数控机床试题集及答案.docx

机床数控技术期末考试试题1一、填空题（每小题2分,共20分）1 .软件插补和硬件插补的原理相同，其作用都是根据给定的信息进行计算，在计算的过程中不断向各坐标轴发出相互协调,使数控机床按指定的运动。2 .数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行，第二步进行O3 .交流主轴伺服电机，采用变频调速的方法时，基频以下调速称为调速；基频以上调速称为调速。4 .刀具补偿包括刀具补偿和刀具补偿。5 .逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线，它与给定的之间的最大误差不超过一个O6 .编程人员以图样上的某一点为原点建立的坐标系，称为编程坐标系，编程坐标系的称为编程零点。7 .伺服系统被看作一个独立部分，与和并列为数控机床的三大组成部分。8 .机床数控系统中常使用的位置检测装置，按运动方式可分为和两类。9 .通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其和，提高机床的静刚度。10 .左偏刀具半径补偿指令和右偏刀具半径补偿指令分别为和O二、选择题（每小题2分，共20分）1 .一般而言，数据采样的插补周期T必须插补运算时间。A.大于B.小于C,等于D.以上都不对2 .数据采样插补又称为数字增量插补，适用于数控机床驱动的闭环进给伺服系统。A.步进电机B.直流伺服电机J交流或直流伺服电机3 .双螺母齿差调隙式滚珠丝杠，两齿轮的齿数分别为Z1=99、Z2=100,丝杠导程t=10mm,若间隙为0.004mm,则相应的螺母应转过齿即可消除间隙，达到预紧的目的。4 .机床数控系统中的P1C经常被用作控制。A.逻辑顺序B.智能C.进给伺服D.开环控制5 .目前数控机床高速主轴电机使用最多的是:A.步进电机B.直流伺服电机C.交流伺服电机D.直线电机6 .步进电机通电方式没有带负载的能力，不能实际应A,三相单三拍B.三相六拍C.三项双三拍D.三相四拍7 .数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的称为对刀点。A.起点B.基点C.原点D.终点8 .伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的C,而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的轨迹。速度B.速度、位置C.速度、方向、位置9 .旋转变压器是利用电磁感应原理的式角位移检测传感器。A.模拟式B.数字式J脉冲式D.以上都不是10 .在系统中，进给速度的计算方法是采用数据采样方法进行插补加工，进给速度的计算是根据编程速度F值，将被加工零件轮廓曲线分割为采样周期的轮廓步长。闭环B.半闭环C.开环D.闭环和半闭环三、简答题（每小题5分，共20分）1 .简述二轴半数控机床。2 .试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何？伺服系统常用的驱动元件是什么？3 .简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。4 .数控加工工艺处理有哪些内容？四、论述题（每小题10分，共40分）1 .简述数控车床程序编制的特点。2 .简述数控系统的工作过程3 .如图所示板类零件，其厚度为IOmm,需进行外轮廓的铳削精加工，精加工余量为0.2mm。选择的立铳刀直径为20。试列表写出该零件轮廓的精加工程序，并加以注释。4 .设在第一象限插补直线段OA,起点为坐标原点O(0,0),终点为A(6,4)。试用逐点比较法进行插补，要求：列表填写插补计算过程；画出插补轨迹图。机床数控技术期末考试试题1答案一、填空题（每小题2分,共20分）1 .进给脉冲轨迹2 .粗插补精插补3 .恒转矩恒功率4 .半径长度5 .直线或圆弧脉冲当量6 .工件原点7 .数控系统机床本体8 .直线型回转型9 .排屑条件受力状态10 .G41G42二、选择题（每小题2分，共20分）1-5ACBAC6-10AACAD三、简答题（每小题5分，共20分）1 .答：答：二轴半坐标数控机床在结构上有三个坐标，可同时控制两个坐标，而第三个坐标作等间距运动。主要用于三轴以上控制的机床，其中两个轴互为联动，而另一个轴作周期进给，如在数控铳床上用球头铳刀采用行切法加工三维空间曲面。2 .答：由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电机，功率步进电机，电液脉冲马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。3 .答：采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用；焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口,有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构；钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。4 .答：1）选择并确定进行数控加工的零件及内容。2）对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定零件的加工方案、划分和安排加工工序。3）设计数控加工工序。如工步的划分，零件的定位,夹具与刀具的选择,切削用量的确定等。4）选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考虑刀具的补偿。5）分配数控加工中的容差。6）数控加工工艺技术零件的定型与归档。四、论述题（每小题10分，共40分）1 .答：在一个程序段中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从编程方便出发，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。（1）由于车削零件的图纸尺寸和测量尺寸在X方向上都时直径值,所有在用绝对值编程时，X通常以直径值表示。用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值编程。同时附上方向符号，正向可省略。车削加工的毛坯常用棒料或锻料，加工余量较大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。（4）为了提高刀具耐用度并提高加工光洁度，车刀刀尖常磨成半径不大的圆弧。在编程时必须对刀具半径进行补偿。对具有刀具半径自动补偿的数控系统，可直接按轮廓尺寸编程。而对于不具备半径自动补偿的功能的编程，需要人工求出假想刀尖或刀具中心的运动轨迹，这种计算有时是相当繁琐的。2 .答:在CNC机床中，加工过程的人工操作均被数控系统所代替，CNC装置在硬件和系统软件的支持下，执行输入的加工程序。具体的工作过程如下：输入首先将被加工零件图上的几何信息和工艺参数数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹，用按规定的代码和格式编成加工程序，然后将这些具有零件特征、控制参数和刀具补偿数据的程序输入CNC装置中。译码经过校验和转换后的代码,含有零件的轮廓信息（线型、起点和终点坐标等）、加工速度（F代码）和其它的一些辅助信息、（M.S.T代码等），全部存放在CNC装置的内部存储器中，CNC装置按一个程序段为单位，根据一定的语言规则将其解释成计算机能够识别的数据形式，这一过程称为译码。数据处理数据处理包括刀具补偿、进给方向判断、进给速度计算和机床辅助功能处理等。处理后的数据以最直接、最方便的形式送入到工作寄存器，供插补运算使用。插补运算插补运算是根据数控语言G代码提供的轨迹类型(直线、顺圆或逆圆)及所在的象限等选择合适的插补运算公式，通过相应的插补计算程序，在所提供的已知起点和终点的轨迹上进行“数据点的密化”。位置控制位置控制是数控系统的重要组成部分，它可由软件来实现，也可由硬件来完成。在闭环系统中，通过位置检测装置检测位移量，同时发出反馈信号，将实际反馈的位置与经计算机插补计算得出的理论位置进行比较，其差值经放大后去控制执行部件，使其朝着消除偏差的方向运动。(6)1/0处理I/O处理主要是实现对机床的位置伺服控制和M.S.T等辅助功能的强电控制。(7)显示CNC系统的显示装置有显示器、报警器等，主要功能是为操作者提供方便，显示的内容通常有：零件程序、刀具位置、机床状态、报警等多种参数。(8)诊断数控系统中的诊断程序都具有联机和脱机诊断的功能。3.程序注释OOOO1程序代号NO1GOOG90X120Y60Z50绝对值输入，快速进给到X120Y60Z50N02X1OOY40M13S500快速进给到XIoOY40切削液开，主轴正转,转速500rminN03Z-I1快速向下进给到ZT1N04GO1G41X70Y1OHO12F1OO直线插补到X70Y1O,刀具半径左补偿HOI2=1Omm,进给速度Ioom1n/sN05Y-IO直线插补到X70Y-ION06G02X40Y-40R30顺圆插补到X40Y-40,半径为30InmN07GO1X-70直线插补到X-70Y-40N08Y40直线插补到X-70Y40N09X40直线插补到X40Y40N1OG03X70Y1OR30逆圆插补到X70Y1O,半径为30mmNi1GO1X85直线插补到X85Y1ON12GOOG40X1OOY40快速进给到XIOoY40,取消刀具半径补偿N13X120Y60Z50快速进给到X120Y60Z50N14M30程序结束，系统复位4.解：刀具沿X、y轴应走的总步数为M二阿M"6"J0,插补运算过程见下表，插补轨迹如下图。（1分）ytA（M）.OX表：逐点比较插补运算过程（5分）偏差判别进给方向新偏差计算终点判别F0=O+XFI=FO-Ye=0-4=-4EN=IOT=9F=-4<0+YF2=F+Xe=-4+6=2N=9-1=8F2=2>0+XF3=F2-Ye=2-4=-2N=8-1=7F3=-2<0+YF4=F3+Xe=-2+6=4N=7-1=6F4=4>0+XF5=F4-Ye=4-4=0N=6-1=5F5=O+XF6=F5-Ye=0-4=-4N=5-1=4F6=-4<0+YF7=F8+Xe=-4+6=2N=4-1=3F7=2+XF8=F7-Ye=2-4=-2N=3-1=2F8=-2<0+YF9=Fs+Xe=-2+6=4N=2-1=1F9=4>0+XFo=F9-Ye=4-4=ON=1-1=0项目一数控机床概述1 .简述我国数控加工机床的产生及发展过程。答：我国于1958年开始研制数控机床，到60年代末和70年代初，简易的数控机床已在生产中开始使用.它们以单板机作为控制核心，多以数码管作为显示器，用步进电动机作为执行元件。80年代初，由于引进了国外先进的数控技术，使我国的数控机床在质量和性能上都有了很大的提高。它们具有完备的手动操作面板和友好的人机界面，可以配直流或交流伺服驱动，实现半闭环或闭环的控制，能对24轴进行联动控制，具有刀库管理功能和丰富的逻辑控制功能。90年代起，我国向高档数控机床方向发展。一些高档数控攻关项目通过国家鉴定并陆续在工程上得到应用。航天I型、华中I型、华中-2000型等高性能数控系统，实现了高速、高精度和高效经济的加工效果，能完成高复杂度的五坐标曲面实时插补控制，加工出高复杂度的整体叶轮及复杂刀具。2 .简述我国数控技术的发展过程及数控加工的发展趋势。答：（1）高速加工技术发展迅速高速加工技术发展迅速，在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论和先进的驱动技术，优化机床结构，采用高性能功能部件，移动部件轻量化，减少运动惯性。（2）精密加工技术有