数控技术复习题

数控技术复习题《数控技术》复习题作业题目必须独立完成！第一章数控技术概论一、填空题1.将程序载体上的数控代码变成相应电脉冲信号的装置称为________。2.开环数控系统的驱动电动机常采用________。3.数控机床按工艺用途的不同，可分为________、________、________和________。4.数控机床按有无位置检测装置，可分为________和________数控机床。位置检测元件安装在最终移动部件上的数控机床是________控制。位置检测元件安装在电动机轴上的数控机床是________控制。5.CNC是的简称，FMS是的简称。MDI是的简称。CIMS是简称。6.闭环(或半闭环)系统与开环系统的最主要的区别是前者带有________检测装置。闭环和半闭环系统的主要区别是位置检测元件________不同。7.数控机床由__________、__________、__________和__________等部分组成。8.每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫______________。9.数控机床常用的伺服电动机有__________、__________和__________。10.数控机床按控制方式分类可分为__________、__________和__________。二、判断题1.数控机床的联动轴数与控制轴数是不同的概念，联动轴数一般多于控制轴数。()2.数控机床特别适用于精度要求高、形状复杂零件的大批量生产。()3.数控技术一般只能应用于机床的轨迹控制，不能应用于其他机械设备的运动轨迹控制和逻辑控制。()4.开环数控机床数控装置发出的指令流是单向的，所以系统稳定性不好、精度不高。()三、单选题1.零件程序是数控机床自动加工零件的________。A.输入介质B.存储载体C.加工指令2.在数控机床中，________等功能一般是由PLC完成的。A.位置控制B.选刀、换刀C.插补3.开环数控系统的驱动电动机应采用________。A.步进电动机B.交流电动机C.直流伺服电动机4.闭环数控系统比开环及半闭环系统________。A.稳定性好B.精度高C.维修方便5.世界上第一台NC铣床于________年在美国研制成功。A.1948B.1952C.19586.点位和轮廓控制数控机床是按________的不同分类的。A.系统功能B.伺服系统类型C.机床运动的控制方式7.数控机床较适用于________零件的加工。A.简单几何形状B.复杂型面C.大批量8.DNC系统是指()A.适应控制系统B.群控系统C.柔性制造系统D.计算机数控系统9.CNC系统是指()A.适应控制系统B.群控系统C.柔性制造系统D.计算机数控系统10.脉冲当量是（）。A.每个脉冲信号使伺服电动机转过的角度B.每个脉冲信号使传动丝杠转过的角度C.数控装置输出脉冲数量D.每个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量11.加工平面任意直线应采用（）。A.点位控制数控机床B.点位直线控制数控机床C.轮廓控制数控机床D.闭环控制数控机床12.闭环控制数控机床（）。A.是伺服电动机与传动丝杠之间采用齿轮减速连接的数控机床B.采用直流伺服电动机并在转子轴上装有角位移检测装置C.采用步进电动机并有检测位置的反馈装置D.采用交、直流伺服电动机并有检测工作台位移的反馈装置13.闭环控制系统的位置检测装置装在（）。A.传动丝杠上B.伺服电动机轴上C.机床移动部件上D.数控装置中四、名词解释数字控制、数控机床、二轴半联动、点位控制系统、轮廓控制系统、FMS、CIMS、脉冲当量五、简答题1.NC机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系，并简述各部分的基本功能。2．试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？3.简述数控机床加工的特点，并说明数控机床适用于加工哪些类型的零件。第二章数控加工编程技术一、填空题1．目前广泛采用的程序段格式是。2．.在数控机床编程中，通常将在多处完全重复出现的连续程序段单独抽出来，按规定的格式做成一个程序块，该程序块称为________________。使用时可以由_______多次重复调用。3．数控机床的标准坐标系采用_____________________，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。4．确定数控机床坐标轴时规定，传递动力的主轴为_______坐标轴，使工件和刀具之间距离_______方向为正方向。5．在数控铣床上加工整圆时，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；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的_______退出。5．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。6．直线插补指令G01的特点是刀具以______________方式由某坐标点移动到另一坐标点，由指令F设定______________。8．圆弧插补程序段中必须包含圆弧的_______和_________________的坐标值或圆弧的________，同时应包含圆弧插补所在的平面。9．程序段G04X0.5的含义是___________。11．G41和G42是半径补偿指令。刀具加工工件时，若沿着刀具前进方向观察，刀具偏移在工件轮廓的_______，则选用G4l；刀具偏移在工件轮廓的_______，则选用G42。12．执行辅助功能M30和M02时，使_______、_______、_______全都停止运行。不同点是执行M30后，。13．数控车床编程时，绝对值编程采用坐标地址_______，增量值编程采用坐标地址______。14．在车床上粗车棒料毛坯时，采用循环指令_______；车削铸、锻毛坯表面时，采用循环指令_______。15．车刀刀具补偿包含刀具______________和______________。16．用直线拟合已知非圆曲线方程式时，常采用的数学处理方法是_____________、______________、______________。17.数控程序编制方法可分为和两种。18.________坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系，其原点称为________。19.一个完整的数控加工程序由________、________和________三部分组成。20.________坐标系是编程人员为编程方便，在工件、工装夹具或其他地方选定某一个已知点为原点，建立的一个编程坐标系。21.当用直线段或圆弧段近似非圆二维轮廓曲线时，离散点(节点)的数目主要取决于曲线的________、逼近线段的________及允许的________。22.对立铣刀、端铣刀而言，刀位点是指它们的________________。23.对刀的目的是确定________坐标系原点与________坐标系原点的相对位置。24.辅助功能M主要用于控制零件程序的________，以及机床各种辅助功能的________。25.对于由直线和圆弧组成的平面轮廓，在编程时需计算直线与圆弧的切点和交点，这些切点和交点称为________________。26.对于非圆曲线轮廓，必须用微小直线或圆弧段去逼近它，逼近时这些直线和圆弧段与轮廓曲线的交点或切点称为________________。27.在数控机床编程中，进给速度指令是以字母________开头的。主轴转速指令是以字母_______开头的。刀具号指令是以字母_______开头的。28.在XOZ平面内进行加工时，坐标平面选择指令应为_____________。29.刀具相对于工件从当前的定位点快速移到本段终点，且无需指定进给速度的G指令是________________。30.刀具相对于工件以联动的方式插补加工出任一斜率直线的G指令是________，该指令给定进给速度。二、判断题1.机床零点与机床参考点是数控机床上同一点的不同说法。()2..零件程序的首件试切是通过在数控机床上加工实际零件来检查程序的正确性和合理性。试切法不仅可查出程序的正确性，还可检查加工精度是否符合要求。()3.数控机床启动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机床坐标系。()4.程序的校验用于检查零件程序的正确性、合理性及加工精度。()5.在加工过程中工件坐标系是静态的，即工件坐标系一旦建立或选定便一直有效，不得更改。()6.在非圆曲线离散逼近中所用的等间距直线逼近法、等弦长直线逼近法和等误差直线逼近法中，等弦长直线逼近法生成的零件程序最短。()7.在切入加工时，要安排刀具沿直线或切向进入，在加工完毕后，要安排一段沿直线或切向方向的退刀距离，这样可以避免径向切入、切出时，由于进给方向改变、速度减慢而造成的零件表面加工质量的降低，以及在取消刀补时，刀具与工件相撞而造成工件或刀具的报废。()8.当用直线段或圆弧段逼近非圆曲线时，逼近节点的数目主要取决于逼近线段的形状，而与曲线的特性无关。()9.零件程序是按程序段号的顺序执行的，而与程序段的输入顺序无关。()10.在执行G00指令时，联动直线轴的合成轨迹一定是直线。()三、单选题1.数控机床回参考点操作的作用是()。A.建立机床坐标系B.消除由于漂移、变形等造成的误差C.获得编程零点2.对于同一非圆曲线，()给出的离散直线段最少。A.等间距直线逼近法B.等弦长直线逼近法C.等误差直线逼近法3.刀位点是()上的点。A.刀具B.工件C.夹具4.零件程序是按()的顺序执行的。A.程序段号由小到大B.程序段号由大到小C.程序段的输入先后5.辅助功能由地址字M和其后两位数字组成，主要用于()。A.控制零件程序的走向B.控制机床各种辅助功能的开关动作C.控制机床主轴的转速6.在G00指令机床运动过程中()。A.允许加工B.不允许加工C.由用户指定能否加工7.按ISO标准，Z坐标为()。A.平行于主轴轴线的坐标B.平行于工件装夹面的方向C.制造厂规定的方向9.Z坐标的正方向是指，假定工件不动，()。A.使工件尺寸增大的方向B.刀具远离工件的方向C.刀具趋近工件的方向10.相对坐标中程序段的终点坐标是相对于()计量的。A.本程序段起点B.工件原点C.机床原点11.在确定数控机床的坐标系时，X、Y、Z坐标轴确定的先后顺序为()。A.X→Y→ZB.Y→Z→XC.Z→X→Y12.快速定位指令G00的移动速度由()。A.S指令指定B.F指令指定C.由数控系统预先设定的系统参数(最高快速速度)确定13.在直线进给时，F指令所指定的速度是()。A.位移量较大的进给轴的进给速度B.各进给轴合成的进给速度C.位移量较小的进给轴的进给速度14.刀具长度补偿指令的功能是使()。A.刀具中心在工件轮廓的法向上补偿一个长度补偿值B.刀具中心在工件轮廓的切向上补偿一个长度补偿值C.刀具在进给方向上补偿一个长度补偿值D.刀具在刀具长度方向上补偿一个长度补偿值15．程序编制中首件试切的作用是()。A.检验零件图样的正确性B.检验零件工艺方案的正确性C.检验程序的正确性，并检查是否满足加工精度要求D.检验刀具相对工件运动轨迹的正确性16.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用()的原则编写程序。A.刀具固定不动，工件移动B.铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动C.分析机床运动关系后再根据实际情况D.工件固定不动，刀具移动17.圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径R编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当()时，用-R表示圆弧半径。A.圆弧小于或等于180°B.圆弧大于或等于180°C.圆弧小于180°D.圆弧大于180°18．如果圆弧是一个封闭整圆，要求由A(20，O)点逆时针圆弧插补并返回A点，其程序段格式为()。A.G9lG03X20.OYOI-20.OJOFl00；B.G90G03X20.OYOI-20.OJOFl00；C.G91G03X20.OYOR-20.OFl00；D.G90G03X20.OYOR-20.OF100；19．辅助功能M03代码表示()。A.程序停止B.冷却液开C.主轴停止D.主轴顺时转动20．采用()对非圆曲线进行拟合处理时，可使每段的拟合误差都相等。A.等间距法B.等误差法C.等步长法D.列表曲线处理四、名词解释模态/续效指令、刀位点、基点、节点、车削混合编程、刀具半径补偿功能六、编程题1.编制如图所示的零件加工程序。图中的孔都已加工完成,本工序为精加工外轮廓。要求：（1）安全高度为50mm；（2）工件厚度为8mm，程序原点建立在工件上表面；（3）铣刀直径为10mm；（4）进给速度为120mm/min,主轴转速为820r/min；（5）在XOY平面内选取合适的起刀点,加工完成后刀具回到起刀点，进/退刀采用直线切入/切出方式。2．使用T01、T02、T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工，编程时选T0l刀具为标准刀具长度，试写出用G43或G44令对T02、T03号刀具向下快速移动100mm时，进行长度补偿的程序段，并说明存储器中的补偿值是多少，刀具实际位移是多少?(提示：用增量坐标编程)3．在数控车床上精车如图所示的杯形零件，采用2号精车刀，精车端面及外轮廓，其中，φ32外圆柱面不加工，用于装夹。自行设置加工参数。4．在FANUC数控车床上加工如下图所示的零件，毛坯为φ44mm、长84mm的圆棒料。要求编写粗、精车加工程序，并予以对应的程序说明（其中φ44外圆不加工）。已知：（1）所用刀具：粗车为1号外圆粗车刀，精车为2号外圆精车刀；（2）切削深度=3mm,退刀量=0.4mm,X、Z方向精加工余量分别为1mm（双边余量）、0.5mm；（3）编程原点设在工件右端面与回转轴线的交点处；（4）粗车时主轴转速为540r/min，进给速度0.3mm/r；精车时主轴转速为680r/min，进给速度0.2mm/r。第三章计算机数控系统的控制原理一、填空题1．数控机床常采用______________实现机床逻辑顺序动作控制。2.当用逐点比较法插补第Ⅰ象限直线时，若Fi≥0,应沿方向前进一步，此时，新的偏差判别式应为Fi+1=;若Fi<0，应沿方向前进一步,此时，新的偏差判别式应为Fi+1=。3.逐点比较法插补每计算一步都有四个步骤,即偏差判别、_______、_______和_______。4.当用逐点比较法从原点出发插补第Ⅱ象限直线时,若偏差判别式Fi≥0，则应向_______方向走一步；若Fi<0，则应向_______方向走一步。5.有意识地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。6.在刀补中建立程序段，刀具的动作指令只能用_______或_______。7.当用逐点比较法插补直线时,若插补点正好在直线上,则此时偏差判别式的值为______________。8.在数控机床中常用的插补方法有和数字增量插补两类。9.CNC装置能根据编程零件轮廓和预先给定的刀具偏置值,自动实时生成刀具中心轨迹的功能称为______________。10.根据两个要进行刀补的编程轨迹在转接处工件非加工侧所形成的角度的不同,可分为3种刀补转接类型_______、_______和_______。11.CNC系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_________电机作为驱动元件的数控系统。12.CNC装置是数控系统的核心部分,它由_________和_________两大部分共同构成,_________是CNC装置的物质基础,_________是CNC装置的灵魂。二、判断题1.B刀补仅根据本程序段的编程轮廓尺寸进行刀具半径补偿，因而编程简单。()2.C刀补需要根据相邻程序段之间的转接情况，计算本段刀具中心轨迹。()3.如果两个要进行刀补的编程轨迹在转接处工件内侧(非加工侧)所形成的角度π≤α<2π,则为伸长型刀补转接类型。()4.经过刀具半径补偿后,刀补轨迹的数量与编程轨迹的数量相等,但刀补轨迹的长度与编程轨迹的长度一般不相等。()5.在刀补中取消程序段,动作指令可以用G02或G03,也可以用G00或G01。()6.刀补建立过程中不能进行零件加工,刀补取消过程中能进行零件加工。()8.在刀补建立过程中,刀具中心轨迹与编程轨迹始终偏离一个刀具半径的距离。()9.由于铣刀的长度总是存在的,所以铣削加工时,都需要进行刀具长度补偿。()10.数字积分法插补XOY平面圆弧时,X累加器和Y累加器的初值不一定相等,X寄存器和Y寄存器的值均恒定不变。()11.开环位置控制中,机床运动部件的速度与插补输出脉冲的频率成正比,而与脉冲当量无关。()三、选择题1．欲加工第一象限的斜线(起始点在坐标原点)，用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在（）A.坐标原点B.斜线上方C.斜线下方D.斜线上2.采用刀具半径补偿功能加工零件的外轮廓,应采用（）。A.左刀补B.右刀补C.根据走刀方向确定刀补方向D.根据加工平面确定刀补方向4.用逐点比较法插补第Ⅲ象限逆圆时,若Fi>0,刀具应沿（）方向进给一步。A.+YB.-YC.+XD.-X5.数控系统软件是根据（）编写的程序。A.被加工零件的形状,由用户B.NC机床的加工要求,由用户C.NC机床的加工要求,由系统制造商D.被加工零件的形状,由系统制造商6.逐点比较法逼近直线或圆弧时,其逼近误差（）。A.不大于一个脉冲当量B.与进给速度有关C.与切削速度有关D.与插补周期有关四、名词解释插补原理、刀具半径补偿功能五、简答题1.简述刀具半径补偿的概念及其主要作用。六、应用题1．直线的起点坐标在原点O(0，0)，终点坐标E(4，3)。试用逐点比较法对直线进行插补，并画出插补轨迹。2．采用逐点比较法插补第二象限的直线，应如何进行插补运算？3．设要加工圆弧AB，圆心在原点，起点A的坐标为(6，-8)，终点B的坐标位(10，0)，试用逐点比较法进行圆弧插补，并画出插补轨迹。4.设要加工圆弧AB,起点为A(0,-4),终点为B(-4,0),试写出逐点比较法插补运算过程,并且画出插补运动轨迹图。第四章数控机床的驱动与位置检测装置一、填空题1.在CNC系统中,进给伺服系统是位置随动系统,需要同时对机床执行部件的________和________进行精确控制。2.光栅传感器是由_________、_________和_________等几部分构成。3.位置检测传感器按其输出信号的类型又可分为______和________两类。数控机床伺服系统中常用的位置检测传感器有_________、_________、_________、_________、_________和_________等4.光栅按不同的制造方法有___________和___________两种。数控机床中常用___________做位置传感器。5.循环码的特点是。将二进制数码1011转换为循环码是___________。6.感应同步器是一种______式的高精度位移检测元件。它有___________和___________两种。7.感应同步器的工作方式有___________和___________两种。8.已知感应同步器的节距为2mm，采用鉴相法工作时，相角为30，这时滑尺相对于定尺的位移为____________。9.磁栅传感器由___________、_______________和__________三部分组成。10.当采用磁栅做位置传感器进行位移检测时，由于磁栅使用的磁头是__________，所以它在低速甚至静止时仍能进行位置检测。11.若步进电动机定子绕组为m相,转子齿数为z,通电方式系数为k,则其步距角α=________。12.交流伺服电动机常采用___________调速。13.步进电动机的输出转矩随着输入频率的增高而________。14.步进电动机的结构同其他电动机一样,由________和________组成。它的角位移严格与其输入脉冲的________成正比。15.空载时,步进电动机由静止突然启动,并不失步地进入稳速运行,所允许的启动频率的最高值称为________________。16.位置测量装置是系统的重要组成部分,其主要作用是________________________。17.若位置检测装置的输出量是电脉冲,则该装置是________________测量装置。18.在光栅测量中,通常用一长一短两块光栅尺配套使用,其中长的一块称为________光栅,随运动部件移动,要求与行程等长,短的一块称为________光栅,固定在机床相应部件上。19.测量装置的分辨率是指测量装置能检测的________________。20.在光栅测量中,为了确定光栅移动的方向,至少要通过________个光敏元件(即开相应数量的窗口)来观察莫尔条纹的变化。每相邻两个光敏元件相距莫尔条纹节距。21.在直线感应同步器的定尺和滑尺中,绕组连续分布的是________________。22.根据对滑尺绕组供电形式的不同,感应同步器测量系统可分为________________和________________两种。23.直线感应同步器在工作时,滑尺相对定尺移动一个节距,定尺绕组的感应输出电压变化________________。24.脉冲编码器输出脉冲的____________与角位移成正比,输出脉冲的___________与角速度成正比。25.在光栅中,标尺和指示光栅的栅距均为P,当两光栅间有一微小倾斜角θ时,则莫尔条纹的节距W与P、θ的关系是________________________。26.在按输出信号的形式分类时,感应同步器属于______________测量装置。27.感应同步器滑尺上的两绕组在空间上相距________节距。28.在光栅中,每当标尺光栅移动一个________,莫尔条纹正好移动一个________。29.感应同步器按其结构形式不同可分为________________和________________两种。30.n位二进制接触式码盘所能分辨的角度(即分辨率)为。31.为了使磁栅在低速运动和静止时也能进行位置检测,必须采用________响应型磁头。32.在磁栅测量装置中,常采用多间隙磁头进行检测,磁头间的间隙为磁化信号的________节距。33.旋转变压器的激磁电压接到绕组上。若按输出信号的类型来分,旋转变压器属________________测量装置。34.感应同步器是利用________________________原理,将位移或转角变为电信号的。35.在鉴相型系统中,供给感应同步器滑尺正、余弦绕组的激磁信号________和相同,相位相差________的交流电压;在鉴幅型系统中,供给滑尺正、余弦绕组的激磁信号________和相同。36.直流进给伺服电动机常用的调速方法________________。37.旋转变压器由________________和________________组成。38.若在旋转变压器的定子绕组中施加u1=umsinωt的激磁电压,当转子转到绕组磁轴和定子绕组磁轴垂直时,转子绕组感应电压u2=________________;当转子绕组的磁轴自此垂直位置转过一定角度θ时,则转子绕组感应电压为________________。39.按激磁信号的形式不同,旋转变压器的测量系统可分为________和________两种。40.磁栅测量装置是由________________、________________和测量线路组成的。按输出信号的形式分类,磁栅属________测量装置。根据检测方法的不同,磁栅检测系统可分为_______________和________________两种。41.数控机床进给驱动电机主要有___________、___________、和___________三种类型。主轴驱动电机主要有___________、___________两种类型。42.对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做___________，电机的总角位移和成正比，而电机的转速则与成正比。43.步进电机的步距角计算公式为___________，步距角越小，意味着它所能达到的位置精度越______。44．如果三相步进电动机的三相分别是A、B和C，则按照A→B→C→A……相序通电称_______通电方式；按照A→AB→B→B