数控
数控技术及应用上部分：数控技术
第一章数控机床概论
1．简述数控机床、数控技术的基本概念
2．简述数控机床的产生历程以及数控技术的发展趋势
3．与传统机床相比,数控机床有何特点？
4．数控机床有哪几部分组成?各部分的作用是什么？
5．简述数控机床的加工原理、使用范围
6．按控制系统的特点数控机床分哪几类？
7．按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类？
8．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？
第二章计算机数控系统
1．CNC系统主要由哪几部分组成？CNC装置主要由哪几部分组成？
2．试述CNC装置的工作过程。
3．单微处理器结构的CNC装置与多微处理器结构的CNC装置有何区别？多微处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？
4．共享总线结构的CNC装置与共享存储器结构的CNC装置各有何特点？
5．试分析现代CNC装置的硬件结构的特点？
6．CNC装置中常用的CPU有哪几类？其特点如何？
7．CNC装置中常用的存储器有哪几类？其特点如何？
8．CNC装置与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？
9．CNC装置的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技术？
10．CNC装置的软件结构可分为哪两类？各有何特点？
11．中断型结构的软件中，各中断服务程序的优先级是如何安排的？
12．CNC装置常用的输入输出设备有哪些？
13．CNC装置常用的通信接口有哪些？各有什么特点？
14．现代CNC装置的诊断技术有哪些发展方向?
15．CNC装置的主要技术指标有哪些？
16．简述我国使用较多的几种典型CNC装置的功能和特点？
17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其执行过程如何？
18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的区别在何处？
19．什么叫插补？目前应用较多的插补算法有哪些？
20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
22．设欲加工第一象限逆圆AB，起点A（7，0），终点E（0，7），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
23．试述数字积分法的工作原理。
24．试用数字积分法插补题8、题9中的直线和圆弧，设寄存器位数m＝3。
25．何谓“左移格式化”？它有什么作用？
26．数据采样插补与脉冲增量插补的区别在哪里？如何实现粗、精两级插补？
27．如何正确地选择插补周期？
28．如何用软件实现进给速度控制？
29．加减速控制有何作用？有哪些实现方法？
30．误差补偿的基本原理是什么？
31．如何实现齿隙补偿、螺距补偿和热变形补偿？
第三章数控机床的进给伺服系统
1．数控机床对进给伺服系统的要求是什么？
2．直流电动机调速方式有哪几种？
3．交流电动机调速方式有哪几种？
4．简述PWM功率放大器的组成及基本原理。
5．常用的调节器有哪几种？各有什么特点？
6．闭环控制的基本特征是什么？
7．什么是小惯量直流电动机？什么是大惯量直流电动机？它们各有什么特点？
9．什么是SPWM逆变器？SPWM波有何特点？
10．说明步进电动机的工作原理。说明什么是步距角？
11．常用的步进电动机的性能指标有哪些？其含义是什么？
12．实现步进电动机控制脉冲的环形分配器有哪些主要方法？
13．简述高低切换驱动电源、恒流斩波型驱动电源、调频调压型驱动电源的工作原理，各有何优缺点？
14．列举几种常见的进给伺服系统
15．简述步进式伺服系统、鉴相式伺服系统、鉴幅式伺服系统、数字脉冲比较式伺服系统的工作原理
16．直线电动机有哪几类？各有何特点？
17．数控机床对进给传动系统有哪些要求？
18．滚珠丝杠螺母副的特点是什么？
19．滚珠丝杠螺母副的滚珠有哪两类循环方式？常用的结构型式是什么？
20．试述滚珠丝杠螺母副轴向间隙调整和预紧的基本原理，常用哪几种结构型式？
21．滚珠丝杠螺母副在机床上的支承方式有几种？各有何优缺点？
22．齿轮传动间隙的消除有哪些措施？各有何优缺点？
23．数控回转工作台的功用如何？试述其工作原理。
24．分度工作台的功用如何？试述其工作原理？
25．设一伺服系统的位置检测元件选为感应同步器，它的极距为2mm，激磁频率为60kHz，系统的脉冲当量为0.001mm，试计算：
（1）脉冲调相器中的分频数m与基准脉冲频率f0。
（2）此伺服系统接收插补的输入脉冲频率10kHz时机床的进给速度。
26．有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有40个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为6mm，工作台移动的最大速度为30mm/s，求：
(1)步进电机的步距角；
(2)工作台的脉冲当量；
(3)步进电机的最高工作频率。
27．在采用步进电动机与滚珠丝杠直接传动的数控铣床工作台中，流珠丝杠的基本导程为6mm，步进电动机的步距角为1.5°，工作台最大纵向行程为800mm，请计算：
（1）脉冲当量。
（2）参与运算的数需要多少字节？
（3）以16进制表示走完工作台纵向最大行程所需脉冲数。
第四章主轴驱动及控制
1．数控机床对主传动系统有哪些要求？
2．主传动变速有几种方式？各有何特点？各应用于何种场合？
3．对主轴箱有何要求？
4．主轴箱有几种结构型式？各应用于何种场合？
5．主轴轴承的配置型式有几种？各有何优缺点？
6．主轴为何需要“准停”？如何实现“准停”？
7．主轴转速指定信号如何连接？
8．简述电主轴的结构
第五章数控检测装置
1．数控机床对位置检测装置的要求有哪些？
2．位置检测装置可按哪些方式分类？
3．分析感应同步器与旋转变压器的结构特点。
4．旋转变压器作为位置检测元件，有哪两种应用方法
5．叙述鉴相方式和鉴幅方式工作的感应同步器的工作原理。鉴相型和鉴幅型感应同步器对滑尺的正余弦绕组的激磁电压各有何要求？
6．试述绝对值编码器和光电式脉冲编码器的工作原理。
7．莫尔条纹特性有哪些？
8．光栅位移—数字变换电路包括哪些环节？如何提高它的分辨率？
9．已知一光栅尺的栅距为0.02mm，标尺光栅与指示光栅间的夹角为0.057，求莫尔条纹的宽度?
第六章数控机床加工程序编制基础
一、判断题
1．（）立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。
2．（）球头铣刀的刀位点是刀具中心线与球头球面交点。
3．（）由于数控机床的先进性，因此任何零件均适合在数控机床上加工。
4．（）换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定的余量。
5．（）为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。
6. （）对几何形状不复杂的零件，自动编程的经济性好。
7. （）数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。
8. （）增量尺寸指机床运动部件坐标尺寸值相对于前一位置给出。
9. （）G00快速点定位指令控制刀具沿直线快速移动到目标位置。
10.（）用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。
二．选择题
1、下列指令属于准备功能字的是___________。
A、 G01；
B、 M08；
C、 T01；
D、 S500。
2、根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是__________。
A、机床原点；
B、编程原点；
C、加工原点；
D、刀具原点。
3、通过当前的刀位点来设定加工坐标系的原点，不产生机床运动的指令是__________。
A、G54；
B、G53；
C、G55；
D、G92。
4、用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令___________。
A、G16；
B、G17；
C、G18；
D、G19
5．撤消刀具长度补偿指令是_________。
A、G40；
B、G41；
C、G43；
D、G49。
6．G96 S150 表示切削点线速度控制在________
A、150m/min；
B、150r/min；
C、150mm/min；
D、150mm/r。
7．程序停止,程序复位到起始位置的指令_______。
A、M00；
B、M01；
C、M02；
D、M30。
8．圆锥切削循环的指令是____
A、G90；
B、G92；
C、G94；
D、G96。
9. 900外圆车刀的刀尖位置编号_______
A、1；
B、2；
C、G3；
D、4。
10. 从提高刀具耐用度的角度考虑，螺纹加工应优先选用___________
A、G32；
B、G92；
C、G76；
D、G85。
三．简答题
1．何谓对刀点？
2．何谓刀位点？
3．何谓换刀点？
4．数控编程开始前，进行工艺分析的目的是什么？
5．数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？
6．用G92程序段设置的加工坐标系原点在机床坐标系中的位置是否不变？
7．应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题？
8．指出立铣刀、球头铣刀和钻头、车刀和镗刀的刀位点。
9．什么是数控编程？简要说明数控编程的内容与步骤
10．准备功能（G）与辅助功能（M）在数控编程中的作用如何？
11．M00、M01、M02、M30的区别在哪里？
12．编程中如何选择对刀点、换刀点？
13．简述数控机床的坐标系及编程特点。
14．什么是“字地址程序段各式”有何特点？
15．数控机床的X、Y、Z坐标轴及其方向如何确定？
16．数控机床坐标系和工件坐标系之间的关系如何？
17．F、S、T功能指令各自的作用？
18．G00、G01、G02、G03的不同点在哪里？
19．如何选择一个合理的编程原点。
20．什么是基点和节点？
21．G40、G41、G42、G43、G44的含义如何
22．何谓模态代码和非模态代码？举列说明
23、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？
24、刀库通常有哪几种形式？哪种形式的刀库装刀容量大？
25、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？
26、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点？哪种方式更方便？
27、画图表示并说明主轴移动方式自动换刀的实现过程？这种方式适用于哪类加工中心？
28、画图表示并说明机械手自动换刀的实现过程？这种方式适用于哪类加工中心？和主轴移动式自
动换刀装置相比，机械手换刀的自动换刀装置有什么好处？
29、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？
30、如何建立相对坐标系？建立相对坐标系有何意义？
31、如果CRT画页下部有报警显示字符一闪一灭，怎样查询报警信息？怎样解除报警？
32、空运行和机械锁住的程序校验方式有什么区别？
33、和HCNC-1M系统进行比较一下，在FANUC-6M系统中如何进行MDI操作？
34、和HCNC-1M系统进行比较一下，在FANUC-6M系统中如何进行缩放、镜象和旋转操作？
35、加工中心具有什么样的工艺特点，在确定工艺方案时应注意哪些问题？
36、解释说明加工中心用的TSG工具系统中刀具代号各部分组成及其含意。
37、和数控铣床相比，加工中心的对刀有什么特色？
38、简要说明加工中心的编程特点。
39、说说在使用机械手换刀的加工中心上，执行程序“T02 M06”和“M06 T02”有什么不同？
40、如何进行纸带程序的输入操作？纸带存贮和纸带运转有什么区别？
41、画图表示钻、镗固定循环的动作分解过程。并用表列的形式表达出各种钻、镗固定循环的动作
特点。
42、画图表示G73和G83动作之间的区别。指令格式中的Q值指的是什么？
43、画图并解释说明精镗G76和反镗G87的动作过程。其指令格式中的Q值指的是什么？
44、说说什么叫宏指令编程？采用宏指令编程有什么好处？
45、控制面板上方式开关所控制的增量进给（步进给）和手动连续进给（点动）有什么区别？各用
于什么场合？
46、什么叫超程？出现超程报警应如何处理？
47、面板上的“进给保持”按键有什么用处？它和程序指令中的M00在应用上有什么区别？它的英文
名称是什么？
48、急停按钮有什么用处？急停后重新启动时，是否能马上投入持续加工状态？一般应进行些什么
样的操作处理？
49、什么叫MDI操作？用MDI操作方式能否进行切削加工？
50、数控车床的对刀内容包括哪些？以基准车刀的对刀为例说明具有参考点功能的数控车床的对刀
过程是如何进行的？
四．数控车床编程
1．编写下图零件的加工程序（毛坯直径尺寸取零件最大直径加5mm）
2．编写下图零件的加工程序（毛坯直径尺寸取零件最大直径加5mm）
3．编写下图零件的加工程序（毛坯直径尺寸取零件最大直径加5mm）
四．数控铣床加工中心编程
1．在XK0816A型数控铣床上加工如图1所示的某盖板零件的外轮廓，毛胚材料为铝板，尺寸如图1所示，加工基点坐标图2所示，以工件上表面为Z轴零点，铣削深度12mm，主轴转速为1200r/min。
图1 盖板零件(上图)和毛胚(下图)
图2 基点坐标计算
2．编写加工下图所示工件的程序。
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？
数控铣削加工
数控铣削加工零件工艺性分析 陈振国刘冬张永占刘芳 （安阳钢铁集团工程技术公司，河南，455004） 摘要：零件制作时，首先是对工件进行加工工序工艺的确定，并且进行工艺分析，装夹方式的选择，切削用量的确定。再对刀具进行了选择。然后就加工路线进行编程加工。 关键词：工艺工序加工路线编程 1 序论 数控铣削加工是在数控系统发出的控制指令下，通过PLC控制各执行部分，完成零件的加工。零件制作时，为了能按照图纸要求保证各形位公差，必须进行工艺分析。首先是对工件进行加工工序工艺的确定，并且进行工艺分析，装夹方式的选择，切削用量的确定。再对刀具进行了选择。然后就加工路线进行编程加工。数控铣加工路线确定前要考虑下面几点： ①保证零件的加工精度和表面质量，且效率要高。 ②尽可能加工路线最短，减少空行程时间和换刀次数，提高生产率。 ③减少零件的变形； ④尽量使数值点计算方便，缩短编程工作时间。 ⑤合理选择铣削方式，以提高零件的加工质量。 ⑥合理选取刀具的起刀点、切入和切出点及刀具的切入和切出方式，保证 刀具切入和切出的平稳性。 ⑦位置精度要求高的孔系零件的加工应避免机床反向间隙的引起的位置误差； ⑧复杂曲面零件的加工应根据零件的实际形状、精度要求、加工效率等多种因素来确定是行切还是环切，是等距切削还是等高切削的加工路线等。 ⑨保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。 2 工艺分析 针对数控铣削加工的特点，列举出一些经常遇到的工艺性问题，作为对零件图进行工艺性分析的要点来加以分析与考虑。 ①图纸尺寸的标注方法是否方便编程，构成工件轮廓图形的各种几何元素的条件是否充要，各几何元素的相互关系(如相切、相交、垂直和平行等)是否明确，有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等等。 ②零件所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保证。不要以为数控机床加工精度高而放弃这种分析。特别要注意过薄的腹板与缘板的厚度公差，“铣工怕铣薄”，数控铣削也是一样，因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让
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？ 目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件 1、如图1所示，材料为45钢，单件生产，毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm），试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 （1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 （2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT8级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 （3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供，材料为45钢。 3、精度分析 该零件最高精度等级为IT8级，所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出，带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件，选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得，以零件的下端面为定位基准，加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精的原则确定，因此先加工零件的外轮廓表面，加工上下表面，接着粗铣型腔，再加工孔，按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时，应沿圆弧切向切入。 2、进给路线 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。 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。 数控加工编程技术考试试题（含答案） 已阅[49]次[2011-1-7] 一、填空题：（本题共10小题，每小题2分，满分20分） １．切削速度是刀刃与工件接触点主运动的。 ２．数控机床上，为提高工件的加工精度，应尽量选择工件的作为对刀点。.３．在数控加工中，面铣刀的刀位点是。 ４．组合夹具可缩短夹具周期和工作量，提高生产率。 ５．数控车床上加工螺纹时，需要引入长度δ1，一般δ1取2~5mm 螺纹精度较高时取值。 ６．将反馈元件安装在伺服电机轴上或滚珠丝杠上间接计算移动执行件位移进行反馈的伺服系统，称 为环伺服系统 ７．数控铣床加工铣削余量可用改变铣刀直径设置值的方法来控制，精铣时，铣刀直径设置值应于铣刀实际直径值 ８．CNC和NC的主要区别在 于。 ９．数控编程中一般采用编程格式。 １０．数控机床采用的标准坐标系是坐标系。 二、选择题：（本题共20小题，每小题2分，满分40分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求，请将所选项前的字母填入括号内） 1．数控加工中心与普通数控铣床、镗床的主要区别是（）。 （A）一般具有三个数控轴 (B)设置有刀库，在加工过程中由程序自动选用和更换 (C)能完成钻、铰、攻丝、铣、镗等加工功能 (D)主要用于箱体类零件的加工 ２．进行铣床水平调整时，工作台应处于行程的（）位置。 （A）坐标值最大（B）坐标值最小（C）中间（D）任一极限 ３．新数控铣床验收工作应按（）进行。 （A）使用单位要求（B）机床说明书要求（C）国家标准（D）制造单位规定 4．采用面铣刀加工平面，工件的平面度精度主要取决于（）。 (A) 切削速度（B）工件材料的切削性能 (C) 面铣刀各刀片的安装精度 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)，采纳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 1 / 15 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 2 / 15 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( ) 3 / 15 2009年4月高等教育自学考试福建省统一命题考试 数控技术试卷 (课程代码4077) 一、单项选择题(本大题共8小题，每小题2分，共16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．脉冲编码器输出的信号类型是【 A 】 A．脉冲串 B.电压 C．电流D．相位 2．步进电机每接收一个电脉冲信号，相应转过的一个固定角度称为【 B 】 A．齿距角 B．步距角 C.转角 D．夹角 3．加工工件同一轮廓时采用不同直径的刀具，或同一把刀具因磨损后使直径发生变化的情况下，为了不改变已经编制好的程序，这时可以调用数控系统的【 B 】 A．刀具长度补偿功能 B．刀具半径补偿功能 C．刀具位置补偿功能 D．刀尖圆弧半径补偿功能 4．插补圆弧时，逼近给定的圆弧曲线采用【 D 】 A微小圆弧 B．微小曲线 C．微小角度D．微小直线 5．步进电机输人的脉冲频率越高，输出的电磁转矩【 A 】 A．越小 B．越大 C．相等 D．无关 6.多微处理器的结构特点是【】 A．多任务集中控制、分时处理 B.多任务并行处理 C.单任务分时处理 D.结构简单 7.数控系统的管理软件不包括【】 A输入 B．I／0处理 C.显示 D．插补 8水磁式直流伺服电机常用的调述装置是【】 A.晶体管脉冲宽度调速系统 B .正弦波脉冲宽度调速系统 C.交流变频凋速系统 D.步进电机凋速系统 二、填空题(本大题共15空，每空2分，共30分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 9.数控系统按功能水平进行分类．有__________、__________和__________三种形式。10．主轴速度功能由字母__________加__________表示，单位是r／min。 11.数控系统的控制轴数指的是__________。 12．CNC装置按照微处理器的个数可以分为__________和__________两种结构。 13．位置检测装置按检测信号的类型分为__________和__________。 14．在CNC数控系统中，插补工作一般由__________完成。 15．刀具半径补偿时，当刀具中心轨迹始终位于编程轨迹的左边时，称为左半径刀具补偿，用__________表示。当刀具中心轨迹始终位于编程轨迹的右边时，称为右半径刀具补偿，用__________表示。撤消刀具半径补偿时用__________表不。 16.永磁式直流伺服电机的电磁转矩与电枢电流成___________关系。 三、简答题(本大题共8小题，每小题5分，共40分) 17．数控机床中辅助装置的作用是什么? 18．什么是脉冲当量?机床数控技术课后答案
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