14/14數控技術復習題一,填空題CNC是計算機數控的縮寫。CIMS是計算機集成制造系統的縮寫。FMS是柔性制造系統的縮寫。FMC是柔性制造單元的縮寫。APT是自動編程系統的縮寫。PLC是可編程限制器的縮寫。MTBF是平均無故障工作時間的縮寫。RISC是精簡指令計算機的縮寫。數控機床又稱數字限制機床，是相對模擬限制而言的。數控機床主要由數控加工程序,輸入裝置,計算機數控系統和強電限制裝置,伺服驅動系統和位置檢測裝置,機械部分組成。數控機床按運動方式分為:點位限制數控機床,直線限制數控機床,輪廓限制數控機床等三類。數控機床按伺服系統分開環數控機床,閉環數控機床,半閉環數控機床等三類。將反饋元件安裝在伺服電機軸上或滾珠絲杠上,間接計算移動執行元件位移進行反饋的伺服系統，稱為半閉環伺服系統。按輸入方式的不同，自動編程有語言程序自動編程系統,圖形交互自動編程系統和語言自動編程系統。數控編程一般分為手工編程和自動編程兩種。自動編程是利用計算機專用軟件編制數控加工程序數控機床的運動主要是由程序限制的，打算功能和協助功能是數控程序段的基本組成部分。穿孔帶是數控機床的一種限制介質，國際上通用標準是ISO和EIA兩種，我國依據ISO標準制定了JB/T3208-1999《數控機床穿孔帶程序段格式中的打算功能G和協助功能M的代碼》。在數控機床上，為了描述機床的運動過程，確定機床的運動方向和距離，必需建立機床坐標系。用肯定值編程時，必需設定工件坐標系。工件安裝在機床上后，須確定工件坐標系原點在機床坐標系中的位置，以建立工件的加工坐標系。現代數控機床一般既可用預置寄存的方法設定加工坐標系，也可以用G54~G59方法設置加工坐標系。數控機床坐標軸中，繞Y軸旋轉的坐標軸稱為B軸。加工圓弧時，要選擇園弧所在的平面，其中G17是XY平面選擇的指令。數控機床一般具有刀具半徑補償功能，在進行半徑補償前必需用工作平面選擇指令指定補償是在哪個平面上進行。G41和G42是一組指令，它們主要用于刀具半徑補償。G96代碼為恒線速切削限制。系統執行G96指令后。S后面的數值表示切削速度。刀具長度補償又稱長度偏置。當數控裝置具有長度補償功能時，在程序編制中，就可以不必考慮刀具的實際長度。一個零件的輪廓曲線是由不同的幾何元素所組成時，各幾何元素之間的連接點稱為基點。對大多數只具有直線插補與圓弧插補功能的數控系統，常用多個微小的直線段或圓弧段去靠近一函數方程已知的曲線，靠近線段的交點為節點。在數控編程時，運用刀具半徑補償指令后，就可以按工件的輪廓尺寸進行編程，而不需依據刀具的中心線運動軌跡來編程。圓弧順逆的推斷方法是：順著垂直于圓弧平面的坐標軸負方向看，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。現代數控車床一般都具有各種不同類型的循環功能。循環功能適用于加工余量較大的零件表面。在固定循環中由G98,G99確定刀具返回時到達的平面。在返回動作中，用G98指定刀具返回到初始平面；用G99指定刀具返回參考平面。插補運算所采納的原理和方法一般可以歸納為基本脈沖插補和數據采樣插補兩大類型。在數控機床中，刀具或工件的最小位移量是機床坐標軸的一個辨別單位，稱為辨別率或脈沖當量，也叫最小設定單位，由檢測裝置辨識。一般計算機數控裝置都有直線和圓弧插補，高檔的數控裝置還有拋物線插補,螺旋線插補,極坐標插補,正弦插補,樣條插補等。逐點比較法又稱代數運算法或醉步法，早期數控機床中廣泛采納該方法。逐點比較法的四個步驟：偏差判別,進給,偏差計算和終點判別數字積分法又稱DDA法最大優點就是易于實現坐標擴展，每個坐標是一個模塊，幾個相同的模塊組合就可以實現多坐標的聯動限制。CNC裝置的數據轉換包括輸入,譯碼,刀具補償,速度處理,插補以及位置限制等幾個過程。數據處理就是依據被加工零件的圖樣，依據已經確定的加工路線和允許的誤差，刀具補償，速度以及協助功能，計算數控系統所須要輸入的數據。數據采樣插補由粗插補和精插補兩個步驟組成，一般數據采樣插補都是指粗插補。數據采樣插補其運算是采納時間分割思想，依據編程的進給速度將輪廓曲線分割為每個插補周期的進給直線段，以此來靠近輪廓曲線。刀具半徑補償的執行過程分為刀補的建立,刀補進行和刀補撤銷三個步驟。ISO對數控系統的定義：“數控系統是一種限制系統，它自動閱讀輸入載體上事先給定的數字，并將其譯碼，從而使機床移動和加工零件”。計算機數控系統是一種用計算機通過執行其存儲器內的程序來實現部分或全部功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。對于計算機數控系統來說，所謂的單微處理器結構，即采納一個處理器來集中限制，分時處理數控的各個任務。現代數控機床運用PLC代替傳統的繼電器邏輯，利用其邏輯運算功能實現各種開關量的限制，其已經成為CNC裝置的一個部件。多微處理器CNC裝置有兩個或兩個以上的CPU,依據這些CPU之間相互關系的不同，可以將其分為主從結構,多主結構和分布式結構。CNC裝置除硬件外還有軟件，軟件包括管理軟件和限制軟件兩大類，管理軟件由零件的輸入,輸出程序,顯示程序和診斷程序等組成。在閉環系統中，檢測裝置確定了機床的定位精度和加工精度。為了提高數控機床的加工精度，必需提高檢測元件和測量系統的精度。感應同步器是利用電磁耦合原理，將位移或轉角轉變為電信號，借以進行位置檢測和反饋限制。旋轉變壓器是一種限制用的微電機或小型溝通電動機，其用途是測量轉角，它在工業上是一種常用的角度測量元件。增量式編碼器每轉產生的一個脈沖信號可稱為基準脈沖，又稱零點脈沖，它是軸旋轉一周在固定位置上產生一個脈沖。脈沖編碼器的作用原理分為接觸式,光電式和電磁式等幾種。其編碼類型有二進制編碼,二-十進制計數碼,葛萊碼等。為了提高光柵的位置檢測精度，可以提高刻線精度和增加刻線密度，但這樣成本高，通常采納倍頻的方法提高光柵的辨別精度。光柵讀數頭是位置信號的檢出裝置，讀數頭的結構形式許多，但可以歸納為如下幾種：分光讀數頭,垂直入射讀數頭,反射讀數頭,鏡像讀數頭和相位調制讀數頭。步進電機通過限制脈沖頻率限制速度；通過限制脈沖數量限制位移量；通過改變步進電機輸入脈沖信號的循環方向，實現步進電機的正反轉。步進電動機的最大缺點是簡單失步，特殊是在大負載和速度較高的狀況下，更簡單發生。數控機床伺服系統，按其功能和用途可分為進給驅動和主軸驅動，相應的對進給伺服電機要求恒轉矩調速范圍寬，主軸伺服電機要求恒恒功率調速范圍寬，以滿意伺服需求。數控加工的工序卡片是產品零件重復生產的必要工藝技術資料，是數控加工,產品驗收的依據，也是操作者要遵守,執行的規程。。。二,選擇題加工（B）零件，宜采納數控加工設備。A．大批量B多品種中小批量C單件D.大批大量（C）年美國PARSONS公司與麻省理工學院（MIT）合作研制了世界第一臺數控機床――三坐標銑床。A．1948B．1950C．1952D.數控機床半閉環限制系統的特點是（C）。A結構簡單,價格低廉,精度差B結構簡單,修理便利,精度不高C調試與修理便利,精度高,穩定性好D調試較困難,精度很高在孔加工固定循環中，G98和G99確定了在返回時到達的平面，下面說明正確的是(A)。A.假如用G98則自該程序段開始，刀具返回時返回到初始平面B.假如用G98則自該程序段開始，刀具返回時返回到R點平面C.假如用G99則自該程序段開始，刀具返回時返回到初始平面D.假如用G99則自該程序段開始，刀具返回時返回到系統治定平面數控機床開機時一般要進行回參考點操作，其目的是（B）。A.建立工件坐標系B.建立機床坐標系C.建立局部坐標系D.建立相對坐標系數控機床的“回零”操作是指回到（C）。A.對刀點B.換刀點C.機床的參考點D.編程原點確定數控機床坐標軸時，一般應先確定（C）。A.X軸B.Y軸C.Z軸D.A軸G02X20Y20R-10F100；所加工的一般是（C）。A.整圓B.90°〈夾角〈=180°的圓弧C.180°〈夾角〈360°的圓弧D.0°〈夾角〈=90°的圓弧程序中指定了（A）時，刀具半徑補償被撤消。A.G40B.G41C.G42D.G43在（A）時，當刀具的刀尖圓弧半徑不等于零，不運用刀具半徑補償功能會造成過切或欠切。A.車圓弧B.車外圓C.車端面D.切槽繞X軸旋轉的回轉運動坐標軸是（A）。A．A軸B.B軸C.Z軸D.C軸車床上，刀尖圓弧只有在加工（C）時才產生加工誤差。A.端面B.外圓柱C.圓弧D.內圓柱刀尖半徑右補償方向的規定是（D）。A.沿刀具運動方向看，工件位于刀具右側B.沿工件運動方向看，工件位于刀具右側C.沿工件運動方向看，刀具位于工件右側D.沿刀具運動方向看，刀具位于工件右側用Φ12的刀具進行輪廓的粗,精加工，要求精加工余量為0.4，則粗加工偏移量為（C）。A.12.4B.11.6C.6.4D.12.8在數控機床坐標系中平行機床主軸的直線運動為（C）。A.X軸B.Y軸C.Z軸D.A軸圓弧插補指令G02XYR中，X,Y后的值表示圓弧的（B）。A.起點坐標值B.終點坐標值C.圓心坐標相對于起點的值D.圓心坐標值協助功能中與主軸有關的M指令是（D）。A．M06B.M09C.M08D.M05設H01=6mm，則G91G43G01Z15.0；執行后的實際移動量為（BA.9mmB.21mmC.15mmD.18mm通常數控系統除了直線插補外，還有（B）。A正弦插補B圓弧插補C拋物線插補D多義線插補數控機床的核心是（B）。A伺服系統B數控系統C反饋系統D傳動系統現代中高檔CNC系統中的計算機硬件結構多采納(D)A．單CPU,模塊化結構B．單CPU,大板結構C．多CPU,大板結構D．多CPU,模塊化結構下列不屬于直線型檢測裝置的是（D）。A.感應同步器B.光柵C.磁柵D.旋轉變壓器下列不屬于旋轉型檢測裝置的是（B）。A.測速發電機B.磁柵C.旋轉變壓器D.光電編碼器逐點比較法插補第二象限一條直線時,當P點在直線下側(F<0)時,應向(C)向發生一脈沖。A.+XB.-XC.+YD.-Y通常CNC系統通過輸入裝置輸入的零件加工程序存放在(B)A.EPROM中B.RAM中C.ROM中D.EEPROM中電源切斷后位置信息不會丟失的位移測量裝置是（C）。A.感應同步器B.光柵尺C.肯定編碼盤D.增量式編碼器光柵尺是（A）。A一種能精確的直接測量位移的元件B一種數控系統的功能模塊C一種能夠間接檢測直線位移或角位移的伺服系統反饋元件D一種能夠間接檢測直線位移的伺服系統反饋元件閉環進給伺服系統與半閉環進給伺服系統主要區分在于（B）。A.位置限制器B.檢測單元C.伺服單元D.限制對象數控系統所規定的最小設定單位就是（C）。A.數控機床的運動精度B.機床的加工精度C.脈沖當量D.數控機床的傳動精度步進電機的轉速是通過改變電機的（A）而實現。A．脈沖頻率B．脈沖速度C．通電依次D.脈沖電流數控機床加工零件時是由（A）來限制的。A數控系統B操作者C伺服系統D.檢測系統用光柵位置傳感器測量機床位移，若光柵柵距為0.01mm，莫爾條紋移動數為100個，若不采納細分技術則機床位移量為(B)A.0.1mmC.10mmD.100mm數控車床可以進行螺紋加工，是因為該車床安裝了（C）A光柵B磁柵C光電編碼器D.直線感應同步器數控銑床一般采納半閉環限制方式，它的位置檢測器是（B）。A．光柵尺B.脈沖編碼器C.感應同步器D磁柵步進電動機多相通電可以(A)A．減小步距角B．提高電動機轉速C．增大步距角D．往往能提高輸出轉矩步進電機主要用于(A)。A．經濟型數控機床的進給驅動B．加工中心的進給驅動C進給速度大小D每發一個脈沖信號，相應絲杠產生轉角大小。可用于開環伺服限制的電動機是(D)A．溝通主軸電動機B．永磁寬調速直流電動機C．無刷直流電動機D．功率步進電動機數控機床加工依靠于各種（D）。A．位置數據B．模擬量信息C．打算功能D．數字化信息半閉環限制系統的傳感器裝在(A)A．電機軸或絲杠軸端B．機床工作臺上C．刀具上D．工件上數控機床的誕生是在（A）年代。A．20世紀50年代B．20世紀60年代C．20世紀70年代D.20世紀80年代數控機床進給系統不能采納（D）電機驅動。A直流伺服B步進C溝通伺服D籠式三相溝通機床數控系統是一種(C) A．電流限制系統B．速度限制系統C．位置限制系統D．壓力限制系統（C）能對兩個或兩個以上的坐標方向的運動同時進行嚴格的連續限制，不僅限制每個坐標的行程位置，還要限制每個坐標的運動速度。A點位直線限制系統B點位限制系統C輪廓限制系統D直線限制系統數控機床半閉環限制系統的特點是（C）。A結構簡單,價格低廉,精度差B調試較困難,精度很高C調試與修理便利,精度高,穩定性好D結構簡單,修理便利,精度不高脈沖當量是指（A）。A每發一個脈沖信號，機床相應移動部件產生的位移量B每發一個脈沖信號，伺服電機轉過角度C進給速度大小D每發一個脈沖信號，相應絲杠產生轉角大小。三,簡答題簡要說明數控技術的發展趨勢。P7簡要說明相對于通用機床及自動化專用機床來說，數控機床的特點。P1-2數控機床有哪些分類方法。各類數控機床有哪些特點。P4-5簡要說明孔加工固定循環的的組成。P37-38工件坐標系,編程坐標系,機床坐標系三者間有什么聯系。P36刀具半徑補償的指令有哪些。P23簡要說明圖形交互自動編程及其主要過程。P56說明用直線靠近曲線y=f（x)的等誤差法的節點計算方法。P52-說明用直線靠近曲線y=f(x)的等間距法節點計算過程和靠近誤差驗算方法。P50簡要說明用圓弧分割法靠近曲線y=f(x)的節點計算過程。P53什么是數控機床的機床坐標系如何建立？什么是工件坐標系？有哪幾種建立方法？p13-說明零件加工程序輸入數據處理，簡要說明數據處理主要包括什么內容？-見填空40題簡要說明計算機數控（CNC）系統及其基本組成部分。P91簡要說明CNC裝置的主要功能。P92多微處理器CNC裝置有哪幾種典型結構？簡要說明其原理。P99簡要說明數控機床對位置檢測裝置的要求。P113數字式測量裝置的特點是什么。P113增量式測量和肯定式測量的特點是什么。P114簡述旋轉變壓器的工作原理。P123繪簡圖說明粗光柵的莫爾條紋形成原理和主要特點。P127-對于直線型感應同步器，請說明其如何工作在鑒相工作方式下。P118-簡述肯定值式光電脈沖編碼器的組成,工作原理,主要特點和主要類型。P125簡要說明數控機床對伺服系統的要求。P140簡要分析他勵直流電機的調速原理與方法？p147各章后的習題與思索題重點“逐點比較法和DDA法直線插補和圓弧插補”另外，逐點比較法：書例3-1p63，直線。例3-2p66圓弧。DDA法：例3-3p71直線。例3-4p72-73圓弧。內徑粗加工復合循環編制圖所示零件的加工程序：要求循環起始點在A(46，3)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.4mm，Z方向精加工余量為0.1mm，其中點劃線部分為工件毛坯。G71內徑復合循環編程改為：8=805=503=35循環起始點應改為A(6，3)程序：T0101M03S1000G00X6.Z3.N01G00G41X44.X34W-12.W-8.G03X20.W-7.R7.G01W-10.G02X10.W-5.R5.G01W-18.X8.W-2.N10X6.G70P01Q10G00Z3.G40G00X100.Z100.M30用外徑粗加工復合循環編制下圖所示零件的加工程序：要求循環起始點在A(56，5)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.4mm，Z方向精加工余量為0.1mm，其中點劃線部分為工件毛坯。G71外徑復合循環編程程序：T0101M03S1000G00X56.Z5.N01G00G42X6.G01Z0F0.2X10.Z2.W-18.G02X20.W-5.R5.G01Z-35.G03X34.W-7.R7.G01Z-52.X44.Z-62.Z-82.N10X56.G70P01Q10G40G00X100.Z100.M30車床編程：編制下圖所示零件的加工程序：要求循環起始點在A(80，1)，切削深度為1.2mm。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.2mm，Z方向精加工余量為0.5mm，其中點劃線部分為工件毛坯圖外徑粗切復合循環編程程序：T0101M03S800G00X80.X1.N01G00X80.Z-60.W10.X54.Z-50.W10.G02X46.W4.R4.G01X30.W11.X14.G03X10.W2.R2.W11.X6.W2.N10G00X80.Z1.G71P01Q10G40G00X100.Z100.M30編制下圖所示零件的加工程序：要求循環起始點在A(6，3)，切削深度為1.2mm。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.2mm，Z方向精加工余量為0.5mm，其中點劃線部分為工件毛坯內徑粗切復合循環編程程序：T0101M03S800G00X6.Z3.N01G00Z-60.X10.W2.W11.G03X14.Z-45.R2.G01X30.Z-34.X46.G02X54.W4.R4.G01Z-20.X74.Z-10.Z1.N10X6.G70P01Q10G00X100.Z100.M30車床編程：編制下圖所示零件的加工程序：設切削起始點在A(60，5)；X,Z方向粗加工余量分別為3mm,0.9mm；粗加工次數為3；X,Z方向精加工余量