■模擬試題一：一、單項選擇題（每題1分，共25分）

1、數控機床最適合加工____生產的零件。

A.形狀構造簡樸和大批量

B.形狀構造簡樸和單件

C.形狀構造復雜和小批量答：C2、有關數控機床坐標系的說法，其中____是對的的。A．主軸旋轉的順時針方向是按右旋螺紋進入工件的方向

B．Z軸的正方向是使刀具趨近工件的方向。

C．工件相對于靜止,而刀具運動的原則。[點擊查看答案]答：C3、開環控制的數控機床，一般使用____為伺服執行機構。

A．交流同步電動機B．功率步進電動機C．交流籠型感應電動機[點擊查看答案]答：B4、絕大多數進給伺服系統采用的是____。

A．功率步進電動機B．交流籠型感應電動機C．交流同步電動機[點擊查看答案]答：C5、編程人員在數控編程時，一般常使用____。

A：機床坐標系B：機床參照坐標系C：直角坐標系D：工件坐標系[點擊查看答案]答：D6、點位控制機床是指____的數控機床。A、僅控制刀具相對于工件的定位點坐標，不規定刀具的運動軌跡。

B、必須采用開環控制

C、刀具沿各坐標軸的運動之間有確定的函數關系[點擊查看答案]答：A7、全閉環控制系統的位置反饋元件應____。

A、裝在電機軸上B、裝在執行部件上C、裝在傳動絲桿上[點擊查看答案]答：B8、____代碼一經在一種程序段中指定，便保持到後續的程序段中出現同組的另一代碼才失效。

A、模態B、準備機能C、非模態[點擊查看答案]答：A

9、具有使程序停止運行，且能在按下啟動鍵後可繼續運行後續程序的指令有____。

A、M00B、G04C、M02D、M30[點擊查看答案]答：A10、G00在指令機床運動時____。

A、容許加工B、不容許加工C、由顧客事先規定[點擊查看答案]答：B11、數控機床在進行2軸（或3軸）直線插補時，F指令所指定的速度是____。

A、各進給軸的進給速度

B、2軸（或3軸）合成進給速度

C、位移量較大進給軸的進給速度[點擊查看答案]答：B

12、數控系統軟件是根據____編寫的程序。

A、被加工零件的形狀，由顧客

B、NC機床的加工規定，由顧客

C、NC機床的工作需求，由系統制造商[點擊查看答案]答：C

13、逐點比較法迫近直線或圓弧時，其迫近誤差____。

A、不不小于一種脈沖當量

B、與進給速度和插補周期有關

C、最小一種脈沖當量[點擊查看答案]答：A14、數據采樣法進行圓弧插補，當進給速度一定期，加工半徑越大，其迫近誤差____。

A、越大B、越小C、不變[點擊查看答案]答：B15、用弦線法進行數據采樣圓弧插補時，由于采用了近似計算，cosα值必然產生偏差，這個偏差對圓弧插補的輪廓精度，從理論上講將____。A、不產生影響B、產生很大的影響C、有影響，但影響不大[點擊查看答案]答：C16、在采用刀具半徑賠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[點擊查看答案]答：C16、在采用刀具半徑賠償功能加工零件的外輪廓，應采____。

A、左刀補B、右刀補C、根據走刀方向確定刀補方向[點擊查看答案]答：C17、對于一種設計合理、制造良好的數控機床，可到達的精度由____決定。

A、機床機械構造的精度B、檢測元件的精度C、計算機的運算速度[點擊查看答案]答：B18、某基準脈沖插補措施的插補軌跡如圖，那么該措施也許是____。

A、擴展DDA法B、逐點比較法C、DDA法[點擊查看答案]答：C19、旋轉變壓器在以鑒幅方式工作時，其正弦和余弦兩繞組的激磁電壓特點為____。A、幅值、相位相似頻率不一樣

B、幅值、頻率相似相位不一樣

C、頻率、相位相似幅值不一樣[點擊查看答案]答：C20、有一增量脈沖編碼盤為線，那么它的Z相輸出為____。

A、1脈沖/轉B、脈沖/轉C、8000脈沖/轉[點擊查看答案]答：A21、對一種10位的絕對式脈沖編碼盤而言，它能測出的最小角位移為____。

A、11.25°B、3.6°C、0.352°[點擊查看答案]答：C22、銑削平面零件的外表面輪廓時，常采用沿零件輪廓曲線的延長線切向切入和切出零件表面，以便于____。

A、提高效率B、減少刀具磨損C、提高精度D、保證零件輪廓光滑[點擊查看答案]答：D23、主軸用直流電機的恒功率調速是在____的范圍內。

A、基本轉速如下B、基本轉速以上C、最高轉速如下[點擊查看答案]答：B24、交流伺服電機調速的基本原理是____調速。A、調整電源電壓的幅值B、調整電源電壓的相位C、調整電源電壓的頻率[點擊查看答案]答：C25、在現代數控系統中系統均有子程序功能，并且子程序____嵌套。

A、只能有一層B、可以有限層C、可以無限層D、不能[點擊查看答案]答：B二、判斷題：（每題1分，共10分）

1、子程序的最終一種程序段必須用M99指令返回。（）[點擊查看答案]答：√2．恒線速控制的原理是當工件的直徑越大，工件轉速越慢。（）[點擊查看答案]答：√3、半閉環和全閉環位置反饋系統的主線差異在于位置傳感器安裝的位置不一樣，半閉環的位置傳感器安裝在工作臺上，全閉環的位置傳感器安裝在電機的軸上。（）[點擊查看答案]答：×4、數據采樣插補算法重要應用于步進電動機驅動的經濟型數控機床中。（）[點擊查看答案]答：×5、控制好主軸轉速和刀架移動速度的比例，用G01指令也能加工出合格的螺紋。（）[點擊查看答案]答：×6、設H01=6mm，則G91G43G01Z5F40;執行後刀具的實際移動量-1mm。（）[點擊查看答案]答：×7、圓弧插補順圓或逆圓的規定是沿垂直于插補平面軸線的正方向向負方向看。（）[點擊查看答案]答：×8、編碼器的Z信號可作為零位參照信號。（）[點擊查看答案]答：√9、G00指令移動速度值是數控程序指定。（）[點擊查看答案]答：×10、伺服采樣周期應不小于等于插補周期，并且應是插補周期的整數倍。（）[點擊查看答案]答：×三、簡答題（每題5分，共30分）

1、從CNC裝置中含CPU的多少以及CPU的作用來看，CNC裝置分為幾類？試簡述每一種的特性。[點擊查看答案]答：分為兩類。單微處理機構造：裝置內的所有信息處理工作都由一種CPU，它集中控制和管理整個系統資源，通過度時處理的方式來實現多種數控功能，它的長處是投資小，構造簡樸，易于實現。但系統功能則受CPU的字長、數據寬度、尋址能力和運算速度等原因限制。多微處理機構造：CNC裝置中有兩個或兩個以上的CPU，也就是CNC裝置中的某些功能模塊自身也帶有CPU，按照這些CPU之間互相關系的不一樣，可將其分為主從構造、多主構造、分布式構造。

2、某直流伺服電機的工作曲線如圖所示，請說出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ工作區的名稱，并闡明其工作特點。[點擊查看答案]答：Ⅰ區為持續工作區，在該區域內可對轉矩和轉速作任意組合，都可長期持續工作。Ⅱ區為斷續工作區，此時電機只能根據負載-工作周期曲線所決定的容許工作時間和斷電時間做間歇工作。Ⅲ區為瞬時加速和減速區域，電機只能用作加速或減速，工作一段極短的時間。3、分別闡明絕對式編碼器的二進制編碼和循環二進制編碼（葛萊碼）的優缺陷。[點擊查看答案]答：二進制編碼：數據處理簡樸，直觀。由于刻線的不精確問題，當在1111→0000，0011→0100等扇區邊界讀數時，會出現兩個以上不一樣數字輸出，出現讀數模糊現象。循環二進制碼：計數圖案的切換每次只變化一位，誤差可以限制在一種最小測量單位內。沒有模糊現象。但數據處理時需要轉換。4、試闡明CNC裝置的軟件構造的特點和軟件任務分解。[點擊查看答案]答：特點：多任務并行處理和多重實時中斷。管理軟件：輸入、I/O處理、顯示、顯示、診斷、通訊。控制軟件：譯碼、刀具賠償、速度處理、插補、位置控制5、用圖文闡明用于交流電機調速的正弦脈寬調制(SPWM)的原理。[點擊查看答案]答：正弦脈寬調制（SPWM）的原理是調制出與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形。等效的的原則是各矩形脈沖的面積與正弦波下的面積相等或成比例。假如把一種正弦半波（單極性）分作n等分，然後把每一等分的正弦曲線下所包圍的面積都用一種與此面積相等的矩形脈沖替代，矩形脈沖的幅值不變，各脈沖的中點與正弦波每一等分的中點相重疊。這樣由n個等距、等幅、不等寬（中間脈沖寬、二邊脈沖窄，脈寬按正弦規律變化）的矩形脈沖所構成的波形就與正弦波的半周等效，稱作SPWM波形。6、用數字積分法（DDA）插補加工逆圓弧AB，起點A(4,3)，終點B（0，5）。用表格闡明其插補過程，并畫出插補加工軌跡。[點擊查看答案]答：運算次序X積分器X終Y積分器Y終Jvx（yi）JRx（∑yi）ΔXJvy（xi）JRy（∑xi）ΔY00110

1000

1011011

100100

2011110

10001

100

31000101

100100

011

41006

011111

51000101

0110101

101

010

6101111

71011001

810111

9

四、編程題（1、2、3題每題10分，第4題5分，共35分）

1、采用固定循環對A、B、C、D四孔進行鉆孔（刀號為T1，長度80mm），然後攻螺紋（刀號為T2，長度為100mm，G84X_Y_Z_R_P_F_K_），螺距為1mm，起刀點在（0，0，250），試編制精加工程序（加工參數合理自定）。[點擊查看答案]答：N10G92X0Y0Z250.0;

N15T01M06;在250處換刀

N20G90G00Z70.0;快進到初始平面

N22S500M03;

N25G98G73X0.0Y25.0Z-3.0Q15.0R53.0F50;鉆通孔A循環,R平面為工件上表面3mm,刀具伸出下平面3mm

N30G98X-25Y0;鉆B孔,返回到初始平面

N35G98X0Y-25;鉆C孔,返回到R平面

N40G98X25Y0;鉆D孔,返回到初始平面

N45G00X0Y0Z250.0;

N46T02M06;

N50G00Z70.0S150M03;

N55G98G84X0.0Y25.0Z-3.0R53.0F150;攻A孔螺紋循環,返回到初始平面N60G98X-25Y0;攻B孔螺紋

N65G98X0Y-25;攻C孔螺紋

N70G98X25Y0;攻D孔螺紋

N75G80取消固定循環，

G00X0Y0Z250.0M30;程序結束2．編寫車削加工程序，精車ABCDEFG部位的外輪廓，直徑編程。工件尺寸如圖，其他參數合理自定。各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：N10G92X160.Z60.；設置工件坐標系

N15S500T0101M03；主軸正轉，選刀刀補。

N20G90G00X50.Z1.0;迅速抵達車削起點

N30G01Z-20F200;直線插補，車外圓面，抵達B點

N35G02X50.Z-40.R45.;順圓插補，抵達C點

N40G01X60.Z-60.;直線插補，車錐面，抵達D點

N45G03X60.Z-100.R80.;逆圓插補，抵達E點

N50G01Z-120.;直線插補,抵達F點

N55X80.;車端面抵達G點

N60G00X160.Z60.T0100;返回起點，消刀補

N65M30或M02；程序結束3.用刀具半徑賠償的措施編寫銑削圖示零件凸臺的精加工程序（上下表面不加工），起刀點為(0,0,50)，刀具路線等其他參數合理自定，各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：N10G92X0Y0Z50

N20SM03M08

N30G00X20Y-44Z2

N50G01Z-4F80

N60G41D01X0Y-40

N70G02X0Y-40I0J40

N80G00G40X-20Y-44

N90Z50

N100G00X0Y15

N110Z2

N120G01Z-4N130G42X0Y0

N140G02X-30Y0I30J0

N150G02X30Y0I30J0

N160G02X0Y0I-15J0

N170G00G40X0Y15

N180G00Z50

N190M05M09M024、用切槽刀，采用調用子程序的措施編制加工圖示等寬槽的數控程序（主程序調用子程序的程序段格式：M98P[子程序號]，槽寬由刀具寬度保證，刀具起始位置在（50，50））[點擊查看答案]答：O0050

N10G92X50Z50

N20M03M08S300F0.5

N30G00X32Z-12

N40M98P1000

N50G00X32Z-20

N60M98P1000

N70G00X32Z-32N80M98P1000

N90G00X32Z-40

N100M98P1000

N110M05M02

O1000

N10G01U-12F0.05

N20G04X1

N30G00U12

N40M99■模擬試題二：一、填空與單項選擇題（每（空）題1分，共26分）

1、數控系統要完畢軌跡加工一般具有通____插補和____插補功能。[點擊查看答案]答：直線圓弧2、設H01=6mm，則G91G43G01Z-15F40;執行後刀具的實際移動量____mm。[點擊查看答案]答：9（-9）3、CNC裝置中的軟件重要包括____軟件和____軟件兩部分。[點擊查看答案]答：管理控制4、交流進給系統采用____電機，主軸系統采用____電機。[點擊查看答案]答：交流永磁同步伺服交流異步5、插補周期應____采樣周期，并且應是采樣周期的____[點擊查看答案]答：不小于等于整數倍6、數控檢測裝置旋轉變壓器是按____的原理工作的。[點擊查看答案]答：電磁感應7、編制數控加工程序時，一般以____坐標系作為編程坐標系。[點擊查看答案]答：工件8、步進電機的調轉是通過變化指令脈沖的____而實現的。[點擊查看答案]答：頻率

9、加工中心與數控銑床的明顯區別是____。[點擊查看答案]答：有無刀庫和自動換刀系統10、數控車床加工程序中T0300的T表達____，03表達____，00表達____。[點擊查看答案]答：刀具功能（選刀）刀具號取消刀補11、數控銑床一般采用半閉環控制方式，它的位置檢測器應是（）。

A.光柵尺B.脈沖編碼器C.磁尺[點擊查看答案]答：B12、G04P和G04X2.0表達暫停2秒對嗎?（）

A.對B.不對[點擊查看答案]答：A

13、刀具半徑左賠償的規定是：沿刀具運動方向看，刀具位于工件的（）。

A.左側B.右側[點擊查看答案]答：A14、圓弧插補順圓或逆圓的規定是沿垂直于插補平面軸線的（）。

A.正方向向負方向看B.負方向向正方向看[點擊查看答案]答：A15、CNC系統中可編程控制器(PLC)的功用是（）。

A.實現輔助功能的規定動作B.速度控制C.位置控制[點擊查看答案]答：A16、數控機床進給系統不可以選用的電機有（）

A.交流伺服電機B.變頻電機C.步進電機[點擊查看答案]答：B17、下列各項中，不屬于CNC控制軟件的是（）

A.NC加工程序B.插補運算程序C.譯碼程序D.診斷程序[點擊查看答案]答：A18、G00指令移動速度值是（）指定。

A.機床參數指定B.數控程序指定C.操作面板指定[點擊查看答案]答：A19、數控機床每次接通電源後在運行前首先應做的是（）。

A.給機床各部分加潤滑油B.檢查刀具安裝與否對的

C.機床各坐標回參照點D.檢查工件安裝與否對的[點擊查看答案]答：C20、編碼器的Z信號可作為（）。

A.位移測量脈沖B.經頻/壓轉換作為速度測量反饋C.零位參照信號[點擊查看答案]答：C二、簡答題（每題5分，共30分）

1、畫簡圖，闡明數控機床構造及各部分作用。[點擊查看答案]答：

1.控制介質是記錄和存儲加工程序的媒介物。加工程序包括所有加工的工藝信息和幾何信息。

2.數控裝置（增長了PC功能）是數控機床的關鍵，是一種用于NC加工的電子計算機，計算機數控裝置CNC，它能完畢輸入、存儲、變換、插補、多種控制功能。

3.伺服驅動裝置（或叫伺服單元；伺服系統）伺服單元接受NC裝置的指令，驅動機床各坐標執行件，它包括：位置控制單元、速度控制單元。分為主軸電機驅動和進給電機驅動。

4.測量反饋裝置該裝置包括在伺服系統中，它由光電磁機等檢測元件和對應電路構成，用來檢測速度和位移，并將信息反饋，構成位置環和速度環，進行閉環的比較調整。

5.機床主機（機械主體部分）它是數控機床的主體，包括床身、導軌、主軸箱、進給機構、尾座、刀庫、刀架、潤滑冷卻排屑等機構。2、刀具半徑賠償的作用是什么？各有哪些指令（含刀補取消）及指令含義？在什么移動指令下才能建立和取消刀具半徑賠償功能？[點擊查看答案]答：刀具半徑賠償的作用是在加工時，銑刀中心自動偏離工件輪廓一種刀具半徑值，這樣在編程時只要按照被加工工件輪廓曲線編程，使編程工作簡化。指令包括G41：左刀補、G42：右刀補、G40：取消刀補。在G00和G01指令可以建立和取消刀具半徑賠償。3、用數字積分法（DDA）插補加工逆圓弧AB，起點A(4,3)，終點B（0，5）。用表格闡明其插補過程，并畫出插補加工軌跡。[點擊查看答案]答：運算次序X積分器X終Y積分器Y終Jvx（yi）JRx（∑yi）ΔXJvy（xi）JRy（∑xi）ΔY030

40

133

44

236

401

4

3421

44

3

446

37

5421

321

5

2

657

7541

8511

9

10

4、簡述直線透射光柵的工作原理及莫爾條紋的特性。根據下面的四倍頻電路，畫出光柵正向移動時ABCDAˊBˊCˊDˊ和E的波形圖，并闡明怎樣根據A、B信號對光柵的移動方向進行鑒別。（A、B信號已給出）[點擊查看答案]答：直線透射光柵由標尺光柵和光柵讀數頭構成。光柵讀數頭中有指示光柵。指示光柵和表尺光柵上的線紋之間有一種小角度，兩個光柵相對平行放置，在光源的照射下，會形成明暗相間的條紋，即莫爾條紋。當光柵移動一種柵距時，莫爾條紋移過一種條紋間隔。莫爾條紋的特性：（1）變化規律近似正弦函數，變化周期與兩光柵相對移動的柵距數同步；（2）對柵距有放大作用；（3）均化誤差。根據A、B信號的相位來鑒別光柵移動的方向，正走：A超前B90度，反走：B超前A90度。5、簡要闡明數據采樣原理CNC裝置的前加減速控制與後加減速控制各有什么優缺陷。[點擊查看答案]答：前加減速是對合成速度即程編的F指令進行控制，因此它的長處是不影響插補輸出的位置精度。缺陷是需要預測減速點，而這個減速點要根據實際刀具位置與程序段終點之間的距離來確定，而這種預測工作需要完畢的計算量較大。後加減速是對各坐標軸分別進行加減速控制，不需要預測減速點，在插補輸出為零時開始減速，并通過一定期間延遲逐漸靠近程序終點。長處是不需要預測減速點，控制簡樸。缺陷是由于對各坐標軸分別進行控制，各軸的合成位置也許不精確。6、簡述直流速度控制單元兩種調速措施的原理。[點擊查看答案]答：直流速度控制單元有晶閘管調速系統和晶體管脈寬調制調速系統。晶閘管調速系統通過移項原理，變化觸發脈沖相位，從而變化晶閘管的觸發角來變化輸出電壓，從而到達調整直流電機速度的目的。晶體管脈寬調制采用脈寬調制原理，變化大功率晶體管開關狀態，開關頻率保持恒定，通過調整開關周期內導通時間的措施來變化其輸出，從而使得電機電樞兩端獲得寬度隨時間變化的給定頻率的電壓脈沖。脈寬的持續變化使得電機電樞兩端電壓的平均值也持續變化，從而到達調速的目的。三、編程題（每題8分，共24分）

1、采用固定循環對A、B、C、D四孔進行鉆孔，然後攻螺紋（G84X_Y_Z_R_P_F_K_）的數控加工，試編制精加工程序（加工參數合理自定）。[點擊查看答案]答：

N10G92X0Y0Z250.0;

N15T01M06;在250處換刀

N20G90G00Z150.0;快進到初始平面

N25G99G73X15.0Y10.0Z-53.0Q5.0R3.0F50;鉆通孔A循環,R平面為工件上表面3mm,刀具伸出下平面4mm,返回到R平面

N30G98Y35.0;鉆B孔,返回到初始平面

N35G99X50.0;鉆C孔,返回到R平面

N40G98X10.0;鉆D孔,返回到初始平面

N45G00X0Y0Z250.0T02M06;

N50Z150.0S150M03;

N55G99G74X15.0Y10.0Z-53.0R3.0F150;攻A孔螺紋循環,返回到初始平面

N60G98Y35.0;攻B孔螺紋

N65G99X50.0;攻C孔螺紋N70G98Y10.0;攻D孔螺紋

N75G80G00X0Y0Z250.0M30;取消固定循環，程序結束2、編寫車削加工程序，精車ABCDEFG部位的外輪廓，直徑編程。工件尺寸如圖，其他參數合理自定。各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：

N10G92X160.Z60.；設置工件坐標系

N15S500T0101M03；主軸正轉，選刀刀補。

N20G90G00X50.Z1.0;迅速抵達車削起點

N30Z-20;直線插補，車外圓面，抵達B點

N35G02X50.Z-40.R45.;順圓插補，抵達C點

N40G01X60.Z-60.;直線插補，車錐面，抵達D點

N45G03X60.Z-100.R80.;逆圓插補，抵達E點

N50G01Z-120.;直線插補,抵達F點

N55X80.;車端面抵達G點

N60G00X160.Z60.T0100;返回起點，銷刀補

N65M30或M02；程序結束3、用刀具半徑賠償的措施編寫銑削加工程序(精加工)，工件形狀如圖所示，刀具采用立銑刀，主軸轉速1500r/min，工件坐標系原點為O點，起刀點為(0,0,20)，刀具路線等其他參數合理自定，各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：

N10G92X0Y0Z20;建立工件坐標系

N15S1500M03;主軸正轉

N20G90G00Z-10.;下刀

N25G01G41X20.Y14.D01F500.;刀具半徑賠償，直線插補

N30Y62.;直線插補

N35G02X44.Y86.R24.或、G02X44.Y86.I24.J0.;順圓弧插補

N40G01X90.;直線插補

N45G03X120.Y56.R30.或G03X120.Y56.I30.J0.逆圓插補;

N50G01X100.Y14.;直線插補

N55X20.;直線插補

N66G40G00X0Y0;取消刀具賠償，快進返回工件原點

N65Z0.;抬刀

N70M30或M02；程序結束■模擬試題三：一、單項選擇題（每題1分，共26分）

1、加工（）零件，宜采用數控加工設備。A.大批量B.多品種小批量C.單件[點擊查看答案]答：B2、一般數控系統除了直線插補外，尚有（）。

A.正弦插補B.圓弧插補C.拋物線插補[點擊查看答案]答：B3、G02X20Y20R-10F100;所加工的對象是（）。

A.整圓B.不不小于180°圓弧C.不小于180°圓弧[點擊查看答案]答：C4、數控機床的關鍵是下列系統中的（）。

A.伺服系統B.CNC裝置C.反饋系統[點擊查看答案]答：B5、設H01=6mm，則G91G43G01Z-15F40;執行後刀具的實際移動量為（）。

A.9mmB.21mmC.15mm[點擊查看答案]答：A6、一般定義數控機床主軸的軸線為（）。

A.X軸B.Y軸C.Z軸[點擊查看答案]答：C7、G00指令與下列的（）指令不是同組的。

A.G01B.G02C.G04[點擊查看答案]答：C8、加工中心與數控銑床的重要區別是（）。

A.機床精度不一樣B.數控系統復雜程度不一樣C.有無刀庫和自動換刀系統[點擊查看答案]答：C

9、圓弧插補指令G03X39Y20R30;中，X、Y後的值表達圓弧的（）。

A.起點坐標值B.終點坐標值C.圓心相對于起點坐標值[點擊查看答案]答：B10、數控升降臺銑床的工作臺前後運動坐標軸是（）。

A.X軸B.Y軸C.Z軸[點擊查看答案]答：B11、最早的數控機床是在（）誕生的。

A.曰本B.美國C.英國[點擊查看答案]答：B12、數控機床上有一種機械原點，該點到機床坐標零點在進給軸方向上的距離可以在機床出廠時設定。該點稱為（）。

A.工件零點B.機床零點C.機床參照點[點擊查看答案]答：C

13、步進電機的轉速是通過變化電機的（）而實現的。

A.脈沖頻率B.脈沖占空比C.通電次序[點擊查看答案]答：A14、在數控銑床上銑一種正方形零件的外輪廓，假如使用的銑刀直徑比編程采用的銑刀直徑小1mm，則加工後的正方形尺寸比圖紙標注尺寸（）。

A.小1mmB.小0.5mmC.大1mmD.大0.5mm[點擊查看答案]答：C15、數控銑床一般采用半閉環控制方式，它的位置檢測器是（）。

A.光柵尺B.脈沖編碼器C.感應同步器[點擊查看答案]答：B16、G04是（）。

A.模態指令B.非模態指令[點擊查看答案]答：B17、刀具半徑左賠償的規定是：沿刀具運動方向看，刀具位于工件的（）。

A.左側B.右側[點擊查看答案]答：A18、圓弧插補順圓或逆圓的規定是沿垂直于插補平面軸線的（）。

A.正方向向負方向看B.負方向向正方向看[點擊查看答案]答：A19、CNC系統中可編程控制器PLC的功用是（）。

A.實現輔助功能的規定動作B.速度控制C.位置控制[點擊查看答案]答：A20、數控機床進給系統不可以選用的電機有（）。

A.交流伺服電機B.變頻電機C.步進電機[點擊查看答案]答：B21、下列各項中，不屬于CNC控制軟件的是（）。

A.NC加工程序B.插補運算程序C.譯碼程序D.診斷程序[點擊查看答案]答：A22、G00指令移動速度值是（）。

A.機床參數指定B.數控程序指定C.操作面板指定[點擊查看答案]答：A23、數控機床每次接通電源後在運行前首先應做的是（）。

A.給機床各部分加潤滑油B.檢查刀具安裝與否對的

C.機床各坐標回參照點D.檢查工件安裝與否對的[點擊查看答案]答：C24、編制數控加工程序時，一般以（）作為編程坐標系。

A.機床坐標系B.工件坐標系[點擊查看答案]答：B25、編碼器的Z信號可作為（）。

A.位移測量脈沖B.經頻/壓轉換作為速度測量反饋C.零位參照信號[點擊查看答案]答：C26、數控檢測裝置之一旋轉變壓器的工作原理是（）。

A.莫爾條紋B.電磁感應C.霍爾效應[點擊查看答案]答：B二、簡答題（每題5分，共30分）

1、畫簡圖，闡明數控機床構造及各部分作用。[點擊查看答案]答：

1.控制介質是記錄和存儲加工程序的媒介物。加工程序包括所有加工的工藝信息和幾何信息。

2．數控裝置（增長了PC功能）是數控機床的關鍵，是一種用于NC加工的電子計算機，計算機數控裝置CNC，它能完畢輸入、存儲、變換、插補、多種控制功能。3.伺服驅動裝置（或叫伺服單元；伺服系統）伺服單元接受NC裝置的指令，驅動機床各坐標執行件，它包括：位置控制單元、速度控制單元。分為主軸電機驅動和進給電機驅動。

4.測量反饋裝置該裝置包括在伺服系統中，它由光電磁機等檢測元件和對應電路構成，用來檢測速度和位移，并將信息反饋，構成位置環和速度環，進行閉環的比較調整。

5.機床主機（機械主體部分）它是數控機床的主體，包括床身、導軌、主軸箱、進給機構、尾座、刀庫、刀架、潤滑冷卻排屑等機構。2、什么是插補，基準脈沖插補和數據采樣插補的特點？[點擊查看答案]答：插補：數控系統根據零件輪廓線型的有限信息，計算出刀具一系列加工點，完畢所謂的數據“密化”工作。兩層意思：一是產生基本線型，二是用基本線型逆合其他輪廓曲線。基準脈沖插補每次插補結束僅向各坐標軸輸出一種控制脈沖，使得各坐標軸產生一種脈沖當量的增量。脈沖頻率的代表坐標運動的速度，脈沖的數量代表運動位移的大小。數據采樣插補采用時間分割的思想，根據程編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，以此來迫近輪廓曲線。數控裝置將輪廓步長分解為各坐標軸的移動量，作為命令發送給伺服驅動裝置。3、用數字積分法（DDA）插補加工直線AB，起點A(0,0)，終點B（5，4）。用表格闡明其插補過程，并畫出插補加工軌跡。[點擊查看答案]答：運算次序X積分器X終Y積分器Y終JvxJRxΔXJvyJRyΔY050

40

155

44

2521

401

357

44

4541

401

5511

44

656

401

7531

44

8501

401

4、簡要闡明數據采樣原理CNC裝置的前加減速控制與後加減速控制各有什么優缺陷。[點擊查看答案]答：前加減速是對合成速度即程編的F指令進行控制，因此它的長處是不影響插補輸出的位置精度。缺陷是需要預測減速點，而這個減速點要根據實際刀具位置與程序段終點之間的距離來確定，而這種預測工作需要完畢的計算量較大。後加減速是對各坐標軸分別進行加減速控制，不需要預測減速點，在插補輸出為零時開始減速，并通過一定期間延遲逐漸靠近程序終點。長處是不需要預測減速點，控制簡樸。缺陷是由于對各坐標軸分別進行控制，各軸的合成位置也許不精確。5、簡述光電編碼器的各部分構造和作用、工作原理。[點擊查看答案]答：光電脈沖編碼器是一種增量型旋轉式脈沖發生器，重要由圓光柵和指示光柵構成。在圓光柵的圓周上刻有透明和不透明的間距相等的線紋,此外尚有一種零位狹縫（一轉發出一種脈沖），指示光柵上面制有相差1/4節距的兩個狹縫(辯向狹縫)和一種零位狹縫。圓光柵與工作軸一起旋轉，指示光柵與圓光柵相對平行地放置。當圓光柵旋轉時，光線透過兩個光柵的線紋部分，形成明暗相間的條紋，光電元件接受這些明暗相間的光信號，并轉換為交替變化的電信號；該信號為兩組近似于正弦波的電流信號A和B相位角相差90°，經放大和整形變成方波，用于計數和方向鑒別。圓光柵旋每轉一轉，通過零位狹縫的信號發一種脈沖，稱為Z相脈沖，該脈沖用來產生機床的基準點。6、數控機床中交流進給系統采用什么電機；畫圖闡明SPWM調速措施的原理。[點擊查看答案]答：交流伺服進給系統中采用永磁交流同步伺服電機。

SPWM變頻器由不可控的整流器和逆變器構成。逆變器的功率開關器件使用全控器件，在逆變器控制端輸入SPWM調制波，控制其按一定規律控制其導通或斷開，使其輸出正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波。在通過變化脈沖寬度可以控制逆變器輸出的交流基波的幅值，通過變化調制周期可以變化輸出頻率。SPWM調制波等效的原則是脈沖的面積與正弦波下對應的面積相等或成比例。三、編程題（每題8分，共24分）

1．加工圖中3個直徑相似的孔。規定：（1）用鉆削固定循環編寫程序并注釋；（2）使用刀具長度賠償，賠償號H01。（3）換刀點x=0、y=0、z=250（注意坐標原點位置）；（4）初始平面在z=150mm處，參照平面和鉆孔結束點如圖所示。其他參數合理自定。[點擊查看答案]答：N10G92X0Y0Z250.;建立工件坐標系

N15G90G43G00Z150.0H01;抵達初始平面，刀具賠償

N20S600M03;主軸正轉，轉速600r/min

N25G99G82X10.Y10.Z-15.R5.P300F120.;加工1號孔，返回R平面

N30G81X25.Y25.Z-28.;加工2號孔，返回R平面

N35G98X35.Y20.;加工3號孔，返回初始平面

N45G80G00X0Y0M05;取消固定循環，主軸停

N95G49Z250.或G43Z250.H00;回換刀點，取消刀具賠償

N130M30或M02;程序結束2、編寫車削加工程序，精車ABCDEFG部位的外輪廓，直徑編程。工件尺寸如圖，其他參數合理自定。各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：N10G92X160.Z60.；設置工件坐標系

N15S500T0101M03；主軸正轉，選刀刀補。

N20G90G00X50.Z1.0;迅速抵達車削起點

N30Z-20;直線插補，車外圓面，抵達B點

N35G02X50.Z-40.R45.;順圓插補，抵達C點

N40G01X60.Z-60.;直線插補，車錐面，抵達D點

N45G03X60.Z-100.R80.;逆圓插補，抵達E點

N50G01Z-120.;直線插補,抵達F點

N55X80.;車端面，抵達G點

N60G00X160.Z60.T0100;返回起點，銷刀補

N65M30或M02；程序結束3、編程:加工圓弧ACB和ADB，只編寫軌跡指令，不考慮刀補。刀具起始時在A（10，70）點，切削速度100mm/min，規定：

(1)采用R形式，分別以絕對值編程和相對值編程，編制圖中兩圓弧軌跡加工程序。

(2)采用I,J形式，分別以絕對值編程和相對值編程，編制圖中兩圓弧軌跡加工程序。[點擊查看答案]答：(1)采用R形式，分別以絕對值編程和相對值編程，編制圖中兩圓弧軌跡加工程序。絕對值編程

ACB：G90G02X60.0Y20.0R50.0F100；

ADB：G90G02X60.0Y20.0R-50.0F100；相對值編程

ACB：G91G02X50.0Y-50.0R50.0F100；

ADB：G91G02X50.0Y-50.0R-50.0F100；

(2)采用I,J形式，分別以絕對值編程和相對值編程，編制圖中兩圓弧軌跡加工程序。絕對值編程

ACB：G90G02X60.0Y20.0I0.0J-50.0F100；

ADB：G90G02X60.0Y20.0I50.0J0.0F100；相對值編程

ACB：G90G02X50.0Y-50.0I0.0J-50.0F100；

ADB：G90G02X50.0Y-50.0I50.0J0.0F100；■模擬試題四：一、名詞解釋（10分，每題2分）

1、點位控制[點擊查看答案]答：數控加工中，嚴格規定點到點之間的距離和位置關系，而與所走的途徑無關，并且坐標運動過程中不進行加工，稱之為點位控制。2、輪廓控制[點擊查看答案]答：數控加工中，除了對各坐標的移動量進行控制，還要對各坐標的速度及它們的比率進行嚴格控制，以實現給定軌跡的加工，稱之為輪廓控制。3、插補[點擊查看答案]答：數控系統根據零件輪廓線型的有限信息，計算出刀具一系列加工點，完畢所謂的數據“密化”工作。兩層意思：一是產生基本線型，二是用基本線型擬合其他輪廓曲線。4、加工中心[點擊查看答案]答：帶有刀庫和自動換刀裝置能進行自動換刀的數控機床。5、并行處理[點擊查看答案]答：計算機在同一時刻或同一時間間隔內完畢兩種或兩種以上的性質相似或者性質不一樣的工作。二、簡答（24分，每題4分）

1、簡述直流速度控制單元兩種調速措施的原理。[點擊查看答案]答：直流速度控制單元有晶閘管調速系統和晶體管脈寬調制調速系統。（2分）晶閘管調速系統通過變化晶閘管的觸發角來變化輸出電壓，從而到達調整直流電機速度的目的。（1分）晶體管脈寬調制是指大功率晶體管工作在開關狀態，開關頻率保持恒定，通過調整開關周期內導通時間的措施來變化其輸出，從而使得電機電樞兩端獲得寬度隨時間變化的給定頻率的電壓脈沖。脈寬的持續變化使得電機電樞兩端電壓的平均值也持續變化，從而到達調速的目的。（1分）2、簡要闡明數據采樣原理CNC裝置的前加減速控制與後加減速控制各有什么優缺陷。[點擊查看答案]答：前加減速是對合成速度即程編的F指令進行控制，因此它的長處是不影響插補輸出的位置精度。（1分）缺陷是需要預測減速點，而這個減速點要根據實際刀具位置與程序段終點之間的距離來確定，而這種預測工作需要完畢的計算量較大。（1分）後加減速是對各坐標軸分別進行加減速控制，不需要預測減速點，在插補輸出為零時開始減速，并通過一定期間延遲逐漸靠近程序終點。長處是不需要預測減速點，控制簡樸。（1分）缺陷是由于對各坐標軸分別進行控制，各軸的合成位置也許不精確。（1分）3、簡要闡明CNC裝置的軟件構造構成及特點？[點擊查看答案]答：CNC裝置的系統軟件包括管理和控制兩大部份。管理部分包括：輸入、I/O處理、通訊、顯示、診斷及加工程序的編制管理等。（1分）控制部分包括：譯碼、刀具賠償、速度處理、插補和位置控制等。（1分）軟件構造的特點是多任務并行處理和多重實時中斷。（2分）4、數控插補措施分哪兩類？各有什么特點？[點擊查看答案]答：數控插補措施分為基準脈沖插補和數據采樣插補兩大類型。（2分）基準脈沖插補每次插補結束僅向各坐標軸輸出一種控制脈沖，使得各坐標軸產生一種脈沖當量的增量。脈沖頻率的代表坐標運動的速度，脈沖的數量代表運動位移的大小。（1分）數據采樣插補采用時間分割的思想，根據程編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，以此來迫近輪廓曲線。數控裝置將輪廓步長分解為各坐標軸的移動量，作為命令發送給伺服驅動裝置。（1分）5、刀具半徑賠償的作用是什么？各有哪些指令（含刀補取消）及指令含義？在什么移動指令下才能建立和取消刀具半徑賠償功能？[點擊查看答案]答：刀具半徑賠償的作用是在加工時，銑刀中心自動偏離工件輪廓一種刀具半徑值，這樣在編程時只要按照被加工工件輪廓曲線編程，使編程工作簡化。（2分）指令包括G41：左刀補、G42：右刀補、G40：取消刀補。（1分）在G00和G01指令可以建立和取消刀具半徑賠償。（1分）6、數控機床檢測裝置按照被測量的性質分那幾類，并列舉三種以上檢測裝置。[點擊查看答案]答：數控機床檢測裝置按照被測量的性質分為位置、速度、電流三種類型。（2分）詳細的檢測裝置有：旋轉變壓器、光柵尺、光電脈沖編碼器、感應同步器、絕對編碼器、磁性編碼器、霍爾電流傳感器等。（2分）三、（12分，每題6分）

1、已知：第一象限一段逆圓弧AB，起點A(5,0)，終點B（3，4）。規定：用數字積分法（DDA）圓弧插補加工AB，其過程用表格闡明，并畫出插補加工軌跡。運算次序X積分器X終Y積分器Y終JvxJRxΔXJvyJRyΔY0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[點擊查看答案]答：運算次序X積分器X終Y積分器Y終JvxJRxΔXJvyJRyΔY000000000101010000100100000000101011010100200000000101010101011001

300100100101011110011

400101000101011001010010

501010000101010011001011

601111100101011100001

701101010011010111000100

100

81001100001100

91000101000100

011

10

2、簡述直線透射光柵的工作原理及莫爾條紋的特性。根據下面的四倍頻電路，畫出光柵正向移動時ABCDAˊBˊCˊDˊ和E的波形圖，并闡明怎樣根據A、B信號對光柵的移動方向進行鑒別。（A、B信號已給出）[點擊查看答案]答：直線透射光柵由標尺光柵和光柵讀數頭構成。光柵讀數頭中有指示光柵。指示光柵和表尺光柵上的線紋之間有一種小角度，兩個光柵相對平行放置，在光源的照射下，會形成明暗相間的條紋，即莫爾條紋。當光柵移動一種柵距時，莫爾條紋移過一種條紋間隔。（1分）莫爾條紋的特性：（1）變化規律近似正弦函數，變化周期與兩光柵相對移動的柵距數同步；（2）對柵距有放大作用；（3）均化誤差。（1分）根據A、B信號的相位來鑒別光柵移動的方向，正走：A超前B90度，反走：B超前A90度。（1分）四、編程（24分）

1、編寫車削加工程序，精車ABCDEFGH部位的外輪廓，直徑編程。工件尺寸如圖，其他參數合理自定。各程序段規定注釋，并畫出進退刀路線。[點擊查看答案]答：1、車削

N10G92X160.Z60.；設置工件坐標系（1分）N15S500M03；主軸正轉（1分）

N20G90G00X46.Z1.0;迅速抵達車削起點

N25G01X50.Z-1.0F1；直線插補，倒角，抵達B點（1分）

N30Z-20;直線插補，車外圓面，抵達B點

N35G02X50.Z-40.R45.;順圓插補，抵達C點（2分）

N40G01X60.Z-60.;直線插補，車錐面，抵達E點

N45G03X60.Z-100.R80.;逆圓插補，抵達F點（2分）

N50G01Z-120.;直線插補,抵達G點

N55X80.;車端面

N60G00X160.Z60.;返回起點

N65M30或M02；程序結束（1分）2、用刀具半徑賠償的措施編寫銑削加工程序，工件形狀如圖所示，刀具采用立銑刀，主軸轉速500r/min，工件坐標系原點為O點，起刀點為(0,0,20)，刀具路線等其他參數合理自定，各程序段規定注釋，最終請在圖上畫出刀具中心途徑示意圖。[點擊查看答案]答：銑削外輪廓

N10G92X0Y0Z20;建立工件坐標系（1分）

N15S1500M03;主軸正轉（1分）N20G90G00Z-5.;下刀

N25G01G41X20.Y14.D01F500.;刀具半徑賠償，直線插補（2分）

N30Y62.;直線插補

N35G02X44.Y86.R24.或、G02X44.Y86.I24.J0.;順圓弧插補（1分）

N40G01X90.;直線插補

N45G03X120.Y56.R30.或G03X120.Y56.I30.J0.逆圓插補;（1分）

N50G01X100.Y14.;直線插補

N55X20.;直線插補

N66G40G00X0Y0;取消刀具賠償，快進返回工件原點（1分）

N65Z0.;抬刀

N70M30或M02；程序結束（1分）3、使用刀具賠償功能和固定循環功能編寫加工如圖所示零件上1-10號孔的加工程序，1-8號孔鉆削，9-10號孔鏜削，并注釋每個程序段。規定：

(1)刀具T01、T02、T03的刀具賠償號分別為H01、H02、H03，以T01為對刀基準，即H01=0闡明H02、H03分別為多少；

(2)T01、T02的主軸轉速S=600r/min，進給速度F=120mm/min，T03的主軸轉速S=300r/min，進給速度F=50mm/min；

(3)起刀點與換刀點坐標為X=0、Y=0、Z=50，參照平面與所加工孔的上表面距離3mm。加工通孔時，刀具伸出工件下表面5mm。（提醒：鏜削循環用G85指令）[點擊查看答案]答：鉆孔

N10G92X0Y0Z50;建立工件坐標系（1分）

N15G90G43G00Z25.0H01;抵達初始平面，刀具賠償，H01=0（1分）

N20S600M03;主軸正轉，轉速600r/min（1分）

N25G99G81X115.Y-80.Z-67.R-27.F120.;加工1號孔，返回R平面（1分）

N30G98Y-170.;加工2號孔，返回初始平面

N35G99X465.;加工3號孔，返回R平面

N40G98Y-80.；加工4號孔，返回初始平面

N45G80G00X0Y0M05;取消固定循環，主軸停（1分）N50G49Z50.或G43Z50.H00;回換刀點，取消刀具賠償，

N55T02M06;選擇2號刀具，自動換刀

N60G43Z25H02;抵達初始平面，刀具賠償，H02=-5（1分）

N65S600M03;主軸正轉，轉速600r/min

N70G99G81X190.Y-80.Z-50.R-27.F120.;加工5號孔，返回R平面

N75G98Y-170.;加工6號孔，返回初始平面

N80G99X390.;加工7號孔，返回R平面

N85G98Y-80.;加工8號孔，返回初始平面

N90G80G00X0Y0M05;取消固定循環，主軸停（1分）

N95G49Z50.或G43Z50.H00;回換刀點，取消刀具賠償

N100T03M06;選擇2號刀具，自動換刀

N105G43Z25H03;抵達初始平面，刀具賠償，H03=-10

N110S300M03;主軸正轉，轉速300r/min

N110G99G85X290.Y-80.Z-67.R3.F50.;鏜9號孔，返回R平面

N115G98Y-170;鏜10號孔，返回R平面

N120G80G00X0Y0M05;取消固定循環，主軸停

N125G49Z50.或G43Z50.H00;回換刀點，取消刀具賠償

N130M30或M02;程序結束（1分）模擬試題四：一、名詞解釋（10分，每題2分）

1、插補[點擊查看答案]答：即數據密化。數控裝置根據輸入的有限信息（數據），按一定措施（插補措施原理）產生基本線型（直線、圓弧等），并以此擬合要加工的軌跡。插補包括二個內容：①用直線或圓弧段迫近被加工軌跡曲線。②用數控裝置所具有的插補原理實現這些基本線型。2、工件坐標系[點擊查看答案]答：數控加工中用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系。3、輪廓控制[點擊查看答案]答：又稱持續軌跡控制，其特點是同步控制二個或二個以上的坐標軸進行聯動，不僅對坐標的移動量進行控制，對各坐標的速度及它們之間的比率也進行控制。4．4、辨別率[點擊查看答案]答：在數控機床中，刀具或工件的最小位移量是機床坐標軸運動的一種分辯單位，由位置檢測裝置辯識，在閉環系統中稱為辨別率。5、非模態G代碼[點擊查看答案]答：數控系統的指令代碼中功能僅在所出現的程序段內有效的準備功能代碼。二、簡答（24分，每題4分）

1、數控機床的主軸和進給伺服系統分別采用哪種類型的電機（包括直流和交流）？[點擊查看答案]答：主軸驅動系統采用他激式直流伺服電機和鼠籠式交流異步（感應）伺服電機；進給驅動系統采用永磁直流伺服電機和永磁交流同步伺服電機2、簡述CNC裝置的工作原理。[點擊查看答案]答：CNC裝置的工作原理是通過多種輸入方式，接受機床加工零件的多種數據信息，通過CNC裝置譯碼，再進行計算機的處理、運算，然後將各個坐標軸的分量送到各控制軸的驅動電路，通過轉換、放大去驅動伺服電動機，帶動各軸運動。并進行實時位置反饋控制，使各個坐標軸能精確地走到所規定的位置。3、簡要闡明CNC裝置的多任務性，對此CNC裝置是怎樣處理的，有哪些措施？[點擊查看答案]答：數控加工時，CNC裝置要完畢許多任務。CNC裝置的軟件任務分為管理和控制兩大類，管理部分包括輸入、I/O處理、顯示、診斷和通訊。控制部分包括譯碼、刀補、速度處理、插補和位置控制。在多數狀況下，管理和控制的某些工作必須同步進行，因此CNC裝置采用并行處理的方式。CNC裝置的硬件構造中，重要使用“資源反復”的并行處理技術。而在CNC裝置的軟件構造中，重要采用“資源分時共享”和“資源重疊的流水處理”措施。4、數控插補措施分哪幾類？每一類措施中坐標運動的速度和位移的大小分別由什么決定？[點擊查看答案]答：數控插補措施分為基準脈沖插補和數據采樣插補兩大類型。在基準脈沖插補(脈沖增量插補)中，脈沖序列的頻率代表坐標運動的速度，而脈沖的數量代表運動位移的大小。在數據采樣插補中，插補周期代表速度，而輪廓步長的大小代表位移的大小。5、刀具賠償有幾種，各有哪些指令（含刀補取消）及指令含義。[點擊查看答案]答：重要有刀具長度賠償和刀具半徑賠償。G43、G44和G49分別為刀具長度的正賠償、負賠償和取消長度賠償指令。G41、G42、G40分別為設定刀具半徑左偏（左刀補）、設定刀具半徑右偏（右刀補）和取消半徑賠償指令。6、列舉數控機床中常用測裝置有哪些（至少列舉5種）。[點擊查看答案]答：感應同步器、直線光柵、光電脈沖編碼器、旋轉變壓器、霍耳位置傳感器等。三、（24分）

1、加工零件輪廓時，C刀補(G41時)直線與直線拐角轉接有哪幾種形式？畫簡圖闡明？[點擊查看答案]答：左刀補G41的狀況下，直線與直線拐角轉接根據兩條直線的矢量夾角的不一樣有三種形式：縮短型轉接，插入型轉接和伸長型轉接。圖中a）和b）為縮短型轉接，c）和e)為插入型轉接，d）為伸長型轉接。

2、加工零件輪廓時，C刀補(G41時)直線與直線拐角轉接有哪幾種形式？畫簡圖闡明？累加次數(Δt)X積分器Y積分器終點計數器JEJVx（xe)JRx溢出

ΔxJVy（ye）JRy溢出

Δy

[點擊查看答案]答：3、簡述光電脈沖編碼器的工作原理，各部構造及作用。根據下面電路，畫出電機反轉時abcdef的波形圖，闡明數控系統是怎樣完畢信號采集的。[點擊查看答案]答：光電脈沖編碼器的工作原理是：圓光柵隨被測軸一起轉動，光線透過圓光柵和指示光柵的線紋部分，形成明暗相間的三路莫爾條紋。同步光電元件接受這些光信號，并轉化為交替變化的電信號，通過信號處理裝置的整形、放大等處理後輸出。構造上包括光源、圓光柵、指示光柵、光電池組、機械部件、護罩和印刷電路板。圓盤形主光柵上刻有間距相等的細密線紋，分為透明和不透明部分，它與轉軸一起旋轉。指示光柵位于主光柵刻線的圓周位置，與主光柵平行，是一小塊扇形薄片，制有三個狹縫。其中，兩個狹縫在同一圓周上相差1/4節距（稱為辯向狹縫），此外一種狹縫叫做零位狹縫，主光柵轉一周時，由此狹縫發出一種脈沖。尚有用于信號處理的印刷電路板。當光電脈沖編碼器反轉時，B相信號超前A相信號，在d點窄脈沖出現時，由于c點是低電平，因此e點保持低電平；而f點輸出窄脈沖，作為反向減計數脈沖。這時可逆計數器進行減計數。四、編程（24分）

1．加工圖中3個直徑相似的孔。規定：（1）用鉆削固定循環編寫程序并注釋；（2）使用刀具長度賠償，賠償號H01；（3）起刀點x=0、y=0、z=200；（4）初始平面在z=150mm處；（5）參照平面和鉆孔結束點如圖所示。（6）其他參數合理自定。[點擊查看答案]答：O0001；程序號；

N1G92X0Y0Z200;設定工件坐標系；

N2G90G00Z250.0T11M06；在Z方向迅速移動到換刀點，換刀；

N3G43Z150H01S600M03M08；進給到初始平面、長度賠償、主軸正轉、開冷卻液；

N4G99G81X10.0Y10.0Z-28.0R5.0F100；用G81固定循環加工A孔；

N5G82X25.0Y25.0Z-15.0P；用G82固定循環加工B孔；

N6G98G81X35.0Y20.0Z-28.0；用G81固定循環加工C孔；

N7G00X0Y0H00M05M09M30；迅速返回到原點，撤銷長度賠償，程序結束。2、編寫車削加工程序，精加工ABCDEFG部位的外輪廓，直徑設定。加工尺寸如圖，其他參數合理自定。各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：N001G92X120.0Z90.0;設定工件坐標系

N002G00X34.0Z2.0S31M03T11M08;刀具賠償、主軸正轉、開冷卻液；

N003G01X40.0Z-1.0F15;倒角

N004U0Z-20.0;φ40.0

N005X60.0Z-60.0;錐度

N006G02U0Z-100.0R60.0;圓弧

N007G01U0Z-115.0;φ60

N008X70.0W0;退刀

N009G00X120.0Z90.0M05T10M09;退刀，撤銷刀具、賠償，主軸停、關冷卻液

N010M02;程序結束。3、用刀具半徑賠償的措施編寫銑削加工程序，工件形狀如圖所示，刀具路線等其他參數合理自定。各程序段規定注釋。[點擊查看答案]答：O0012；

N0010G92X0.0Y0.0Z100.0；設定工件坐標系

N0020G00G90X125.0Y100.0；在XY平面迅速定位到加工起點

N0030Z-5.0M03M08;；

Z軸迅速定位，主軸正轉、開冷卻液；

N0040G01G42H10X-50.0F80；加工直線，右刀補

N0050X-100.0Y50.0；斜線

N0060Y0；直線

N0070X-70.0；直線

N0080G02X-30.0R20.0；半圓

N0090G01Y-15.0；直線

N0100G03X30.0R30.0；半圓

N0110G01Y0.0；直線N0120G02X70.0R20.0；半圓

N0130X100.0；直線

N0140Y105.0；直線

N0150G00G40X125.0Y100.0M05M09；退刀，撤銷刀具、賠償，主軸停、關冷卻液

N0180M30；程序結束五、（12分）畫出正弦波Ut的等效SPWM波，闡明SPWM的調速原理。[點擊查看答案]答：SPWM調速系統由控制回路和主回路二部分構成。控制部分包括：速度調整器、電流調整器、正弦脈寬調制器和基極驅動電路等構成；主回路一般為SPWM交-直-交變壓變頻器，重要由整流器、濾波電路和逆變器等構成。電流調整器輸出的控制信號經壓頻轉換變成頻率可調的正弦波信號，正弦脈寬調制器將該正弦波信號調制成與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波，即SPWM調制波。SPWM調制波通過基極驅動電路控制主回路中逆變器晶體管的導通和關斷時間，使主回路的輸出端獲得大功率的SPWM調制波，驅動電機的運動。通過變化正弦脈寬調制器輸出信號的脈沖寬度控制逆變器輸出交流基波的幅值，通過變化調制周期控制輸出交流基波的頻率，實現交流電動機的調速功能。返回詞匯表手工編程：手工編程是指編制零件數控加工程序的各個環節，即從零件圖紙分析、工藝決策、確定加工路線和工藝參數、計算刀位軌跡坐標數據、編寫零件的數控加工程序單直至程序的檢查，均由人工來完畢。自動編程：以計算機輔助設計為基礎的圖形交互式自動編程措施。機床坐標系：機床坐標系是機床上固有的坐標系，它用于確定被加工零件在機床中的坐標、機床運動部件的特殊位置（如換刀點、參照點）以及運動范圍（如行程范圍、保護區）等。機床零點：機床坐標系的原點稱為機床零點。機床零點是機床上的一種固定點，由機床制造廠確定。工件坐標系：用于確定工件幾何圖形上各幾何要素（點、直線、圓弧等）的位置而建立的坐標系，工件坐標系的原點既是工件零點。絕對尺寸和增量尺寸：絕對尺寸標注的零件尺寸，是從工件坐標系的原點進行標注的（即坐標值）；增量尺寸標注的某點零件尺寸，是相對它前一點的位置增量進行標注的，即零件上後一點的位置是此前一點為零點進行標注的。辨別率：傳感器可以檢測到的最小輸入增量。加工中心：是一種帶有自動換刀裝置（刀庫和自動互換刀具的機械手）能進行銑削、鉆削、鏜削加工的復合型數控機床。并行處理：計算機在同一時刻或同一時間間隔內完畢兩種或兩種以上的性質相似或者性質不一樣的工作。輪廓控制：數控加工中，除了對各坐標的移動量進行控制，還要對各坐標的速度及它們的比率進行嚴格控制，以實現給定軌跡的加工，稱之為輪廓控制。插補：數控系統根據零件輪廓線型的有限信息，計算出刀具一系列加工點，完畢所謂的數據“密化”工作。兩層意思：一是產生基本線型，二是用基本線型擬合其他輪廓曲線。插補器：完畢插補運算的裝置或程序數控機床的伺服系統：以機床移動部件的位移和速度為控制對象的自動控制系統。接受來自插補器的指令信號，經變換放大後驅動工作臺的移動。數控機床的主傳動系統：包括主軸電機、傳動系統和主軸組件。模態代碼：一經指定就一直有效，直到後邊程序中使用同組G代碼才能取代它。絕對編碼器：通過讀取絕對編碼盤的代碼（圖案）信號指示絕對位置。循環二進制碼（格萊碼）：計數圖案的切換每次只變化一位的單位間隔碼。莫爾條紋：當指示光柵與標尺光柵之間形成很小的一種小角度，在光源的照射下，在幾乎垂直柵紋方向，形成的明暗相間的條紋。答疑庫問題1：適合用數控機床的加工的工件有哪些?解答：①小批量而又輪番生產的零件；②幾何形狀復雜的零件；③在加工過程中必須進行多種工序加工的零件；④切削余量大的零件；⑤必須嚴格控制公差（即公差帶范圍很小）的零件；⑥工藝設計會常常變化的零件；⑦加工過程中的錯誤會導致嚴重揮霍的寶貴零件；⑧需所有檢測的零件，等等。問題2：數控機床由哪些部分構成解答：信息輸入輸出裝置、數控裝置、伺服系統、機床本體、檢測系統問題3：數控機床按工藝用途措施分類有哪幾種?解答：1.金屬切削類數控機床此類機床和老式的通用機床品種同樣，有數控車床，數控銑床、數控鉆床、數控磨床、數控鏜床以及加工中心等。2.金屬成型類及特種加工類數控機床這是指金屬切削類以外的數控機床，如數控彎管機，數控線切割機床，數控電火花成形機床，數控激光切割機床，數控沖床、數控火焰切割機，數控三坐標測量機等。問題4：選擇工件零點的原則是什么解答：便于將工件圖的尺寸以便地轉化為編程的坐標值和提高加工精度，故一般選在工件圖樣的尺寸基準上，能使工件以便地裝卡、測量和檢查的位置，尺寸精度和光潔度比較高的工件表面上，對稱幾何圖形的對稱中心上。車削工件零點一般放在工件的右端面或左端面，且與主軸中心線重疊的地方。銑削工件零點一般設在工件外輪廓的某一角上，進刀深度方向的工件零點大多取在工件表面。問題5：在數控機床上加工零件的工序劃分措施有那些解答：⑴刀具集中分序法該法是按所用刀具劃分工序，用同一把刀完畢零件上所有可以完畢的部位。再用第二把刀、第三把刀完畢它們可以完畢的部位。這樣可以減少換刀次數，壓縮空行程時間，減少不必要的定位誤差。⑵粗、精加工分序法對單個零件要先粗加工、半精加工，而後精加工。對于一批零件，先所有進行粗加工、半精加工，最終再進行精加工。粗、精加工之間，最佳隔一段時間，以使粗加工後零件的變形得到充足的恢復，再進行精加工，以提高零件的加工精度。⑶按加工部位分序法一般先加工平面，定位面，後加工孔；先加工簡樸的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度規定較高的部位。問題6：程序編制的內容包括那些解答：1．加工工藝分析2．計算加工軌跡和加工尺寸3．編制加工程序清單4．程序輸入5．程序校驗和試切削問題7：數控加工程序的構造解答：零件加工程序由主程序和可被主程序調用的子程序構成，子程序有多級嵌套。無論主程序和子程序都是由若干個按規定格式書寫的“程序段”（block）構成。每個程序段由按一定次序和規定排列的“程序字”也叫做“功能字”簡稱“字”（word）構成。字是由表達地址的英文字母或特殊文字和數字構成。字是表達某種功能的代碼符號，也稱為指令代碼、指令或代碼。問題8：G92指令的功能是什么解答：通過確定對刀點距工件坐標系原點的距離，即刀具在工件坐標系的坐標值（絕對值），而設定了工件坐標系。建立起工件坐標系與機床坐標系的關系。問題9：順時針和逆時針圓弧插補是怎樣定義的解答：在右手直角坐標系中，從垂直于插補平面的坐標軸的正向往負向觀測，假如屬于順時針圓弧，則稱為順圓弧，否則稱為逆圓弧。問題10：用直線插補指令（G01）能否加工出合格的螺紋，假如不能，應用什么指令解答：不能。由于G01指令無法保證進給軸與主軸的聯動。螺紋切削指令（G33）用于加工固定導程的直螺紋。螺紋加工是通過主軸的轉動與刀具的進給運動同步合成實現的。主軸的實時速度（r/min）由安裝在主軸上的位置編碼器檢測，刀具的每分進給速度（mm/min）由主軸速度換算得來。問題11：G31指令與G01指令有何不一樣，G31指令一般用于何種場所解答：G31指令像G01指令同樣能進行直線插補。然而，當外部跳過信號輸入時，正在執行的G31指令被中斷，執行下一種程序段。跳過功能重要用于運動終點沒有編程，加工停止位置由跳過信號指定的狀況；或雖已指定，但停止位置不明確的場所。如磨削加工，工件尺寸測量等使用跳過功能指令。問題12：簡要闡明CNC裝置的軟件構成及特點解答：CNC裝置的系統軟件包括管理和控制兩大部份。管理部分包括：輸入、I/O處理、通訊、顯示、診斷及加工程序的編制管理等。控制部分包括：譯碼、刀具賠償、速度處理、插補和位置控制等。軟件構造的特點是多任務并行處理和多重實時中斷。問題13：數控插補措施分哪兩類？各有什么特點？解答：數控插補措施分為基準脈沖插補和數據采樣插補兩大類型。基準脈沖插補每次插補結束僅向各坐標軸輸出一種控制脈沖，使得各坐標軸產生一種脈沖當量的增量。脈沖頻率的代表坐標運動的速度，脈沖的數量代表運動位移的大小。數據采樣插補采用時間分割的思想，根據程編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，以此來迫近輪廓曲線。數控裝置將輪廓步長分解為各坐標軸的移動量，作為命令發送給伺服驅動裝置。問題14：簡述光電脈沖編碼器的作用、工作原理解答：作用：將機械轉角變成電脈沖。工作原理：當圓光柵旋轉時，光線透過兩個光柵的線紋部分，形成明暗相間的條紋，光電元件接受這些明暗相間的光信號，并轉換為交替變化的電信號；該信號為兩組近似于正弦波的電流信號A和B相位角相差90O，經放大和整形變成方波，用于計數和方向鑒別。圓光柵旋每轉一轉，通過零位狹縫的信號發一種脈沖，稱為Z相脈沖，該脈沖用來產生機床的基準點。問題15：簡要闡明逐點比較法插補的四個工作節拍解答：偏差鑒別—鑒別加工點對規定圖形的偏離位置；坐標進給—控制工作臺沿某個坐標進給一步，縮小偏差，趨近規定圖形；偏差計算—計算新的加工點對規定圖形的偏差，作為下一步鑒別的根據；終點鑒別—判斷與否抵達終點，若抵達終點則停止插補，否則回到第一拍反復。問題16：數控系統中