数控技术提纲及课后习题.docx

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数控技术提纲及课后习题

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、G90G00X20.0Y15.0与G91G00X20.0Y15.0有什么区别？

第二部分课后习题

1-1什么是机床数控技术？

机床数控技术由哪几部分组成？

1-2数控加工有哪些主要特点？

1-3什么是开环控制、闭环控制、半闭环控制？

1-4什么是点位控制、直线控制和轮廓控制？

它们的主要特点与区别是什么？

1-5简述数控系统的组成及各部分的主要功能。

1-6数控技术的发展趋势是什么？

1-7简述在数控机床上加工零件的全过程。

1-8为什么说数控机床的网络化是实现新的制造模式（如FMS、CIMS、AM、VE、GM）的基础单元？

复习思考题

2-1说出数控加工程序编制的主要内容？

2-2数控加工程序编制方法有哪几种？

它们分别适用什么场合？

2-3用G92程序段设置的工件坐标系时，刀具或工件是否产生运动？

为什么？

2-4刀具补偿功能能给数控编程带来哪些好处？

2-5如何选择一个合理的对刀点？

2-6加工路线选择时应注意哪些问题？

2-7说出用于数控加工的夹具与用于普通机床的夹具结构上的区别。

2-8数控铣削时如何选择合适的刀具？

2-9试解释G00，G01，G02，G03，G41，G04，G90，G91，G18，G43指令的含义。

2-10试说明机床坐标系与工件坐标系各自的功用、它们的相互关系，如何确定它们的相互关系？

2-11ISO关于数控机床坐标系是如何规定的？

请按ISO标准确定数控车床、数控镗铣床（卧式）的坐标系统并说明各坐标轴运动方向的确定原则。

2-12从经济观点出发，试分析哪类零件适合在数控机床上加工？

2-13简要说明切削用量三要素选择的原则。

2-14非圆曲线用直线逼近时节点的计算方法主要有哪几种？

分别写出计算的步骤。

2-15非圆曲线用圆弧逼近时节点的计算方法有哪几种？

2-16什么是三次B样条曲线？

为什么在数控编程中常用B样条的反算法？

2-17什么是NURBS曲线？

有什么特点？

复习思考题

3-1数控车床编程有哪些特点？

试举例说明刀具半径补偿功能的应用。

3-2数控铣削适用于哪些加工场合？

应如何选择数控铣削刀具？

3-3说出G92与G54～G59指令的区别。

3-4什么是加工中心？

加工中心可分为哪几类？

其主要特点有哪些？

3-5加工中心的编程与数控铣床的编程主要有何区别？

3-6数控线切割加工的特点是什么？

主要加工哪一类零件？

3-7试编制图3-1至图3-3所示零件的数控车削加工程序，数控系统为FANUC0T或6T。

3-8试编制图3-4至图3-6所示零件外轮廓加工的数控铣削加工程序，数控系统为FANUC0M或6M，板厚为25mm。

3-9试编制图3-7至图3-9所示的零件在加工中心上加工的数控加工程序。

数控系统为FANUC6MB系统，加工内容为各孔和外轮廓。

3-10用ISO格式编制如图图3-10所示的凹模的线切割程序，电极丝为￠0.2的铜丝，单边放电间隙为0.01mm。

复习思考题

4-1计算机数控装置一般能实现哪些基本功能？

4-2单微处理器计算机数控装置的硬件结构由哪几部分组成？

4-3多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么？

各有什么特点？

4-4什么是开放式数控系统？

4-5CNC系统软件一般由哪些模块组成？

简述各模块的工作过程。

4-6CNC系统软件的结构特点有哪些？

举例说明。

4-7数控机床的可编程序控制器（PLC）一般用于控制数控机床的哪些功能？

复习思考题

5-1若加工第一象限直线

，起点为坐标原点O（0，0），终点为E（7，5），

（1）试用逐点比较法进行插补计算，并画出插补轨迹；

（2）设累加器为3位，试用DDA法进行插补汁算，并画出插补轨迹。

5-2设加工第二象限直线

，起点为坐标原点O（0，0），终点为A（－6，4），试用逐点比较法对其进行插补，并画出插补轨迹。

5-3用逐点比较法插补第二象限的逆圆弧PQ，起点为P（0，7），终点为Q（－7，0），圆心在原点O（0，0），写出插补计算过程并画出插补轨迹。

5-4用DDA法插补第一象限顺圆弧AB，起点为A（0，5），终点为B（5，0），圆心在原点O（0，0），写出插补计算过程并画出插补轨迹。

5-5用DDA法插补圆弧PQ，起点为P（7，0），终点为Q（0，7），圆心在原点O（0，0），设寄存器位数为3位，采用二进制计算，

（1）若X、Y向的余数寄存器插补前均清零，试写出插补过程并画出插补轨迹。

（2）若采用“半加载”，试写出插补计算过程并画出插补轨迹。

（3）若采用“全加载”，试写出插补计算过程并画出插补轨迹。

5-6何谓“左移规格化”？

它有什么作用？

5-7试用汇编语言编制逐点比较法插补第一象限直线的插补控制程序。

5-8试用逐点比较法插补原理设计直线插补控制程序流程框图（含四个象限）。

5-9试用逐点比较法插补原理设计圆弧插补控制程序流程框图（含四个象限及圆弧不同走向）。

5-10试用DDA法插补原理设计直线插补流程框图（含四个象限）。

5-11什么是刀具半径补偿C功能？

画出圆弧与直线转接时的刀具中心轨迹。

复习思考题

6-1何谓绝对式测量和增量式测量、间接测量和直接测量、数字式测量方式与模拟式测量方式？

6-2旋转变压器和感应同步器各有哪些部件组成？

它们可分别安装在数控机床的哪些部位？

它们的工作方式有几种？

6-3光栅尺由哪些部件构成？

它与数控机床的连接方式如何？

工作原理是什么？

6-4莫尔条纹的作用是什么？

6-5编码器与数控机床的连接方式如何？

简述编码器在数控机床中的应用。

6-6磁栅有哪些部件组成？

被测位移量与感应电压的关系是怎样的?

方向判别是怎样实现的？

复习思考题

7-1简述数控机床对进给驱动和主轴驱动的要求。

7-2步进驱动环形分配的目的是什么？

有哪些实现形式？

7-3高低电压切换、恒流斩波和细分驱动电路对提高步进电机的运行性能有何作用？

7-4比较直流电机晶闸管调速（SCR）和脉宽调制调速（PWM）的异同点，

7-5SPWM指的是什么？

控制正弦波与三角形调制波经SPWM后，输出的信号波形是何形式？

7-6交流电机矢量控制的基本原理是什么？

7-7说明直线电机的工作原理。

7-8试述感应同步器的鉴相工作原理。

复习思考题

8-1数控机床的机械结构包括哪些内容，和普通机床相比较各有什么特点？

8-2用哪些方法可以提高数控机床的结构刚度？

试说明理由。

8-3对于数控机床的主轴，在设计和使用时有什么具体要求？

8-4数控机床主轴滚动轴承的预紧方法有哪些？

8-5为什么数控机床的主轴有时需要装备准停装置，试举例说明准停装置的工作原理。

8-6数控机床的进给系统由哪几部分组成？

举例说明进给系统的工作原理。

8-7数控机床中消除齿轮传动副侧隙的方法有哪些？

试举例说明。

8-8数控机床为什么要使用滚珠丝杠螺母副传动？

滚珠丝杠螺母副采用哪些预紧和消除侧隙的方法？

8-9数控加工时，在什么情况下需要使用回转工作台？

简述回转工作台的工作过程。

8-10数控机床的导轨有哪些形式，各有什么特点？

8-11数控机床的自动换刀装置有哪些主要类型？

常见的刀库类型有哪些？

8-12数控机床的液压和气动装置在数控加工过程中能完成哪些功能？

试举例说明。

8-13数控机床的排屑装置有哪些形式？

8-14在柔性制造系统中一般有多台加工中心，试设计一套能处理多台加工中心切屑的集中排屑处理系统。

复习思考题

9-1DNC系统的定义、基本组成和功能分别是什么？

9-2DNC通信系统的物理连接方式有哪几种？

它们的优点和不足是什么？

9-3DNC系统中可采用的数据采集策略是什么？

9-4OPC技术的基本原理是什么？

它对DNC数据采集通信接口标准化具有什么优势？

9-5根据我国制造业目前的实际情况，在企业进行技术改造中你认为DNC技术具有什么样的优势？

复习思考题

10-1FMS的基本定义、组成和功能是什么？

10-2在FMS中有哪些类型的制造工作站，它们在FMS中各自的作用是什么？

10-3FMS系统与DNC系统的主要区别是什么？

FMS的柔性体现在哪些方面？

它给制造业带来的优势又是什么？

10-4FMS物料储运系统可采用的运输、存储设备有哪些？

它们各自的特点是什么？

10-5AGV的基本原理、组成是什么？

它和其他类型的传输设备相比具有什么优势？

10-6FMS控制系统的组成和主要功能是什么？