数控技术复习汇总答案-2013

一、填空题 1. 数控机床坐标系采用的是 右手 笛卡尔 坐标系。 2. 数控机床坐标系的正方向规定为 增大工件与刀具之间距离的方向 。 3. 数控机床中旋转坐标有 A 轴、 B 轴、 C 轴，其正方向的判 断是用 右手螺旋定则 。 4. 数控车床中 X 轴的方向是 工件的径向 ，其正方向是 刀具远离工件 的方向 。 5. 数控机床坐标系一般可分为 机床坐标系 和 工件坐标系两 大类。 6. 数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为 绝对坐标 和 增量坐标 。 7. 在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以 坐标原点 为计算 基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对 前一位置 进行计算的。 8. 大多数数控系统都具有的插补功能有 直线插补 和 圆弧插补 。 9. 插补的精度是以 脉冲当量 的数值来衡量的。 10. 所谓脉冲当量是指 数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量 。 11. 数控机床插补过程中的四个节拍是： 偏差判别 、 坐标进 给 、 偏差计算 、 终点判别 。 12. 数控编程是从 零件图样 到获得 数控机床所能识别的数控加 工程序 的全过程。 13. 以下指令的含义：G00 快速点定位 ；G01 直线插补 ；G02 圆弧顺时针插补 ；G03 圆弧逆时针插 补 。 14.X 坐标轴一般是水平线，与工件安装面 平行 ，且垂直 Z 坐标轴。 15. 在数控编程时，使用 刀具补偿 指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编 2 程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。 16. 所谓加工路线是数控机床在加工过程中， 刀具 的运动轨迹和方向。 17. 光栅栅距为 0.01mm，两块光栅之间的夹角为 0.02，则莫尔条纹宽度约为 28.67mm 。 18. 在指定固定循环之前，必须用辅助功能 M03 使主轴旋转。 19. 切削用量包含 切削深度 、进给量和切削速度。 20. 进给系统的驱动方式有液压伺服进给系统和 电气伺服进给系统 两类。 21. 加工中心是一种带刀库和 自动换刀功能 的数控机床。 22. 圆弧插补程序段中必须包含圆弧的终点坐标值和圆心相对于圆弧起点的坐 标值或圆弧的 半径 ，同时应包含圆弧插补所在平面。 23. 使用返回参考点指令 G27 或 G28 时，应取消 刀具补偿 ，否则机床机 无法返回参考点。 24. 数控机床坐标系确定顺序： 先 Z 后 X 最后 Y 。 25. 数控车床中 X 轴尺寸一般采用直径编程。 26. 环形分配器的作用是 将逻辑电平信号 变换成电流脉冲信号 。 27. 确定数控机床坐标系时首先要确定 Z 轴，它是沿提供切削功率的主轴 轴线方向。 28. 第一象限的圆弧 AB 的起点坐标为 A(Xa,Ya)，终点坐标为 B(Xb,Yb)，用逐点 比较法插补完这段圆弧所需的插补循环数为_。 29. 一个数控加工程序由若干个 程序段 组成，它包含每一个操作工序所需 的机械控制的各种信息。 30. 加工中心主轴的准停是指主轴具有 准确周向定位 功能。 31. 数控机床目前应用的插补算法分为两类，即 基准脉冲 插补和 数据采样 插补。 32. 大多数加工中心的换刀装置由 刀库 和机械手两部分组成。 33. 检测元件的作用是检测 位移和速度 的实际值，并发送反馈信 号，从而构成全闭环控制。 第 3 页 共 16 页 34. 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 精度 。 35. 在 CNC 系统中，数控计算机硬件结构一般分为 单微处理器 结构和多微处 理器结构两大类。 36. 计算机数控系统的软件结构特点（1） 多任务性 （2） 实时性 。 37. 步进电机通过控制 脉冲频率 控制速度；通过控制 脉冲数量 控制位移量。 二、选择题 1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 2程序编制中首件试切的作用是（C ） 。 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.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 D.测试数控程序的效率 3数字增量圆弧插补法是用（ B ）逼近被插补的曲线。 A.切线 B.弦线 C.圆弧 D.双曲线 4CNC 系统中的 PLC 是（ A ） 。 A.可编程序逻辑控制器 B.显示器 C.多微处理器 D.环形分配器 7感应同步器滑尺上的两个激磁绕组在长度方向相差（ D ） 。 A.2 个节距 B.1/2 个节距 C.4 个节距 D.1/4 个节距 8在数控铣床 FANUC 系统中，准备功能 G90 代码的功能是（ B ） 。 A.增量尺寸 B.绝对尺寸 C.坐标尺寸预置寄存 D.固定循环 9开环控制的数控机床，通常使用（ B ）为伺服执行机构。 A.交流同步电机 B.步进电机 C.交流笼型感应电机 D.交流伺服电动 10半闭环控制系统的传感器装在（ A ） A.电机轴或丝杆轴端 B.机床工作台上 C.刀具主轴上 D.工件主轴上 4 11在立式加工中心上加工一段轮廓，如图示。正确的指令是（ A ） 。 A.G90 G02 X48 Y32 I8 J-18 F100 B.G90 G02 X48 Y32 I-18 J8 F100 C.G90 G02 X48 Y32 I30 J40 F100 D.G90 G02 X48 Y32 I18 J8 F100 12Fanuc 系统中，程序段 G04 P1000 中，P 指令是（C ） A.子程序号 B.缩放比例 C.暂停时间 D.循环参数 13闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统（ B ） 。 A.稳定性好 B.精度高 C.故障率低 D.价格低 14逐点比较法直线插补第一象限一条直线上当 P 点在直线上或其上侧(F0) 时,应向（ A ）方向发生一脉冲。 A.+X B.X C.+Y D.-Y 15脉冲当量是（ D ） 。 A.每个脉冲信号使伺服电动机转过的角度 B.每个脉冲信号使传动丝杠转过的 角度 C.数控装置输出脉冲数量 D.每个脉冲信号使机床末端执行部件的位移量 17使用光电盘测量角度时，为了判别旋转方向，在码盘两侧至少装（ B ）套 光电转装置。 A.1 B.2 C.3 D.4 18下列 G 代码中， （ C ）不属于模态代码。 A.G01 B.G90 C.G29 D.G40 19球头铣刀的球半径通常（A ）加工曲面的曲率半径。 A.小于 B.大于 C.等于 D.大于或等于 21.加工中心与数控铣床的主要区别是（ C ） 。 A.数控系统复杂程度不同 B.机床精度不同 C.有无自动换刀系统 D.主轴转速不同 22.数控机床的标准坐标系是以（ A ）来确定的。 A.右手直角笛卡尔坐标系 B.绝对坐标系 C.左手直角笛卡尔坐标系 D.相对坐标系 第 5 页 共 16 页 23.在数控编程时，使用( A )指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程， 而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。 A.刀具半径补偿 B.刀具偏置 C.圆弧插补 D.预置寄存 24.步进电机主要用于( A )。 A.开环控制系统的进给驱动 B.加工中心的进给驱动 C.闭环控制系统的进给驱动 D.数控机床的主轴驱动 25. 数控机床的种类很多，如果按控制运动的方式分则可分为（ D ） 。 A.二轴控制、三轴控制和连续控制 B.点位控制、直线控制和连续控制 C.二轴控制、三轴控制和多轴控制 D.开环控制、半闭环控制和闭环控制 26.影响开环伺服系统定位精度的主要因素是( B )。 A.插补误差 B.传动元件的传动误差 C.检测元件的检测精度 D.机构热变形 27.若某数控机床的快速进给速度 v=15m/min，快进时步进电动机的工作频率 f=5000Hz，则脉冲当量 为（ C ） A.0.01mm B.0.02mm C.0.05mm D.0.1mm 28现代数控机床的各种信号处理中，一般由 CNC 装置中的 PLC 部分直接处理 的信号是（ C ） 。 A.闭环控制中传感器反馈的位移信号 B.伺服电机编码器反馈的角位移信号 C.机床的逻辑状态检测与控制等辅助功能信号 D.数控机床刀位控制信号 29.若三相步进电动机三相三拍运行时步距角为 1.5，则三相六拍运行时步距 角为（ A ） 。 A.0.75 B.1.5 C.3 D. 6 30.位置控制器输出的是数字量，要去控制调速单元，必须经过（ B ） 。 A.F/V 变换 B.D/A 变换 C.电流/电压变换 D.电压/电流变换 6 31.全闭环控制系统的位置反馈元件应（ B ） 。 A.装在电机轴上 B.装在终端执行部件上 C.装在传动丝杆上 D.装载中间传动齿轮轴上 33.对于刀具旋转的机床（如铣床） ，如果 Z 轴是垂直的，则从主轴向立柱看， 对于单立柱机床，( A )。 A.X 轴的正向指向右边 B.X 轴的正向指向左边 C.Y 轴的正向指向右边 D.Y 轴的正向指向左边 34.数控铣床在轮廓加工过程中，NC 系统所控制的总是（ B ） 。 A.零件轮廓的轨迹 B.刀具中心的轨迹 C.工件运动的轨迹 D.刀具切削刃的轨迹 35.感应同步器在以鉴幅方式工作时，其正弦和余弦两绕组的激磁电压特点为（ B ） 。 A.幅值、相位相同,频率不同 B.幅值、频率相同,相位不同 C.幅值相同,频率、相位不同 D.相位、频率相同,幅值不同 36.立式加工中心垂直布置的是（ C ） 。 A.X 轴 B.Y 轴 C.Z 轴 D.A 轴 37.( A )是编程人员在编程时使用的，由编程人员在工件上指定某一固定 点为原点，所建立的坐标系。 A.工件坐标系 B.机床坐标系 C.右手直角笛卡儿坐标系 D.标准坐标系 38.数控机床开环控制系统的伺服电动机多采用（ ） 。 A.直流伺服电机 B.交流伺服电机 C.交流变频调速电机 D.功率步进电动机 39.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是+2，那么刀 具的下一步的进给方向为（ A ） A.+x B.+y C.-x D.-y 40一台步进电动机，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 ） A.40 B.60 C.80 D.120 第 7 页 共 16 页 41直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为（ C ） 。 A./6 B./3 C./2 D. 42.在数控编程时，使用( A )指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程， 而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。 A.刀具半径补偿 B.坐标系设定 C.圆弧插补 D.固定循环 43.有关数控机床坐标系的说法，其中（ C ）是正确的。 A.主轴旋转的正方向与 Z 轴的正方向无关。 B.Z 轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。 C.工件相对于静止的刀具而运动的原则。 D.刀具相对于静止的工件而运动的原则。 44.点位和轮廓控制数控机床是按（ A ）的不同分类的。 A.控制运动方式 B.伺服系统类型 C.数控装置的构成方式 D.伺服系统控制原理 45.逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差（ A ） 。 A.不大于一个脉冲当量 B.与进给速度有关 C.与切削速度有关 D.与插补周期有关 46.对于一个设计合理、制造良好的带位置闭环系统的数控机床，可达到的精度 由（ D ）决定。 A.机床机械结构的精度 B.检测元件的精度 C.计算机的运算速度 D.插补精度 48.数控机床的伺服进给系统中的传动间隙在闭环系统中对（ B ）有影响。 A.传动精度 B.系统的稳定性 C.系统的固有频率 定位精度 49数控系统所规定的最小设定单位就是（ C ） 。 A.数控机床的运动精度 C.机床的加工精度 C.脉冲当量 D.数控机床的传动精度 51.圆弧插补指令 G91 G03 X- Y- R- 中，X、Y 后的值表示圆弧的（ B ） 。 A.起点坐标值 B.终点坐标值 8 C.圆心坐标相对于起点的值 D.终点相对于起点的坐标值 52.一般情况下，数控加工中心的固定循环功能适用于（ C ） 。 A.复杂曲面加工 B.平面加工 C.外圆加工 D.孔加工 53.半闭环控制系统的传感器装在( A ) A.电机轴或丝杠轴端 B.机床工作台上 C.刀具主轴上 C.工件主 轴上 三、判断题 1、 数控加工程序是由若干程序段组成，而且一般常采用可变程序进行编程。 （ ） 2、 只需根据零件图样进行编程，而不必考虑是刀具运动还是工件运动。 （ X ） 3、 进给路线的确定一是要考虑加工精度，二是要实现最短的进给路线。 （ ） 4、 刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与 对刀点重合。 （ ） 5、绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长 度。 （ ） 6、增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。（ ） 7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。 （ X ） 8、数控加工的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。（ ） 9、数控加工路线的选择，尽量使加工路线缩短，以减少程序段，又可减少空走 刀时间。 （ ） 10、G 代码可以分为模态 G 代码和非模态 G 代码。 （ ） 11、一个主程序中只能有一个子程序。 （ X ） 12、数控铣床规定 Z 轴正方向为刀具接近工件方向。 （ X ） 第 9 页 共 16 页 13、非模态 G04 代码只在本程序段有效。 （ ） 14、确定机床坐标系时，一般先确定 X 轴，然后确定 Y 轴，再根据右手定则法 确定 Z 轴。 （ X ） 15、数控铣加工中，进退刀位置应选在合适的位置，以保证加工质量。（ ） 16、工作坐标系是编程时使用的坐标系，故又称为编程坐标系。 （ X ） 17、数控机床坐标系是机床固有的坐标系，一般情况下不允许用户改动。（ ） 18、机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐 标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。 （ ） 19、对于既有铣面，又有镗孔的工件，一般先铣面后镗孔。 （ ） 20、数控冲床是直线位控制机床。 （ X） 21开环伺服系统通常采用交流伺服电机。（ X） 22数控铣床的主轴和主电机之间可以采用 V 带传动。（ ） 23目前常用的数控加工中心一般均有人工编程输入键盘，可将加工程序直接 输入机床数控装置，不须通过穿孔带和光电阅读机。（ ） 24在数控加工中心上加工工件轮廓，除校验程序外，为了在坯料上准确铣削 工件轮廓，应找正刀具与工件的相对位置，使工件处于程序设定的坐标位置上。 （ ） 25既然数控机床的精度可以由控制系统控制，所以数控机床不需要机械精度 X 26数控机床中当工件编程零点偏置后，编程时就方便多了。（X） 27编制工艺规程时，所采用的加工方法及选用的机床，它们的生产率越高越 好。（ ） 28开环数控机床通常指的是未安装反馈装置的数控机床。 29数据采样插补法插补精度比脉冲增量插补算法插补精度高。 30数控机床所用的功率步进电动机带有光电编码器。X 31数控机床主传动不能采用齿轮传动。X 32内循环滚珠丝杠具有径向尺寸小的特点。 10 33脉冲当量是刀具所能够移动的最小单位。 34一般的简易数控车床的伺服系统是开环的。 35全闭环数控机床的精度取决于数控系统的精度。X 36伺服电机与普通电机是一样的 37数控机床都需要主轴具有准停功能。 38插补工作可用硬件也可用软件来完成。X 39时间分割插补法是典型的基准脉冲插补法。X 40当采用绝对值编程时必须首先设定工件坐标系。X 四简答题 1、绝对坐标系和增量坐标系的区别是什么？举例说明。 在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准，而增量 坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置进行计算的 2、 简述数控编程的步骤。 1 分析零件图样 2.工艺分析 3.刀具运动轨迹计算 4.编写加工程序单 3、脉冲当量的定义，一般取值是多少？与机床加工精度有何关系？ 1 数控装置发出一个脉冲信号使机床执行部件的位移量， 一般取 0.01 或者 0.001mm、加工脉冲当量越小，机床加工精度越高 4、一个完整的加工程序由哪几部分组成？其开始部分和结束部分常用什么符号 及代码表示？一个完整的程序是由程序号、程序内容、结束符号三部分组成。 程序的开始部分为程序号，常用的 O、P、%等符号。程序的结束部分主要采用 M02 和 M30 指令 5、数控车床的坐标轴是怎样规定的？试按右手笛卡尔坐标系确定数控车床中 Z 轴和 X 轴的位置及方向。 答：数控车床的坐标轴是用右手笛卡尔直角坐标系确定的。 Z 轴的方向是主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。 X 轴的方向 是垂直主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向 6、制定加工方案的要求是什么？ 第 11 页 共 16 页 制定加工方案的要求有： 1） 程序段最少 2）进给路线最短 3）灵活选用不同形式的加工路线 7.什么是基点和节点？ 节点 答: 将组成零件的轮廓的曲线，按数控插补功能的要求，在满足允许程序编制 误差的条件下进行分割，各分割点为节点。 3、 基点 答：各几何元素的联结点称为基点 8插补的概念是什么，并列举数控机床的六种位置检测装置？ 数控系统的插补是指根据给定的数学函数，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之 间进行数据密化处理的过程 9什么叫模态指令（续效指令）、非模态指令？举例说明其用法。 模态指令是指该指令一旦指令后一直有效，直至同组指令出现为止。如 G01、G02、G03 等。 非模态指令是指该指令仅在本程序段有效。如 G04。 10加工中心确定加工路线时，应考虑那些情况？ 加工路线的确定：加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率 较高。 使数值计算简单，以减少编程工作量。应使加工路线最短，这样既 可以减少程序段，又可以减少空刀时间。 此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况， 确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工，以及在铣削加工中是采用顺铣还 是逆铣等 11、G90 G00 X20.0 Y15.0 与 G91 G00 X20.0 Y15.0 有什么区别? G90 表示绝对尺寸编程，X20.0 Y15.0 表示的参考点的坐标值是绝对坐标值。 3G91 表示增量尺寸编程，X20.0 Y15.0 表示的参考点坐标值是相对前一参考 点的坐标值 12. 简述光栅的组成,并简要说明莫尔条纹的作用。若已知光栅栅距 =0.01mm 及莫尔条纹的宽度 W=5mm，则莫尔条纹的放大倍数是多少？ 组成：标尺光栅，指示光栅 12 莫尔条纹的作用：放大作用、均化误差的作用、莫尔条纹的移动与光栅的移动 成比例。 莫尔条纹的放大倍数：KWD 13. 何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？ 带刀库、能自动换刀的数控机床（多为镗铣床） 每次自动装取刀具时，能保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键；在加工精密的 坐标孔时，由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相 对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分散度。 14. 数控机床按伺服系统分类，分哪几类？简答各类的特点。 开环系统、半闭环系统、闭环系统 开环系统：步进电机驱动，无位置检测装置，结构简单，成本低，精度低，易 于维修 半闭环系统：直、交流的伺服电机驱动，角位移检测装置，中等精度 闭环系统： 直、交流的伺服电机驱动，线位移检测装置，精度较高 15.伺服系统的作用是什么？对伺服系统的要求有哪些 16.数控加工编程的主要内容及步骤有哪些？ 数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀 具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等 17.试说明 Z 轴：平行于机床主轴的坐标轴。Z 轴正方向：为从工作台到刀具夹 持的方向，即刀具远离工作台的运动方向。 X 轴：为水平的、平行于工件装 夹面的坐标轴。正方向：从主轴向立柱看，立柱右方为正。 Y 轴的正方向则 根据 X 和 Z 轴按右手法则确定立式数控铣床的坐标系是如何定义的。 18.何谓机床坐标系和工件坐标系？ :机床坐标系是机床固有的坐标系，一般出厂时已设定。 工件坐标系是编 程人员为编程方便在工件上设定的坐标系。 19.CNC 系统软件分为那两部分？每部分包含什么功能软件？ 20.简述滚珠丝杠螺母副的工作原理。 ：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道， 并在滚道内装满滚珠。而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运 第 13 页 共 16 页 动。回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出 五、计算题 1. 某步进电机的步距角为 0.75，通过一对齿轮副(主动齿轮的齿数为 24，被 动齿轮的齿数为 20)传动一导程为 4mm 的滚动丝杠，由丝杠螺母副驱动工作台 移动，求工作台的脉冲当量 。 2.一台五相步进电机，当采用五相五拍和五相十拍通电方式，其步距角为 0.6，则其转子齿数应分别是多少? 3.设一步进电机驱动工作台的开环系统，已知步进电机经一对 的齿轮减21/zi 速后驱动丝杆使