数控加工技术基础
数控加工技术基础试题(含答案)
《数控加工技术基础》试卷 年级 专业 层次 科注意事项：1.满分100分。
要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。
2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。
3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。
（1）－(20)题，每小题1分，共20分。
下列各题A)、B)、C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母编号填在括号内。
（1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是 指令。
A ）G40B ）G41C ）G42D ）G43（2）工件在两顶尖间装夹时，可限制 自由度。
A ）四个B ）五个C ）五个D ）三个（3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定 。
A ）X 轴B ）Y 轴C ）Z 轴D ）A 轴（4）G90 G28 X10.0 Y20.0 Z30.0；中，X10.0、Y20.0、Z30.0表示 。
A ）刀具经过之中间点坐标值B ）刀具移动距离C ）刀具在各轴之移动分量D ）机械坐标值（5）G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是 。
A ）整圆B ）半圆C ）夹角〈=180°的圆弧D ）180°〈夹角〈360°的圆弧（6）下列G 指令中 是非模态指令。
A ）G00B ）G01一、选择题：C）G03 D）G04（7）G17、G18、G19指令可用来选择的平面。
A）曲线插补 B）直线插补C）刀具半径补偿 D）刀具长度补偿（8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。
A）刀具编码 B）刀座编码C）顺序选择原理 D）计算机跟踪记忆（9）数控机床加工依赖于各种。
A）位置数据 B）模拟量信息C）准备功能 D）数字化信息（10）数控机床的核心是。
A）伺服系统 B）数控系统C）反馈系统 D）传动系统（11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。
A）进给机构 B）液压系统C）冷却系统 D）传动系统（12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。
数控加工技术中的数学基础知识
数控加工技术中的数学基础知识数控加工技术是现代制造业中不可或缺的一部分，它的发展使得工件的加工变得更加精确和高效。
然而，要理解和应用数控加工技术，掌握一定的数学基础知识是必不可少的。
首先，数学中的几何知识在数控加工技术中起着重要的作用。
几何知识涉及到点、线、面以及它们之间的关系。
在数控加工中，工件的形状和尺寸是由几何图形来描述的。
例如，一个圆形的工件可以用圆的半径来表示。
而在数控编程中，我们需要根据工件的几何形状来确定刀具的路径和运动轨迹。
因此，熟悉几何知识对于正确编写数控程序至关重要。
其次，数学中的代数知识也是数控加工技术中不可或缺的一部分。
代数涉及到符号、变量和方程。
在数控加工中，我们需要使用代数来表示和计算工件的尺寸、位置和运动参数。
例如，我们可以使用代数方程来表示工件的轮廓和切削路径。
另外，代数知识还可以用于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件中，这些软件可以帮助工程师更好地设计和优化数控加工过程。
除了几何和代数知识，数学中的三角学也在数控加工技术中扮演着重要的角色。
三角学涉及到三角函数和三角关系。
在数控加工中，我们经常需要计算角度和距离。
例如，在数控编程中，我们需要确定刀具的进给速度和切削速度，这就需要使用三角函数来计算。
此外，三角学还可以用于计算工件的表面粗糙度和切削力等参数，以便更好地控制加工过程。
此外，微积分也是数控加工技术中的重要数学基础知识之一。
微积分涉及到函数、极限、导数和积分等概念。
在数控加工中，我们需要使用微积分来描述和分析工件的运动和变化。
例如，我们可以使用导数来描述刀具的运动速度和加速度。
另外，微积分还可以用于优化数控加工过程，例如通过最小化切削时间或最大化切削效率来优化切削路径。
总之，数控加工技术中的数学基础知识是非常重要的。
几何、代数、三角学和微积分等数学知识在数控编程和加工过程中发挥着关键作用。
掌握这些数学基础知识可以帮助工程师更好地理解和应用数控加工技术，从而提高工件的加工精度和效率。
数控加工技术
一 页
》 讲
转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件
结
稿 协调动作，自动地加工出零件来。当更换加工对象时， 束
只需要重新编写程序代码。
第1章 数控加工实用基础
数控加工的原理如图1-1所示。
《
数
上
控 零件 图纸
加 工
工艺分析 制备控制介质 程
序
校 数值计算 编程序清单 核
数控装置
输出装置
工
作
输入装置 伺服机构 台
下 一 页
》
讲
实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足 结
稿 FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)对基 束
层设备的要求。
第1章 数控加工实用基础
6) 智能化
《
21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统。
数 控
具体是指系统应在局部或全部实现加工过程的自适应、
上 一 页
加 自诊断和自调整；多媒体人机接口使用户操作简单，
一 页
工 与
2) 高精度控制
下
编 程
一
它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精
页
》 讲
度控制两方面。
结
稿
束
第1章 数控加工实用基础
3) 高柔性化
《 柔性是指机床适应加工对象变化的能力。
数 控
4) 高一体化
上 一 页
加 工
CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机电光声综合
与 控制。 编 程 5) 网络化
动部件之间来往传递信息的接口，主要用于接收机械操作
《 数
面板上的各种开关、按钮以及机床上各行程限位开关等信
上
控 号；或将CNC装置发出的控制信号送到强电柜，以及将各
数控加工技术基本工作原理
数控加工技术基本工作原理
数控加工技术的基本工作原理如下：
1. 数控编程：首先由工程师使用CAD（计算机辅助设计）软
件绘制出产品的图纸，然后通过CAM（计算机辅助制造）软
件对图纸进行数控编程。
编程包括定义刀具路径、刀具类型、切削速度、进给速度等加工参数。
2. 数控系统：数控加工机床上搭载了数控系统，它是控制加工过程的关键。
数控系统由硬件和软件组成，可以接受编程信息并将其转换为机床控制指令。
数控系统还负责监测加工过程中的机床状态，如位置、速度、力等。
3. 传动系统：传动系统用于驱动机床执行加工操作。
通常采用伺服电机或步进电机作为驱动源，通过传动装置，如滚珠丝杠、齿轮传动等将电机的运动转换为工件或刀具的运动。
4. 控制刀具路径：数控系统会根据编程信息，通过驱动系统将刀具沿着预定的路径进行移动。
这些路径可以是直线、弧线或复杂的轮廓，通过精确控制刀具路径来实现所需形状的加工。
5. 实时监测与反馈：数控系统会实时监测加工过程中的各项参数，并根据反馈信息调整刀具的移动速度、进给速度等，以保证加工质量和效率。
6. 加工过程：在加工过程中，刀具会根据编程指令进行切削、铣削、钻孔等操作，将工件逐渐变形成所需的形状和尺寸。
7. 加工完成与自动化：加工完成后，数控系统会通过各项检测来验证产品的质量。
在批量生产中，还可以通过自动换刀装置等自动化设备实现连续生产。
数控加工基础知识入门书籍
数控加工基础知识入门书籍在现代工业生产中，数控加工已经成为关键的一项技术和工艺。
然而，要想精通数控加工，需要深入理解和掌握其基础知识。
本文将为您介绍一些适合初学者的数控加工基础知识入门书籍，帮助您快速入门和提升技能。
1. 《数控编程与操作》本书作者是李炜。
这本书详细介绍了数控加工的编程和操作过程。
从数控系统的原理、G代码与M代码的基本语法、加工工艺的选择与优化等方面进行了详细讲解。
此外，书中还包含了大量的实例和练习题，帮助读者更好地掌握数控加工的实际操作。
2. 《数控加工技术与工艺》本书作者是彭先国。
该书主要介绍了数控机床的结构和工作原理，数控加工的基本过程，以及数控编程的基本方法。
此外，书中还介绍了各种数控加工工艺，如钻孔、铣削、镗削等，帮助读者了解数控加工的各种技术和应用。
3. 《数控加工实用手册》本书作者是王悦。
这本书主要介绍了数控加工的实用技术和方法。
书中详细介绍了数控车床、数控铣床、数控钻床等常用数控机床的操作和编程方法。
同时，书中还提供了大量的实例和案例，帮助读者更好地理解和掌握数控加工的实际应用。
4. 《数控加工原理与应用》本书作者是张健。
该书系统地介绍了数控加工的原理和应用。
书中详细分析了数控加工的数学模型、插补算法、轨迹规划等基本原理，帮助读者深入理解数控加工的工作原理。
此外，书中还介绍了数控加工在航空航天、汽车制造、模具加工等领域的应用，帮助读者了解数控加工的广泛应用前景。
5. 《数控机床与数控系统》本书作者是陈振亮。
这本书主要介绍了数控机床和数控系统的原理和技术。
书中详细解析了数控机床的结构、传动方式和控制方式，以及数控系统的构成和工作原理。
同时，书中还介绍了数控加工的各种工艺和应用，帮助读者全面了解数控机床和数控系统。
以上是一些适合初学者的数控加工基础知识入门书籍的介绍。
通过阅读这些书籍，读者可以系统地学习和掌握数控加工的基本原理、技术和应用，为日后的实际操作和进一步的学习打下坚实的基础。
数控加工技术
（3）已加工表面。工件上经刀具 切去多余金属层后而形成的新表面。
第1章 绪论
1.2 数控加工技术的发展趋势
返回
5.网络化 具有联网功能正逐渐成为现代数控设备的特征之一，如数控机床的远 程故障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操作、远程培训等 都是以网络功能为基础的。
6.集成化 集成化一方面表现为数控机床向柔性自动化发展，即其控制从点（数 控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（柔性制造单元FMC、柔性 制造系统FMS、柔性生产线FTL、柔性制造生产线FML）向面（工段车间 独立制造、工厂自动化FA）、体（计算机集成制造系统CIMS、分布式网 络集成制造系统）的方向发展，另一方面表现为向注重应用性和经济性方 向发展。
第2章 数控加工基本知识
返回
2.1
金属切削运动及其形成的 表面
2.4
数控加工基本知识加工过程中的 主要现象及基本规律
2.2 刀具切削部分的几何参数 2.5 工件的安装、定位与夹紧
2.3 刀具的材料
第2章 数控加工基本知识
2.1 金属切削运动及其形成的表面
返回
金属切削过程是指工件上多
余的金属被刀具切除的过程和已 加工表面形成的过程。在这个过 程中始终存在着刀具与工件（金 属材料）之间切削和抗切削的矛 盾，并产生一系列重要现象，如 切屑的形成、切削力、切削热与 切削温度及积屑瘤等。
数控加工技术
数控加工技术
第1章 绪论 第2章 数控加工基本知识 第3章 数控加工方法 第4章 数控机床夹具
第5章 数控加工工艺 第6章典型零件加工工艺的制订 第7章 机械加工质量
数控加工技术精品课程
第一章 绪 论
辅助功能 辅助功能也称M功能。 显示功能 用CRT或液晶屏显示程序＼参数让各种补偿量、坐 标位置、故障源以及图形等。 通信和联网功能。
（3）．伺服系统 （4）．测量反馈装置 （5）．机床本体 3、数控机床的特点 1）适应性广 2）、生产准备周期短 3）、工序高度集中 4）、生产效率和加工精高、质量稳定 5）、能完成复杂型面的加工 6）、技术含量高 7）、减轻劳动强度、改善劳动条件 8）有利于生产管理
数字控制（Numerical Control NC）是一种借 助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如 加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化 方法。 数控技术（Numerical Control Technology） 采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动 控制的技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过 程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典 型应用的例子。
(二)绝对坐标系统与相对坐标系统
1、绝对坐标系统
绝对坐标系统是指工作台位移是从固 定的基准点开始计算的。
2、相对坐标系统
相对坐标系统是指工作台的位移是从 工作台现有位置开始计算的。
第二节 数控加工基础
一、数控加工的定义 在数控机床上自动加工零件的一种工艺方
法。一般来说，数控加工主要包括以下方面的 内容： （1）选择并确定零件的数控加工内容； （2）对零件图进行数控加工的工艺分析； （3）设计数控加工的工艺； （4）编写数控加工程序单； （5）按程序单制作程序介质； （6）数控程序的校验与修改； （7）首件试加工与现场问题处理； （8）数控加工工艺技术文件的定型与归档。
小型计算机（1970年）、微处理器或微型 计算机（1974年）和基于PC-NC的智能数控 系统（90年代后）。这种数控系统又称为软线 数 控 ， 即 计 算 机 数 控 系 统 ， 简 称 CNC （Computer Numerical Control）。
数控技术的基本知识
数控技术的基本知识数控技术是一种运用计算机数字控制系统进行加工的技术，在制造业中广泛应用。
随着数控技术的不断进步和发展，其应用范围也越来越广泛。
本文将介绍数控技术的基础知识。
一、数控系统的概述数控系统是一种通过编写程序控制数控机床进行精密加工的系统。
数控系统软件的主要部分是计算机程序，该程序包括数控机床所需的运动指令。
硬件部分主要包括数控机床、数控装置、电机和传感器等。
二、数控系统的三个坐标轴数控系统的机床主要由三个坐标轴控制：X、Y、Z三个轴。
其中，X轴代表水平方向移动，Y轴代表一个垂直方向移动，Z 轴代表一个前后方向移动。
这些轴可以在不同的方向上运动，从而实现三维加工的目的。
三、数控系统的编程方法数控系统的编程方法包括手工编程和计算机编程两种。
手工编程是通过手动操作进行编码，主要用于简单的加工任务。
计算机编程是通过计算机编写程序进行控制，主要用于更复杂的加工任务。
计算机编程是更常用的编程方法，因为它可以更准确地控制机床。
四、数控系统的工作流程数控系统的工作流程包括输入加工参数、编写加工程序、将程序加载到数控装置、数控装置将程序解释为运动命令、机床根据指令开始移动、传感器检测加工过程，并将数据反馈给数控装置、完成加工任务后卸载程序。
五、数控系统的优势相对于传统加工方法，数控系统具有以下优越性：1.精度高：数控系统具有非常高的精度，能够完成复杂的加工任务2.效率高：数控机床的加工速度比传统机床更快，可大大缩短加工周期3.适应性强：数控系统可以根据加工物体的形状和尺寸自动调整加工方式4.减少人力：数控系统可以实现全自动化加工，不需要人工操作6.数控系统的前景随着社会的不断进步，人们对生产效率和精度的要求越来越高，数控系统有着广阔的应用前景。
未来，数控系统将会进一步发展和完善，在制造业中的应用将更加广泛。
总之，数控技术是一种非常先进的加工技术，在制造业中具有重要的地位和作用。
掌握数控技术的基础知识对提高生产效率和质量有着重要的意义，希望各位读者能够关注并学习。
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No 板（1960年）、小规模集成电路（1965年）、
前三代数控系统是属于采用专用控制计算机的 硬 逻 辑 （ 硬 线 ） 数 控 系 统 ， 简 称 NC （Numerical Control），目前已被淘汰。
Image 小型计算机（1970年）、微处理器或微型
第一、二章 数控加工技术基础
No 第一节 数控设备简介
一、数控设备的产生与发展 现代制造业的水平和现代化程度决
定着整个国民经济的水平和现代化程度
Image “ 各种经济时代的区别，不在于生
产什么，而在于怎样生产，用什么劳 动资料生产。”
——马克思
1．数控设备的产生 机械产品日趋精密、复杂，而且改
No 型频繁，因此对加工机械产品的生产
样板用手工操作的方法来加工，加工精度 和生产效率受到很大的限制。特别对空间 的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法
Image 实现。 数字程序控制机床的产生，有效地解 决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生 产，特别是复杂型面零件提供了自动化加 工手段，使机械制造业的发展进入了一个 新的阶段。
2．数控设备的发展
计算机集成制造系统CIMS：将市场预测、生 产决策、产品设计、产品制造直到产品销售的全过
No 程均由计算机集成管理和控制，由此构成的完整的
自动生产制造系统，称为计算机集成制造系统 （Computer Integrated Manufacturing System）
CIMS将一个更长的生产、经营活动进行了有机
No 柔性加工单元FMC（Flexible Manufacturing
Cell）在加工中心的基础上，通过增加多工作台 （托盘）自动交换装置（Auto Pallet Changer— APC）以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔
Image 性加工单元。 FMC不仅是实现了工序的集中和工艺的复合， 而且通过工作台（托盘）的自动交换和较完善的自 动监测、监控功能，可以进行一定时间的无人化加 工，从而进一步提高了设备的加工效率。
计算机（1974年）和基于PC-NC的智能数控系 统（90年代后）。这种数控系统又称为软线数 控 ， 即 计 算 机 数 控 系 统 ， 简 称 CNC （Computer Numerical Control）。
基于PC-NC的第六代数控系统，它充分
No 利用现有PC机的软硬件资源，规范设计新
一代数控。第六代数控的优势在于：
No 计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacturing）、
计算机辅助检验CAT（Computer Aided Testing）
Image 计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System），
加工中心MC（Machining Center）
FMC构成分两大类：
No 1、加工中心配上自动托ห้องสมุดไป่ตู้系统（APC）；
2、数控机床配机器人。
FMC既是柔性制造系统FMS（Flexible
Image Manufacturing System）的基础，又可以作为独
立的自动化加工设备使用，因此其发展速度较快。
柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing
Image 的集成，实现了更高效益、更高柔性的智能化生产，
是当今自动化制造技术发展的最高阶段。在CIMS 中，不仅是生产设备的集成，更主要的是以信息为 特征的技术集成和功能集成
二、数控设备的工作原理、组成与特点 1．数控设备的工作原理
Image 字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、
测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数 字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的 技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自
No System）。 在FMC和加工中心的基础上，通过增加物流系 统、工业机器人以及相关设备，并由中央控制系统 进行集中、统一控制和管理，这样的制造系统称为
Image 柔性制造系统FMS。FMS不仅可以进行长时间的
无人化加工，而且可以实现多品种零件的全部加工 和部件装配，实现了车间制造过程的自动化，它是 一种高度自动化的先进制造系统。
解决高产优质的问题，也可采用专用机床、 组合机床、专用自动化机床以及专用自动生产
Image 线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用
生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而 使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔 性很差。
精密复杂，加工批量小，改型频繁， 显然不能在专用机床或组合机床上加工。
No 而借助靠模和仿形机床，或者借助划线和
设备提出了三高（高性能、高精度和 高自动化）的要求。
Image 通用机床上是由人工操作，劳动强
度大，而且难以提高生产效率和保证 质量，实现这类产品生产的自动化成 为了机械制造业中长期未能解决的难 题。
仿形加工部分地解决了小批量、复杂零件
No 的加工，但有两个缺点：一是必须制造相应的
靠模或样件；二是靠模和样件的制造误差和磨 损影响加工精度。很难达到高精度。
No 动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的
例子。
数控系统（Numerical Control System）实现
Image 数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控 制系统。
计算机辅助设计CAD（ Computer Aided Design）、
（1）元器件集成度高、可靠性好；
Image （2）技术进步快、升级换代容易；
（3）提供了开放式的基础，可供利用的软、 硬件资源极为丰实。
数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必 不可少的物质手段；国家战略技术和体现国家
No 综合国力水平重要标志。
专家们预言: 二十一世纪机械制造业的竞争，其 实质是数控技术的竞争。 数字控制与数控技术 数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数