇ7３)：Ｇ73 U(△I）W(△K)R(d)
G７3P(ｎs)Ｑ（ｎf）Ｕ(△ｕ) W(△w)F(ｆ) S(ｓ) T(ｔ)
7)精车循环(G７０):G70 P(ns）Q(nf) ;
8）间断纵向切削循环(G74):G74 R(e)
G74 X(u) Ｚ(w）P（△i) Q(△ｋ) Ｒ(△d)F(f）
9) 间断端面切削循环(G75):G75 R(e）
G７5 X(U)＿Z（Ｗ)_P（Δi ）Q(Δk ）R(Δd)F( f)
该指令用于外圆沟槽得循环粗加工。
10)自动螺纹复合加工循环(G76):G７6 P（ｍ)( r )(α）Q(Δｄmin)Ｒ（d)
Ｇ76 X（U)__Z(W)＿＿R（i) P（ｋ) Q(Δd）Ｆ（l ）
该指令适用于循环加工圆柱螺纹或圆锥螺纹。
6、何谓自动编程系统,常用得自动编程系统有哪些？
答:该系统就是由硬件及软件两部分组成。硬件主要有计算机、绘图机、打印机、穿孔机及其它一些外围设备组成;软件即计算机编程系统，又称编译软件。
常用得有语言程序编程系统与图形交互自动编程系统。
第三章
?1、何谓插补?数控加工为什么要使用插补?
答:就是指在轮廓控制系统中,根据给定得进给速度与轮廓线形得要求等“有限信息”,在已知数据点之间插入中间点得方法,这种方法称为插补方法。插补得实质就就是数据点得“密化”。插补得结果就是输出运动轨迹得中间坐标值,机床伺服驱动系统根据这些坐标值控制各坐标轴协调运动,加工出预定得几何形状。
在数控加工系统中,刀具得运动轨迹在微观上就是由小线段构成得折线,不可能绝对地沿着刀具所要求得零件廓形运动，所以我们采用将加工起始点至终点路线进行点得密化工作,用折线逼近所要求得廓形曲线，产生基本线型,并用基本线型拟与其它轮廓曲线。
?2、逐点比较插补法就是如何实现得?
答:每次仅向一个坐标输出脉冲,而每走一步都要通过偏差函数计算,判别偏差点得顺时坐标同规定得加工轨迹之间得偏差，然后决定下一步得进给方向。每一个插补循环都就是由偏差判别、进给、偏差函数计算与终点判别组成。
?3、试述DDA插补原理。
答：就是利用数字积分得方法,当两个积分器根据插补时钟进行同步累加时，溢出脉冲分别控制相应坐标轴运动，根据插补循环数就是否等于2n或坐标进给步数判断插补就是否完成。
?４、数据采样插补就是如何实现得?
答:数据采样插补由粗插补与精插补两个步骤组成。在粗插补阶段时采用时间分割思想,根据编程规定得进给速度F与插补周期Ｔ,将廓形曲线分割成一段段得轮廓步长L,然后计算出每个插补周期得坐标增量ΔX与ΔY,进而计算出插补点得位置坐标。在精插补阶段,要根据位置反馈采样周期得大小,由伺服系统完成,也可以用基准脉冲法进行精插补。
?５、数据采样直线插补、圆弧插补就是否有误差?数据采样插补误差与什么有关系？
答:直线插补时,轮廓步长与被加工直线重合,没有插补误差。
圆弧插补时，轮廓步长作为弦线或割线对圆弧进行逼近,存在半径为r得被逼近圆弧最大半径误差ｅr。
圆弧插补时得半径误差er与圆弧半径r成反比,与插补周期Ｔ与进给速度F 得平方成正比。
第四章
?1Ｃ装置由哪几部分组成?各有什么作用?
答:由硬件与软件组成。
硬件结构中,中央处理器单元CPU实施对整个系统得运算控制与管理。存储器用于储存系统软件与零件加工程序,以及运算得中间结果等,输入、输出接口用来交换数控装置与外部得信息,MDI／ＣRT接口完成手动数据输入与将信息显示在ＣRT上,位置控制部分包括对主轴驱动得控制，通过伺服系统提供功率、扭矩得输出,还包括对进给坐标得控制。
软件结构中包括管理软件与控制软件两大类。管理软件由零件程序得输入、输出程序，显示程序与诊断程序等组成。控制软件由译码程序,刀具补偿计算程序,速度控制程序，插补运算程序与位置控制程序等组成。
?2C装置得功能有哪些？
答：控制轴数与联动轴数功能、准备功能、插补功能、主轴速度功能、进给功能、补偿功能、固定循环加工功能、辅助功能、字符图形显示功能、程序编制功能、输入输出与通讯功能、自诊断功能。
?３C装置得硬件结构就是什么？CＮC装置得软件包括哪些内容？其特点
就是什么?
答:CNＣ装置与普通计算机一样，有CPU、存储器、总线、输入输出接口，还有专门适用于数控机床各执行部件运动位置控制得位置控制器。在储存器方面，ＣNＣ一般由ROM、RAM构成,其结构上可分成单微处理器与多微处理器两类。
软件内容包括管理与控制两大类。管理部分包括输入、I／O处理、通讯、显示、诊断以及加工程序得编制管理等程序;控制部分包括译码、刀具补偿、速度处理、插补与位置控制等软件。
具有多任务并行处理与多重实时中断得特点。从实现功能得角度瞧，在逻辑上与硬件就是等价得。软件设计灵活,适应性强,但处理速度慢。
?4、加工零件轮廓时，拐角转接有哪些型式？就是如何实现得（包括B刀
补与Ｃ刀补)？
答:直线与直线;圆弧与直线;直线与圆弧;圆弧与圆弧。
对于只有B刀具补偿得ＣＮC系统,编程人员必须事先估计出进行刀具补偿后两个程序段间可能出现得拐角，在零件得拐角处必须人为编制出附加圆弧加工
程序段,才能实现尖角过渡。而且在确定刀具中心轨迹时,都采用读一段,算一段,再走一段得控制方法。
C功能刀具补偿就是由数控系统根据与实际轮廓完全一样得程编轨迹，直接算出刀具中心轨迹得转接点,然后再对原来得程编轨迹进行伸长或缩短得修正。其工作过程为读入第一段程序并译码与进行刀补轨迹计算;然后再读入第二段程序并译码与进行刀补轨迹计算,判别第一与第二段程序得程编轨迹转接方式并进行修正与确定第一段程序得刀具中心轨迹，进而进行插补计算与位置控制;利用插补与位控得间隙读入第三段程序，算出其程编轨迹并判别第二与第三段程序得程编轨迹转接方式,确定第二段程序得刀具中心轨迹······。
?5C装置中加、减速程序得作用就是什么?加、减速控制有几种方法?如何
实现?
答：作用就是为保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对进给电机进行加减速控制。
方法:前加减速控制——在插补前加减速控制;
后加减速控制——在插补后加减速控制;
对合成速度(程编指令速度F)与各运动坐标轴分别进行加减速控制。
?6C装置中PLC得作用就是什么？
答：数控机床运动过程中,以CNＣ系统内部与机床上各行程开关、传感器、按钮、继电器等得开关量信号得状态为条件,并按照预先规定得逻辑顺序,对诸如主轴得开停、换向,刀具得更换,工件得夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统得运行进行控制。也就就是说PLC得作用主要就是开关量信号得顺序控制。
第五章
?１、数控检测装置有哪几类?常用得数控检测装置有哪些?作用就是什么？
?2、直线光栅得工作原理就是什么?画出光栅检测四倍频位移—数字变换电
路原理图及波形图,并简述工作过程。
?3、说明光电脉冲编码器得结构、工作原理及其应用场合。
?4、画出光电脉冲编码器得检测电路原理图及波形图,并简述工作过程。
第六章
?1、伺服系统得组成包括哪些部分?对伺服系统得基本要求就是什么？
?2、直流进给运动得晶闸管（可控硅）速度控制原理就是什么?
?3、直流进给运动得“脉宽调制(PＷM)”速度控制原理就是什么？
?4、交流驱动得速度控制方法有哪些？
数控技术习题及答案
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
数控技术复习题及参考答案
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(含答案)
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）]
华中科技大学数控技术作业答案1-10
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？
数控技术提纲及课后习题(DOC)
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？
数控技术考试题及参考答案 (何雪明)
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。 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。 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： 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 ）
数控技术试题及答案67501
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。 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.wendangku.net/doc/c28430124.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 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] 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。 填空题 1、数控机床坐标系采用的就是右手笛卡尔直角坐标系。 2、数控机床坐标系的正方向规定为增大刀刀具与工件距离的方向。 3、数控机床坐标系中Z轴的方向指的就是与主轴平行的方向,其正方向就是刀具远离工件的方向。 4、数控机床中旋转坐标有 A 轴、B 轴、 C 轴,其正方向的判断就是用右手螺旋定则。 5、数控车床中X轴的方向就是工件的径向,其正方向就是远离工件的方向。 6、数控机床坐标系一般可分为机床坐标系与工件坐标系两大类。 7、数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为绝对坐标系与增量坐标系。 8、在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准,而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置 进行计算的。 9、数控系统的插补就是指根据给定的数学函数 ,在理想的轨迹与轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。 10、大多数数控系统都具有的插补功能有直线插补与圆弧插补。 11、插补的精度就是以脉冲当量的数值来衡量的。 12、所谓脉冲当量就是指数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。 13、数控机床插补过程中的四个节拍就是: 偏差差别、坐标进给、偏差计算、终点差别。 14、插补过程中终点判别的具体方法有: 单向计数、双向计数、分别计数。 15、数控编程就是从零件图样到获得数控机床所能识别的数控加工程序的全过程。 16、数控编程的步骤有工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验与首件加工。 17、数控机床程序段的格式有固定程序段格式与可变程序段格式。 18、数控机床的编程方法有手动编程与自动编程。 19、以下指令的含义:G00 快速点定位;G01直线插补 ;G02 顺时针圆弧插补;G03 逆时针圆弧插补。 20、准备功能G代码有模态代码与非模态代码两大类。 二、判断题 1、数控加工程序就是由若干程序段组成,而且一般常采用可变程序进行编程。( √ ) 2、只需根据零件图样进行编程,而不必考虑就是刀具运动还就是工件运动。( × ) 3、进给路线的确定一就是要考虑加工精度,二就是要实现最短的进给路线。( √ ) 4、刀位点就是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点,对刀时,应使刀位点与对刀点重合。( √) 5、绝对值方式就是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。( √ ) 6、增量值方式就是指控制位置的坐标就是以上一个控制点为原点的坐标值。( √ ) 7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。( × ) 8、数控加工的插补过程,实际上就是用微小的直线段来逼近曲线的过程。( √ ) 9、数控加工路线的选择,尽量使加工路线缩短,以减少程序段,又可减少空走刀时间。( √) 10、G代码可以分为模态G代码与非模态G代码。( √) 11、一个主程序中只能有一个子程序。( ×) 12、数控铣床规定Z轴正方向为刀具接近工件方向。( × ) 13、非模态G04代码只在本程序段有效。(√ ) 14、用G04指令可达到提高加工表面粗糙度精度的目的。( × ) 15确定机床坐标系时,一般先确定X轴,然后确定Y轴,再根据右手定则法确定Z轴。( × ) 16、数控铣加工中,进退刀位置应选在合适的位置,以保证加工质量。( √) 17、工作坐标系就是编程时使用的坐标系,故又称为编程坐标系。(√ ) 18、数控机床坐标系就是机床固有的坐标系,一般情况下不允许用户改动。( √ ) 19、机床参考点就是数控机床上固有的机械原点,该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。(√ ) 20、对于既有铣面,又有镗孔的工件,一般先铣面后镗孔。( √ ) 三、简答题 1、绝对坐标系与增量坐标系的区别就是什么？举例说明。 答:在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准,而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置进行计算的。 2、插补的定义。 答:数控系统的插补就是指根据给定的数学函数,在理想的轨迹与轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。 第一章作业：（1） 1.简述国际数控机床经历的三个阶段及发展过程。（1 答：第一阶段：20世纪20年代前，天轴集中传动机床。特征：以蒸汽机或直流发电机——电动机组集中提供动力，天轴传动，塔轮变速，单机不能独立工作。 第二阶段：20世纪20年代后，多电机(交流电机)驱动，齿轮变速机床。机、电、气、液技术结合，出现了以加工汽车零部件为代表的组合机床及其自动线，使大批大量生产的自动化水平在20世纪60年代达到了顶峰。 第三阶段：20世纪50年代后，数字控制与信息化机床。计算机和电子技术与机械 加工过程的联系，机械传动凸轮控制——伺服驱动数字控制，加工中心——工艺集成 2.根据GB/T15375-1994规定确定机床（2 CA6180、XKA5032A、TH5660A型号类型含义。 CA6180 C 车床（类代号） A 结构特性代号 6 组代号（落地及卧式车床） 1 系代号（普通落地及卧式车床） 主参数（最大加工件回转直径800mm） XKA6040AB X 铣床（类代号） K 数控（通用特性代号） A （结构特性代号） 60 卧式升降台铣床（组系代号） 40 工作台面宽度400mm（主参数） B 第二次重大改进（重大改进序号） 第二章作业：（2） 1．机床由哪几部分组成？（3 答：数控机床由1）动力源、2）传动系统、3）支撑件、4）工作部件、5）控制系统、6）冷却系统、7）润滑系统、8）其他装置：如排屑装置，自动测量装置等几部分组成。 2．车床的功能与特点是什么？在普通车床中能否实现二维插补曲线轮廓的加工？ 答：1）车床是回转体加工机床，其功能与特点： ①除可加工各类回转表面及端面外，还可加工平面、孔、螺纹等。 章节练习答案 第一章绪论 1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c. 通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。 3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a. 既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b. 通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能， 适用于连续轮廓、曲面加工。 4．数控机床有哪些特点？ 答：a.加工零件的适用性强，灵活性好；b.加工精度高，产品质量稳定；c.柔性好；d.自动化程度高，生产率高；e.减少工人劳动强度；f .生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等 第3章习题解答 3.1 简述数控伺服系统的组成和作用。 数控伺服驱动系统按有无反馈检测元件分为开环和闭环（含半闭环）两种类型。开环伺服系统由驱动控制单元、执行元件和机床组成。驱动控制单元的作用是将进给指令转化为执行元件所需要的信号形式，执行元件则将该信号转化为相应的机械位移。闭环（半闭环）伺服系统由执行元件、驱动控制单元、机床，以及反馈检测元件、比较环节组成。位置反馈元件将工作台的实际位置检测后反馈给比较环节，比较环节将指令信号和反馈信号进行比较，以两者的差值作为伺服系统的跟随误差，经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动工作台运动。 3.2 数控机床对伺服系统有哪些基本要求？ 数控机床对伺服系统的基本要求：⒈精度高；⒉快速响应特性好；⒊调速范围宽；⒋系统可靠性好。 3.3 数控伺服系统有哪几种类型？简述各自的特点。 数控伺服系统按有无检测装置分为开环伺服系统、半闭环伺服系统和闭环伺服系统。 开环伺服系统是指不带位置反馈装置的控制方式。开环控制具有结构简单和价格低廉等优点。半闭环伺服系统是通过检测伺服电机的转角间接地检测出运动部件的位移（或角位移）反馈给数控装置的比较器，与输入指令进行比较，用差值控制运动部件。这种系统的调试十分方便，并具有良好的系统稳定性。 闭环伺服系统将直接测量到的位移或角位移反馈到数控装置的比较器中与输入指令位移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。闭环控制系统的运动精度主要取决于检测装置的精度，而与机械传动链的误差无关，其控制精度将超过半闭环系统。 3.4 简述步进电动机的分类及其一般工作原理。 从结构上看，步进电动机分为反应式与激磁式，激磁式又可分为供电激磁和永磁式两种。按定子数目可分为单段定子式与多段定子式。按相数可分为单相、两相、三相及多相，转子做成多极。 在输入电信号之前，转子静止不动；电信号到来之后，转子立即转动，且转向、转速随电信号的方向和大小而改变，同时带动一定的负载运动；电信号一旦消失，转子立即自行停转。 3.5 什么是步距角？步进电机的步距角大小取决于哪些因素？ 步进电机的步距角α是反映步进电机绕组的通电状态每改变一次，转子转过的角度。步距角α一般由定子相数、转子齿数和通电方式决定。 3.6 试比较交流和直流伺服电动机的特点。 直流伺服电机具有优良的调速性能，启动、运行和制动灵活、方便，因而在对速度调节有较高要求的场合，直流伺服系统一直占据主导地位。但它存在固有的弱点，如电刷和换向器工作中易磨损，需经常维护，换向器形状非常复杂，换向时还会产生火花，这给制造和维护都带来很大的困难。 交流伺服电机采用了全封闭无刷构造，不需定期检查和维修。它的定子省去了铸件壳体，结构紧凑，外形小，重量轻。空心杯转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳。 3.7 分析交流和直流伺服电动机的速度调节方式。 直流伺服电动机常用的调速方式有两种： ⑴晶闸管直流调速（SCR） 晶闸管直流调速是通过调节触发装置的控制电压大小（控制晶闸管的开放角）来移动触发脉冲的相位，从而改变了整流电压的大小，使直流电动机电枢电压变化而平滑调速。机床数控技术课后答案
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