2021年度电大数控专业数控机床形考册作业

数控机床习题(第一章)

1填空题

(1)数控机床普通由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装

置构成。

(2)数控机床采用数字控制技术对机床加工过程进行自动控制一类机床。

(3)突破老式机床构造最新一代数控机床是并联机床。

(4)自适应控制技术目是规定在随机变化加工过程中,通过自动调节加工过程中所测

得工作状态、特性，按照给定评价指标自动校正自身工作参数，以达到或接近最佳工作状态。

2选取题

(1)普通数控钻、镶床属于(c)

(A)直线控制数控机床(B)轮廓控制数控机床

(C)点位控制数控机床(D)曲面控制数控机床

(2)(d)是数控系统和机床本体之间电传动联系环节。

(A)控制介质(B)数控装置

(C)输出装置(D)伺服系统

(3)适合于加工形状特别复杂(曲面叶轮)、精度规定较高零件数控机床是(a)

(A)加工中心(B)数控铳床

(C)数控车床(D)数控线切割机床

(4)闭环控制系统位置检测装置装在(b)

(A)传动丝杠上(B)伺服电动机轴上

(C)数控装置上(D)机床移动部件上

(5)依照控制运动方式不同，数控机床可分为(a)

(A)开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床

(B)点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床

(C)经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床

(D)NC机床和CNC机床

3判断题

(1)普通一台数控机床联动轴数普通会不不大于或等于可控轴数。(X)

(2)数控机床是通过程序来控制。(X)

(3)数控机床只用于金属切削类加工。(X)

(4)数控系统是机床实现自动加工核心，是整个数控机床灵魂所在。(，)

(5)机床本体是数控机床机械构造实体，是用于完毕各种切割加工机械某些。(，)

4简答题

(1)简述数控机床发展趋势。

1、高速度与高精度化

2、多功能化

3、智能化

4、高可靠性

(2)简述数控机床各基本构成某些作用。

1、控制介质：是人与数控机床之间联系中间媒介物质，反映了数控加工中所有信息。

2、数控系统：数控系统是机床实现自动加工核心，是完毕数字信息运算解决和控制计算机。

3、伺服系统：是数控系统和机床本体之间电传动联系环节。

4、反馈装置：其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。

5、机床本体：机床本体是数控机床机械构造实体，是用于完毕各种切割加工机械某些。

6、辅助装置

(3)简要阐明数控机床重要工作过程。

1、依照零件加工图样进行工艺分析，拟定加工方案、工艺参数和位移数据

2、用规定程序代码格式编写零件加工程序单，或用自动编程软件进行工作，直接生成零件

加工程序

3、程序输入和输出

4、将输入到数控单元加工程序进行试运营、刀具途径模仿等

5、通过对机床对的操作，运营程序，完毕零件加工

《数控机床》(第二章)

1填空题

(1)数控机床机械某些普通由主传动系统、进给传动系统、基本支承件、辅助装置构成。

(2)数控机床高速主轴单元类型重要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。

(3)滚珠丝杠螺母副运动具备可逆性，不能自锁，立式使用时应增长制动装置。

(4)为防止系统迅速响应特性变差，在传动系统各个环节，涉及滚珠丝杠、轴承、齿轮、

蜗轮蜗杆、甚至联轴器和键联接都必要采用相应消除间隙办法。

(5)数控机床主轴箱或滑枕等部件，可采用卸荷装置来平衡载荷，以补偿部件引起静

力变形。

(6)数控机床床身采用钢板焊接构造既可以增长静刚度,减小构造质量.又可以增长

构件自身阻尼。

(7)直接驱动回转工作台是伺服驱动电动机与回转工作台集成,它具备减少传动环

节、简化机床构造等长处。

(8)位置控制装置精度直接影响闭环控制数控机床定位精度和加工精度。

(9)在自动换刀过程中常用选刀方式有顺序选刀和任意选刀两种。

(10)在加工中心基本上配备更多(5个以上)托盘，可构成环形回转式托盘库，称为一

柔性制造单元。

2选取题

(1)数控加工中心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，满足某些特殊工艺要

(2)滚珠丝杠预紧目是(c)

(A)增长阻尼比，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

(3)数控机床进给系统采用齿轮传动副时，为了提高传动精度应当有消隙(a)办法。

(A)齿轮轴向间隙(B)齿顶间隙

(C)齿侧间隙(D)齿根间隙

(4)静压导轨与滚动导轨相比，其抗振性(a)。

(A)前者优于后者(B)后者优于前者(C)两者同样

(5)光栅运用(c),使得它能测得比栅距还小位移量。

(A)细分技术(B)数显表

(C)莫尔条纹作用(D)高辨别批示光栅

(6)在采用ATC后，数控加工辅助时间重要用于(b)。

(A)工件安装及调节(B)刀具装夹及调节(C)刀库调节

(7)在下列特点中，(b)不是数控机床主传动系统具备特点。

(A)转速高、功率大(B)变速范畴窄

(C)主轴变换迅速可靠(D)主轴组件耐磨性高

3判断题

(1)数控机床气压装置因空气黏度小，在管路中能量损失小，适于远程传播及控制使用。

(7)

(2)数控铳床立柱采用热对称构造可以减少热变形对加工件精度影响。(M)

(3)滚珠丝杠螺母副作用是将回转运动转换为直线运动。(，)

(4)数控机床主传动系统作用就是产生不同主轴切削速度，以满足不同加工条件规定。

(，)

(5)数控机床传动丝杠反方向间隙是不能补偿。(X)

(6)进给运动是以保证刀具相对位置关系为目。(X)

(7)刀具在刀库中位置是固定不变。(X)

4简答题

(1)数控机床机械构造应具备良好特性，重要涉及哪些方面？

1)高静、动刚度及良好抗振性能；

2)良好热稳定性；

3)高敏捷度；

4)高人性化操作

(2)数控机床主轴变速方式有哪几种？试述其特点及应用场合。

1.带有变速齿轮主传动

特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性规定。应

用：大、中型数控机床采用这种变速方式。

2.通过带传动主传动

特点：电动机自身调速就可以满足规定，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起振动与噪声。

它合用于高速、低转矩特性规定主轴。惯用是三角带和同步齿形带。

应用：这种传动重要应用在转速较高、变速范畴不大机床。

3.用两个电动机分别驱动主轴

特点：这是上述两种方式混合传动，具备上述两种性能。高速时电动机通过皮带轮直接驱动

主轴旋转，低速时，另一种电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转，齿轮起到降速和扩大变

速范畴作用，这样就使恒功率区增大，扩大了变速范畴。克服了低速时转矩不够且电动机功

率不能充分运用问题。但两个电机不能同步工作，也是一种挥霍。

4.由调速电动机直接驱动主传动

特点：调速电机与主轴用联轴器同轴联接，这种方式大大简化了主传动系统构造，有效地提

高了主轴部件刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴精度影响较大。

5.内装式电主轴：即主轴与电机转子合二为一。

特点：长处是主轴部件构造更紧凑，重量轻，惯量小，可提高启动、停止响应特性，并利于

控制振动和噪声。缺陷同样是热变形问题。

(3)试述滚珠丝杠螺母副特点有哪些？它是如何工作？惯用间隙调节办法有哪些？

1、工作原理：在丝杠和螺母上均有半圆弧形螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠螺

旋滚道。螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道两端连接起来构成封闭循环滚道，并在滚

道内装满滚珠。当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。因而迫使螺母(或

丝杠)轴向移动。

2、特点：传动效率高、摩擦损失小；通过预紧可消除间隙，提高传动刚度；但制导致本高,

不能自锁。

3、惯用双螺母丝杠消除间隙办法有：(1)垫片调隙式；(2)齿差调隙式；(3)螺纹调隙式。

(4)自动排屑装置有哪几种类型？各适合于什么场合？

常用排屑装置：

(1)平板链式排屑装置；

(2)刮板式排屑装置；

(3)螺旋式排屑装置。

(5)数控机床工作台有哪些形式？各自特点是什么？

矩形工作台一直线进给运动。

回转工作台一圆周进给运动。

摆动工作台一摆动进给运动。

直接驱动回转工作台一是伺服驱动电动机与回转工作台集成。减少传动环节、简化机床构造

等。

(6)数控机床对自动换刀装置有什么样规定？自动换刀装置有哪些种类？

规定：换刀时间短，刀具重复定位精度高，足够刀具储备量，占地面积小，安全可靠等。

种类：加工中心有转塔式、刀库式、成套更换等方式；数控车床采用回转刀盘，某些采用刀

库形式。

(7)数控机床导轨有什么作用？有哪些类型？各自特点是什么?

作用：对运动部件起支承和导向作用。

1、滑动导轨

长处：具备构造简朴、制造以便、刚度好、抗振性高等。

缺陷：是静摩擦系数大，且动摩擦系数随速度变化而变化，摩擦损失大，低速时易浮现爬行

现象，减少了运动部件定位精度。

当前多数采用贴塑导轨。贴塑导轨长处：贴塑滑动导轨特点是摩擦特性好、耐磨性好、运动

平稳、减振性好、工艺性好。

2、滚动导轨

长处：（1）敏捷度高，运动平稳，低速移动时不易浮现爬行现象；（2）定位精度高；（3）

摩擦阻力小，移动轻便，磨损小，精度保持性好，寿命长。

缺陷：抗振性较差，对防护规定较高，构造复杂，制造比较困难，成本较高。

三种构造形式：1）滚珠导轨；（2）滚柱导轨；（3）滚针导轨。

3、静压导轨

长处：不产生磨损，机械效率高，精度保持性好，摩擦因数小，低速不易产生爬行，抗震性

好。

分类：液体静压导轨和气体静压导轨。

液体静压导轨缺陷：构造复杂，液压装置比较大，且需要专门供油系统。

气体静压导轨缺陷：防尘规定高。

（8）简述数控机床液压和气压装置特点。

1、液压传动装置机构输出力大，机械构造更紧凑、动作平稳可靠，易于调节和噪声较小，

但要配备液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。

2、气压装置装置构造简朴，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频率高，适合于完

毕频繁启动辅助工作，过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。

《数控机床》（第三、四章）

1填空题

(1)数控系统普通由人机界面、数字控制以及逻辑_控制这三个互相依存功能部件构成。

(2)插补算法分为基准脉冲插补和数据采样插补两大类。

(3)脉冲当量是数控机床数控轴位移量最小设定单位。

(4)惯用伺服电机有步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机o

(5)复合加工中心除用各种刀具进行切削外,还可使用激光头进行打孔、清角，用磨

头磨削内孔，用智能化在线测量装置检测、仿型等。

(6)普通需要对工件各种侧面进行加工，则主轴应布局成卧式。

(7)加工中心与数控铳床、数控镇床等机床重要区别是它设立有刀库，并能自动选用

和更换。

(8)并联机床实际是一种空间连杆机构。

(9)依照电极丝运营速度，电火花线切割机床普通分为高速走丝电火花线切割和低速走

丝电火花线切割两大类。

2选取题

(1)下列功能中，(d)是数控系统当前普通所不具备。

(A)控制功能(B)进给功能

(C)插补功能(D)刀具刃磨功能

(2)(a)是数控系统核心，它是一台数控系统控制品质体现。

(A)数控装置(B)可编程控制器

(C)I/。板(D)数控软件

(3)脉冲当量取值越小，插补精度(a)。

(A)越高(B)越低(C)与其无关(C)不受影响

(4)车削中心是以(a)为主体，并配备有刀库、换刀装置、分度装置、铳削动力头和机

械手等，以实现多工序复合加工机床。在工件一次装夹后，它可完毕回转类零件车、铳、钻、

钱、攻螺纹等各种加工工序。

(A)全功能数控车床(B)卧式加工中心

(C)镣铳加工中心(D)经济型数控车床

(5)立式数控铳床主轴轴线(b)于水平面，是数控铳床中最常用一种布局形式，应用范

畴最广泛，其中以三轴联动铳床居多。

(A)平行(B)垂直(C)倾斜

(6)D6125表达是一种(c)。

(A)数控铳床(B)数控车床(C)电火花成形加工机床(D)数控线切割机床

(7)电火花加工局限性(d)。

(A)电火花加工属不接触加工(B)易于实现加工过程自动化

(C)加工过程中没有宏观切削力(D)只能用于加工金属等导电材料

(8)采用经济型数控系统机床不具备特点是(b)o

(A)采用步进电机伺服系统(B)必要采用闭环控制系统

(C)只配备必要数控系统(D)CPU可采用单片机

⑼APC代表是(d)。

(A)自动换刀系统(B)自适应控制系统

(C)自动排屑系统(D)自动托盘互换系统

3判断题

(1)中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板构造。(V)

(2)五面加工中心具备立式和卧式加工中心功能，通过回转工作台旋转和主轴头旋转，能

在工件一次装夹后，完毕除安装面以外所有五个面加工。(，)

(3)数控铳床采用T形床身布局最明显长处是精度高。(X)

(4)立卧两用式数控铳床主轴轴线方向可以变换。(，)

(5)加工中心可以进行多工序自动加工。(V)

(6)数控车床都具备C轴控制功能。(X)

(7)运动分派与部件布局是数控铳床总布局中心问题。(/)

4简答题

（1）简述数控系统重要功能。

CNC系统重要功能：

1）控制功能

2）准备功能和辅助功能

3）点位与持续移动功能

4）插补功能

5）固定循环加工功能

6）进给功能

7）主轴速度控制功能

8）刀具管理功能

9）补偿功能

10）人机对话功能

11）程序编制功能

12）输入、输出和通信功能

13）自诊断功能

（2）数控机床用PLC有哪些类型？各自特点是什么？

数控机床用PLC可分为两类：内装型和独立型。

内装型：CNC装置带有PLC功能。

独立型：独立于CNC装置，具备完备硬件和软件功能，可以独立完毕规定控制任务装

置。

（3）简述数控机床对伺服系统规定。

1、可逆运营

2、速度范畴宽

3、具备足够传动刚性和高速度稳定性

4、迅速响应并无超调

5、高精度

6、低速大转矩

(4)如何选取主轴电机？

1、主轴电机特性

当主轴转速不大于额定转速时，主轴工作在恒转矩区；当主轴转速大额定转速时，主轴

工作在恒功率区。

2、主轴工作点

数控机床设计阶段，必要明确主轴输出功率和调速范畴等技术指标。否则顾客在切削时

也许浮现由于主轴输出功率不够导致主轴“闷车”。

3、过载能力

主轴电机同样具备很强过载能力。

4、轴端受力

主轴电机对于不同速度下作用在其轴端悬臂力有明确规定。

5、保证主轴总成动平衡

6、惯量要匹配

(5)简述数控车床构成。

数控车床机械构造由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等某些构成

(6)简述数控铳床功能特点。

常具备如下功能：

(1)点位控制功能。

(2)持续轮廓控制功能。

(3)刀具半径自动补偿功能。

(4)刀具长度自动补偿功能。。

(5)镜像加工功能。

(6)固定循环功能。

(7)特殊功能。

(7)数控铳床按机床主轴布置形式可分为哪几类？各合用于哪些加工场合？

按机床主轴布置形式及机床布局特点分为：立式、卧式和立卧两用式三种。

1)立式数控铳床

特点：主轴轴线垂直于水平面。是数控铳床中最常用一种布局形式，应用范畴最广泛，其中

以三轴联动铳床居多。

应用：重要用于水平面内型面加工，增长数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。

2)卧式数控铳床

特点：主轴线平行于水平面。

应用：重要用于垂直平面内各种上型面加工，配备万能数控转盘后，还可以对工件侧面上持

续回转轮廓进行加工，并能在一次安装后加工箱体零件四个表面。普通采用增长数控转盘来

实现四轴或五轴加工。

3)立卧两用式数控铳床。

特点：立卧两用式数控铳床主轴轴线方向可以变换，既可以进行立式加工，又可以进行卧式

加工，使用范畴更大，功能更强。

应用：若采用数控万能主轴(主轴头可以任意转换方向)，就可以加工出与水平面成各种上

角度工件表面；若采用数控回转工作台，还能对工件实现除定位面外五面加工。

(8)判断数控铳床布局方案优劣评价指标有哪些？数控铳床T形床身布局长处是什么？

数控铳床布局应能兼顾铳床有良好精度、刚度、抗振性和热稳定性等构造性能。

T形床身布局长处：刚性好

(9)简述电火花加工原理。

电火花加工原理：基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时电蚀现象来蚀除多余

金属，以达到对零件尺寸、形状及表面质量预定加工规定。

(10)简述加工中心基本构成。

加工中心构成:

(1)基本部件

(2)主轴部件

(3)数控系统

(4)自动换刀系统(ATC)

(5)辅助系统

(6)自动托盘互换系统(APC)

(11)简述经济型数控车床特点。

普通是在普通车床基本上进行改进设计，并采用步进电动机驱动开环伺服系统。其控制某些

采用单板机、单片机或档次比较低数控系统来实现。此类车床构造简朴，价格低廉。但无刀

尖圆弧半径自动补偿和恒线速度切削等功能。

(12)简述数控线切割机床工作原理。

电火花线切割加工基本原理：运用移动细金属丝(铜丝或钳丝)作为工具电极(接高频脉冲电源

负极)，对工件(接高频脉冲电源正极)进行脉冲火花放电、切割成形。

(13)数控线切割机床工作液有什么作用？

冷却电极丝和工件，排除电蚀产物等，保证火花放电持续进行。

《数控机床》(第五、六章)

1填空题

(1)数控机床精度检查普通涉及几何精度、定位精度、切削精度检查。

(2)机床切削精度检查是综合反映机床核心零部件经组装后综合几何形状误差。

(3)三坐标测量机精度与速度重要取决于机械构造、控制系统和削头，功能则重要

取决于软件和测件，操作以便性也与软件密切有关。

(4)在线加工通讯方式大多采用RS232接口。

(5)在数控生产技术管理中，除对操作、刀具、维修人员管理外，还应加强对编程管

理。

(6)通过维护和保养,可以避免或减少数控机床故障，或者提早发现潜在故障，并

及时采用防范办法。

(7)有报警故障可分为硬件故障、编程故障和操作故障。

(8)离线诊断是数控机床浮现故障时,数控系统停止运营系统程序停机诊断。

2选取题

(1)机床切削精度检查实质上是对机床(c)在切削加工条件下一项综合检查。

(A)几何精度(B)几何精度和定位精度(C)定位精度

(2)数控机床切削精度检查(c),对机床几何精度和定位精度一项综合检查。

(A)又称静态精度检查，是在切削加工条件下

(B)又称动态精度检查，是在空载条件下

(C)又称动态精度检查，是在切削加工条件下

(D)又称静态精度检查，是在空载条件下

(3)在数控机床验收中，如下检测属于机床几何精度检查是(d)

(A)回转原点返回精度(B)箱体调头镇孔同轴度

(C)联接器紧固检查(D)主轴轴向跳动

(4)影响数控机床加工精度因素诸多，要提高加工工件质量，有诸多办法，但(a)不能

提高加工精度。

(A)将绝对编程改为增量编程(B)对的选取刀具类型

(C)减少对刀误差(D)消除丝杠副传动间隙

3判断题

(1)依照实测定位精度数值，可以判断出机床自动加工过程中能达到最佳工件加工精度。

(V)

(2)用数控机床加工时，切削速度越高加工成本越低。(X)

(3)数控机床使用和维护，在数控机床生命周期中起着至关重要作用，同步也对数控机床

使用寿命产生重要影响。(力)

(4)通过计算机辅助编程办法可以改进编程效果，因此，所有零件加工程序都应当使用自

动编程。(X)

4简答题

(1)以卧式加工中心为例，要对其几何精度进行检查，应检查哪些项目？

以卧式加工中心为例，要对下列几何精度进行检查：

1)X、Y、Z坐标轴互相垂直度；

2)工作台面平行度；