数控复习题及答案

1、第二章 数控机床的机械结构一、填空题1、机床上常用的导轨，按其接触面间的磨擦性质的不同，可分为 滑动导轨、 滚动导轨和 静压导轨三大类。2、数控机床机械结构从 高刚度、高抗震性、减少机床的 热变形，提高进给运动的 平稳性 和 定位精度方面 提出要求。3、主轴回转精度的测量，一般分为三种即 静态测量、 动态测量、 间接测量。4、在自动换刀过程中，必须自动选择所需刀具转到刀库的换刀位置上，自动选刀的方式有顺序选刀 和 任意选刀 两种方法。5、为了保证数控机床进系统的 定位精度和 动态性能、对其机械传动装置提出了高传动刚度、高谐振、低磨擦、低惯量、无间隙等要求。6、加工中心刀库的类型普遍采用 盘式刀

2、库 和 链式刀库 。二、判断题1、（F ）在数控机床中，尤其是柔性制造单元（FMC）中，辅助机构动作的执行部件多，通常采用定量泵恒压供油液压系统 。2、（T ）影响机床刚度的主要因素是机床各构件、部件本身的刚度和其间的接触刚度。3、（T ）同步齿形带具有带传动和链传动的优点，与一般的带传动，它不会打滑，且不需要很大的张紧力。4、（T ）直线滚动导轨是近年来经常采用的导轨，突出的优点为无间隙，且能够施力预紧力。5、（ F）在加工中心和车削中心上，“一次装夹，多工序加工”的加工工艺方案，称为工序集中。6、（T ）加工中心通常从主轴在加工时空间位置分类，分为立式、卧式和万能加工中心。7、（F ）当反

3、馈信号是由安装在伺服电机上或传动丝杆连接的位置检测器取出后反馈到位置偏差检测器，即构成全闭环控制系统。8、（F ）从机械结构的角度来说，数控机床的加工精度和使用在很大程度上取决于机床的丝杆质量。三、简答题1、数控机床的机械部分由哪些装置组成？ 数控机床的机械部分主要由主传动 系统及主轴部件、进给传动系统、床身、立柱、滑座等基础件、及液压、气动、润滑、切削液 等辅助装置组成。2、 简述数控机床的主传动系统、进给传动系统、自动换刀装置。机床的主传动系统将电机的转矩或功率传递给主轴部件，使安装在主轴内的工件或刀具实现主切削运动。数控机床的进给传动系统合一般的机床有着本质的差别，它是进给伺服系统的一个

4、重要组成部分，由数控系统发出的速度合位移指令信号经过伺服驱动装置和进给传动系统，可以使工作台或刀架实现要求的进给运动和精确的定位，自动完成切削过程。自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具，并完成在切削加工过程中的自动更换刀具。3、 数控机床具有哪些主要工艺特点？数控机床主要工艺特点包括：（1）自动化程度高、柔性好，数控机床可以控制各运动部件的动作顺序，自动变速。当改变加工零件时，只需要改变数控程序，因此能实现单件、小批量生产加工自动化。（2）加工精度高，质量稳定。数控机床是根据数控程序自动进行加工的不，因而可以避免人为的误差，自动保证稳定的加工精度，还可以利用软件进行精度校正和工件误差补偿，

5、提高加工精度。（3）生产效率高。数控机床采用了高转速、大进给量、大的切削功率、复合工艺，减少了辅助时间，效率的提高更为显著。4、带有刀库的自动换刀数控机床，为实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计哪些装置？ 为了实现刀具在主轴上的自动装缷与夹持、必须具有刀具的自动夹紧装置以及主轴准停装置等结构。第四章 机床数控及伺服系统一、填空题：1、数控机床中常用的插补计算方法通常分为 脉冲增量插补 插补和_数字增量插补_插补两大类。2、数控机床在数控系统的控制下，自动地按给定的程序进行机械零件的加工，数控系统是由程序，输入输出设备，_计算机数字控制装置_、_可编程控制器PC_、_主轴驱动装置_和_进给

6、驱动装置_等组成一个系统。3、CNC装置的多任务性，固此它的系统软件必须完成管理和控制两大任务、管理部分包括： _输入_、_I/O处理、_显示_、_诊断_、控制部分包括_译码_、_刀具补偿_、速度处理_ _插补_、_位置控制_。4、_直线_和_圆弧_是构成工件轮廓的基本几何要素，因此大数CNC装置一般都具有_直线_和_圆弧_的插补功能。5、零件程序员编制的程序一般提供_直线的起点_和_终点_，_圆弧的起点_和_终点_。逆圆还是顺圆及圆心相对于起点的偏移量和圆弧半径，还要给出要求的_轮廓进给速度_和_刀具参数_。6、数控机床中常用的插补计算方法为逐点_比较插补计算法_、_数字积分插补_计算方法、

7、_时间分割插补_计算法、_样条插补_计算方法。7、数控机床的进给由_伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。8、数控进给伺服系统是一个位置、控制系统。按有无位置检测和反馈进行分类，分为_开环进给，  _系统和_闭环、半闭环进给_系统。9、_闭环， _进给系统因为采用了位置检测装置，所以在结构上较_开环 _进给系统成本较高。10、数控系统发出的进给位移和速度指令，经过转换和功率放大后，作为_伺服驱动装置 _的输入信号，从而驱动执行部件实现给定的速度和位移量。11、_闭环_系统可以消除机械传动机构的全部误差，而_半闭环 _系统只能补偿系统环路内部部分元件的误差。

8、12位置检测装置的精度指标主要包括系统精度和系统分辩率。13、交流伺服驱动系统，用_交流异步电机_作为伺服驱动装置，是近年来发展的一种新系统。14、开环进给系统中，步进电机的_步距角精度， _、机械传动部件的精度、丝杠，支承的传动间隙及传动和支承件的变形等，直接影响_进给位移 _的精度。15、数控系统的_传动间隙， _补偿和_螺距误差_补偿可以提高数控伺服定位精度。16交流伺服电机主要有_异步型， _交流伺服电机和_同步型 _交流伺服电机。17、_伺服驱动装置_得到调节器的电压信号后，输出功率足够的运动速度，控制对象的运动。18、_检测装置 _测量执行部件的实际位移，将它转换成电信号反馈到输入

9、端，在比较器内与输入指令信号进行比较。19、进给系统的特性是系统的_静态特性 _及在指令与负载作用下的_动态特性_。二、简答题1、数控系统由哪几部分组成？ 数控系统是由程序、输入输出设备、计算机数字控制装置、可编程控制器（PC）、主轴驱动装置、进给驱动装置等组成一个系统，习惯上称为CNC系统，数控系统的核心是计算机数字控制装置。2、 CNC装置的基本组成部分以及执行哪些工作？各部分完成的主要功能？CNC系统由硬件和软件两大部分组成，软件在硬件的支持下运行，离开软件、硬件无法工作，两者缺一不可。CNC装置的工作在硬件的支持下，执行软件的全过程，工作全过程包括输入、译码、刀具补偿、进行速度处理、插

10、补、位置控制、I/O处理、显示和诊断的工作。硬件以计算机为核心，包括执行、测量元件及其计算机的接口，它提供了接收、执行零件加工程序、控制机床动作的物理手段，软件是在计算机中运行的程序，它实现控制算法，协调各个硬件部分的工作，从而控制机床按要求有条不紊地工作。系统由微机、程序输入/输出装置，机床控制装置三部分组成。 （1）CNC系统中的微机：微机是CNC系统的核心，它包括微处理、内存储器、输入/输出接口以及时钟、译码等辅助电器。 （2）CNC系统中的I/O设备：包括键盘、机床操作面板、显示装置、外围存储设备等，操作人员通过键盘、手动输入零件的加工程序，通过操作面板了解机床各部件的状态，显示装置主

11、要用于零件加工程序的显示和编辑，显示数控机床各种加工信息。 （3）机床控制装置：机床控制装置包括位置控制装置和机床状态检测控制装置两部分，位置控制装置由伺服机构和执行元件组成。机床的检测和控制主工涉及机床的强电部分。3、 CNC装置的硬件有哪几种结构形式？CNC装置硬件结构一般分为单微处理机和多微处理机结构两大类。4、简述CNC装置的功能。CNC装置的功能通常包括基本功能和选择功能，基本功能包括控制功能、准备功能、插补功能、进给功能、刀具功能、主轴功能、辅助功能、字符显示功能、自诊断功能，是数控必备的基本功能。选择功能包括补偿功能、固定循环功能图形显示功能、通信功能、人机对话编程功能。5、 简

12、述刀具半径补偿的执行过程。刀具半径补偿执行过程一般分为三步：刀具补偿建立，刀具补偿进行，刀具补偿撤销。6、 简述数控机床对伺服系统的要求。数控机床的伺服驱动系统应满足以下要求： 精度高。 伺服驱动系统的位置精度是指控制指令要求工作 台的位移量和该指令经过伺服系统转化为工作台实际位移量之 间的符合程度、两者误差愈小，则伺服的位移精度愈高，高精度 的数控机床的定位精度较高。 调速范围宽。为获得最佳的切削条件，要求伺服驱动系统 具有足够的调速范围，既要能满足低速切削的要求，又能满足高 速切削的要求。 速度响应要快。 要求电机从零速到稳速和从稳速到零速的 时间 0.25 以内。 工作稳定性要好，具在较

13、强的抗干挠能力。数控机床的精 度与其使用的伺服驱动系统的类型有关， 高精度系统必须采用高 精度的检测元件，机械传动部件必须采用相应措施，采用高精度 滚珠丝杠。7、 试述永磁交流伺服电机的工作原理. 永磁交流伺服电机的工作原理与电磁式伺服电机的工作 原理类似，只是磁场不是由转子上的励磁绕组产生，而是由转子 上的永磁铁产生。 定子三相绕组接上交流电源后，就会产生一个旋转磁场，以 同步转速 n 旋转，定子旋转磁场与转子的永久磁铁磁极相吸引， 使转子也以同步转速 n 旋转，转子的转速为 n=nx=605/P。永磁 同步伺服电机的调速与异步型伺服电机的调速不同， 只能采用改 变频率的方法来调速

14、。三、判断题1、（0 ）数控进给伺服系统是一个位置控制，有开环系统与半闭环进给系统。2、（ 1）直流伺服电机的调速范围宽，机械特性硬，过载能力强，动态响应性能好。3、（1 ）步进电机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置。4、（0）光电编码器是一种电磁或位置检测装置，根据两个平行绕组之间的交变磁场感应原理来实现位置检测功能。5、（0 ）光栅尺是一种旋转式的角位移检测装置，在数控机床中得到广泛的使用第二章一、填空题1、数控机床的主轴准停装置有 机械方式和电气方式两种。2、数控机床自动换刀装置的形式有 回转刀架换刀 、 更换主轴换刀、 更换主轴箱换刀 和 带刀库的自动换刀系统 。3、数控

15、机床上常用的刀库形式有：直线式刀库、圆盘式刀库、链式刀库、格子箱式刀库 。4. 带有自动换刀系统，并能一次装夹工作后，自动连续完成铣、钻、镗、攻螺纹等加工的数控机床称为 加工中心 。5、刀具的选择方式有 顺序选择、刀具编码选择和 、 刀座编码选择3种。6、数控机床常采用_塑料滑动_导轨和_滚动_导轨，以降低导轨磨损。7、数控机床的自动换刀装置中，实现 刀库 和机床 主轴 之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。8、刀具的常用交换方式由机械手换刀 和 无机械手换刀 两类。9、数控机床导轨按摩擦性质的不同可分为 滑动导轨、滚动导轨和静压导轨 。10、滚珠丝杠螺母副是在 滚珠 和 螺母之间以 滚珠

16、作为滚动体的 螺旋传动元件。11、滚珠丝杠螺母副的循环方式有 外循环 和 内循环 两大类。12、滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环 。13、数控机床导轨的功能是 支承 和 导向 。二、选择题1、数控机床传动丝杠反方向间隙是不能补偿的。 （ F）2、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。（T）3、滚珠丝杠副由于不能自锁，故在垂直安装应用时需添加自锁装置。 （ T ） 4、对于一般数控机床和加工中心，由于采用了电机无级变速，故简1）5、滚珠丝杠螺母副是通过预紧的方式调整丝杠和螺母间的轴向间隙的。（ T ） 6、顺序选刀方式具有无须刀具

17、识别装置，驱动控制简单的特点。 （ T）7、主轴准停装置分机械控制和电气控制两种形式。 （T ）8、在滚珠丝杠副轴向间隙的调整方法中，常用双螺母结构形式，其中以齿差调隙式调整最为精确方便。 （T ） 三、选择题1、滚动导轨的摩擦系数约为( C )2、数控机床的进给机构采用的丝杠螺母副是（ C ）。A 双螺母丝杠螺母副 B 梯形螺母丝杆副 C 滚珠丝杆螺母副 3、贴塑导轨的摩擦性质，属（ B ）摩擦导轨。 滚动 滑动 液体润滑4、 立式加工中心主轴部件中刀具自动夹紧和松开装置是使用( B )夹紧。 A. 液压 B.机械 .电气5. 开环系统的数控工作回转工作台的定位精度主要取决于（ B ）的传动

18、精度。 A丝杠螺母副 B.蜗轮蜗杆副 C.齿轮副 6、圆盘式刀库的安装位置一般在机床的（ A ）上。 立柱 导轨 工作台7、下列哪一类工作台既能完成分度有能完成圆周进给运动。（ B ） 分度工作台 回转工作台 圆形工作台8、以下哪种措施不是用来减少数控机床的热变形（ D ）A 减少发热 B 控制温升 C 改善机床结构 D 提高机床的刚性9、滚珠丝杠预紧的目的是（ C ）。A 增加阻尼比，提高抗振性 B 提高运动平稳性C 消除轴向间隙和提高传动刚度 D 加大摩擦力，使系统能自锁10、减小数控机床进给运动系统中运动件的摩擦阻力的主要目的下列说法不正确的是（ D ）A提高系统响应性能 B提高运动精度

19、 C减小爬行现象 D提高系统稳定性11、数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差，是为了提高数控机床进给系统的（ C ）。A、传动精度 B、运动精度和刚度C、快速响应性能和运动精度 D、传动精度和刚度12、为了保证数控机床能满足不同的工艺要求，并能够获得最佳切削速度，主传动系统的要求是（ D ）。A、无级调速 B、变速范围宽C、分段无级变速 D、变速范围宽且能无级变速14、滚珠丝杠的基本导程减小，可以（ C ）。A、提高精度；B、提高承载能力；C、提高传动效率；D、加大螺旋升角15、切削过程中，工件与刀具的相对运动按其所起的作用可分为（ C ）。A、主运动和进给运动；B、主运动和辅助运动；C

20、、辅助运动和进给运动 16、目前机床导轨中应用最普遍的导轨型式是（ A ）。A、静压导轨；B、滚动导轨；C、滑动导轨17、数控车床与普通车床相比在结构上差别最大的部件是（ C ）。A、主轴箱；B.床身；C、进给传动；D、刀架 18、 数控机床进给传动系统中采用齿轮传动副时，若不采用消隙措施，将会（ D ）。A、 增大驱动功率 B、 降低传动效率B、 增大摩擦力 D、 造成反向失动量复习题3一、 填空题1、数控机床伺服系统是以机床运动部件的 位置 和 速度 为控制量的系统。2、数控机床伺服系统按反馈比较控制方式的不同可分为 开环控制系 统 、 半闭环控制系统 和 全闭环控制系统 。3、步进式伺服

21、系统是 开环伺服系统，其采用 步进电动机 作为执行元件。4、步进电动机是一种将 电脉冲信号 转换成 相应直线位移或者角位移 的特殊电动机。5、在相位比较伺服系统中，指令信号与反馈信号都变为 某个载波的相位 ，然后通过相位比较，获得实际位置与指令位置的偏差。6.考虑到电缆线的固定，为保证传感器的稳定工作，一般将直线光栅的_读数头 _安装在机床或设备的动板(工作台)上。7.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速_变慢_。9.当直线感应同步器只有正弦绕阻励磁，在正弦绕组和定尺上的绕组位置重合时开始移动，滑尺移动2个节距时，感应电动势的值变为零有_4_处。二判断题1、每当数控装

22、置发出一个脉冲信号，就使步进电机的转子旋转一个固定角度，该角度称为步距角。 （T ）2、步进电机采用三相六拍的通电方式，此时的步距角为30度。 （F ） 3、数控机床的伺服系统是由伺服驱动和伺服执行两部分组成。 （T） 三、选择题1、数控机床闭环伺服系统的反馈装置装在C。 伺服电机轴上B 工作台上 C 进给丝杠2、步进电机的转速是通过改变电机的 A 而实现。A 脉冲频率 B脉冲速度 C通电顺序 D脉冲个数3、有一台三相步进电动机,转子上有80个齿,三相六拍运行,则其步距角是( B )A B C D 4、全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于运动部件上的 C 。A、执行机构；B、反馈信号；C

23、、检测元件 5、数控铣床在进给系统中采用步进电机，步进电机按 C 转动相应角度。A、电流变动量；B、电压变化量；、电脉冲数量6.开环控制系统中经常使用的伺服电动机是( C )A.直流伺服电动机 B.交流伺服电动机C.步进电动机 D.力矩电动机 7步进电机的转速和转过的角度取决于（B ）。A. 脉冲的个数和频率 B. 脉冲的频率和个数C. 工作台的位移和速度 D. 工作台的速度和位移8（ B ）的作用是将进给脉冲的增加和减少变成与基准脉冲的相位超前与滞后的调制信号。 A. 感应同步器 B. 脉冲调相器 C. 鉴相器 D. 比较器9（ D ）的作用是将指令信号和反馈信号相比较的差值信号，亦即闭环控制的误差信号，经放大后驱动执行元件。 A. 感应同步器 B. 脉冲调相器 C. 鉴相器 D. 比较器10.在闭环伺服控制系