数控机床考试题及答案.docx
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数控机床考试题及答案
A
1、闭环数控系统主要用于
a.普通机床；b.高精度机床；c.旧机床改造。
2、NC与CNC最大区别是
a.NC用于点位控制，CNC用于轮廓控制；b.NC为开环数控系统，CNC为闭环数控系统；c.NC以硬件逻辑为核心构成，CNC以计算机为核心构成。
3、对箱体类零件之平面进行数控加工，宜采用
a.车削、镗削；b.铣削；c.钻削。
４、数控系统因仅有直线圆弧插补功能，所以
a.只能加工直线及圆弧轮廓零件；b.可以直接加工任何轮廓零件；c.经数学处理后，可以加工任何曲线轮廓零件。
５、数控加工工件坐标系的原点
a.由用户选定；b.厂家确定，用户可以改变；c.厂家确定，用户不能改变。
6、数控车削加工编程
a.只能用增量坐标系统；b.只能用绝对坐标系统；c.可以用增量坐标系统或绝对坐标系统以及二者的混合编程。
7、PLC在数控机床中主要用于
a.开关量的顺序控制；b.进给系统的伺服控制；c.主轴的伺服控制
8、数据采样插补主要用于
a.步进电机伺服系统；b.直流及交流电机伺服系统；c.自动编程系统。
9、步进电机伺服系统的速度控制主要通过
a.步进电机接受的脉冲数目；b.环形分配器；c.脉冲频率。
10、直线感应同步器主要用于测量
a.角位移；b.线位移；c.两者均可以。
1、步进电机组成的开环数控系统主要用于
a.重型机床；b.高精度机床；c.旧机床改造。
2、数控机床最适宜的加工批量是
a.单件生产；b.大批大量生产；c.中小批量生产。
3、对内外旋转表面类零件进行数控加工，宜采用
b.车削、镗削；b.铣削；c.刨削。
４、数控系统最为普通的插补功能是
a.渐开线插补；b.椭圆插补；c.直线及圆弧插补。
５、数控机床坐标系的原点（也称机械原点、机械零点）
a.由用户选定；b.厂家确定，用户可以改变；c.厂家确定，用户不能改变。
6、对不同厂家生产的数控系统，其加工编程指令系统
b.都是一样的；b.大同小异；c.完全不同。
7、CNC系统控制的联动轴数越多，
b.控制越容易；b.控制越复杂；c.与控制难易程度无关。
8、脉冲增量插补主要用于
b.步进电机伺服系统；b.直流电机伺服系统；c.交流电机伺服系统。
9、步进电机的转动方向控制主要通过
a.电枢电阻；b.环形分配器；c.供电脉冲频率。
10、旋转变压器主要用于测量a.角位移；b.线位移；c.两者均可以。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
答案
B
C
B
C
A
C
A
B
C
B
二、[教师答题时间:
10分钟]问答题（每题10分共20分）
1.经济型数控机床由那几个部分组成？
简述各部分的功能与原理。
经济型开环数控系统的组成如下图：
数控装置驱动器步进电机机床工作台
其工作原理为为：
指令脉冲由数控系统根据加工程序发出，并由环分器输入驱动器，经放大后送入步进电机，按规定的速度、方向、角度旋转，而后经齿轮、丝杆螺母变转动为直线运动，推动机床工作台或刀架运动，实现零件加工。
评分标准：
4大组成部分每项得5.分；工作原理回答正确得5分。
2.按伺服电机不同，常用的数控伺服驱动系统有那几类？
各类有何优缺点？
常用的数控伺服驱动系统有三类：
1）步进电机伺服驱动系统：
结构简单、价廉、只能实现开环控制，精度不高，功率也不大。
2）直流电机伺服驱动系统：
可实现闭环及半闭环控制，精度高，功率大，速度也比步进电机高，有良好的动、静态性能。
相对于交流电机，具有良好的调速特性，但结构复杂，价格较贵。
3）交流电机伺服驱动系统：
具有直流电机伺服驱动系统的优点，而且容量更大，速度也更高，价格也较低。
因为没有电刷，维修比直流电机伺服驱动系统方便。
评分标准：
三种类型，每种类型得3.3分。
其中名称得1.5分，优缺点得1.8分。
三、[教师答题时间：
10分钟]计算题：
（每题10分，共20分）
在第一象限内，用逐点比较法进行直线插补时，根据什么原则判断进给方向？
有一直线，起点坐标A（0,0）,终点坐标（5,8）。
试绘出插补轨迹图。
主要依据原则为动点相对于直线的位置：
1）当动点在直线上方时，向+X方向移动；2）当动点在直线下方时，向+Y方向移动；3）当动点在直线上时，向+X方向移动。
插补轨迹图如下：
Y
X
椭圆曲线如何实现数控加工？
有一椭圆，其方程为：
x2/82+y2/42=1.现要顺时针加工第一象限内之曲线段，起点为A（0,4），终点为E（8,0）。
试按等间距法求出该段上节点坐标（X轴上的间距为△x=2）
一般的数控系统无非圆曲线插补功能，不能加工。
只得以直线或圆弧去离散曲线，而后按直线或圆弧插补加工。
离散后的节点求法如下，将X轴按等间距为2划分，得节点的X坐标：
x1=2;x2=4;x3=6;x4=8
代入公式：
y=4√1-x2/82得节点的Y坐标：
y1=3.873;y2=3.464;y3=2.646;y4=0
评分标准：
非圆曲线加工方法回答正确得5分，节点坐标计算正确得5分。
四、[教师答题时间：
30分钟]编程题：
（每题15分共30分）[考核类型：
一般综合类]
用绝对编程方法，顺时针加工，编出图示钢质零件（厚度10mm）铣削数控加工程序（考虑刀补，自选切削用量、刀具类型、刀具材料及半径。
）
选择高速钢立铣刀，直径6mm,坐标原点在零件底平面。
N01T1;N50X14;Y5;
N05G92G17G90X-10Y-10Z20;N60G03X11Y2R3;
N06G01Z0F100S1200M03;N70G01X4Y2;
N10G41X4Y-10D01;N80G40X-10Y-10;
N20X4Y8;N90G00Z20M30;
N30X8Y12;
N40X14Y12;
12条指令，每条正确约得1.2分
2．棒类钢质零件如图所示，C1表示1×45度的倒角，试编写精加工程序，其中φ58柱面不加工。
（假定刀尖圆角半径为零，不考虑刀补。
自选切削用量，标出工件坐标系）
c1
N1T1
N2G50X80Z200
N3S800M04
N4G00X0Z2
N5G01X0Z0F0.1
N7X33Z0
N9X35Z－1
N10Z－40
N11X38
N12X40Z－41
N13Z－-90
N14X50Z－98.66
N15Z－140
N16X54
N17X56Z－141
N18Z－242
N19X58
N20G00X80
N21Z200
N22M05
N23M30
评分标准：
20条指令，每条编写正确约得0.7分。
B一、[教师答题时间：
10分钟]选择题。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
得分
答案
C
C
A
C
C
B
B
A
B
A
二、[教师答题时间:
10分钟]问答题（每题10分共20分）
二、问答题（每题10分，共20分）
1.简述机床开环、闭环数控系统的组成特点及其优缺点。
1）开环数控系统无反馈、无位置检测及速度检测装置，常用步进电机组成此系统。
其优点是控制简单、价廉。
缺点是控制精度及速度不高、容量也不大。
2）闭环数控系统有反馈、有位置检测及速度检测装置，常用直流或交流伺服电机组成此系统。
其优点是控制精度及速度都高、容量也较大。
其缺点是控制复杂、不稳定，价格也较贵。
3）评分标准：
组成特点及其优缺点每项得5.分。
2.简述三类数控伺服驱动系统实现速度控制的方法。
常用的数控伺服驱动系统速度控制方法如下
4）步进电机伺服驱动系统：
以脉冲频率控制，当频率高时，速度就高；当频率低时，速度也就低。
5）直流电机伺服驱动系统：
用PWM系统调速，其原理是将直流电压转变为单极性或双极性的方波电压，通过对方波电压脉冲宽度的控制，从而改变输入电机电枢的平均电压，而达到调速。
6）交流电机伺服驱动系统：
用SPWM系统调速，其原理是将直流电压转变为频率可调的交流电，去驱动交流伺服电机。
而交流伺服电机的速度与频率成正比，当频率高时，速度就高；当频率低时，速度也就低。
评分标准：
三种类型调速方法，每种类型回答正确得3.3分。
三、[教师答题时间：
10分钟]计算题：
（每题10分，共20分）
a）在第一象限内，反时针方向，用逐点比较法进行圆弧插补时，根据什么原则判断进给方向？
有一圆弧，圆心在坐标原点，半径为6mm，加工起点坐标A（6，0）,终点坐标E（0，6），试绘出插补轨迹图。
主要依据原则为插补点相对于圆弧的位置：
2）当动点在圆外时，向-X方向移动；2）当动点在圆内时，向+Y方向移动；3）当动点在圆上时，向-X方向移动。
插补轨迹图如下：
评分标准：
判断原则正确得5分，轨迹图正确得5分。
2．什麽叫轮廓曲线上的基点？
什麽叫轮廓曲线上的节点？
有一抛物线，其方程为：
y=x2.加工起点为A（0,0），终点为E（6，36）。
试按等间距法求出该段上节点坐标（X轴上的间距为△x=2）
一般的数控系统.只有直线及圆弧插补功能，而当零件轮廓由圆弧和直线组成时，为了编程的需要，要计算出相邻线段之交点或切点，以得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标等值，称为基点坐标计算。
对于非圆曲线，要用直线或圆弧去离散逼近，这些离散点（交点或切点）的坐标，称为节点坐标。
抛物线离散后的节点求法如下，将X轴按等间距为2划分，得节点的X坐标：
x1=2;x2=4;x3=6.
代入公式：
y=x2得节点的Y坐标：
y1=4;y2=16;y3=36.
四、编程题（每题15分，共30分
1.棒类钢质零件如图所示，试编写精加工程序，零件之总长为25mm。
不考虑刀补，自选切削用量，设定工件坐标系。
零件的加工程序如下：
N1T21;
N2G50X100Z200;
N3S1500M04;
N4G00X0Z2;
N5G01Z0F0.1;
N6X10;
N7G03X12Z－1R1;
N8G01Z－12;
N9G02X18Z－15R3;
N10G03X22Z－17R2;
N11G01Z－25;
N12G00X100;
N13G00Z200;
N14M05;
N15M30;
评分标准：
15条指令，每条正确得1分。
2.盘形钢质零件如图（厚度15mm），试编写铣削外轮廓数控精加工程序，自选铣刀类型、刀具材料及直径、以及确定切削用量，要求考虑刀具半径补偿。
（提示：
4条切线与X轴之间的夹角为30.317度,第一象限内，与R22及R14两切点的坐标分别是x=11.11,y=43.99;x=67.07,y=12.09）
选择高速钢立铣刀，刀具半径16mm，坐标原点设零件中心上平面，数控编程如下：
N10G92X0Y0Z0；
N15G00X-100Y55Z20;
N20S1000M03M08;
N25G01Z-18F200;
N30G41G01X0Y47F100H01;
N32G02X11.11Y43.99R22;
N35G01X67.07Y12.09;
N40G02X67.07Y–12.09R14;
N45G01X11.11Y-43.99;
N50G02X-11.11Y-43.99R22;
N55G01X-67.07Y-12.09;
N60G02X-67.07Y12.09R14;
N65G01X-11.11Y43.99;
N70G02X0Y47R22;
N75G40G00X-100Y55;
N80G00Z20M05M09;
N85G00X0Y0;
N90M30;
评分标准：
17条指令，每条正确得0.9分。
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