数控复习资料

一、填空题：（本大题共15个空，每空1分，总计15分）1、 反应式步进电机输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与（指令输入脉冲频率）成正比,改变（步进电机定子绕组的通电顺序）可改变电机转向。2、 三相步进电动机常用的工作方式：_单三拍（工作方式）_、_双三拍（工作方式）_和_六拍（工作方式）_。3、 用直线逼近非圆曲线常采用弦线逼近法、割线逼近法和切线逼近法，其中割线逼近法逼近误差小；弦线逼近法节点落在曲线上，计算较简单。4、G代码可分为模态（续效）代码和非模态（非续效）代码。模态（续效）代码表示一经在一个程序段中应用，便保持有效到以后的程序段中出现同组的另一代码时才失效。5、 DDA法插补中左移规格化处理的目的是均化插补进给速度。6、时间分割法圆弧插补存在径向误差，该误差的大小取决于进给速度和圆弧半径二、 判断题：（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）请在括号（）内画“J”表示正确；画“X”表示错误。1、 由于反应式步进电机具有自整角（自锁）能力，因而可用于需要断电自锁的场合，不需另加机械制动装置。（X）2、 数控机床的机电接口将控制信号转变成PLC可接收的信号，由PLC来控制电器开关器件。（J）3、 轮廓控制数控机床能同时进行多轴联动控制。（J）4、 刀具半径补偿指令与刀具长度补偿指令的G代码是同一代码。（X）5、 M00、M01、M02、M30均为程序结束指令，其区别在于它们用于不同的数控系统。（X）6、 固定循环指令主要用于精加工圆柱面和圆锥面。（X）7、 机床原点是编程人员确定的点，而工件坐标系原点是机床上固有的点。（X）8、 C功能刀具半径补偿能自动处理两个相邻程序段之间的连接（即尖角过渡）情况。（V）9、 程序段标号与程序的执行顺序无关。（V）10、 凹槽铣削时，为使加工的轮廓光整，应采用行切法加工的走刀路线。（X）三、 简答题：（本大题共3小题，总计25分）简述按控制方式分类的伺服系统的主要类型及其特点和适用范围。（10分）1、 （1）伺服系统的主要类型是开环、半闭环和闭环三种类型。（1分）（2） 开环伺服系统的主要特点和适用范围：伺服驱动装置主要是步进电机，无检测元件、无反馈回路，控制方式简单，但精度难保证，切削力矩小，用于要求不高的经济型数控机床。（3分）（3） 闭环伺服系统的主要特点和适用范围：伺服驱动装置主要是直、交流伺服电机驱动，检测装置直接安装在机床运动（执行）部件上，能作修正误差的运动。调试和维修比较困难，结构复杂和价格贵。适用于高精度的数控机床。（3分）（4） 半闭环伺服系统的主要特点和适用范围：伺服驱动装置主要是直、交流伺服电机驱动，检测装置安装在机床传动部件上或伺服电动机轴端，能作修正误差的运动。价格便利，结构简单，检测元件不容易受到损坏，不易发生振荡，但控制精度不如闭环伺服系统。适用于加工精度要求不是很高的数控机床。（3分）用G92设定工件坐标系与用G54〜G59设定工件坐标系，在使用中有何区别？（9分）2、（1）G92指令是通过程序来设定工件坐标系，关机或执行其它程序后，工件坐标系原点位置需重新对刀建立。G54〜G59指令是在装夹零件后，测量出工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的偏置值，并将各偏置值事先存在数控系统偏置表中，一经设定，工件坐标系原点与在机床坐标系中的位置不变，除非再通过CRT/MDI方式更改。（3分）（2） G92所设定的工件坐标系原点与当前刀具所在位置有关，用这种方式设定的工件坐标系原点随刀具起始点位置的变化而变化°G54〜G59指令是通过CRT/MDI在设置参数方式下设定工件坐标系，与刀具的当前位置无关。（3分）（3） G92指令程序段只是设定工件坐标系，而不产生任何运动。G54〜G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，在选定的工件坐标系中进行位移。（3分）在数控编程中，可运用哪些功能或方法、技巧来简化程序的编制。（6分）3、（1）刀具（半径）补偿功能。（1分）（2） 固定循环功能。（1分）（3） 子程序。（1分）（4） 合理设定编程原点。（1分）（5） 合理设计工艺路线。（1分）（6） 其它，如：镜像、比例缩放、坐标旋转、用户宏程序等。（1分）四、计算作图题：（20分）如图1所示，直线OA起点坐标（0，0），终点坐标（4,6），试用逐点比较法对OA直线进行插补计算。列表写出插补计算过程并在图中画出插补轨迹。

脉冲个数偏差判别进给方向偏差计算终点判定1Fo=0+X=Fo-Ye=O-6=-6E=E-1=9丰0未到终点2Fi=-6<0+Y巳=F]+X,=一6+4=-2E=E-1=8丰0未到终点3乌二-2<0+YF3=F2+X,=-2+4=2E=E-1=7。0未到终点4鸟=2＞。+X%=乙-七=2-6=-4E=E-1=6丰0未到终点5已=—<0+Y气=旦+X-=-4+4=0E=E-1=5。0未到终点6氏二。+XF6=Fs-Ye=0-6=-6E=E-1=4。0未到终点7气=-6<0+YF]=气+幺=-6+4=—2E=E-1=3。0未到终点8马=一2<0+Y片=F?+工=一2+4=2E=E-1=2*0未到终点9氏=2〉0+X&=『匕=2-6=TE=E-1=1w0未到终点10凡=T<0+Y£u=%+*=T+4=°E=E-1=O到终点五、作图题：（10分）画出图2所示从A到E点编程轨迹采用C刀补法在左刀补情况下的刀具中心运动轨迹（AB为刀补建立阶段，DE为刀补取消阶段），并说出各编程轨迹交点处刀具中心运动轨迹分别属哪类转接型式？

参考答案,见右图.B点处参考答案,见右图.B点处C点处D点处:伸长型:缩短型:插入型六、编程题：(20分)如图3所示，设XOY坐标平面上,A点坐标(10,6),B点坐标(40,6),C点坐标(40,36),D点坐标(25,36),E点坐标(10,21),ED段圆弧半径为15。分别按绝对坐标和相对坐标编写该图形的铣削加工程序段，刀具半径为左补偿。(注：代码与格式统一采用OpensoftCNC系统规定的代码与格式；假设不考虑Z向走刀。)图30R1540G00X0Y0绝对坐标编程：（10分）G92X0Y0ZG90G41D01G00X10G01Y6F40Y21G02X25Y36G01XY6X5G40M02相对坐标编程：（10分）92X0Y0Z0Y15R15150X-5Y-6GG91G41D01G00X10G01Y6Y15G02X15G01XY-30X-35G40G0M02一、选择题（每小题选出一个正确答案）（本大题共15小题，每小题2分，总计32分）1、 下列代码中，不同组的代码是（D）。A、G01B、G02C、G03D、G042、 编程坐标系也可以称为（A）。人、工件坐标系B、机械坐标系C、机床坐标系3、 对曲面类零件的数控铣削加工，常采用的刀具是（C）。A、键槽铣刀B、三刃立铣刀C、球头铣刀4、 下列程序中正确的是（B）。A、 G00X50Y0；G02X50Y0R30；B、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30J0C、 G00X50Y0；G02X50Y0R-30；D、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30K05、 下列功能可以实现主轴正反转控制的是（B）。A、主轴功能B、辅助功能C、准备功能6、 下列关于G92与G54指令，叙述不正确的是（C）。A、 G92通过程序来设定工件坐标系B、 G54通过MDI设定工件坐标系C、 G92设定的工件坐标系与刀具当前位置无关D、 G54设定的工件坐标系与刀具当前位置无关7、 进给功能的实现使用（C）代码。A、MB、SC、FD、H8、 开环数控系统常采用（A）驱动装置。A、步进B、交流伺服C、直流伺服9、 程序中换刀次数（B），程序加工时间越短。A、多B、少C、频繁10、 粗加工时，应该尽可能优先考虑（B）。A、加工精度B、生产率C、加工成本11、 （B）结构的刀具是目前使用最广泛的数控用刀具。A、整体焊接B、机夹可转位C、机夹焊接12、 基点的坐标计算，是指计算基点在（B）下的坐标值。A、机床坐标系8、工件坐标系C、极坐标系D、直角坐标系13、 运行G00G90X10Y20；G01G91X-10Y20；指令后，刀具所在坐标为（C）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4014、 运行G00G91X10Y20；G01G90X-10Y20；指令后，刀具所在坐标为（A）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4015、 下列指令为准备功能指令的是（A）。A、G00B、M03C、F100D、D0116、 非圆曲线采用（C）逼近时，每个插补段的长度相等。A、等间距法B、等误差法C、等步长法二、 填空题（每空1分，总计12分）1、 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹叫做走刀路线。2、 刀具的定位基准点叫做__刀位点_。3、 某些指令一旦写入程序中，在后续程序段中会一直有效，直到出现同组指令，才会被取消或取代，这种指令被称作____续效指令（模态指令）。4、数控机床坐标系确定顺序是：先确定 Z 轴，再确定―X 轴，最后是 Y轴。5、刀具半径补偿的使用包括建立、―执行（进行）和撤销三个过程。6、在C刀具补偿工作状态下，CNC装置总是同时存有 3个程序段信息。7、多刀机床在加工过程中换刀时的位置被称作__换刀点。8、 在直线接直线的转接中，若刀具补偿方向为左刀补，两向量夹角为90。，则转接类型为—缩短型转接。三、 判断题（正确打J，错误打X。本大题共12小题，每小题1分，总计13分）1、 一般数控装置都具有双曲线插补功能。（X）2、 用逐点比较法加工时，首先应把被加工线段的长度单位换算成脉冲数值。（J）3、 精加工时，应优先考虑工件的加工效率。（X）4、 指令G02XYR；不能用于编写整圆的插补程序。（J）5、 准备功能的G代码主要用来控制机床主轴的开、停、冷却液的开、关和工件的夹紧与松开等机床准备动作。（X）6、 数控程序中的单个程序字是由地址符和数字组成。（J）7、 程序段的执行是按程序号的数值大小顺序来执行的，程序号数值小的先执行，程序号数值大的后执行。（X）8、 刀补建立的过程必须含有G00或G01指令才能有效。（J）9、 顺铣和逆铣所形成的加工表面粗糙度是一致的。（X）10、 MDI方式即手动数据输入方式。（J）11、 数控机床为小批量、精密、复杂的零件生产提供了极其有效的自动化加工手段。（J）12、 不同的数控系统所用的代码、指令及其含义完全相同。（X）13、 虚拟轴机床又称并联机床或六足虫机床。（J）四、 问答题（共计16分）1、简述刀具半径补偿的主要作用。（5分）1、 可直接按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程；（2分）当刀具磨损或重磨后，刀具半径减小，只需手工输入新的半径值，而不必修改程序；（2分）可用同一程序（或稍作修改），甚至同一刀具进行粗、精加工。（1分）2、 什么叫基点？什么叫节点？（5分）2、 基点：与系统插补功能一致的各几何要素的连接点。由于目前数控系统都具有直线、圆弧插补功能，因此，直线、圆弧构成的平面轮廓其交、切点即为基点。（3分）节点：系统轮廓与插补功能不一致时，逼近线段与被加工曲线的交点。（2分）3、 简述点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床的特点及适用范围。（6分）3、点位：要求获得精确的位置精度，而不管从一个位置到另一个位置是按什么路径运动。适用范围：钻床、冲床（2分）直线：不仅要有精确的定位，还要求从一点到另一点之间按直线移动，并能控制位移速度。适用范围：镗铣床，车床，加工中心（2分）轮廓：需能同时控制两个或以上的轴进行插补运算，对位移和速度进行严格、不间断控制。适用范围：加工有曲线、曲面的零件，如两坐标及以上的数控铣床、车床，加工中心（2分）五、 如下图所示，直线OA起点坐标（0，0），终点坐标（Xe，Ye），试用逐点比较法对直线OA进行插补计算，并画出插补轨迹。Xe=5,Ye=3（12分）Ye>参考答案：插补轨迹图见右

脉冲个数偏差判别进给方向偏差计算终点判定1Fo=0+XFi=Fo-匕=0-3=-3E=E-1=7。0未到终点2皿=—3<0+Y如=也+兀=—3+5=2E=E-1=6。0未到终点3+X互=&一匕=2-3=-1E=E-1=5丰0未到终点4Fi=-l<0+Y已=氏+工=-1十5=4E=E-1=4。0未到终点5F4=4>Q+XF5=F4-Ye=4-3=1E=E-1=3丰0未到终点6f5=1>0+XF6=F5-Ye=l-3