广技师数控期末.docx

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广技师数控期末

一、填空题

1、 数控机床坐标系采用的是    右手笛卡尔直角        坐标系。

2、 数控机床坐标系的正方向规定为   刀具远离工件的运动方向。

4、 数控机床中旋转坐标有   A   轴、 B    轴、 C    轴，其正方向的判断是用  右手螺旋定则    。

5、 数控车床中X轴的方向是   工件的径向        ，其正方向是   远离工件的方向           。

6、 数控机床坐标系一般可分为    机床坐标系       和  工件坐标系        两大类。

7、 数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为  绝对坐标系       和   增量坐标系     。

8、 在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以  坐标原点    为计算基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对   前一位置      进行计算的。

10、大多数数控系统都具有的插补功能有    直线插补和圆弧插补 。

11、插补的精度是以    脉冲当量   的数值来衡量的。

12、所谓脉冲当量是指     数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。

13、数控机床插补过程中的四个节拍是：

   偏差差别        、 坐标进给          、    偏差计算          、  终点判别           。

15、数控编程是从    零件图样        到获得  数控加工程序单   的全过程。

19、以下指令的含义：

G00   快速点定位              ；G01    直线插补             ；G02   顺时针圆弧插补          ；G03   逆时针圆弧插补                。

1．X坐标轴一般是水平线，与工件安装面平行，且垂直Z坐标轴。

2．在数控编程时，使用半径补偿指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。

3．所谓加工路线是数控机床在加工过程中，刀具中心的运动轨迹和方向。

4．自动换刀的形式是多种多样的,主要组成部分是刀库、机械手和驱动机构等。

6．光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.02°，则莫尔条纹宽度约为28.67mm。

7．在指定固定循环之前，必须用辅助功能M03使主轴旋转。

8．切削用量包含切削深度、进给量和切削速度。

9．G00表示快速点定位。

11．进给系统的驱动方式有液压伺服进给系统和电气伺服进给系统两类。

12．加工中心是一种带刀库和换刀装置的数控机床。

13．圆弧插补程序段中必须包含圆弧的终点坐标值和圆心相对于圆弧起点的坐标值或圆弧的半径，同时应包含圆弧插补所在平面。

14．使用返回参考点指令G27或G28时，应取消刀具长度和半径补偿，否则机床机无法返回参考点。

15.数控机床坐标系确定顺序：

Z-X-Y。

16.数控车床中X轴尺寸一般采用直径编程。

17.环形分配器的作用是将来自CNC的指令脉冲按一定的顺序送主电动机绕组的控制电路。

2.确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。

3.第一象限的圆弧AB的起点坐标为A（Xa,Ya），终点坐标为B（Xb,Yb），用逐点比较法插补完这段圆弧所需的插补循环数为____|Xa-Xb|+|Ya-Yb|_________________。

4.脉冲发生器有二种类型：

增量式和_____绝对值___式。

5.一个数控加工程序由若干个____程序段_______组成，它包含每一个操作工序所需的机械控制的各种信息。

6.加工中心主轴的准停是指主轴具有____准确周向定位______功能。

7.数控机床目前应用的插补算法分为两类，即基准脉冲插补和数据采样插补。

10.大多数加工中心的换刀装置由____刀库_______和机械手两部分组成。

13.检测元件的作用是检测位移和速度的实际值，并发送反馈信号，从而构成全闭环控制。

15.一般的数控机床常采用电气补偿法进行反向间隙和螺距累积误差的补偿，以提高____步进伺服系统____精度。

17.在CNC系统中，数控计算机硬件结构一般分为_____单微处理器______结构和多微处理器结构两大类。

20.计算机数控系统的软件结构特点

（1）多任务并行处理

（2） 。

21.步进电机通过控制进给脉冲频率控制速度；通过控制进给脉冲数目控制位移量。

二、选择题

1．数控机床的数控装置包括（C）。

　　A.光电读带机和输入程序载体　B.步进电机和伺服系统　C.输入、信息处理和输出单元　D.位移、速度传感器和反馈系统

2．程序编制中首件试切的作用是（C）。

A.检验零件图样设计的正确性　B.检验零件工艺方案的正确性

C.检验程序单及控制介质的正确性，综合检验所加工的零件是否符合图样要求　　D.测试数控程序的效率

3．数字增量圆弧插补法是用（B）逼近被插补的曲线。

　　A.切线　　B.弦线　　C.圆弧　　D.双曲线

4．CNC系统中的PLC是（A）。

A.可编程序逻辑控制器　　B.显示器　　C.多微处理器　　D.环形分配器

7．感应同步器滑尺上的两个激磁绕组在长度方向相差（D）。

A.2个节距B.1/2个节距C.4个节距D.1/4个节距

8．在数控铣床FANUC系统中，准备功能G90代码的功能是（B ）。

A.增量尺寸　　B.绝对尺寸　　C.坐标尺寸预置寄存　D.固定循环

9．开环控制的数控机床，通常使用（B）为伺服执行机构。

A.交流同步电机    B.步进电机　C.交流笼型感应电机D.交流伺服电动

10．半闭环控制系统的传感器装在（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

11．在立式加工中心上加工一段轮廓，如图示。

正确的指令是（A）。

A.G90 G02 X48 Y32 I8 J-18 F100

B.G90 G02 X48 Y32 I-18 J8 F100

C.G90 G02 X48 Y32 I30 J40 F100

D.G90 G02 X48 Y32 I18 J－8 F100

12．Fanuc系统中，程序段G04P1000中，P指令是（C）

A.子程序号　B.缩放比例　C.暂停时间　　D.循环参数

13．闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统（B）。

A.稳定性好　　B.精度高　　　C.故障率低　　D.价格低

14．逐点比较法直线插补第一象限一条直线上当P点在直线上或其上侧（F≥0）时,应向（A）方向发生一脉冲。

A.+X　　B.X　　C.+Y　　D.-Y

15．脉冲当量是（D）。

A.每个脉冲信号使伺服电动机转过的角度B.每个脉冲信号使传动丝杠转过的角度

C.数控装置输出脉冲数量D.每个脉冲信号使机床末端执行部件的位移量

17．使用光电盘测量角度时，为了判别旋转方向，在码盘两侧至少装（B）套光电转装置。

A.1B.2C.3D.4

18．下列G代码中，（C）不属于模态代码。

A.G01B.G90C.G29D.G40

19．球头铣刀的球半径通常（A）加工曲面的曲率半径。

A.小于B.大于C.等于D.大于或等于

20．数控铣床中常采用液压（或气压）传动的装置是（C）。

A.对刀器B.导轨锁紧C.刀具和主轴的夹紧与松开D.主轴锁

1.加工中心与数控铣床的主要区别是（C）。

A.数控系统复杂程度不同B.机床精度不同

C.有无自动换刀系统D.主轴转速不同

2.数控机床的标准坐标系是以（A）来确定的。

A.右手直角笛卡尔坐标系B.绝对坐标系

C.左手直角笛卡尔坐标系D.相对坐标系

3.在数控编程时，使用（A）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。

A.刀具半径补偿B.刀具偏置

C.圆弧插补D.预置寄存

4.步进电机主要用于（A）。

A.开环控制系统的进给驱动B.加工中心的进给驱动

C.闭环控制系统的进给驱动D.数控机床的主轴驱动

5.数控机床的种类很多，如果按控制运动的方式分则可分为（D）。

A.二轴控制、三轴控制和连续控制

B.点位控制、直线控制和连续控制

C.二轴控制、三轴控制和多轴控制

D.开环控制、半闭环控制和闭环控制

6.影响开环伺服系统定位精度的主要因素是（B）。

A.插补误差B.传动元件的传动误差

C.检测元件的检测精度D.机构热变形

7.若某数控机床的快速进给速度v=15m/min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量δ为（B）V/60f

A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm

8．现代数控机床的各种信号处理中，一般由CNC装置中的PLC部分直接处理的信号是（C）。

A.闭环控制中传感器反馈的位移信号

B.伺服电机编码器反馈的角位移信号

C.机床的逻辑状态检测与控制等辅助功能信号

D.数控机床刀位控制信号

9.若三相步进电动机三相三拍运行时步距角为1.5°，则三相六拍运行时步距角为（A）。

A.0.75°B.1.5°C.3°D.6°

10.位置控制器输出的是数字量，要去控制调速单元，必须经过（　）。

A.F/V变换B.D/A变换C.电流/电压变换D.电压/电流变换

11.全闭环控制系统的位置反馈元件应（B）。

A.装在电机轴上B.装在终端执行部件上

C.装在传动丝杆上D.装载中间传动齿轮轴上

12.光栅利用（A），使得它能得到比栅距还小的位移量。

A.摩尔条纹的作用B.倍频电路C.计算机处理数据D.电子放大电路

14.对于刀具旋转的机床（如铣床），如果Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看，对于单立柱机床，（A）。

A.X轴的正向指向右边B.X轴的正向指向左边

C.Y轴的正向指向右边D.Y轴的正向指向左边

15.数控铣床在轮廓加工过程中，NC系统所控制的总是（B）。

A.零件轮廓的轨迹B.刀具中心的轨迹　

C.工件运动的轨迹D.刀具切削刃的轨迹

16.感应同步器在以鉴幅方式工作时，其正弦和余弦两绕组的激磁电压特点为（D）。

A.幅值、相位相同,频率不同B.幅值、频率相同,相位不同

C.幅值相同,频率、相位不同D.相位、频率相同,幅值不同

17.立式加工中心垂直布置的是（C）。

A.X轴B.Y轴C.Z轴D.A轴

18.（A）是编程人员在编程时使用的，由编程人员在工件上指定某一固定点为原点，所建立的坐标系。

A.工件坐标系B.机床坐标系

C.右手直角笛卡儿坐标系D.标准坐标系

19.数控机床开环控制系统的伺服电动机多采用（D）。

A.直流伺服电机B.交流伺服电机

C.交流变频调速电机D.功率步进电动机

20.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是+2，那么刀具的下一步的进给方向为（D）

A.+xB.+yC.-xD.-y

21．一台步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75°，则转子的齿数为（C）

A.40B.60C.80D.120

22．直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为（C）。

A.π/6B.π/3C.π/2D.π

24.在数控编程时，使用（A）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。

A.刀具半径补偿B.坐标系设定C.圆弧插补D.固定循环

25.有关数控机床坐标系的说法，其中（D）是正确的。

A.主轴旋转的正方向与Z轴的正方向无关。

B.Z轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。

C.工件相对于静止的刀具而运动的原则。

D.刀具相对于静止的工件而运动的原则。

26.点位和轮廓控制数控机床是按（A）的不同分类的。

A.控制运动方式B.伺服系统类型

C.数控装置的构成方式D.伺服系统控制原理

27.逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差（A）。

A.不大于一个脉冲当量B.与进给速度有关　

C.与切削速度有关D.与插补周期有关

28.对于一个设计合理、制造良好的带位置闭环系统的数控机床，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.插补精度

29．数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为V，则跟随误差E可表示为（）。

A.E=KVB.E=1/（KV）C.E=K/VD.E=V/K

30.数控机床的伺服进给系统中的传动间隙在闭环系统中对（B）有影响。

A.传动精度B.系统的稳定性C.系统的固有频率

定位精度

31．数控系统所规定的最小设定单位就是（C）。

A.数控机床的运动精度C.机床的加工精度

C.脉冲当量D.数控机床的传动精度

32.在直流电动机的速度控制电路中，速度反馈信号是由速度传感器反馈到（B　　）。

A.功率放大器B.速度调节器C.电流调节器D.PWM调制器

33.圆弧插补指令G91G03X-Y-R-中，X、Y后的值表示圆弧的（D）。

A.起点坐标值B.终点坐标值

C.圆心坐标相对于起点的值D.终点相对于起点的坐标值

34.一般情况下，数控加工中心的固定循环功能适用于（D）。

A.复杂曲面加工B.平面加工C.外圆加工D.孔加工

35.半闭环控制系统的传感器装在（A）

A.电机轴或丝杠轴端B.机床工作台上C.刀具主轴上C.工件主轴上

三、判断题

F1．数控冲床是直线位控制机床。

2．数控机床所应用的计算机技术与通用计算机技术是不一样的。

F3．既然数控机床的精度可以由控制系统控制，所以数控机床不需要机械精度

T4．开环数控机床通常指的是未安装反馈装置的数控机床。

5．数据采样插补法插补精度比脉冲增量插补算法插补精度高。

F6．数控机床所用的功率步进电动机带有光电编码器。

F7．脉宽调速直流电动机不能用在数控机床上。

T8．数控机床主传动不能采用齿轮传动。

T9．内循环滚珠丝杠具有径向尺寸小的特点。

11．脉冲当量是刀具所能够移动的最小单位。

T12．一般的简易数控车床的伺服系统是开环的。

17．数控系统实质上就是一台专用的计算机。

F18．全闭环数控机床的精度取决于数控系统的精度。

F19．伺服电机与普通电机是一样的

F21．数控机床都需要主轴具有准停功能。

T22．插补工作可用硬件也可用软件来完成。

F23．时间分割插补法是典型的基准脉冲插补法。

25．当采用绝对值编程时必须首先设定工件坐标系。

1、 数控加工程序是由若干程序段组成，而且一般常采用可变程序进行编程。

            （ √）

2、 只需根据零件图样进行编程，而不必考虑是刀具运动还是工件运动。

         （ ×）

3、 进给路线的确定一是要考虑加工精度，二是要实现最短的进给路线。

    （ √）

4、 刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。

   （ √）

5、绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。

                （ √）

6、增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。

（ √）

7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。

              （ ×）

8、数控加工的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。

（ √）

9、数控加工路线的选择，尽量使加工路线缩短，以减少程序段，又可减少空走刀时间。

         （  √）

10、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

             （  √）

11、一个主程序中只能有一个子程序。

                       （  ×）

12、数控铣床规定Z轴正方向为刀具接近工件方向。

           （ ×）               

13、非模态G04代码只在本程序段有效。

                      （√  ）

14、确定机床坐标系时，一般先确定X轴，然后确定Y轴，再根据右手定则法确定Z轴。

          （  ×）

15、数控铣加工中，进退刀位置应选在合适的位置，以保证加工质量。

（ √）

16、工作坐标系是编程时使用的坐标系，故又称为编程坐标系。

  （√）

17、数控机床坐标系是机床固有的坐标系，一般情况下不允许用户改动。

（  √）

18、机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。

    （√  ）

19、对于既有铣面，又有镗孔的工件，一般先铣面后镗孔。

     （  √）

（×）1．开环伺服系统通常采用交流伺服电机。

（√）2．数控铣床的主轴和主电机之间可以采用V带传动。

（√）3．目前常用的数控加工中心一般均有人工编程输入键盘，可将加工程序直接输入机床数控装置，不须通过穿孔带和光电阅读机。

（√）4．在数控加工中心上加工工件轮廓，除校验程序外，为了在坯料上准确铣削工件轮廓，应找正刀具与工件的相对位置，使工件处于程序设定的坐标位置上。

（√）6．数控机床中当工件编程零点偏置后，编程时就方便多了。

（×）8．编制工艺规程时，所采用的加工方法及选用的机床，它们的生产率越高越好。

（√）9．数控机床关闭电源前，通常要先按下急停按钮。

（×）10．模块式刀具的刚性要比整体式高

四、简答题

1、绝对坐标系和增量坐标系的区别是什么？

举例说明。

答：

在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置进行计算的。

2、 简述数控编程的步骤。

答；数控编程的步骤有分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写数控程序、输入数控系统、程序检验和首件试切削。

3、脉冲当量的定义，一般取值是多少？

与机床加工精度有何关系？

答：

所谓脉冲当量是指数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。

一般取0.01或0.001mm，脉冲当量越小，机床精度越高。

4、一个完整的加工程序由哪几部分组成？

其开始部分和结束部分常用什么符号及代码表示？

答：

一个完整的程序是由程序开始标记、程序号、程序内容、程序结束标记三部分组成。

程序的开始部分为程序号，常用的有O、P、%等符号。

程序的结束部分主要采用M02和M30指令。

5、数控车床的坐标轴是怎样规定的？

试按右手笛卡尔坐标系确定数控车床中Z轴和X轴的位置及方向。

答：

数控车床的坐标轴是用右手笛卡尔直角坐标系确定的。

Z轴的方向是主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。

X轴的方向是垂直主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。

 6、制定加工方案的要求是什么？

答：

1）   程序段最少2）进给路线最短3）灵活选用不同形式的加工路线

7．简要说明数控机床的组成及各部分作用。

答：

CNC机床由信息输入、数控装置、伺服驱动及检测装置、机床本体、机电接口等五大部分组成。

信息输入：

是将加工零件的程序和各种参数、数据通过输入设备送到数控装置。

数控装置：

是一种专用计算机，具备多种主要功能，如多轴联动、多坐标控制功能、多种函数插补功能、刀具补偿功能、故障诊断功能、通信和联网功能等等。

伺服驱动及检测反馈：

接收计算机运算处理后分配来的信号，经过调节、转换、放大以后去驱动伺服电动机，带动机床的执行部件运动,并且随时检测伺服电动机或工作台的实际运动情况，进行严格的速度和位置反馈控制。

机床本体：

高精度、高刚度的机床本体结构是保证数控机床高效、高精度、高度自动化加工的基础。

机电接口：

数控机床除了实现加工零件轮廓轨迹的数字控制外,还有许多功能由可编程控制器（简称PLC）来完成的逻辑顺序控制,如自动换刀,冷却液开、关,离合器的开、合,电磁铁的通、断,电磁阀的开、闭等等。

8．插补的概念是什么，并列举数控机床的六种位置检测装置？

答：

插补是机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。

数控实际应用中，对工件的轮廓曲线采用一小段直线或圆弧（也有需抛物线和高次曲线拟合）进行拟合，以满足精度要求，这种拟合方法就是“插补”，也叫插补原理。

实质：

完成所谓的数据“密化”工作。

数控机床的六种位置检测装置分别是旋转变压器、感应同步器、光栅、光电脉冲编码器、磁栅、霍耳传感器。

9．什么叫模态指令（续效指令）、非模态指令？

举例说明其用法。

答：

模态指令是指该指令一旦指令后一直有效，直至同组指令出现为止。

如G01、G02、G03等。

非模态指令是指该指令仅在本程序段有效。

如G04。

10．加工中心确定加工路线时，应考虑那些情况？

答：

应考虑：

（1）在保证加工精度条件下,使走刀路线最短，减少空行程时间。

（2）表面要求高的零件，在精铣时应采取切线方向的切入、切出，以避免划痕。

（3）在满足工件精度、表面粗糙度、生产率等要求的情况下，尽量简化数学处理计算工作量，简化编程工作。

（4）用子程序。

（5）孔距对称性公差的转换。

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

答：

（1）G90为绝对坐标形式，G91为相对坐标形式

（2）前者是以快速形式移动至绝对坐标为（20.0，15.0）；后者是以快速形式移动增量为X正方向20mm，Y正方向15mm。

12.简述光栅的组成,并简要说明莫尔条纹的作用。

若已知光栅栅距ω=0.01mm及莫尔条纹的宽度W=5mm，则莫尔条纹的放大倍数是多少？

组成：

标尺光栅，指示光栅

莫尔条纹的作用：

放大作用、均化误差的作用、莫尔条纹的移动与光栅的移动成比例。

（

莫尔条纹的放大倍数：

k=W/ω=500

13.何谓加工中心？

为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？

带刀库、能自动换刀的数控机床（多为镗铣床）

每次自动装取刀具时，能保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键；在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分散度。

14.数控机床按伺服系统分类，分哪几类？

简答各类的特点。

开环系统、半闭环系统、闭环系统

开环系统：

步进电机驱动，无位置检测装置，结构简单，成本低，精度低，易于维修

半闭环系统：

直、交流的伺服电机驱动，角位移检测装置，中等精度

闭环系统：

直、交流的伺服电机驱动，线位移检测装置，精度较高

12.什么是基点和节点？

基点就是构成零件轮廓的各相邻几何元素之间的交点或切点。

节点是在满足容差要求条件下用若干插补线段去逼近实际轮廓曲线时，相邻两插补线段的焦点。

13.伺服系统的作用是什么？

对伺服系统的要求有哪些?

14.数控加工编程的主要内容及步骤有哪些？

数控加工编程的主要内容有：

分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、