220#机床电气控制技术.docx
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220#机床电气控制技术
《机床电气控制技术》模拟题1
一．填空题
1．电器按工作电压类型可分为：
（高压电器），（低压电器）。
2．主令电器有：
（按钮），（行程开关），（万能转换开关），（主令控制器）。
3．数控机床的精度包括：
（几何）精度和（位置）精度。
4．非模态指令是指（称非续效指令，其功能仅在出现的程序段有效，比如M00）。
5．用数控机床加工工件时，工件装夹到机床上，通过对刀求得工件原点与机床原点间的距离，这个距离称为（工作原点偏置）。
6．数控机床上的坐标系是采用（右手笛卡尔_）坐标系，大拇指的方向为（X）正方向。
7．切削用量中，对刀具磨损影响最大的是（切削速度）。
8．数控机床常用的坐标平面选择指令为（G17）、（G18）、（G19）。
二．问答题
1．什么是自锁？
2.数控机床产生的原因是什么？
3.什么是机床坐标系原点？
4.什么是加工路线？
5.简述数控编程的内容与方法
6.简述数控机床在确定走刀路线时主要考虑的几个要点。
参考答案：
1．依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电的现象称为自锁。
2.大批生产企业为提高产品质量和生产率，多采用自动机床、组合机床和专用自动线等自动化设备，尽管这类设备初次投资大，生产准备时间长，但分摊在每个工件上的费用很少，经济效益仍很显著。
但由于市场竞争，企业不仅要提高产品质量，而且要不断地改型，增加产品变化的需要。
即使是大批量生产的产品，也不是长期不变——刚性的自动化设备，在大批量生产中也日益暴露其缺点。
为了解决上述问题，满足多品种，小批量自动化生产，迫切需要一种灵活通用的，能适应产品频繁变化的柔性高度自动化机床。
这种背景导致了数控机床的诞生和发展。
为单件、小批量生产精密复杂零件的加工自动化提供了广阔前景。
3.机床坐标系原点:
也称为机床零点或机床原点，是由机床厂家在设计时确定的。
4.加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。
5.
（1）加工工艺分析
（2）数值计算
（3）编写零件加工程序单
（4）制备控制介质
（5）程序校对与首件试切
三、编程题
图1中，OXYZ为机床坐标系，O′X′Y′Z′为工件坐标系，图中的相对位置表示工件在机床上安装后，工件坐标系与机床坐标系的相对位置。
试编写使用机床座标系的绝对坐标编程代码。
编程参数：
编程单位：
mm，
刀具半径（D01）：
8mm，
主轴转速：
400r/min
进给速度：
250mm/min
图1
四、用逐点法加工直线OA，如图并画出插补轨迹
Y
图2
《机床电气控制技术》模拟题2
一．填空题
1．接触器的作用是：
（）。
2．写出几种继电器的类型：
（），（），（），（），（）。
3．继电器的输入量可以是：
（），（），（），（），（）。
4.采用数控技术的控制系统称为（数控系统（NCS））。
5.数控机床一般由（控制介质）、（数控装置）、（伺服系统）和（机床本体）所组成。
二．问答题
1．什么是互锁？
2.简述数控机床的特点。
3.数控系统中的PLC起什么作用？
4.译码程序的主要功能是什么？
5.什么是工件坐标系？
参考答案：
1．利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法称为互锁。
2.数控机床的特点
（1）适应性强
用数控机床加工零件，当产品改型时只需重新制作信息载体或重新编制手动输入程序，就能实现对新零件的加工。
它不同于传统机床，不需要制作、更换工夹具和模具，更不需要重新调整机床。
为单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。
因而生产准备时间短，灵活性强。
（2）加工精度高，质量好
1）中、小型数控机床定位精度可达0.005mm，重复定位精度为0.002mm。
加工精度不受零件复杂程度和操作者技术水平影响，同批零件加工一致性较好。
2）数控机床所需加工条件（进给速度、主轴转速、容差指定、刀具选择等）都由控制介质的指令代码事先规定好，加工自动完成，人为造成的加工误差很小。
3）进给传动链的换向间隙与丝杠传动误差等均可由数控装置进行补偿。
（3）加工生产率高，经济效益好
1）对工夹具要求低，又无需划线，大大缩短加工准备时间；
2）加工过程中重复精度高，节省了对零件的检验时间；
3）零件改型时只需要更换程序，节省了准备和调整时间。
（4）操作简单，减轻工人劳动强度
1）数控机床的动作由程序上的信息直接控制，输入后就自动连续加工，直至加工完毕后自动停车。
简化了工人的操作，对工人的技术水平要求降低了；
2）工人只需装卸零件和更换刀具并监督机床的运行，减轻了操作者劳动强度。
（5）有利于生产管理的现代化
1）用数控机床加工零件，能准确计算出零件的加工工时，并有效地简化了检验、工装和半成品的管理工作，减少因误操作造成废品和损坏刀具的可能性；
2）有利于使生产管理水平的提高，实现生产管理的现代化；
3）增加相应的管理工作。
（6）数控机床价格高，维修较难
1）数控机床配有数控装置或计算机，机床加工精度受切削用量大、连续加工发热多的影响，使其设计要求比通用机床更严格，制造要求更精密，因此制造成本较高；
2）数控机床的数控系统较复杂，一些元件、部件的精度较高，一些进口机床的技术开发受到条件的限制，因此，数控机床的调试和维修都较困难。
3.PLC（ProgrammableLogicController）：
用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成。
4.译码程序的主要功能是将用文本格式表达的零件加工程序，以程序段为单位转换成刀补处理程序所要求的数据结构。
该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。
主要包括：
X、Y、Z等坐标值；进给速度；主轴转速；G代码；M代码；刀具号；子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格式。
5.编程坐标系（工件坐标系）:
工件坐标系是编程人员为编程方便，在工件、工装夹具上或其他地方选定某一已知点为原点建立的一个编程坐标系。
三、寻求最短加工路线
如加工图1所示零件上的孔系。
寻求最合理的的走刀路线，并说明为什么这样选择走刀路线。
图1
四、编程题
图2中，OXYZ为机床坐标系，O′X′Y′Z′为工件坐标系，图中的相对位置表示工件在机床上安装后，工件坐标系与机床坐标系的相对位置。
试编写使用相对（增量）坐标编程代码。
编程参数：
编程单位：
mm，
刀具半径（D01）：
8mm，
主轴转速：
400r/min
进给速度：
250mm/min
图2
《机床电气控制技术》模拟题3
一．填空题
1．电气控制系统图一般有：
（原理图），（接线图），（元件布局图）。
2．速度继电器的作用是：
（主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，所以也称反接制动继电器）。
3．笼型三相异步电动机改变极对数调速的方法有：
（改变极对数p （变极调速）、变频率fl （变频调速）和改变s（改变转差率调速）三种。
4.伺服系统包括（驱动装置）和（改变转差率调速）两大部分。
5.目前在数控机床的伺服系统中，常用的位移执行机构有（功率步进电机）、（直流伺服电机）和（交流伺服电机）。
6.伺服机构的性能决定了数控机床的（速度）与（精度）。
7.按控制功能分类，数控系统分为（）、（）和（）。
8.按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量装置可分为（开环数控机床）和（闭环数控机床），在闭环数控系统中根据位置测量装置安装的位置又可分为（全闭环）和（半闭环）两种。
二．问答题
1．X62W型卧式万能铣床电动机为什么要求变速冲动？
2.什么是计算机数控系统？
3.简述数控机床与其它机床的区别。
4.为什么需要进行刀补处理？
5.什么是绝对坐标系？
6什么是机床原点？
参考答案：
1.使变速时齿轮易于啮合。
2.以计算机为核心的数控系统称为计算机数控系统。
3.数控机床与其它机床的区别
数控机床采用数控装置或计算机来全部或部分取代通用机床在加工零件时对机床的各种动作：
启动、加工顺序、改变切削用量、主轴变速、选择刀具、冷却液开停以及停车等人工控制。
加工对象改变时，除重新调整工件的装夹和更换刀具外，只需更换加工程序，就能实现另一种零件的加工，不需对机床作任何调整或制造专用夹具。
数控机床与其它机床的比较如表所示。
指标
通用机床
专用机床
数控机床
劳动强度
高
较低
低
工时
多
较多
少
生产周期
长
较长
短
加工精度
低
较高
高
4.用户零件加工程序通常是按零件轮廓编制的，而数控机床在加工过程中控制的是刀具中心轨迹，因此在加工前必须将零件轮廓变换成刀具中心轨迹。
刀补处理就是完成这种转换的程序。
5.绝对坐标系就是所有坐标点的坐标值均从某一固定原点计量的坐标系。
三、编程题
图1中，OXYZ为机床坐标系，O′X′Y′Z′为工件坐标系，图中的相对位置表示工件在机床上安装后，工件坐标系与机床坐标系的相对位置。
试编写使用工件坐标系的绝对坐标编程代码。
编程参数：
编程单位：
mm，
刀具半径（D01）：
8mm，
主轴转速：
400r/min
进给速度：
250mm/min
图1
三、编程题
绝对坐标编程（工件坐标系）
N01G92X0Y0Z35；G92指令–工件坐标系设定指令
N02G90G17G00G42D01X-250Y-50S400M03M08；主轴转，冷却液启动
N03Z-40；
N04G01X100F250；
N05X0Y250；
N06G03X-100Y150J-100；
N07G02X-200Y50I-100；
N08G01Y-70；
N09G00G40Z35M05M09；
N10X0Y0M02；
四、加工图2所示逆圆弧AB，起点A（6,0），B（0,6）,试对其进行插补，并画出插补轨迹。
图2
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