自考数控技术复习题要点.docx

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自考数控技术复习题要点

2013年4月自学考试《数控技术》复习题

一、单项选择题。

（每小题1分，共10分）

1.世界上第一台数控机床是诞生在B。

A.日本；B.美国；C.英国；D.法国

2.数控机床的诞生是在A。

A.50年代；B.60年代；C.70年代；D.40年代

3.“NC”的含义是C。

A.计算机；B.数字；C.数字控制；D.计算机数控

4“CNC”的含义是D。

A.计算机；B.数字；C.数字控制；D.计算机数控

5.“MDI”的含义是B。

A.计算机；B.手工直接输入；C.数字控制；D.伺服系统

6.“FMS”的含义是B。

（5）

A．柔性制造单元；B.柔性制造系统；C.数控系统；D.伺服系统

7.“FMC”的含义是A。

A．柔性制造单元；B.柔性制造系统；C.数控系统；D.伺服系统

8.圆弧插补指令G03X20.0Y-10.0R5.0中，XY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.圆心坐标相对于终点的值

9.圆弧插补指令G02X-10.0Y20.0R10.0中，R后的值表示圆弧的C。

A.起点坐标值；B.终点坐标值；

C.半径值；D.圆心坐标相对于终点的值

10.圆弧插补指令G02X-10.0Y20.0I2.0J5.0中，IJ后的值表示圆弧的C。

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.圆心坐标相对于终点的值

10.确定数控机床坐标轴时，一般应先确定C。

A.X轴；B.Y轴；C.Z轴；D.A轴

11.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是A。

A.A轴；B.B轴；C.Z轴；D.C轴

12.确定数控机床坐标轴时，规定传递切削动力的主轴是C。

A.X轴；B.Y轴；C.Z轴；D.A轴

13.程序载体的作用是（ B ）。

     A.开关量控制 B.存储加工程序 C.轨迹插补 D.驱动主轴运动 

14.下列功能中，不属于CNC的基本功能的是（C）

A.刀具补偿功能B.主轴功能C.图形显示功能D.插补功能

15.下列功能中，属于CNC的基本功能的是（A）

A.刀具补偿功能B.人机交互图形编程功能C.图形显示功能D.通信功能

16.下列哪种数控机床不需要控制点与点之间的运动轨迹（A   ）

A．数控钻床 B.数控车床 C.数控铣床 D.加工中心

17.数控机床的核心是B。

3

A.伺服系统；B.数控系统；C.反馈系统；D.传动系统

18.数控机床加工零件时，控制刀具运动轨迹的是A3

A.数控系统；B.操作者；C.伺服系统；D.开关

19.用于指定切削进给速度的指令代码是A。

A.F代码；B.T代码；C.M代码；D.G代码

20.数控机床的F功能常用单位是B。

A.m/min；B.mm/min或mm/r；C.m/r；D.m/h

21.转速功能字S指定的主轴转速单位是D。

A.mm/r；B.r/mm；C.mm/min；D..r/min

22.数控升降台铣床的升降台上下运动坐标轴是C。

A.X轴；B.Y轴；C.Z轴；D.C轴

23.数控升降台铣床的拖板前后运动坐标轴是B。

A.X轴；B.Y轴；C.Z轴；D.C轴

24.数控升降台铣床的拖板左右运动坐标轴是A。

A.X轴；B.Y轴；C.Z轴；D.C轴

25.辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是A。

A.M00；B.M01；C.M02；D.M05

26.下列的指令中与G00指令是同一组的指令是（A）

A.G02B.G04C.G17D.G40

27.辅助功能中表示程序计划停止的指令是B。

A.M00；B.M01；C.M02；D.M05

28.数控机床主轴以800转/分转速正转时，其指令应是B。

A.M02S800；B.M03S800；C.M04S800；D.M05S800

29.数控机床主轴以800转/分转速反转时，其指令应是C。

A.M02S800；B.M03S800；C.M04S800；D.M05S800

30.带有刀库和自动换刀功能的数控机床是（  C ）

A、数控车床 B、数控铣床 C、加工中心 D、数控线切割机床

31.直流伺服电机恒转矩调速常采用的方法是 （  A  ）  

A．改变电枢电压；B．改变磁通量；

C．在电枢回路中串联调节电阻；D．改变电枢电流

32.下列哪种检测元件，不属于位置检测元件（　　A　）　

A、测速发电机　　B、旋转变压器　　C、编码器　　D、光栅

33.闭环控制系统的位置检测装置装在C。

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

34.辅助功能中表示程序结束的指令是（C）

A．M00B.M01C.M02D.M05

35.执行程序：

G03X10Y20R-15F100；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.直线

36.下列的指令中，刀具半径补偿指令是（D）

A.G43B.G44C.G40D.G42

37.选择“ZY”平面指令是（C）

A.G17；B.G18；C.G19；D.G20

38.闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于（D　）  

A．采用的伺服电动机不同 B．传感器精度不同  

　　C．伺服电动机安装位置不同 D．传感器安装位置不同 

39.零件轮廓相邻两几何元素的交点或切点称为（  A）

A.节点 B.基点 C.参考点 D.编程原点

40.数控机床上检测元件的作用是（）

A.提高机床的安全性B.提高机床的使用寿命

C.测量和反馈装置D.提高机床的灵活性

41．按照机床运动的控制轨迹分类，数控铣床属于（C）

A．点位控制    B.直线控制    C.轮廓控制    D.远程控制

42.CNC系统中的PLC是（A）

A、可编程序逻辑控制器B、显示器

C、多微处理器D、环形分配器

二、填空题（每小题1分，共10分）

1.数控机床由控制介质、输入装置、_数控装置___和_伺服系统__、__机床__等部分组成。

2.数控机床的精度主要是指加工精度、定位精度和。

（重复定位精度）

3.机械加工工序安排应遵循的原则是“基面先行、先主后次、先粗后精、”。

（先面后孔）（78）

3.“FMC”的两种组织形式有托盘交换式和。

（工业机器人搬运式）

5.数控机床的精度主要是指、定位精度和重复定位精度。

（加工精度）

6FMS的含义是柔性制造系统

7.“FMC”的两种组织形式有工业机器人搬运式和。

（托盘交换式）

8.CAD的含义是计算机辅助设计

9CAM的含义是计算机辅助制造

10.确定走刀路线应考虑缩尽可能短走刀路线、编程简单、程序段数少和少换刀等原则。

11.数控加工的工序设计包括零件的装夹与夹具的选用、工步与走刀路线的划分和刀具与切削用量的选用。

12.加工中心是一种带__刀库_____和自动换刀装置的数控机床。

13.三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75°，则转子的齿数为__80__

14.三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为1.5°，则转子的齿数为__40__

15.三相步进电机的步距角是1.5°，若步进电机通电频率为2000Hz，则步进电机的转速为__500r/min。

16.一般加工中心刀柄的标准锥度7/24。

17.构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为  基点    。

最早使用的程序载体是。

（穿孔带）

18.按照数控机床的运动方式分类，数控铣床属于轮廓控制。

19.按照数控机床的运动方式分类，数控钻床属于点位控制。

20.CNC系统中的PLC是可编程序逻辑控制器。

21.编程时可将重复出现的程序段，按照规定的程序格式编成__子程序_____，使用时可以由___主程序____多次重复调用。

22.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为__Z____轴，远离工件的刀具运动方向为该轴正方向。

23.步进电机一般用于         控制系统。

开环

24.采用数控技术的机床是。

（数控机床）

25.“FMC”的含义是。

（柔性制造单元）

26. 数控机床上常用的分度工作台有鼠牙盘式和。

（定位销式）

26.数控机床上常用的分度工作台有定位销式和。

（鼠牙盘式）

27.机械加工工序安排应遵循的原则是“基面先行、先主后次、、先面后孔”。

（先粗后精）

28.开环控制的数控机床坐标轴运动速度取决于输给步进电机脉冲的。

（频率）

29.数控机床上常用的回转型位置检测装置有旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅（圆磁删）和。

（脉冲编码器）

三、判断改错题（每小题2分，共20分）判断每题正误，在题后括号内，正确的划“√”，错误的划“×”并在下面改正其中的错误。

1.传动齿轮副可使高转速和低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速高转矩。

 （ √  ）

2.自动换刀数控铣镗床的主轴准停主要是为了准确更换刀具。

  （   ）√

3.伺服系统的精度是指输出量能复现输入量的精确程度。

（T）

4.滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是提高使用寿命。

（     ）×提高反向传动精度

5.滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是增大驱动力矩。

（    ）×提高反向传动精度

6.进给系统采用滚珠丝杠传动是因为滚珠丝杠消除了间隙的特点。

（     ）×摩擦系数小

7.测量反馈装置的作用是为了提高机床的安全性。

（     ）×提高机床的定位精度、加工精度

8.光栅尺是一种能够间接检测角位移的检测元件。

（   ）。

×准确的直接测量直线位移的检测元件

9.数控机床上检测元件的作用是检测位置和速度，发送反馈信号（）√

10.步进电机的三相单三拍控制指电机有三相定子绕组，每次有一相绕组通电，每三次通电为一个循环。

（ ）√

11.步进电机的三相双三拍控制指电机有三相定子绕组，每次有二相绕组通电，每三次通电为一个循环。

（ ）√

12.闭环控制系统的位置检测装置装在伺服电动机轴上（   ）。

×机床移动部件上

13.不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为工件相对于刀具运动。

（×）刀具相对工件运动

14.不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为刀具相对于工件运动。

（   ）√ 

15.工件零点即工件坐标系的原点。

（   ）√ 

16.步进电动机伺服系统是典型的闭环伺服系统。

（    ）×开环

17.数控系统每发出一个进给脉冲，机床机械运动机构就产生一个相应的位移量，这个位移量称为单位插补。

（   ）×脉冲当量

18.编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。

（×）以工件坐标系

19.数控车床上车削螺纹，其主轴的转速一定有一个旋转编码器进行检测。

（ ）√

20.为防止刀具在切入、切出是产生刀痕，一般采用切向切入和切出方式。

（  √ ）

21.数控铣床执行指令G04 X2表示暂停2秒。

（ √  ）

22. 在数控程序中绝对坐标与增量坐标可单独使用，也可在不同程度段上交叉设置使用。

（  √ ）

23.数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。

（√）

24.数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。

（×）可以将它们放在同一程序段中

25.G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。

（×）G00不是插补指令

26．圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180º时半径取负值。

（√）

27.数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。

（×）可以车削多头螺纹

28.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。

（×）

数控加工程序指令不都是相同的

29.一个主程序中只能有一个子程序。

（×）可有多个子程序

30.粗加工时，限制进给量提高的主要因素是切削力；精加工时，限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

（√）

31.数控机床加工时保持工件切削点的线速度不变的功能称为恒线速度控制。

（√）

32.刀具补偿功能执行过程包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。

（√）

C机能刀具半径补偿方法的主要特点是采用直线过渡。

（√）

33.刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。

（√）

34粗加工时，限制进给量提高的主要因素是切削力；精加工时，限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

（√）

35.能进行轮廓控制的数控机床，不能进行点位控制和直线控制。

（）×也能进行点位控制和直线控制

36.对于具有三轴联动功能的数控系统，用G01可以实现空间直线的插补。

（T）

37.G00指令能使机床坐标轴快速准确到位，因此它是插补指令。

（F）

（它是快速点定位指令）

38.现代数控车床具有车端面恒切速功能，用G96指定，并用G97注销恒切速。

（T）

39.指令G78X41.0W-43.0I2.0F1.5是以1.5mm的螺距加工直螺纹。

（F）

（加工锥螺纹）

40.编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。

（F）

（以工件坐标系作为编程的坐标系）

41.数控车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种。

（T）

42.同一工件，用数控机床加工和用普通机床加工的工艺路线是相同的。

（F）

（是相同的―――是不同的）

四、简答题（每小题5分，共25分）

1.简述数控机床的特点，并指出数控机床最适用于哪些类型零件的加工。

　（9）

答：

数控机床采用自动加工方式，具有加工精度高，加工质量稳定的特点。

特别适合于加工多品种、中小批量，尤其是单件小批量的结构、形状复杂、高精度的零件。

2.简述数控机床的几种分类方法。

  数控机床通常按以下三方面分类：

一、按数控机床的工艺用途分为各类数控机床及装备；二、按运动方式分为：

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。

三、按控制方式不同分为：

开环数控机床、闭环数控机床和半闭环数控机床。

3.简述机床坐标系和工件坐标系及其主要区别。

答：

机床坐标系又称机械坐标系，是机床运动部件的进给运动坐标系，其坐标轴及方向按标准规定。

其坐标原点由厂家设定，称为机床原点（或零点）。

工件坐标系又称编程坐标系，是在工件上以编程零点建立的坐标系，坐标轴及方向与机床坐标系一致。

二者的主要区别是坐标原点。

4.简述机床零点（M）、机床参考点（R）和工件零点（P）。

答：

机床零点（M）是机床基本坐标系的原点。

机床参考点（R）是机床运动部件在各自的正向自动退至极限的一个固定点。

工件零点（P）是工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。

5.数控程序的编制工作主要包括几个方面的内容？

答：

通常程序的编制工作主要包括以下几个方面的内容：

（1）分析零件图、确定加工工艺；

（2）数值计算；（3）编写零件加工程序单；（4）程序输入数控系统；（5）程序校对和首件试切。

6．什么是数控插补？

答：

数控机床的运动控制中，数控系统根据给定的直线、圆弧（曲线）函数，在理想的轨迹上的已知点之间，按其自身规律进行数据点密化，确定一些中间点，称为数控插补。

7．简述G00与G01有何不同之处（73）

答：

G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置，其运动轨迹根据具体的控制系统设计而不同。

快速点定位移动速度不能用程序指令设定。

G01直线插补指令，以直线插补运算联动方式由某坐标点移动到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F设定。

8.简述G90  X20.0  Y15.0与G91  X20.0  Y15.0有什么区别？

答：

G90表示绝对尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是绝对坐标值。

G91表示增量尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是相对前一参考点的坐标值。

9.加工中心的孔加工固定循环由哪6个顺序动作构成？

答：

孔加工固定循环由以下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。

10.简述数控车床的简单固定循环和复合固定循环。

答：

简单固定循环是指一条循环指令程序段只作一个加工表面的一次固定循环动作；

复合固定循环是指一条循环指令程序段可进行多个加工表面的多次分层固定循环动作。

11．简述数控机床传动齿轮齿隙的调整方法。

实现数控机床进给系统传动齿轮间隙调整法有：

1、刚性调整法，采用偏心轴套式消除间隙机构，实现齿侧间隙调整。

2、柔性调整法。

采用双齿轮错齿式消除间隙机构。

对直齿轮用周向弹簧拉力自动调整齿侧间隙，对斜齿轮用轴向碟形压簧自动调整齿侧间隙。

12.简述数控机床滚珠丝杠螺母副的轴向间隙消除的方法及特点。

答：

滚珠丝杠螺母副的轴向间隙消除方法如下：

双螺母齿差式调隙法，复杂、精确；双螺母垫片调隙法，简单，精度稍差；双螺母螺纹调隙法，方便，精度差；单螺母螺钉调隙法，简单、方便。

13.简述数控回转工作台与分度工作台的功能及主要区别。

数控回转工作台可以实现圆周进给运动、可以加工圆弧和与直线联动进行曲面加工，可以实现精确的自动分度；（2分）

分度工作台只能够完成分度运动，不能实现圆周进给加工，而且，分度仅限于一些特定的角度。

（2分）

主要区别在于是否可以圆周进给加工和任意分度。

（1分）

14.插补算法的任务是什么，常用的插补算法有哪几个?

答：

插补算法的任务就是数控系统按给定的进给速度，在零件轮廓的起点和终点之间计算出若干在允差范围内的中间点坐标值。

（2分）

常用的插补算法有数字脉冲增量法，主要包括逐点比较插补法和数字积分插补法；数据采样法（时间分割法）。

（3分）

15.简述直流脉宽调制器的作用和调速工作原理。

答：

脉宽调制器的作用是将电压量转换成脉冲宽度可由控制信号调节而变化的电压。

（2分）利用电力半导体器件的开关作用，将直流电源电压转换成较高频率的方波电压加在直流电动机的电枢上，通过对方波脉冲宽度的控制，改变加在电枢上的平均电压，从而调节电机的转速。

（3分）

16举例说明直线型检测装置和回转型检测装置的种类。

答：

直线型检测装置有直线光栅、激光干涉仪、直线感应同步器和磁尺（栅）等。

（2分）

回转型检测装置有旋转变压器、圆光栅、脉冲编码器、圆感应同步器、圆形磁尺（栅）等。

（3分）

17.简述伺服系统的概念及数控机床对伺服系统的要求。

答：

伺服系统是以机械位置或角度作为控制量的自动控制系统。

（2分）

数控机床对伺服系统的要求主要在这几个方面：

精度高；稳定性好；快速响应；调速范围宽；足够的扭矩和功率。

（3分）

18．简述数控机床伺服系统控制方式的分类、特点及应用。

数控机床伺服系统根据测量装置的有无及位置可将数控系统分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统三种。

开环控制伺服系统结构简单，用于广泛用于经济型数控机床上。

闭环控制伺服系统精度高，响应速度快，用于高精度的数控机床。

而半闭环控制系统的精度介于开环和闭环之间，用于精度要求较高的场合。

五、综合题（本大题共3小题，共35分）

1.（本题10分）如图所示零件，欲在某数控车床上进行精加工，其中Φ90mm的外圆及两端面不加工，A点为起刀点，坐标系设定为G92，主轴转速选择S630，进给速度0.15mm/r，T01为偏刀，M08/M09为切削液开、停。

不考虑刀补，X、U以直径值编程，试编写加工程序单。

精加工程序：

O0001;

N001G92XZ;（确定坐标系）

N002G00X36.0Z131.0S630T0101M03M08;

N003G01XZF0.15;（加工倒角）

N004；（加工锥面）

N005；（加工柱面）

N006G02；（加工R面）

N007G01W-20.0;

N008X100.0M；（加工台阶、退刀、切削液关）

N009G00MT0100；（返回程序起点、主轴停）

N010M30;

答：

最终精加工程序：

O0001;

N001G92X180.0Z200.0;

N002G00X36.0Z131.0S630T0101M03M08;

N003G01X40.0Z129.0F0.15;

N004U0.0W-40.0；

N005U0.0W-30.0

N006G02X65.0Z50.0R10;

N007G01W-20.0;

N008X100.0M09;

N009G00X180.0Z200.0M05T0100；

N010M30;

2.按下图编写终加工程序，图中两端面和φ25外圆不加工。

主轴转速选择S800，进给速度0.15mm/r，T01为偏刀，坐标系设定为G50,M08/M09为切削液开、停。

不考虑刀补，X、U以直径值编程。

答：

最终精加工程序：

O0001;

N001G50X55Z60;

N002G00X16Z41S800T0101M03M08;

N003G01X20Z39F0.15;

N004Z32；

N005G02Z20R10;

N006G01X25Z5;

N007X30M09;

N008G00X55Z60M05T0100；

N009M30;

（本题10分）按下图编写终加工程序，图中右端面和φ45外圆不加工。

T01为偏刀，坐标系设定为G50,M08/M09为切削液开、停。

最终精加工程序：

O0001;

N001G50X100Z195;

N002G00X13Z155S800T0101M03M08;

N003G01X25Z125F0.15;

N004Z80；

N005X35;

N006Z29;

N007G02X45Z25R4;

N008G01X50M09;

N009G00X195Z100M05T0100

N010M30;

4。

有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有40个齿。

进给的传动路线为步进电机－齿轮－丝杠－工作台，已知主动齿轮与从动齿轮齿数比为0.8，丝杠的导程为6mm。

（10分）

求：

（1）步进电机的步距角；

（2）工作台的脉冲当量；

（3）步进电机转速是500r/min时的脉冲频率。

答：

（1）步进电机的步距角为：

=

（2）工作台的脉冲当量为