电大数控编程技术专业期末考试复习试题及答案 2.docx

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电大数控编程技术专业期末考试复习试题及答案2

数控编程技术复习题

一、填空题

1．数控系统的发展方向将紧紧围绕着（性能 ）、（价格）和 （可靠性）三大因素进行。

2．加工中心按主轴在空间所处的状态可以分为（立式） 、（卧式）和（复合式）。

3．数控机床的导轨主要有（滑动）、（滚动）、（静压）三种。

4．数控机床的类别大致有（开环 ）、（闭环）、（半闭环）。

5．按车床主轴位置分为（立式）和（卧式）。

6．世界上第一台数控机床是（1952 ）年 （PARSONS公司）与（麻省理工学院）合作研究的（ 三）坐标（ 数控铣）床。

7．数控电加工机床主要类型有（点火花成型）和（线切割机床）。

8．铣削各种允许条件下，应尽量选择直径较（大）的铣刀，尽量选择刀刃较（短）的铣刀。

9．合适加工中心的零件形状有（平面 ） 、（曲面）、（孔）、（槽）等    。

10．数控加工程序的定义是按规定格式描述零件（几何形状）和（加工工艺）的数控指令集。

11．常用夹具类型有（ 通用 ） 、（专用 ）、（组合）。

13．基点是构成轮廓的不同几何素线的 （交点）或（切点）。

14．加工程序单主要由（程序体）和（注释）两大部分构成。

15．自动编程又称为（计算机辅助编程）。

其定义是：

利用计算机和相应的（前置 ）、（后置）  处理程序对零件进行处理，以得到加工程序单和数控穿孔的一种编程方法。

16.按铣刀形状分有（盘铣刀）、（圆柱铣刀 ）、（成形铣刀）、（鼓形刀铣）.

17．按走丝快慢，数控线切割机床可以分为（快走丝）和（慢走丝）。

18．数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是（直线）插补和（圆弧）插补。

18．穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（ISO） 和（EIA）两种，我国采用的标准是（ISO）。

19．自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以（自动编程语言）为基础的自动编程方法和以 （计算机绘图语言）为基础的自动编程方法。

20．数控机床按控制运动轨迹可分为 （点位控制 ）、（直线控制）和 （轮廓控制 ）等几种。

按控制方式又可分为（开环 ）、（闭环）和（半闭环控制）等.

21．对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）。

为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（设计）基准或工艺基准上。

22．在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为（加工）路线。

23．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）和（半径）补偿功能。

24．编程时的数值计算，主要是计算零件的（基点）和（节点）的坐标或刀具中心轨迹的（节点）和 （结点 ）的坐标。

直线段和圆弧段的交点和切点是（基点），逼近直线段和圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是（节点）。

25．切削用量三要素是指主轴转速（切削速度）、（切削深度）、（进给量）。

对于不同的加工方法，需要不同的（切削用量），并应编入程序单内。

26．端铣刀的主要几何角度包括（前角）、（后角）、（刃倾角）、（主偏角）、和（副偏角）。

二、选择题

1、钻削时的切削热大部分由（ B ）传散出去。

A、刀具 B、工件 C、切屑 D、空气

2、选择加工表面的设计基准作为定位基准称为（C ）。

A、基准统一原则 B、互为基准原则 C、基准重合原则 D、自为基准原则

3、有些高速钢铣刀或硬质合金铣刀的表面涂敷一层Tie或Tin等物质，其目的是（B ）。

A、使刀具更美观 B、提高刀具的耐磨性 C、切削时降低刀具的温度 D、抗冲击

4、材料是钢，欲加工一个尺寸为6F8深度为3mm的键槽，键槽侧面表面粗糙度为Ra1.6，最好采用（ C ）。

A、Φ6键槽铣刀一次加工完成 B、Φ6键槽铣刀分粗精加工两遍完成

C、Φ5键槽铣刀沿中线直一刀然后精加工两侧面

D、Φ5键槽铣刀顺铣一圈一次完成

5、铣削外轮廓。

为避免切入/切出产生刀痕，最好采用（ B ）。

A、法向切入/切出 B、切向切入/切出 C、斜向切入/切出 D、直线切入/切出

6、主轴转速n（r/min）与切削速度v（m/min）的关系表达式是（ C ）。

A、n=πvD/1000 B、n=1000πvD C、v=πnD/1000 D、v=1000πnD

7、通常用球刀加工比较平滑的曲面时，表面粗糙度的质量不会很高。

这是因为（ D ）造成的。

A、行距不够密 B、步距太小 C、球刀刀刃不太锋利 D、球刀尖部的切削速度几乎为零

8、按一般情况，制作金属切削刀具时，硬质合金刀具的前角（ C ）高速钢刀具的前角。

A、大于 B、等于 C、小于 D、平行于

9、绝大部分的数控系统都装有电池，它的作用是（B ）。

A、是给系统的CPU运算提供能量，更换电池时一定要在数控系统断电的情况下进行

B、在系统断电时，用它储存的能量来保持RAM中的数据，更换电池时一定要在数控系统断电的情况下进行

C、为检测元件提供能量，更换电池时一定要在数控系统断电的情况下进行

D、在突然断电时，为数控机床提供能量，使机床能暂时运行几分钟，以便退出刀具，更换电池时一定要在数控系统断电的情况下进行

10、在立式铣床上利用回转工作台铣削工件的圆弧面时，当找正圆弧面中心与回转工作台中心重合时，应转动（C ）。

A、工作台 B、主轴 C、回转工作台 D、纵向手轮

11、在数控铣刀的（ A ）内设有自动拉退装置，能在数秒钟内完成装刀，卸刀，使换刀显得较方便。

A、主轴套筒 B、主轴 C、套筒 D、刀架

12、为保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（ B ）。

A、42V  B、36V  C、24V  D、12V

13、选择粗基准时，重点考虑如何保证各加工表面（ D ）使不加工表面与加工表面间的尺寸，位置符合零件图要求。

A、对刀方便 B、切削性能好 C、进/退刀方便 D、有足够的余量

14、周铣时用（ A ）方式进行铣削，铣刀的耐用度较高，获得加工面的表面粗糙度值较小。

A、对称铣 B、逆铣

15、在数控加工中，刀具补偿功能除对刀具半径进行补偿外在用同一把刀进行粗、精加工时，还可进行加工余量的补偿，设刀具半径为r，精加工时半径方向的余量为△，则最后一次粗、精加工走刀的半径补偿量为（ A ）。

A、r+△ B、r C、△ D、2r+△

16、数控机床切削精度检验（ C ），对机床几何精度和定位精度的一项综合检验。

A、又称静态精度检验，是在切削加工条件下;

B、又称动态精度检验，是在空载条件下;

C、又称动态精度检验，是在切削加工条件下;

D、又称静态精度检验，是在空载条件下;

17、数控机床一般采用机夹刀具，与普通刀具相比机夹刀具有很多特点，但（ A ）不是机夹刀具的特点。

A、 刀具要经常进行重新刃磨

B、 刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化，典型化

C、 刀片及刀柄高度的通用化，规则化，系列化

D、 刀片及刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化

18、磨削薄壁套筒内孔时夹紧力方向最好为（ D ）。

A、径向 B、倾斜方向 C、任意方向 D、轴向

19、数控系统的报警大体可以分为操作报警，程序错误报警，驱动报警及系统错误报警，某个数控车床在启动后显示“没有Z轴反馈”这属于（ C ）。

A、操作错误报警 B、程序错误报警 C、驱动错误报警 D、系统错误报警

20、铣削加工时，为了减小工件表面粗糙度Ra的值，应该采用（ A ）。

A、顺铣 B、逆铣 C、顺铣和逆铣都一样 D、依被加工表面材料决定

21、测量反馈装置的作用是为了（ C ）。

A、提高机床的安全性                B、提高机床的使用寿命

C、提高机床的定位精度、加工精度    D、提高机床的灵活性

22、砂轮的硬度取决于（B ）。

A、磨粒的硬度 B、结合剂的粘接强度 C、磨粒粒度 D、磨粒率

23、用高速钢铰刀铰削铸铁时，由于铸铁内部组织不均引起振动，容易出现（C ）现象。

A、孔径收缩 B、孔径不变 C、孔径扩张

24、滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是（ C ）。

A、减小摩擦力矩 B、提高使用寿命 C、提高反向传动精度 D、增大驱动力矩

25、通常夹具的制造误差就是工件在该工序中允许误差的（C ）。

A、1－3倍 B、1/10－1/100 C、1/3－1/5 D、等同值

26、采用固定循环编程可以（ B ）。

A、加快切削速度，提高加工质量 B、缩短程序的长度，减少程序所占的内存

C、减少换刀次数，提高切削速度 D、减少吃刀深度，保证加工质量

27、数控铣床的刀具补偿功能，分为（B ）和刀尖圆弧半径补偿

A、刀具直径补偿 B、刀具长度补偿 C、刀具软件补偿 D、刀具硬件补偿

28、位置精度较高的孔系加工时，特别要注意孔的加工顺序的安排，主要是考虑到（ A ）

A）坐标轴的反向间隙 B）刀具的耐用度 C）控制振动 D）加工表面质量

29、在传统加工中，从刀具的耐用度方面考虑，在选择粗加工切削用量时，首先应选择尽可能大的（ A ）从而提高切削效率

A、背吃刀量 B、进给速度 C、切削速度 D、主轴转速

30、采用球头刀铣削加工曲面，减小残留高度的办法是（C ）

A、减小球头刀半径和加大行距 B、减小球头刀半径和减小行距

C、加大球头刀半径和减小行距 D、加大球头刀半径和加大行距

31、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：

24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）。

A、靠磨擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是

32、下列说法哪个是正确的（B ）

A、 标准麻花钻头的导向部分外径一致，即外径从切削部分到尾部直径始终相同

B、 标准麻花钻头的导向部分外径有倒锥量即外径从切削部分到尾部逐渐减小

C、 标准麻花钻头的导向部分外径有倒锥量即外径从切削部分到尾部逐渐加大

D、 标准麻花钻头的导向部分外径一致，在尾部的夹持部分有莫氏锥度

33、镗削椭圆孔时，将立铣头转过－α角度后利用进给来达到（ B ）。

A、工作台垂直向进给 B、主轴套筒进给 C、工作台横向进给

34、闭环控制系统直接检测的是（ C ）。

A）电机轴转动量 B）丝杠转动量 C）工作台的位移量 D）电机转速

35、铣削平面零件的外表面轮廓时，常采用沿零件轮廓曲线的延长线切向切入和切出零件表面，以便于（ D ）

A、提高效率 B、减少刀具磨损 C、提高精度 D、保证零件轮廓光滑

36、FANUC系统中准备功能G81表示（ B ）循环。

A、取消固定 B、钻孔 C、镗孔 D、攻螺纹

37、短V形架对圆柱定位，可限制工件的（ A ）自由度。

A、二个 B、三个 C、四个 D、五个

38、采用削边销而不采用普通销定位主要是为了（A ）。

A、避免过定位 B、避免欠定位 C、减轻质量 D、定位灵活

39、铣刀直径选得大些可（ A ）。

A、提高效率 B、降低加工表面粗糙度 C、容易发生振动 D、A、B、C

40、当用G02/G03指令，对被加工零件进行圆弧编程时，下面关于使用半径R方式编程的说明不正确的是（C ）。

A、整圆加工不能采用该方式编程    B、该方式与使用I、J、K效果相同

C、大于180°的弧R取正值         D、R可取正值也可取负值，但加工轨迹不同

三、简答题。

1.什么是数控机床的数控加工程序？

答:

零件加工的工作指令

2.轮廓加工机床之所以能加工出形状各异的零件轮廓，最主要的是因为有什么功能？

答:

插补功能

3.为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？

答:

联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂。

4.数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?

答:

表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。

普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程

5.数控机床由哪几个部分组成?

答:

编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。

6.CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步?

答:

逼近处理、插补运算、指令输出。

7.什么样控制特点的系统称为点位控制系统？

答:

仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；　　　

对轨迹不作控制要求；　　

运动过程中不进行任何加工。

8.直线控制数控机床是否可以加工直线轮廓?

答:

不可以，可以控制平行于坐标轴的直线

9.为什么数控机床加工的生产准备周期比普通机床加工生产准备周期短?

答:

普通机床使用专用刀具、量具、而数控机床加工无须专用工艺装备，只须编程。

10.数控机床最适用于哪些类型零件的加工？

答:

复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。

11.空间曲面加工是否一定要有三坐标联动?

答:

不是，亦可用3轴控制2轴联动进行加工

12.数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向?

答:

假设工件不动，刀具远离工件的方向为正。

13.什么是相对坐标编程？

什么是绝对坐标编程？

　　答:

相对坐标编程：

编程的坐标值按增量值的方式给定的编程方法

绝对坐标编程：

编程的坐标值按绝对坐标的方式给定的编程方法

14.从大类上分类，数控加工程序编制方法有哪两种？

答:

手工编程、自动编程

15.被加工零件如图所示，本工序为精加工，铣刀直径为16mm，进给速度100mm/min，主轴转速为400r/min，不考虑Z轴运动，编程单位为mm，试编制该零件的加工程序。

要求：

（1）从A点开始进入切削，刀具绕零件顺时针方向加工，加工完成后刀具回到起刀点；

（2）采用绝对坐标编程，指出零件上各段所对应的程序段号；

（3）程序中有相应的M指令、S指令和刀补指令。

答:

G92X-15Y-15；

N01G90G17G00G41X0Y0M03S400D01M08；

N02G01X60Y130F100；

N03   X120；

N04G02X150Y100I0J-30；

N05G01Y50；

N06G03X100Y0I50J0；

N07G01X0；

N08G00G40X-15Y-15M05M09；

N09M02；

16.CNC装置硬件由哪几个模块组成?

各模块的作用分别是什么?

计算机主板和系统总线、显示、输入输出、存储、设备辅助控制接口、位置控制、功能接口。

17.设备辅助控制接口模块的信号处理有哪两大目的?

隔离、转换。

18.根据CNC装置硬件所含有的CPU多少来分，可分为哪两大类系统?

单机系统、多机系统

19.CNC装置中数据转换流程，按顺序有哪几个过程?

译码、刀补、速度预处理、插补、位控。

20.在中断型软件结构中，位置控制、键盘输入、插补运算、通信这4个中断服务程序，哪一个安排为最高级别优先级？

优先级安排的原则是什么?

位置控制级别最高。

优先级安排的原则：

1.控制指令高于管理指令2.译码、刀补、速度预处理、插补、位控的优先级由低到高

21.CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类？

CNC装置的软件特点是什么？

从功能特征来看分为：

控制系统和管理系统

CNC装置的软件特点是：

a.多任务与并行处理技术——资源分时共享、并发处理和流水处理；b.实时性与优先抢占调度机制。

22.刀具半径补偿的意义何在？

1.可以简化程序，如粗、精加工用同一个程序只是修改D01中的偏置值   2.减少编程人员的坐标计算   3.使用不同的刀具时不用再编程

23.刀具半径补偿执行过程有哪三步?

建立过程、执行过程、取消过程

24.C刀补中，转接过渡形式有几种?

插入型、缩短型、伸长型

25.为什么在刀补建立和撤消过程中不能进行零件的加工？

会发生过切现象

26.过切削现象发生在什么过渡形式的情况下?

当圆弧加工的命令为什么样的组合时，会产生过切削现象?

过切削现象发生在缩短型过度形式下。

当圆弧加工的命令偶偶配合或奇奇配合的组合时出现过切现象

27.逐点比较法加工圆弧，如果误差函数大于零，则当前点在圆上、圆内还是圆外？

在圆外

28.B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别？

B刀补：

是圆弧过渡，读一条指令执行一条。

拐角的插补需人工考虑。

C刀补：

是直线过渡，预读两条指令进行处理。

拐角的插补系统自动进行。

29.CNC装置软件结构模式有哪几种？

前后台型、中断型、基于RTOS。

30.插补方法有哪两大类?

脉冲增量插补、数字增量插补。

31.进给伺服系统的作用是什么？

进给伺服系统的技术要求有哪些?

进给伺服系统的作用：

进给伺服系统是数控系统主要的子系统。

它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。

进给伺服系统的技术要求：

调速范围要宽且要有良好的稳定性（在调速范围内）；位移精度高；稳定性好；动态响应快；还要求反向死区小，能频繁启、停和正反运动。

32.进给伺服系统由哪几部分组成?

各部分功能是什么?

进给伺服系统主要由以下几个部分组成：

伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。

进给伺服系统

接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。

33.交（直）流伺服电机是否可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置?

为什么?

交（直）流伺服电机不可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置。

因为将执行部件的实际位移量转换成电脉冲或模拟电压量后，需要将电脉冲或模拟电压量反馈到交（直）流伺服电机。

开环进给伺服系统无需位置检测信息的反馈。

34.步进电机驱动器中，环行分配器的作用是什么？

控制施加到电机绕组的脉冲电源的相序。

35.提高开环进给伺服系统精度的措施有哪些？

适当提高系统组成环节的精度、传动间隙补偿、螺距误差补偿。

36.感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?

   在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为π/2的交变电压。

在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。

37.什么是进给伺服系统的调速范围?

   调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比。

38.脉冲编码器的输出有几相？

试画出它们的波形，并说明它们各有何作用？

脉冲编码器的输出有A、A、B、B、Z、Z，其中A、B、Z是取反信号。

A、B两相的作用：

根据脉冲的数目可得出被测轴的角位移；根据脉冲的频率可得被测轴的转速；根据A、B两相的相位超前滞后关系可判断被测轴旋转方向；后续电路可利用A、B两相的90°相位差进行细分处理（四倍频电路实现）。

Z相的作用：

被测轴的周向定位基准信号；被测轴的旋转圈数计数信号。

A、B、Z的作用：

后续电路可利用A、A两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。

39.解决交流伺服电机变频调速的技术关键问题是什么?

要获得调频调压的交流电源

40.什么是数控机床的定位精度和伺服刚度？

提高定位精度的措施有哪些？

定位精度：

空载条件下，静态下指令位置与实际位置的精确程度。

伺服刚度：

负载力与稳态位置误差之比。

提高定位精度的措施：

提高传动机构的刚度k、减小传动间的摩擦力Fc、增大放大器增益、选力矩系数大的伺服电机。

41.增大闭环进给伺服系统的增益有什么益处？

系统增益是否越大越好?

    增大闭环进给伺服系统的增益提高了系统的灵敏度，减小了跟随误差，提高了伺服系统的跟随精度。

    系统增益不是越大越好。

在保证进给系统不失稳的情况下，系统增益越大越好。

42.数控回转工作台进给系统采用闭环控制时，位置检测元件安装在什么位置？

位置检测元件安装在数控回转工作台的转轴上。

43.数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些？

高的刚度和抗振性、好的热稳定性、好的低速平稳性、高的几何精度和传动精度。

44.何为爬行现象？

防止爬行的措施最主要的有哪些?

   进给系统的驱动速度为匀速，当运动部件速度低于某一临界速度时，会出现执行部件运动时快时慢、甚至停顿——前冲的现象，这种现象称为爬行现象。

   措施（减小Vc的办法）：

改善导轨面间和摩擦特性（滚动--静压--滑动（塑料））、提高传动刚度、减轻运动件的重量、增加系统的阻尼

45.内装电机主轴（电主轴）的主要缺点是什么?

缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴

46.数控机床常用丝杠螺母副是哪一种?

　滚珠丝杠螺母副

47.数控回转工作台有哪两种?

分度工作台和数控回转工作台（开环数控回转工作台、闭环数控回转工作台）

48.数控机床常用导轨有哪几种?

塑料导轨：

滑动摩擦　　　滚动导轨：

滚动摩擦　　　静压导轨：

液体摩擦

49.进给伺服系统的传动元件在调整时均需预紧，其主要目的什么？

   消除传动间隙，提高传动刚度。

50.什么是自动换刀装置?

储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置。

51.自动换刀装置方案的作用是什么？

缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％；“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积；提高加工精度。

52.自动换刀装置的形式有哪几种?

各有何应用场合和特点?

（1）回转刀架换刀：

常用于数控车床，可设计成四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架；

（2）更换主轴换刀：

用于工序较少、精度要求不太高的机床，如数控钻床、铣床，优点是换刀时间短，为保证主轴系统的刚性，必须限制主轴数目；

（3）更换主轴箱换刀：

用于多主轴的主轴箱的组合机床，适于加工箱体类零件，具有高的生产率；

（4）更换刀库换刀：

用于单机或多机的自动生产线，工艺范围广，需要刀具多，可以先更换刀库，再选择刀具

（5）带刀库的自动换刀系统：

用于钻床、铣镗床、数控组合机床，应用广泛，可以作为独立部件，换刀过程复杂。

53.自动换刀装置的刀库的形式有哪几种?

各有何应用场合和特点?

（1）盘式刀库

（2）链式刀库

54.什么是刀具交换装置?

作用是什么?

刀具交换装置：

实现刀库与机床主轴之间装卸与传递刀具的装置。

55.交换装置的形式有哪几种?

各有何应用场合和特点?

交换装置的形式：

刀库和主轴相对运动实现刀具交换（结构简单换刀时间长，换刀动作多）；由机械手进行刀具交换（动作简单，换刀时间短）

56、简要说明数控机床坐标轴的确定原则。

答：

数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。

机床各坐标轴及其正方向的确定原则是：

（1）先确定Z轴。

以平行于机床回转主轴的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。

若没有回转主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。

Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。

（2）再确定X轴。

X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。

在工件旋转的机床（如车床、外圆磨床）上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。

刀具离开工件旋转中心的方向是正方向。

对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平（如卧式铣床、镗床），则沿刀具主轴后端向工