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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1)数控加工的优点 2)数控加工的不足之处
柔性好 加工精度高 加工质量稳定、可靠 生产效率高 劳动条件好 利于生产管理现代化
数控机床价格较贵，加工成本高，提高了起始阶段的投资。 技术复杂，增加了电子设备的维护，维修困难。 对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，对操作人员的技术水平要求高。
任务2：宇龙仿真软件介绍
（三）按运动方式分： 点位控制数控机床：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹 ，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要 有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。
直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的 移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主 要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多 见。
轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速 度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制 整个加工过程的每一点的速度、方向和位移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床 主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。
四、数控机床加工特点
（二）退出
存盘后点击界面右上角关闭按钮即可退出仿 真软件。
二、仿真软件的工作窗口介绍
以FANUC 0i Mate数控车床为例介绍仿真操作 步骤
（一）、选择机床类型
打开菜单“机床/选择机床…”，在选择机 床对话框中选择控制系统类型和相应的机床 并按确定按钮，此时界面如图所示。
（二）、激活机床
点击电源开按钮
，使机床总电源打开
。Leabharlann 检查“紧急停止”按钮是否松开至
状态，若未松开，将其松开。
（三）、回参考点
检查操作面板，查看是否在回参考点模式，若指示灯亮，则已进入回 原点模式；否则点击“回参考点”按钮 ，使系统进入回原点模式 。 在回原点模式下，先将X轴回原点，后置刀架机床点击操作面板上的 按钮，前置刀架机床点按钮 ；然后将Z轴回原点，点击操作面板上
二 数控机床的加工原理
数控机床是数值控制的工作母机的总称。一般由输入输出设备、数控装置、
伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。数控机床的加工原理如下图所示
。
输
入
装
计
置
算
PLC
主轴控制单元
主轴 机床
机
数
速度控制单元
伺服电机
控
输
装
出
置
装
置
工 作 台
位置检测反馈装置
三、数控机床的种类
（一）按工艺用途可分为：
C.相关知识
一、数控机床的产生与发展
数控设备就是采用了数控技术 的机械设备，或者说是装备了数控 系统的机械设备。数控机床是数控 设备的典型代表，其他数控设备还 有数控冲剪机、数控压力机、数控 弯管机、数控坐标测量机、数控绘 图仪、数控雕刻机等等。
1948年，美国帕森（Parsons）公司在研制加工直升机螺 旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机 床的设想，在麻省理工学院（MIT）的协助下，于1952年 研制成功了世界上第一台三坐标直线插补且连续控制的立式 数控铣床。我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合 作研制了我国第一台数控铣床。
A.任务描述 使学生熟悉数控机床的操作面板、宇龙仿真软件
的使用。 B.任务分析 通过本任务的学习，使学生熟悉FANUC 0i的操作面 板功能，掌握宇龙仿真软件的应用。
C.相关知识
一、仿真软件的进入和退出 （一）进入
1．启动加密锁管理程序：
用鼠标左键依次点击“开始”----“程序”---“宇龙数控加工仿真软件”----“加密锁管理 程序”，
数控加工技术基础
目
录
Contents
0 1
项目一：认识数控机床
项目二：数控车削
0
0
2
3
项目三：数控铣削
项目四：加工中心
0 4
项目1
认识数控机床
学习任务：
0 1 任务1：数控机床简介 0 2 任务2：宇龙仿真软件介绍
任务1：数控机床简介
A.任务描述 1)使学生明确数控设备的产生与发展。 2)使学生明确数控设备的工作原理、组成与特点。 B.任务分析 通过本任务的学习能够知道工厂里常用的数控系统，数控机床的种类，以及数控机床加工产 品的特点。
加密锁程序启动后，屏幕右下方的工具栏中将 出现 “ ” 图标。
2. 运行宇龙数控加工仿真软件
依次点击“开始”----“程序”----“宇龙数控 加工仿真软件V4.8”----“宇龙控加工仿真软 件”，系统将弹出如下图所示的“用户登录 ”界面。
此时，可以通过点击“快速登录”按钮进入宇龙数控加工
仿真软件V4.8的操作界面或通过输入用户名和密码，再点击 “登录”按钮，进入宇龙数控加工仿真软件。
数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣 床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工 机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。
（二）按伺服控制方式分： 开环控制数控机床：这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输 入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传 动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和位移量由输入脉冲的频率和脉冲 个数所决定。 半闭环控制数控机床：在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编 码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大 部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度 虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。 闭环控制数控机床：这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线 位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过 反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。
数控系统的发展到现在已经有了两个阶段：计算机数字 控制（CNC）阶段和普通数控（NC）阶段。
计算机数字控制（CNC）阶 段
普通数控（NC）阶段
电子管时代（1952年）
晶体管时代（1959年）
小规模集成电路时代（1965年 ）小型计算机控制的计算机数控
微型机数控（MNC）
基于个人计算机（PC）平台的数 控系统（称为PC数控系统）