《数控系统与数控加工》复习题Word下载.docx

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　稳定性好　、精度高、快速响应并无超调，及低速大转矩和调速范围宽等。

32.相位比较伺服系统的位置检测即为响应的相位检测。

33.伺服系统中，直线位移或大角位移检测常用：

感应同步器、光栅、磁尺等。

34.旋转变压器的信号处理有鉴相型和鉴幅型两种方式。

35.在鉴幅型工作方式下，旋转变压器的两相正交定子绕组分别加上相位相等、频率相同而幅值不同（或正交）的励磁电压。

36.步进电机的旋转方向由其绕组的通电顺序所决定，A、B、C、D四相步进电机采用四相双四拍控制方式时，正转相序为：

AB-BC-CD-DA；

反转相序为：

DC-CB-BA=AD。

37.永磁无刷直流电机就其基本结构而言，是由电动机本体、转子位置传感器、电子开关线路等三部分组成。

38.目前步进电机环形分配器有硬件环形分配器和软件环形分配器两种形式。

39.ASDA-AB系列伺服驱动器的操作模式主要有三种：

位置模式、速度模式和扭矩模式。

40.伺服系统按驱动元件分类可分为：

步进伺服系统、直流伺服系统和交流伺服系统。

41.相位比较伺服系统中，主要采用鉴相器来进行相位的比较，交流伺服电机除了电机本体之外，常带有一个编码器来实现运行状态的检测。

42.采用并行控制方式的步进电机控制系统中，常采用编程的方式进行脉冲分配。

43.数控机床的主要构成：

机床主体　、　数控装置　、伺服系统和辅助装置　四大部分构成。

44.为了提高数控机床的控制精度和反应的灵敏度，通常采用低摩擦系数的导轨如　滑动导轨　、静压导轨　和滚动导轨　

45.数控车床能进行螺纹加工，其主轴上一定安装了　脉冲编码器　。

46.一般情况下，立式数控铣床机械结构的运动形式有　主运动　、进给运动　和　合成运动　三方面。

47.DNC系统由DNC控制计算机、数据通信系统、DNC接口、CNC装置软件系统组成。

48.DCS的发展是与_PLC技术、现场总线技术、智能控制技术相结合。

49.网络拓扑结构有总线型、星型环、型树型

50.基于现场总线的Intranet体系可分为现场总线检测层、现场总线控制层、现场总线管理层、现场总线信息层。

51.FMS主要由制造工作站、自动化物料储运系统、FMS管理与控制系统三部分组成。

52.FMS物料储运系统根据传送对象的不同可分为工件流子系统和刀具流子系统

53.MS控制系统软件的核心是单元控制器

54.MS管理系统软件主要由FMS作业计划系统、CAD系统、CAPP系统和模拟仿真与优化系统组成。

二、选择题

1.数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是（）。

A.右手直角笛卡尔坐标系　B.机床坐标系

C.工件坐标系D.直角坐标系

2.用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是（）。

　A.F代码 

B.S代码 

C.M代码D.T代码

3.G92的作用是（）。

　A.设定刀具的长度补偿值　B.设定工件坐标系

　C.设定机床坐标系　D.增量坐标编程

4.影响数控机床加工精度的因素很多，要提高加工工件的质量，有很多措施，但（）不能提高加工精度。

A.将绝对编程改变为增量编程B.正确选择车刀类型

C.控制刀尖中心高误差D.减小刀尖圆弧半径对加工的影响

5.数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有（）。

A.位置检测功能　　B.PLC功能　　C.插补功能　D.自动控制

6.以下每种选项中都有两种常用指令，其中两种指令有明显区别的选项是（）

A.G00/G01B.G41/G42C.G02/G03D.M03/M04

7.FANUC系统的数控编程，程序段G03X__Y__I__J__F__；

其中G03，I、J分别表示（）

A.顺时针圆弧插补，圆心相对于圆弧终点的位置

B.逆时针圆弧插补，圆心相对于圆弧终点的位置

C.顺时针圆弧插补，圆心相对于圆弧起点的位置

D.逆时针圆弧插补，圆心相对于圆弧起点的位置

8.以下关于线切割数控加工的说法，错误的选项是（）

A.被加工材料必须导电，不能加工盲孔

B.从加工速度上来看，快走丝加工速度比慢走丝快一些

C.从加工精度上来看，快走丝加工精度比慢走丝差一些

D.与数控铣削加工一样，同样要考虑“刀具”半径补偿

9.数控系统常用的两种插补功能是（） 

A.直线插补和螺旋线插补 

B.螺旋线插补和抛物线插补

C.直线插补和圆弧插补 

D.圆弧插补和螺旋线插补

10.在逐点比较法直线插补中，偏差函数等于零，表明刀具在直线的：

（）

A.上方B.下方C.起点D.直线上

11.不能提高光栅的分辨精度有（）。

A.增大刻线密度B.提高刻线精度

C.提高鉴向倍频的倍数

D.使指示光栅刻线与标尺光栅刻线的夹角趋近0度

12.数控机床的检测反馈装置的作用是:

将其准确测得的（）数据迅速反馈给数控装置，以便与加工程序给定的指令值进行比较和处理。

A.直线位移B.角位移或直线位移

C.角位移D.直线位移和角位移

13.下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理？

（ 

）

A、感应同步器 

B、旋转变压器 

C、光栅 

D、电磁式编码盘

14.下面哪一项不属于用微机控制步进电机主要解决的问题（）

A用软件的方法产生脉冲序列B方向控制

C控制程序设计D选择合适的脉冲分配器

15.以下哪一项不是对伺服系统的基本要求（）

A稳定性好B精度高C快速响应无超调D高速，转矩小

16.使用测速电机作为检测装置，从而构成位置闭环的控制系统属于何种控制方式（）

A开环B闭环C半闭环D前馈

17.PWM调速方式称为（）。

A变电流调速B变电压调速C变频调速D脉宽调速

18.无刷直流电动机的换相状态由以下什么因素决定（）

A转子的位置B位置传感器的安装位置

C电机的电流D电机的电压

19.测量反反向间隙的作用是为了（）。

（A）提高机床的定位精度（B）提高机床的使用寿命

（C）提高机床的安全性（D）提高机床的灵活性

20.对于数控铣床主轴支承轴承的说法错误的是（）

（A）足够刚度（B）足够强度

（C）不需要消除间隙（D）要消除间隙

21.下列对于准停装置说法错误的是（）

（A）用于定位（B）是自动换刀必需的

（C）机械准停在高速情况下准停（D）电气准停在高速情况下准停

22.下列对于排屑装置说法错误的是（）

（A）可以提高效率（B）是手动排屑

（C）将铁屑排出机床之外（D）尽可能靠近切削部位

23.在RS232的规范中：

电压为”0”在。

A0~5VB-5~0VC+3~+15VD-15~-3V

24.机械加工工作站中清洗站的功能不包括下列（）

A．去除切屑B清除油污C去除毛刺D.清洗托盘

25.加工中心要集成到FMS中，需要满足俩个基本条件，即硬接口和软接口，其中硬接口主要是（）和第二刀具交换点。

A.APCB.AGPC.USBD.DNC

26.当机床之间距离较短，且按群集式布置的工作单元，哪种物料传送设备最有效。

A.无轨小车B工业机器人C.AGVD.有轨小车

27.MS控制系统核心内容是（），它能实现工件流，刀具流和信息流的自动传送，使FMS能高度自动化加工。

A生产准备B动态调度C系统监视D故障诊断

三、判断题ccbacadbcdbbcddcdaacdbccabb

1.数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。

（√）

2.车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。

（√）

3.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。

（×

）

4.同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。

（√）

5.辅助功能M03用于主轴逆时针转动，M04用于主轴顺时针转动。

（×

6.G92指令用于设定工件坐标系，能使刀具和工件产生运动。

7.F代码用于指定刀具相对于工件的进给速度，是模态代码。

8.G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。

9.G00为快速定位指令，无运动轨迹要求，进给速度指令对其有效。

10.快速定位指令G00，运动轨迹一定是直线，以保证刀具以最快速度到达指令定位点.（×

11.铣削有端铣和周铣之分，周铣又有顺铣与逆铣之分。

对于数控铣床一般选用顺铣。

12.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中。

13.数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。

（√）

14.半闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。

（╳）

15.数控机床的位移检测装置主要有直线型和旋转型。

（√）

16.直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成。

17.直线感应同步器和圆盘旋转式感应同步器两者的工作原理基本相同。

18.步进电动机主要用于开环控制系统，也可以用于闭环控制系统。

19.三相步进电机是靠三相绕组按照一定的相序轮流通电驱动的。

20.交流伺服电机由于结构简单、成本低廉、无电刷磨损、维修方便，被认为是一种理想的伺服电机，（√）

21.感应同步器只能测线位移，而不能测角位移。

（╳）

22.机床的点位控制是不仅实现由一个位置点到另一个位置点的精确移动，而且在移动和定位的过程中仍需要不断加工。

23.数控机床的加工精度比普通机床要低。

（×

）

24.滚珠丝杠螺母机构可以实现自锁。

25.滚珠丝杠螺母机构不需要消除间隙。

26.数控机床导轨的平稳性要好。

27.滚动导轨的导轨面之间的摩擦是滑动摩擦（×

四、简答

1.数控技术的基本概念？

数控技术是用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术。

2.数控机床的基本概念？

数控机床是装有数字控制系统的机床，该系统能够处理加工程序,控制机床自动完成各种加工运动和辅助运动。

3.输入输出装置可以通过几种方式获得数控加工程序？

穿孔纸带，MDI（ManualDataInput）方式，软驱USB接口，RS232C接口，DNC接口，以太网接口。

4.数控机床的分类原则及方式有哪些？

按机床运动的控制方式分：

点位控制数控机床，直线控制数控机床，轮廓控制数控机床；

按伺服系统分：

开环控制数控机床，闭环控制数控机床，半闭环控制数控机床；

按功能水平分：

经济型数控机床，中档型数控机床，高档型数控机床；

按工艺用途分：

金属切削数控机床，金属成形数控机床，特种加工数控机床。

5.数控机床的特点和应用范围？

特点：

（1）适应性、灵活性好，

（2）精度高、质量稳定，

（3）生产效率高，（4）劳动强度低、劳动条件好，

（5）有利于现代化生产与管理、使用，（6）维护技术要求高。

6.数控加工工艺的主要内容

答：

1）数控机床上加工零件的选择

2）数控工艺性分析

3）工艺路线制订

4）工序设计

7.什么是对刀点，什么是到位点？

对刀点：

刀具相对工件运动的起点，也是程序的起点。

刀位点：

所谓“刀位点”就是表征刀具特征的点。

8.刀具补偿功能应用的优点有哪些？

1）简化编程工作量；

2）实现粗、精加工；

3）实现内外型面的加工。

9.简答CNC系统工作过程。

输入、译码、数据处理、插补、将各个坐标轴的分量送到各控制轴的驱动电路，经过转换、放大去驱动伺服电动机，带动各轴运动，实时位置反馈控制，使各个坐标轴能精确地走到所要求的位置。

10.简答：

什么是大板结构。

大板结构就是将所有或大部分硬件电路集中设计在一块大印刷电路板上，在其插槽内插入部分辅助小印刷电路板，构成硬件，配合软件实现预定数控功能。

11.简答：

数控系统功能发展趋势。

轴控制功能，高精、高速加工的控制功能，多种插补功能，机械误差补偿功能，人机界面的友好和网络功能。

12.简答：

在单CPU结构的CNC系统中，什么叫“资源分时共享”并行处理技术。

在规定的时间长度（时间片）内，根据各任务实时性的要求，规定它们占用CPU的时间，使它们分时共享系统的资源。

13.什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪几个节拍?

逐点比较插补法是通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给方向，以加工出所需的零件廓形。

一个插补循环包括：

偏差判断、进给、偏差计算、终点判断四个节拍。

14.什么叫刀具半径补偿？

为什么要刀具半径补偿？

用数控机床加工零件时，必须考虑刀具的半径，但为了操作方便，编程时只按零件的轮廓编制加工程序，而刀具半径值由键盘输入，加工时数控系统根据输入的刀具半径，自动地偏移一个半径值，正确加工出零件的轮廓，这就叫刀具半径补偿。

否则，加工的零件尺寸要比程序编制的零件尺寸小。

15.什么叫插补?

在数控机床中，刀具只能沿着坐标轴的方向移动，且最小移动单位是一个脉冲当量。

因此刀具的运动轨迹是折线而不是光滑的曲线，这样刀具只能用折线轨迹逼近所加工的曲线。

数控系统按照一定方法确定刀具运动轨迹的过程叫插补。

16.数控检测装置有哪些？

光栅，光电脉冲编码器，感应同步器，旋转变压器，磁栅，旋转编码器。

17.数控机床位置检测装置的分类：

（1）增量式和绝对式测量；

（2）数字式和模拟式测量；

（3）直接检测和间接检测。

18.数控机床对检测装置有哪些要求？

检测装置应该满足以下要求：

（1）满足数控机床的精度和速度要求；

（2）高可靠性和高抗干扰性，检测装置应具有强的抗电磁干扰的能力，对温、湿度敏感性低，工作可靠；

（3）使用维护方便，适合机床运行环境。

检测装置安装时要达到安装精度要求，同时整个测量装置要有较好的防尘、防油雾、防切屑等防护措施，以适应使用环境；

（4）成本低。

19.莫尔条纹的特点有哪些？

在光栅的信息处理过程中倍频数越大越好吗？

1.放大作用；

2平均效应，3.莫尔条纹的移动于光栅之间的移动成比例；

在光栅的信息处理过程中，倍频数并不是越大越好，因为：

1适当增大倍频数可以提高检测精度，并把模拟量位移转化为数量，2.过度增大倍频数，增加刻线密度，从而使光栅制造困难，成本提高。

20.数控检测装置的性能指标有哪些？

精度、分辨率、灵敏度、迟滞、测量范围、零漂与温漂。

21.步进控制系统为什么常用开环形式？

步进控制系统有什么弊端？

1）步进电机的角位移与控制脉冲间精确同步

2）步进电机无积累误差

弊端：

常因频率过高或其他原因引起失步，没有闭环控制系统抗干扰能力强。

22.直流测速发电机与异流测速发电机性能上有什么区别？

异流测速发电机的主要优点是：

结构简单，维护容易，惯量小，无滑动接触，输出特性稳定，精度高，摩擦转矩小，不产生无线电干扰，正、反向旋转时输出特性对称，其主要缺点是存在剩余电压和相位误差。

直流发电机的主要优点是：

没有剩余电压，没有相位波动，输出特性的斜率比异流测速发电机的大，其主要缺点是：

结构复杂，维护不便，摩擦转矩大，有换向火花，产生无线电干扰信号，正、反向旋转时输出特性不对称。

23.简述感应同步器的结构组成及测量原理？

感应同步器由定尺和滑尺两部分组成，其测量原理是利用两个平面印刷电路绕组的互感随两者的变化而变化，相当于变压器的原边和副边。

24.数控机床的导轨类型和要求？

a．导向精度

b．耐磨性

c．低速运动的平稳性

d．结构工艺

25.数控机床机械的传动机构的要求？

a．提高机床的静、动刚度、

b．减少机床各部件的惯量

c．减少运动件的摩擦阻力

d．提高机床的寿命和精度保持性

e．系统应该有适当的阻尼

f．使用维护方便

26.如何增强数控机床结构的抗振性？

a．减少机床的内部振源

b．提高静刚度

c．增高阻尼比

d．采用特殊的机械结构控制移动部件的平稳性

27.分布式控制理论与技术发展过程经历了哪几个阶段？

每个阶段有何特点？

四个阶段。

第一阶段：

人工控制、手工操作、凭经验控制；

第二阶段：

古典控制理论的产生,为单入/单出和单台设备控制；

第三阶段：

现代控制理论，串级、比值、均匀和前馈控制；

第四阶段：

预测控制、自适应、模糊控制等多参数控制。

28.下位机作用？

下位机作用？

集散型控制系统中,分布在各个现场,进行现场工作的叫下位机.对全部的下位机进行调度指挥控制的,叫上位机。

通常工控机，工作站，触摸屏作为上位机，通信控制PLC，单片机等下位机，从而控制相关设备元件和驱动装置。

上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。

下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机之类的。

上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。

下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。

简言之如此，实际情况千差万别，但万变不离其宗：

上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。

29.递阶段控制结构的FMS中管理级的主要功能是什么？

FMS作业计划编制与优化

作业计划运行仿真

计算机辅助工艺计划编制

数控程序自动编程与刀具轨迹模拟

30.FMS-500的主要特点

功能完整，可靠性高；

采用基于现场总线的工业控制局域网；

实时多任务操作系统DMOS实时，并发能力强；

故障处理,故障容忍和系统再调度能力强;

有机的将工件和零偏在线测量装置集成到FMS中；

系统面向CIMS集成环境开发。

性价比高，配置灵活。

五、分析题

1.编写下图零件的精加工程序

O0001

N10G92X100.0Z10.0M03S600

N20G00X0Z2.0

N25G01Z0F100

N30U20.0

N35U6.0W-3

N40Z-48.0

N50U34.0W-10.0

N60U20.0Z-73.0

N70X90.0

N80G00X100.0Z10.0

N90M05

N100M30

2.如下图，零件在数控车床上精加工外径，试编制加工程序。

图中车刀的刀位点坐标为（32,6），不考虑刀具半径。

解编制加工程序如下：

O0010

N10G92X32.0Z6.0；

坐标系设定

N20G00X0Z3.0M03S600；

刀具到倒角延长线起始点

N30G01X10.0Z-2.0F100；

精加工2×

45°

倒角

N40Z-20.0；

精加工ø

10外圆

N50G02X20.0Z-25.0R5.0；

精加工R5圆弧

N60G01W-10.0；

20外圆

N70G03U14.0W-7.0R7.0；

精加工R7圆弧

N80G01Z-52.0；

34外圆

N90U10.0W-10.0；

精加工外圆锥

N100G00X50.0；

退刀

N110Z6.0M05；

主轴停止

N120M30；

程序结束

3.如下图，铣削加工零件，六个面已完成粗加工。

被加工工件的底面为定位基准，工件表面的中心点为编程原点，选用ø

8的键槽铣刀进行加工。

现要求完成以下编制的精加工程序。

O1000；

N10G92X35.0Y35.0Z100.0；

N15S500M03；

N17G90G00X0Y14.0Z1.0M08；

N20G01Z-3.98F100；

N30G03X0Y14.0I0.0J-14.0；

N40G01Y20.0；

N50G03X0.0Y20.0I0J-20.0；

N60G41G01X0Y25.0D01；

N65G01X-15.0；

N90G03X-25.0Y15.0I0J-10.0；

N100G01Y-15.0；

N110G03X-15.0Y-25.0I10.0J0；

N120G01X15.