华中科技大学数控技术作业答案110.docx
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华中科技大学数控技术作业答案110.docx
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华中科技大学数控技术作业答案110
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?
二、1:
控制精度知稳定性经济道性说明开低(不控制)不好较经济无要求内,容还省钱半闭较高较好较好采用较多,闭非常高最稳定最贵要求高时采用2:
一般传统上不按照控制方式分类。
按以下分类方法。
一、按加工工艺方法分类1.金属切削类数控机床2.特种加工类数控机床3.板材加工类数控机床二、按控制运动轨迹分类1.点位控制数控机床2.直线控制数控机床3.轮廓控制数控机床三、按驱动装置的特点分类1.开环控制数控机床2.闭环控制数控机床3.半闭环控制数控机床4.混合控制数控机床
第2次作业
一、单选题:
1.将用文本格式表达的零件加工程序,以程序段为单位转换成后续程序所要求的数据结构称为()
A.预处理B.译码C.刀补D.插补
2.球头铣刀的球半径通常()加工曲面的曲率半径.
A.小于B.大于C.等于D.A、B、C都可以
3.加工切削参数包括().
A.主轴转速B.进给速度C.切削深度与宽度D.上述都是
4.在()下编程时,编程人员可以不考虑工件在机床上的安装位置和安装精度
A.机床坐标系B.工件坐标系C.绝对坐标D.圆柱坐标系
5.目前广泛采用的程序段格式是()。
A.地址符可变程序段格式B.地址符固定程序段格式C.字地址格式
D.其他格式
6.在现代数控系统中系统都有子程序功能,并且子程序()嵌套.
A.只能有一层B.可以有限层C.可以无限层D.不能
7.下面()组为非同组模态指令.
A.G00G01G02B.G40G41G42C.G54G55G56D.G49G41G43
8.某加工程序一个程序段为“G91G18G02X30.0Y35.0I30.0该程”序,段的错误在于().
A.不应该用G91B.不应该用G18C.不应该用G02D.缺少J
9.下面()组为非同组模态指令.
A.G00G01G02B.G40G41G42C.G50G51G52D.G90G91G92
10.在ZX平面内加工圆弧的指令为()
A.G17G02X20Z20R20B.G18G02X20Z20R20
C.G19G02X20Z20R20D.G20G02X20Z20R20
11.坐标系设定指令为()
A.G54B.G53C.G92D.G90
12.刀具长度补偿取消指令为()
A.G40B.G43C.G49D.G41
13.右刀补指令为()
A.G40B.G43C.G42D.G41
二、简答题
1、试说明机床坐标系与工件坐标系各自的功用,以及它们的相互关系和如何确定它们的相互关系。
2、请按ISO标准,判别数控机床的坐标系,并说明各坐标轴运动方向的确定原则(即说明所确定的方向是刀具还是工件的运动方向)。
1、答:
机床坐标系是为了准确地描述机床的运动,简化程序的编制并使所编程序具有互换性,它用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的特征位置以及运动范围。
工件坐标系用于确定工件几何图形上各几何要素的位置。
工件坐标系是根据机床坐标系确定的,工件安装在机床上后,测量工件原点与机床原点的距离,此方法叫工件原点偏置,加工时原点偏置自动加工到工件坐标系上,使数控系统按机床坐标系确定的工件的坐标值进行加工,从而在编程时不用考虑工件在机床上的安装位置和安装精度。
2、答:
按iso标准规定是一个右手直角笛卡尔坐标系统,它确定了直角坐标x、y、z三者的关系及其方向,并规定围绕x、y、z各轴的回转运动的名称及方向,x、y、z坐标轴的相互关系用右手定则确定,大拇指指向为x轴正方向,食指指向为y轴正方向,中指指向为z轴正向,用a、b、c分别表示绕x、y、z轴的旋转运动,其运动的正方向可按右手螺旋定则确定,以大拇指指向+x、+y、+z方向,则食指、中指的指向就是圆周进给运动的+a、+b、+c方向,在编程时,为方便统一,不论在加工中是刀具移动,还是被加工件移动,一般都假定工件相对静止不动,而刀具移动。
第3次作业
一、简答题
1、简述选择对刀点的原则。
1.答:
选在零件的设计基准或工艺基准上,或与之相关的位置上。
以保证工件的加工精度;选在对刀方便,便于测量的地方,以保证对刀的准确性;选在便于坐标计算的地方,以简化和方便加工程序的编制。
2、简述加工线路的选择应遵从的原则。
2.答:
量缩短走刀路线,减少空走刀行程以提高生产率;保证零件的加工精度和表面粗糙度要求;保证零件的工艺要求;利于简化数值计算,减少程序段的数目和程序编制的工作量。
二、编程题
1、如图所示零件,先用1号刀精车外圆,然后用2号刀切槽,槽深为1。
试用绝对坐标编写加工程序。
2、编制如图所示零件的轮廓加工程序,工件厚度为5mm,本工序为精加工,不
留加工余量,铣刀直径10mm,加工速度100mm/min,主轴转速为500r/min,编程单位为mm。
要求
1.
解:
O0520
N1M06T01
N2G90G00G54.X28.Z1.
N3M03S8000
N4G01X30.Z-1.F80
N5G01Z-23.
N6G01X36.
N7G03X40.Z-25.R2.F50
N8G01Z-50.F80
N9G02X46.Z-53.R3F50
N10G01X60.F80
N11Z-63.5
N12G00X80.Z40.
N13M05
N14M06T02
N15M03S1000
N16G00X42.Z-23.
N17G75R0.5
N18G75X28.Z-23.P1000F0.2
N19G00X80.Z40.
N20M05
N21M30
2.
主轴正转,转速500r/min切削液开
刀具长度补偿刀具半径右补偿,A-B点
B-C点
C-D点
D-E点
E-A点
取消长度补偿,Z退刀取消半径补偿,返回起刀点主轴停止
刀具半径补偿D01=5,刀具长度补偿H01=100O0520
N1G54G17G90G00X-10.Y-10.Z300.快速定位起刀点
N2M03S500
N3M08
N4G44Z-5.H01
N5G01G42X0.Y30.D01F100
N6G03X40.Y20.R10.
N7G02X30.Y30.R10.
N8G01X10.Y20.
N9G01Y-10.
N10G49G00Z300.
N11G40G00X-10.Y-10.
N12M05
N13M09
N14M30
切削液关
程序结束
第4次作业
一、单选题
1.数控机床的C轴控制属于()。
A.进给轴功能B.旋转轴功能C.主轴功能
2.数控机床的恒线速度控制是控制()为恒速。
A.主轴转速B.进给速度C.切削速度
3.以下()不属于多机系统。
A.主从结构B.多主结构C.分布式系统
4.中断型结构模型的任务调度机制为()
A.优先抢占调度和循环调度B.优先抢占调度调度
5.前后台型结构模型的任务调度机制为()。
A.优先抢占调度和循环调度B.优先抢占调度调度
6.数控机床的同步进给控制是实现()。
A.主轴转速与进给速度B.切削速度与进给速度
C.切削速度与主轴转速D.以上都不是
7.
D.辅助功能
D.同步进给速度
D.单CPU系统
C.循环调度D.优先
C.循环调度D.抢占
CNC装置的软件包括()。
A.译码、通信、诊断和显示功能B.管理软件和控制软件
C.插补和刀具半径补偿功能
D.I/O处理、译码、位置控制功能
8.数控机床规格指标中的联动控制轴数是指数控机床能同时控制的()轴数
A.主轴B.进给轴C.刀库轴D.以上都是
9.对于加工中心,一般不需要()。
A.主轴连续调速功能B.主轴定向准停功能
C.主轴恒速切削控制D.主轴电动机四象限驱动功能
10.以下说法错误的是()。
A.主从结构中,从CPU无权控制和使用系统资源
B.主从结构中,多个任务可以并行执行
C.单机系统中,多任务只能采用分时共享的方式
D.单机系统不能进行并行处理
二、简答题
1.在数控装置的软件设计中,如何解决多任务并行处理问题?
2.数控系统要进行哪些方面的数据处理?
最终输出哪些控制信号
1.资源分时共享并行处理;
2.数控系统要处理的数据主要是G&M代码,也就是平常说的G代码,数控系统中要对其进行译码、插补,按照一定的插补周期把电机的控制信号输出给伺服驱动器。
另外,数控系统还要接受控制面板上的按钮、旋钮等的控制信号,比如说急停按钮、手动进给、手轮等的输入信号,还有切削液开关、照明开关等操作按钮等。
数控系统输出的控制信号主要是给伺服电机驱动器的控制信号,根据伺服驱动器的不同,有的伺服驱动器接收脉冲信号,有的则需要模拟信号,另外还有数字总线式的驱动器,可以接收数字信号。
第五次作业
一、单选题
1.插补运算的任务是确定刀具的()。
A.速度B.加速度C.运动轨迹D.运动距离
2.对于插补论述正确的是(C)
A.脉冲增量插补的思想是用直线段逼近曲线B.数字增量插补的思想是用折线段逼近曲线C.脉冲增量插补的速度与运算速度相关D.脉冲增量插补每次运算可以产生多个脉冲
3、时间分割法的插补速度与加工进给速度()。
A、无直接关系B、成正比C、成反比D、成比例
4.数控系统中逐点比较法插补的四个节拍依次是(B)。
A.偏差判别、偏差计算、坐标进给、终点判别
B.偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别
C.偏差计算、偏差判别、坐标进给、终点判别
D.以上都不对
5.对于半径为R的圆弧的插补,如果想提高插补精度,可采用(A)。
A.减低插补速度B.提高插补速度C.插补周期变长D.以上都不是
6.用逐点比较法插补第三象限的直线时,当Fm≥0时,则应沿(B)方向走一步
A.X+B.X-C.Y+D.Y-
7.(A)属于脉冲增量插补方法。
A.逐点比较法B.时间分割法C.数字积分法D.最小偏差法
8.时间分割插补算法属于(B)
A.脉冲增量插补算法B.数字增量插补算法C.数字积分插补算法D.最小偏差法
9.采用时间分割法插补圆弧,以下说法正确的是(B)
A.在相同允差的条件下,圆弧半径越小,插补速度越慢
B.在相同允差的条件下,圆弧半径越小,插补速度越快
C.插补速度仅和编程速度有关D.插补速度和插补精度没有关系
10.设插补周期为4ms,直线段插补步长为1mm,问最大加工速度为(A)
A.15000mm/minB.1500mm/minC.30000mm/minD.3000mm/min
二、简答题
1、简述C刀补中两段程序轨迹的过渡方式及其判断准则。
2、简述数控装置的系统软件结构模式的种类的特点。
3、试简述刀具半径补偿的工作过程。
4、请简述刀补在数控加工中的意义。
1、答:
根据两段程序轨迹的矢量夹角α和刀补方向的不同,过渡方式有一下几种:
缩短型:
矢量夹角α≥180度:
刀具中心轨迹短于编程轨迹过渡方式伸长型:
矢量夹角90度≤α<180度:
刀具中心轨迹长于编程轨迹的过渡方式插入型:
矢量夹角α<90度:
在两段刀具中心轨迹之间插入一段直线的过渡方式
2、答:
目前常见的CNC系统的软件机构模式有两种:
前后太和中断软件结构特点:
前后台软件结构适合采用集中控制的单微处理CNC系统,它是实时中断程序,承担了几乎全部实时功能;后台程序主要用来完成准备工作和管理工作。
在运行过程中实时中断程序不断插入,前后台程序相互配合完成加工任务。
中断型软件结构没有前后台之别,除初始化程序外,根据各控制模块实时要求不同,将控制程序安排成不同级别的中断服务程序,整个软件是一个多重中断系统,系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。
3、答:
刀具半径工作过程为:
刀补建立。
刀补进行,刀补撤销
4、补偿在数控机床加工工件编程时大大方便了计算与编程,提高了工作效率和工件的出错率。
但在使用补偿功能时因主要机床的硬件条件和补偿时容易出的问题,以便提高工件加工精度。
第6次作业
一、单选题
1.增量式光电编码器A,B两相脉冲相位相差()度。
A.45B.90C.135D.180
2.数控机床位置检测装置中()不属于旋转型检测装置.
A.光栅尺B.旋转变压器C.增量式脉冲编码器D.绝对式脉冲编码器
3.设某一增量式脉冲编码盘每转输出的脉冲数为2500p/r,则该码盘最高分辩率为()
A.0.144度B.0.0144度C.0.036度D.0.0036度
4.如用电压变化、相位变化来表示被测量,则这种测量装置为()测量装置
A.模拟式B.数字式C.增量式D.绝对式
5.关于绝对式位置检测装置说法不正确的是()。
A.断电后位置信息丢失B.测量绝对坐标系中的位置
C.可以测量角度和距离D.可用于间接测量或直接测量
二、简答题。
1.简述感应同步器的工作原理。
2.简述增量式脉冲编码盘中A、B、C三路信号的作用,并说明它是如何进行位置和速度检测的。
1.感应同步器是利用电磁原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。
根据用途,可将感应同步器分为直线式和旋转式两种,分别用于测量线位移和角位移。
工作原理:
感应同步器在工作时,如果在其中一种绕组上通以交流激励电压,由于电磁耦合,在另一种绕组上就产生感应电动势。
该电动势随定尺和滑尺(对长感应同步器而言)的相对位置不同呈正弦、余弦函数变化。
通过对正弦、余弦函数变化的感应电动势信号的检测处理,便可测量出直线位移量(对长感应同步器而言)。
2.A/B/Z是编码器的3个脉冲输出端,A和B相一般是两个相差0.25个周期的连续脉冲输出,通过分析2个脉冲的相位可以知道旋转方向,通过频率可以知道旋转是速度,Z相脉冲是编码器旋转一周才会发出一个脉冲,他是编码器上一个固定的参考点,通过对它的测量发出多少个脉冲就知道转了多少圈
第7次作业
、选择题
1.全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于()的安装位置
A.执行机构B.反馈信号
2.步进电动机多相通电可以()。
A.减小步距角B.增大步距角矩
3.当系统增益提高时,()。
A.达到编程速度的时间变长
C.系统加速度变低
C.检测元件D.编码器
C.提高电动机转速D.往往能提高输出转
B.达到编程速度的时间变短
D.跟随误差变大
4当负载变化时,输出速度基本不变,这说明系统().
A.输出精度高B.负载特性硬C.带负载能力强D.灵敏度差
5.跟随误差指()
B.指令速度与实际速度之差
A.指令位置与实际位置之差
C.定位误差D.指令力矩与实际力矩之差
6.产生拐角误差的主要因素是()。
A.跟随误差B.定位精度C.加工速度D.拐角角度
7.开环控制系统中可以使用的进给电机是().
A.交流伺服电机B.直流伺服电机C.步进电机D.三相交流电机二、计算题步进电动机转子有80个齿,采用五相五拍驱动方式,丝杠导程为2mm,工作台最大速度为0.36m/min,求:
①步距角;②脉冲当量;③步进电机的最高工作频率。
三、简答题1、在某机床上加工一个圆,结果加工成一个椭圆,试分析其中可能的原因。
如何改善这种现象?
2、爬行现象是如何产生的?
如何消除?
一、1.C2.C3.B4.B5.A6.A7.C
二、O=360°/mkz=360°/5180=0.9°
三、1.首先查看系统是否有刀具补偿,如果有请置0。
排除加工工艺和外界因素没有问题后。
可以断定是机床本身精XX造成的,加工圆成度椭圆这现象在调机床的眼里是最普遍不过的一个现象。
如果是新机床可以找厂家调整,最好是打一下循圆检验,打下BALLBAR,一般情
况是XY轴的伺服增益答没调好。
如果是用过很多年的老机床那要先修整机械结构,排除机械配件松动或磨损严重造成,之后再调整伺服参数,属甚至要调整系统参数主要有间隙补偿和线性补偿。
2.机床爬行现象往往在机床使用过程中是很常见的现象,主要由下面几方面产生:
(1)摩擦副存在着静动摩擦系数之差。
(2)运动件的质量较大,因而具有较大惯性(3)传动机构的刚度不足消除爬行的措施有:
(1)改善导轨摩擦特性;
(2)降低驱动阻力;(3)提高传动机构的刚度K
第8次作业
一、单选题。
1.滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为()。
A.外循环B.内循环C.内接触D.外接触
2.贴塑导轨的摩擦性质,属()摩擦导轨.
A.滚动B.滑动C.液体润滑D.以上都不是
3.主轴与电机转子合为一体的部件是()。
A.主轴电机B.换刀装置C.电主轴D.变频器主轴
4.常采用()来消除滚珠丝杠的传动间隙。
A.单螺母结构B.双螺母结构C.弹簧结构D.垫片结构
5.主运动系统的执行部件是()
A.主轴B.电机C.刀具D.工件
6.()不是滚动导轨的缺点。
A.动、静摩擦系数很接近B.结构复杂
C.对脏物较敏感D.成本较高
7.数控机床中,采用滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是()。
A.提高反向传动精度B.增大驱动力矩
C.减少摩擦力矩D.提高使用寿命
8.数控机床进给系统中采用齿轮传动副时,如果不采用消隙措施,将会()
A.增大驱动功率B.降低传动效率
C.增大摩擦力D.造成反向失动量
二、简答题
1、数控机床的自动换刀装置的有哪些方式?
简述其各自的特点及应用场合。
2、刀库设计时是否容量越大越好,试说明原因。
1
(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组合机床,适用于加工箱体类零件,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,更选择刀具;
2答:
不是,刀库的容量对总体布局和成本影响机大,同时对机床工艺能力和效率?
有影响。
因此选择?
容量时,要综合工艺能力和布局,成本等综合考虑。
第9次作业
、单选题
A、步进电机B、直流伺服电机
2、数控机床的旋转轴之一B轴是绕(A、X轴B、Y轴C、Z轴
3、下列叙述中,除()外,均适用于数控车床进行加工。
A、轮廓形状复杂的轴类零件B、精度要求高的盘套类零件
C、各种螺旋回转类零件D、多孔系的箱体类零件
4、为了保证数控机床能满足不同的工艺要求,并能够获得最佳切削速度,主轴电机的性能为()。
A、无级调速B、变速范围宽
C、分段无级变速D、变速范围宽且能无级变速
5、加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别()。
A、刀柄B、刀具材料C、刀具角度D、拉钉二、简答题1、从线切割机床的结构特点来考虑,应如何提高线切割加工的精度?
2、试述激光切割加工的特点。
1从线切割机床的结构特点来考虑,应该从编程技巧、切割路径、加工环境、工件材质、机床自身品质方面来提高加工精度,还可以采取多次切割、慢走丝、等其他方面提高加工精度
2与传统的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割质量(切口宽度窄、热影响区小、切口光洁)、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状)、广泛的材料适应性等优点。
第10次作业
一、单选题
1、闭环控制系统的反馈装置是装在()
A.传动丝杠上B.电机轴上C.机床工作台上D.装在减速
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