(完整版)数控机床考试试题(附答案)

1、数控机床技术测试试卷A卷附答案)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、。2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法，前者用于数控系统，后者用 于数控系统。4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。5、数控铳削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。6、电火花加工一次放电后，在工件和电极表面各形成一个小凹坑，其过程可分为电 离、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、。8、影响电火花加工精度的主要因素是、。9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定

2、，当采用短脉冲时，一般应选用 极性加工。10、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。11数控机床的日常维护与保养主要包括、等三个方面内容。12、3B格式的数控系统没有功能，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，再按编程。13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为工作方式和工作方 式。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。)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) TOC o 1-5 h z

3、3、数控铳削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。)4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。)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。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。)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。)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)9、M08指令功能在程序段运动结束后开始。)10、旋转变压器能测量直线位移和角位移。)三、选择题单项选择题、每空1分，共5分)1、数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是)A、提高加工精度B、提高机床精

4、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2、用铳刀加工轮廓时，其铳刀半径应)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3、在数控电火花成形加工时，为获得较高的精度和较好的表面质量，在工件或电极能 方便开工作液孔时，宜采用的工作液工作方式为v)。A、抽油式B、喷射式C、冲油式4、数控电火花高速走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为)A、去离子水、铝丝B、机油、黄铜丝C、乳化液、铝丝 D、纯水、黄铜丝5、数控线切割加工，丝电极接脉冲电源)A、正极B、负极 C、不确定，可接正极、可接负极四、写出下列指令代码的

5、功能10分)G90G97M04M09G91M01M06M03G95M02M08 TOC o 1-5 h z GOOG17G42G02G01G44G03G40G84五、简答题v每题5分、共15分)1、模态代码2、试说明基准脉冲插补法和数据采样法的特点？FANUC0T系统的指令，编写下 v并注意刀具半径补偿)10分)3、译码六、图零件数控加项目序七、按华中数控铳床的指令格式，编写下图零件的数控加项目序工件厚度10mm）。0时其进给方向为，偏差计算公式为。.数控机床的脉冲当量是指。.数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。.从CNC系统使用的微机及结构来分，CNC系统的硬件结构一

6、般分为：和结构两大类。.改变，不改变加项目序，就可以实现同一轮廓的粗、精铳加工。.数控机床按伺服系统的控制方式可分为、和。二、判断题：.当点位直线控制数控机床的移动部件移动时，可以按任意斜率的直线进行切削加工。.步进电机的步距角越大，控制精度越高。.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看，采用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。.脉冲编码器机可以转角，也可以测转速.数控机床的加工是用数控程序来控制的，因此数控机床就是软件数控。.采用细分电路可以提高开环步进式伺服驱动系统的精度。.点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。.顺时针圆弧插补G02）和逆

7、时针圆弧插补vG03）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。.编制数控加项目序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。.数控机床适用于单品种，大批量的生产。.只有采用CNC技术的机床才叫数控机床。.圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。.插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。. CNC系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。.编制数控加项目序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加项目序指令都是相同的。.与普通车床相比，数控车

8、床传动链短、床头箱结构要复杂些。三、单项选择题：CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于控制任务？A、诊断B、插补C、位控D、译码.下列正确表示机床坐标系的是v ）.脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度最高？ vA、1um/脉冲B、5um/脉冲C、 10um/脉冲 D、0.01 mm/脉冲.设编程原点在工件的上表面，执行下列程序后，钻孔深度是v）。G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 H01 补偿值-2.00mm ）A - 48mm ; B.52mm ； C.50mm。5. 一直线的起点坐标在坐标原点，终点坐标为Axa、ya），刀具的

9、坐标为P。A.有刀库和自动换刀装置；B.机床转速高；C.机床刚性好；D.进刀速度高.数控机床的数控装置包括（。A.光电读带机和输入程序载体；B.步进电机和伺服系统C.输入、信息处理和输出单元；D.位移、速度传感器和反馈系统）数控程序指定；C操作面板指定。.G00的指令移动速度值是vA机床参数指定；B9编程坐标系一般指的是v ）A机床坐标系；B.工件坐标系；下面哪项任务不是数据预处理预计算）要完成的工作？ v ）A、位置控制B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算D、象限及进给方向判断. A步进电机的转速是否通过改变电机的v）而实现。A.脉冲频率B.脉冲速度C.通电顺序。.程序编制中首件试切的作

10、用是（。A.检验零件图样设计的正确性；B.检验零件工艺方案的正确性；C.测试数控程序的效率；D.检验程序单及控制介质的正确性，综合检验所加工的零件是否符合图样要求。.在开环数控机床进给系统中，下列电机唯一可用的是v ）。A .直流伺服电机B.交流伺服电机C.步进电机D .大惯量电机。.用逐点比较法插补起点为0，0），终点坐标为A60，20）的一条直线，若当前偏差函数值为40，则刀具进给方向 为v ）。A.+X ； B.-X ； C. +Y ； D.-Y。.数控机床上直流电动机最常用的调速方法是v ）A .调压调速法；B.调励磁磁场调速法；C.电枢电路串电阻法；D.电枢电路串电感法.用光电盘测量

11、角位移时，为判别角位移方向，采用两套光电转换装置，使它们产生的电信号在相位上相差v ）。A.1/4周期；B. 1/2周期；C. 一周期；D. 3/4周期。.下面哪项任务不是数据预处理v预计算）要完成的工作？ v ）A、位置控制B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算D、象限及进给方向判断. CNC系统的中断管理主要靠v ）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。A、软件B、硬件C、CPU D、 总线步进电机的转速与下面哪些因素无关? ）A、脉冲信号的频率B、转子齿数C、通电方式D、定子绕组中的电流大小四、简答题：1 开环进给系统中，如何补偿机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差？ 2-数控机床对进

12、给伺服系统的要求有哪些 73开环、闭环和半闭环进给系统的区别是什么？各有什么特点？ 4.步进电机的主要性能指标有哪些？试比较驱动步进电机 的三种功率放大器特点。5编程轨迹几何要素的连接关系如图所示，刀补方向为左刀补，试确定A、B、C、D各处的转接 类型，并说明判别依据是什么？6-数控机床一般由哪几个部分组成？各 五、计算题：.欲用逐点比较法插补直线OA，其起点0），终点坐标为A，），其值为=出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨.用数字积分vDDA ）插补法对图示直线进行插补运算，并在图中画出插补轨迹。.部分起什么作用？坐标为OvO，5，= 6，试写某CNC 10mm机床采用丝杆螺母副驱动工作台

13、的直线进给运动，丝杆与电机直接相连，丝杆导程为 ,步进电机每转400步，工作台的最高进给速度为2. 4m/min ，求：1）系统的脉冲当量5。2）最高速进给时的进给脉冲频率。六、插补题：1 试推导出逐点比较法插补第二象限逆圆时的偏差函数递推公式，并画出插补程序流程图。七、编程题：1.编写车削加项目序，加工ABCDEFG部位的外轮廓，直径设定。加工尺寸如图，其它参数合理自定。各程序段要求 注释。2.用有关的循环加工指令v或简单指令）编程加工如图所示零件的孔系，程序原点选与机床原点重合，所求注释。有孔均为的钻削加工。3.用刀具半径补偿的方法编写外轮廓铳削加项目序,工件形状如图所示，工件厚度5mm。

14、刀具路线等其它参数、坐标系合理自定。要求考虑刀具半径补偿。各程序段要20 60R8-、填空题：.刀具与工件.数据点的密化V或数据密化）.工件坐标系机床坐标系.电压负载转矩.刀位点.工件刀具.静压导轨、滚动导轨、塑料导轨.13 0.放大平均10mm.数控装置、伺服系统.管理、控制.丢步、越步.刀位点.循环轮流中断优先.位置、速度. A AB B BC C CAAV或者 A-AC-C-CB-B-BA-A）.+y F=F-2y+1.每个脉冲信号使数控机床移动部件产生的位移量。.数字化信号或数字化代码）.多微处理机单微处理机.刀具半径补偿值的大小.开环数控机床半闭环数控机床闭环数控机床。二、判断题：x

15、2.x3.x4/5.x6/7. x8.y-9.x10.xx 12. x 13. x 14. x15.x16. x17. x三、单项选择题：.A2.A3.A 4.C 5.B6.A 7.C 8.A 9.B10.A 11 .A12.D 13.C 14.C 15.A16.A17.A 18.B 19.D四、简答题：.机械传动间隙和滚珠丝杆螺距误差可采用机械、硬件、软件补偿方法。其中机械补偿方法：传动间隙的补 偿有偏心轴套调整、轴向垫片调整、双片薄齿轮调整等滚珠丝杆螺距误差常采用双螺母调整软件或硬件补偿法：预先测得传动间隙，每次在进给反向时通过软件或硬件电路额外发出对应于间隙值的指 令位移，以进行补偿。.

16、 一般来说，对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点：进给速度范围要大，能满足低速切削和 高速切削的需要；位移精度要高；跟随误差要小，即响应速度要快；工作稳定性要好，具有抗干扰能力，运行平稳，加工精度较高。.开环系统中没有位置检测和反馈。半闭环系统中的位置检测和反馈信号不是取自最终的进给部件，而是取的 电动机轴或丝杆等中间环节，闭环系统中的位置检测和反馈信号是取自最终的进给部件如工作台）。 所以闭环系统的精度最高，但稳定性稍差。开环系统的精度最低，但成本也最低.主要性能指标：步距角、静态步距误差、输出扭矩、最高启动、停止脉冲频率、边续运行的最高工作频 率、步进运行和低频振荡等。其驱动电路

17、有三种功率放大器：单电压功率放大电路、双电压功率放大电路和斩波 恒流功放电路，区别如 下：单电压功率放大电路：功耗大，一般只用于小功率步进电机驱动；双电压功率放大电路：采用高、低电 压两种供电电源以降低能耗，高频工作时有较大的转动力，多用于中、大功率步进电机驱动；斩波恒流功放 电路：利用斩波方法使电流恒定在额定值附近，不需外接电阻来限流和减少时间常数；能耗小，电源效率 高；能提高高频工作频率，是目前使用最普及的一种驱动电路。.A、B、D均为缩短型，因为夹角都为0180度。C为伸长型，因为夹角为180270度。.数控机床一般包括五部分，各部分的作用如下：1 ）控制介质：存储程序、参数。2）数控装

18、置：将加项目序译码轨迹计算速度计算）、插补计算、补偿计算，向各坐标的伺服驱动系统分配速度、位移命令。这一部分是数控机床的核心3）伺服系统：接受数控 装置来的指令，将信号进行调解、转换、放大后驱动伺服电机，带动机床执行部件运动。4）测量装置：电流、速度、位置等检测反馈装置。5）机床本体：包括主运动部件、进给运动部件、执行部 件和基础部件，最终实现刀具和工件的相对运动。五、计算题：1.因为待插补直线的起点坐标为。0，0），终点坐标为Av5，6），采用总步数终点判别方法，总步数。从坐标原点开始插补，故此时偏差 ，加工过程的运算节拍如下表所示：序 号工作节拍第1拍：偏差判 别第2拍：坐标进 给第3拍：

19、新偏差计算第4拍:终点判 别1山+X 一 |1二2+Y1j3+Y|_|4山|+XI |I15山+Y E6x|+XI n7山+Y| |一 18+XI -|I I 119山|+YI I JI10T+X1 n I1111x I+Y三 1插补轨迹如下图所示：X2.总步数为4 + 3 = 7步J vxXe)JrxX溢出J vyYe)J RY丫溢出终点计数器100000011000000100100011011001100000101111001010010001100110111000001011100100100100011111101100000101101011101001000111011111

20、0000010110001000插补轨迹图：3.步进电机每转400步，即步距角为：(1)系统的脉冲当量为：2)设工作台最高进给速度V时步进电机的转速为n转每分钟，对应的进给脉冲频率为f.则:由以上两式得:六、插补题如图，第二象限逆圆弧，起点为Avx 0，yo），终点为Bvx e，ye）,圆心再原点,半径为R，进给方向为一X或一y方向。取偏差函数瞬时加工点Pvxi，节）对应的偏差函数值为0 时，点Pxi，yj）在圆弧以外，应向y方向进给一步。则新的加工点为中:新偏差为即偏差函数递推公式为2）当 Fi，j0 时，点Pvxi，yj）在圆弧以内,应向x方向进给一步。则新的加工点为vxi+i，节），其中

21、：新偏差为 即偏差函数递推公式为o时） 流程图：七、编程题：1点Pvxi，yj）在直线上，可规定向y=y，初始化X=X 0,往一 X方臭-步N01 G92X120 Z90N02 S300 M03N03 G90 GOO X30 Z-2 _AN04G01 Z-15F20_BN05G03 X60 Z-41R30 -CN06G01 Z-56.dN07 X80 Z-86工住下N08 Z-101R 35 -GN09G02X114Z-131N10G00X120 Z90 M02N01 G92 X0 YO Z0 LJ_N02 S300 M03 M07 IN03 G99 G81 X30 Y-gQ z_43 R.2

22、 F20 -1N04 G98 Y-80丫d孔N05 G99 G81 X50 Y-60 Z-43 R-27 F20 3 孔N06 G98 Y-604 孔N07 G99 G81 X70 Y-60 Z-43 R-27 F20 5 J- J 孔N08 G98 Y-80 6N09 G99 G81 X90 Y-60 Z-43 R-27 F20 7 孔N10G98 YEO 8 孔N11 G99 G81 X110 Y-60 Z-43 R-27 F20 9 孔N12G98 Y-80 10 孔N13 GOO XO YO ZO M05 M09N14 M023.设工件坐标系原点位于工件上表面的R50圆心处。选择刀具半

23、径小于或等于8mm N01G92 X-150 Y-200 Z200 N02 GOO Z-5 S300 M03N03 G01 G41 X-50 Y-100 D01 F150N04 YON05 G02 X50 R50N06 G01 Y-100N07 G01 X30N08 G01 Y-83N09 G03 X22 Y-75 R8N10G01 X-22N11 G03 X-30 Y-83 R8N12G01 Y-100N13G01 X-50N14 GOO G40 X-150 Y-200 M05N15G00 Z200 M02数控技术及数控机床试卷批量3 功率步，进电机24-为了保证数控机赢撕酬牌辘善演段对精度

24、要求较低的场合等系统。对于三相步进电机，当以双相通电方式，齿数为40时。此学生姓名：，班级：，学号：，成绩：一 填空题v每题4分，共36分）1 -数控加 工中的最基本问题就是根据所输入的零件加项目序中有关几何形状和的原始数据及其指令，通 过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配，从而使得驱动工作台相对 主轴的运动轨迹，以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。2按加工批量和 零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。5 溢弼小设定单位是，标制着数控机床精度的分辨率,其值一般为，在编程床总是能在最有利的切削速度下进行加工或实现桓速切削的功

25、能时，所有懒稗剃懒蒯殿魔箱啊糊酗瞰熬控机床常采用6通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和。提高机床的静刚度。7 数控技术是的技术；计算机数控vCNC ）是指；数控机床具有、等优点。8-插补器就实现的方法而言，可用或；按其实现的功能来分类，它可分为、等类型 9-刀具半径补偿是指左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为二简答 和。题每题6分，共18分）1 何谓二轴半坐标数控机床？试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何？伺服系统常用的驱动元 件是什么？-简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。三计算题10分）若加工第一象限直线OE，起点为O （0，0，终点为E （

26、7，4，设累加 器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。四论述题（每题9分，共36分）试推导下图内的脉冲当量5与步距角a的关系式，假设已知各齿轮齿数和丝杠的导程。因为脉冲当量 是规定的，步进电机一经选定后，其步距角也是一定的，试回答如何满足脉冲当量与步距角中间的关系？-试讨论利用光栅的摩尔条纹特点如何来检测机床移动部件的位移、移动方向和移动的速度？试分别论述开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统的实现方式和特点。4-谈谈你对现代数控机床发展趋势的看法和学习体会。数控技术及数控机床试卷标准答案一 填空题每 题4分，共36分）1 轮廓尺寸，进给脉冲，伺服电机普通机床数控机床4 连

27、续无级可调小，直流或交流调速主轴电机5 -数控机床能实现的简最单小位移复量杂，复0杂.0程00度10.01 mm6排屑条件，受力状态7-以数字量编程实现机械或其他设备自动工作，用计算机通过数字信息来自动控制机床，加工精度高， 生产效率高，减轻工人劳动强度，改善了劳动条件，有利于生产管理，有利于向高级计算机控制和管理方面发 展。8-硬件逻辑电路，执行软件程序，直线插补 ，二次圆，抛物线等9具有这种功能的数控装置能使刀具中心自动地从零件实际轮廓上偏离一个指定的刀具半径值v补偿 量），并使刀具中心在这一被补偿的轨迹上运动，从而把关键加工成图纸上要求的轮廓形状。二简答题v每题6分，共18分）1 -二轴

28、半坐标数控机床在结构上有三个坐标，可同时控制两个坐标，而第三个坐标作等间距运动。主要用于 三轴以上控制的机床，其中两个轴互为联动，而另一个轴作周期进给，如在数控铳床上用球头铳刀采用行切法 加工三维空间曲面。2-由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电机，功 率步进电机，电液脉冲马达等和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺 服电机和交流伺服电机。 3采用钢板焊接床身结构可采用最有利

29、于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承载及抵抗变 形的作用；焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构；钢板的弹性 模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。 三计算题10分） 1 解：将Xe =7及Ye =4化成二进制数Xe=111B及Ye=100B存放在Jvx及Jvy中，选寄存器容量为三位，则累加次数m = 23 =8。插补运算过程如下表所示，插补轨迹见图3-24所示。计算正确6分），绘图4分）01234567四论述题V每题9分，共36分）1 解可通过配算齿轮降速比来满足它们中间的关系3分）2 按摩尔条纹特点，可在摩尔条纹移动方向上开设四个窗口Pl、P2、P4和P4，切使得它们两两相距1/4摩尔条纹宽度，可以从四个观察窗口得到