《数控技术》复习题答案.docx

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《数控技术》复习题答案

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。

18.数控机床中，刀具（或机床的运动部件）的最小位移量是一个_____脉冲当量______。

19.当前数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是逐点比较法插补和数字积分法插补。

20.在轮廓曲线的始终点之间按一定的算法进行数据点的密化，从而给出各坐标轴方向上的运动脉冲指令的过程叫做   插补    。

21.常用的曲线轮廓的插补方法有   基准脉冲插补 和数据采样法等。

22.开环控制数控机床主要采用步进电动机进行驱动，而半闭环和闭环控制数控机床主要采用电气伺服系统进行驱动。

23.为了保证控制的连续性和各任务执行的时序配合要求，CNC系统的任务必须采用并行处理，而不能逐一处理。

24.在CNC系统控制软件的结构上，将主要完成插补计算、伺服控制和机床逻辑控制等信息的实时中断服务程序与另一部分主要完成程序的输入、译码、数据处理及管理调度的程序，二者共同完成数控的全部功能的软件称为___前后台型软件结构________；而将在软件中除了初始化程序以外，各种功能程序均被安排成优先级别不同的中断服务程序称为____中断型软件结构____。

25.目前CNC系统控制软件基本上有两种常用的典型结构，即____前后台型软件结构______和___中断型软件结构_____。

26.多处理器结构的CNC系统中两个或两个以上CPU构成的处理部件之间有两种结构形式：

一种相关性强，有集中的操作系统，共享资源，称为紧耦合；一种具有相对独立性或相关性弱，有多重操作系统有效地实现并行处理，称为___松耦合__。

27.多处理器结构的CNC系统按结构不同可分为共享总线结构__、_共享存储器结构。

28.实现控制系统的模块化设计的必要条件是_______总线标准化___，而模块化设计工作可归结为__功能模块_____的选用。

29.开环控制系统中，多采用步进电动机作为伺服电机

29．提高步进伺服系统精度的措施从控制方法上讲主要有：

____传动间隙补偿______、_____螺距误差补偿______、___细分线路_____。

30.按反馈比较控制方式分，伺服系统可以分成数字-脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统、幅值比较伺服系统和全数字控制伺服系统四种。

31.交流伺服电动机的调速方法有改变磁极对数、改变转差率、变频调速三种。

32.数控机床用PLC按结构形式可分为内装型PLC、独立型PLC。

33.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_______，电机的转速则正比于输入脉冲的_____频率_________。

34.脉冲比较伺服系统应用于半闭环系统中，多采用__旋转变压器____作为检测元件；应用于闭环系统中，多采用__长光栅__作为检测元件。

35.莫尔条纹具有      放大信号         、均化误差和测量位移的作用。

36.直线感应同步器由定尺绕组、   滑尺         绕组组成，两种绕组相位差1/4节距。

37.光栅依不同制造方法有反射和透射两种。

38.开放式CNC系统的四大特征是可互操作性____、____可移植性__、___可缩放性__、___可相互替代性____

二、选择题（每题1分）

1.世界上第一台数控机床是（C）年美国研制出来的。

A、1930B、1947C、1952D、1958

2.“CNC”的含义是（B）。

A、数字控制B、计算机数字控制C、网络控制

3.数控机床的输入介质是指（C）

A、光电阅读机B、穿孔机C、穿孔带、磁带和软磁盘

D、零件图纸和加工程序单

4.数控机床的核心是（B）。

A、伺服系统B、数控系统C、反馈系统D、传动系统

5.数控编程时，应首先设定（D）。

A、机床原点B、固定参考点C、机床坐标系D、工件坐标系

6.确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（C）。

A、X轴B、Y轴C、Z轴

7.数控机床的旋转轴之一B轴是绕（B）直线轴旋转的轴。

A、X轴B、Y轴C、Z轴D、W轴

8.数控机床在确定坐标系时，考虑刀具与工件之间运动关系，采用（A）

A、假设刀具运动，工件静止B、假设工件运动，刀具静止

C、看具体情况而定D、假设刀具、工件都不动

9.下列机床中，属于点位数控机床的是（A）

A、数控钻床B、数控铣床C、数控磨床D、数控车床

10.数控机床主轴以800转/分转速正转时，其指令应是（A）。

A、M03S800B、M04S800C、M05S800

11.数控机床需要暂停2秒种时，其指令应是（C）。

A、M03X2.0B、M04X2.0C、M05X2.0

12.G02X20.Y20.R-10.F100；所加工的一般是（C）。

A、整圆B、夹角≤180°的圆弧C、180°〈夹角〈360°的圆弧

13.某加工程序中的一个程序段为：

N006G91G18G94G02X30.0Y35.0I30.0F100；

该程序段的错误在于（B）。

A、不应使用G91B、不应使用G18

C、不应使用G94D、不应使用G02

14.用Φ8的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.2，则粗加工刀具补偿量为（D）。

A、7.8B、8.2C、3.8D、4.2

15.执行下列程序后，工件上表面Z=0，镗孔深度是（C）。

G90G43G01Z-50H02F100（H02补偿值2.00mm）

A、48mmB、52mmC、50mm

16.设H01=6mm，则G91G43G01Z-15H01F100执行后，实际移动量为（A）mm。

A．9B.21C.15

17.数控加工中心的固定循环功能适用于（C）。

A．曲面形状加工B.平面形状加工C.孔系加工

18.各几何元素间的联结点称为（A）。

A．基点B.节点C.交点

19.程序中指定了（A）时，刀具半径补偿撤销。

A．G40B.G41C.G42

20.执行下列程序后，累计暂停进给时间是（A）秒。

N10G91G00X120.0Y80.0;

N20G43Z-32.0H01;

N30G01Z-21.0F120;

N40G04P1000;

N50G00Z21.0;

N60X30.0Y-50.0;

N70G01Z-41.0F120;

N80G04X2.0;

N90G49G00Z55.0;

N100M02

A．3B.2C.1002D.1.002

21.车床上，刀尖圆弧只有在加工（C）时才产生加工误差。

A．端面B.圆柱C.圆弧

22.G00指令与下列的（C）指令不是同一组的。

A．G01B.G02、G03C.G04

23.数控车床中转速功能字S可指定（D）。

A．mm/rB.r/mmC.mm/minD.r/min

24.刀具半径右补偿方向的规定是（D）。

A、沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧B、沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧C、沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧D、沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧

25.数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为（B）。

A、刀具位置补偿B、刀具半径补偿C、刀具长度补偿

26.加工中心与数控铣床的主要区别是（D）。

A．数控系统复杂程度不同B.机床精度不同

C.结构不同D.有无自动换刀系统

27.数控铣床的默认加工平面是（A）。

A、XY平面B、XZ平面C、YZ平面

28.用逐点比较插补法对第一象限逆时针圆弧进行插补时，若判别函数F>0,则插补的下一步应沿（c）

A、＋XB、＋YC、－XD、－Y

29.在中断型系统软件结构中，各种功能程序被安排成优先级别不同的中断服务程序，下列程序中被安排成最低级别的应是（A）。

A、CRT显示B、伺服系统位置控制

C、插补运算及转段处理D、译码、刀具中心轨迹计算

30.数控机床要求在（C）进给运动时不爬行，有高的灵敏度。

A、停止B、高速C、低速D、匀速

31.对于一个设计合理，制造良好的闭环控制系统的数控机床，可达到的精度由（B）决定。

A、机床机械结构的精度B、检测元件的精度

C、计算机的运算速度D、驱动装置的精度

32.脉冲当量是指（A）。

A、每发出一个脉冲当量，车床相应移动部件产生的位移量

B、每发出一个脉冲当量，伺服电机转过的角度

C、进给速度的大小

D、每发出一个脉冲当量，相应丝杠产生转角的大小

33.（A）主要用于经济型数控机床的进给驱动。

A、步进电动机B、直流伺服电动机

C、交流伺服电动机D、直流进给伺服电动机

34.闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于（B）。

A、位置控制器B、检测单元C、伺服单元D、控制对象

35.在脉冲比较伺服系统中，常采用的位置检测元件是（D）；

A、感应同步器B、旋转变压器

C、差动变压器D、光栅和光电编码器

36.半闭环控制系统的反馈装置装在（A）。

A、电机轴或丝杆轴端B、机床工作台上

C、刀具主轴上D、工件主轴上

37.影响闭环伺服系统定位精度的主要因素是（B）；

A、伺服系统的稳态误差B、传动元件的传动误差

C、伺服系统的跟随误差D、执行机构的运动速度

38.步进电机的转速是通过改变电机的（ A）而实现。

A.脉冲频率           B.脉冲速度           C.通电顺序

三、判断题（每题1分）

1.（F）同一工件，无论用数控机床加工还是用普通机床加工，其工序都一样。

2.（F）刀具补偿寄存器内只允许存入正值。

3.（T）数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。

4.（F）外圆粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。

5.（T）固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。

6.（T）对于有自动换刀功能的车床来说，执行T指令时，将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后，再调整刀架拖板位置来实施刀补。

7.（T）刀径补偿的引入和取消必须是不切削的空行程上。

8.（T）数控机床伺服系统将数控装置的脉冲信号转换成车床移动部件的运动。

9.（F）一个主程序调用另一个主程序称为主程序嵌套。

10.（T）可以完成几何造型（建模）刀位轨迹计算及生成后置处理程序输出功能的编程方法，被称为图形交互式自动编程。

11.（T）旋转变压器是一种常用的转角检测元件。

12.（T）于XY平面执行圆弧切削的指令，可写成G17G02X_Y_R_F_；。

13.（F）程序G01X40.0Y20.0F100.0.，刀具进给到（40，20）点，X、Y两轴均以每分钟100㎜的进给率进给。

14.（T）圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。

15.（T）插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同

16.（F）数控机床配备的固定循环功能主要用于孔加工。

17.（F）车削螺纹时用恒线速度切削功能加工精度较高。

18.（F）以交流伺服电机为驱动单元的数据系统称为开环数控系统。

19.（T）数控铣床属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。

20.（T）工件坐标系设定G92X_Y_Z_中，X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。

21.（F）G51.1X0表示图形将以X轴作为对称轴，建立镜像。

22.（T）用逐点比较法进行直线插补时，无论直线位于哪个象限中，判别函数F≥0时，总是沿着|x|增大的方向步进。

23.（F）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。

24.（T）外（内）圆车削循环G90XZIF中I值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差（半径值）。

25.（F）"G02"与"G03"主要差别在于前者为车削凹圆弧，后者为车削凸圆弧。

26.（T）数控系统中，坐标轴的正方向是刀具远离工件的方向。

27.（F）一个主程序中只能有一个子程序。

28.（F）不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为刀具相对于工件运动。

29.（F）车削螺纹时用恒线速度切削功能加工精度较高。

30.（F）指令G43、G44、G49为刀具半径左、右补偿与消除。

31.（F）设G01X30Z6执行G91G01Z15后,正方向实际移动量为9mm。

32.（T）用逐点比较法进行直线插补时，无论直线位于哪个象限中，判别函数F≥0时，总是沿着|x|增大的方向步进。

33.（T）一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。

34.（F）数控机床只适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合。

35.（F）轮廓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。

36.（F）加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。

37.（T）数控车床属于两轴控制的数控机床。

38.（F）旋转体类零件，宜采用数控加工中心或数控磨床加工。

39.（T）数控加工中心的工艺特点之一就是“工序集中”。

40.（T）能进行轮廓控制的数控车床，一般也能进行点位控制和直线控制。

41.（T）恒线速控制的原理是当工件的直径越大，工件转速越慢。

42.（F）经济型的数控机床一般采用半闭环系统。

43.（F）数控车床是一种程序控制车床。

44.（F）不同结构布局的数控车床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为工件相对于刀具运动。

45.（F）直线控制的特点是只允许在车床的各个自然坐标轴上移动，在运动过程中进行加工。

46.（F）当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。

47.（T）数控车床中所使用的进给量（F值）在车削螺纹时是指导程。

48.（T）数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。

49.（T）G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

50.（F）G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此，它们都是插补指令

51.（T）圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180°时，半径取负值。

52.（F）不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。

53.（F）子程序的编写方式必须是增量方式。

54.（T）程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略。

55.（F）数控机床在输入程序时，不论何种系统，坐标值不论是整数，还是小数，都不必加入小数点。

56.（T）非模态指令只能在本程序段内有效。

57.（T）数控车床的刀具功能字T即指定了刀具号，又指定了刀补号。

58.（T）数控机床用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧时，必须限制主轴的最高转速。

59.（F）螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的进给速度加工螺纹。

60.（F）在数控加工中，如果圆弧指令后的半径遗漏，则圆弧指令作直线指令执行。

61.（F）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

62.（F）机床参考点在机床上是一个浮动的点。

63.（F）刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行两个阶段。

64.（F）编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。

四、分析计算题

1、何谓机床坐标系和工件坐标系？

其主要区别是什么？

2、在数控铣床加工孔中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？

3、下面两副图中，哪幅图的走刀路线是最佳的，为什么?

（a）（b）

4、欲在平板毛坯上加工出如图所示的内腔，试在图上画出切削该内腔的合理走刀路线（包括切入切出点的位置）

5、试述数控车床的编程特点。

（1）在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸可以釆用绝对编程的相对值编程，也可混合使用。

（2）被加工零件的径向尺寸在图样上测量时，一般用直径值表示，所以釆用直径尺寸编程更为方便。

（3）由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常釆用不同形式的固定循环。

（4）编程时把车刀刀尖认为是一个点。

（5）为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都釆用快速运动。

6、当被加工零件轮廓需粗、精铣削时，可采用什么方法来简化程序、方便加工？

试举例说明。

7、在单CPU结构的CNC系统中采用“资源分时共享”并行处理技术，试简述这项技术的含义、特征及关键技术。

8、三相步进电机为什么常采用三相六拍驱动方式，很少采用三相三拍驱动方式？

9、设欲加工如图所示直线，直线的起点坐标为坐标原点O（0，0），

终点A（9，5）.用逐点比较法对该直线进行插补，并画出插补轨迹。

10、设欲加工如图所示圆弧，直线的起点坐标为坐标原点A（5，0），

终点E（0，5）.用逐点比较法对该圆弧进行插补，并画出插补轨迹。

五、编程题

1、用复合车削循环指令加工如图所示零件的外圆。

粗车切削深度△d=3mm，退刀量e=1mm，精加工余量X轴方向为0.3mm，Z轴方向为0.1。

精加工进给速度0.1mm/r，主轴转速1000r/min。

%

O0001

N10G00X100.0Z100.0;

N20M03S700T0101;

N30（）;走到循环起点

N40（）;复合循环指令

N50（）;

N60（）;引入刀尖半径补偿并指定精加工切削用量

N70G01X30.0Z-1.0;

N80Z-24.0;

N90X32.0;

N100X40.0Z-34.0；

N110Z-39.0；

N120（）;圆弧插补

N130（）;圆弧插补

N140G01Z-54.0;

N150X62.0;

N160G40G00X65.0;

N170（）；精加工

N180G00X100.0Z100.0;

N190M05M30;

%

2、加工上题所示圆柱螺纹M30x1.5，分4次加工，切深分别为0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.16mm。

%

O0003

N10G50X100.0Z100.0;

N20M03S700T0101;

N30G00X35.0Z2.0;

N40（）;

N50（）;

N60（）;

N70（）;

N70G00X100.0Z150.0;

N80M05;

N90M30;

%

3、加工如图所示轮廓，试编写数控铣加工程序。

厚度为20mm，分3次加工。

Z=0在工件上表面。

%

O0003

N05G90G94G21G40G17;

N10G92X-100.0Y-100.0Z100.0;

N15M03S600M08;

N20G41G00X0Y-20.0;

N25（）;Z下刀

N30（）;调用子程序

G49G00Z100.0;

N60G40X0Y0M09;

N65M05;

N70M30;

%

O0031

N75（）;Z下刀