数字化设计与制造技术第3阶段练习题答案-答案在最后

江南大学现代远程教育第三阶段练习题答案，答案在最后考试科目:《数字化设计与制造技术》第7章至9章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（每小题1分，共10分）1、数控机床主要组成不包括（)A、控制介质B、数控系统C、伺服系统D、液压系统2、数控机床的控制方式不包括（）A、曲线切削控制B、点位控制C、直线切削控制D、连续切削控制3、不属于数控系统组成部分的是（）A、输入／输出装置B、数控装置统C、驱动控制装D、检测装置4、在数控系统硬件组成中（）是该部分是CNC的核心A、计算机部分B、外部设备及接口C、输人／输出(I／O)接口D、位置控制接口5、准备功能也称为（）A、F功能B、G功能C、S功能D、T功能6、数字化设计制造集成分别沿着展开的三条主线不包括（）A、产品开发B、企业管理C、生产制造D、质量管理7、通常将产品零件的特征分为三大类其中不包括（）A、形状特征B、工艺特征C、材料特征D、精度特征8、零件信息不包括（）信息A、零件管理信息B、工艺信息C、特征信息D、形状几何信息9、（）以产品为中心，它把产品结构映射为管理对象，每个对象都包含与之相关的所有信息和过程A、图文档管理B、工作流程管理C、动态权限管理D、工程变更管理10、（）提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能A、图文档管理B、工作流程管理C、动态权限管理D、工程变更管理二、填空题（每题1分，共10分）1、数控加工是一种具有高效率、高精度和高柔性特点的自动化加工方法，它可以有效解决____、____、___________零件的加工问题，充分适应现代化生产的需要。2、数控加工是指利用数控机床进行零件加工的技术，它采用_______对零件加工过程进行定义，并控制机床自动运行的一种自动化加工方法。3、数控加工技术涉及数控加工工艺和_______两大方面。4、柔性制造单元是具有更高自动化程度的数控机床。它可以由______加上搬运机器人等自动物科储运系统组成，有的还具有加工精度、切削状态和加工过程的自动监控功能。5、专用结构的数控系统按所用处理器配置可分为_______和______结构。6、由于产品生产中各个环节在功能分工上的差异以及相关支持技术的制约，这些应用系统之间在模型定义、存取方法和实现手段等各个方面存在明显的异构现象，不能实现系统之间产品信息的自动传递和交换，从而形成了一个个自成一家、信息封闭的功能单元，称为______。7、_____指与零件的结构形状相关的信息集合。8、_______零件所用的材料牌号与规格、毛坯状态、热处理等信息。9、_______零件加工时所遵循的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等技术信息。10、PDM系统的出现为设计制造系统的集成提供了一个________。三、简答题（每小题６分，共60分）1、什么是数控加工?数控加工主要包括哪些内容?有哪些特点2、简述数控机床的工作原理。3、数控机床有哪几种控制方式?试用图解方式说明其含义。4、简述数控系统的硬件组成及其工作原理。5、简述数控系统的软件组成。6、简述数控加工程序编制的过程。7、什么是机床坐标系和工件坐标系，它们之间有什么关系?8、什么是DNC系统?简述DNC系统的组成和功能。9、简述三坐标测量机的组成及其工作原理。10、数字化设计和制造的企业间集成涉及哪些标准？四、详答题：（每小题10分，共20分）1、简述应用CAM软件编写NC程序的过程。2、什么是FMS?简述FMS的组成及其控制结构。参考正确的答案是：一、单项选择题1、D2、A3、D4、A5、B6、D7、B8、B9、A10、A二、填空题1、（复杂、精密、单件小批量）2、（数字信息）3、（数控编程技术）4、（加工中心）5、（单处理器、多处理器）6、（信息化孤岛）7、（形状特征）8、（材料特征）9、（精度特征）10、（集成框架）三、问答题：1、答：数控加工是指利用数控机床进行零件加工的技术，它采用数字信息对零件加工过程进行定义，并控制机床自动运行的一种自动化加工方法。它是自动化、柔性化、敏捷化和数字化制造的基础与关键技术。数控加工技术涉及数控加工工艺和数控编程技术两大方面。数控机床为数控加工提供了物质基础，但数控机床是按照事先规定的指令信息——零件加工程序来执行运动的。因此零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节。2、答：数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床本体组成（1）控制介质控制介质又称信息载体，用于记录数控机床上加工一个零件所必需的各种信息，即数控加工程序。它包括零件加工的位置数据、工艺参数等，以控制机床的运动，实现零件的加工。（2）数控系统数控系统是数控机床的核心，它的功能是输入加工程序，经计算和处理后，发出相应的脉冲指令，传送给伺服系统，通过伺服系统控制机床的动作。（3）伺服系统伺服系统是数控系统与机床的连接环节，是数控机床执行机构的驱动部件。伺服系统的作用是把来自数控系统的脉冲信号，经功率放大，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。伺服系统包括伺服驱动装置和执行机构两大部分。伺服驱动装置由主袖驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电机和进给伺服电机组成。（4）机床本体机床本体是用于完成各种切削加工的机械部分，包括床身、底座、立枝、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。3、答：数控机床控制方式有：(1)点位控制：只控制机床移动部件的终点位置，而不管移动轨迹如何，并且在移动过程中不进行切削。（a）直线切削控制：除了控制运动的起点与终点的准确位置外，还要求刀具运动轨迹为一条直线，并能控制刀具按照给定的进给速度进行切削加工。（b）(3)连续切削控制：又称轮廓控制，能够对刀具与工件的相对移动轨迹和速度进行连续控制，并在移动时进行切削加工，可以加工任意斜率的直线、圆弧和曲线。（c）4、答：硬件组成如图所示(1)计算机部分：该部分是CNC的核心，它主要包括微处理器和总线、存储器、外围逻辑电路等。(2)外部设备及接口：其任务是提供人机交互和程序信息等的输入／输出及存储。(3)输人／输出(I／O)接口：I／O接口用于CNC系统与机床之间的开关信号输入／输出。5、答：数控系统的软件组成由：(1)系统管理；(2)操作指令处理；(3)零件程序的输入与编辑；(4)零件程序的解释与执行；(5)系统状态显示；(6)MDI(手动数据输入)；(7)故障报警和诊断。6、答：首先进行零件图纸的分析，确定加工的工艺路线，进行刀位轨迹计算，选择编程零点，选取合适的程序指令1.准备功能：准备功能也称为G功能，是用来指定机床动作方式的指令，包括插补、平面选择、坐标设定、刀具补偿、固定循环等。2.进给功能：进给功能也称F功能，用F和其后的数字指定机床进结速度，通常称为指令进给速度。3.主轴功能：主轴功能也称为S功能，用S和其后的数字来指定机床主轴转速。4.刀具功能：刀具功能也称为T功能，用T及其后的数字表示刀具号，加工中按刀具号从机床刀库中选择相府刀具。5.辅助功能；辅助功能也称为M功能，用来指定机床辅助动作及状态，如主轴正反转、冷却液开关机工件夹紧、松开等。按照程序结构进行程序的编制程序结构：N***G**X土***Y土****Z土***其他坐标F**S**T**M**CR其中，N是程序段顺序号，G是准备功能指令，X，Y，Z为坐标指令，F为进给速度指令，S为主铀转速指令，T为刀具指令，M为辅助功能指令，，为数字，CR是程序段结束字符。7、答:为了确定机床的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系。工件坐标系：工件坐标系是为确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。8、答：DNC是一个按要求向各台机床分配数据，并将一组NC机床与存储零件程序的公用存储器连接起来的系统。DNC系统一般由中央计算机(也称为主机)及存储设备、网络及通信接口、数控机床几部分组成。中央计算机的任务：一是进行数据管理，从存储器中读取零件程序并把它传递给数控机床，二是控制信息的双向流动，在多台计算机间分配信息，使各机床数控系统能完成各自的操作；三是对设备运行进行监控。中央计算机与数控机床之间的互连和信息交换是DNC系统的核心问题。DNC系统与柔性制造系统的主要差别是没有自动化油料输送系统，因而成本低，容易实现。DNC系统的主要功能包括：(1)NC程序的上传和下传；(2)制造数据传送；(3)状态数据采集和远程控制；(4)数据管理；(5)与其他系统进行通信9、答：三坐标测量机的由机械系统、控制系统和测头组成。三坐标测量机的原理是将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测物体的几何尺寸、形状和位置。10、答：数字化设计和制造的企业间集成涉及以下标准：支持设计制造企业间集成的相关标准包括总体标准(如资源分类标推，共享术语定义等)、网络基础标准、建模标准(如CIM—OSA，ID2F，UML等)、语言标准(如标推通用标记语言GSML，HTML，XMl等）；报文传输格式标准(如EDI，产品数据表示语言PDML)、互操作标准(如STEP，公共对象对请求代理CORBA,知识换格式KIF)等。四、详答题：1、答：过程为：(1)零件几何图形定义：如果已有零件CAD模型，则通过CAD／CAM软件调出零件模型，显示在图形终端上；如果没有零件模型，则必须利用CAD／CAM软件在图形终端上建立零件图形，同时，在计算机内自动生成零件模型。零件模型是刀具轨迹计算的依据。(2)零件加工表面及加工顺序确定：利用CAD／CAM软件指定零件加工表面及其加工顺序。(3)刀具及工艺参数选择；根据加工表面的特征及加工要求，选挥所用的刀具和相应的切削参数，以及其他工艺参数。(4)刀具轨迹生成：根据加工策略和所选用的工艺参数，CAD／CAM软件自动生成加工表面的刀具轨迹。用户也可根据实际需要对刀具轨迹进行编辑、修改和动态仿真，以生成正确的刀具轨迹，并形成刀位数据(CLDATA)。(5)后置处理：后置处理的目的是生成数控加工程序。2、答：柔性制造系统(F1exibleManufacturing，FMS)是一个计算机控制和管理的具有若干个半独立工作单元和一个物料储运系统组成的自动化制造系统，它能根据制造任务的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量零件的