數控技術復習題《數控技術》復習題作業題目必須獨立完成！第一章數控技術概論一、填空題1.將程序載體上的數控代碼變成相應電脈沖信號的裝置稱為________。2.開環數控系統的驅動電動機常采用________。3.數控機床按工藝用途的不同，可分為________、________、________和________。4.數控機床按有無位置檢測裝置，可分為________和________數控機床。位置檢測元件安裝在最終移動部件上的數控機床是________控制。位置檢測元件安裝在電動機軸上的數控機床是________控制。5.CNC是的簡稱，FMS是的簡稱。MDI是的簡稱。CIMS是簡稱。6.閉環(或半閉環)系統與開環系統的最主要的區別是前者帶有________檢測裝置。閉環和半閉環系統的主要區別是位置檢測元件________不同。7.數控機床由__________、__________、__________和__________等部分組成。8.每個脈沖信號使機床移動部件的位移量叫______________。9.數控機床常用的伺服電動機有__________、__________和__________。10.數控機床按控制方式分類可分為__________、__________和__________。二、判斷題1.數控機床的聯動軸數與控制軸數是不同的概念，聯動軸數一般多于控制軸數。()2.數控機床特別適用于精度要求高、形狀復雜零件的大批量生產。()3.數控技術一般只能應用于機床的軌跡控制，不能應用于其他機械設備的運動軌跡控制和邏輯控制。()4.開環數控機床數控裝置發出的指令流是單向的，所以系統穩定性不好、精度不高。()三、單選題1.零件程序是數控機床自動加工零件的________。A.輸入介質B.存儲載體C.加工指令2.在數控機床中，________等功能一般是由PLC完成的。A.位置控制B.選刀、換刀C.插補3.開環數控系統的驅動電動機應采用________。A.步進電動機B.交流電動機C.直流伺服電動機4.閉環數控系統比開環及半閉環系統________。A.穩定性好B.精度高C.維修方便5.世界上第一臺NC銑床于________年在美國研制成功。A.1948B.1952C.19586.點位和輪廓控制數控機床是按________的不同分類的。A.系統功能B.伺服系統類型C.機床運動的控制方式7.數控機床較適用于________零件的加工。A.簡單幾何形狀B.復雜型面C.大批量8.DNC系統是指()A.適應控制系統B.群控系統C.柔性制造系統D.計算機數控系統9.CNC系統是指()A.適應控制系統B.群控系統C.柔性制造系統D.計算機數控系統10.脈沖當量是（）。A.每個脈沖信號使伺服電動機轉過的角度B.每個脈沖信號使傳動絲杠轉過的角度C.數控裝置輸出脈沖數量D.每個脈沖信號使機床移動部件移動的位移量11.加工平面任意直線應采用（）。A.點位控制數控機床B.點位直線控制數控機床C.輪廓控制數控機床D.閉環控制數控機床12.閉環控制數控機床（）。A.是伺服電動機與傳動絲杠之間采用齒輪減速連接的數控機床B.采用直流伺服電動機并在轉子軸上裝有角位移檢測裝置C.采用步進電動機并有檢測位置的反饋裝置D.采用交、直流伺服電動機并有檢測工作臺位移的反饋裝置13.閉環控制系統的位置檢測裝置裝在（）。A.傳動絲杠上B.伺服電動機軸上C.機床移動部件上D.數控裝置中四、名詞解釋數字控制、數控機床、二軸半聯動、點位控制系統、輪廓控制系統、FMS、CIMS、脈沖當量五、簡答題1.NC機床由哪幾部分組成，試用框圖表示各部分之間的關系，并簡述各部分的基本功能。2．試從控制精度、系統穩定性及經濟性三方面，比較開環、閉環、半閉環系統的優劣？3.簡述數控機床加工的特點，并說明數控機床適用于加工哪些類型的零件。第二章數控加工編程技術一、填空題1．目前廣泛采用的程序段格式是。2．.在數控機床編程中，通常將在多處完全重復出現的連續程序段單獨抽出來，按規定的格式做成一個程序塊，該程序塊稱為________________。使用時可以由_______多次重復調用。3．數控機床的標準坐標系采用_____________________，規定空間直角坐標系X、Y、Z三者的關系及其方向用______________判定，X、Y、Z各軸的回轉運動及其正方向+A、+B、+C分別用___________________判定。4．確定數控機床坐標軸時規定，傳遞動力的主軸為_______坐標軸，使工件和刀具之間距離_______方向為正方向。5．在數控銑床上加工整圓時，為避免工件表面產生刀痕，刀具從起始點沿圓弧表面的_______進入，進行圓弧銑削加工；整圓加工完畢退刀時，順著圓弧表面的_______退出。5．銑削平面輪廓曲線工件時，銑刀半徑應_______工件輪廓的凹圓半徑。6．直線插補指令G01的特點是刀具以______________方式由某坐標點移動到另一坐標點，由指令F設定______________。8．圓弧插補程序段中必須包含圓弧的_______和_________________的坐標值或圓弧的________，同時應包含圓弧插補所在的平面。9．程序段G04X0.5的含義是___________。11．G41和G42是半徑補償指令。刀具加工工件時，若沿著刀具前進方向觀察，刀具偏移在工件輪廓的_______，則選用G4l；刀具偏移在工件輪廓的_______，則選用G42。12．執行輔助功能M30和M02時，使_______、_______、_______全都停止運行。不同點是執行M30后，。13．數控車床編程時，絕對值編程采用坐標地址_______，增量值編程采用坐標地址______。14．在車床上粗車棒料毛坯時，采用循環指令_______；車削鑄、鍛毛坯表面時，采用循環指令_______。15．車刀刀具補償包含刀具______________和______________。16．用直線擬合已知非圓曲線方程式時，常采用的數學處理方法是_____________、______________、______________。17.數控程序編制方法可分為和兩種。18.________坐標系是用來確定工件坐標系的基本坐標系，其原點稱為________。19.一個完整的數控加工程序由________、________和________三部分組成。20.________坐標系是編程人員為編程方便，在工件、工裝夾具或其他地方選定某一個已知點為原點，建立的一個編程坐標系。21.當用直線段或圓弧段近似非圓二維輪廓曲線時，離散點(節點)的數目主要取決于曲線的________、逼近線段的________及允許的________。22.對立銑刀、端銑刀而言，刀位點是指它們的________________。23.對刀的目的是確定________坐標系原點與________坐標系原點的相對位置。24.輔助功能M主要用于控制零件程序的________，以及機床各種輔助功能的________。25.對于由直線和圓弧組成的平面輪廓，在編程時需計算直線與圓弧的切點和交點，這些切點和交點稱為________________。26.對于非圓曲線輪廓，必須用微小直線或圓弧段去逼近它，逼近時這些直線和圓弧段與輪廓曲線的交點或切點稱為________________。27.在數控機床編程中，進給速度指令是以字母________開頭的。主軸轉速指令是以字母_______開頭的。刀具號指令是以字母_______開頭的。28.在XOZ平面內進行加工時，坐標平面選擇指令應為_____________。29.刀具相對于工件從當前的定位點快速移到本段終點，且無需指定進給速度的G指令是________________。30.刀具相對于工件以聯動的方式插補加工出任一斜率直線的G指令是________，該指令給定進給速度。二、判斷題1.機床零點與機床參考點是數控機床上同一點的不同說法。()2..零件程序的首件試切是通過在數控機床上加工實際零件來檢查程序的正確性和合理性。試切法不僅可查出程序的正確性，還可檢查加工精度是否符合要求。()3.數控機床啟動時，通常要進行機動或手動回參考點，以建立機床坐標系。()4.程序的校驗用于檢查零件程序的正確性、合理性及加工精度。()5.在加工過程中工件坐標系是靜態的，即工件坐標系一旦建立或選定便一直有效，不得更改。()6.在非圓曲線離散逼近中所用的等間距直線逼近法、等弦長直線逼近法和等誤差直線逼近法中，等弦長直線逼近法生成的零件程序最短。()7.在切入加工時，要安排刀具沿直線或切向進入，在加工完畢后，要安排一段沿直線或切向方向的退刀距離，這樣可以避免徑向切入、切出時，由于進給方向改變、速度減慢而造成的零件表面加工質量的降低，以及在取消刀補時，刀具與工件相撞而造成工件或刀具的報廢。()8.當用直線段或圓弧段逼近非圓曲線時，逼近節點的數目主要取決于逼近線段的形狀，而與曲線的特性無關。()9.零件程序是按程序段號的順序執行的，而與程序段的輸入順序無關。()10.在執行G00指令時，聯動直線軸的合成軌跡一定是直線。()三、單選題1.數控機床回參考點操作的作用是()。A.建立機床坐標系B.消除由于漂移、變形等造成的誤差C.獲得編程零點2.對于同一非圓曲線，()給出的離散直線段最少。A.等間距直線逼近法B.等弦長直線逼近法C.等誤差直線逼近法3.刀位點是()上的點。A.刀具B.工件C.夾具4.零件程序是按()的順序執行的。A.程序段號由小到大B.程序段號由大到小C.程序段的輸入先后5.輔助功能由地址字M和其后兩位數字組成，主要用于()。A.控制零件程序的走向B.控制機床各種輔助功能的開關動作C.控制機床主軸的轉速6.在G00指令機床運動過程中()。A.允許加工B.不允許加工C.由用戶指定能否加工7.按ISO標準，Z坐標為()。A.平行于主軸軸線的坐標B.平行于工件裝夾面的方向C.制造廠規定的方向9.Z坐標的正方向是指，假定工件不動，()。A.使工件尺寸增大的方向B.刀具遠離工件的方向C.刀具趨近工件的方向10.相對坐標中程序段的終點坐標是相對于()計量的。A.本程序段起點B.工件原點C.機床原點11.在確定數控機床的坐標系時，X、Y、Z坐標軸確定的先后順序為()。A.X→Y→ZB.Y→Z→XC.Z→X→Y12.快速定位指令G00的移動速度由()。A.S指令指定B.F指令指定C.由數控系統預先設定的系統參數(最高快速速度)確定13.在直線進給時，F指令所指定的速度是()。A.位移量較大的進給軸的進給速度B.各進給軸合成的進給速度C.位移量較小的進給軸的進給速度14.刀具長度補償指令的功能是使()。A.刀具中心在工件輪廓的法向上補償一個長度補償值B.刀具中心在工件輪廓的切向上補償一個長度補償值C.刀具在進給方向上補償一個長度補償值D.刀具在刀具長度方向上補償一個長度補償值15．程序編制中首件試切的作用是()。A.檢驗零件圖樣的正確性B.檢驗零件工藝方案的正確性C.檢驗程序的正確性，并檢查是否滿足加工精度要求D.檢驗刀具相對工件運動軌跡的正確性16.數控機床有不同的運動形式，需要考慮工件與刀具相對運動關系及坐標系方向，編寫程序時，采用()的原則編寫程序。A.刀具固定不動，工件移動B.銑削加工刀具固定不動，工件移動；車削加工刀具移動，工件不動C.分析機床運動關系后再根據實際情況D.工件固定不動，刀具移動17.圓弧插補段程序中，若采用圓弧半徑R編程時，從起始點到終點存在兩條圓弧線段，當()時，用-R表示圓弧半徑。A.圓弧小于或等于180°B.圓弧大于或等于180°C.圓弧小于180°D.圓弧大于180°18．如果圓弧是一個封閉整圓，要求由A(20，O)點逆時針圓弧插補并返回A點，其程序段格式為()。A.G9lG03X20.OYOI-20.OJOFl00；B.G90G03X20.OYOI-20.OJOFl00；C.G91G03X20.OYOR-20.OFl00；D.G90G03X20.OYOR-20.OF100；19．輔助功能M03代碼表示()。A.程序停止B.冷卻液開C.主軸停止D.主軸順時轉動20．采用()對非圓曲線進行擬合處理時，可使每段的擬合誤差都相等。A.等間距法B.等誤差法C.等步長法D.列表曲線處理四、名詞解釋模態/續效指令、刀位點、基點、節點、車削混合編程、刀具半徑補償功能六、編程題1.編制如圖所示的零件加工程序。圖中的孔都已加工完成,本工序為精加工外輪廓。要求：（1）安全高度為50mm；（2）工件厚度為8mm，程序原點建立在工件上表面；（3）銑刀直徑為10mm；（4）進給速度為120mm/min,主軸轉速為820r/min；（5）在XOY平面內選取合適的起刀點,加工完成后刀具回到起刀點，進/退刀采用直線切入/切出方式。2．使用T01、T02、T03號刀具對工件進行鉆、擴、鉸加工，編程時選T0l刀具為標準刀具長度，試寫出用G43或G44令對T02、T03號刀具向下快速移動100mm時，進行長度補償的程序段，并說明存儲器中的補償值是多少，刀具實際位移是多少?(提示：用增量坐標編程)3．在數控車床上精車如圖所示的杯形零件，采用2號精車刀，精車端面及外輪廓，其中，φ32外圓柱面不加工，用于裝夾。自行設置加工參數。4．在FANUC數控車床上加工如下圖所示的零件，毛坯為φ44mm、長84mm的圓棒料。要求編寫粗、精車加工程序，并予以對應的程序說明（其中φ44外圓不加工）。已知：（1）所用刀具：粗車為1號外圓粗車刀，精車為2號外圓精車刀；（2）切削深度=3mm,退刀量=0.4mm,X、Z方向精加工余量分別為1mm（雙邊余量）、0.5mm；（3）編程原點設在工件右端面與回轉軸線的交點處；（4）粗車時主軸轉速為540r/min，進給速度0.3mm/r；精車時主軸轉速為680r/min，進給速度0.2mm/r。第三章計算機數控系統的控制原理一、填空題1．數控機床常采用______________實現機床邏輯順序動作控制。2.當用逐點比較法插補第Ⅰ象限直線時，若Fi≥0,應沿方向前進一步，此時，新的偏差判別式應為Fi+1=;若Fi<0，應沿方向前進一步,此時，新的偏差判別式應為Fi+1=。3.逐點比較法插補每計算一步都有四個步驟,即偏差判別、_______、_______和_______。4.當用逐點比較法從原點出發插補第Ⅱ象限直線時,若偏差判別式Fi≥0，則應向_______方向走一步；若Fi<0，則應向_______方向走一步。5.有意識地改變刀具半徑補償量，則可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成______________加工。6.在刀補中建立程序段，刀具的動作指令只能用_______或_______。7.當用逐點比較法插補直線時,若插補點正好在直線上,則此時偏差判別式的值為______________。8.在數控機床中常用的插補方法有和數字增量插補兩類。9.CNC裝置能根據編程零件輪廓和預先給定的刀具偏置值,自動實時生成刀具中心軌跡的功能稱為______________。10.根據兩個要進行刀補的編程軌跡在轉接處工件非加工側所形成的角度的不同,可分為3種刀補轉接類型_______、_______和_______。11.CNC系統中常用的插補方法中，脈沖插補法適用于以_________電機作為驅動元件的數控系統。12.CNC裝置是數控系統的核心部分,它由_________和_________兩大部分共同構成,_________是CNC裝置的物質基礎,_________是CNC裝置的靈魂。二、判斷題1.B刀補僅根據本程序段的編程輪廓尺寸進行刀具半徑補償，因而編程簡單。()2.C刀補需要根據相鄰程序段之間的轉接情況，計算本段刀具中心軌跡。()3.如果兩個要進行刀補的編程軌跡在轉接處工件內側(非加工側)所形成的角度π≤α<2π,則為伸長型刀補轉接類型。()4.經過刀具半徑補償后,刀補軌跡的數量與編程軌跡的數量相等,但刀補軌跡的長度與編程軌跡的長度一般不相等。()5.在刀補中取消程序段,動作指令可以用G02或G03,也可以用G00或G01。()6.刀補建立過程中不能進行零件加工,刀補取消過程中能進行零件加工。()8.在刀補建立過程中,刀具中心軌跡與編程軌跡始終偏離一個刀具半徑的距離。()9.由于銑刀的長度總是存在的,所以銑削加工時,都需要進行刀具長度補償。()10.數字積分法插補XOY平面圓弧時,X累加器和Y累加器的初值不一定相等,X寄存器和Y寄存器的值均恒定不變。()11.開環位置控制中,機床運動部件的速度與插補輸出脈沖的頻率成正比,而與脈沖當量無關。()三、選擇題1．欲加工第一象限的斜線(起始點在坐標原點)，用逐點比較法直線插補，若偏差函數大于零，說明加工點在（）A.坐標原點B.斜線上方C.斜線下方D.斜線上2.采用刀具半徑補償功能加工零件的外輪廓,應采用（）。A.左刀補B.右刀補C.根據走刀方向確定刀補方向D.根據加工平面確定刀補方向4.用逐點比較法插補第Ⅲ象限逆圓時,若Fi>0,刀具應沿（）方向進給一步。A.+YB.-YC.+XD.-X5.數控系統軟件是根據（）編寫的程序。A.被加工零件的形狀,由用戶B.NC機床的加工要求,由用戶C.NC機床的加工要求,由系統制造商D.被加工零件的形狀,由系統制造商6.逐點比較法逼近直線或圓弧時,其逼近誤差（）。A.不大于一個脈沖當量B.與進給速度有關C.與切削速度有關D.與插補周期有關四、名詞解釋插補原理、刀具半徑補償功能五、簡答題1.簡述刀具半徑補償的概念及其主要作用。六、應用題1．直線的起點坐標在原點O(0，0)，終點坐標E(4，3)。試用逐點比較法對直線進行插補，并畫出插補軌跡。2．采用逐點比較法插補第二象限的直線，應如何進行插補運算？3．設要加工圓弧AB，圓心在原點，起點A的坐標為(6，-8)，終點B的坐標位(10，0)，試用逐點比較法進行圓弧插補，并畫出插補軌跡。4.設要加工圓弧AB,起點為A(0,-4),終點為B(-4,0),試寫出逐點比較法插補運算過程,并且畫出插補運動軌跡圖。第四章數控機床的驅動與位置檢測裝置一、填空題1.在CNC系統中,進給伺服系統是位置隨動系統,需要同時對機床執行部件的________和________進行精確控制。2.光柵傳感器是由_________、_________和_________等幾部分構成。3.位置檢測傳感器按其輸出信號的類型又可分為______和________兩類。數控機床伺服系統中常用的位置檢測傳感器有_________、_________、_________、_________、_________和_________等4.光柵按不同的制造方法有___________和___________兩種。數控機床中常用___________做位置傳感器。5.循環碼的特點是。將二進制數碼1011轉換為循環碼是___________。6.感應同步器是一種______式的高精度位移檢測元件。它有___________和___________兩種。7.感應同步器的工作方式有___________和___________兩種。8.已知感應同步器的節距為2mm，采用鑒相法工作時，相角為30，這時滑尺相對于定尺的位移為____________。9.磁柵傳感器由___________、_______________和__________三部分組成。10.當采用磁柵做位置傳感器進行位移檢測時，由于磁柵使用的磁頭是__________，所以它在低速甚至靜止時仍能進行位置檢測。11.若步進電動機定子繞組為m相,轉子齒數為z,通電方式系數為k,則其步距角α=________。12.交流伺服電動機常采用___________調速。13.步進電動機的輸出轉矩隨著輸入頻率的增高而________。14.步進電動機的結構同其他電動機一樣,由________和________組成。它的角位移嚴格與其輸入脈沖的________成正比。15.空載時,步進電動機由靜止突然啟動,并不失步地進入穩速運行,所允許的啟動頻率的最高值稱為________________。16.位置測量裝置是系統的重要組成部分,其主要作用是________________________。17.若位置檢測裝置的輸出量是電脈沖,則該裝置是________________測量裝置。18.在光柵測量中,通常用一長一短兩塊光柵尺配套使用,其中長的一塊稱為________光柵,隨運動部件移動,要求與行程等長,短的一塊稱為________光柵,固定在機床相應部件上。19.測量裝置的分辨率是指測量裝置能檢測的________________。20.在光柵測量中,為了確定光柵移動的方向,至少要通過________個光敏元件(即開相應數量的窗口)來觀察莫爾條紋的變化。每相鄰兩個光敏元件相距莫爾條紋節距。21.在直線感應同步器的定尺和滑尺中,繞組連續分布的是________________。22.根據對滑尺繞組供電形式的不同,感應同步器測量系統可分為________________和________________兩種。23.直線感應同步器在工作時,滑尺相對定尺移動一個節距,定尺繞組的感應輸出電壓變化________________。24.脈沖編碼器輸出脈沖的____________與角位移成正比,輸出脈沖的___________與角速度成正比。25.在光柵中,標尺和指示光柵的柵距均為P,當兩光柵間有一微小傾斜角θ時,則莫爾條紋的節距W與P、θ的關系是________________________。26.在按輸出信號的形式分類時,感應同步器屬于______________測量裝置。27.感應同步器滑尺上的兩繞組在空間上相距________節距。28.在光柵中,每當標尺光柵移動一個________,莫爾條紋正好移動一個________。29.感應同步器按其結構形式不同可分為________________和________________兩種。30.n位二進制接觸式碼盤所能分辨的角度(即分辨率)為。31.為了使磁柵在低速運動和靜止時也能進行位置檢測,必須采用________響應型磁頭。32.在磁柵測量裝置中,常采用多間隙磁頭進行檢測,磁頭間的間隙為磁化信號的________節距。33.旋轉變壓器的激磁電壓接到繞組上。若按輸出信號的類型來分,旋轉變壓器屬________________測量裝置。34.感應同步器是利用________________________原理,將位移或轉角變為電信號的。35.在鑒相型系統中,供給感應同步器滑尺正、余弦繞組的激磁信號________和相同,相位相差________的交流電壓;在鑒幅型系統中,供給滑尺正、余弦繞組的激磁信號________和相同。36.直流進給伺服電動機常用的調速方法________________。37.旋轉變壓器由________________和________________組成。38.若在旋轉變壓器的定子繞組中施加u1=umsinωt的激磁電壓,當轉子轉到繞組磁軸和定子繞組磁軸垂直時,轉子繞組感應電壓u2=________________;當轉子繞組的磁軸自此垂直位置轉過一定角度θ時,則轉子繞組感應電壓為________________。39.按激磁信號的形式不同,旋轉變壓器的測量系統可分為________和________兩種。40.磁柵測量裝置是由________________、________________和測量線路組成的。按輸出信號的形式分類,磁柵屬________測量裝置。根據檢測方法的不同,磁柵檢測系統可分為_______________和________________兩種。41.數控機床進給驅動電機主要有___________、___________、和___________三種類型。主軸驅動電機主要有___________、___________兩種類型。42.對步進電機施加一個電脈沖信號時，步進電機就回轉一個固定的角度，叫做___________，電機的總角位移和成正比，而電機的轉速則與成正比。43.步進電機的步距角計算公式為___________，步距角越小，意味著它所能達到的位置精度越______。44．如果三相步進電動機的三相分別是A、B和C，則按照A→B→C→A……相序通電稱_______通電方式；按照A→AB→B→B