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数控机床与编程预测卷（黄芳胜）
一、简答题（30分）
1、什么是数字控制技术？
答：简称数控技术，是采用数字指令信号对机电产品或设备进行控制的一种自动控制技术。
2、 插补的定义是什么？
答：概括的讲，所谓插补就是根据给定的刀具运动轨迹和给定进给速度，采用适当的计算方法，在运动轨迹的起点和终点之间，计算出满足预订要求的中间坐标点。
3、CNC系统的组成有哪些？
（输入/输出设备，CNC装置，PLC，强电控制部分，主轴调速驱动单元及主轴电动机，进给伺服驱动单元及进给电动机，辅助装置电动执行器，位移与速度检测装置等。）
4、CNC装置中数据转换流程，按顺序有哪几个过程?
答：译码、数据处理（坐标变换、刀具补偿处理、进给速度处理）、插补、位置控制和开关量控制。
其优先级安排原则是：1.控制指令高于管理指令，2. 译码、刀补、速度预处理、插补、位置控制的优先级由低到高。
5、数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些？
（高的静、动刚度和抗振性，好的热稳定性，高的运动精度和低速运动平稳性，高的机床寿命和精度保持性，高的效率和好的操作性。）
6、简述开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床的特点。
答：开环控制机床不带位置检测反馈装置，因此它工作比较稳定，反应快，调试维修方便，结构简单，但控制精度低。闭环控制机床的工作台上安装了位置检测反馈系统，因此它价格精度高，但结构复杂，造价高，调试维修困难。半闭环控制机床的检测元件安装在电动机或主轴丝杠上，因此它具有比较高的控制性，调试比较方便。
二、 填空题（10分左右）
1、工序的划分可以采用两种不同原则，即工序_集中_原则和工序 分散 原则。
2、数控是数字控制的简称，是用 数字化信号 对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制技术。
3、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。
4、为了简化程序可以让子程序调用另一个子程序成为子程序嵌套 。
5、机床在加工零件时特规定：永远假定刀具_相对于静止的工件坐标而运动。
6、加工中心常用的刀库有 盘式刀库和 链式 刀库两种。
7、数控车床的圆心坐标为I、K，表示圆弧_圆心到圆弧起点所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上的矢量。
8、数控机床常用的坐标平面选择指令为G17、G18、G19 。
9、刀具补偿功能是数控系统所具有的为方便用户精确编程而设置的功能，它可分为_刀具半径补偿 和_刀具长度补偿。
10、刀具半径补偿的过程分为三步：刀补建立 、刀补进行、刀补_ 取消 。
11、首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。其中对刀具磨损影响最大的是切削速度。
12、G54—G59是依 机床坐标系 来定义的， 而G92是 刀具当前位置 定义的。
13、不论是主程序还是子程序，每一个程序都是由程序开始、程序内容和程序结束三部分组成。
14、进给速度主要是根据零件的 表面粗糙度 和 加工精度 的要求，以及刀具和工件材料进行选取的。
15、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是计算机数字控制机床，FMS的含义是_柔性制造系统_，OIMS的含义是计算机集成制造系统。
16、数控机床一般是由程序编制、数控装置、伺服驱动系统、强电控制系统、检测反馈系统和机床本体组成。
17、数控工作台有分度工作台和回转工作台。
18、常见的排屑装置有平板链式、刮板式、螺旋式。
19、CNC装置硬件由计算机主板CPU、内部存储器、各种I/O接口及外围逻辑电路、数控专用接口电路等组成
20、设备功能是使数控机床准备好某种运动方式的指令；辅助功能指令主要用于数控机床的开关量控制。
三、判断题（10分左右）
1、（×）数控机床按控制系统的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。 （按伺服控制方式）
2、（√）在开环和半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。
3、（√）程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。
4、（×）Y坐标的圆心坐标符号一般用K表示。（圆心相对圆弧起点）
5、（√）采用滚珠丝杠作为X轴和Z轴传动的数控车床机械间隙一般可忽略不计。
6、（√）直线控制的特点只允许在机床的各个自然坐标轴上移动，在运动过程中进行加工。
7、（×）最常见的2轴半坐标控制的数控铣床，实际上就是一台三轴联动的数控铣床。
8、（√）伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。
9、（×）螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。
10、（×）跟刀架是固定在机床导轨上来抵消车削时的径向切削力的。
11、（√）数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。
12、（√）外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。
13、（√）固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。
14、（√）数控机床的位移检测装置主要有直线型和旋转型。
15、（×）具有独立的定位作用且能限制工件的自由度的支承称为辅助支承。
16、（×）G98功能为每转进给，G99功能为每分钟进给。
17、（√）用半径R形式指令圆心位置时，不能描述整圆。
18、（√）对于铣削二维轮廓加工时，一般要求从侧向进刀或沿切线方向进刀，避免垂直进刀。
19、（√）刀位点是标志刀具所在不同位置的坐标点，不同类型刀具其刀位点是不相同的。
20、（√）使用G00指令时，刀具的实际运动路线轨迹不一定是一条从起点到终点的直线。
四、计算题（32分）
1、 逐点比较法直线插补，参考书中25页例题2-1，可能就换下终点值A。
第一象限直线OE，起点为O（0，0），终点为A（5，3），请写出用逐点比较法插补此直的过程并画出运动轨迹图(脉冲当量为1)。
2、有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有80 个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动的最大速度为30mm/s，求：
(1)步进电机的步距角；
(2)工作台的脉冲当量；
(3)步进电机的最高工作频率。
解：（1）0.75，（2）5/（360/0.75）=5/480=0.0015625，（3）30/0.0015625=19200
3、用绝对坐标与增量坐标编程。参考书中152页例4-1
4、用圆心坐标与半径R编程。参考书中156页例4-4
五、编程题（18分）
1、数控车床编程题，参考书中175页例题5-1
如：用数控车床加工如图所示零件，材料为45号钢调质处理，毛坯的直径为40mm，长度为200mm。按要求完成零件的加工程序编制。
（1） 粗加工程序使用固定循环指令；
（2） 对所选用的刀具规格、切削用量等作简要工艺说明；加工程序单要字迹工整

刀具选择
外圆尖刀Kr=93度 刀尖角35度 粗车S600 ap2 f0.15
精车S1200 ap1 f0.12
切断刀 刀宽5mm S600 ap4 f0.12
螺纹刀 S500)
O1(WAIYUAN)
T0101
S600M03
G00X42Z2
G73U10W0R5
G73P1Q2U2W0F0.15
N1GOOX16G42
G01X24Z-2
G01Z-15
G01X20Z-20
G01W-7
G02X38W-7R10
G01X38W-8
G01X20W-20
G01W-6
G01X34
G01W-15
G01X42
N2G00Z2
T0101
S1200M03
G00X42Z2
G70P1Q2F0.12
G00X100Z100
T0202(QIECAO)
S600M03
G00X28Z-20
G01X16F0.12
G04X1
G00X100
G00Z100
TO3O3(LUOWEN)
M03S500
G00X26Z5
G92X23Z-17F3
X22.2
X21.4
X20.9
X20.5
X20.3
X20.1
G00X100Z100
T0202(QIEDUAN)
S600M03
G00X42Z-83
G01X30F0.2
G00X36
G00W2
G01X32W-2
G01X0
G00X100
Z100
M05
M30