数控技术期末试题机械.docx
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数控技术期末试题机械
一、填空题（20×1分）
1．数控机床的基本组成包括输入输出设备、数控系统、检测反馈装置、伺服驱动系统及机床本体。
2.数控系统按功能水平进行分类有_____低_____、____中______和______高____三种形式。
3．主轴速度功能由字母___S_______加_数字_________表示，单位是r／min。
4．位置检测装置按检测信号的类型分为_____模拟信号_____和_数字信号_________。
5..数控机床中没有位置检测反馈装置的是_开环控制数控机床；有位置检测反馈装置的是_半闭环控制数控机床 和_闭环控制数控机床。
6．数控机床按控制运动的方式可分为点位、点位直线、
轮廓。
7．数控技术中常用的插补算法有直线插补法和圆弧插补插补法两类。
8．刀具补偿分为半径补偿、长度补偿。
9．程序编制可分为自动编制和手动编制。
10．G代码中，模态代码表示在程序中一经被应用，直到出现同组的任一G代码时才失效；代码表示只在本程序段中有效。
11．常用的位置检测装置有：
光栅位置检测装置、磁栅位置检测装置、霍尔检测装置等。
12．伺服系统的作用是数控装置和机床的联系环节，是数控系统的重要组成部分。
13．光栅是用于数控机床的精密检测装置，是一种非接触式测量，按其形状分为长光栅和圆光栅。
14．插补是指：
线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”。
15．数控车削中的指令G71格式为：
P-Q-U。
16．数控机床按伺服系统的控制方式可分为 开环控制数控系统 、 闭环控制数控系统 、 混合控制数控系统 。
17．较常见的CNC软件结构形式有 前后台型 软件结构和 中断型 软件结构。
18．当标尺光栅与指示光栅相对运动一个 ，莫尔条纹移动一个 。
19．数控机床主轴常用机、电结合的方法，即同时采用 和 变速两种方法。
20．脉冲当量是指 进给轴移动量 。
数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的 。
21．数控机床的日常维护与保养主要包括 数控系统的维护 、 机械部分的维护 、 液压、气压系统维护 等三个方面内容。
22．数控机床组成包括 CNC数控系统 和 机床主体 两大部分。
23．数控机床的类型按加工功能分为 金属切削类、金属成型类、特种加工类和其他等几种类型。
24．所谓数控编程，一般指包括零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并输入程序清单、程序校验 的全部工作。
25．数控铣床类型通常分为 立式 、 卧式 、 倾斜式 三种类型。
三、选择题（10×2分）
1．步进电机每接收一个电脉冲信号，相应转过的一个固定角度称为【 B 】。
A．齿距角 B．步距角 C.转角 D．夹角
2．在数控加工程序中，用各种【 B 】指令描述工艺过程中的各种操作和运动特性。
AF、S BG、M CT、P
3．G91状态下，程序段中的尺寸数字为【 C 】 。
a）半径值 b）绝对坐标值 c）增量坐标值
4．【 A 】使刀具以点控制方式，从刀具所在点快速移动到目标点，而移动速度与程序段中的进给速度无关。
a）G00 b）G01 c）G28
5．数控机床的控制核心是【 A 】。
a）数控系统 b）专用软件 c）CPU
6．FMS是指【 C 】。
a）直接数控系统； b）自动化工厂；
c）柔性制造系统； d）计算机集成制造系统。
7.加工中心与普通数控机床区别在于【 A 】。
a）有刀库和自动换刀装置； b）转速
c）机床的刚性好； d）进给速度高。
8．通常数控系统除了直线插补外，还有【B】。
A．正弦插补B圆弧插补C抛物线插补
9.开环控制系统用于【A】数控机床上。
A.经济型B.中、高档C.精密
10．G00指令与下列的【C】指令不是同一组的。
A.G01B.G02，G03C.G04
11.加工中心与数控铣床的主要区别是【C】。
A.数控系统复杂程度不同B.机床精度不同C.有无自动换刀系统
12.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是【A】。
A．A轴B.B轴C.Z轴
13.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
14.某直线控制数控机床加工的起始坐标为（0，0），接着分别是（0，5）；
（5，5）；（5，0）；（0，0），则加工的零件形状是【B】。
A．边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形形
15.用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.4，则粗加工偏移量为【C】。
A.12.4B.11.6C.6.4
16.机床坐标系原点也称为：
【C】
A．工件零点B.编程零点C.机械零点
17.孔加工时，【C】指令刀具返回到初始平面。
A、G90；B、G91；C、G98；D、G99
18.数控机床的柔性是指：
【A】
A.对产品更新适应性强B.生产率较高
C.加工精度高D.能批量生产
19.用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令是【B】。
A、G16；B、G17；C、G18；D、G19
20.圆弧插补指令G02XYR中，X、Y后的值表示圆弧的【B】。
A、起点坐标值；B、终点坐标值；
C、圆心坐标相对于起点的值；D、圆心坐标；
21.数控铣床的指定刀具半径补偿值号是用：
【D】。
A.GB.TC.FD.D
22.“G04P1”其中P值之单位为：
【D】。
A、1分；B、1秒；C、0.1秒；D、0.001秒
23.G96S150表示切削点的线速度控制是【A】。
A、150m/min；B、150r/min；C、150mm/min；D、150mm/r
24.加工【B】零件，宜采用数控加工设备。
A、大批量；B、多品种中小批量；C、单件；D、以上皆宜
25.数控系统所规定的最小设定单位是【C】。
A、数控机床的运动精度；B、机床的加工精度；
C、脉冲当量；D、数控机床的传动精度
28.G02X20Y20R-10F100；所加工的一般是【C】。
A、整圆；B、夹角〈=180°的圆弧；
C、180°〈夹角〈360°的圆弧；D、以上皆可
29.以下提法中【C】是错误的。
A、G91是模态指令；B、G04X3.0表示暂停3s；
C、G32ZF中的F表示进给量；D、G41是刀具左补偿
30.子程序结束指令并返回到主程序是【D】。
A、M02；B、G98；C、M98；D、M99
31.数控加工中心的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，满足一些特殊工艺要求
32.用铣刀加工轮廓时，其铣刀半径应（ c ）
A、选择尽量小一些 B、大于轮廓最小曲率半径
C、小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径 D、小于轮廓最小曲率半径
33 CNC装置由硬件和软件组成，软件在（A ）的支持下运行。
A、硬件B、存储器C、显示器D、程序
二、解释如下指令或字母含义（10×1分）
G50（车）（设定坐标系）G02（圆弧插补）G43（刀具长度补偿正方向）G17（XY平面指定）
G90（铣）（绝对值输入）G54（工件坐标系选择）G81（钻削循环）G41（刀具半径左补偿）
G01（直线插补） G43 G91（增量值输入） G40 （取消刀具半径补偿）
G80（取消固定循环） G95 （每转进给速度） G96（恒定圆周速度控制）
M06（换刀指令） M03（主轴正转） M00 （程序暂停指令） M05（停止指令）
M08 （切削液打开） M02 （程序结束） M30（程序结束并返回）T0305（表示选择03号刀具，按存储在内存中的05号补偿值进行长度补偿）
CNC（计算机数控系统）
四、问答题（4×5=20）
1.说明G00和G01的含义及其在格式上的区别？
答：
G00指快速点定位格式为Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）
G01指直线插补格式为Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）Ｆ
2．什么是脉冲当量?
脉冲当量：
单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。
3.简述数控加工的特点?
答：
高柔性化、加工精度高、生产率高、改善劳动条件、有利于生产管理现代化。
4.简述数控机床主要由哪五部分组成？
答：
数控机床主要由输入输出设备（控制介质）、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助控制装置和机床本体五部分组成。
5.在数控铣床孔加工中固定循环由哪6个顺序动作构成？
答：
固定循环由以下6个顺序动作组成：
1X、Y轴定位；②快速运动到R点（参考点）；③孔加工；
④在孔底的动作；⑤退回到R点（参考点）；⑥快速返回到初始点；
6.数控机床的主传动变速方式有哪几种？
各有何优缺点
1、齿轮传动
在扭矩输出方面没有其他的传动方式可以超过，因此一般要求极高扭矩输出的情况下使用。
可以通过齿轮组的切换得到不同的转速比，从而适应更广泛的加工需求。
缺点是噪音大，发热大，无法用于高转速的应用。
2、皮带传动
通常是减速传动，以期用较小的电机获得更好的低速性能，但无法实现转速比的切换。
高端镗铣类数控设备上已经很少看到这种传动方式了。
3、直联主轴
主轴电机和主轴之间使用联轴器直接联接，结构简单，避免了皮带方式皮带打滑和皮带振动等问题。
主要用于镗铣类的数控设备上。
4、电主轴
把主轴本身作为电机的转子。
这种结构平衡性能好，主轴精度高，负载惯量小。
对高转速和高精度有需求的应用的最好选择。
缺点就是成本稍高一些。
另外，无论是皮带传动、直联主轴还是电主轴，由于无法切换转速比，传动方式本身无法兼顾低速和高速性能。
因此在中、高端应用时，往往通过切换主轴伺服电机的线圈接法来实现性能的转换。
使用三角形接法在低速时实现更大的扭矩，使用星形接法在高速时实现更大的功率。
7.直流电动机的有哪些主要部件？
结构和作用如何？
8.CNC系统的组成
数控程序、输入/输出设备、CNC装置、PLC、主轴进给驱动装置等组成
五、原理题（8分）
1.欲加工第一象限直线AB，起点A（0，0），终点B（4，3）。
试用逐点比较插补法，写出插补节拍并绘出插补轨迹。
节拍
判别函数
进给方向
偏差与坐标计算
终点判别
起始
F0=0
1
F=0
+X
F1=F0-Y0=0-3=-3
2
F<0
+Y
F2=-3+4=1
3
F>0
+X
F3=1+4=5
4
F>0
+X
F4=5-3=2
5
F5=2+4=6
6
F6=6+4=10
7
F
2．已知：
第一象限直线OA，起点O在原点，终点A（3，4）。
要求：
用数字积分法（DDA）直线插补加工OA，其过程用表格说明，并画出插补加工轨迹。
累加
次数（Δt）
X积分器
Y积分器
终点计数器JE
JVx
（xe）
JRx
溢出
Δx
JVy
（ye）
JRy
溢出
Δy
0
0
0
0
0
0
0
0
五、编程题（8×2分）
1.已知几何要素如图所示，设刀具在P（0，30）点，要求刀具从A-B-C-D-A，然后快速回到P点，分别用绝对尺寸和增量尺寸完成编程练习。
2.车削加工编程
要求如下：
利用常用的编程指令编写其精加工程序
O1111
N0010G50X100.0Z100.0T0101;
N0020M03S600;
N0030G00X0Z3.0M08
N0040G42G01Z0F200;
N0050G03X40.0Z-20.0R20.0;
N0060G01Z-40.0;
N0070X50.0;
N0080X-70.0;
N0090X70.0W-25.0;
N0100Z-150.0;
N0110X80.0;
N0120G40G00X100.0Z100.0M09;
N0130M05;
N0140M30;
3.车削加工编程
a、精车如图所示工件，精车余量X轴为0.5mm，Z轴为0.2mm，不要求求切断。
b、用G50建立工件坐标系。
c、选择刀具：
外圆车刀T0101用于精车。
d、切削用量表；主轴转速600（r/min），进给速度200（mm/min）
4.已知零件（厚20mm）及钻孔数控加工程序，采用了循环加工指令；试将如下程序说明填写完整。
%O002
N001G90G54G00X0Y0;（）
N002Z100;
N003S600M03;（）
N004G99G81Y50.Z-23.R2.F50.;（）
N005X-43.3Y-25.;（）
N006X43.3Y-25.;
N007G80X0Y0M05;（）
N008M02;
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