《数控技术》复习题答案资料
数控技术复习题及参考答案
《数控技术》课程复习资料一、填空题：1.数控机床是用数字化代码来控制的相对运动，从而完成零件的加工。
2.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行的过程。
3.对刀操作就是确定和之间关系的操作。
4.直流伺服电动机的控制特性是指其速度随化的特性，而其机械特性是指其速度随变化的特性。
5.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。
6.JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于固定，移动。
7.数控机床上采用的导轨主要有、、等三种形式。
8.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J E的初始值，即J E＝。
在插补过程中，每进给一步，计数器J E减1,当J E＝时，到达终点，停止插补。
9.光栅作为位移传感器，其高精度源于的莫尔条纹的和两大效应。
若光栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.057°，则莫尔条纹宽度约为。
10.数控机床一般由控制介质、、测量装置和机械本体五个部分组成。
C系统软件必须完成和两大任务。
12.步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即和。
13.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。
14.在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短，解决的办法是和相结合。
15.数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的和作为控制量的自动控制系统，又称为拖动系统。
16.若三相步进电机（三相绕组分别为A、B、C），请写出三相六拍工作方式的通电顺序：。
17.对于第四象限逆圆弧来说，当F≥0时其进给方向为，偏差计算公式为。
18.数控机床的脉冲当量是指。
19.数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
20.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：和结构两大类。
21.改变，不改变加工程序，就可以实现同一轮廓的粗、精铣加工。
22.数控机床按伺服系统的控制方式可分为、和。
数控技术复习题及参考答案
1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 增大刀刀具与工件距离的方向 。
3、 数控机床坐标系中Z 轴的方向指的是 与主轴平行 的方向，其正方向是 刀具远离工件的方向 。
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。
9、 数控系统的插补是指根据给定的 数学函数 ，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行 数据密化处理 的过程。
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 、 终点差别 。
14、插补过程中终点判别的具体方法有： 单向一、计数 、 双向计数 、 分别计数 。
15、数控编程是从 零件图样 到获得 数控机床所能识别的数控加工程序 的全过程。
16、数控编程的步骤有 工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验和首件加工。
17、数控机床程序段的格式有 固定程序段格式 和 可变程序段格式 。
18、数控机床的编程方法有 手动编程 和 自动编程 。
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 。
20、准备功能G 代码有 模态代码 和 非模态代码 两大类。
二、判断题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。
答案版《数控技术》复习题
一、单项选择题1.在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数大于零，则刀具位于( B )A.圆B.圆外C.圆内D.圆心2.第一象限的一段圆弧AB的起点坐标为(0，5)，终点坐标为(5，0)，采用逐点比较法顺圆插补完这段圆弧时，沿两坐标轴走的总步数是( B )A.5B.10C.15D.203.脉冲增量插补法适用于( A )A.以步进电机作为驱动元件的开环数控系统B.以直流电机作为驱动元件的闭环数控系统C.以交流电机作为驱动元件的闭环数控系统D.以直线或交流电机作为驱动元件的闭环数控系统4.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系方向，编写程序时，采用（）的原则编写程序。
A.刀具固定不动，工件移动B. 工件固定不动，刀具移动C.分析机床运动关系后再根据实际情况定D. 由机床说明书说明5.( )是无法用准备功能字G来规定或指定的。
A.主轴旋转方向B.直线插补C.刀具补偿D.增量尺寸6、.基于教材JB3298—83标准，一般表示逆圆插补的G功能代码是( C )A.G02B.G01C.G03D.G047、.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是( )A.X轴B.Y轴C.Z轴D.回转运动的轴8、.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（）A 机床原点B编程原点C加工原点D刀具原点9、.下列刀具中，（）的刀位点是刀头底面的中心。
A. 车刀B.镗刀C. 立铣刀D. 球头铣刀10、对步进电机驱动系统，当输入一个脉冲后，通过机床传动部件使工作台相应地移动一个( D )A.步距角B.导程C.螺距D.脉冲当量11、.步进电动机转子前进的步数多于电脉冲数的现象为( C )A.丢步B.失步C.越步D.异步12、.若数控冲床的快速进给速度v=15m／min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量为( C )A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm13、.与交流伺服电机相比，直流伺服电机的过载能力( B )A.差B.强C.相当D.不能比较14、.直接数控系统又称为群控系统，其英文缩写是( B )CB.DNCC.CIMSD.FMS15、、根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为( ) BA、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16、、数控机床的优点是( ) DA、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17、、每次通电之后，都要让刀具返回：( )A、刀位点B、换刀点C、机械原点D、参考点18、、车削加工程序中，直线插补指令为( )A、G00B、G01C、G32D、G0219、使用G71指令车削的路径必须是( )，即不可有内凹的轮廓外形。
数控技术期末复习习题及答案
数控技术期末复习习题及答案数控技术期末复习习题及答案一、选择题1、下列哪个部件属于数控机床的执行机构？（） A. 数控装置 B. 进给伺服系统 C. 主轴伺服系统 D. 输入输出装置答案：B2、下面哪一项不是数控机床的常用运动方式？（） A. 点位控制 B. 直线控制 C. 轮廓控制 D. 虚轴控制答案：D3、在数控机床中，下列哪一种切削用量通常是由工人根据刀具的耐用度来决定的？（） A. 切削速度 B. 进给速度 C. 切削深度 D. 切削宽度答案：C二、填空题1、数控机床的进给运动通常采用___________传动方式。
答案：滚珠丝杠2.数控机床的坐标系规定以___________为正方向。
答案：增大刀具与工件距离3、数控编程的主要任务之一是按一定的规则编写___________。
答案：数控程序三、判断题1、数控机床的常用控制方式有开环控制、闭环控制和半闭环控制。
（）答案：对2、数控装置是数控机床的核心部件，它的功能是生成并输出数控指令。
（）答案：错3、在加工过程中，刀具一旦出现磨损，就会影响工件的加工精度和表面质量。
（）答案：对四、简答题1、简述数控机床的特点及其应用范围。
答案：数控机床具有高精度、高效率、高柔性和高可靠性等优点，应用范围广泛，主要包括航空航天、汽车、机械制造等领域。
2、简述数控编程的主要步骤。
答案：数控编程的主要步骤包括分析零件图、确定工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、程序输入和检验等。
3、如何进行数控刀具的磨损判断和更换？答案：通过观察加工过程中刀具的切削力、切削声音、切削温度的变化，以及工件的加工精度和表面质量的变化，可以判断刀具的磨损情况。
当刀具磨损严重时，应及时更换。
数控技术试题及答案
数控技术试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 数控机床中，G代码用于表示：A. 速度B. 坐标C. 程序段D. 进给率答案：C2. 以下哪个不是数控机床的组成部分？A. 控制系统B. 伺服系统C. 传动系统D. 液压系统答案：D3. 数控编程中，绝对编程和增量编程的主要区别在于：A. 坐标系B. 程序段C. 进给速度D. 刀具类型答案：A4. 在数控加工中，刀具半径补偿的作用是：A. 提高加工精度B. 减少刀具磨损C. 增加加工速度D. 降低噪音答案：A5. 以下哪个不是数控机床的坐标轴？A. X轴B. Y轴C. Z轴D. R轴答案：D6. 数控机床的伺服系统主要控制的是：A. 刀具B. 工件C. 机床主轴D. 机床移动部件答案：D7. 在数控加工中，刀具路径的正确性主要取决于：A. 刀具类型B. 刀具寿命C. 刀具路径规划D. 刀具尺寸答案：C8. 数控机床的润滑系统的主要作用是：A. 减少摩擦B. 增加速度C. 减少噪音D. 提高精度答案：A9. 以下哪个不是数控编程的步骤？A. 工艺分析B. 编写程序C. 调试程序D. 机床操作答案：D10. 数控机床的控制系统通常由以下哪些部分组成？A. 硬件B. 软件C. 操作面板D. 所有选项答案：D二、判断题（每题1分，共10分）1. 数控机床的编程语言只有G代码和M代码。
（错误）2. 数控机床的精度主要取决于机床的制造精度。
（正确）3. 数控机床的刀具寿命与加工速度无关。
（错误）4. 数控机床的润滑系统可以提高机床的工作效率。
（正确）5. 数控机床的伺服系统不需要维护。
（错误）6. 数控机床的控制系统只负责接收指令。
（错误）7. 数控机床的坐标轴都是直线轴。
（错误）8. 数控机床的刀具半径补偿可以自动完成。
（正确）9. 数控机床的传动系统只包括齿轮和皮带。
（错误）10. 数控机床的调试程序是编程的最后步骤。
（正确）三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述数控机床的工作原理。
数控技术复习题及参考答案
三、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、插补的定义。
答：数控系统的插补是指根据给定的数学函数，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。
8、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。
9、制定加工方案的要求是什么？
答：制定加工方案的要求有：
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、终点差别。
14、插补过程中终点判别的具体方法有：单向一、计
数、双向计数、分别计数。
15、数控编程是从零件图样到获得数控机床所能识别的数控加工程序的全过程。
16、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。
（√）
17、工作坐标系是编程时使用的坐标系，故又称为编程坐标
系。（√）
18、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。
（√）（√）19、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。（√）20、对于既有铣面，又有镗孔的工件，一般先铣面后镗
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。（√）
数控技术复习题含答案版
1)速度增益:速度环中进行速度调节的参数,其等于速度比上速度误差;2)预紧:在配置轴承时,通过一定的调整方法使轴承获得一定的内部载荷,以负游隙状态使用,这种使用方法称为预紧;3)伺服系统:伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统;4)自动换刀装置:能自动更换加工中所用工具的装置5)FMS:柔性制造系统简称FMSFlexible Manufacture System,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体;6)CAPP:指借助于软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行计算、逻辑判断和推理等的功能来制定机械加工工艺过程;7)中断型结构:除了初始化程序之外,整个系统软件的各种功能模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,整个软件就是一个大的中断系统;8)相对坐标编程:刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量,在程序中用G91指定;9)刀位点:指刀具的定位10)自动编程:相对与手动编程而言的;它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序;11)手动编程:指编制零件加工的各个步骤均由人工完成,称为“手工程序编制”12)宏程序：由用户编写的专用程序,它类似于子程序,可用规定的指令作为代号,以便调用;13)LSI:大规模集成电路14)点位控制系统：指数控系统只控制刀具或机床工作台,从一点准确地移动到另一点,而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统15)CIMS：计算机集成制造系统16)机床坐标系：以机床原点O为坐标系原点建立的由Z轴和X轴组成的直角坐标系XOZ;机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系;是机床上固有的坐标系,并设有固定的坐标原点;17)脉冲当量：对于每一的运动部件的量称为脉冲当量18)插补：根据给定的进给速度和轮廓线性,在轮廓上已知点之间确定一些中间点;19)并行处理：中在同一时刻或同一时间段内能同时执行两个或更多个处理机的一种计算;20)数字式测量：是将以数字的形式来表示,一般为,可以将它直接送到进行比较处理和显示;21)重复精度：一般指,在重复测量某一点的值时,各次测量结果所显示的测量值与实际值的偏差22)机床结构静刚度：机床在切削力和其他作用力下抵抗变形的能力23)CNC：CNC系统是一种位置轨迹控制系统,其本质上是以多执行部件各运动轴的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计算机控制系统;24)闭环控制系统：由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统;25)机床原点：指的原点,是机床上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准点,而且还是机床调试和加工时的基准点.26)步进电机矩频特性：当电机带有一定的负载运行时,运行频率与负载转矩大小有关,两者的关系称为运行矩频特性27)刀具半径补偿：根据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称为刀具半径补偿功能;1)简述辅助功能M00与M01的区别;M00为程序无条件暂停指令;M01性暂停指令2)什么是数控加工程序中的程序嵌套;子程序可以被主程序所调用;被调用的子程序还可以调用其它子程序;3)简述运行一个数控加工程序的过程;运行-主轴转动-回参-x、z、y轴按程序加工零件如果是车床就不用写Y-退刀回参-主轴停止-程序结束4)工件坐标系选择原则1工件坐标系原点选择时应尽量与零件图样的设计基准或工艺基准重合;2工件坐标系原点应尽量选在尺寸精度高、表而粗糙度值低的工件表面上;3便于进行加工点坐标值的计算,并尽可能避免由此而产生的误差;4在机床上容易确定工件坐标系在机床坐标系中的位置,并便于加工和测量检验;根据上述原则,数控车床加工中一般将工件坐标系原点设定在零件右端面或左端面中心上5)数控机床加工的特点效率高精度高柔性高改善劳动强度利于生产管理现代化加工质量稳定可靠6)简述数控系统的插补概念所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化;插补的任务就是根据进给速度的要求,在一段零件轮廓的起点和终点之间,计算出若干个中间点的坐标值;7)简述刀具补偿功能.包括刀具长度补偿和半径补偿;作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹;8)简述一次有效G代码和模态代码的区别模态的就是只用一次,下面不用在用,可以直接写程序非模态的就不可以了,每次前面都要加上9)步进电机的工作原理：当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场;该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致;当定子的矢量磁场旋转一个角度;转子也随着该磁场转一个角度;每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步;它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比;改变绕组通电的顺序,电机就会反转;所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动10)逐点比较法的插补原理是什么：被控制对象在数控装置的控制下,按要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较,根据比较的结果决定下一步的移动方向11)滚珠丝杠消隙的方法及消隙的注意事项是什么①为双螺母垫片调隙式,改变垫片的厚度,使内外两个螺母产生轴向相对位移;②弹簧自动调整式：用弹簧使两螺母间产生轴向位移;③为齿差调隙式,通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙;④为螺纹调隙式,转动调整螺母1,使螺母2产生轴向位移;12)数控系统对伺服电动机有哪些要求1控制性能高,有控制电压信号时,电动机在转向和转速上应能做出正确的反应,控制电压信号消失时,电动机应能立即可靠停转,即无“自转”现象；2动态响应快,电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化,反应灵敏,启动转矩大；3机械特性和调节特性线性度好,调速范围大；4控制功率小,空载启动电压低;13)数控系统检测装置的性能指标及要求是什么答：1性能指标：数控机床检测装置的分辨率一般为~m,测量精度为士~m,能满足机床工作台以1~10m/min的速度运行;不同类型机床对于检测装置的的精度和速度要求是不同的,一般地,对于大型机床一满足速度为主,中小型机床和高精度机床以满足精度为主;2检测装置的要求有：准确性好,满足精度要求,工作可靠,能长期保持精度；满足快速,精确和机床工作行程的要求；14)为什么要对工件廓形进行拟合由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补,所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时,都先要对工件廓形曲线进行拟合,代替原来的轮廓曲线,然后才能使用数控机床的G功能加工出所需的廓形曲线15)数控机床对导轨有什么要求高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性16)某数控机床采用滚动导轨,由伺股电动机通过一对齿轮带动滚珠丝杠驱动工作台移动,其脉冲当量为,现CNC发出正向指令脉冲,工作台移动了100mm后,电动机又接到同样数量反向指令脉冲,而工作台反向只移动了,未能复位到原点;试分析该系统有何问题应采取什么措施以提高定位精度;答：齿轮有间隙,修改参数进行反向间隙补偿;17)试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则;1伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°;则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标;2大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向;3围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向18)加减速控制的目的是什么,有哪些实现方法为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡,必须对送到伺服驱动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速控制;加减速有：线性加减速,指数加减速和sin加减速;19)B功能刀具补偿与C功能刀具补偿的特点和区别由于刀具有一定的半径,在加工外轮廓时,刀具中心偏移零件的外轮廓一个刀具半径,在加工内轮廓时,刀具中心偏移零件的内轮廓一个刀具半径；B功能刀具半径补偿只能计算出直线或圆弧终点的刀具中心值,而对于两个程序段之间在刀补后出现的一些特殊情况没有给予考虑;它的工作流程通常是读一段;算一段,再走一段的控制方法；C功能刀具补偿改进了B功能刀具补偿的缺陷,它可以实现直线或圆弧的过度,直接求出刀具中心的轨迹焦点20)什么是前加减速,什么是后加减速,各有何优缺点把加减速控制放在插补之前进行的,称为前加减速控制;优点是：仅对合成速度有影响,不影响实际插补输出的位置精度;缺点是：需根据实际刀具位置和程序段终点之间的距离来确定减速点,计算工作量大;把加减速控制放在插补之后分别对各坐标轴进行的,称为后加减速控制;优点是：不需要专门预先确定减速点,而是在插补输出为零时开始减速,通过一定的时间延时逐渐靠近程序终点;缺点是：由于是对各坐标分别进行控制,所以在加减速控制实际的各运动轴合成位置可能不准确;但这种影响只存在于加速或减速过程中;21)数控装置的功能有哪些控制功能；准备功能G功能；插补功能和固定循环功能；进给功能；主轴功能；辅助功能M功能；刀具管理功能；补偿功能；人机对话功能；自诊断功能；通讯功能22)多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么各有什么特点答：1、共享总线结构：分为带CPU的主模块和不带CPU的从模块,共享系统的标准总线;由于有多个模块共享总线,容易引起冲突,使数据传输效率降低,总线一旦出现故障会影响整个CNC装置的性能;但结构简单、系统配置灵活,实现容易;2、共享存储器结构：各个主模块都有权控制使用系统存储器,引起冲突的可能较小,数据传输效率高,结构不复杂23)以处理程序段G01 X30 Y40 F100为例说明CNC系统中数据转换过程;答：该程序段在CNC中的处理过程为：1零件程序的输入：通过CNC面板或通讯接口将程序输入到零件程序存储器内；2零件程序的预处理：1编辑一段程序,按标准格式存放在BS缓冲区；2译码,识别程序段中的各种具体功能指令及坐标尺寸字,进行“十翻二”,以一定的格式存放在指定的内存区,即缓冲器DS；3刀具补偿处理,将处理结果放入刀具处理缓冲器CS中,本程序段没有刀具补偿,跳过此程序处理；4速度预处理,根据插补方式不同基准脉冲法、数据采样法计算得到相应的速度,存入工作缓冲器AS;3插补：从工作寄存器AS中读取坐标值送入输出寄存器OS中,进行插补运算,其结果送入伺服系统予以执行24)数控系统软件主要完成哪些功能答：1、数据输入处理：输入、译码、数据处理；2、插补运算；3、速度控制；4、系统管理诊断；25)中断型结构模式的结构特点中断型结构模式是将除了初始化程序之外,整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中,然后由中断管理系统由硬件和软件组成对各级中断服务程序实施调度管理;实时性好;由于中断级别较多,强实时性任务可安排在优先级较高的中断服务程序中;模块间的关系复杂,耦合度大,不利于对系统的维护和扩充;26)简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点;答：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;27)光栅尺有哪些部件组成,莫尔条纹的作用;答：由光源、长光栅、短光栅、光电元件等组成;1、光栅移动一个栅距时,莫尔条纹就相应准确的移动一个节距,两者一一对应；2、莫尔条纹具有放大机构的作用；3、莫尔条纹具有平均效应;28)试讨论利用光栅的摩尔条纹特点如何来检测机床移动部件的位移、移动方向和移动的速度按摩尔条纹特点,可在摩尔条纹移动方向上开设四个窗口P1、P2、P3和P4,切使得它们两两相距1/4摩尔条纹宽度,可以从四个观察窗口得到如下结论：1机床移动部件的位移检测：标尺光栅装在机床移动部件工作台上,赶上读数头装在床身上,当标尺光栅移动一个栅距时,摩尔条纹也移动一个摩尔条纹宽度;即透过任一窗口的光强度变化一个周期;所以可观察窗口透过的光强变化的周期数来确定标尺光栅移动了几个栅距,从而测得机床工作台的位移;2确定移动部件的方向：从P1、P2、P3和P4四个窗口可得到在相位上依次超前或滞后1/4周期的近似余弦函数的光强度变化过程;当标尺光栅沿一个方向移动时,可得到四个光强信号,P1滞后P2π/2,P2滞后P3π/2, P3滞后P4π/2,则摩尔条纹反向移动时四个光强变化为P1超前P2π/2,P2超前P3π/2, P3超前P4π/2,我们就可断定标尺光标沿反向移动;即按四个观察窗口得到光强度变化的相互超前或滞后关系来确定机床移动部件的移动方向;3确定移动的速度：根据摩尔条纹的特点,标尺光栅的移动位移与摩尔条纹位移成正比,因此标尺光栅的移动速度与摩尔条纹的移动速度一致,也与观察窗口的光强度变化频率向对应;根据透过观察窗口的光强度变化的频率来确定标尺光栅的移动速度,即得到机床移动部件的移动速度;29)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,滚珠丝杆的导程是4mm,则该进给系统的脉冲当量是多少解：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=360°/m·K·z= 360°/3X2X40=°.（3）脉冲当量δ=α·i·t/360°=°360°=.30)绘制全闭环数控机床的结构框图,并简述其工作原理；要求从数据输入开始,到工作台输出结束数控机床闭环进给系统的一般结构上图,这是一个双闭环系统,内环为速度环,外环为位置环;速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成;速度控制单元是一个独立的单元部件,它是用来控制电机转速的,是速度控制系统的核心;速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等;位置环是由CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组成31)旋转变压器的工作原理；旋转变压器根据互感原理工作的,它的结构设计保证了定子与转子之间的空气隙内的磁通分布呈正弦规律;当定子绕组上加交流激磁电压时,通过互感在转子绕组中产生感应电动势,其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线在空间的相对位置θ角;32)试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成,它们分别的作用如何伺服系统常用的驱动元件是什么由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成;它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号,由伺服驱动电路作转换和放大后,经伺服驱动装置直流、交流伺服电机,功率步进电机,电液脉冲马达等和机械传动机构,驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动;伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机;33)数控机床的机械结构包含那些,在机械结构方面有哪些主要特点答：有：床身、立柱、导轨、主轴部件、进给系统、工作台、刀库和刀架、辅助装置等;支撑件的高刚度化；传动机构的简约化：传动元件精密化：辅助操作自动化34)机床加工时可能产生的振动有那些如何提高机床的抗振性能答：有两种：强迫振动和自激振动;提高抗振性能的措施有：1基础件内充填泥芯、混凝土等阻尼材料；2表面采用阻尼涂层；3采用聚合物等新材料制造基础件；4充分利用结合面之间的阻尼;35)主传动的常见形式有哪些,各种传动形式的分别适用于什么场合答：主传动形式有：变速齿轮传动、皮带轮传动、调速电机直接驱动;变速齿轮传动：1、降速增扭；2、变速,扩大调速范围;满足机床转矩功率特性;皮带轮传动：适用于低扭矩特性要求的主轴,调速范围比受电机调速范围约束;调速电机直接驱动：电机与主轴直联,结果紧凑,传动效率高;但主轴扭矩特性完全取决于电机特性,应用受到限制;但主轴性能提高以后,这种驱动形式可能被广泛使用36)直线导轨的特点是什么1具有自调整能力,安装基面许用误差大；2制造精度高；3可高速运行,运行速度可大于60m/min；4能长时间保持高精度；5可预加负载,提高刚度;37)简述同步带传动的优缺点；1传动效率高,可达98%以上；2无滑动,传动比准确；3传动平稳,噪声小； 4使用范围较广,速度可达50m／s,速比可达10左右,传递功率由几瓦至数千瓦；5维修保养方便,不需要润滑；6安装时中心距要求严格,带与带轮制造工艺较复杂,成本高;38)试分别论述开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统的实现方式和特点;开环控制方式通常是以步进电机或电液伺服马达为驱动元件,输入的数据经过数控系统的运算分配指令脉冲,每一个脉冲送给环形分配器驱动步进电机或电液伺服马达,使其转动一个角度带动传动机构,从而使被控制对象移动;这种方式对实际传动机构的动作完成与否不进行检查,驱动控制指令发出后不反馈会数控系统,这种控制方式容易掌握,调试方便,维修简单,但精度不高在数控设备的运动部件上装有测量元件,将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统,伺服系统将指令位置,速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制指令,如果测量元件装在机械传动链末端部件上,如机床工作台上,则该系统为全闭环系统,或闭环系统,这种控制方式精度高,速度快,但维修和调试较困难如果测量元件装在机械传动链的中间部件上,如滚珠丝杠上,则该系统为半闭环系统,这种控制方式的精度比闭环的低简述数控加工工序的划分原则;工序集中原则和工序分散原则工序集中原则;指每道工序包括尽可能多的加工内容,从而使工序的总数减少工序分散原则;工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少试说明基准脉冲插补法和数据采样法的特点基准脉冲插补法在插补计算过程中不断地向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲,驱动各坐标轴进给电动机的运动;实现方法比较简单,既可以用硬件来实现,也可以用软件来实现;数据采样插补法采用软件插补法,其输出的插补结果不是脉冲,而是数据;数控系统定时地对位置检测进行采样,采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较以后,得到位置偏差,经伺服驱动控制伺服电动机39) 数控机床对进给伺服系统的要求有哪些①进给速度范围要大,能满足低速切削和高速切削的需要； ②位移精度要高； ③跟随误差要小,即响应速度要快； ④工作稳定性要好,具有抗干扰能力,运行平稳,加工精度较高40) 步进电机的主要性能指标有哪些试比较驱动步进电机的三种功率放大器特点; 主要性能指标：步距角、静态步距误差、输出扭矩、最高启动、停止脉冲频率、连续运行的最高工作频率、步进运行和低频振荡等;单电压功率放大电路：功耗大,一般只用于小功率步进电机驱动；双电压功率放大电路：采用高、低电压两种供电电源以降低能耗,高频工作时有较大的转动力,多用于中、大功率步进电机驱动；斩波恒流功放电路：利用斩波方法使电流恒定在额定值附近,不需外接电阻来限流和减少时间常数；能耗小,电源效率高；能提高高频工作频率,是目前使用最普及的一种驱动电路; 41) 试推导出逐点比较法插补第二象限逆圆时的偏差函数递推公式,并画出插补程序流程图)0(12)0(12,,1,1,<++−−←≥+-−−←++F x F F F y F F j i j i j i j i此图仅供参考,需要根据题目修改42) 数控机床的主传动系统有哪几种传动方式各有何特点有如下四种方式：43) 1带有变速齿轮的主传动,通过少数几对齿轮降速,增大输出扭矩,可以满足主轴低速时有足够的扭矩输出;44) 2通过带传动的主传动,与主轴通过形带或同步齿形带传动,不用齿轮传动,可避免振动和噪声;45) 3用两个电动机分别驱动主轴,高速时,通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时,另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转;46) 4内装电动机主轴传动结构,简化结构,提高刚度;47) 若加工第一象限直线OE,起点为O0,0,终点为E7,4,设累加器为3位,试按DDA 法进行插补计算,并绘出插补轨迹图;48) 根据下面的框图原理推导指数加减速控制算法;49) 开环进给系统中,如何补偿机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差其中机械补偿方法：传动间隙的补偿有偏心轴套调整、轴向垫片调整、双片薄齿轮调整等滚。
数控技术答大作业(复习资料
《数控技术》大作业复习一、回顾作业3月25日《数控技术》数控技术作业一、简答题:1.数控铣削的主要加工对象是什么?答、数控铣削的主要加工对象有以下几类:1)平面类零件2)变斜角类零件3)曲面类零件4)复杂零件5)高精度零件6) 一致性要求好的零件2.加工中心的主要加工对象是什么?答、加工中心的主要加工对象有以下几类:1)既有平面又有孔系的零件:2)结构形状复杂，普通机床难加工的零件3)外表不规则的异型零件4)周期性投产的零件5)加工精度要求高的中小批量零件6)新产品试制中的零件3.数控铣削和加工中心加工工艺主婴包括哪些内容?答、数控铣削和加工中心加工工艺主要包括如下内容:1)分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。
2)确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
3)加工工序的设计，如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、工步划分。
刀具选择和确定切削用量等。
4)数控加工程序的调整，如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿及确定加工路线等.4.为什么要进行刀具补偿?答、刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿。
如果不进行长度补偿，我们在编程时就必须考虑刀具的实际长度和各把刀具的不同长度，这样就非常不方便，而刀具长度补偿功能它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定的值增加或减少一个偏置量。
这使得在程序编制中，可以不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸，方便和简化了编程。
另外，在编程时是以刀位点进行编程，而刀位点与刀刃切削点间有一个半径的偏差，如果不进行刀具半径补偿，我们就必须增求出刀具刀位点的运动轨迹，这样编程也非常不方便。
当进行了半径补偿，可不必求出刀具刀位点的运动轨迹，只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，就可加工出零件的轮廓曲线，使编程工作简化。
5.什么是固定循环指令?答、固定循环指令，主要用于孔加工，包括钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等.使用固定循环指令，一个程序段可以完成一个孔的全部动作(钻孔进给、退刀、孔底暂停等)，达到简化程序、减少偏程工作量的目的。
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一、填空题（每空1分）1.目前第四代计算机采用元件为_大规模集成电路___。
2.数字控制是用_数字化信息_______对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。
3.数控机床上有一个点，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。
该点称为机床参考点_。
4.数控机床中的标准坐标系采用右手定则的笛卡尔坐标系，并规定远离刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
5.按照机床的运动方式分类，可分成点位控制系统、点位直线控制系统、_轮廓控制_____系统。
6.数控编程描述的是刀具_刀位点____的运动轨迹，加工时也是按其来对刀。
7.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具的___位置补偿_______和___刀尖圆弧半径_____补偿功能。
8.___走刀路线______是指数控加工过程中刀具相对与被加工工件运动的轨迹和方向。
换刀点是数控程序中指定用于换刀的位置点，其位置应避免与__工件_______、________夹具_____和________机床______干涉。
9.数控加工工艺文件主要包括___数据编程任务书________、____数据加工工件安装和原点设定卡片_______、__数据加工工序卡片_____、__数据加工走刀路线图_____等9.孔加工的固定循环指令中，在返回动作时，用G98指定刀具返回___初始______平面；用G99指定刀具返回______参考_______平面。
10.为了提高加工效率，进刀时，切削开始点的确定以尽量接近工件、不碰撞工件为原则。
11.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具___长度偏置______和___半径______补偿功能。
12.数控铣床进行刀具长度补偿时，刀具需沿_______Z轴_______方向多移动一个补偿距离，则采用G43；反之，采用G44。
13.在数控编程时，使用M30 指令后，就表示程序结束并返回到零件程序头。
14.加工中心自动换刀装置的刀库主要有____鼓（盘）式________、_____链式______两种形式。
15.刀库中刀具的选刀方式有顺序选刀和任意选刀两种。
16.刀库中刀具与主轴上刀具的交换有两种方式：刀库与主轴相对运动直接换刀和用机械手换刀。
17.除_____换刀程序______外，加工中心的编程方法和普通数控铣床相同。
18.数控机床中，刀具（或机床的运动部件）的最小位移量是一个_____脉冲当量______。
19.当前数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是逐点比较法插补和数字积分法插补。
20.在轮廓曲线的始终点之间按一定的算法进行数据点的密化，从而给出各坐标轴方向上的运动脉冲指令的过程叫做插补。
21.常用的曲线轮廓的插补方法有基准脉冲插补和数据采样法等。
22.开环控制数控机床主要采用步进电动机进行驱动，而半闭环和闭环控制数控机床主要采用电气伺服系统进行驱动。
23.为了保证控制的连续性和各任务执行的时序配合要求，CNC系统的任务必须采用并行处理，而不能逐一处理。
24.在CNC系统控制软件的结构上，将主要完成插补计算、伺服控制和机床逻辑控制等信息的实时中断服务程序与另一部分主要完成程序的输入、译码、数据处理及管理调度的程序，二者共同完成数控的全部功能的软件称为___前后台型软件结构________；而将在软件中除了初始化程序以外，各种功能程序均被安排成优先级别不同的中断服务程序称为____中断型软件结构____。
25.目前CNC系统控制软件基本上有两种常用的典型结构，即____前后台型软件结构______和___中断型软件结构_____。
26.多处理器结构的CNC系统中两个或两个以上CPU构成的处理部件之间有两种结构形式：一种相关性强，有集中的操作系统，共享资源，称为紧耦合；一种具有相对独立性或相关性弱，有多重操作系统有效地实现并行处理，称为___松耦合__。
27.多处理器结构的CNC系统按结构不同可分为共享总线结构__、_共享存储器结构。
28.实现控制系统的模块化设计的必要条件是_______总线标准化___，而模块化设计工作可归结为__功能模块_____的选用。
29.开环控制系统中，多采用步进电动机作为伺服电机29．提高步进伺服系统精度的措施从控制方法上讲主要有：____传动间隙补偿______、__ ___螺距误差补偿______、___细分线路_____。
30.按反馈比较控制方式分，伺服系统可以分成数字-脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统、幅值比较伺服系统和全数字控制伺服系统四种。
31.32.数控机床用PLC按结构形式可分为内装型PLC 、独立型PLC。
33.对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做_______步距角_______，电机的转速则正比于输入脉冲的_____频率_________。
34.脉冲比较伺服系统应用于半闭环系统中，多采用__旋转变压器____作为检测元件；应用于闭环系统中，多采用__长光栅__作为检测元件。
35.莫尔条纹具有放大信号、均化误差和测量位移的作用。
36.直线感应同步器由定尺绕组、滑尺绕组组成，两种绕组相位差1/4节距。
37.光栅依不同制造方法有反射和透射两种。
38.开放式CNC系统的四大特征是可互操作性____、____可移植性__、 ___可缩放性__、___可相互替代性____二、选择题（每题1分）1.世界上第一台数控机床是( C )年美国研制出来的。
A、1930B、1947C、1952D、19582.“CNC”的含义是（ B ）。
A、数字控制B、计算机数字控制C、网络控制3.数控机床的输入介质是指（ C ）A、光电阅读机B、穿孔机C、穿孔带、磁带和软磁盘D、零件图纸和加工程序单4.数控机床的核心是（ B ）。
A、伺服系统B、数控系统C、反馈系统D、传动系统5.数控编程时，应首先设定（ D ）。
A、机床原点B、固定参考点C、机床坐标系D、工件坐标系6.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7.数控机床的旋转轴之一B轴是绕（ B ）直线轴旋转的轴。
A、X轴B、Y轴C、Z轴D、W轴8.数控机床在确定坐标系时，考虑刀具与工件之间运动关系，采用（ A ）A、假设刀具运动，工件静止B、假设工件运动，刀具静止C、看具体情况而定D、假设刀具、工件都不动9.下列机床中，属于点位数控机床的是（ A ）A、数控钻床B、数控铣床C、数控磨床D、数控车床10.数控机床主轴以800转/分转速正转时，其指令应是（ A ）。
A、M03 S800B、M04 S800C、M05 S80011.数控机床需要暂停2秒种时，其指令应是（C ）。
A、M03 X2.0B、M04 X2.0C、M05 X2.012.G02 X20. Y20. R-10. F100；所加工的一般是（ C ）。
A、整圆B、夹角≤180°的圆弧C、180°〈夹角〈360°的圆弧13.某加工程序中的一个程序段为：N006 G91 G18 G94 G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F100；该程序段的错误在于（ B ）。
A、不应使用G91B、不应使用G18C、不应使用G94D、不应使用G0214.用Φ8的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.2，则粗加工刀具补偿量为（ D ）。
A、7.8B、8.2C、3.8D、4.215.执行下列程序后，工件上表面Z=0，镗孔深度是（ C ）。
G90 G43 G01 Z-50 H02 F100 （H02补偿值2.00mm）A、48mmB、52mmC、50mm16.设H01= 6mm，则G91 G43 G01 Z-15 H01 F100执行后，实际移动量为（ A ）mm。
A．9 B. 21 C. 1517.数控加工中心的固定循环功能适用于（C ）。
A．曲面形状加工 B. 平面形状加工 C. 孔系加工18.各几何元素间的联结点称为（A ）。
A．基点 B.节点 C. 交点19.程序中指定了（A ）时，刀具半径补偿撤销。
A．G40 B. G41 C. G4220.执行下列程序后，累计暂停进给时间是（ A ）秒。
N10 G91 G00 X120.0 Y80.0;N20 G43 Z-32.0 H01;N30 G01 Z-21.0 F120;N40 G04 P1000;N50 G00 Z21.0;N60 X30.0 Y-50.0;N70 G01 Z-41.0 F120;N80 G04 X2.0;N90 G49 G00 Z55.0;N100 M02A．3 B. 2 C. 1002 D. 1.00221.车床上，刀尖圆弧只有在加工（C ）时才产生加工误差。
A．端面 B. 圆柱 C. 圆弧22.G00指令与下列的（ C ）指令不是同一组的。
A．G01 B. G02、G03 C. G0423.数控车床中转速功能字S可指定（D ）。
A．mm/r B. r/mm C. mm/min D. r/min24.刀具半径右补偿方向的规定是（ D ）。
A、沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧B、沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧C、沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧D、沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧25.数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为（ B ）。
A、刀具位置补偿B、刀具半径补偿C、刀具长度补偿26.加工中心与数控铣床的主要区别是（D ）。
A．数控系统复杂程度不同 B. 机床精度不同C. 结构不同D. 有无自动换刀系统27.数控铣床的默认加工平面是（ A ）。
A、XY平面B、XZ平面C、YZ平面28.用逐点比较插补法对第一象限逆时针圆弧进行插补时，若判别函数F>0,则插补的下一步应沿（ c ）A、＋XB、＋YC、－XD、－Y29.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低级别的应是（ A ）。
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30.数控机床要求在（C ）进给运动时不爬行，有高的灵敏度。
A、停止B、高速C、低速D、匀速31.对于一个设计合理，制造良好的闭环控制系统的数控机床，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、驱动装置的精度32.脉冲当量是指（ A ）。
A、每发出一个脉冲当量，车床相应移动部件产生的位移量B、每发出一个脉冲当量，伺服电机转过的角度C、进给速度的大小D、每发出一个脉冲当量，相应丝杠产生转角的大小33.（ A ）主要用于经济型数控机床的进给驱动。