杭电数控技术复习题1

填空题1．指定增量坐标方式编程的G代码是（G90）。2．指定绝对坐标方式编程的G代码是（G91）。3．指定刀具右偏补偿加工的G代码是(G42)。4．刀具补偿功能注销的G代码是（G40）。5．设置工件坐标系的G代码是（G92）。6．指定在X—Z平面内插补的G代码是（）。7．主轴停止的M功能代码是（M05）。8．机床主轴准停的M功能代码是（M19）。9．加工结束，返回数控加工程序起点的M功能代码是（M30）。10．关于Y轴对称镜像加工的G代码是（）。11．加工时开启使用1号液状冷却的M代码是（G08）。12．逆时针圆弧轨迹插补的G代码是（G03）。13．顺时针圆弧轨迹插补的G代码是（G02）。14．直线轨迹插补的G代码是（G01）。15．快速直线点定位的G代码是（G00）。16．数控机床坐标轴的正方向是（刀具）远离（工件）的方向。17．数控机床的Z轴方向是平行于机床的（主轴）中心线的方向。18．数控车床的2个坐标轴是（x）轴和（z）轴。19．开环系统数控机床使用的伺服电机是（步进电机）。20．数控机床开机后必须返回（参考点）点，才能和数控系统建立对应坐标关系。答案：1．G912．G903．G424．G405．G926.G177．M058．M199．M3010．G1111．M0812．G0313．G0214．G0115．G0016．刀具、工件17．主轴18．X、Z19．步进电机20．参考点1、数控装置是数控机床的_________，绝大部分数控机床采用微型计算机控制，由_________、_________、_________、_________、_________等部分组成。2、穿孔纸带上的代码信息可由_________送入数控系统。3、加工中心是一种带_________和_________的数控机床。4、点位直线控制和轮廓控制的根本区别是前者没有_________。答案：1、中枢，输入装置，输出装置，运算器，控制器，存储器2、光电阅读机，3、刀库，自动换刀装置，4、插补器1、数控机床中常用的插补计算方法通常分为插补和_________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，进给驱动装置___、_________、_________和_________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、_________和_________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_________和_________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_______、_________计算方法、_________计算法、_________计算方法。7、数控机床的进给由__伺服电路，伺服驱动装置，机械传动机构，执行部件______、________、________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_________系统和_________系统。9、_____进给系统因为采用了位置检测装置，所以在结构上较_____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。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______。答案：1、脉冲增量插补，数字增量插补2、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3、输入，I/O处理，显示，诊断，译码，刀具补偿，速度处理，插补，位置控制4、直线，圆弧，直线，圆弧5、直线的起点，终点，圆弧的起点，终点，轮廓进给速度，刀具参数6、比较插补计算法，数字积分插补，时间分割插补，样条插补7、伺服电路，伺服驱动装置，机械传动机构，执行部件8、开环进给，闭环、半闭环进给9、闭环，开环10、伺服驱动装置11、闭环，半闭环12．系统精度，系统分辩率13、交流异步电机14、步距角精度，进给位移15、传动间隙，螺距误差16、异步型，同步型17、伺服驱动装置18、检测装置19、静态特性，动态特性1、数控加工程序的定义是按规定格式描述零件和的数控指令集。2、加工程序单主要由和两大部分构成。3、自动编程又称为。其定义是：利用计算机和相应的、和处理程序对零件进行处理，以得到加工程序单和数控穿孔的一种编程方法。4、铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应_________工件轮廓的_________凹圆半径。5、数控装置处理程序时是以信息字为单元进行处理。信息字又称_________，是组成程序的_________,它是由_________和_________组成。6、对刀点既是程序的，也是程序的。为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的基准或工艺基准上。7、机械零件一般设置在刀架或移动工作台的_________，并且在机床坐标系的_________。机械零件定位精度很高，是机床调试和加工时十分重要的_________。8、在数控加工中，刀具相对于工件运动的轨迹称为加工路线。9、标准坐标系采用_________规定空间直角坐标系X,Y,Z三者的关系及其方向用_________判定，X,Y,Z各轴的回转运动及其正方向+A,+B,+C分别用_________判定。10、在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具和补偿功能。11、编程时的数值计算，主要是计算零件的和节点的坐标或刀具中心轨迹的节点和的坐标。直线段和圆弧段的交点和切点是，逼近直线段和圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是。12、数控机床使用的刀具必须具有_________和_________。13、确定数控机床坐标轴是规定，传递动力的主轴为_________坐标轴，使工件和刀具之间距离_________方向是_________坐标轴的_________方向。14、在数控机床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的_________进入，进行圆弧铣削加工；圆弧加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的_________退出。15、确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的_________和_________16、切削用量三要素是指_________、_________、_________。对于不同的加工方法，需要不同的_________，并应编入程序单内。17、车床和机床坐标系的原点O取在_________与_________的交点。18、直线插补指令的特点G01是刀具以_________方式由某坐标移动到另一坐标，由指令F设定_________。19、G00指令要求刀具以_________从刀具所在位置用_________移动到指定位置。20、G41和G42是半径补偿指令。刀具加工工件时，若顺着刀具前进方向观察，刀具偏移在工件轮廓线的_________，则选用G41；刀具偏移在工件轮廓线的_________，则选用G42。答案：1、几何形状，加工工艺2、程序体，注释3、计算机辅助编程，前置，后置4、小于，最小5、功能字，最基本单元,地址字符，数字字符6、起点，终点，设计7、最大行程处，正方向，基准点8、刀位点9、右手直角笛卡尔坐标系，右手定则，右手螺旋法则10、长度，半径11、基点，结点，基点，节点12、较高强度，耐用度13、Z，增大的，Z，正14、切线方向，切线方向15、引入长度，超越长度16、主轴转速、切削深度、进给量、切削用量17、卡盘后端面，主轴中心线18、直线插补运算联动，进给速度19、点位置控制方式，最快速度20、左边，右边选择题1．机床主轴反转的M代码是（）。①M04②M03③M062．立式数控铣床垂直于工作台平面的坐标方向是（）。①X方向②Z方向③Y方向3．半闭环数控系统使用的位置检测传感器的种类是（）。①直线位移传感器②角速度传感器③角位移传感器4．数控车床向右的水平方向是（）。①+Z方向②+X方向③+Y方向5．设定主轴转速的功能代码是（）。①F代码②S代码③T代码6．设定加工进给速度的功能代码是（）。①S代码②T代码③F代码7．数控机床的坐标轴的正方向是（）。①刀具远离工件的方向②刀具移向工件的方向③任意8．逐点比较法插补的第四个工作节拍是（）。①控制进给②终点判断③偏差判别9．数控钻床适宜使用的数控系统是（）。①轮廓控制系统②直线控制系统③点位控制系统10．减小步进电机时间常数可以在绕组驱动电路中采用（）。①串联电感②串联电容③串联电阻答案1．①2．②3．③4．①5．②6．③7．①8．②9．③10.③1、进给功能字F后的数字表示()①mm/min；②mm/s；③mm/r；④r/mm。2、功能字S600表示()①600S；②600r/min；③600mm/min；④600mm/r。3、在SIEMENS系统数控机床中调刀与换刀指令格式为()①T；②M06；③M06T；④TM06。4、在圆弧插补中，对于小于180º、大于180º的圆弧插补用半径R编程时的表示格式为()。①R、R；②-R、R；③R、-R；④-R、-R。5、逐点比较法的工作顺序是()①偏差判别、进给控制、新偏差计算、终点判别；②进给控制、偏差判别、新偏差计算、终点判别；③终点判别、新偏差计算、偏差判别、进给控制；④终点判别、偏差判别、进给控制、新偏差计算；6、下列控制系统中，不带反馈装置的是()。①开环控制系统；②半开环控制系统；③闭环控制系统；④半闭环控制系统。7、粗精铣平面、钻孔时的加工顺序原则是()①粗铣钻孔精铣；②粗铣、精铣钻孔；③钻孔精铣精铣；④钻孔精铣粗铣；8、数控加工中，工件安装的基本原则是()①基准统一；②工序集中；③一次安装；④基准统一；工序集中；一次安装；9、选择刀具起始点时应该考虑()①选择工件的外侧；②每一把刀具应在起点重合；③防止与工件或夹具发生碰撞；④在机床原点；10、G04X3所定义的意义为()①暂停3s；②冷却液开3s；③调刀3把；④X方向前进3mm；答案：1、①2、②3、①4、③5、①6、①7、①8、④9、③10、①1、数控车床中，转速功能字S可指定(B)。

A)mm/r

B)r/mm

C)mm/min2、下列G指令中(C)是非模态指令。

A)G00

B)G01

C)G043、数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用(C)来选刀换刀。

A)刀具编码

B)刀座编码

C)计算机跟踪记忆4、数控机床加工依赖于各种(C)。

A)位置数据

B)模拟量信息

C)数字化信息5、数控机床的F功能常用(B)单位。

A)m/min

B)mm/min或mm/r

C)m/r6、圆弧插补方向(顺时针和逆时针)的规定与(C)有关。

A)X轴

B)Z轴

C)不在圆弧平面内的坐标轴7、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是(B)。

A)F代码

B)G代码

C)T代码8、用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是(C)。

A)F代码

B)S代码

C)M代码9、切削的三要素有进给量、切削深度和(B)。

A)切削厚度

B)切削速度

C)进给速度10、刀尖半径左补偿方向的规定是(D)。

A)沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧B)沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧

C)沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧11、设G01X30Z6执行G91G01Z15后,正方向实际移动量(C)。

A)9mm

B)21mm

C)15mm12、数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为(B)。

A．刀具位置补偿

B)刀具半径补偿

C)刀具长度补偿13、HNC-21T数控车床的Z轴相对坐标表示为(C)。

A)ZB)UC)W14、从安全高度切入工件前刀具行进的速度叫(B)。

A)进给速度B)接近速度C)快进速度D)退刀速度15、数控机床的“回零”操作是指回到(C)。

A)对刀点B)换刀点C)机床的零点D)编程原点16、加工中心的刀柄(C)。

A)是加工中心可有无的辅具

B)与主机的主轴也没有对应要求

C)其锥柄和机械手抓部分已有相应的国际和国际标准

D)制造精度要求比较低17、下列关于G54与G92指令说法中不正确的是(C)。

A)G54与G92都是用于设定工作加工坐标系的

B)G92是通过程序来设定加工坐标系的，G54是通过CRT/MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的

C)G54所设定的加工坐标系原点是与当前刀具所在位置无关

D)G54所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位置无关18、在G43G01Z15.H15语句中，H15表示(B)。

A)Z轴的位置是15B)刀具表的地址是15C)长度补偿值是15D)半径补偿值是1519、在三轴加工中，加工步长是指控制刀具步进方向上相信两个刀位之间的直线距离，关于步长的说法正确的是(D)。

A)步长越大，加工零件表面越光滑

B)步长的数值必须小于加工表面的形位公差

C)实际生成刀具轨迹的步长一定小于设定步长

D)步长的大小会影响加工效率20、数控加工中心与普通数控铣床、镗床的主要区别是(B)。

A)一般具有三个数控轴

B)设置有刀库，在加工过程中由程序自动选用和更换

C)能完成钻、较、攻丝、铣、镗等加工功能21.欲加工ф6H7深30mm的孔，合理的用刀顺序应该是(C)。

A)ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6.0微调精镗刀

B)ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6H精铰刀

C)ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6H7精铰刀

D)ф1.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6.0H7麻花钻判断题1、程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。(√)2、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。(×)3、车削中心必须配备动力刀架。(√)4、非模态指令只能在本程序段内有效。(√)5、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)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。(√)6、数控车床的特点是Z轴进给1mm，零件的直径减小2mm。(×)7、数控车床刀架的定位精度和垂直精度中影响加工精度的主要是前者。(×)8、数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。(√)9、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。(×)10、螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。(×)11、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。(√)12、数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。

(×)13、固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。(√)

14、数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。(√)15、外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。(√)16、编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。(×)17、一个主程序中只能有一个子程序。(×)18、子程序的编写方式必须是增量方式。(×)19、G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。(×)

20、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。

(×)

1、（）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、（）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、（）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、（）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、（）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答案：1、（×）2、（√）3、（√）4、（×）5、（×）名词解释1、脉冲当量每个脉冲信号使数控机床的移动部件的移动位移量叫做脉冲当量，符号用δ表示，单位为mm/p。2、MDIMDI是指手动数据输入方式，即在键盘控制程序的控制下由键盘把工件加工程序或刀具运行程序输入数控装置的一种操作方式。3、开环控制控制系统中没有检测装置，指令信号单方面传递，并且指令发出以后，不再反馈回来，称开环控制。4、闭环控制在数控机床上安装位置检测装置，检测装置能将工作台的实际位移反馈到计算机，与所要求的位置指令进行比较，用比较的差值进行控制，直到差值为零时，工作台就停止移动，称闭环控制。5、半闭环控制检测装置安装在与伺服电动机有联系的旋转轴上，通过检测角位移推算出工作台的实际位移量，由于反馈环内没有包括工作台，故称为半闭环控制。6、刀具半径补偿数控机床在进行轮廓加工时，由于刀具有一定的半径，因此在加工时，刀具中心的运动轨迹必须偏离零件实际轮廓一个刀具半径值，这种偏离即为刀具半径补偿。五、简答题：1、什么是点位控制、直线控制和轮廓控制？答案：点位控制是指对机床获得准确加工坐标点的位置的控制。点位直线控制除要求控制终点位置以外，还能实现平行坐标轴的直线切削加工，并且可以设定直线切削加工的进给速度。轮廓控制数控机床要求对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制，不仅控制机床移动部件的起点和终点坐标，而且能控制整个加工过程每一点的速度和位移量。2、数控机床由哪几部分组成？数控机床具有哪些特点？答案：数控机床由控制介质，数控装置，伺服驱动系统，辅助控制装置，反馈装置，适应控制装置，机床组成。数控机床的特点有：适应性强，加工精度高，生产率高，改善劳动条件，经济效益好，有利于管理现代化。3、简述数控机床是如何分类的？答案:数控机床按运动轨迹分类可分为点控制、点位直线控制和轮廓控制。数控机床按控制方式可分为开环控制、闭环控制、和半闭环控制。数控机床按功能分类可分为经济型数控机床、全功能数控机床和精密型数控机床。4. 数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系,并简述其主要组成部分的基本功能。输入设备输入设备程序输出设备计算机数字控制装置（CNC装置）可编程控制器PLC主轴控制单元速度控制单元主轴电机机床进给电机位置检测器CNC系统机床组成框图数控机床由CNC系统，机床主机及辅助装置三部分组成1）CNC系统（1）输入。指零件加工程序及各种参数的输入。（2）插补。插补既是根据给定的数学函数，诸如线性函数、圆函数或高次函数，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间，确定一些中间点的方法。通常在给定直线或圆弧的起点和终点间进行数据密化。（3）伺服控制。见计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令，经变换和放大后转化为伺服电机的转动，从而带动工作台移动。2）机床主机及辅助装置其基本功能是机床加工部分，且通过各种辅助装置保证加工要求。5、什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？开环控制（OpenloopControl）数控机床这类数控机床不带位置检测反馈装置。CNC装置输出的指令脉冲经驱动电路的功率放大，驱动步进电机转动，再经传动机构带动工作台移动。指令脉冲指令脉冲驱动器步进电动机机床工作台闭环控制（CloseloopControl）数控机床这类数控机床带有位置检测反馈装置。位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置，并与CNC装置的指令位置进行比较，用插值进行控制。位置比较电路位置比较电路速度控制电路伺服电动机机床工作台指令值位置反馈速度反馈+-半闭环控制（Semi-closeloopControl）数控机床将检测元件安装在电机的端头或者丝杠的端头，则为半闭环控制机床。位置比较电路位置比较电路速度控制电路伺服电动机机床工作台指令值速度反馈角位置反馈+-这三种控制方式的数控机床主要区别在于有无反馈和在哪里反馈。6、简述数控加工原理？在数控机床上加工零件时，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化。先根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数、刀具参数，再按数控机床规定采用的代码和程序格式，将与加工零件有关的信息如工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、切削进给量、背吃刀量)以及辅助操作(换刀、主轴的正转与反转、切削液的开与关)等编制成数控加工程序，然后将程序输入到数控装置中，经数控装置分析处理后，发出指令控制机床进行自动加工。加工过程中数控装置代替人的大脑和双手的大部分功能，控制加工的全过程，制造出任意复杂的零件。7、何谓对刀点？何谓刀位点？何谓换刀点？对刀点是指在数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起点。所谓刀位点，就是刀具定位的基准点。所谓换刀点是指为具有自动换刀装置的数控机床在加工中需要自动换刀而设置的换刀的位置。8、何谓自动编程系统，常用的自动编程系统有哪些？所谓自动编程系统即计算机辅助编程系统。自动编程的主要类型有：数控语言编程（如APT语言）、图形交互式编程（如CAD/CAM软件）、语音式自动编程和实物模型式自动编程等。9、何谓后置处理程序？简述其主要内容？一个应用广泛的数控自动编程系统，应尽可能多的适用各种CNC系统，所以应当包括大量的后置处理程序。后置处理程序就是编程系统将前置处理的结果处理成具体的数控机床所需要的输入信息，即形成了零件加工的数控程序。其主要内容包括初始化前置处理结果，输入刀位数据文件，调用代码，输出打印。10、给出加工程序数据在数控装置中的处理流程。答：处理流程如下：CNC装置CNC装置位置控制位置反馈伺服放大电机机床信息输入存储译码预处理PLC处理插补I/O11、数据采样直线插补、圆弧插补有否误差？数据采样插补误差与什么有关系？答：在直线插补中，插补形成的每个微小线段与给定的直线重合，不会造成轨迹误差，但是在圆弧插补中，通常用内接弦线或者内、外均差弦线来逼近圆弧，这种逼近必然要造成轨迹误差。在圆弧插补时，数据采样插补误差与插补周期和进给速度的平方成正比，与圆弧半径成反比。12、试述透射光栅的检测原理，如何提高它的分辨率？检测原理:将栅距相同的标尺光栅与指示光栅互相平行的叠放并保持一定的间隙（0.1㎜），然后将指示光栅在自身平面内转过一个很小的角度θ，那么两块光栅尺上的刻线交叉，在光源的照射下，相交点附近的小区域内黑线重叠，透明区域变大，挡光面积最小，挡光效应最弱，透光的累积使这个区域出现亮带。相反，距相交点越远的区域，两光栅不透明黑线的重叠部分越少，黑线占据的空间增大，因而挡光面积增大，挡光效应增强，只有较少的光线透过光栅而使这个区域出现暗带。如下图示，此明暗相间条纹称之为莫尔条纹，其光强度分布近似于正弦波形。如果将指示光栅沿标尺光栅长度方向平行的移动，则可看到莫尔条纹也跟着移动，但移动方向与指示光栅移动方向垂直。当指示光栅移动一条刻线时，莫尔条纹也正好移过一个条纹。莫尔条纹的形成提高分辨率：因为分辨率=栅距/n，所以提高分辨率可以通过减小光栅尺的栅距，或者增大鉴相倍频的倍数n来实现。13、比较开环、半闭环、闭环系统的基本结构和优缺点。基本结构开环控制(open-loopcontrolsystem)指调节系统不接受反馈的控制，只控制输出，不计后果的控制。又称为无反馈控制系统。在数控机床中由步进电动机和步进电动机驱动线路组成。数控装置根据输入指令，经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路，从而驱动工作台移动一定距离。这种伺服系统比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。所以一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些经济型数控机床。闭环控制则是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统。在数控机床中由伺服电动机、比较线路、伺服放大线路、速度检测器和安装在工作台上的位置检测器组成。这种系统对工作台实际位移量进行自动检测并与指令值进行比较，用差值进行控制。这种系统定位精度高，但系统复杂，调试和维修困难，价格较贵，主要用于高精度和大型数控机床。半闭环伺服系统的工作原理和闭环伺服系统相似，只是位置检测器不是安装在工作台上，而是安装在伺服电动机的轴上。这种伺服系统所能达以的精度、速度和动太特性优于开环伺服系统，其复杂性和成本低于闭环伺系统，主要用于大多数中小型数控机床开环控制系统和闭环控制系统的优缺点，主要反应在以下三方面：1）工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。合闭环控制系统不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。因此，一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些场合2）结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单，但选用的元器件要严格保证质量要求。闭环系统具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。3）稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。14、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。15、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？答案：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。16、数控程序段的格式是什么？程序段格式就是指信息字的特定排列方式，地址字程序段格式和分隔符固定程序段格式。目前广泛使用地址字程序段格式。17、简述数控加工的工件坐标系、机床坐标系和机械零点。以工件的工序基准建立的坐标系即工件坐标系，它的建立应保证工件的精度和编程方便。取机床某一点作为原点建立坐标系，数控机床装配完毕以后，机床坐标系的原点经调试确定，是机床检测的基准点，也是建立工件坐标系的基准点。机械零点一般设置在刀架或移动工作台的最大行程处，并且在机床坐标系的正方向，机械零点的定位精度很高，是机床调试和加工十分重要的基准点。18、解释下列名词术语：程序起点、参考点、刀具长度偏置、刀具半径偏置。程序运行时刀具的初始位置称为程序起点。刀具移动到某一空位置称为参考点，其坐标值由工件坐标系确定。反映程序的编制的参考位置、刀具运行的参考位置等。在编写加工程序时，先不考虑实际长度，而是确定一个编程参考点（或标准刀具长度），编程参考点与加工工件之间的距离称为刀具长度偏置。使用立铣刀加工工件的轮廓曲线时，刀具中心与被加工工件之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径偏置。19、什么叫基点和节点？运动轨迹相邻几何要素间的交点称为基点。拟合线段与工件轮廓曲线的交点称为节点。20.简述数控机床程序编制的内容和步骤。21．简述数控加工过程中，对刀点和换刀点选择的基本原则。22、用刀具补偿功能的优越性是什么？

答：使用刀具补偿功能的优越性在于：

在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按图样所给尺寸进行编程，只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。

可以使粗加工的程序简化。利用有意识的改变刀具半径补偿量，则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。23、固定循环的程序格式如下：

G98(或G99)G73(或G74或G76或G80～G89)XYZRQPIJKFL

试说明格式中各代码及字地址的含义。

答：格式中各代码及字地址的含义如下：

第一个G代码(G98或G99)指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。

第二个G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。

X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离(G91时)或孔底坐标(G90时)；R为初始点到R点的距离(G91时)或R点的坐标值(G90时)；Q指定每次进给深度(G73或G83时)或指定刀具位移增量(G76或G87时)；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀(G76或G87时)刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。24、数控铣床由哪些部分组成？数控装置的作用是什么？

答：数控、铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四邵分组成。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动。25、试述数控铣床加工的特点。

答：数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：

对零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。

能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。

能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件，如在卧式铣床上可方便地对箱体类零件进行钻孔、铰孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削端面、挖槽等多道工序的加工。

加工精度高、加工质量稳定可靠。

生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。

生产效率高。一般可省去划线、中间检验等工作，可省去复杂的工装，减少对零件的安装、调整等工作。能通过选用最佳工艺线路和切削用量，有效地减少加工中的辅助时间，从而提高生产效率。

从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。26、简述数控铣床编程时应注意的问题。

答：了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。

熟悉零件的加工工艺。

合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。

编程尽量使用子程序。

程序零点的选择要使数据计算的简单。六、综合题1．试画出下图零件的C功能刀具半径补偿轨迹，并判断个转接处的转接类型，其中P点为起刀点和换刀点位置，O点为圆弧AF的圆心。PPABCDEFO答：A进刀时，缩短型直线-直线转接B伸长型直线-直线转接；C插入型直线-直线转接；D伸长型直线-直线转接；E插入型直线-直线转接；F缩短型直线-圆弧转接；A退刀时，伸长型圆弧-直线转接2、光栅测量原理光栅刻线为100线/mm，动、定栅尺之间的夹角＝0.001弧度，工作台移动时，测得移动过的莫尔条纹数为200。求：光栅尺的栅距、莫尔条纹的纹距及其放大倍数、工作台移动的距离。答案自己准备.3．某经济型数控车床的Z坐标轴的伺服电机采用三相功率步进电机，电机与滚珠丝杆直连，丝杆螺距为4.8mm,步进电机转子齿数Z=80，电机伺服运行方式设置位为三相六拍，根据上述条件计算刀具Z向进给10mm需要多少进给脉冲。答案：（1）步距角θ=360°/KMZK=2M=3Z=80θ=0.75°（2）脉冲当量δ=T/（360°/θ）=4.8mm/（360°/0.75°）=4.8mm/480=0.01mm（3）进给脉冲数量=10mm/0.01mm=1000(个)七、插补题1．用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O(0,0)，终点为A(-6,4)，给出插补计算过程，并画插补轨迹。序号进给新坐标终点判别计算判别10+Y(0,1)N2-6-X(-1,1)N3-2-X(-2,1)N42+Y(-2,2)N5-4-X(-3,2)N60+Y(-3,3)N7-6-X(-4,3)N8-2-X(-5,3)N92+Y(-5,4)N10-4-X(-6,4)Y插补轨迹：2．用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A（5，0），终点为B（0，5），给出插补计算过程，并画插补轨迹。序号进给新坐标终点判别计算判别10-X(4，0)N2-9+Y(4，1)N3-8+Y(4，2)N4-5+Y(4，3)N50-X(3,3)N6-7+Y(3,4)N70-X(2,4)N8-5+Y(2,5)N94-X(1,5)N101-X(0,5)Y插补轨迹：

3．试用数字积分法插补第二象限起点为原点O(0,0)，终点为A(-8,6)的直线，写出插补计算过程，并画插补轨迹。累加次数X积分器Y积分器0-8006001-8-806602-8-16-161203-8-8061814-8-16-16805-8-8061406-8-16-162017-8-8061008-8-16-161619-8-8066010-8-16-1612011-8-80618112-8-16-168013-8-80614014-8-16-1620115-8-80610016-8-16-16161停止8个脉冲停止6个脉冲4．试用数字积分法插补第四象限原点为O(0,0)，起点为A（5，0），终点为B（0，-5）的顺圆弧，写出插补计算过程，并画插补轨迹。累加次数X积分器Y积分器000050010005502100510-131