数控考试资料

数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第1页共36页数控技术课程学习概述第一章数控技术的几个概念数控机床的组成及工作原理数控机床的特点、分类及适用范围第二章及第三章数控编程的内容及步骤数控加工程序的结构基本指令的使用数控编程的工艺分析简单零件的编程第四章CNC装置的硬件结构形式CNC装置的软件结构特点及形式刀补的概念及C刀补的特点第五章插补的概念及分类逐点比较法及DDA插补的原理及过程数据采样插补的周期第六章伺服系统的分类及特点步进电机的工作原理开环系统的传动计算提高开环系统伺服精度的方法常用检测装置的基本原理几种闭环（半闭环）系统的基本工作原理第七章数控机床对机械结构的基本要求主传动系统的常用形式对进给传动系统的基本要求消除齿轮间隙的方法丝杠螺母副的形式及滚珠丝杠的预紧导轨副的种类及特点自动换刀的几种形式自动换刀系统中刀库的类型及刀具的识别第八章故障的概念及故障规律数控机床机械故障的诊断方法数控机床系统故障诊断的方法第九章数控机床的发展趋势DNC、FMC、FMS、CIMS、AC练习与思考1、数控机床由哪些部分组成数控装置的作用是什么数控机床一般由控制介质、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。2、简述数控机床常用的分类方法。按控制的运动轨迹分有点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床；按伺服系统的类型分有开环伺服系统数控机床、闭环伺服数控机床和半闭环伺服数控机床；按工艺方法分有金属切削类、金属成型类和特种加工类数控机床。数控机床按功能水平还可分为高、中、低档三类。3、NC机床适用于加工哪些类型零件，不适用于哪些类型的零件，为什么NC机床适用于加工形状复杂，加工精度要求高的零件；用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件；具有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件；必须在一次装夹中合并完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第2页共36页不适用于生产批量大的零件（当然不排除其中个别工序用数控机床加工）；装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；加工余量很不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的；必须用特定的工艺装备协调加工的零件。4、简述开环、闭环及半闭环伺服系统的特点。开环系统中没有位置检测环节。其结构简单，易于调整，工作可靠，价格低廉，伺服精度较低。应用于精度要求不高的数控机床。闭环及半闭环系统具有位置检测反馈环节。闭环系统中位置检测反馈环节直接检测机床工作台的位移，而半闭环系统则是间接测量机床工作台的位移。闭环系统精度很高，结构复杂，调试和维护较为困难，价格昂贵。应用于大型精密数控机床。半闭环系统也具有较高的伺服精度，系统调试维护等也相对方便，价格也较闭环系统的便宜。广泛应用于中小型数控机床。5、数控铣削适用于哪些加工场合铣削是机械加工中最常用的方法之一，它包括平面铣削和轮廓铣削，还可进行镗削、钻削、攻螺纹等加工。多用于形状复杂的凸轮、样板及模具的加工等场合。6、数控铣削加工空间曲面的方法主要有哪些哪种方法常被采用其原理如何数控铣削加工空间曲面的方法主要采用三坐标联动或两轴半联动的加工方法，其中两轴半联动（常用行切法）的方法常被采用。其基本原理是任意两个坐标轴联动，第三个坐标轴作周期性进给。此法控制系统简单，比较容易实现，经济性较好。8、何谓对刀点确定对刀点时应考虑哪些因素对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置对刀点的选择原则如下（1）所选的对刀点应使程序编制简单；（2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；（3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；（4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。9、何谓刀位点“刀位点”是指用来确定刀具在机床坐标系中空间位置的基准点。圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点；球头铣刀的刀位点是球头的球心点或球头顶点；车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心；钻头的刀位点是钻头顶点。10、何谓换刀点换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床刀具交换而设置的点，因为这些机床在加工过程中要自动换刀。对于手动换刀的数控铣床，也应确定相应的换刀位置。为防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。11、数控工艺与传统工艺相比有哪些特点数控加工过程是在加工程序的控制下自动进行的，而数控工艺分析是加工程序编制的重要组成部分，因此，数控加工与普通加工的工艺处理虽然基本相同，但有它的特点。一般说来，数控加工的工序内容要比普通加工内容复杂得多。许多在传统加工中由操作者灵活掌握随时调整的事，在数控加工中必须是事先选定和安排好的事情，另外，数控工艺分析中还会涉及到坐标系、一些“点”（如对刀点、换刀点、原点等）的选择，而工艺路线以及切削参数等的选择也有区别与传统的工艺。12、确定走刀路线时应考虑哪些问题走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点1）先粗后精、先外后内，寻求最短的加工路线2）最终轮廓一次走刀完成3）正确选择轮廓的切入切出方向4）选择使工件在加工后变形小的路线14、数控加工工艺分析的目的是什么包括哪些内容数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第3页共36页在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。正确的工艺分析，对保证加工质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人劳动强度以及制订合理的工艺规程都有极其重要的意义。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。15、数控机床加工程序的编制步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括（1）分析零件图样和制定工艺方案（2）数学处理（3）编写零件加工程序以及制备控制介质（4）程序检验和首件试切削17、如何选择一个合理的编程原点为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。18、什么叫基点什么叫节点它们在零件轮廓上的数目如何确定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，它们的确定和计算相对简单。当用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线时，逼近线段与被加工曲线交点称为节点。节点的计算一般都比较复杂，靠手工计算已很难胜任，必须借助计算机辅助处理，其主要依据包括加工精度和计算方法等。基点和节点坐标是编程中必需的重要数据。19、试说明机床坐标系与工件坐标系各自的功用、它们的相互关系如何怎样确定它们的相互关系机床坐标系又称机械坐标系，是机床运动部件的进给运动坐标系，其坐标轴及方向按标准规定。其坐标原点由厂家设定，称为机床原点（或零件）。工件坐标又称编程坐标系，供编程用。它们的相互关系通过对刀及相关G指令确定。20、试用框图说明CNC系统的工作过程。21、从CNC装置中含CPU的多少以及CPU的作用来看，CNC装置分为几类试简述每一类的特征。分为两大类单微处理器结构（主从式结构）和多微处理器结构。在单微处理器结构（主从式结构）中，只有一个微处理器，以集中控制、分时处理系统的各个任务（主从式虽有多个微处理器，但其中只有一个微处理器能够控制系统总线，而其它的微处理器只能作为智能部件）；在多微处理器结构的CNC系统中，有两个或两个以上的微处理器，各个微处理器之间既可采用紧耦合，共享资源，具有集中的操作系统，也可采用松耦合，将各处理器组成独立部件，具有多层操作系统，实行并行处理。22、目前，CNC装置的系统软件的结构模式有几种每一种有何特点目前常见的CNC系统的软件结构模式有两种前后台型和中断型软件结构。前后台型软件结构适合于采用集中控制的单微处理器结构的CNC系统，前台程序为实时中断程序，承担诸如位置控制、插补、辅助功能处理、面板扫描及输出等实时功能，而后台程序主要完成准备和管理工作，包括输入、译码、插补准备及管理等，通常称为后台程序或背景程序。中断型软件结构没有前后台之分，除初始化程序以外，根据各控制模块实时要求不同，将控制程序安排成不同级别的中断服务程序。整个软件是一个大的多重中断系统，系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第4页共36页23、试简述时间分割法的基本工作原理。时间分割法属数字增量插补。其基本原理是把加工一段直线或圆弧的时间分为许多相等的时间间隔即插补周期，然后计算出各个坐标轴在每个插补周期内的进给量，插补周期的确定较为重要。24、刀具补偿有何作用有哪些补偿指令刀具补偿一般有长度补偿和半径补偿。刀具长度补偿可以进行刀具长度补偿及位置补偿。利用刀具半径补偿用同一程序、同一尺寸的刀具进行粗精加工；直接用零件轮廓编程，避免计算刀心轨迹；刀具磨损、重磨、换刀而引起直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置状态输入刀具半径改变的数值；利用刀具补偿功能，可利用同一个程序，加工同一个公称尺寸的内、外两个型面。2车床原点、车床参考点、工件原点车床原点又称机械原点，它是车床坐标系的原点。该点是车床上的一个固定点，是车床制造商设置在车床上的一个物理位置，通常不允许用户改变。车床原点是工件坐标系、车床参考点的基准点。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面的点。车床参考点是机床制造商在机床上用行程开关设置的一个物理位置，与机床原点的相对位置是固定的，车床出厂之前由机床制造商精密测量确定。工件原点是编程员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点，有时也称为工件原点，是由编程人员根据情况自行选择的。25、刀具半径补偿常用的方法有几种各有何优缺点刀具半径补偿常用的方法有两种B刀补和C刀补。B功能刀补在确定刀具中心轨迹时，采用了读一段、算一段、再走一段的控制方法，这样就无法预计到由于刀具半径所造成的下一段加工轨迹对本段加工轨迹的影响。而C功能刀补可同时处理多个程序段，并可根据相邻两端轨迹的转接情况，对前段的刀具中心轨迹进行相应的修正，从而避免B功能刀补的缺陷。26、CNC系统为何要进行加减速控制有哪些方法数控机床进给系统的速度是不能突变的，进给速度的变化必须平稳过渡，以避免冲击、失步、超程、振荡或引起工件超差。在进给轴起动、停止时需要进行加减速控制。在程序段之间，为了使程序段转接处的被加工面不留痕迹，程序段之间的速度必须平滑过渡，不应有停顿或速度突变，这时也需要进行加减速控制。加减速控制多采用软件来实现。加减速控制可以在插补前进行，称为前加减速控制；也可以在插补之后进行，称为后加减速控制。27、试画出第一象限逆时针圆弧的逐点比较法插补流程图（类似的有第一象限的直线插补流程图）。见书。28、试叙述计算机数控系统的优点。（1）适应性强、扩展容易（2）功能强、运算速度快、性价比高（3）通用性好、硬件容易组织生产（4）可靠性高（5）易于实现机电一体化29、简述插补的概念。目前使用的插补算法有哪些所谓插补就是根据输入线型和速度的要求，实时分配各轴在每个插补周期内的位移量。其目的是控制加工运动，使刀具相对于工件作出符合零件轮廓轨迹的相对运动。目前数控系统常用的插补算法有脉冲增量插补（包括逐点比较法和DDA法等）和数据采样插补（常用时间分割法或直接函数法）两大类。数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第5页共36页30、进给伺服系统在NC机床的主要作用是什么它主要由哪几部分组成数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位移和速度作为控制对象的自动控制系统，又称随动系统。在数控机床中，伺服系统接收来自插补器的进给脉冲，经变换放大后驱动工作台的移动。它是数控系统与机床的联系环节，是数控机床的重要组成部分，它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。伺服系统一般由伺服电路、伺服驱动装置、检测装置、机械传动装置以及执行部件等组成。31、位置检测装置在NC机床中的作用是什么位置检测装置是闭环、半闭环伺服系统的主要组成部分，它的作用是检测位移和速度，发出反馈信号，使系统形成闭环控制。闭环及半闭环控制的数控机床的加工精度与检测元件的精度密切相关。32、感应同步器有几种工作方式分别写出不同工作方式下激磁电势的形式。1鉴相式和鉴幅式（2）鉴相式VSVMCOSTVKVMSINT鉴幅式VSVMCOSASINTVKVMSINASINT33、脉冲编码器的输出信息有几相，它们各自的作用是什么脉冲编码器的输出信息有3相，分别是A、B、Z，其中Z是每转脉冲，而A和B两个信号相差90O，经放大和整形变成方波，再经相应处理后，得到一系列脉冲信号。根据脉冲的数目和频率，就可测出角位移和转速。34、当今进给伺服系统常用驱动电机有几种，试简述每种电机的特点及适用范围。有步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机以及直线电机等。步进电机是一种将脉冲电信号转换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件，其输出的角位移严格与输入脉冲的数量成正比，角速度严格与频率成正比，改变通电顺序即可改变电机的转动方向；若维持通电绕组的电流不变，电机便停在某一位置不动。直流伺服电机的基本结构和工作原理与普通直流电机相同，只是为了满足快速响应的要求，结构上通常做得细长些，有永磁式和电磁式两种，速度调节容易、启动、运行和制动灵活方便，但制造和维护较为困难。交流伺服电机的基本结构及工作原理与异步电机相似，既具有直流伺服电机的优点，又克服了它的不足，目前已占据着主导的地位。直线电机的特点在于取消了从动力源到执行件之间的一切中间传动环节，大大简化了结构，它能直接产生直线运动，没有机械接触，结构简单，体积小；可提供很宽的速度范围，加速度很大，最大可达10G；运动平稳，精度和重复精度高；维护简单，使用寿命长。35、试简述开环伺服系统的工作原理。开环系统由步进电机的驱动控制电路和步进电机以及机械传动部分组成。系统的驱动控制电路接收来自数控系统的进给脉冲信号，并把此信号转换为控制步进电机各定子绕组依次通、断电的驱动信号，使步进电机运转。步进电机的转子带动传动机构，使工作台运动。36、一光栅尺用100线光栅，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0001弧度,摩尔条纹的宽度约为多少若采用八倍频处理电路，其分辨率为多少摩尔条纹的宽度10/0/W分辨率为001/800012537、数控机床对伺服系统的要求有哪些简单地概括有以下几个方面高地伺服精度；良好地稳定性；良好地快速响应能力；宽的速度调节范围；低速运动时能提供足够的输出转矩。38、数控机床在机械结构方面有哪些主要特点可概括为高的静态、动态刚度，良好的抗振性能，良好的热稳定性能，高的运动精度和低速运动的稳定性，操作安全方便等。39、数控机床主传动系统相对于普通机床有哪些特点可概括为变速范围宽；主轴变速迅速可靠；主轴组件的耐磨性高；转速高、功率大。40、主轴准停的意义是什么数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第6页共36页NC机床在加工中，为了实现自动换刀，使机械手准确地将刀具装入主轴孔中。刀具的键槽必须与主轴的键位在周向对准；在镗削加工中，退刀时，要求刀具向刀尖反方向，径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，所有这些均需主轴具有周向准确定位功能即主轴准停功能。41、数控机床进给传动系统中有哪些机械环节，各有什么要求数控机床进给传动系统包括齿轮传动副、丝杠螺母副、导轨副、数控回转工作台、分度工作台等。进给传动系统一般应具备摩擦阻力小、传动刚度高、运动部件惯性小等特点，还应消除传动间隙。另外，对导轨来说应满足导向精度高、刚度好、耐磨性好、低速稳定性好和结构工艺性好等要求。42、数控机床的导轨有哪些类型各有何特点贴塑导轨摩擦系数低、动静摩擦系数接近、不易产生爬行，耐磨性好，化学稳定性好，工艺性好，成本低。一般用于普通数控机床和传统机床的数控化改造。滚动导轨摩擦系数低、精度高，安装维护较为方便，运动平稳，承载能力大，应用较为广泛。静压导轨摩擦系数很低，无磨损，精度保持性好，刚度好，承载能力大，抗振性好，但结构复杂、对油的清洁度要求高。一般用于重型机床。43、数控机床对自动换刀装置的要求是什么数控机床的自动换刀装置应满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、刀具存储量足够、结构紧凑及安全可靠等要求。44、数控机床自动换刀装置的形式有哪些有回转刀架换刀、转塔式自动换刀（更换主轴换刀）、更换主轴箱换刀和刀库式自动换刀等。45、数控机床的选刀方式有几种，其中最常用是哪一种选刀方式有顺序选刀、任意选刀、软件选刀。最常用的应该是软件选刀和任意选刀。46、常用的刀具识别和编码方法有哪些刀具编码方式刀柄（具）编码、刀座编码、附件编码等。刀具识别方式接触式和非接触式。后者又有磁性识别和光电识别两种。47、数控机床传动系统中的齿轮副为什么要消除间隙通常采用何种方式由于数控机床进给系统的传动齿轮副存在间隙，在开环系统中会造成进给运动的位移值滞后于指令值；反向时，会出现反向死区，影响加工精度。而在闭环系统中则会影响系统的稳定性。一般采用“刚性调整法”和“柔性调整法”48、滚珠丝杠副为什么要预紧通常采用何种方式（1）增加刚度，提高承载能力；提高运动的稳定性；提高传动精度。（2）垫片调整法；螺纹调整法；齿差式调整法基本概念数控技术指用数字、字母和符号对某一工作过程进行可编程的自动控制技术。数控系统指实现数控技术相关功能的软硬件模块有机集成系统，它是数控技术的载体。计算机数控系统（CNC）指以计算机为核心的数控系统。数控机床是指应用数控技术对机床加工过程进行控制的机床。点位控制数控机床这类数控机床仅能控制在加工平面内的两个坐标轴带动刀具与工件相对运动，从一个坐标位置快速移动到下一个坐标位置，然后控制第三个坐标轴进行钻镗切削加工。这类机床主要有数控钻床、印刷电路板钻孔机、数控镗床、数控冲床、三坐标测量机等。直线控制数控机床这类数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内调节。现在仅仅具有直线控制功能的数控机床已不多见。轮廓控制数控机床这类数控机床具有控制几个坐标轴同时协调运动，即多坐标轴联动的能力，使刀具相对于工件按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的功能。可实现联动加工是这类数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第7页共36页数控机床的本质特征。现代的数控机床基本上都是这种类型。开环进给伺服系统这类伺服系统没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置进给系统），故系统稳定性好。但由于无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。这类系统一般以功率步进电机作为伺服驱动元件，具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床和旧机床的数控化改造。半闭环进给伺服系统这类伺服系统的位置检测点是从驱动电机（常用交直流伺服电机）或丝杠端引出，通过检测电机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的位移量，而不是直接检测工作台的实际位置。由于在半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。其精度比开环要好，比闭环要差。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。闭环进给伺服系统它直接对工作台的实际位置进行检测，从理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量。具有很高的位置控制精度。但由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。这类系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的数控机床等。CNC准备功能即G功能指令机床动作方式的功能，即规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作，它由G后带二位数字组成，共有100种G00G99，有模态（续效）指令与非模态指令之分。CNC辅助功能即M功能用于指令机床辅助操作的功能，即控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等，它由M后带二位数字组成，共有100种M00M99。有模态续效指令与非模态指令之分。CNC固定循环功能在数控加工过程中，有些加工工序如钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削和切螺纹等，所需完成的动作循环十分典型，数控系统事先将这些循环用G代码进行定义，在加工时使用这类G代码，可大大简化编程工作量。F指令指定合成进给速度指令，由F后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数字表示实际的合成速度值。它是模态指令，单位MM/MIN公制或NCH/MIN英制，视用户选定的编程单位而定，若为公制单位则上述两个指令分别表示F150MM/MIN；F3500MM/MIN。S指令切削速度指定主轴转速指令，由S后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数字表示实际的主轴转速值。它是模态指令，单位R/MIN。上述两个指令分别表示主轴转速500R/MIN；3500R/MIN。前置处理数控自动编程系统产生刀具路径的过程为前置处理。在完成了零件的几何造型以后，交互式图形自动编程系统要完成的是产生刀具路径。软件系统根据这些零件几何模型数据和切削加工工艺数据，经过分析、计算、处理，生成刀具运动轨迹数据，即刀位文件CLFCUTLOCATIONFILE,并动态显示刀具运动的加工轨迹。后置处理后置处理的目的是生成针对某一特定数控系统的数控加工程序。由于各种机床使用的数控系统各不相同，每一种数控系统所规定的代码及格式不尽相同，为此，自动编程软件系统通常提供多种专用的或通用的后置处理文件，这些后置处理文件的作用是将已生成的刀位文件转变成合适的数控加工程序。手动编程用人工完成程序编制的全部工作（包括利用计算机辅助进行数值计算）称为手工编程。对于点位加工或几何形状较为简单的零件，数值计算较简单，程序段不多，用手工编程即可实现比较经济。自动编程即计算机辅助编程，它是借助数控自动编程系统由计算机来辅助生成零件加工程序。此时，编程人员一般只需借助数控编程系统提供的各种功能对加工对象、工艺参数及加工过程进行较简便的描述后，即可由编程系统自动完成数控加工程序编制的其余内容。自动编程减轻了编译人员的劳动强度、缩短编程时间、提高编程质量。同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。通常三轴联动以上的零件加工程序只能用自动编程来完成（如非圆曲线轮廓的计算）。数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第8页共36页“行切法”三轴两联动加工的方法，即以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。机床原点机床坐标系的零点，这个原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点。机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系，机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。工件原点为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点，该点也可以是对刀点重合。工件坐标系以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行换。工件原点偏置工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。相对坐标编程运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式增量坐标编程。并行处理指CNC软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上任务处理的方法。采用并行处理技术的目的是为了提高CNC系统资源的利用率和系统的处理速度。并行处理的实现方式是与CNC系统的硬件结构密切相关的。前后台型结构这种结构模式将CNC系统软件划分成两部分前台程序和后台程序。前者主要完成插补运算、位置控制、故障诊断等实时性很强的任务，它是一个实时中断服务程序。后台程序也称背景程序则完成显示、零件加工程序的编辑管理、系统的输入/输出、插补预处理（译码、刀补处理、速度预处理等弱实时性的任务，它是一个循环运行的程序，其在运行过程中，不断地定时被前台中断程序所打断，前后台相互配合来完成零件的加工任务。中断型结构这种结构是将除了初始化程序之外，整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，然后由中断管理系统由硬件和软件组成对各级中断服务程序实施调度管理。脉冲增量插补又称基准脉冲插补，其特点是每次插补结束在一个轴上仅产生单个的行程增量，一一个脉冲的方式输出，实现一个脉冲当量的位移。算法简单，容易实现。数据采样插补又称数字增量插补，其特点是插补运算分成两步完成。第一步是粗插补，在给定起点和终点的曲线之间插入若干点，用若干等长的微小直线段逼近给定曲线，直线段的长度取决于进给速度。第二步是精插补，对这些微小直线段再做数据点的密化。多微处理器结构在多微处理器结构的CNC系统中，有两个或两个以上的微处理器，各个微处理器之间既可采用紧耦合，共享资源，具有集中的操作系统，也可采用松耦合，将各处理器组成独立部件，具有多层操作系统，实行并行处理。进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统，它是一个很典型的机电一体化系统，主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件电机、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。调速范围R一般指运动系统最高速度和最低速度的比值。在数控机床中，这个值要求尽可能大一些。自动刀具交换装置（ATC）数控机床中为满足工件在一次装夹的情况下完成多道工序的加工而配备的自动换刀的装置。ATC应能满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、刀具存储量足够、结构紧凑及安全可靠等要求。刀库自动换刀装置中用来存储刀具的装置。常见盘式和链式刀库。刀库可装在主轴箱上、工作台上或机床的其它部件上。工件自动交换装置（AWC）是指在数控机床中能进行工件或毛坯的更换或位置变换的自动控制装置。一般是机械手、工业机器人等自动装置。选择题练习1NC加工程序是NC机床自动加工零件的（）。数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第9页共36页A、输入介质B、存储载体C、加工指令D、操作系统2点位控制机床所指的数控机床（）。A、仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹B、必须采用开环控制C、刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系D、必须采用闭环控制3闭环控制系统的位置反馈元件应（）。A、装在电机轴上B、装在执行部件上C、装在传动丝杆上D、通过齿轮装在电机轴上4数控机床较适用于下列哪类零件的加工（）A、所有零件B、一般结构C、大批量D、复杂型面5世界上第一台NC铣床是哪年在美国研制成功（）A、1948B、1952C、1958D、19606数控技术中DNC指（）。A、加工中心B、数字控制C、直接数控D、适应控制7为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（）。A、42VB、36VC、24VD、12V8数控系统软件是根据下列哪项编写的程序（）A、被加工零件的形状，由用户B、NC机床的加工要求，由用户C、NC机床的工作需求，由系统制造商D、被加工零件的形状，由系统制造商9逐点比较法插补是用下列哪种线型来逼近曲线的（）A、折线B、直线C、圆弧和直线D、圆弧10在采用时间分割法进行插补时，若进给速度为FMM/MIN，其在TMS内的合成进给量FM等于（）。A、FTB、F/TC、FTD、FT11数控铣床在加工过程，NC系统所控制的总是（）。A、零件轮廓的轨迹B、工件或刀具的轨迹C、工件运动的轨迹D、刀具中心的轨迹12典型的前后台型CNC控制软件中，前台程序的主要功能是（）。A、键盘处理、手动处理、自动加工、单段加工B、程序管理、译码处理、插补计算、伺服控制C、程序管理、译码处理、系统状态显示、I/O处理D、外设管理、插补计算、伺服控制、I/O处理13中高档数控系统中的计算机硬件结构一般采用（）。A、单CPU、模块化结构B、单CPU、大板化结构数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第10页共36页C、多CPU、模块化结构D、多CPU、大板结构14所谓插补就是根据输入线型和速度的要求，（）。A、实时分配各轴在每个插补周期内的位移量B、计算各轴下一插补周期的位移量C、实时计算刀具相对与工件的合成进给速度D、计算各轴下一插补周期的合成进给速度15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，可达到的精度主要决定于（）。A、机床机械结构的精度B、计算机的运算精度C、计算机的运算速度D、检测元件的精度16感应同步器检测装置属于（）。A、数字式B、脉冲式C、直接式D、模拟式17磁尺位置检测装置的输出信号是（）。A、滑尺绕组产生的感应电压B、磁头输出绕组产生的感应电压C、磁尺另一侧磁电转换元件的电压D、定尺绕组产生的感应电压18光栅位置检测装置能检测得到比栅距还小的位移量，是利用（）。A、摩尔条纹的作用B、倍频电路C、计算机处理数据D、高精度光栅19葛莱码的特点是（）。A、相邻两个数码之间只有一位变化B、编码顺序与数字的大小有关C、编码直观易于识别D、编码易于计算机处理20增量式脉冲编码盘输出的A、B两相，其相位差为90O，它的作用是（）。A、用于细分B、提高可靠性C、判别旋向D、由于不同的工作方式21在直流伺服电机的位置控制接口中的F/V变换器的主要功能是（）。A、进给速度指令变换成频率量B、频率量变换成电压量C、频率量变换成进给速度指令值D、进给速度指令变换成电压量22当步进电机的转子齿距存在着误差时，其旋转一周的累计误差与齿距误差（）。A、成正比B、成反比C、有关D、无关23机床主传动的功率N取决于（）。A、切削功率NCB、主运动传动链的总效率C、NC和共同D、切削力F24为了实现刀具在主轴上的自动装卸，在主轴部件上必须有（）。A、刀具自动松夹装置B、主轴准停装置C、刀具长度自动测量装置D、刀具位置自动测量装置25目前国内外应用较多的导轨的主要成份是是高分子复合材料（）。A、聚氯乙烯B、聚四氟乙醚C、聚四氟丙烯D、聚四氟乙烯1C2A3D4D5B6C7B8C9A10A11D12D13C14A15D16D17B18B19A20C21D22D23C24B25D1欲加工一条与X轴成30O的直线轮廓，应采用的数控机床类型是（）。A、点位控制B、直线控制数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第11页共36页C、轮廓控制D、A和B均可2闭环控制系统比开环及半闭环系统（）。A、稳定性好B、精度高C、故障率低D、性价比高3CNC系统是指（）。A、自适应控制系统B、直接数字控制系统C、计算机数控系统D、柔性制造系统系统4数控铣床在加工过程，NC系统所控制的总是（）。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、都不对5闭环控制系统的位置反馈元件应（）A、装在电机轴上B、装在执行部件上C、装在传动丝杆上D、A,C6工件在安装定位时，根据加工技术要求实际限制的自由度数少于六个，仍满足加工要求，这种情况称为（）。A、欠定位B、过定位C、完全定位D、不完全定位7逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差（）。A、不大于一个脉冲当量B、与进给速度和插补周期有关C、与切削速度有关D、不小于一个脉冲当量8时间分割法的插补速度与加工进给速度（）。A、无直接关系B、成正比C、成反比D、与系统有关9在采用刀具半径补偿功能加工零件的外轮廓，应采用（）。A、左刀补B、根据走刀方向确定刀补方向C、右刀补D、根据机床类型确定刀补方向10用时间分割法进行圆弧插补时，由于采用了近似计算，COS值必然产生偏差，这个偏差对圆弧插补的轮廓精度将（）。A、将产生一个脉冲当量的影响B、产生很大的影响C、产生很小的影响D、不产生影响11逐点比较法插补中逼近曲线的是（）。A、折线B、直线C、圆弧和直线D、圆弧12CNC装置的工作过程是（）。A、输入处理、插补运算、刀补运算、伺服控制、反馈控制B、输入处理、刀补运算、插补运算、伺服控制、反馈控制C、输入处理、译码处理、插补运算、刀补运算、伺服控制D、输入处理、译码处理、刀补运算、插补运算、伺服控制13数控机床中的可编程控制器的功能主要包括刀具功能、辅助功能和（）。A、定位功能B、换刀功能C、进给功能D、主轴功能14数字式位置检测装置的输出信号是（）。A、电脉冲B、电流量C、电压量D、都有可能数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第12页共36页15标准感应同步器上绕组的节距为（）。A、1MMB、2MMC、4MMD、8MM16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（）。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、相位、频率均不同D、频率、相位相同幅值不同17为了改善磁尺的输出信号，常采用多间隙磁头进行测量，磁头间的间隙为（）。A、1个节距B、1/2个节距C、1/4个节距D、1/8个节距18在光栅位置检测装置中，为了辨别位移的方向和提高精度，采用了辨相及细分电子线路，这种电路还用在（）。A、旋转变压器B、感应同步器C、脉冲发生器D、磁尺19有一增量脉冲编码盘为2000线，那么它的Z相输出为（）。A、1脉冲/转B、2000脉冲/转C、8000脉冲/转D、4000脉冲/转20闭环和半闭环系统在结构上的主要区别是（）。A、采用的驱动电机不同B、位置检测元件的安装位置不同C、速度检测元件的安装位置不同D、采用的控制原理不同21PWM系统是指（）。A、可控硅直流调速系统B、电机变频调速系统C、三角波调频调速系统D、晶体管脉冲宽度调速系统22数控机床主轴部件主要作用是带动刀具或工件（）。A、移动以实现进给运动B、移动以实现切削运动C、转动以实现进给运动D、转动以实现切削运动23主运动的调速范围是指最高转速与最低转速之（）。A、和B、比C、差D、积24加工中心主轴端部的724锥孔的作用是（）。A、传递转矩B、刀具轴向定位C、刀具周向定位D、刀具夹紧25传动间隙在闭环系统中对下列哪项有影响（）A、传动精度B、系统的放大倍数C、系统的固有频率D、系统的稳定性1C2B3C4B5B6D7A8B9B10D11A12D13D14A15B16D17C18C19A20B21D22D23B24B25A1开环、闭环和半闭环系统的分类依据是（）。A、机床的加工功能B、进给伺服系统类型C、NC装置的构成方式D、经济性2FMC系统是指（）A、自适应控制系统B、直接数字控制系统C、计算机数控系统D、以上都不是3欲加工一条与X轴成30O的直线轮廓，应采用数控机床的类型是（）。A、点位控制B、直线控制数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第13页共36页C、轮廓控制D、A和B均可4用时间分割法进行圆弧插补时，当进给速度一定时，加工半径越大，其逼近误差（）。A、越大B、越小C、不确定D、与半径无关5刀具半径补偿指令的功能是使（）。A、刀尖沿与进给方向垂直的方向补偿一个补偿值B、刀具中心在工件轮廓的运行方向补偿一个补偿值C、刀尖沿进给方向补偿一个补偿值D、刀具中心在工件轮廓的法向补偿一个补偿值6数控机床中的可编程控制器的功能主要包括刀具功能、辅助功能和（）。A、定位功能B、换刀功能C、进给功能D、主轴功能7感应同步器在以鉴相方式工作时，其正弦余弦绕组的激磁电压的特点为（）。A、幅值、频率相同相位不同B、幅值、相位相同频率不同C、频率、相位相同幅值不同D、幅值、相位、频率均不同8在光栅位置检测装置中，信息经过辨向细分电路后，其输出信息是（）。A、方波B、三角波C、脉冲信号D、锯齿波9脉冲编码盘是一种（）。A、增量检测元件B、角度检测元件C、模拟检测元件D、线位移测量元件10用于开环伺服系统执行元件一般是。A、小惯量直流电动机B、交流异步电动机C、永磁宽调速直流电动机D、功率步进电动机11直流伺服电机的常用调速方法是（）。A、调节电枢电压UB、调节电枢电流IC、调节激磁回路电阻RD、调节频率12在交流电机调速系统中，为使电磁转距M基本保持不变，除调节电源的频率处，同时还应调节定子的（）。A、电流B、电压C、电阻D、通电时间13步进电机开环进给系统的进给速度与（）。A、指令脉冲频率F有关B、脉冲当量有关C、步距角有关D、ABC均有关14影响闭环伺服系统定位精度的主要因素有（）。A、插补误差B、检测元件的检测精度C、圆整误差D、传动件的误差15用闭环系统X、Y两轴联动加工工件的直线面，若两轴均存在跟随误差，假定系统增益相等，则此时工件将（）。A、不产生任何误差B、产生形状误差C、产生尺寸误差D、产生位置误差16感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距（）。A、一个节距B、1/2个节距C、1/4个节距D、1/8个节距数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第14页共36页17加工中心主轴端部的724锥孔的作用是（）。A、传递转矩B、刀具周向定位C、刀具轴向定位D、刀具轴向及周向定位18主轴滚动轴承的预紧主要作用是（）。A、消除传动间隙B、减小摩擦阻力C、提高接触刚度D、增大摩擦阻力19滚珠丝杠螺母副的优点有（）。A、动静摩擦力之差较大B、具有自锁能力C、传动效率不高D、动静摩擦力之差较小20滚动导轨预紧的目的是（）。A、提高导轨的强度B、提高导轨的接触刚度C、减少牵引力D、ABC21塑料导轨的两摩擦副之一粘贴塑料软带，而另一摩擦副可采用（）。A、采用塑料导轨B、铸铁导轨C、淬硬钢导轨D、铍青铜导轨22分度工作台的定位精度是靠（）保证的。A、驱动装置的运动精度B、分度定位元件C、定位检测元件D、分度装置的运动精度23在刀库中每把刀具在不同的工序中不能重复使用的选刀方式是（）。A、顺序选刀B、任意选刀C、软件选刀D、自动选刀24在采用ATC后，数控加工的辅助时间主要用于（）。A、工件安装及调整B、刀具装夹及调整C、刀库的调整D、刀库的维护25G96S150表示切削点线速度控制在（）。A、150M/MINB、150R/MINC、150MM/MIND、150MM/R1B2D3C4D5D6D7A8A9B10D11A12B13D14B15A16C17C18C19D20B21C22B23A24B25A1加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别（）。A、刀柄B、刀具材料C、刀具角度D、拉钉2Z轴方向尺寸相对较小的零件加工，最适合用（）。A、立式加工中心B、卧式加工中心C、卧式数控铣床D、车削加工中心3有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，应采用（）。A、比例加工功能B、镜像加工功能C、旋转功能D、子程序调用功能4在图示六面体上铣通槽应限制的自由度是（）。、三个、四个、五个、六个题4图5程序编制中首件试切的作用是检验（）。A、零件图纸设计的正确性B、零件工艺方案的正确性数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第15页共36页C、程序单、控制介质的正确性，并能综合检验零件的加工精度D、都不准确6数控机床中闭环控制系统比开环及半闭环系统（）。A、稳定性好B、精度高C、故障率低D、操作简便7为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（）。A、42VB、36VC、24VD、12V8开环、闭环和半闭环的数控系统不同分类的依据是（）。A、机床的加工功能B、进给伺服系统类型C、NC装置的构成方式D、机床的机械机构9时间分割法在逼近圆弧时用的是（）。A、折线B、弦线C、切线D、割线10CNC装置的工作过程是（）。A、输入处理、插补运算、刀补运算、伺服控制、反馈控制B、输入处理、刀补运算、插补运算、伺服控制、反馈控制C、输入处理、译码处理、插补运算、刀补运算、伺服控制D、输入处理、译码处理、刀补运算、插补运算、伺服控制11为了提高光栅输出的幅度，常将指示光栅相对于标尺光栅倾斜一个角度，则可使摩尔条纹的节距C比栅距放大（）。A、B、/SINC、/COSD、/12步进电机的旋转方向可通过改变下列哪项来控制（）A、脉冲的频率B、通电顺序C、脉冲的极性D、脉冲的大小13交流伺服电机调速的基本原理是（）。A、调节电源电压的幅值调速B、调节电源电压的相位调速C、调节电源电压的频率调速D、调节激磁回路电阻R调速14影响开环伺服系统定位精度的主要因素有（）。A、插补误差B、传动间隙C、丝杆螺距误差D、圆整误差15进给伺服系统中的跟随误差是指（）。A、指令速度与实际速度在稳态时的差值B、指令位置与实际位置在稳态时的差值C、指令速度与实际速度在动态时的随机差值D、指令位置与实际位置在动态时的随机差值16光栅栅距为002MM，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0001弧度,则摩尔条纹的宽度约为（）。A、20MMB、5MMC、8MMD、40MM17伺服系统的稳定性是系统在受到外界干扰或输入指令作用时，其输出响应的过渡过程随时间的（）。A、增加而增加B、增加而衰减数控技术课程学习指导扬州大学机械工程学院第16页共36页C、增加而等幅振荡D、增加而不变18在自动换刀的加工中心主轴部件中，为刀具提供拉紧力的通常是（）。A、电机B、弹簧C、电磁铁D、液压缸19数控机床的移动部件存在反向差值（失动量）的主要原因是传动元件的（）。A、传动间隙B、尺寸误差C、弹性变形D、润滑状况20滚珠丝杠螺母副的内循环结构是指滚珠在循环过程中（）。A、小部分时间与丝杠保持接触的循环B、通过在螺母体上插回珠管实现回珠的循环C、大部分时间与丝杠保持接触的循环D、通过螺母体上的反向器实现回珠的循环21塑料导轨两导轨面间的摩擦力为（）。A、滑动摩擦B、滚动摩擦C、液体摩擦D、气体摩擦22数控机床的回转坐标通常是由下列哪项实现（）A、分度工作台B、数控回转工作台C、主轴的摆动D、AWC系统23对刀具进行编码的方式适用于（）。A、顺序选刀B、任意选刀C、软件选刀D、手动选刀24静压导轨与滚动导轨相比，其抗振性（）。A、前者优于后者B、后者优于前者C、两者一样D、不可比25自动换刀数控镗铣床上，主轴准停是为保证下列哪项而设置的（）。A、传递切削转矩B、镗刀不划伤已加工表面C、主轴换刀时准确周向停止D、刀尖与主轴的周向定位1A2A3D4C5C6B7B8B9B10D11D12B13C14B15B16A17B18B19A20D21A22B23B24A25C1点位、直线和轮廓控制NC机床是按下列哪项分类的（）A、功能B、伺服系统类型C、装置的构成方式D、经济性2闭环控制系统比开环及半闭环系统（