1、 第 1 页 共 12 页数控加工技术复习一、填空题：1.数控机床是用数字化代码来控制 刀具与工件 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 数据点的密化 的过程。3.对刀操作就是确定 工件坐标系 和 机床坐标系 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 电压变 化的特性，而其机械特性是指其速度随负载转距 变化的特性。5.刀具在机床上的位置是由 刀位点 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_工件_ _固定，_刀具 移动。7.数控机床上采用的导轨主要有 静压导轨 、 滚动导轨 、 贴塑导轨 等三种形
2、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 JE的初始值，即 JE 13 。在插补过程中，每进给一步，计数器 JE减 1,当 JE 0 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 放大 和 平均 两大效应。若光栅栅距为 0.01mm，两块光栅之间的夹角为 0.057，则莫尔条纹宽度约为 10mm 。10.数控机床一般由控制介质 数控系统 、 伺服系统 、测量装置和机械本体五个部分组成。11.CNC 系统软件必须完成 管理 和 控制 两大任务。12.步进电机的“失步”现象有两种表现
3、形式，即 失步 和 越步 13.刀具在机床上的位置是由 刀位点 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 循环轮流 和 中断优先 相结合。15.数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的 位置 和 速度 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： AABBBCCCAA（或者 AACCCBBBAA） 。17.对于第四象限逆圆弧来说，当 F0 时其进给方向为 +y ，偏差计算公式为 F-2y+1 。18.数控机床的脉冲当量是指 每个
4、脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量 。19.数控技术是指用 数字化信号获数字化代码 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： 多处理器 和 单处理器 结构两大类。21.改变 刀具半径补偿值大小 ，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 开环数控机床,半闭环数控机床 和 全闭环数控机床 。23数控机床的辅助动作，如刀具的选择等是由_PLC_ 进行控制的。24数控机床位置控制装置由伺服机构和_执行元件_组成。25机床的_刚度_是指机床在载荷的作用下抵抗变形的能力
5、。26根据滚动体的形状，把滚动导轨分成三类，即滚珠导轨、滚柱导轨和_滚针导轨_。27旋转变压器是根据_互感_原理工作的。28进给伺服系统的_静态_性能的优劣主要体现为跟随误差的大小。29机床的几何精度是指机床的主要运动部件及其运动轨迹的形状精度和_相对位置精度_。30高低压双电源型步进电动机驱动电源简单地说就是“高压建流，_低压定流_。第 2 页 共 12 页31加速转矩等于加速度乘以_总惯量_。32对恒速输入的数控伺服系统，当系统进入稳态后实际位置总是滞后于指令位置一个值，该值称为_跟随误差_。二、选择题：1.CNC 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
6、）A、诊断 B、插补 C、位控 D、译码2.下列正确表示机床坐标系的是（ A ）A、 X B、 XZ Y Y ZC、 Z D、 YX Y Z X3.脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度最高？ （A ）A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、0.01mm/脉冲4.设编程原点在工件的上表面，执行下列程序后，钻孔深度是（ C ） 。G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 （H01 补偿值-2.00mm）A48mm； B.52mm； C.50mm。5.一直线的起点坐标在坐标原点，终点坐标为A （x a、y a） ，刀具的坐标为P（x、y） 。用逐
7、点比较法对该直线进行插补时的偏差函数是（ B ） 。A. Fx yx aya； B. Fx ayy ax； C. F x axy ay；D. Fx a+yaxy 6. 加工中心与其他数控机床的主要区别是( A )。A.有刀库和自动换刀装置； B.机床转速高；C.机床刚性好；D.进刀速度高7. 数控机床的数控装置包括( C )。A.光电读带机和输入程序载体；B.步进电机和伺服系统C.输入、信息处理和输出单元；D.位移、速度传感器和反馈系统8. G00的指令移动速度值是（A ） 。A机床参数指定； B 数控程序指定； C 操作面板指定。9编程坐标系一般指的是（ B ）A机床坐标系； B. 工件坐标
8、系；10下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？（A ）A、位置控制 B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算 D、象限及进给方向判断11. 步进电机的转速是否通过改变电机的（ A ）而实现。A. 脉冲频率 B. 脉冲速度 C. 通电顺序。12. 程序编制中首件试切的作用是( D )。A.检验零件图样设计的正确性；B.检验零件工艺方案的正确性；C.测试数控程序的效率；第 3 页 共 12 页D.检验程序单及控制介质的正确性，综合检验所加工的零件是否符合图样要求。13. 在开环数控机床进给系统中，下列电机唯一可用的是（C ） 。A.直流伺服电机 B.交流伺服电机 C.步进电机 D.大惯
9、量电机。14. 用逐点比较法插补起点为（0，0） ，终点坐标为A （60，20）的一条直线，若当前偏差函数值为40，则刀具进给方向为（ ） 。A. +X； B. X； C. +Y； D.-Y。15.数控机床上直流电动机最常用的调速方法是（A ）A. 调压调速法； B. 调励磁磁场调速法； C. 电枢电路串电阻法； D. 电枢电路串电感法16. 用光电盘测量角位移时，为判别角位移方向，采用两套光电转换装置，使它们产生的电信号在相位上相差（ A ） 。A. 1/4周期； B. 1/2周期； C. 一周期； D. 3/4周期。17.下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？（ A ）A、位置
10、控制 B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算 D、象限及进给方向判断18. CNC 系统的中断管理主要靠（B ）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19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 B、转子齿数fzC、通电方式 D、定子绕组中的电流大小 k20CIMS 的中文含义是 (D )A计算机辅助设计 B.柔性制造系统C柔性制造单元 D.计算机集成制造系统21点位控制的数控钻床编程时( C )A不能使用指令 G00 来控制机床运动B.不能使用指令 G01 来控制机床运动C不能使用指令 G02 或 G03 来控制机床运
11、动D.不能使用指令 G04 来控制机床的运动22对于卧式数控车床的坐标系，若以工件右端面作为 Z 轴的工件坐标原点，则 Z 轴的正万向是( A)A从工件坐标原点沿床身远离工件的方向B.从工件坐标原点沿床身接近工件的方向C从工件坐标原点垂直向上的方向D.从工件坐标原点垂直向下的方向23CNC 系统的 CMOS RAM 常配备有高性能电池，其作用是( D )ARAM 正常工作所必须的供电电源B.系统上电时，保护 RAM 不被烧坏C加强 RAM 供电，提高抗干扰能力D.系统掉电时，保护 RAM 中的信息不丢失24CNC 系统采用逐点比较法对第一象限的圆弧逆时针插补运算时，若偏差函数小于零，则刀具下一
12、步的移动方向应为( C )第 4 页 共 12 页A+X 方向 B. X 方向C+Y 方向 D. Y 方向25一端固定，一端自由的丝杠支承方式适用于( A)A丝杠较短或丝杠垂直安装的场合B.位移精度要求较高的场合C刚度要求较高的场合D.精度和刚度要求都很高的场合26某数控机床的频率比为 ，静刚度为 K，阻尼比为 D，则动刚度 Kd 为(A )A 22(1)4dKDB.C 222()dD. 1KD27感应同步器采用鉴相型工作时，滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是( A)AU msint 和 UmcostB.U1sint 和 U2sint(U 1U2)C.U1sint 和 U2cost(U
13、1U2)D.Umsin 1t 和 Umcos 2t( l 2)28为了减少热变形对测量精度的影响，传感器材料的热膨胀系数应( C )A远大于机床床身材料的热膨胀系数B.远小于机床床身材料的热膨胀系数C等于或接近机床床身材料的热膨胀系数D.远离机床床身材料的热膨胀系数29光栅位移传感器信号处理时，用直接细分法进行四细分，从光电元件得到四个正弦信号，它们依次相差的角度为( B )A.45 B.90C.135 D.18030一增量式脉冲发生器，其单次脉冲的典型脉冲宽度（周期）为 5 微秒，现要求其最高允许测量转速为 4000 转分，则该脉冲发生器每转输出脉冲数为( B )A2000 B.3000C4
14、000 D.500031在脉冲比较式进给位置伺服系统的下列四个环节中，用来补偿速度控制单元死区的是(D )A可逆计数器 B.位置控制器C同步电路 D.偏差补偿寄存器32不考虑加减速过程时，对于两轴圆弧插补，各个进给轴的位置指令信号函数规律是( C )A斜坡函数 B.指数函数C正弦函数 D.双曲函数33描述步进电动机静态时电磁转矩 T 与失调角 之间关系的特性曲线称为( B)A矩频特性 B.矩角特性C最大静态转矩特性 D.连续运行特性第 5 页 共 12 页34一台三相反应式步进电动机，转子齿数 Zr=80，当采用六拍通电方式运行时，其步距角 s 为( A )A0.75 B.1.5C3 D.63
15、5加在数控机床进给伺服电动机轴上的负载有两种，它们是( D )A切削转矩和摩擦转矩 B.切削转矩和负载惯量C摩擦转矩和负载惯量 D.负载转矩和负载惯量36某交流主轴电动机，定子磁极对数 p=2，供电频率 f1=50Hz 时，同步转速为( C )A500 r/min B.750 r/minC.1500 r/min D.3000 r/min37工件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度称为(B )A尺寸精度 B.加工精度C几何精度 D.位置精度38误差的大小和方向是不规律变化的，这种误差称为( C)A平均误差 B.系统误差C随机误差 D.定位误差39在 FANUC15 数控系统中，实现插补等
16、运算功能的模块是( B)A数字伺服功能模块 B.CNC 功能模块C主轴控制功能模块 D.PLC 功能模块三、简答题：1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？2数控机床对进给伺服系统的要求有哪些?3开环、闭环和半闭环进给系统的区别是什么？各有什么特点？4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。5编程轨迹几何要素的连接关系如图所示，刀补方向为左刀补，试确定 A、B、C、D 各处的转接类型，并说明判别依据是什么？ 6. 试举出 2 种不同类型的测量线位移的传感器，并分别指出其基于什么原理来测量位移的？7.简述提高步进系统工作精度采取的主要措施。8简述对
17、数控机床主轴电动机的要求。9简述数控机床精度的主要检测项目。A B C D 加 工 方 向 第 6 页 共 12 页10数控机床一般由哪几个部分组成？各部分起什么作用？ 四、计算题：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exy 5， 6 ，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。exey2.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。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，
18、求：1）系统的脉冲当量 。2）最高速进给时的进给脉冲频率。4图示为某数控工作台 X 方向的传动系统简图， 已知电机为五相混合式步进电动机，转子的齿数 zr=100，采用五相十拍的工作方式，丝杠导程 P=6mm，齿轮的齿数Z1=25， Z2=30，请求步进电动机的步距角 S 和该工作台 X 方向的脉冲当量 X=?5.AB 是第一象限要插补的圆弧，圆弧的圆心在坐标原点 O(0 , 0)，圆弧的起点坐标为 A(4, 0)，终点坐标为 B (0, 4)，若脉冲当量为 1，用逐点比较法对该段圆弧进行逆圆插补。请完成下列问题：(1)求需要的插补循环总数；(2)按下面给定表格形式表述完成插补计算过程，同时把
19、刀具运动位置各点的坐标值求出列入；(3)画出刀具运动的轨迹。插补循环 偏差差别 进给方向 偏差计算 刀具运动位置入坐标值终点判别0123451 x 2 3 y A(4,3) 4 3 2 1 O 第 7 页 共 12 页678五、编程题：1.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。2.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。103.用刀具半径补偿的方法编写外轮廓铣削加工程序，工件形状如图所示，工件厚度 5mm。刀具路线等其它参数、坐标系合理自定。要求考
20、虑刀具半径补偿。各程序段要求注释。20 20 20 20 30 20 60 Y X O 10 10 20 退 刀 位 置 A 第 8 页 共 12 页4图示为要在数控车床上加工的零件轮廓，零件毛坯 已经粗加工，现要求只需一次精加工成形。试按照教材中所学的代码格式编写其加工程序。要求：(1)工件坐标系原点设在球心 O 点。试计算基点 A 的坐标，并以绝对坐标方式编写加工程序。(2)编程加工时不考虑刀具副后面与被切形状的干涉问题，同时要求加工时开冷却液，X 向为直径编程。(3)刀尖位置为程序的起刀点和退刀点，且要求在车完表面后按先 X 轴后 Z 轴顺序退刀 o(4)进给速度 50mm/min，主轴转速 600r/min。100R50R82520 60第 9 页 共 12 页第 10 页 共 12 页
