数控技术试卷

试卷[1]一、 填空题（每空1分，共30分）1、 数控机床按伺服系统的控制方式可分为开环、半闭环和闭环。2、一般数控加工程序由程序号、准备功能、坐标值、 进给速度 、主轴谏度、刀具、辅助功能等功能字组成。3、 立铣刀主要用于平面轮廓零件的加工，而球头铣刀则主要用于加工曲面。4、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 数控度头。5、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，改变刀具半径补偿值的正负可以实现同一轮廓的凸模和凹模的加工。10、脉冲当量是指 相对一个进给脉冲机床移动部件的位移量 。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一半。11、数控机床选用内容包括 机床主参数、 机床精度、 机床功能。12、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。13、常见的程序段格式有 分隔符固定顺序式和地址符可变程序段两类。二、 判断题（每题1分，共10分，正确打J错误打X）1、 更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。（J）2、 数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。（J）3、 数控螺纹加工，在考虑走刀路线时，要求设定一定的引入和引出距离。（V）4、 电火花成形加工在精加工时一般选择煤油加机油作为工作液。（V）5、 当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。（X）6、 基准脉冲插补法适用于闭环数控系统。（X）7、 当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。（V）8、 只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。（V）9、 M03指令功能在程序段运动结束后开始。（X）10、光栅能测量直线位移和角位移。 （V）三、 选择题（单项选择题、每空1分，共4分）1、用铣刀加工轮廓时，其铣刀半径应（C）A、选择尽量小一些 B、大于轮廓最小曲率半径C、 小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径D、 小于轮廓最小曲率半径4、数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（C）A、提高加工精度 B、提高机床精度 C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要求四、写出下列指令代码的功能（10分）G00:点定位G03G00:点定位G03逆时针圆弧插补G40刀具半径补偿注销G01:直线插补G04:暂停G41：刀具左补偿G02:顺时针圆弧插补G17:XY平面选择G42刀具半径右偏置G43:刀具正偏置G84:攻丝循环G95主轴每转进给G43:刀具正偏置G84:攻丝循环G95主轴每转进给G44:刀具负偏置 G80取消固定循环 G81:钻孔循环G90:绝对尺寸 G91相对尺寸G94:每分钟进给G96:恒线速度 G97主轴每分钟转数M00:程序停止M04主轴反转M09冷却液关M01:计划停止 M02:程序停止M05:主轴停止 M06:换刀M30:程序结束、并复位M03:主轴顺时针方向M08:1号切削液开五、简答题（各5分，共16分）1、刀具半径补偿答：所谓刀具半径补偿就是具有这种功能的数控装置能使刀具中心自动从零件实际轮廓上偏离一个指定的刀具半径补偿值，并使刀具中心在这一被补偿的轨迹上运动，从而把工件加工成图纸上要求的轮廓形状。编程时不考虑加工所用的刀具半径，直接按零件的实际轮廓形状来编制数控加工程序，在加工时，把实际采用的刀具半径值由“刀具半径拨码盘”或键拨入，系统自动地算出每个程序段在各坐标方向的补偿量。3、试说明基准脉冲插补法和数据采样法的特点？答：基准脉冲插补法其特点是每插补运算一次，最多给每一轴进给一个脉冲，产生一个基本长度单位和移动量。输出脉冲的最大速度取决于执行一次运算所需时间，其插补程序简单，但进给率受到一定的限制，所以用于进给速度要求不很高的数控系统或开环数控系统中。插补运算的频率决定进给速度的大小，输出进给脉冲的数量决定位移量的大小。数据采样插补法其特点是其位置伺服通过计算机及测量装置构成闭环，在每个插补运算周期输出的不是单个脉冲，而是线段。计算机定时对反馈回路采样，得到采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较后，用误差信号输出去驱动伺服电机。这种方法所产生的最大速度不受计算机最大运算速度的限制。试割2]一、 填空题（每空1分，共22分）1、按控制运动的方式分类，数控机床可分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床和轮廓控制数控机床 等三种。2、 卡盘式数控车床适合车削盘类，而顶尖式数控车床适合车削较长轴。3、 当数控装置的程序存储空间较小时，为实现程序的连续执行与加工，常采用DNC或通信输入程序输入方式。4、 数控加工时对刀点设置的原则为：便于数值计算和简化程序编制、易于找正并在加工过程中便于检查、引起的加工误差小。5、 在MC加工时，常用的高性能刀具材料有硬质合金刀具（涂层）、立方氮化硼刀具和金刚石刀具等。7、 衡量数控机床可靠性的指标有MTBF和A。8、 数控机床的维修包含日常性维护与保养和故障维护两方面内容。9、 数控机床的安装调试工作有准备工作、配合工作和组织工作等。10、数控程序的代码标准常用的有ISO和EIA 两种，其中应用广泛的为ISO代码标准。二、 选择题：下列各题的选项中有一个或多个是正确的，请将其代号填入括号中。（每题2分，共16分）1、在数控加工工序卡中，应包括（ABD）等内容。A.编程原点与对刀点 B.编程简要说明C.X艺过程安排 D.数控切削用量2、 数控车削螺纹时，为保证车出合格的螺纹，应（AD）。A.增加刀具引入距离 B.不需要刀具引入/引出距离C.增加螺纹长度 D.增加刀具引出距离3、 当用于数控机床的调试及对刀时，其工作方式为（ABC）。A.单段 B.手动 C.步进 D.手动攻丝4、 对于高度较大且加工表面较多的箱体类零件，一般选用（B）。A.立式MC B.卧式MC C.普通数控铣床5、 对于中大型加工中心，其换刀方式一般采用（A）。A•机械手换刀 B•刀库换刀6、 对于卧式加工中心的换刀点，一般规定在机床的（A）。A.Y轴零点处 B.Z轴零点处 C.X轴零点处8、 数控机床的主参数为（AB）。A.坐标轴数及工作行程 B.切削用量 C.机床精度三、 判断题：在下列各题的括号内，正确的打“J”，错误的打“X”（每题1分，共10分）1、 数控加工的工序设计应采用集中原则。（V）2、 与普通车床相比较，数控车床的传动链短、床头箱的结构要复杂一些。（X）3、 数控机床的坐标联动数越多，对工件的装夹要求就越高，加工工艺范围越大。（X）4、 曲面的粗、精加工要用球头铣刀。（X）5、 在大部分数控系统中，四、五坐标联动加工的刀具半径补偿和刀具长度补偿功能无效。（V）6、 为减少换刀次数，减少空行程及不必要的定位误差，在MC加工时，其加工顺序应选择区域方式，即用一把刀具加工完所有相同区域后再换刀。（V）9、 根据数控机床参数进行故障诊断时，修改后的机床参数需存于存储器中。（V）10、 数控机床的定位精度高，其切削精度就一定高。（X）四、 简答题（共26分）1、加工中心加工时的定位基准选择有哪些原则？与一般数控铣削编程相比较，MC程序编制安排与调试有哪些不同？（12分）答：加工中心定位基准的选择，主要有以下方面：（1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。（2）一次装夹就能够完成全部关键精度部位的加工。为了避免精加工后的零件再经过多次非重要的尺寸加工，多次周转，造成零件变形、磕碰划伤，在考虑一次完成尽可能多的加工内容的同时，一般将加工中心上完成的工序安排在最后。（3）当在加工中心上既加工基准又完成各工位的加工时，其定位基准的选择需考虑完成尽可能多的加工内容。为此，要考虑便于各个表面都能被加工的定位方式，如对于箱体，最好采用一面两销的定位方式，以便刀具对其他表面进行加工。

（4）当零件的定位基准与设计基准难以重合时，应认真分析装配图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。试卷[3]一、 填空题（每空1分，共30分）2、较常见的CNC软件结构形式有前后台型软件结构和中断型软件结构。3、 数控技术中常用的插补算法可归纳为基准脉冲插补法和数据采样插补法，前者用于开环数控系统，后者用于闭环数控系统。4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、 直线滚动导轨和液体静压 导轨。11、数控机床的日常维护与保养主要包括保持设备清洁、定期对各部位进行检杳、进行必要的调整与更换等二个方面内容。二、 判断题（每题1分，共10分，正确打"错误打X）1、 更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。（V）2、 数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。（ V）3、 数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。（V）6、 开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。（X）7、 当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。（V）8、 只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。（V）9、 M08指令功能在程序段运动结束后开始。（X）10、旋转变压器能测量直线位移和角位移。 （X）五、简答题（每题5分、共15分）1、模态代码答：模态代码也称为续效代码，模态代码在程序段中一经被应用，一直连续有效，直到出现同组的任一代码时才失效。准备功能指令、辅助功能指令均可分为模态代码和非模态代码。F码。F功能、S功能、T功能均为模态代码。试卷[4]一、填空题（每空1分，共22分）1、数控设备主要由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和受控设备等部分组成。3、数控编程时刀具需要多次反复地执行相同的动作或加工区域，这时可采用W定循^_指令或子程序来实现。5、对于箱体类零件的数控加工，为方便在一次安装后加工更多的表面，其定位方式一般选择一面两销，其中一个圆柱销的削边方向为两圆柱销的连线方向。6、MC机床上的刀具预调是指确定刀具在刀柄上装夹的轴向尺寸和径向尺寸，一般诵过机外对刀仪预调。8、 对于数控线切割加工的自动编程，当按零件轮廓CAD后，在形成刀具路径时，如采用3B格式时一般选择电脑刀具补正方式:如采用4B或ISO格式时，一般选择控制器刀具补正方式；无论采用哪种格式，其数控程序的形成都需进行后台处理。9、 华中I型数控铣床的工作方式有自动、手动、单段、通进、回参考点和手动攻丝等。其中单段方式用于调试单个程序的情况下。10、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。二、 选择题：下列各题的选项中有一个或多个是正确的，请将其代号填入括号中。（每题2分，共16分）1、 在下列（AB）中，要考虑使用合适的进刀/退刀引线和弧，以使加工后的表面质量较好。A.数控车削 B.一般数控铣削 C.数控加工有岛屿的槽2、 圆弧形车刀在数控车削时，其圆弧半径应（AC）。小于或等于零件上凹形轮廓上的最小曲率半径大于零件上凸形轮廓上的最小曲率半径不宜选择过小，以避免车刀制造困难和车刀损坏3、 在程序控制数控机床的运动时，其工作方式为（BCD）。A.手动 B-自动 C.MDI D.单段4、 数控铣削高精度（位置）尺寸及复杂轮廓的检验，一般使用的量具为（C）。A.游标卡尺 B.投影仪C.三坐标测量机 D.内径百分表5、 在一般MC加工时，优先选用的夹具为（B）。A.专用夹具B.通用夹具或组合夹具C.工件统一基准定位装夹系统8、对于数控机床切削精度的检查方法有（CD）。A.机床定位精度检查 B•机床几何精度检查C.单项加工精度检查 。.加工一个综合性试件检查三、 判断题：在下列各题的括号内，正确的打“J”，错误的打“X”（每题1分，共10分）1、 三坐标控制的数控机床就是意味着能实现三坐标加工。（X）2、 数控加工工序顺序的安排，应先进行内表面的加工，后进行外形的加工。（V）3、 数控车削加工时应多选择专用夹具。（X）4、 在进行数控车削和铣削螺纹时，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。（X）5、 当工件轮廓的加工余量较大且不均匀时，为提高加工效率和减少加工成本，其粗加TOC\o"1-5"\h\z工或半精加工时一般采用数控铣削。 （X）6、 对于位置精度要求很高的孔系，或换刀次数不多时，其加工顺序应选择顺序方式，即在连续换刀全部加工完一个区域后，再加工另一个区域。 （V）7、 数控电火花线切割的路线应从坯件预制的穿丝孔开始，由内向外顺序切割，且距离侧面（端面）应小于5mm。 （X）8、 自动编程时工件外形的定义确定了数控加工路线，与G41、G42等指令的选择无关。（X）9、 当数控机床出现故障时，或更换数控系统的电池时，无论什么情况都不要使数控系统断电。（X）10、镗铣类数控机床主要以尺寸精度为主。（X）四、 简答题（共26分）1、 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？对于数控加工作为最终工序时，其定位基准选择的原则是什么？（12分）答：在数控加工工序设计时，要选择确定的工艺基准有原始基准（工序基准）、定位基准、测量基准。原始基准（工序基准）的作用：通过它及其原始尺寸来保证设计尺寸。定位基准的作用：通过它来确定原始尺寸方向的位置。测量基准的作用：通过它来测量工件上各表面间的位置。对于数控加工作为最终工序时，其定位基准选择的原则是：定位基准应力求与设计基准或原始基准重合；应使定位准确和稳定可靠，并使夹具简单。2、 数控车削加工时车削用量的具体选择原则有哪些？（6分）答：（1）粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量气，其次选择一个较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量气可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。（2） 精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小（但不太小）的背吃刀量气和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。（3） 在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围。对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。试卷[5]一、 填空题（每空1分，共30分）5、当标尺光栅与指示光栅相对运动一个 栅距，莫尔条纹移动一个节距。6、数控机床主轴常用机、电结合的方法，即同时采用电机和机械齿轮变谏两种方法。13、3B格式的数控系统没有间隙补偿功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按 电极丝中心轨迹编程。二、 判断题（每题1分，共10分，正确打J错误打X）4、 有静态显示或动态模拟功能的数控系统，只能检查运动轨迹的正确性，无法检查工件的加工误差（V）9、 M03指令功能在程序段运动结束后开始。（X）10、刀具半径补偿仅在指定的二维坐标平面内进行。 （V）三、 选择题（单项选择题、每空1分，共5分）5、 柔性制造系统英文简称为（C）A、CIMS B、FMC C、FMS D、DNC五、 简答题（各5分，共15分）1、 在加工中心机床上，用G54〜G59指令设定工件坐标系时，操作者如何进行设定？答：机床操作者要进行三个操作：（1）机床各坐标轴回参考点；（2）精确测量工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值，即测量得工件坐标系的零点偏置值；（3）将零点偏置值存储在所使用的工件坐标系G54~G59所对应的偏置存储器中。2、 我国标准如何规定数控机床坐标轴和运动方向？答：我国标准JB3051—82规定：数控机床直线运动的坐标轴X、Y、Z,规定为右手笛卡尔。X、Y、Z的正方向是使工件尺寸增加的方向，即增大工件和刀具距离的方向，而X轴是水平的，并平行于工件的装夹面，最后Y轴就可按右手笛卡尔坐标系确定。通常以平行于主轴的轴线为Z轴，取刀具远离工件的方向为正向，数控车床取横向滑座方向为X轴，取刀具远离工件的方向为正向；立式数控铣床取面对立柱，右手方向为正X方向，卧式数控铣床从主轴后端往刀具方向看，右手方向为正X方向。三个旋转坐标A、B、C相应表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动，A、B、C的正向相应地为在X、Y、Z的正方向向上按右旋螺纹前进的方向。上述规定一律假定工件静止，刀具相对运动。3、简述闭环控制系统位置控制原理。答：在闭环控制系统中，对数控机床移动部件的位移用位置检测装置进行检测，并将测量的实际位置反馈到输入端与指令位置进行比较。如果二者存在偏差，便将此偏差信号进行放大，控制伺服电机带动数控机床移动部件向消除偏差的方向移动，直到偏差等于零为止。根据输入比较的信号形式以及反馈检测方式，又可分为鉴相式伺服系统、鉴幅式伺服系统和数字式伺服系统。试卷[6]、填空题（30X1分）伺服系统由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成。数控机床按控制运动的方式可分为、、。数控技术中常用的插补算法有和插补法两类。刀具补偿分为半径补偿、长度补偿。G代码中， 模态代码 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。典型的数控系统有：日本的FANUC 、德国的_SINUMERIK_、西班牙的FAGORo常用的位置检测装置有： 编码器、光栅、旋转变压器、磁栅等。伺服系统的作用是_把来自数控装置的插补脉冲信号转换为机床移动部件的移动。光栅是用于数控机床的精密检测装置，是一种非接触式测量，按其形状分为_园光栅和长光栅。插补是指： 是在被加工轨迹上的已知点之间进行数值密化工作 。数控车削中的指令G71格式为：G71P_Q_U_W_D_F_S_To二、解释如下指令或字母含义（15X1分）2、CNC计算机数控 4、ATC自动换刀装置 15、T03053号刀具5号刀补四、原理题（15分）欲加工第一象限直线AB，起点A（0，0），终点B（4,3）o试用逐点比较插补法，写出插补节拍并绘出插补轨迹。节拍判别函数进给方向偏差与坐标计算终点判别起始匕=0X=4 Y=3——0 0 n=Xe+Ye=71F=0+XF=-3n=7-1=62F=-3<0+YF=1n=6-1=531F2=1>0+X——2 F=-2——3 n=5-1=44F=-2 2 +YF=2——4 n=4-1=353F<=2>0+XF=-15n=3-1=26F=-1<0+YF6=3n=2-1=17F6=3>0+X6F=0——7 n=1-1=0试卷[7]一、填空题（33,每空1分）数控系统（numericalcontrolsystem）一般包括一数控装詈、 控制装詈 、主轴驱动及进给 等部分。数控技术的发展方向是：①高速切削，②复合化加工,③分散化网络加工，④高精度控制。数控加工的优点：①自动化程度高，可以减轻工人的劳动强度：②加工的零件一致性好，质量稳定：③生产效率较高；④便于产品研制；⑤便于实现计算机辅助制造。程序编制的具体步骤是：①分析零件图纸和制定工艺方案。这一步骤的内容包括：对零件图进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工的方案，选择适合的数控也床—;选择、设计刀具和夹具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。②工艺计算。③编写零件程序单及程序校验。G21是米制制输入，输入数据的单位是mm；G20是英制制输入，输入数据的单位是in；在一个程序中不能同时使用G21和G20指令，并且必须在坐标系确定之前指定。在车削数控加工中，固定循环一般分为 单一固定循环和复合固定循环。G76是复合 固定循环中的螺纹切削切削复合循环，G90是单一固定循环中的外圆 切削循环。1.7.按结构分，加工中心可以分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心、五面加工中心。四类。二、判断题（10分）数控机床与普通机床不同，在编程时采用的是左手直角迪卡尔坐标系，确定旋转坐标TOC\o"1-5"\h\z系方向是采用右手螺旋定则。 （X）在数控加工时，加工方法的选择原则应保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。 （X）在数控铣床上刀具长度补偿后，刀尖中心的实际位置就是在程序中指定的坐标位置与H地址符内的存储的数值进行相应的运算所得的结果。 （X）数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。 （V）在数控编程代码中，由于G01和G41是不同组的模态代码，所以可以在同一个程序段内使用。 （V）三、名词解释（9分）固定循环一一是预先给定的一系列操作，用来控制机床位移或主轴运转，从而完成各项加工。编程原点一一是指根据加工零件图选定的编制零件程序的原点，即编程坐标系的原点四、简述题（28分）1.在数控铣床加工中，影响切削用量的因素有哪些？（7分）答：①机床的刚度；②刀具的使用寿命；③工件的材料；④切削液数控车床加工中，螺纹切削的指令有哪几种？其指令格式为何？试举例说明之（11分）答：G32、G33、G34、G76、G92共5种。G32是整数导程螺纹切削，格式举例：G32X_Z_F_（J）G33是非整数导程螺纹切削，格式举例：G33X_Z_。其导程由G32指定。G34是可变导程螺纹切削，格式举例：G34X_Z_F_（J）K_G76是螺纹切削复合循环，格式举例：G76X_Z_F_（J）G92是螺