数控机床与编程》复习题-张耀满.doc

《数控技术与编程》复习题
姓名 班级 学号 重修□
总　分
一
二
三
四
五
六
七
八
卷面分70％
平时分

一、填空题：
1. CNC是 的缩写。
2. FMC是 的缩写。
3. APT是 的缩写。
4. 数控机床主要由数控加工程序、 、计算机数控系统和强电控制装置、伺服驱动系统和位置检测装置、机械部分组成。
5. 数控机床按伺服系统分开环数控机床、 、半闭环数控机床等三类
6. 按输入方式的不同，自动编程有语言程序自动编程系统、 和语言自动编程系统。
7. 数控机床的运动主要是由程序控制的， 和辅助功能是数控程序段的基本组成部分。
8. 用绝对值编程时，必须设定工件坐标系。工件安装在机床上后，须确定工件坐标系原点在
中的位置，以建立工件的加工坐标系。
9. 一个零件的轮廓曲线是由不同的几何元素所组成时，各几何元素之间的连接点称为 。
10. 在固定循环中由G98、G99决定刀具返回时到达的平面。在返回动作中，用G98指定刀具返回到 平面；用G99指定刀具返回参考平面。
二、选择题
1. 美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作，在（ ）年研制了世界第一台数控机床--三坐标铣床。
A. 1948 B. 1950
C. 1952 D. 1954
2. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（ ）。
A. X轴 B. Y轴
C. Z轴 D. A轴
3. G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是（ ）。
A. 整圆 B. 90°<夹角<=180°的圆弧
C. 180°<夹角<360°的圆弧 D. 0°<夹角<=90°的圆弧
4. 绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（ ）。
A. A轴 B. B轴
C. Z轴 D.C轴
5. 设H01=6mm，则G91 G43 G01 Z15.0；执行后的实际移动量为（ ）。
A. 9mm B. 21mm
C. 15mm D. 18mm

三、简要回答下列问题
1．按控制方式进行分类数控机床的类型，并作简要说明？
2．简述数控机床的发展趋势？
3．什么是数控机床的脉冲当量？数控机床常用的脉冲当量是多少？主要影响数控机床的什么性能？
四、作图说明下列问题
1．绘图说明用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算的等间距法，并说明验算误差方法？
五、逐点比较法圆弧插补计算： 逆时针加工第Ⅰ象限圆弧OA，起点坐标为O（6，0），终点坐标为A（0，6），圆弧的圆心在坐标原点（0,0)，试进行插补运算。要求用逐点比较法进行插补，请分别列表说明插补脉冲的分配过程，要求写出插补计算公式。
六、在图示零件上钻孔。请采用教材中给定的代码格式(JB3208—83)编制加工程序。要求：
1. 在给定工件坐标系内用增量尺寸编程，图示钻尖位置为坐标原点；
2. 坐标原点为程序的起点和终点，钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ；
3. 进给速度50mm/min，主轴转速600r/min；
4. 钻通孔时，要求钻头钻出工件表面4mm。

《数控技术与编程》复习题答案
参考答案
一、填空题：（每题1分，共15分）：
1 Computer Numerical Control（或计算机数控）
2 Flexible Manufacturing System（或柔性制造系统）
3 Automatically Programmed Tools（或自动编程工具）
4 输入装置
5 闭环数控机床
6 图形交互自动编程系统
7准备功能
8机床坐标系
9基点
10初始
二、选择题（每题2分，共20分）
1. C 2. C 3. C 4.A 5.B

三、简要回答下列问题
1）按控制方式进行分类数控机床的类型，并作简要说明？
（1）开环控制系统
伺服系统中没有检测反馈装置，数控装置发出的指令信号的流程是单向的，其精度主要决定于驱动元件和步进电机。其驱动电机只能采用步进电动机，该类电动机的主要特征是控制电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转过一个步距角。
（2）全闭环控制系统
其位移反馈采用直线位移检测元件，安装在机床床鞍部位上，即直接检测机床坐标的直线位移量，通过反馈可以消除从电动机到机床床鞍整个机床传动连中的传动误差，得到很高的机床静态定位精度。
（3）半闭环控制系统
其位置反馈采用转角检测元件，直接安装在伺服电动机或丝杠端部。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可以获得较稳定的控制特性
检测装置安装在电机或丝杠上的闭环系统，把工作台运动干扰排除在控制系统之外，没有把惯性大的工作台包括在闭环回路内，因此系统稳定性好，调试方便。
（4）混合控制数控机床
将上述控制方式的特点有选择的集中，可以组成混合控制的方案。
2）简述数控机床的发展趋势？
① 高速度、高精度化
速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品的质量。这两项指标又是互相制约的，也就是说要求位移速度越高，定位精度就越难提高。现代高性能的数控系统及伺服系统的数控机床，其移动分辨率和进给速度可以达到：1微米（100-240m/min） 0.1微米(24m/min) 0.01微米(400-800mm/min)。
② 多功能化
数控系统采用一机多能，以最大限度提高设备利用率；前台加工、后台编辑的前后台功能；具有更高的通讯功能
③ 智能化
引进自适应控制技术；故障自诊断、自恢复功能；刀具寿命自动检测更换；引进模式识别技术。
④ 数控系统小型化
现在使用的数控系统如西门子公司的数控系统，用液晶显示器代替CRT显示器等
⑤ 数控编程自动化
有很多数控系统带有数控自动编程功能（CAD/CAM图形交互自动编程，它是利用CAD绘制的零件加工图样再经计算机内的刀具轨迹计算和后置处理，而自动生成NC零件加工程序）
3）什么是数控机床的脉冲当量？数控机床常用的脉冲当量是多少？主要影响数控机床的什么性能？
脉冲当量：数控系统发出一个电脉冲，机床移动部件移动的距离。为机床的最小设定单位。数控机床常用的脉冲当量是0.01—0.0005mm，其主要影响机床的精度

四、作图说明下列问题
1）绘图说明用直线逼近零件轮廓曲线的节点计算的等间距法，并说明验算误差方法？
已知工件轮廓曲线的方程式为，它是一条连续的曲线。等间距法是将曲线的某一坐标轴分成等间距然后求出曲线上相应的节点A、B、C、D、E等的x、y坐标。在极坐标中，间距用相邻节点间的转角坐标增量或向径坐标增量相等的值确定。在插补间距确定后，插补直线两端点A和B的坐标可求出为（）和（），则直线AB的方程式为：
令，，
则上式可改写成Dx-Ey=C 它的斜率为k=D/E
根据允许的公差，可以画出表示公差带范围的直线，平行直线的方程为：

该直线与y=f(x)，连列解方程组

①无交点（在A、B两点之间）：满足要求；②相切：临界状态；③两交点：不合格

五
圆弧插补计算： 逆时针加工第Ⅰ象限圆弧OA，起点坐标为O（6，0），终点坐标为A（0，6），圆弧的圆心在坐标原点（0,0)，试进行插补运算。
解答：按两方向坐标应走总步数之和为，则

起点在圆弧上（6，0），则偏差

序号
偏差判别
坐标进给
计算
终点判别
1

-X

2

+Y

3

+Y

4

+Y

5

+Y

6

-X

7

+Y

8

-X

9

+Y

10

-X

11

-X

12

-X

六

N
G
X
Y
Z
F
S
M
EOB
N010
G91 G00
X50
Y90

LF
N020

Z-11

S600
M03 M08
LF
N030
G01

Z-28
F50

LF
N040
G00

Z28

LF
N050

X60

LF
N060
G01

Z-28

LF
N070
G00

Z28

LF
N080

X-30
Y-50

LF
N090
G01

Z-19

LF
N100
G00

Z30

M05 M09
LF
N110

X-80
Y-40

M02
LF