数控机床结构与原理试题库.docx

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数控机床结构与原理试题库

《数控机床结构与原理》试题库

课程：

《数控机床结构与原理》

作者：

陈子银

出版社：

北京理工大学出版社

第一章

填空题

1、在数控机床中，机床直线运动的坐标轴 X、Y、Z 按照 ISO 和我国的 JB3051-82 标准，规定

为。

答案：

右手笛卡尔坐标系

2、数控机床通常是由、伺服系统、检测反馈装置、机床本体等 5 部分组成。

答案：

程序载体、CNC 装置、

3、NC 指的是。

答案：

数字控制

4、数控系统主要经历了两个阶段：

它们分别是和。

答案：

CNC、NC

5、在数控机床中，程序载体的作用。

答案：

存取加工程序

6、数控机床按运动方式来划分，可以分为、轮廓控制等类型。

答案：

点位、直线

7、系统是指不带反馈装置的控制系统

答案：

开环控制

8、数控机床正朝着高速、、的方向发展。

答案：

高精度、高效率、高可靠性

9、数控机床按伺服控制方式来划分，可以分为、半闭环控制系统种类型。

答案：

开环、闭环、

10、 数 控 机 床 工 作 台 等 移 动 部 件 在 确 定 的 终 点 所 达 到 的 实 际 位 置 的 精 度

称   。

答案：

定位精度

11、对于工件旋转的机床，Z 轴的方向为正方向为。

答案：

平行于工件的轴线、刀具远离工件的方向。

12、数控机床按工艺用途分类、数控特种加工类数控车床。

答案：

金属切削、金属成型、

13、CNC 的的作用。

章节：

1.2

题型：

填空

难度系数：

2 （难度系数 1-10 任选）

答案：

接受信号、处理信号、输出信号。

14、数控机床的参考点两个主要作用和。

1

章节：

1.2

题型：

填空

难度系数：

4 （难度系数 1-10 任选）

答案：

建立机床坐标系、消除漂移误差。

15、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。

章节：

1.1

题型：

填空题

难度系数：

3

答案：

刀具与工件

16、_________是指用代码对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

章节：

1.1

题型：

填空

难度系数：

1

答案：

数控技术

17、有关数控机床坐标系的说法，其中（D ）是错误的。

A、刀具相对静止的工件而运动的原则。

B、标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。

C、主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。

D、Z 轴的正方向是使工件远离刀具的方向。

18、标准机床坐标系中 XYZ 坐标轴的分别用大拇指、食指、中指表示。

19、数控机床一般由控制介质、CNC、伺服系统、测量装置和机械本体五个部分组成。

20、驱动装置的作用对信号进行放大。

判断题

21、数控机床坐标系一般通过右手定则来确定。

（T ）

22、半闭环控制系统的精度高于开环系统，但低于闭环系统。

（T ）

23、工件坐标系与机床坐标系的建立通常是通过对刀来实现。

（T ）

24、对于刀具旋转的机床 Z 轴方向为平行于刀具轴线。

（T ）

25、编制数控程序时一般以机床坐标系作为编程依据。

（F ）

答案：

F

26、刀具远离工件的运动方向为坐标的正方向。

（  ）

答案：

T

27、钻床属于点位控制数控机床。

（  ）

答案：

T

28、数控机床是不可以连网的。

（  ）

答案：

F

29、在同一个程序里，既可以用绝对值编程，又可以用增量值编程。

（  ）

答案：

T

30、对控制介质上的程序进行译码的装置是伺服系统。

答案：

F

31、CNC 系统的核心是 CNC 装置，其性能决定了数控系统的性能。

（  ）

答案：

T

32、半闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。

（ ）

2

答案：

F

33、数控机床中参考点的作用：

1、建立机床坐标系 2、消除误差 （  ）

答案：

T

34、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。

（  ）

答案：

T

35、世界上第一台数控机床是 1958 年试制成功的。

（）

答案：

F

36、当点位直线控制数控机床的移动部件移动时，可以按任意斜率的直线进行切削加工。

（）

答案：

F

选择题

37、刀具靠近工件的运动方向为坐标轴的（  ）方向。

A、左B、右C、正D、负

答案：

C

38、功率步进电机一般在（  ）作为伺服驱动单元。

A、开环B、半闭环C、闭环D、混合闭环

答案：

A

39、闭环控制系统比开环控制系统（  ）。

A、稳定性好  B、故障率低C、精度高D、价格低

答案：

C

40、在加工程序中，各点的位置指令是用从现在位置开始的坐标量给出时，称为（  ）方式。

A、绝对值B、增量C、公制D、英制

答案：

A

41、数控系统的核心是（  ）。

A、伺服装置B、数控装置C、反馈装置D、检测装置

答案：

B

42、我国从（）年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控

系统样机。

A、1952B、1958C、1954D、1959

答案：

B

43、将数控系统分为一般数控机床、数控加工中心机床、多坐标数控机床，是按照下面哪种分

类方法进行分类的？

（）

A、工艺用途  B、工艺路线  C、有无检测装置 D、是否计算机控制

答案：

A

44、按照机床运动的控制轨迹分类，铣床属于（）。

　　A、轮廓控制 　　B、直线控制 　　C、点位控制　  D、远程控制

答案：

A

简单题

45、在数控机床中，如何辨别 X、Y、Z？

答案：

Z 轴——对于刀具旋转，平行与刀具轴线；对于工件旋转，平行与工件轴线；对于没有主

轴，垂直与工件装夹面。

X 轴——对于工件旋转，在工件的径向，平行与横滑座。

；对于刀架旋转——1）当 Z 为水

平方向，从刀具主轴后端向工件方向看，向右为 X 的正方向。

2）当 Z 为垂直方向是，面对刀具

3

主轴向立柱方向看，向右为 X 的正方向。

46、学了数控车床之后，你认为数控车床适合加工什么样的工件？

答案：

多品种小批量生产的工件。

2．形状结构比较复杂的工件。

3．需要频繁改型的工件。

4．价格昂贵，不允许报废的关键工件。

5．需要最少周期的急需工件。

 6．批量、高精度、

高要求的工件

47、数控机床一般由哪几个部分组成组成部分的作用？

答案：

控制介质：

用于存取加工程序；数控装置伺服：

用于处理信号；系统测量装置：

检测速度、位移以提高零件加工精度；机床本体：

机床的框架可以将电机的旋转运功变成运动

部件运动。

48、 和普通机床相比，用数控机床进行零件加工有什么好处？

答案：

提高加工精度高，尤其是提高了同批零件加工的一致性

有利于生产效率的提高

可加工形状复杂的零件

减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件

有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展（或者：

提高了机械加工和生产管理的自动化程

度）

名词解释

49、分度精度

答案：

分度工作台在分度的时候，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值之间的差值。

50、数控系统

答案：

用数字进行控制的系统

51、工件原点

答案：

选择在工件上，由编程人员在编程时使用的。

52、机床参考点

答案：

为了正确的建立机床坐标系，在每个坐标轴的移动范围内设置一个参考点，是固定不变

的点。

53、伺服系统

答案：

把来自数控装置的运动指令进行放大处理，驱动机床移动部件的运动，使工作台和主轴

按规定的轨迹进行运动。

54、数字控制

答案：

利用数字指令对机械运动进行控制的方法。

55、重复定位精度

答案：

在一台机床上应用相同程序代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。

第二章

填空题

56 通过这本书的学习，常用的数控机床检测装置旋转变光栅、编码器、压器、磁栅等。

57、根据内部结构和检测方式，编码器可以分为光电式、接触式、电磁式等三种类型。

58、光栅的分辨率一般优于光电编码器，其次是旋转变压器。

59、检测环节包括检测和反馈。

60、感应同步器是一种电磁式的检测传感器，按其结构可分为直线和圆型两种。

61、伺服系统是数控机床的执行机构，它包括驱动装置和电机两大部分。

4

62、光栅装置的结构由标尺光栅、光栅读数头两部分组成。

63、根据数控机床滚珠丝杠的螺距来选用不同型号的编码器。

64、开环控制系统的控制精度取决 步进电机和传动装置精度 、。

65、旋转变压器是一种常用转角（或角位移的检测元件，从其结构来看，它由定子和转子两个

部分组成。

66、旋转变压器是一种常用的转角（或角位移）检测元件。

67、如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为 2mm，那么滑尺绕组的节距应该为 2 mm 才能保

证检测精度。

68、莫尔条纹作用放大、平均误差。

69、开环控制系统的精度高于半闭环系统，但低于闭环系统。

（F ）

70、数控机床的定位精度和重复定位精度是同一概念。

（F ）

71、莫尔条纹起到放大作用和平均误差作用（ T ）

72、数控机床既可以自动加工也可以手动加工。

（T ）

73、在感应同步器中定尺的长度不可以接长。

（F ）

74、在右手笛卡儿坐标系中，食指的指向为 Y 轴的正方向。

（T ）

75、光栅的分辨率一般是低于编码器的。

（F ）

76、点位控制的数控机床只要控制起点和终点位置，对加工过程中的轨迹没有严格要求。

（T ）

77、四极绕组式旋转变压器比两极绕组式旋转变压器检测精度更高。

（T ）

78、定尺绕组和滑尺绕组的节距是否相等对于直线感应同步器的检测精度无关紧要。

（F ）

79、闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。

（T ）

80、在光栅装置中，可以随运动部件一起运动的是。

（B ）

A、指示光栅  B、标尺光栅  C、光栅读数头  D、光敏元件

81、同一时间内控制一个坐标方向上的移动的系统是（ A ）控制系统。

A、点位  B、直线C、轮廓D、连续

82、数控机床的位置检测装置中（ B ）属于旋转型检测装置。

A、感应同步器B、脉冲编码器  C、光栅  D、磁栅

83、数控装置将所接收的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以（ B ）形式向伺服系统发

出执行的指令。

A、输入信号 B、脉冲信号  C、位移信号 D、输出信号

84、光栅尺刻线的不透光宽度 a 和透光宽度 b,之间的比值是（ A ）。

A、1：

1B、1：

2C、2：

2D、2：

1

85、在直线行感应同步器中，滑尺两个激磁绕组在空间相差（A ）节距。

A、1/4B、1/2C、1/8D、3/4

86、闭环控制系统比开环控制系统（  C）。

A、稳定性好B、故障率低C、精度高D、价格低

87、下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理？

（  C）

A、感应同步器  B、旋转变压器  C、光栅  D、电磁式编码盘

88、如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为 6mm，那么滑尺绕组的节距应该为多少才能保证

检测精度？

（  C）

A、2mmB、4mmC、6mmD、8mm

89、下面哪种检测装置的检测精度高，且可以安装在油污或灰尘较多的场合？

（  C）

A、感应同步器B、旋转变压器C、磁栅D、光栅

90、若光栅栅距 d = 0.01mm，光栅指示光栅与标尺光栅夹角θ= 0.01rad，则可得莫尔条纹宽度

5

W = （B）。

A、0.01mmB、1mmC、10mmD、100mm

91、莫尔条纹的概念是什么？

它的特点主要有哪些？

答案：

光源以平行光照射在光栅上，在两块光栅线纹夹角的平分线相垂直的方向上，出现了明

暗相间、间隔相等的粗大条纹，称为莫尔干涉条纹。

特点：

1）放大作用；2）平均效应；3）莫

尔条纹的移动规律。

92、磁栅的工作原理？

答案：

磁栅跟录音机的工作原理一样，记录一定波长的矩形或正弦波磁信号。

在检测的过程中

磁头将读取磁性标尺上的磁化信号并把它转化成电信号。

93、简述感应同步器的工作原理是什么？

答案：

滑尺的两个绕组中的任一绕组通以交变激磁电压时,由于电磁效应,定尺绕组上必然产生

相应的感应电势。

感应电势的大小取决于滑尺相对于定尺的位置。

94、光电编码器的工作原理？

答案：

当圆盘与工作轴一起旋转时，光电元件接受时断时续的光，产生近似正弦的信号，放大

整形后形成脉冲信号送到计数器。

脉冲的个数等于转过的缝隙数。

名词解释

95、光栅尺

答案：

标尺光栅和指示光栅统称为光栅尺。

第三章

填空题

96、在数控系统中，由检测装置和 CNC 装置环节可构成数显装置，可以在线显示机床坐标值，

提高工作效率和工件的加工精度。

97、在数控系统中字母 G 代表准备功能功能字，M 代表辅助功能功能字。

98、刀具半径补偿是通过指令 G41、G42 实现的。

99、控制主轴的正转、反转和停止是通过 M03、M04 、M05 代码来实现的。

100、CNC 系统是由操作面板、输入输出装置计算机数控装置、伺服系统、PLC 等组成 。

101、开环数控系统控制精度取决于电机和丝杠的精度的精度。

102、伺服单元分为主轴伺服和进给伺服。

103、对于以坐标原点为起点的第一象限直线 OA，其偏差函数为：

，刀具往+X 进给；若 Fi < 0 ，刀具往+Y 进给.

Fi = yi xe - xi ye ，若 Fi ≥ 0

104、标准机床坐标系中 X、Y、Z 坐标轴的相互关系用右手笛卡尔坐标系 决定，刀具与工件远

离的方向即为各坐标轴的正方向。

105、数控系统按照有无检测反馈装置分为开环和闭环系统两种类型。

106、 CPU 是 CNC 装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成，是对数据进行算

术和逻辑运算的部件，运算器和控制器是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。

107、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密集化的过程。

108、对于以坐标原点为起点的第二象限直线 OA，其偏差函数为：

 Fi = yi xe - xi ye ，若 Fi ≥ 0

，刀具往-X 进给；若 Fi < 0 ，刀具往+Y

109、CNC 系统中，实时性要求最高的任务是插补和位控。

110、数控机床按照对被控制量进行检测的检测反馈装置安装的位置可分为闭环、半闭环两种类

型。

111、闭环伺服驱动系统一般由驱动、执行装置、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部

分组成。

6

112、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 JE 的初始值，即 JE＝13。

在插补过程中，每进给一步，计数器 JE

减 1,当 JE＝0 时，到达终点，停止插补。

113、在单 CPU 的 CNC 系统中，主要采用分时共享的原则来解决多任务的同时运行。

114、CNC 系统控制软件中两个最突出的特征是：

多任务并行处理和多重实时中断。

115、CNC 系统软件中的译码程序要完成两项工作：

一是完成 NC 程序的翻译工作，即把输入的零

件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言（机器语言）；二是进行程序段的语法检查，即发现

语法错误立即报警。

116、CNC 系统中，软件与硬件的分配比例是由性价比决定的。

117、逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：

偏差判别、刀具进给、新偏差计算和终

点判别四个节拍（步骤）。

118、CNC 系统软件必须完成管理和控制两大任务。

119、由于 CNC 系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术，它最突出的两个特

点是：

多任务并行处理和多重实时中断。

120、对单 CPU 的 CNC 系统而言，其软件结构通常有两种类型，即前后台和中断型。

121、脉冲当量越小，位移精度和插补精度高，零件加工的质量好。

122、RS-232C 属于并行通信协议。

判断题

123、进给功能一般是用来指定机床主轴的转速。

（F ）

124、数控机床所加工出的轮廓，只与所采用的程序有关，而与所选用的刀具无关。

（ F ）

125、数控机床的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。

（T ）

126、检测装置是数控机床中必不可少的装置。

（F ）

127、在数控加工中，如果圆弧加工指令后的半径遗漏，则圆弧指令作直线指令执行。

（T ）

128、刀具长度补偿是通过执行含有 G43（G44）和 H 指令来实现。

（T ）

129、脉冲当量不是脉冲分配计算的基本单位。

（T ）

130、数控机床中 MDI 是机床诊断智能化的英文缩写。

 （F ）

131、在磁栅中，读取磁头的工作原理与录音磁带的原理一样。

（T ）

132、CNC 系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。

（F）

133、数控折弯机属于数控成型类数控机床（T ）

134、程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。

（F）

135、脉冲当量决定了伺服系统的位移精度，因此脉冲当量越大，位移精度越高。

（  F ）

136、伺服驱动系统的跟随误差越小，响应速度越快。

（T ）

137、德国的 SIEMENS 和日本的 FUNUC 公司的数控系统对我国数控技术的影响较大。

（T ）

138、CNC 系统仅由软件部分完成其数控任务。

（F ）

139、若 CNC 装置有两个或以上的微处理机，则其一定属于多微处理机结构。

（F ）

140、 LED 显示器能显示 0～9 的数字和全部英文字母。

（F ）

141、CNC 系统的中断管理主要靠硬件完成。

（F ）

142、程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。

（F ）

143、以系统总线为中心的多微机处理机 CNC 装置中，主、从模块均有权控制使用系统总线。

（T ）

144、刀具进给是根据偏差判别情况，确定朝哪个方向进给。

（T ）

145、程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。

（ F ）

146、为了保证加工过程的连续性，CNC 软件必须采用并行处理技术。

（T ）

7

147、插补运动的实际轨迹始终不可能与理想轨迹重合。

（T ）

选择题

148、表示取消刀具径向尺寸补偿的代码是（A ）。

A、G40B、G41C、G42D、G43

149、在数控机床上加工封闭轮廓时，一般沿着（B ）进刀。

A、法面B、切向C、任意方向D、不能确定

150、一般数控车床 X 轴的脉冲当量是 Z 轴脉冲当量的（A ）。

A、1/2 倍B、相等C、2 倍D、不能确定

151、在直线插补时，起点为原点，终点为（5，3），总步数为（D ）。

A、5B、3C、2D、8

152、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更高？

（A ）

A、1um/脉冲B、5um/脉冲C、10um/脉冲D、0.1mm/脉冲

153、下列正确表示坐标系的是（  A ）。

Z

Y             Y

Z

A、XB、X

X

Y              Z

X

C、ZD、Y

154、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品

研制周期。

它又称为（C ） 。

　　A、CD/CM 　　B、CAD/COM 　C、CAD/CAM 　　D、CAD/CM

155、闭环控制系统的反馈装置是装在（ C ）。

A、传动丝杠上 B、电机轴上 C、机床工作台上 D、装在减速器上

156、数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有（C ）。

　　A、位置检测功能  B、PLC 功能C、插补功能　D、自动控制

157、经济型数控系统一般采用（A）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

158、下面哪种设备不是 CNC 系统的输入设备？

（  C）

A、MDI 键盘B、纸带阅读机C、CRT 显示器D、磁带机

159、在单 CPU 的 CNC 系统中，主要采用（  B ）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

160、下面哪种方法不属于并行处理技术？

（D ）

A、资源重复B、时间重叠  C、资源共享D、中断执行

161、逐点比较法中插补计算的四个步骤以下哪个不属于（D ）

A、偏差判别B、偏差计算C、终点判别D、坐标计算

162、单微处理机 CNC 装置中，微处理机通过（A ）与存储器、输入输出控制等各种接口相

连。

A、总线B、输入/输出接口电路  C、主板D、专用逻辑电路

8

163、下面哪个部分可以对数控指令进行放大？

（  C）

A、控制介质 B、数控装置C、伺服系统D、测量装置

164、CNC 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

165、程序中出现各种异常情况的报警中断属于（  C）

A、外部中断B、硬件故障中断 C、程序性中断  D、内部定时中断

166、下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？

（A）

A、位置控制B、刀具半径补偿计算

C、刀具长度补偿计算D、象限及进给方向判断

167、加工第一象限逆时针圆弧，起点（6，1）终点（1，6）（  D）。

A、5B、7C、6D、10

168、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（8，5），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＝（  C）。

A、5B、8C、13D、以上都不对

169、CNC 系统的中断管理主要靠（  B）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。

A、软件B、硬件C、CPUD、总线

170、 对 于 配 有 设 计 完 善 的 位 置 伺 服 系 统 的 数 控 机 床 ， 其 定 位 精 度 和 加 工 精 度 主 要 取 决 于

（C ）。

A、机床机械结构的精度 　　　B、驱动装置的精度

C、位置检测元器件的精度 　　D、计算机的运算速度

171、下面哪种方法不属于并行处理技术？

（  A ）

A、中断执行B、时间重叠C、资源共享D、资源重复

简答题

172、什么是插补？

试由直线的逐点比较工作节拍说明其插补过程。

答案：

根据给定的信息，在理想轮廓上已知两点之间，确定一些中间值的方法，用一小段直线

或圆弧进行拟合就可以满足精度要求。

分为四个工作节拍：

偏差计算、偏差判别、刀具进给、

终点判别。

173、数控机床 X 轴的步进电机步距角为 0.36.电机通过齿轮副与滚珠丝杠连接，传动比为 5：

6，Z 轴的脉冲当量为 0.01mm，求滚珠丝杠的导程？

答案：

12mm

174、简述 CNC 系统中中央处理单元（CPU）的组成部分及其作用。

答案：

中央处理单元（CPU）：

它的作用是实施对整个系统的运算、控制和管理，它由运算器和控

制器两部分组成。

其作用分别是运算器：

对数据进行算术和逻辑运算控制器：

译码、发出控制

指令，统一指挥和控制数控系统各部件。

175、什么是刀具的半径补偿？

刀具半径补偿的优势在哪？

答案：

由于刀具总有一定的刀具半径或刀尖部分有一定的圆弧半径,所以在零件轮廓加工过程中

刀位点的运动轨迹并不是零件的实际轮廓,刀位点必须偏移零件轮廓一个刀具半径,这种偏移称

为刀具半径补偿

可以在加工零件的时候直接按照零件尺寸进行加工。