201403数控技术习题六解析.doc

一、 单项选择题1在车削加工中心上不可以 D A进行铣削加工B进行钻孔C进行螺纹加工D进行磨削加工2某加工程序中的一个程序段为N003 G91G18G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F100 LF该程序段的错误在于 B A不应该用G91B不应该用G18C不应该用G94D不应该用G023编程人员在编程时使用的，并由编程人员在工件上指定某一固定点为坐标原点所建立的坐标系称为 A A工件坐标系B机床坐标系C右手直角笛卡尔坐标系D标准坐标系4CNC系统中通过输入装置输入的零件加工程序存放在 B AEPROM中BRAM中CROM中DPROM中5在数控机床的插补计算中，DDA是指 B A逐点比较插补法 B数字积分插补法 C数字增量插补法 D最小偏差插补法6顺序选刀方法的优点是 B A每把刀具能重复使用 B刀库的驱动控制简单C刀具可以任意存放 D刀具排列顺序不容易出错7对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件，为了维护方便起见，最好采用 B A直流伺服电动机B交流伺服电动机C液压步进马达D功率步进电动机8一台三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75，则转子的齿数为 C A40B60C80D1209闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于 D A采用的伺服电动机不同B采用的传感器不同C伺服电动机安装位置不同D传感器安装位置不同10闭环数控机床的定位精度主要取决于 A A位置检测系统的精度 B丝杠的制造精度C伺服电机的控制精度 D机床导轨的制造精度11采用“高压建流，低压定流”工作方式的步进电动机驱动电源是 B A高压单电源型驱动电源B高低压双电源驱动电源C恒流斩波驱动电源D调频调压型驱动电源12对于加工中心，一般不需要 D A.主轴连续调速功能B主轴定向准停功能C主轴恒速切削控制D主轴电动机四象限驱动功能13滚珠丝杠预紧的目的是 C A增加阻尼比，提高抗振性B提高运动平稳性C消除轴向间隙和提高传动刚度D加大摩擦力，使系统能自锁14增量式脉冲发生器，其单个（又称单次）脉冲的典型脉冲周期（又称宽度）为，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数 A A2000B3000C4000D500015下列各项中，不属于数控机床工艺特点的是 C A柔性好B精度高C操作人员劳动强度大D生产效率高16数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为V，则跟随误差E可表示为 D AE=KVBE=1/(KV)CE=K/VDE=V/K17数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差反映了机床在该位置的 C A重复定位精度B反向差值C系统性误差D失动量18为了减少传感器热变形对测量精度的影响，应选择传感器的热膨胀系数_机床的热膨胀系数。 A A大于 B小于C等于 D不等于19对刚度和精度要求高的数控机床，进给系统滚珠丝杠应采用 C A两端固定 B两端简支C一端固定，一端简支 D一端固定，一端自由20对于FANUCl5数控系统，下面说法正确的是 B AFANUCl5数控系统是16位CNC数控系统。BFANUCl5数控系统是32位CNC数控系统。CFANUCl5数控系统是单一微处理器的CNC数控系统。DFANUCl5数控系统PLC仅可使用梯形图编程。21CIMS的中文含义是 A A计算机集成制造系统B柔性制造系统C柔性制造单元D计算机辅助设计22在数控机床上加工零件时， A ，往往在一次装夹中就能完成全部工序。 A工序十分集中 B工序十分分散C加工效率很高 D切削效率很高23基于教材JB329883标准，某数控加工程序为N010G92X100Z195N020G90G00X15Z150N100M02该程序中，最后一个程序段的涵义是 D A程序暂停B程序停止C主轴停止D程序结束24对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是 C A从此基准点沿床身远离工件的方向B从此基准点沿床身接近工件的方向C从此基准点垂直向上的方向D从此基准点垂直向下的方向25下列有关机床动刚度的叙述中，正确的说法是 B A与静刚度成正比 B与静刚度的平方成正比C与阻尼比成正比 D与频率比成正比26经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用 B A交流感应电动机 B步进电动机C交流伺服电动机 D直流伺服电动机27感应同步器采用鉴幅型工作时，滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 B AUmsint和Umcost BU1sint和U2cost(U1U2)CU1sint和U2cost(U1U2) DUmsin1t和Umcos2t(12)28数控机床移动部件的位置偏差反映了移动部件在该点的 A A重复定位误差 B系统性误差C运动误差 D随机性误差29对刚度和精度要求高的数控机床，进给系统滚珠丝杠应采用 C A两端固定 B两端简支C一端固定，一端简支 D一端固定，一端自由30在加工中心自动换刀装置中，采用PLC记忆方式可实现 C A取消刀库B简化换刀装置C任意换刀D使加工过程中不需换刀31脉冲增量插补法适用于 A A以步进电机作为驱动元件的开环数控系统B以直流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统C以交流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统D以直流伺服或交流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统32下面哪项精度是在机床实际切削状态下进行检验的 D A定位精度 B几何精度C工作精度 D主轴回转精度33闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于 D A采用的伺服电动机不同B采用的传感器不同C伺服电动机安装位置不同D传感器安装位置不同34对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件，为了维护方便起见，最好采用 B A直流伺服电动机B交流伺服电动机C液压步进马达D功率步进电动机35数控机床进给传动系统中的回转件直径为D，质量为m，则转动惯量J为 C AJ=mD2BJ=mD2CJ=mD2DJmD236采用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点处，终点坐标是(5,7)，刀具从其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环数是 C A10B11C12D1337增量式脉冲发生器，其单个（又称单次）脉冲的典型脉冲周期（又称宽度）为，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数 A A2000B3000C4000D500038下列各项中，不影响加速转矩的是 D A负载惯量B速度C电动机惯量D加速度39一台三相反应式步进电动机，当采用双三拍通电方式运行时，其步距角为1.5，则转子的齿数为 C A40B60C80D12040在FANUC15数控系统中，实现插补等运算功能的模块是 A A数字伺服功能模块BCNC功能模块C主轴控制功能模块DPLC功能模块41CNC系统的CMOS RAM常配备有高性能电池，其作用是（ C ）ARAM正常工作所必须的供电电源B系统掉电时，保护RAM不被破坏C系统掉电时，保护RAM中的信息不丢失D加强RAM供电，提高其抗干扰能力42以下各项中，属于滚珠丝杠螺母副缺点的是（ D ）A运动不平稳有爬行B传动精度低，反向时有空程C具有运动的可逆性D结构复杂，制造成本高43下列各项中，不属于数控机床工艺特点的是（ C ）A柔性好B精度高C操作人员劳动强度大D生产效率高44在精密数控机床中，一般要求反馈检测的最小位移是（ A ）A小于0.0001mmB在0.0001mm0.01mm之间C在0.01mm0.1mm之间D大于0.1mm45光栅位移传感器是基于莫尔条纹和光电效应原理，将下列哪项转换为电信号的装置（ C ）A位移信号B角位移信号C直线位移信号D光电信号46一台五相步进电机，单拍运行时的步距角是五相十拍运行时步距角的（ C ）A14B12C2倍D4倍12逐点比较法插补第一象限内的直线，若算得偏差函数F0，则下一步的进给方向为（ B ）A-XB+XC-YD+Y47步进电机的最大静扭矩出现在失调角为（ B ）A0时B/4时C2时D时48直流伺服电机控制电路中，速度调节器的作用是（ C ）A对VCMD与Vf信号的差值进行计算B对ugi与ufi信号的差值进行计算C对工作台理论移动量与实际移动量的差值进行计算D对电机的理论角加速度与实际角加速度的差值进行计算49在下列脉冲式比较式进给位置伺服系统的四个环节中，用来解决指令脉冲与反馈脉冲同步问题的是（ D ）A可逆计数器UDCB位置检测器C同步电路DAM偏差补偿寄存器50在下列进给伺服系统的四个环节中，不属于比例环节的是（ A ）A位置控制器B位置检测单元C调速单元DDA转换器51在数控机床上加工位于X-Y平面的直线轮廓时，为了减小轮廓误差，下面哪种说法是正确的（ A ）A应尽量使X、Y轴的增益相同。B应尽量增大两轴的增益差。C应尽量减小系统X轴的开环增益。D应尽量减小系统Y轴的开环增益。52下面哪项措施可以减小数控机床开环控制系统的失动量（ D ）A减小机械传动副的机械间隙。B增大传动件间的摩擦力。C提高驱动件的转速。D提高丝杠的精度。53对于FANUCl5数控系统，下面说法正确的是（ B ）AFANUCl5数控系统是16位CNC数控系统。BFANUCl5数控系统是32位CNC数控系统。CFANUCl5数控系统是单一微处理器的CNC数控系统。DFANUCl5数控系统PLC仅可使用梯形图编程。54FANUCl5系统中将工件加工程序放在（ C ）AEPROM中BROM中C由电池供电的RAM中DE2PROM中55某加工程序的一个程序段为（ B ）N003 G90G19G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F200 LF该段程序的错误在于A不应该用G90B不应该用G19C不应该用G94D不应该用G0256.用直线感应同步器和数字显示系统测量位移，要求最大测量速度Vmax=9m/min，脉冲当量q=0.01mm，顾磁频率f( A ) A.15Hz B.90Hz C.900Hz D.15KHz57.可用于开环伺服控制的电动机是( D ) A.交流主轴电动机 B.永磁宽调速直流电动机 C.无刷直流电动机 D.功率步进电动机58.下列伺服电动机中，带有换向器的电动机是( D ) A.永磁宽调速直流电动机 B.永磁同步电动机 C.反应式步进电动机 D.混合式步进电动机59.在下列进给伺服系统的四个环节中，可等效为惯性环节的是( B ) A.位置控制器 B.调速单元 C.位置检测单元 D.D/A转换器60.一台具有二对磁极，额定转速为1440r/min的交流主轴电动机，当电源频率50Hz时，其正常运行的转差率为( B ) A.0.04 B.0.042 C.0.52 D.1.08二、 填空题1确定数控机床坐标系时首先要确定 Z轴方向 ，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。2主轴最高转速受 电动机功率 、所采用的轴承以及润滑系统等几个方面的限制。3.机床的抗振性是指机床工作时，抵抗由_自身_以及冲击载荷所引起振动的能力。4.脉冲发生器有二种类型：绝对式和_增量式_式。6.在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时，当伺服系统两轴的增益相同时，进给速度愈大，则轮廓误差_愈大_。7.一般的数控机床常采用电气补偿法进行反向间隙和螺距累积误差的补偿，以提高_步进伺服系统_精度。8.在FANUCl5系统中可以进行主轴的位置控制，其方法是在数控机床的主轴电机上安装_脉冲编码器(或回转编码器) _。9一个典型CNC系统一般由数控计算机、程序输入/输出装置和_CNC装置 _ 三部分组成。10刀具补偿分为半径补偿，_长度_补偿。11G代码中，模态代码表示在程序中一经被应用，直到出现同组的任一G代码时才失效；非模态代码 代码表示只在本程序段中有效。12数控系统的诊断程序一般有启动诊断、在线诊断和离线诊断 等几种。13加工中心自动选刀的方式分为顺序选刀和_编码选刀_两种。14旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为鉴相工作方式和 鉴幅 工作方式。15伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲指令 转换为机床移动部件的移动。16改变刀具半径补偿值的 大小可以实现同一轮廓的粗、精加工。17自动编程系统对工件源程序的处理可分为_ 翻译处理和数值计算_和后置信息处理两个阶段。18改变刀具半径补偿值的左右 可以实现同一轮廓的凸模和凹模的加工。19在CNC系统中，刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成_刀具中心轨迹 _。20用于CNC系统的PLC有两种：通用型PLC和 内置式PLC 。21数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备回转工作台或使用分度工作台 。22.在早期的CNC系统和现有的一些经济型的CNC系统中多采用_单_微处理器结构。23.数控机床的每个坐标轴各有一套独立的_坐标系_，以控制伺服电机按规定的要求运转。24.自动编程系统对工件源程序的处理可分为_翻译处理和数值计算_和后置信息处理两个阶段。25.有一段过原点的直线OA，终点A的坐标值是(4，5)。采用逐点比较法直线插补时，刀具从直线起点O开始插补，若步长为l，加工完该段直线所需要的插补循环数为_9_。26带有自动换刀系统，并能一次装夹工作后，自动连续完成铣、钻、镗、攻螺纹等加工的数控机床称为 加工中心 。27数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的2倍 。28程序编制可分为手工编程和自动编程 。29数控技术中常用的插补算法有数据采样插补法和 脉冲增量 插补法两类。30伺服系统由伺服驱动电路和执行元件 组成。31随着电子技术和计算机技术的发展，数控系统经历了采用电子管、晶体管、集成电路直到把_微型计算机_引进数控系统的过程。32自动编程系统对工件源程序的处理可分为_翻译处理和数值计算_和后置信息处理两个阶段。33在CNC系统中，刀具补偿包括_刀具长度补偿_和刀具半径补偿。34加工中心自动选刀的方式分为顺序选刀和_编码选刀_两种。35传感器是将一种物理量转换为另一种_物理量_的装置。36一般光栅传感器输出信号为四路依次相差_180_的正弦信号或方波信号。38反映步进电机最大动态转矩与脉冲频率关系的曲线称为_转矩脉冲特性曲线_。39数控机床上以某一进给速度加工圆弧时，当伺服系统两轴的增益相同时，加工圆弧的半径愈大，则轮廓误差_愈大_。三、 简答题1、数控机床对进给系统机械部分总的要求是什么?答：a) 运动件间的摩擦阻力小b) 消除传动系统中的间隙c) 传动系统中的精度和刚度高d) 减小运动惯量，具有适当的阻尼2、滚珠丝杠副进行预紧的目的是什么?简述“双螺母垫片式”预紧方法的工作原理。答：目的是：使两个螺母产生轴向位移，以消除它们之间的间隙和旋加预紧力。“双螺母垫片式”预紧方法的工作原理是：利用螺纹来调整实现预紧的结构，两个螺母以平键与外套相连，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹，用两个锁紧螺母能使螺母相对丝杆作轴向运动。3、简述模态代码。答：模态代码又称续效代码，表示该代码在一个程序段中被使用后就一直有效，值得同组的其他任一代码时才失效。4、试说明数据采样法的特点？答：特点：把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为单位时间间隔（或插补周期）。每经过一个单位时间间隔就进行一次插补计算，算出在这一时间间隔内各坐标轴的进给量，边计算，边加工，直至加工终点。5、说明G00和G01的含义及其格式。答：含义如下：G00：点定位；G01：直线插补格式如下： G00 X Y Z 其中X、Y、Z为目标点的绝对或增量坐标。G01 X Y Z F 其中X、Y、Z为直线终点的绝对或增量坐标；F为沿插补方向的进给速度。6、试说明基准脉冲插补法的特点？答：基准脉冲插补法的特点是每次插补结束仅产生一个行程增量，以一个个脉冲的形式输出给各进给轴的伺服电动机。7.试述数控机床主轴电动机应具备的性能。答：要求其主传动有较大的调速范围和较高的最高转速，一边在各种切削条件下获得最佳切削速度，从而满足加工精度和生产率的要求。8.简述开环伺服系统的工作原理。答：数控系统发出指令脉冲经过驱动线路变换域放大，传给步进电动机。步进电动机每接受一个指令脉冲，就旋转一个角度，在通过齿轮副和丝杆螺母副带动机床工作台移动。9以鉴相型感应同步器为例，简述其位移测量原理。答：位移测量原理如下：根据旋转变压器转子绕组中感应电势的相位来确定被测位移大小。10计算加在进给伺服电动机轴上的负载转矩时，应充分考虑哪几方面的问题？答：考虑的方面有：当机床作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机的连续额定转矩范围内，即在工作曲线的连续工作区；最大负载转矩，加载周期及过载时间应在特性曲线的允许范围内。加在电机轴上的负载转矩可以折算出加到电机轴上的负载转矩。11试简述光栅传感器安装时，对安装基面有什么要求？答：光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，移动工作台，要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。12简述减少机床热变形的措施。答：措施有：采用合适的冷却系统，实时的温度检测，适时的清理加工残屑等等。13、在数控加工工序设计时，要选择确定的工艺基准有哪些？各有何作用？答：工艺基准有：对刀点，作用是：刀具相对于工件运动的起点； 换刀点，作用是：更换刀具的安全位置。14、数控机床按控制方式分可分为哪几大类？答：分为三类：开环控制的数控机床，闭环控制的数控机床，半闭环控制的数控机床。15.数控编程中为什么要进行一些数学计算?答：根据工件的图样要求，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算出数控系统所需要的数据。包含基点和节点的计算、刀位点轨迹的计算、辅助计算等位编程做准备。 16.CNC系统中光电隔离电路的主要作用是什么?答：光电隔离电路的主要作用起电器隔离和电平转换作用。四、 编程题1、在数控铣床上精加工下列零件的轮廓外型，请手工编制其加工程序。 编程如下：O0005N00 G92 X200 Y60 Z50 S800 M30N05 G91 X180 Y40 Z10 F10N10 G00 G41 X70 Y10 D00N15 GO1 Y-10N20 G02 X40 Y-40 R30N25 G01 X-70N30 G01 Y40N35 G01 X40N40 G03 X70 Y10 R30N45 G01 X180 Y40 M05N50 G00 M302.如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓。所有外形一次切削成形。试按照教材中所学的代码格式(JB320883)编写其加工程序。已知与要求：(1)坐标原点设在如图所示O点，试在给定坐标系下编写加工程序；(2)图示刀尖位置为程序的起点和终点；(3)进给速度0.15mmr，主轴转速630rmin。编程如下：O0010N005 G92 X200 Z350N010 G00 X41.8 Z292 S630 T01 M03 N015 G01 X47.8 Z289 F150N020 G01 U0 W-59N025 G01 X50 W0N030 G01 X62 W-60N035 G01 U0 Z155N040 G01 X78 W0N045 G01 X80 W-1N050 G01 U0 W-19N055 G02 U0 W-60 R70N060 G01 U0 Z65N065 G01 X90 W0N070 G00 Z200 Z350 M05 M303、编写车削加工程序，精加工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。编程如下：O0010N005 G92 X120 Z90N010 G90 G00 X20 Z2 S600 T02 M03 N015 G01 X20 Z-12 F100N020 G02 X50 Z-26 I14 K30N025 G01 Z-40N030 G01 X60 Z-55N035 G01 Z-70N040 G03 X80 Z-85 I20 K15N045 G01 X85N050 G00 X120 Z90 M05 M024如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓，零件毛坏为直径65mm、长度122mm的棒料（三爪卡盘夹持部分20mm）。所有外形一次切削成形。试按照教材中所学的代码格式（JB3208-83）编写其加工程序。已知与要求：（1）坐标原点设在如图所示O点，试在给定坐标系下采用绝对尺寸编写加工程序。编程加工时不考虑刀具副后面与被切形状的干涉问题，同时要求开始加工时先车端面2mm。在车完型面后退刀时按先X轴后Z轴顺序退至原来位置；（2）图示刀尖位置为程序的起点和终点；（3）进给速度50mm/min，主轴转速600r/min；编程如下：O0015N005 G92 X40 Z70N010 G90 G00 X20 Z2 S600 T02 M03 N015 G01 X20 Z-12 F50N020 G01 Z-8N025 G01 X-2N030 G01 Z-10N035 G02 X60 Z-40 R30N040 G02 X40 Z-62.36 R30N045 G01 Z-110N050 G01 X45N055 G00 X40N060 G00 Z70 M05 M025如图所示为工件上a、b、c、d四个孔的坐标，设工件厚12mm。试按照教材中所学的代码格式（JB329883）编写其钻孔加工程序。已知与要求：（1）孔的位置为绝对尺寸标注，钻头直径与孔径相同，一次钻削完成；（2）机床脉冲当量为0.01mm，尺寸字用脉冲当量表示；（3）机床原点为图中O-xyz坐标原点，加工前钻头位于机床原点离工件上端面200mm处，Z轴原点设置在工件上表面。加工时钻头快进至a孔位置，并离工件表面150mm处，到达a孔位置后钻头以1000r/min的转速旋转并向下快进到离工件端面5mm处，然后以50mm/min的速度向下进给钻孔，钻通后快速退回。其余类似a孔加工，加工顺序是a-b-c-d,加工完成钻头返回原位。编程如下：O0030N005 G92 X0 Y0 Z200N010 G90 G00 X27 Y30 Z200N015 G00 Z150N020 G00 Z5 S1000 M03N025 G01 Z-15 F50N030 G04 P1000N035 G00 Z5N040 G00 X48 Y50N045 G01 Z-15 F50N050 G04 P1000N055 G00 Z5N060 G00 X60 Y50N065 G01 Z-15 F50N070 G04 P1000N075 G00 Z5N080 G00 X70 Y40N085 G04 P1000N090 G00 Z5N095 G00 X0 Y0 Z200N100 M05 M02五、 计算题1、 光栅栅距为0.01mm,两块光栅之间的夹角为0.057，求莫尔条纹宽度。解：由得：=10.052、 逐点比较法插补第一象限的直线，起点在坐标原点，终点坐标Xa=5，Ya=4。设插补脉冲当量为1，试按如下格式写出插补计算过程，并画出刀具插补轨迹图。插补循环偏差判别进给方向终点判别终点判别0F0=01F=0+XF1=F0- Ya=-4n=9-1=82F10+XF3=F2- Ya=-3n=7-1=64F30+XF5=F4- Ya=-2n=5-1=46F50+XF7=F6- Ya=-1n=3-1=28F7