安徽建筑大学数控技术题库李辉整理.doc

第一章概论一、 选择题1. 数控机床的控制核心是 。a) 数控系统 b) 专用软件 c)CPU 2. FMS是指 。a）直接数控系统； b）自动化工厂；c）柔性制造系统； d）计算机集成制造系统3. 编排数控加工工序时，为了提高精度，可采用 。a)精密专用夹具； b）一次装夹多工序集中；c)流水线作业法； d）工序分散加法。4. 加工中心与普通数控机床区别在于 。a)有刀库和自动换刀装置； b）转速 c）机床的刚性好； d）进给速度高。5. “CNC”的含义是（ ）A数字控制 B. 计算机数字控制 C.网络控制 6. 数控机床是在（ ）生的。A日本 B. 美国 C. 英国7. 数控机床的核心是（ ）A伺服系统 B. 数控系统 C. 反馈系统 D. 传动系统8. 开环控制系统用于（）数控机床上。 A 经济型 B. 中、高档 C. 精密 9. 心与数控铣床的主要区别是（）。 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10. 基本控制轴数是（ ）A一轴 B. 二轴 C.三轴 D. 四轴 28. 加工精度高、（ ）、自动化程度高、劳动强度小、生产效率高等是数控机床加工的特点。A.加工轮廓简单，生产批量又特别大 B.加工对象适应性强 C. 夹装困难或必须依靠人工找正，定位才能保证其加工精度的单件零件 D.适于加工余量特别大，材料和余量都不均匀的零件10.二、 填空题1. 数控机床组成包括CNC数控系统和机床主体两大部分。2. 数控机床的类型按加工功能分为金属切削类、金属成型类、特种加工类和其他等几种类型。3. 简单地说，是否采用数控机床进行加工，主要取决于零件的复杂程度；而是否采用专用机床进行加工，主要取决于零件的生产批量。4. 数控机床的基本组成包括_输入装置_、_数控系统_、_伺服测量反馈系统、_辅助控制装置_、加工程序及机床本体。5. FMC代表_柔性制造单元_，FMS代表_柔性制造系统_，CIMS代表_计算机集成制造系统_。6. 根据控制轨迹的特点不同，数控机床可分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。7. NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是 计算机数字控制机床 8. 按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为开环、半闭环和闭环。9. 数控机床就其本身的发展方向是自适应控制机床。10. 数控设备是采用了 数控技术 的机械设备，就是用 数字 信号对该设备自动工作过程进行控制。11. 世界上第一台数控机床是_1952_年研制出来的12. 数控机床的联运轴数一般少于控制轴数。三、 判断题1. 数控机床能加工传统机械加工方法不能加工的大型复杂零件。.( )2. 数控机床是按照事先编制好的零件数控加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。( )3. 由于数控机床的先进性，因此任何零件均适合在数控机床上加工。（ ）4. 对于点位控制，进给运动从某一位置到另一个给定位置的进程进行加工。（ ）四、 简答题1. 数控机床由哪几个部分组成?（编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。）2. 数控铣床由哪些部分组成？数控装置的作用是什么？数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制运算器和输出装置，由输出装置输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运行。5. 数字控制:（Numerical ControlNC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。4. 数控机床:（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。5. 进给轴：数控机床的一个进给自由度。6. 加工中心(MC)：带有自动换刀装置的数控机床。7. CNC：计算机数控系统（Computer Numerical ControlCNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。8. DNC：直接数字控制系统是用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配的系统。9. FMC：柔性制造单元是由加工中心与自动交换工件的装置所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。10. FMS：柔性制造系统由加工、物流、信息流组成的系统11. CIMS：计算机集成制造系统是生产设备的集成、以信息为特征的技术集成和功能集成。12. 脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移13. 什么是开环、闭环、半闭环控制系统？它们各有什么特点？（6分）答：按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量反馈装置可分为开环数控机床和闭环数控机床。在闭环数控系统中，根据位置测量装置安装的位置不同又可分为全闭环和半闭环两种。半闭环、全闭环：有位置检测元件上，能进行误差补偿，多用于中高档的全功能数控机床；开环控制系统无位置检测元件，不进行误差补偿，多用于经济型数控机床。14. 数控机床的发展势趋主要有哪些？ 发展是趋势有：一、数控系统的发展趋向于柔性化、智能化、网络化、通用性、适应性和扩展性强。二、数控系统性能的发展。趋向于自适应、模糊控制、神经网络、自动编程和故障诊断。三、数控机床的发展。趋向于模块化、智能化、集成化和开放性的发展15. 什么是两轴半机床？ 答：数控机床能够同时进行两个坐标轴的联动控制，第三轴作单独周期性进给运动的机床称为两轴半机床。 第二章数控加工的程序编制一、 选择题1. 数控加工程序中，用各种 指令描述工艺过程中的各种操作和运动特性。a) F、S b) G、M c) T、P 2. G91状态下，程序段中的尺寸数字为 。a) 半径值 b) 绝对坐标值 c) 增量坐标值3. 使刀具以点控制方式，从刀具所在点快速移动到目标点，而移动速度与程序段中的进给速度无关。a) G00 b) G01 c) G28 4. 在华中数控系统中，调用子程序指令是 。a) M08 b) M99 c) M98 5. 圆弧插补指令G03 X Y R 中，X、Y后的值表示圆弧的（ ）A起点坐标值 B. 终点坐标值 C. 圆心坐标相对于起点的值6. 数控铣床的默认加工平面是（ ）A. XY平面 B. XZ平面 C. YZ平面7. 加工中心与数控铣床的主要区别是（）。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8. 数控车床中，转速功能字S可指定（ ）A. mm/r B. r/mm C. mm/min9. 设置零点偏置（G54-G59）是从（ ）入。A 程序段中 B. 机床操作面板 C. CNC控制面板10. 在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为（）。 AX轴 B.Y轴 C.Z轴 11.具中，（ ）的刀位点是刀头底面的中心。 A. 车刀 B.镗刀 C. 立铣刀 D. 球头铣刀12. 根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（ ） A 机床原点 B编程原点 C加工原点 D刀具原点13.机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用（ ）的原则编写程序。 A.刀具固定不动，工件移动 B. 工件固定不动，刀具移动 C.分析机床运动关系后再根据实际情况定 D. 由机床说明书说明14. ( )无法用准备功能字G来规定或指定的。 A.主轴旋转方向 B.直线插补 C.刀具补偿 D.增量尺寸15. 控机床坐标系时，首先要指定的是( ) A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.回转运动的轴16程序校验与首件试切的作用是（ ）。 （A）检查机床是否正常； （B）提高加工质量（C）检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求（D）检验参数是否正确。17.当前的刀位点来设定加工坐标系的原点，不产生机床运动的指令是（ ）。 A G54 B G53 C G55 D G9218.功能字F后的数字表示（ ）。 A.每分钟进给量（/min） B. 每秒钟进给量（/s） C. 每转进给量（/r） D. 螺纹螺距（mm）19.数控机床坐标系的说法，其中（ ）是错误的。 A：刀具相对静止的工件而运动的原则。 B：标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。 C：主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。 D：Z轴的正方向是使工件远离刀具的方向。数控系统的核心是（ ）。20. 伺服装置 B 数控装置 C 反馈装置 D 检测装置21.代数控系统中系统都有子程序功能，并且子程序（ ）嵌套。 （A）只能有一层； （B）可以有限层 （C）可以无限层； （D）不能22.程序段中的一个程序为 N003 G91G18G94G03X30.0 Y35.0 I30.0 F200 LF 该程序段的错误在与不该应用（ ）A. G91 B. G18 C. G94 D. I30.023. 数控机床是在（）产生的。A.日本 B.德国 C. 中国 D.美国24. G00指令移动速度值是由（ ）制定的。A.机床参数 B.数控程序 C. 操作面板 D.随意设定25. 数控机床长期不用，最重要的日常维护工作是（ ）A.通电 B.干燥 C. 清洁 D.通风26. 编程的一般步骤第一步是（ ）A. 制定加工工艺 B.计算轨迹点 C.编写零件程序 D.输入程序27. 步进电机的转速可通过改变电机的（）来实现。A.脉冲频率 B.脉冲速度 C. 通电顺序 D.电压28. 若对数控加工程序进行修改，数控系统的工作方式应该在（ ）A. MDI B. AUTO C.EDIT D.JOG29. 以下指令中，（ ）是准备功能。A.M03 B.G90 C.X25 D.S70030. 子程序调用指令M98P50412的含义为（ ）A.调用540号子程序12次 B.调用0412号子程序5次 C. 调用5401号子程序2次 D.调用412号子程序50次31. G28，G29的含义为（ ）A. G28从参考点返回，G29返回机床参考点 B. G28返回机床参考点，G29从参考点返回 C. G28从原点返回，G29返回机床原点 D. G28返回机床原点，G29从原点返回32.表示( ) A、冷却液开 B、冷却液关 C、夹紧 D、松开 二、 填空题1. 穿孔纸带的格式和代码已标准化，常用的有两种，ISO代码和 EIA 代码,其中 EIA代码每排孔的孔数必须为奇数,ISO代码每排孔的孔数必须为偶数,补奇和补偶的目的是 穿孔带读入时检验.2. 调用子程序的命令是 M98 ，子程序结束时的代码是 M99 。3. 数控机床常用的选刀方式有 顺序 和 任意选刀 两种。4. 所谓数控编程，一般指包括零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并输入程序清单、程序校验的全部工作。5. 工艺指令包括准备功能指令（G指令）和辅助功能指令（M指令） 两部分。6. 选择对刀点的原则：在机床上容易找正，在加工中容易检查；编程时便于数值计算；对刀误差小7. 工序的划分通常采用两种不同原则，即工序集中原则和工序分散原则。8. 切削用量三要素为切削速度、进给量和切削深度9. 数控机床的标准坐标系是以 笛卡尔 坐标系来确定的，坐标轴的方向符合 右手 法则。10. 在数控机床中，坐标轴的正方向是 远离工件的方向，且Z轴与 机床主轴中心线 重合。11. 数控机床自动编程有两种： APT软件编程和CAM软件编程。12. 在数控编程时，是按照工件原点来进行编程，而不需按照刀具的在机床中的具体位置。13. 圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫_顺圆_，反之称为逆圆。14. 循环指令G81用于加工车端面，G82用于加工车螺纹。15. 粗加工复合循环指令G72主要用于加工端面车削，G76主要用于加工螺纹切削。16. 数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定工件不动刀具运动并规定刀具远离工件的方向为正。17. 在子程序中出现M99程序段，则表示子程序结束，返回主程序。18. 钻孔固定循环可以用G80撤消，或者其它钻孔循环指令也起到撤消固定循环的作用。19. 、数控机床的零点是由机床制造厂在机床上设置的一个不变的点。20. 编程时的数值计算，主要是计算零件的基点和节点的坐标。21. 采用半径编程的指令是G37。22. 直线段和圆弧段的交点和切点是基点。23. 逼近直线段或圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。24. 数控系统上电后，取定的是绝对坐标编程。25. 在数控编程时，使用半径补偿指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。三、 判断题1. 数控机床的进给运动是由工作台带动工件运动来实现的。( )2. 数控加工编程时选择工件上的某一点作为程序原点，此原点为工件坐标系原点。( ) 3. 走刀路线是指数控加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹和方向。( )4. 数控机床是按照事先编制好的零件数控加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备。( )5. 模态指令也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出现同组另一指令(G指令)或被其它指令取消(M指令)时才失效。.( ) 6. 数控机床坐标系可以随意改变。() 7. 借助于电子计算机编制数控加工程序的过程称为计算机辅助编程，习惯上称自动编程。( ) 8. 数控铣床执行G92指令时，x、y、z轴方向会移动。( ) 9. G指令是用M和两位数值来表示。( )10. 数控机床按控制系统的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。（）11. G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。（）12. 圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。（）13. 当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。（）14. 绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。（）15. 顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。（）16. 数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。（）17. 机床参考点在机床上是一个浮动的点。（）18. 数控机床重新开机后，一般需先回机床零点。()19. 立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。 （ ）20. G90、G17、 G01、G80均为准备功能。 （ ）21. 数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将他们放在同一程序段中。 （ ）22. 数控机床工件坐标系的零点可以随意设定。 （ ）23. 直线圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。 （ ）24.四、 简答题1. 简述数控机床坐标系及运动方向的规定？ 要点：数控机床上的标准坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系编程时规定：1）工件相对静止，刀具产生运动； 2）增大工件和刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向。Z轴：是由传递切削力的主轴确定，与此主轴轴线平行的坐标轴为Z轴；X轴：X轴是水平的，平行于工件的装卡面，且垂直于Z轴；Y轴：Y坐标轴垂直于X、Z轴；Y坐标轴运动的正方向根据X、Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡尔坐标系来判定；旋转运动坐标的正方向按照右手螺旋法则判定。2. 数控机床程序编制时，如何确定对刀点和换刀点？对刀点选择的一般原则是什么?对刀点是程序加工的起点，也是编程时刀具的起始位置，选择时，应保证以下原则，同时应使刀具走刀路线最短；换刀点是加工时的需要，换刀点的确定原则是保证换刀时不与工件或其它周围物体不发生碰闯，以免发生意外；对刀点选择原则:1,尽量选择在工件图样的尺寸基准上; 2,便于工件的装夹,测量,检验;3,尽量选择在尺寸精度较高,粗糙度低的工件表面上; 4,最好选择在工件对称中心上.3. 数控机床的加工零件过程是什么？加工过程主要包括以下内容：(1)根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。(2)用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单，或用自动编程软件直接生成零件的加工程序文件。(3)程序的输入或传输。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元(Machine Control Unit，MCU)(4)将输入或传输到数控单元的加工程序，进行刀具路径模拟、试运行。(5)通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件的加工。4. 在数控加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？固定循环由以下6个顺序动作组成：X、Y轴定位；快速运动到R点（参考点）；孔加工；在孔底的动作；退回到R点（参考点）；快速返回到初始点。5.简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。6. 数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？（1）手工编程和自动编程两种。（2）对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算比较简单，出错机会少，手工编程用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工；对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，采用自动编程。7.工件原点的选择原则。工件原点是人为设定的点，既要符合图样尺寸的标注习惯，又要便于编成。因此当编程时，一般先找出图样上的设计基准点，并通常以该点作为工件原点。数控车床上工件原点一般选择在轴线与工件右端面、左端面或卡爪的前端面的交点上。8. 什么是基点、节点？ （4分）答：零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。将组成零件轮廓曲线，按数控系统插补功能的要求，在满足允许的编程误差的条件下，用若干直线或圆弧来逼近给定的曲线，相邻直线段或圆弧段的交点或切点称为节点。9. 写出下列指令代码的功能：G01、 G17、G04（6分）答： G01：使刀具以一定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。G17：选择在XOY平面加工。G04：暂停指令，可使刀具作短暂的无进给光整加工，以获得圆整而光滑的表面。一般用于加工盲孔、镗孔完毕退刀时等场合。五、 计算题1. 请编写如图所示零件的车削精加工程序（要求定义刀具，切削用量，并写出加工工艺。设定 T01为精加工外圆刀；切削用量见程序； 加工参考程序如下： O0001 N0001 G50 X100 Z220; N0002 M03 S800 T0101 G98; N0003 G00 X25 Z160; N0004 G01 X0 F120; N0005 G01 X20; N0006 G01 X40 Z130; N0007 G03 X40 Z80 R31.9 F120; N0008 G01 Z60 F120; N0009 G01 X60 Z30; N0010 G01 Z-1; N0011 G00 X100 ; N0012 G00 Z220 ; N0013 M05; N0014 M30. 2. 编写如图所示的零件数控车削精加工程序。 %0001N010 G92X50Z30N020 G00X0Z0M03N030 G03X26.46Z-35R20F100N040 G02X26.46Z-65R20N050 G03X40Z-80R20N060 G01Z-85 N070 G00X50 M05 M03 M023.零件的外轮廓如图所示，刀具端头已经下降到 Z=-10mm ，精铣外轮廓。采用 30mm 的立铣刀。 刀具半径补偿号 D02 。采用绝对坐标输入方法，进刀从起始点直线切入轮廓第一点，退刀时刀具从轮廓最后一点法向直线切出到刀具终止点。请根据已有的语句在括号中填写正确的程序。 % N0040 G92 X-72.0 Y-40.0; N0050 S800 M03; N0060 (G90 G41 G01 X0 Y-40.0 D01); 绝对坐标编程 N0070 G01 X0 Y100.0 F80.0 ; N0080 X20.0 Y100.0; N0090 G03 (X100.0 Y100.0 R40.0 ); 圆弧的终点坐标 N0100 (G01 X120.0 )F80.0; 直线插补 N0110 Y40.0; N0120 ( G02 X80.0 Y0 R40.0 ); 圆弧插补 o N0130 G01 X0 F80.0; N0140 (G40 X-72.0 Y-40.0 ); 取消刀补 N0150 M02; 4. 编写如图所示的零件数控车削精加工程序。绝对值编程：N01 G92 X200.0 Z100.0；(设定工件坐标系)N02 G00 X30.0 Z5.0 S800 T01 M03；(P0P1点)N03 G01 X50.0 Z-5.0 F80.0；(刀尖从P1点按F值运动到P2点)N04 Z-45.0；(P2P3点)N05 X80.0 Z-65.0；(P3P4点)N06 G00 X200.0 Z100.0；(P4P0点)N07 M05；(主轴停)N08 M02；(程序结束)增量值编程：N01 G00 U-170.0 W-95.0 S800 T01 M03；(P0P1点)N02 G01 U20.0 W-10.0 F80.0；(刀尖从P1点按F值运动到P2点)N03 W-40.0；(P2P3点)N04 U30.0 W-20.0；(P3P4点)N05 G00 U120.0 W165.0；(P4P0点)N06 M05；(主轴停)N07 M02；(程序结束)5. 编写如图所示的零件数控铣精加工程序。N0010 G00 Z5 T01 S1000 M03；N0020 G41 G01 X0 Y0 F300；N0030 Z-5；N0040 G91 G01 X40 Y40；N0050 G03 X20 Y0 I10 J0；N0060 G01 X10；N0070 G02 X10 Y-10 I0 J-10；N0080 G01 Y-30；N0090 X-85；N0100 G00 Z15；N0110 G40 G01 X0 Y-30 F300 M05；N0120 M02；6. 编写如图所示的零件数控车削精加工程序。图3.24中所示零件的加工过程和走刀路线为：(1)刀具由起始点快速进给至距工件坐标系的坐标X21mm(直径值)(2)刀具以工作速度F100mm/min车右端面；(3)刀具退回车外圆20；(4)车30端面；(5)车30外圆；(6)车40端面；(7)刀具返回刀具起始点加工结束。加工程序：O0001N01 G90；N02 G92 X40 Z20；N03 G00 X21 Z0；N04 G01 X0 F100；N05 G00 Z1；N06 X20；N07 G01 Z-30 F200；N08 X30；N09 Z-50；N10 X40；N11 G00 X40 Z20；N12 M02；7. 按华中数控铣床的指令格式，编写下图零件外形的数控铣削加工程序（工件厚度10mm）%0008N010 G92X0Y0Z30N020 G00X65Y0M03 铣端面 N030 G01Z-5F200N040 G91G02X0Y0I-65J0N050 G01X-10N060 G02X0Y0I-55J0N070 G01X-10N080 G02X0Y0I-45J0N090 G01X-10N100 G02X0Y0I-35J0N110 G01X-10N120 G02X0Y0I-25J0N130 G01X-10N140 G02X0Y0I-15J08. 固定循环指令加工图示零件加工程序，并对所用刀具作出说明。1号刀90度刀T2号刀R4的球头形的刀G50X200Z150M03S500T0101G00X44Z5G73U9.5W0R10G73P10Q20U1.0W0F0.2N10G1X12Z2F0.5G1X20Z-2F0.1G1Z-26G1X24Z-28Z-48G1X30Z-83G3X35Z-103G1Z-108N20X44F0.5G70P10Q20G00X200Z150T0100T0202G0X30Z-38G73U5W0R10G73P30Q40U0.2W0F0.2N30G1X24F0.5G2Z-48R5F0.1N40G1X26F0.5G70P30Q40G0X200Z150M029.轮廓零件的数控铣削加工及其编程（1）零件图如下图所示，程序原点位于上表面。（2）刀具选择 立铣刀,答题时请说明刀具直径。（3）安全面高度 20mm。（4）仅需写出二维外轮廓加工程序。A O1（主）G54G90X94Y50Z10G0M03S800 Z3F1000G1Z-5F30M98P2G90X94Y50Z-10F30M98P3G90Z5F1000Y-10X0G1Z-5F30M98P4G90Z30G0M30O2(子)G1G91X15Y-15F50G90G41X114Y50H01G91Y23G3X-12Y12R12G1X-16G3X-12Y-12R12G1Y-46G3X12Y-12R12G1X16G3X12Y12R12Y25G40X-15Y15M99O3（子）G68G90X94Y50R45.G91G41X15H01F50Y8G3X-8Y8R8G1X-16G3X8Y-8R8G1Y-16G3X8Y-8R8G1X16G3X8Y8R8G1Y10G40X7Y7G69M99 O4(子)G41X6Y40H01F50G91Y10X5Y10X14G3X10Y10R10G1Y4G2X10Y10R10G1X34G2X15Y-15R15Y-58G2X-15Y-15R15G1X-34G2X-10Y10R10G1Y4G3X-10Y10R10G1X-14X-5Y10G40X-7Y14F500M9910. 以下为加工零件凸台外轮廓的一段程序：（12分）P1234N0010 G54S1500M03N0020 G90G17G00Z50N0030 X0Y0N0040 Z2N0050 G01Z-3F50N0060 G41X20Y14F150N0070 Y62N0080 G02X44Y86I24J0N0090 G01X96N0100 G03X120Y62I24J0N0110 G01Y40N0120 X100Y14N0130 X20N0140 G40X0Y0N0150 G00Z100N0160 M02问：1、P1234是（ 凸台外轮廓程序在数控系统存储器内的名称 ）2、N0010表示（ 采用 G54 设定的工件坐标系，并让主轴正转1500转 ）3、N0020表示（ 让刀具在XY平面内快速运动到Z50 ）4、N0060表示 （建立刀具半径左补偿，刀具以F150的速度运动到X20Y14）5、N0080中I 是（ 圆心相对圆弧起点X轴方向的增量坐标 ） J是（ 圆心相对圆弧起点Y轴方向的增量坐标 ）6、G02、G03分别表示（ 顺时针圆弧插补 ）和（ 逆时针圆弧插补 ）7、N0130中Y值是（ 14 ）8、N0140表示（ 取消刀具半径补偿，刀具运动到 X0Y0 这点 ）第三章计算机数控装置的插补原理一、 选择题二、 填空题1. 刀具半径补偿执行过程一般可分为三步：即 刀具补偿建立；刀具补偿进行；刀具补偿撤消。2. CNC系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_步进_电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法(数据采样插补法)一般用于_直流伺服_和_交流伺服_电机作为驱动元件的数控系统。3. 目前应用的插补算法分为两类,一类为_脉冲增量插补_,另一类为_数据采样插补_.4. 偏差函数F(x，y)反映了刀具偏离工件廓形曲线的情况。若刀具在曲线上方，则F(x，y) 0 ；若刀具在曲线上，则F(x，y)= 0；若刀具在曲线下方，则F(x，y) 05.三、 简答题1. 插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。2. 什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪几个节拍? 逐点比较插补法是通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给方向，以加工出所需的零件廓形。一个插补循环包括：偏差判断、进给、偏差计算、终点判断四个节拍3. 试述逐点比较法插补的四个节拍，逐点比较插补计算法，即每走一不都要和给顶轨迹上的坐标值进行一次比较，视该点在给定轨迹的上方或下方或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一不的进给方向，使之趋近加工的轨迹。四节拍可概括为（1）偏差判别。（2）坐标进给。（3）新偏差计算。（4）终点判别。假设直线上有一坐标点(Xm,Ym)和终点坐标(Xe,Ye)偏差判别Fm。插补开始从起点出发，当Fm0时，应沿 +X方向走；当Fm0时，则应沿+Y方向走一不；当两个方向的步数和终点坐标(Xe,Ye)值相等时，发出终点到达信号，停止插补。四、 计算题1. 逐点比较法插补的工作节拍，并用逐点比较法插补第一象限的直线OA，O点的坐标为（0，0），A点的坐标为（4，2），列出插补计算过程，画出插补轨迹图。（12分）（1）逐点比较法的工作节拍：位置判别-坐标进给-偏差计算-终点判别；（2）直线插补函数判别式：加工点偏差：Fi,j =XeYj-XiYe 新加工点偏差：Fi+1,j= Fi,j-Ye（沿+X方向进给一步） Fi,j+1= Fi,j+Xe（沿+Y方向进给一步）（3）判断规则：Fi,j0时，沿+Y方向进给一步； Fi,j =0时，沿+X方向进给一步；（4）直线的插补轨迹如右图所示：2. 设欲加工第一象限直线OE，终点坐标为Xe=4，Ye=3，用逐点比较法插补之。（12分）解：序 号偏差判别进 给偏差计算终点判别1F0 = 0+YF1 = 0-3 = -31 = 62F0 = -3 0+XF3 = 1-3 = -23 = 44F0 = -2 0+XF5 = 2-3 = -15 = 26F0 = -1 0+XF7 = 33= 07 = 03. 第一象限逆圆弧，起点为S（4，3），终点为E（0，5），请进行插补计算并画出走步轨迹（脉冲当量为1）。（12分）解： 4. 用DDA直线插补方法完成从O（0，0）、到A（5，2）点的插补运算，并画出插补轨迹图（12分）解题思路：将 =5， 化成二进制数，101B、010B 分别寄存在 中，选寄存器的容量是三位，则累加器也是三位，累加次数是 分别为X、Y（被积函数）累加余数寄存器，累加溢出后，分配一个进给脉冲，其溢出次数等于终点坐标值。本例结果X轴走五步，Y轴走二步，共五步，注意与逐点比较法的区别。 插补运算见下表，插补轨迹如下： 累加次数x积分器y积分器终点计数器 溢出 溢出 010100000100000111110110100100100110210101010101000101310111100101100100410110010100001011510100110100100010610111000101000001710101110101100000810100010100001111 第四章计算机数控装置一、 选择题1. 通常CNC装置通过输入装置输入的加工零件加工程序存放在（ ）。A. EPROM B. PROM C.ROM D.RAM2. 系统的ROM常备有高能电池，起作用（ ）A.RAM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3. 目前PLC使用最普遍的编程语言是( ) A、电路图 B、梯形图 C、状态图 D、柱形图二、三、 填空题1. 计算机数字控制系统的硬件计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板组成。2. 为了防止机床强电系统干扰和其他类型外界干扰通过I/O控制回路进入计算机，在控制计算机中，经常采用光电隔离的输入和输出电路。3. CNC系统软件可分为管理软件和控制软件两类。4. CNC系统软件结构分为前后台结构、多重中断结构和多功能模块结构三大类。5. 数控加工中工件上的曲线轮廓实际上是用许多的直线段构成的折线轮廓来代替的。6. CNC一般按程序段的_输入顺序执行，而不是按程序段号的顺序执行。四、 简答题1. 为什么要进行刀具补偿？刀具补偿功能有什么作用？（6分）由于刀具有一定的长度和半径，以及机床传动件之间的间隙的存在，使编程必须根据现场来进行，为了使编程方便，需要进行刀具补偿作用：1）使编程简化；2）可以用同一个程序对零件进行初、精加工； 3）可以补偿刀具的磨损等。2. 简述CNC装置的功能。控制功能 CNC能控制和能联动控制的进给轴数；准备功能(G功能) 指令机床动作方式的功能；插补功能和固定循环功能 插补功能 数控系统实现零件轮廓(平面或空间)加工轨迹运算的功能. 固定循环功能 数控系统实现典型加工循环(如:钻孔,攻丝,镗孔,深孔钻削和切螺纹等)的功能；进给功能 进给速度的控制功能；主轴功能主轴切削速度,周向位置控制功能；辅助功能(M功能) 用于指令机床辅助操作的功能；刀具管理功能实现对刀具几何尺寸和刀具寿命的管理功能；补偿功能；人机对话功能；自诊断功能 CNC自动实现故障预报和故障定位的功能；通讯功能 CNC与外界进行信息和数据交换的功能3. CNC系统主要由哪几部分组成？CNC装置主要由哪几部分组成？答：计算机数控装置主要由计算机系统，位置控制板，PLC接口板，通信接口板，扩展功能模块，控制软件块组成。4.处理器结构的CNC装置与多微处理器结构的CNC装置有何区别？ 答：它们区别是单微处理器有结构简单，性能可靠，适用于机床功能要求多，精度要求较高的数控机床；而多微处理器有功能多，性能高，精度高，结构复杂，适用于加工中心等较复杂的数控机床。 5.处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？ 答：CNC装置功能模块有：（1）输入数据处理程序（2）插补计算程序（3）速度控制程序（4）管理程序（5）诊断程序。 6.CNC软件结构可分为哪两类？各有何特点？ 答：前后台结构：结构简单、精度低、设计困难。多重中断结构：响应机床中断请求快，适合机床工作需要。功能模块结构：多功能模块可独立工作又能相互通讯协调，适合多轴高精度、高速、高效工作机床。7断型结构的软件中，各中断服务程序的优先级是如何安排的？答：按中断服务的高、中、低级次序先后响应。8. CNC装置常用的输入输出设备有哪些？ 答：CNC装置常用的输入设备有键盘，磁盘和磁盘驱动器等；输出设备有显示器，驱动装置，磁盘和磁盘驱动器。9CNC装置常用的通信接口有哪些？ 答：CNC装置常用的通信接口有（1）串行通信；（2）自动控制专用接口；（3）网络技术；10. 什么是内装型PLC？什么是独立型PLC？它们各有何特点？答：内装型PLC与数控装置结合在一起，其结构简单，成本低；独立型（外装型）PLC与数控装置分离，通过讯方式相联，并可带有扩展单元，使数控系统功能更强大。结构相对复杂，成本高。 12. 常用的开关量输入输出模块有哪几种？答：键盘输入模块、控制面板输入模块、刀具选择更换模块、工件装夹模块、冷却液开停模块、行程开关等模块。 13. 常用的PLC编程方式有哪几种？各有何特点？答：助记