数控系统设计习题与答案

数控系统设计复习题

何伟

一、选择题

1.将数控系统分为开环和闭环数控系统是按照下面哪种方法进行分类的（ C ）

A．工艺用途 B．工艺路线

C．有无检测装置 D．是否计算机控制

2.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，8），若采用插补

的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（ C ）

A．5 B．8 C．13 D．以上都不对

3.通过键盘或者纸带输入零件加工程序时，系统要不断的对零件加工程序进行格式检查，

如果发现格式不符合编程要求，将发出报警信号或提示用户进行修改。这种诊断方式属于（ A ）

A．运行中诊断 B．停机诊断 C．通信诊断 D．以上都不对

4.单微处理机CNC装置中，微处理机通过（ B ）与存储器、输入输出控制等各种接口相

连。

A．主板 B．总线 C．输入/输出接口电路 D．专用逻辑电路5.下面哪种设备不是CNC系统的输出设备（ A ）

A．MDI键盘 B．行式打印机 C．CRT显示器 D．电传打字机

6.PWM-M系统是指（ C ）

A．直流发电机—电动机组 B．可控硅直流调压电源加直流电动机组C．脉冲宽度调制器—直流电动机调速系统 D．感应电动机变频调速系统

7.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm，那么滑尺绕组的节距应该为多少才能

保证检测精度？（ A ）

A．4mm B．2mm C．6mm D．8mm

8.三相步进电机的转子齿数为40，则单三拍通电方式运行时的步距角为（ B ）

A．1.5° B．3° C．9° D．4.5°

9.下列关于G54与G92指令说法中不正确的是（ D ）

A．G54与G92都是用于设定工作加工坐标系的

B．G92是通过程序来设定加工坐标系的，G54是通过CRT/MDI在设置参数方式下定

工件加工坐标系的

C．G54所设定的加工坐标系原点是与当前刀具所在位置无关

D．G92所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位置无关

10.某台数控机床的进给系统由步进电机驱动，已知步进电机的脉冲当量为0.005mm，快速

行程速度为1200mm/min，则选用步进电机的快速行程的工作频率应为（ A ）HZ A．4000 B．3000 C．2000 D．6000

11.步进电机转子有80个齿，采用三相六拍驱动方式，直接驱动丝杠螺母，再经丝杠螺母

传动副驱动工作台做直线运动，丝杠的导程为5mm，这个系统的脉冲当量是（ B ）mm

A．0.001 B．0.01 C．0.005 D．0.1

12.辅助功能M08代码表示（ B ）

A．程序停止 B．冷却液开 C．主轴停止 D．主轴顺时针方向转动13.FMS的中文含义是（ B ）

A．柔性制造系统 B．柔性制造单元 C．集成制造系统 D．加工中心

14.取消刀具半径补偿的指令是（ C ）

A．G41 B．G42 C． G40 D．G49

15.开环伺服系统的主要特征是系统内 ( B ) 位置检测反馈装置。

A．有 B．没有 C．某一部分有 D．可能有16.数控系统中，（ A ）主要实施对数控系统的运算和管理。

A．中央处理单元 B．存储器 C．外部设备 D．输入/输出接口电路17.下列叙述中，除 ( B ) 外，均适于在数控铣庆上进行加工

A．轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的零件 B．大批量生产的简单零件

C．精度要求高的零件 D．小批量多品种的零件

18.脉冲当量是（ D ）

A．相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度

B．相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度

C．脉冲当量乘以进给传动机构的传动比就是机床部件位移量

D．对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量

19.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

程序中被安排成最高级别的应是（ B ）

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

20.下面哪种检测装置不能测量角位移？（ D ）

A．旋转变压器 B．圆光栅 C．编码盘 D．编码尺

21.若插补器所用寄存器的长度为n位，能插补的最大直线尺寸是直线终点的纵、横坐标均

应小于（ A ）

A．2n-1 B．2n-1-1 C．2n-2 D．2n-2 -1

https://www.360docs.net/doc/bf9482444.html,C系统的中断管理主要靠（ A ）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。

A．软件 B．硬件 C．CPU D．总线

23..键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入（ A ），按一下键就向主机申请一次

中断。

A．MDI缓冲器 B．内存 C．译码结果寄存器 D．以上都不对24.三相步进电机的转子齿数为40，则三相六拍通电方式运行时的步距角为（ A ）

A．1.5° B．3° C． 9° D．4.5°

25.某台数控机床的进给系统由步进电机驱动，已知步进电机的脉冲当量为0.005mm，快速

行程速度为3000mm/min，则选用步进电机的快速行程的工作频率应为（ C ）HZ A．4000 B．3000 C．10000 D．6000

26.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，7），若采用插补

的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（ B ）

A．5 B．12 C．13 D．以上都不对27.辅助功能M09代码表示（ B ）

A．程序停止 B．冷却液关 C．主轴停止 D．冷却液开

28.CIM的中文含义是（ D ）

A．柔性制造系统 B．柔性制造单元 C．计算机集成制造系统D．计算机集成制造29.刀具中心轨迹在原编程轨迹的基础上，向右偏移一个刀具半径的刀具补偿指令是

（ B ）

A．G41 B．G42 C．G40 D．G49

30.车床上，刀尖圆弧只有在加工（ A ）时才产生加工误差

A. 圆弧

B. 圆柱

C. 端面

D. 圆柱和端面

31.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

D. C轴

32.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. 机床大小不同

33.数控机床上有一个机械原点，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（ C ）

A．工件零点 B．机床零点

C．机床参考点 D．编程点

34.用铣刀加工轮廓时，其铣刀半径应（ C ）

A．选择尽量小一些 B．大于轮廓最小曲率半径

C．小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径 D．小于轮廓最小曲率半径

35. PWM调制方法中最基本、应用最广的是（ C ）

A．变频脉宽调制 B．晶体管脉宽调制

C．正弦波脉宽调制 D．晶闸管脉宽调制

36.机床I/O控制回路中的接口软件是（ B ）

A．插补程序 B．系统管理程序

C．系统的编译程序 D．伺服控制程序

37.感应同步器定尺绕组中感应的总电势是滑尺上正弦绕组和余弦组所产生的感应电势的

（ C ）

A．代数和 B．代数差 C．矢量和 D．矢量差38.使用光电盘进行角度测量时，为了判别旋转方向呵采用两套光电转换装置，并使它们的

相对位置保证两者可产生的电信号在相位上相差（ B ）

A．45° B．90° C．180° D．225°

39.某台数控机床的进给系统由步进电机驱动，已知步进电机的脉冲当量为0.002mm，快速

行程速度为1200mm/min，则选用步进电机的快速行程的工作频率应为（ C ）HZ A．4000 B．3000 C．10000 D．6000

40.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，6），若采用插补

的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（ D ）

A．5 B．12 C．13 D．11

41.辅助功能M06代码表示（ D ）。

A．程序停止 B．冷却液关 C．主轴停止 D．自动换刀

42.CIMS的中文含义是（ C ）

A．柔性制造系统 B．柔性制造单元

C．计算机集成制造系统 D．计算机集成制造

43.刀具中心轨迹在原编程轨迹的基础上，向左偏移一个刀具半径的刀具补偿指令是

（ A ）

A．G41 B．G42 C．G40 D．G49

44.经济型数控系统一般采用（ A ）CPU，而且一般是单微处理器系统。

A．8或16位 B．32位 C．64位 D．以上都不正确45.下面哪种设备不是CNC系统的输入设备？（ C ）

A．MDI键盘 B．纸带阅读机 C．CRT显示器 D．磁带机

46.在单CPU的CNC系统中，主要采用（ B ）的原则来解决多任务的同时运行。

A．CPU同时共享 B．CPU分时共享 C．共享存储器 D．中断

47.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，编写程序

时，采用的 __ 原则编写程序（ D ）

A．刀具固定不动，工件移动

B．铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动

C．分析机床运动关系后再根据实际情况

D．工件固定不动，刀具移动

48.步进电机的转子齿数为80，则五相十拍通电方式运行时的步距角为（ D ）

A．1.5° B．3° C．0.9° D．0.45°

49.下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理（ C ）

A．感应同步器 B．旋转变压器 C．光栅 D．电磁式编码盘50.SPWM系统是指（ D ）

A．直流发电机—电动机组

B．可控硅直流调压电源加直流电动机组

C．脉冲宽度调制器—直流电动机调速系统

D．正弦波脉冲宽度调制器—同步交流伺服电机变频调速系统

51.交流伺服电机的同步、异步的分类是按照（ D ）来分的

A．磁极对数 B．电源频率 C．转速 D．转速的转差率52.刀具长度缩短补偿指令是（ B ）

A．G43 B．G44 C．G40 D．G42

53.辅助功能M00代码表示（ C ）

A．程序结束 B．冷却液开 C．程序暂停D．主轴顺时针方向转动54.绕y轴旋转的回转运动坐标轴是（ B ）

A．A轴 B. B轴 C. Z轴 D．C轴

55.NC的中文含义是（ C ）

A．计算机控制 B．柔性制造 C．数字控制 D．加工中心

56.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（ A ）

A．A轴 B. B轴 C. Z轴 D. C轴

57.数控机床伺服系统是以（ B ）为直接控制目标的自动控制系统。

A．机械运动速度 B．机械位移 C．切削力 D．切削温度

58.数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为（ B ）

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

59.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

60.辅助功能M03代码表示（ D ）

A．程序停止 B．冷却液开 C．主轴停止D．主轴顺时针方向转动61.闭环控制系统的反馈装置（ D ）

A．装在电机轴上 B．装在位移传感器上

C．装在传动丝杠上 D．装在机床移动部件上

62.细分电路（ A ），以辨别位移的方向和提高测量精度

A．用于光栅、光电盘等位置传感器

B．用于光栅、磁栅等位置传感器中

C．只能用于光栅位置传感器中

D．用于感应同步器、旋转变压器等位置传感器中

63.零件加工程序通过CNC系统几个程序的共同处理和加工，最后才能生成控制机床运动的

目标信息，这几个程序是（ C ）

A．系统管理程序、零件加工源程序的输入输出设备管理程序

B．系统管理程序、机床手动控制程序、插补程序、系统自检程序

C．系统的编译程序、插补程序、伺服控制及开关控制程序

D．系统的管理程序、编译程序、伺服控制及开关控制程序

64.点位控制系统（ D ）

A．必须采用增量坐标控制方式

B．必须采用绝对坐标控制方式

C．刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系

65.世界上第一台数控机床是（ B ）年试制成功的

A．1951 B．1952 C．1954 D．1958

66.下面哪个部分是数控机床的核心部分（ B ）

A.．控制介质 B．数控装置 C．伺服系统 D．测量装置

https://www.360docs.net/doc/bf9482444.html,C系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于控制任务（ A ）

A．诊断 B．插补 C．位控 D．译码

68.已知脉冲当量0.005mm，步进电机步距角为0.75°，滚珠丝杠基本导程为4mm，则减速

器的传动比为（ D ）

A．5/3 B．1/2 C．5/7 D．3/5

69.插补运算中，DDA法是指（ C ）

A．比较积分插补法 B．单步追踪插补法

C．数字积分插补法 D．逐点比较插补法

70.步进电机的转速与下面哪些因素无关（ D ）

A．脉冲信号的频率f B．转子齿数z

C．通电方式k D．定子绕组中的电流大小

二、填空题

1..数控技术是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。

2.数控机床坐标系的确定：X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向，通常平行于主轴的轴

线为Z坐标，而X坐标方向是水平的，并且平行于工件装卡面，而Y向坐标是按照

右手笛卡儿直角坐标系来确定的。

3.光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、光敏元件和驱动电路组成。

4.若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出三相六拍工作方式的通

电顺序（只写一种）： A-AB-B-BC-C-CA-A 。

5.FMS中文含义是柔性制造系统。

6.在加工程序编制中，M表示辅助功能字。

7.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、坐标进给、新偏

差计算和终点判别四个节拍（步骤）。

8.从CNC系统使用的微机及结构来分，CNC系统的硬件结构一般分为：

单微处理器和多微处理器结构两大类。

9.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是：步进电机。

10.光栅栅距为0.05mm，两块光栅之间的夹角为0.05弧度，则莫尔条纹宽度约为

__1mm_____。

11.使刀具与工件之间距离增加的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。

12.脉冲当量是对于每一个脉冲信号，机床移动部件的移动量。

13.步进电机驱动控制采用加/减速方式,有利于防止步进电机失步。

14.半闭环控制系统的传感器装在电机轴或丝杆轴端。

15.用光栅位置传感器测量机床位移，若光栅栅距为0.01mm，莫尔条纹移动数为1000个，

若不采用细分技术则机床位移量为___10mm_____。

16.用逐点比较法插补第二象限顺圆时，若偏差函数等于－10，则刀具的进给方向应是__

＋y __。

17.在加工程序编制中，G表示准备功能字。

18.数控系统软件可分为__管理软件、控制软件。

19.32. 在加工程序编制中，T表示刀具功能字。

20.沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧的补偿称为刀尖半径左补偿。

21.若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出双三拍工作方式的通电

顺序（只写一种）： AB-BC-CA 。

22.光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.05弧度，则莫尔条纹的放大倍数是

__20_____。

23.光栅是利用光学原理进行工作的位置反馈检测元件。

24.数控机床主运动参数有运动参数和动力参数，动力参数是指主运动的__功率、扭矩 _。

25.若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出单三拍工作方式的通电

顺序（只写一种）： A-B-C-A 。

26.在加工程序编制中，S表示主轴转速功能字。

27.数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、测量装置和机械本体五个部

分组成。

28.闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、执行元件、机床、检测反馈单元、比较控

制环节等五个部分组成。

29.在单CPU的CNC系统中，主要采用 CPU分时共享的原则来解决多任务的同时运

行。

30.数控机床的坐标系采用右手法则判定X、Y、Z的正方向。

31.MDI的中文含义是手动数据输入。

32.编程员在数控编程过程中，定义在工件上几何基准点称为工件原点。

33.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据密化的过程。

34.对刀的实质是确定编程原点在机床坐标系中的坐标位置。

35.在数控编程过程中，刀具的定位基准点称为刀位点。

36.在加工程序编制中，F表示进给功能字。

37.控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径的控制方式称为点位控

制。

38.译码、刀具补偿、速度控制、插补、位置控制等是CNC装置必须完成的控制任务，而输

入、I/O处理、显示、诊断等是CNC装置要完成的管理任务。

https://www.360docs.net/doc/bf9482444.html,C控制软件的核心是插补程序。

https://www.360docs.net/doc/bf9482444.html,C装置的核心是微处理器。

三、名词解释

1.数字控制：以数字指令方式控制机床各部件的相对运动和动作。

2.刀位点：指刀具的定位基准点。刀位点是在编制加工程序时用以表示刀具位置的特

征点。

3.CIMS:计算机集成制造系统，是指将计算机集成制造具体应用到一个企业，按照集

成思想构成的一个具体的系统。

4.脉冲当量: 机床坐标轴可达到的控制精度，即CNC每发出一个脉冲，坐标轴移动

的距离。

5.加工中心:是具有自动换刀功能的数控机床，能实现工件一次装夹进行多工序加工。

6.FMS: Flexible Manufacturing System，柔性制造系统是由数控加工设备、物料运

储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。

7.步距角: 两个相临脉冲时间内步进电机转子转过的角度

8.对刀: 测定出在程序起点处刀具刀位点(即起刀点)相对于机床原点以及工件原点

的坐标位置。

9.PWM调速: Pulse Width Modulation ，脉宽调制器调速，采用脉冲宽度可调的

控制信号进行调速。利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放大器的开关时间进行控

制，将直流电压转换成某一频率的矩形波电压，加到直流电动机转子回路的两端，

通过对矩形波脉冲宽度的控制，改变转子回路两端的平均电压，从而达到调节电动

机转速的目的。

10.增量坐标系、绝对坐标系

所有坐标值均以机床或工件原点计量的坐标系称为绝对坐标系。

运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增量坐标系，也叫相对坐标系。

11.机床坐标系、工件坐标系、编程坐标系

编程坐标系是在对图纸上零件编程计算时就建立的，程序数据便是用的基于该坐标系的坐标值。

编程坐标系在机床上就表现为工件坐标系，

在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。

12.点位控制、轮廓控制

点位控制：控制工作台或刀具从一个位置点精确地移动到另一个位置点，对点的位置进行精确控制，但对移动的路径不进行精确控制。在移动过程中不进行加工，各个轴可以同时移动，也可以依次移动。

轮廓控制：能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制，不仅控制轮廓的起点和终点，而且还要控制轨迹上每一个点的速度和位置。

13.插补：数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点

之间的空间进行数据密化，用一个个输出脉冲把这一空间填补起来，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。

14.伺服系统：以位置和速度作为控制量的自动控制系统，它接受来自数控装置的进给

指令信号，经变换、调节和放大后驱动执行件，转化为直线或旋转运动。CNC装置与机床的联系环节,是数控机床的重要组成部分

15.步进电机：将电脉冲转变成机械角位移的装置

16.莫尔条文：光栅检测装置工作时，当指示光栅与标尺光栅相对运动时，会产生与光

栅线垂直的横向的明--暗--明变化的条纹，该条纹为莫尔条纹。摩尔条纹的移动距离与光栅的移动距离成比例，光栅横向移动一个节距ω，摩尔条纹正好沿刻线上下移动一个节距W，或者说在光栅刻线的某一位置，摩尔条纹明--暗--明变化一个周期。

17.栅距：光栅每两条刻线之间的距离。

18.MDI：manual data input，手动数据输入。

对刀点、换刀点、机床参考点、机床原点、工件原点

工件坐标系的原点就是工件原点，也叫做工件零点

机床原点：是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。

机床参考点：是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。

对刀点：是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。

换刀点：是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件和其他部件为准。

19.控制轴数: CNC最多可以控制多少坐标轴（包括直线轴和回转轴）

20.联动轴数 : CNC可同时控制且按一定规律完成一定轨迹插补的协调运动的坐标

轴数

21.APT语言:是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动进行定义时所

用的一种接近于英语的符号语言，将该源程序输入计算机，经编译产生数控加工程序。

22.刀具半径补偿:按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控装置能实时自

动生成刀具中心轨迹的功能。

23.伺服电动机:为数控伺服系统的重要组成部分，是速度和轨迹控制的执行元件

24.步进电机:将电脉冲转变成机械角位移的装置

25.环形分配器：根据指令方向，依次产生步进电机的各相的通电步骤，分为硬件环分、

软件环分两种。

26.最高启动频率：空载时，步进电机由静止突然启动，并不失步的进入稳速运行，所

允许的启动频率的最高值为最高启动频率

27.最高工作频率：步进电机工作频率连续上升时，电动机不失步运行的最高频率称为

最高工作频率

28.矩频特性：在连续运行状态下，步进电机的电磁力矩随频率的升高而急剧下降，这

两者的关系称为矩频特性

29.位置测量装置：是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。作用：实时测量

执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。

30.脉冲编码器：是一种旋转式脉冲发生器，能将机械转角变换成电脉冲，可作为位置

检测和速度检测装置。是数空机床上使用最多的检测装置

31.基准脉冲：或称零点脉冲，它由圆光栅盘产生，可以作为坐标原点的信号，车削螺

纹时作为刀点的信号。

32.管理程序:主要是对CNC系统的各项数控功能与零件加工过程的进行管理的程序，

包括输入、I/O处理、显示、诊断等。

33.逐步比较插补法:是通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给

方向，以加工出所需的零件廓形。可以用一个插补循环所包括的四个节拍描述插补过程。

34.数字积分插补：用数字积分的方法计算刀具沿各坐标轴的移动量，从而使刀具沿着

设定的曲线运动。

三、问答题

1.什么是开环控制控制系统、半闭环控制控制系统、闭环控制控制系统？它们的区别

是什么？

答案：

开环控制控制系统：没有反馈装置，以步进电机作为执行机构。控制精度低。

半闭环控制控制系统：在伺服电机的输出断或者丝杠轴端装有角位移检测和反馈装置，通过测量角位移来间接测量移动部件的直线位移。控制精度一般。

闭环控制控制系统：在移动部件上直接安装直线位移检测和反馈装置。控制精度较高。

2.简述数控加工工艺设计的原则。

要点：

工序划分：以一次装夹为一道工序、以同一把刀具加工的内容为同一工序、以加工部位划分工序、以粗精加工划分工序。

工序的安排：上一道工序的加工不影响下一道工序的加工、先加工内腔再加工外形、同一次装夹或同一把刀具加工工序集中，以减少换刀和定位次数、数控加工工序与普通加工工序的衔接。

3.什么是机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系？机床坐标系与工件坐

标系有何区别和联系？

机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点。工件坐标系是编程人员在编程中使用的，由编程人员以工件图样上的某一固定点为原点所建立的坐标系。运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为相对坐标。所有坐标点的坐标值均从某一个固定坐标原点计量的坐标系称为绝对坐标系。机床坐标系在机床出厂时就固定不变，并有固定的原点；工件坐标系是由编程人员自己根据实际应用设定的，可以各不相同。但工件坐标一旦设定后，工件坐标系和机床坐标系的位置就确定下来，两者的原点有一个偏移量，工件坐标系的坐标值加上各自的偏移量就得到机床坐标系的坐标值。

4.什么是步进电机的步距角和脉冲当量？一个三相步进电机，转子有40个齿，采用

双拍通电方式，其步距角是多少？若该进给系统的齿轮传动比是0.6，滚珠丝杆的导程是4mm，则该进给系统的脉冲当量是多少？

（1）当数控系统发出一个指令脉冲信号时，步进电机的转子所转的角度，称为步距角；而机床工作台在坐标轴上相应移动的距离，称为脉冲当量。

（2）步距角α=360o/(m·K·z)= 360o/(3X2X40)=1.5o.

（3）脉冲当量

δ=α·i·t/360o=1.5o X0.6X4/360o =0.01mm.

5.简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点。

光栅位移检测装置由光源、两块光栅（长、短光栅）和光电元件组成，是利用光栅的莫尔条纹测量位移。莫尔条纹的移动量、移动方向和光栅相对应，莫尔条纹的间距对光栅栅距有放大作用和误差平均作用。当两块光栅有相对移动时，可以观察到莫尔条纹光强的变化，其变化规律为一正弦曲线，通过感光传感器输出该正弦变化的电压，经整形处理变成数字量输出以实现位移测量。

区别正反向位移的原理是在相距四分之一莫尔条纹的间距的位置上设置两个光敏传感器，这样就得到两个相位差90度的正弦电压信号,将两个信号输入到辩向电路中就可区别正反向位移。

6.试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则。

①传递切削力的主轴轴线，垂直于工件装夹面的主轴为Ｚ轴，正方向为刀具远离工件的方向

②Ｘ轴平行于工件的装夹面且与Ｚ轴垂直工件静止，Ｚ轴水平时，从刀具主轴后端向工件方向看，Ｘ轴正方向向右

工件静止，Ｚ轴垂直时，面对刀具主轴向立柱方向看，Ｘ轴正方向向右

③Ｙ轴：

Ｘ、Ｙ轴正方向确定后，用右手笛卡儿坐标(右手)法则确定Ｙ轴正方向

7.什么是对刀点？其功用是什么？选择对刀点的原则是什么？

对刀点是数控加工时刀具相对零件运动的起点，也是程序的起点。

其功用是为了确定机床坐标系与工件坐标系之间的相互位置关系。(

选择的原则是：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上；也可以在零件或夹具上，但都必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系；并考虑方便编程和校正。

四、判断题

1、数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。 ( √ )

2、进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。 ( √ )

3、数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。 ( × )

4、为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。( √ )

5、通常机床的进给运动只有一个。( × )

6、刀具寿命与刀具耐用度意义相同。 ( × )

7、数控机床的坐标运动是指工件相对于静止的刀具的运动。( × )

8、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。( √ )

9、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。( × )

10、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补执行和刀补的取消三个阶段。( √ )

11、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。( √)

12、回归机械原点之操作，只有手动操作方式。( × )

13、G01的进给速率，除F值指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。( √ )

14、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。 ( √ )

15、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的。 ( √ )

16、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。 ( √ )

17、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。 ( × )

18、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。 ( × )

19、圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180度时半径取负值。 ( √ )

20、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。 ( × )

21、螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。 ( × )

22、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。 ( × )

23、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。 ( √ )

24、数控机床以G代码作为数控语言。( × )

25、G40是数控编程中的刀具左补偿指令。( × )

26、G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。( √ )

27、G04 X3.0表示暂停3ms。( × )

28、指令M02为程序结束指令。( √ )

29、G00和G01的运行轨迹一样，只是速度不一样(×)

30、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的。 ( √)

31、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。( × )

32、非模态指令只能在本程序段内有效。( √)

33、数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。( √)

34、数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。( √)

35、外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。 ( √)

36、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。( ×)

37、一个主程序中只能有一个子程序。 (×)

38、子程序的编写方式必须是增量方式。( ×)

39ＣＩＭＳ是指计算机集成制造系统，ＦＭＳ是指柔性制造系统。(√ )

40若整个程序都用相对坐标编程，则启动时，刀架不必位于机床参考点 (× )

41机床开机“回零”的目的是为了建立工件坐标系( × )

42开环无反馈，半闭环的反馈源在丝杠位置，闭环的反馈源在最终执行元件位置。( √ )

43、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。( ×)

44、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。( ×)

45数控机床的定位精度和重复定位精度是同一个概念。(× )

46加工多线螺纹时，加工完一条螺纹后，加工第二条螺纹的起刀点应和第一螺纹的起刀点相隔一个导程。(√ )

47辅助功能M00为无条件程序暂停，执行该程序指令后，所有运转部件停止运动，且所有模态信息全部丢失。( × )

48数控机床的坐标系采用右手笛卡儿坐标，在确定具体坐标时，先定X轴，再根据右手法则定Z轴(× )

49计算机数控装置的作用是把计算机产生的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。( × ) 50全闭环数控机床的检测装置，通常安装在伺服电机上。(× )

51在编写圆弧插补程序时，若用半径Ｒ指定圆心位置，不能描述整圆。(√ )

52数控车床适宜加工轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、箱体类零件、精度

要求高的回转体类零件、特殊的螺旋类零件等。(× )

53在数控程序中绝对坐标与增量坐标可单独使用，也可交叉使用。 (√ )

54.G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。 (√ )

55.G04 X3表示暂停3ms (× )

56.开冷却液有M07、M08两个指令，是因为数控机床使用两种冷却液 (× )

57.圆弧指令中的I是圆心相对与起点的距离。 (× )

58.判断刀具左右偏移指令时，必须对着刀具前进方向判断。 (× )

59.由于数控车床使用直径编程，因此圆弧指令中的R值是圆弧的直径。 (× )

60. 全闭环数控机床的检测装置，通常安装在伺服电机上。（×）

61.辅助功能M03用于主轴逆时针转动，M04用于主轴顺时针转动。（×）

62.使用G41时，必须用G40取消后，才使用G42。（×）

63.G00指令是不能用于进给加工的。（√）

64.G01指令后的F根据工艺要求选定。（√）

65.顺时针圆弧用G02指令编程。（√）

66.判断刀具左右偏移指令时，必须对着刀具前进方向判断。(× )

67.G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。（√）

68.由于数控车床使用直径编程，因此圆弧指令中的R值是圆弧的直径。（×）

69.G02指令是模态的。（√）

70.非模态指令只能在本程序段内有效。（√）

71.所有数控机床自动加工时，必须用M06指令才能实现换刀动作。（×）

72.子程序的编写方式必须是增量方式. （×）

73.在数控编程指令中，不一定只有采用G91方式才能实现增量方式编程。(√)

74..系统操作面版上单程序段的功能为每按一次循环起动键，执行一个程序。（×）

75.由于数控车床使用直径编程，因此圆弧指令中的R值是圆弧的直径。（×）

76.计算机数控装置的作用是把计算机产生的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。（×）

77、数控车床适宜加工轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件、箱体

类零件、精度要求高的回转体类零件、特殊的螺旋类零件等。（×）

78、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。（×）

79、以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。（×）

80．原点复归是指回到工作原点(X0、Z0)。（×）

81 手动资料输入(MDI)时，模式选择钮应置于自动(AUTO)位置上。 (× )

82 判断刀具左右偏移指令时，必须顺着刀具前进方向判断。（√）

83、M03表示主轴顺时针转动。（√）

84、M30表示程序结束指令。（√）

85、进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。 ( √ )

86、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。 ( × )

87、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。 (× )

88、粗加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。 ( √ )

89、数控机床的坐标运动是指刀具相对于静止的工件的运动。(√)

90、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。( √ )

91、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。( × )

92、若 CNC铣床长时间不使用，宜适时开机以避免NC资料遗失。( √ )

93、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。 ( × )

94、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。( √)

95、回归机械原点之操作，只有手动操作方式。( × )

96、G01的进给速率，除F值指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。( √ )

97、自动运行过程中，不能进入MDI运行方式，可在进给保持后进入。(√)

98数控机床的坐标系采用右手笛卡儿坐标，在确定具体坐标时，先定X轴，再根据右手法

则定Z轴(×)

99、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的。 ( √ )

100、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。 ( √ )

101、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。 ( ×) 102、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。 ( × )

103、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。 ( √ ) 104数控加工的编成方法主要分为手工编成和自动编成两大类。(√ )

105全闭环数控机床的检测装置，通常安装在伺服电机上。(×)

106、G40是数控编程中的刀具左补偿指令。( × )

107、移动指令和平面选择指令无关。( × )

四、插补第一象限直线OA，起点为O( 0 , 0 ) ，终点为A ( 5 , 3 )。取被积函数寄

存器分别为JVx， JVy，余数寄存器分别为JRx、JRy，终点计数器为 JE，且都是三位二进制寄存器。试写出插补计算过程并绘制轨迹。

五、插补第一象限直线OA，起点为O( 0 , 0 ) ，终点为A ( 2 , 6 )。取被积函数寄

存器分别为JVx， JVy，余数寄存器分别为JRx 、JRy ，终点计数器为 JE，且都是三位二进制寄存器。试写出插补计算过程并绘制轨迹。