5.用有关的循环加工指令（或简单指令）编程加工如图所示零件的孔系，程序原点选与机床原点重合，所有孔均为的钻削加工。
答案是：解：N01 G92 X0 Y0 Z0
N02 S300 M03 M07
N03 G99 G81 X30 Y-60 Z-43 R-27 F20 -1孔
N04 G98 Y-80 2孔
N05 G99 G81 X50 Y-60 Z-43 R-27 F20 3孔
N06 G98 Y-60 4孔
N07 G99 G81 X70 Y-60 Z-43 R-27 F20 5孔
N08 G98 Y-80 6孔
N09 G99 G81 X90 Y-60 Z-43 R-27 F20 7孔
N10 G98 Y-60 8孔
N11 G99 G81 X110 Y-60 Z-43 R-27 F20 9孔
N12 G98 Y-80 10孔
N13 G00 X0 Y0 Z0 M05 M09
N14 M02
4.编写车削加工程序，加工ABCDEFG部位的外轮廓，直径设定。加工尺寸如图，其它参数合理自定。各程序段要求注释。
答案是：
解:N01 G92 X120 Z90
N02 S300 M03
N03 G90 G00 X30 Z-2 _A
N04 G01 Z-15 F20 _B
N05 G03 X60 Z-41 R30 -C
N06 G01 Z-56 -D
N07 X80 Z-86 -E
N08 Z-101 -F
N09 G02 X114 Z-131 R35 -G
N10 G00 X120 Z90 M02
3.某CNC机床采用丝杆螺母副驱动工作台的直线进给运动，丝杆与电机直接相连，丝杆导程为10mm，步进电机每转400步，工作台的最高进给速度为2.4m/min，求：
1)系统的脉冲当量δ 2)最高速进给时的进给脉冲频率。
答案是：解：步进电机每转400步，即步距角为：
（1）系统的脉冲当量为：
（2）设工作台最高进给速度V时步进电机的转速为n转每分钟，对应的进给脉冲频率为f. 则:
2. 用数字积分（DDA）插补法对图示直线进行插补运算，并在图中画出插补轨迹。
答案是：
解：总步数为4＋3＝7步
JVX（Xe） JRX X溢出 JVY（Ye） JRY Y溢出 终点计数器
100 0 011 000 000
100 100 011 011 001
100 000 1 011 110 010
100 100 011 001 1 011
100 000 1 011 100 100
100 100 011 111 101
100 000 1 011 010 1 110
100 100 011 101 111
100 000 1 011 000 1 000
1.欲用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（，），其值为＝5，＝6，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。
答案是：解：由于待插补直线的起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（5，6），采用总步数终点判别方法，总步数。
从坐标原点开始插补，故此时偏差，加工过程的运算节拍如下表所示：
序号 工作节拍
第1拍：偏差判别 第2拍：坐标进给 第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别
1 +X
2 +Y
3 +Y
4 +X
5 +Y
6 +X
7 +Y
8 +X
9 +Y
10 +X
11 +Y
插补轨迹如下图所示：
6、数控机床对导轨有什么要求?
答案是：(1) 在工作及空载时有足够的导向精度；
(2) 具有良好的摩擦磨损特性和低速运动平稳性，无爬行现象；
(3) 具有足够的刚度；
(4) 结构简单、工艺性好。
5.数控系统由哪几个基本组成部分？各部分的基本功能是什么？
答案是：在工作及空载时有足够的导向精度
4.数据采样插补的原理是什么？试对其插补精度进行分析？
答案是：4.答：
数控系统一般由输入／输出装置、数控装置、驱动控制装置、机床电器逻辑控制装置四部分组成，机床本体为被控对象。
输入装置将数控加工程序等各种信息输入数控装置，输入内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。
数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。
驱动控制装置位于数控装置和机床之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴驱动装置，进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件(如：机床移动部件和主轴头等)
机床电器逻辑控制装置也位于数控装置和机床之间，接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能，换刀功能，工件装夹功能，冷却、液压、气动、润滑系统控制功能及其它机床辅助功能。其形式可以是继电器控制线路或可编程序控制器（PLC）。
3.简述数控开环、半闭环、闭环系统的区别。
答案是：2.答：
开环伺服系统即无位置反馈的系统，其驱动元件主要是功率步进电机，其实质是数字脉冲到角度位移的变换，它不用位置检测元件实现定位，而是靠驱动装置本身，转过的角度正比于指令脉冲的个数，速度由进给脉冲的频率决定。
开环系统的结构简答，易于控制，但精度差，低速不平稳，高速扭矩小。一般用于轻载负载变化不大或经济型数控机床上；
闭环伺服系统是误差控制随动系统，该装置测出实际位移量或实际所处位置，并将测量值反馈给CNC装置，与指令进行比较，求得误差，构成闭环位置控制。
闭环伺服系统是反馈控制，测量装置精度很高，系统传动链的误差，环内各元件的误差以及运动中造成的误差可以得到补偿，大大提高了跟随精度和定位精度。
半闭环系统指位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换，即坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，在环外的传动误差没有得到系统的补偿，因而这种伺服系统的精度低于闭环系统。
2.简述数控系统的插补概念。
答案是：. 答：
机床数控系统的核心技术是插补技术。在数控加工中，数控系统要解决控制刀具与工件运动轨迹的问题。在所需的路径或轮廓上的两个已知点间，根据某一数学函数确定其中多个中间点位置坐标值的运动过程称为插补。数控系统根据这些坐标值控制刀具或工件的运动，实现数控加工。插补的实质是根据有限的信息完成“数据密化”的工作。
四、简答题
1.试述脉冲增量法和数据采样法在插补方法上的区别。
答案是：答：
按插补算法不同，有多种不同复杂程度的插补处理。一般按照插补结果，插补算法被分为脉冲增量插补法和数字采样插补法两大类。前者的插补结果是分配给各个轴的进给脉冲序列；后者的插补结果是分配给各个轴的插补数据序列。
28、直流主轴电机控制系统中，通过调整电动机电枢的端电压 来进行恒 调速，通过改变电动机定子磁场进行恒 调速。
答案是：答：转矩；功率
27、一台五相十拍运行的步进电动机，转子齿数为，在A相绕组中测得电流频率为600Hz，则该电动机的步距角为 ， 转速为 。
答案是：答： 0.75度 ； 75r/min
26、对数控机床机械结构提出了以下几方面更高的要求： 、 、 和提高进给运动的动态性能和定位精度。
答案是：答：高刚度；高抗振性；减少机床热变形
25、系统的可靠性是指系统在 条件下和 时间内完成规定功能的能力。
答案是：答： 规 定 ；规 定
24、数控机床精度的主要检测项目包括： 、 以及 等项目。
答案是：答：几何精度；定位精度；工作精度
23、步进电动机的驱动电源主要有三种类型 、和 。
答案是：答：：高低压双电源型；恒流斩波型和调节器频调压型
22、CNC 系统中的微机部分，主要由 、 和 组成。
答案是：答:微处理器 (CPU);内部存储器 (RAM 和 ROM) ; I/O 接口电路
21、滚动导轨根据滚动体的种类可分为 、 和 三种结构形式。
答案是：答：滚珠导轨；滚柱导轨； 滚针导轨
20、伺服系统包括 和 两大部分。
答案是：答：驱动装置；执行机构
19、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是 ， FMS的含义是 ， 的含义是计算机集成制造系统。
答案是：答： 计算机控制数控机床 ；柔性制造系统 ； CIMS
18.数控机床按伺服系统的控制方式可分为
答案是：答：开环数控机床 半闭环数控机床 闭环数控机床 。
17.改变 ，不改变加工程序，就可以实现同一轮廓的粗、精铣加工。
答案是：答： 刀具半径补偿值的大小
16.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
答案是：答：多微处理机 ；单微处理机
15.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。
答案是：答：数字化信号（或数字化代码）
14.数控机床的脉冲当量是指
答案是：答： 每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量。
13.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
答案是：答： +y ； F=F-2y+1
12.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：
答案是：答：A－AB－B－BC－C－CA－A（或者A－AC－C－CB－B－BA－A）
11.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
答案是：答：位置；速度
10.步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即 和
答案是：答： 丢步；越步
9.CNC系统软件必须完成 和 两大任务。
答案是：答：管理 ；控制
8.数控机床一般由 、 、 、 和 五个部分组成。
答案是：答:控制介质;数控装置;伺服系统;测量装置;机械本体
7.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，即JE＝ 。在插补过程中，每进给一步，计数器JE减1,当JE＝ 时，到达终点，停止插补。
答案是：答： 13 ；0
7.数控机床上采用的导轨主要有 、 、 三种形式。
答案是：答：静压导轨；滚动导轨；滚动导轨
6.JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于 固定， 移动。
答案是：答： 工件 ；刀具
5.刀具在机床上的位置是由 的位置来表示的。
答案是：答; 刀位点
4.直流伺服电动机的控制特性是指其速度随 变化的特性，而其机械特性是指其速度随 变化的特性。
答案是：答：电压；负载转矩
3.对刀操作就是 和 之间关系的操作。
答案是：答：确定工件坐标系；机床坐标系；机床坐标系
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。
答案是：答：数据点的密化（或数据密化）
三、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。
答案是：答：刀具与工件
5、( ) 数控机床适于单件、小批生产形状复杂的工件，不适合大批量加工。
答案是：答×
4．( ) 数控机床伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
答案是：答×
3、( ) 加工端面或直径变化较大的工件时，若数控车床的主轴可伺服（即能无级变速） ，通常采用恒转速车削。
答案是：答×
2、( ) 数控车床加工中，若刀具需移动一个准确的尺寸，则这个尺寸的正确性是依靠进给伺服系统来保证的。
答案是：答√
二、判断题
1、( ) 如果在数控车床上车削螺纹，该数控车床必须有主轴脉冲编码器，并处于工作状态。
答案是：答√
10、通常数控系统除了直线插补外，还有（ ）。
A 正弦插补 B 圆弧插补 C 抛物线插补 D 多义线插补
答案是：答B
9． 数控系统所规定的最小设定单位就是（ ）。
A 数控机床的运动精度 B 机床的加工精度 C 脉冲当量 D 数控机床的传动精度
答案是：答C
8、FANUC 0i系列数控系统操作面板上用来显示图形的功能键为（ ）。
A PRGRM B OPR/ALARM C AUX/GRAPH D OFFSET
答案是：答C
7、所谓开环的数控伺服系统是指只有( )
A．测量实际位置输出的反馈通道 B．从指令位置输入到位置输出的前向通道
C．开放的数控指令 D．位置检测元件
答案是：答B
6、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( )
A．0.1mm B．1mm
答案是：答C
5、步进电动机多相通电可以( )
A．减小步距角 B．增大步距角 C．提高电动机转速 D．往往能提高输出转矩
答案是：答A
4、半闭环控制系统的传感器装在( )
A．电机轴或丝杠轴端 B．机床工作台上 C．刀具主轴上 D．工件主轴上
答案是：答A
3、机床数控系统是一种( )
A．速度控制系统 B．电流控制系统 C．位置控制系统 D．压力控制系统
答案是：答C
2、计算机数控系统的优点不包括( )
A．利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高
B．充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能
C．数控系统功能靠硬件实现，可靠性高
D．系统性能价格比高，经济
答案是：答C
一、选择题
1、数控机床的组成部分包括( )
A．输入输出装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库
B．输入输出装置、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件
C．输入输出装置、PL
答案是：答B
4．谈谈你对现代数控机床发展趋势的看法和学习体会。
答案是：答运行高速化；加工高精化；功能复合化；控制智能化；体系开放化；驱动并联化；
交互网络化
自己谈学习体会
3．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。
答案是：答：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。
2．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？
答案是：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、P4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、P4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。
四．论述题
1．试推导下图内的脉冲当量δ与步距角α的关系式，假设已知各齿轮齿数和丝杠的导程。由于脉冲当量是规定的，步进电机一经选定后，其步距角也是一定的，试回答如何满足脉冲当量与步距角中间的关系？
答案是：脉冲当量δ与步距角α的关系式为：
可通过配算齿轮降速比来满足它们中间的关系
若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，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。
答案是：
1．解： 将Xe ＝7及Ye ＝4化成二进制数Xe ＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy中，选寄存器容量为三位，则累加次数m＝23＝8。插补运算过程如下表所示，插补轨迹见图3-24
3．简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。
答案是：3．采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用； 焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构；钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。
2．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？
答案是：2．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。
二．简答题
1．何谓二轴半坐标数控机床？
答案是：1．二轴半坐标数控机床在结构上有三个坐标，可同时控制两个坐标，而第三个坐标作等间距运动。主要用于三轴以上控制的机床，其中两个轴互为联动，而另一个轴作周期进给，如在数控铣床上用球头铣刀采用行切法加工三维空间曲面。
8．刀具半径补偿是指 。
左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为 和 。
答案是：答：硬件逻辑电路，执行软件程序，直线插补, 二次圆，抛物线等
7．插补器就实现的方法而言，可用 或 ；按其实现的功能来分类，它可分为 、 、 等类型。
答案是：答：以数字量编程实现机械或其他设备自动工作，用计算机通过数字信息来自动控制机床，加工精度高，生产效率高，减轻工人劳动强度，改善了劳动条件，有利于生产管理，有利于向高级计算机控制和管理方面发展。
6．数控技术是 的技术；计算机数控（CNC）是指 ；数控机床具有 、 、 、 、 等优点。
答案是：答：排屑条件，受力状态
5．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其 和 。提高机床的静刚度。
答案是：答：数控机床能实现的最小位移量，0.0001～0.01mm
4．数控机床的最小设定单位是 ，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为 ，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。
答案是：答：连续无级可调，直流或交流调速主轴电机
3．为了保证数控机床总是能在最有利的切削速度下进行加工，或实现桓速切削的功能，数控机床的主轴转速通常在其调速范围内 。因此，现代数控机床常采用
答案是：答：开环，步进电机每步的转角
2．按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。
功率步进电机一般用于普通机床的数控改造，以及对精度要求较低的场合等 系统。步进电机的步距角是指
答案是：答：专用机床；普通机床；数控机床
《数控技术与数控机床》复习题_A
一．填空题
1．数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和
的原始数据及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配
答案是：答：轮廓尺寸，进给脉冲，伺服电机
目前为：
1/1
页
首页 上页 下页 尾页