数控技术及应用试卷B答案

2008-2009第二学期数控机床试卷B标准答案及评分标准一、选择题1C2A3B4C5C6B7D8A9D10D11C12B13A14A15D二、填空题1、1952，美国2、数控装置3、检测装置，步进电动机4、独立型，内装型5、点位控制系统，连续控制系统6、回转工作台7．检测装置的测量精度8．多任务性，实时性9．≧0，≦010．+X，+Y三、判断题（请将判断的结果填入题前的括号中，正确的打“√”，错误的打“×”）（×）1、机床“点动”方式下，机床移动速度F应由程序指定确定。（√）2、反应式步进电机控制系统简单，工作可靠，成本低。但其控制精度受到步距角的限制，易产生步距角累积误差。（√）3、圆弧插补用R编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180º时R取负值。（×）4、同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。（）（×）5、顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴负方向向正方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。（√）6、在判定坐标和运动方向时，永远假定刀具相对静止的工件坐标系而运动。（×）7、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。（×）8、轮廓控制数控机床的特点是在加工一段曲线时，要控制刀具起始点和终止点的位置，与这两点之间所走的路径如何无关。（×）9、半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于位置传感器安装的位置不同，半闭环的位置传感器安装在工作台上，全闭环的位置传感器安装在电机的轴上。（√）10、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。四、简答题（24分）1、简述数控系统开环系统、半闭环系统、全闭环系统的区别？答：根据测量装置的有无及位置可将数控系统分为开环系统、半闭环系统和全闭环系统。开环系统的结构比较简单，容易调度、造价低廉，所以精度不高，一般精度为0.01mm。半闭环系统利用装在电动机上或丝杆上的测量旋转角度的测量元件获得反馈量，其测量元件比直线位移元件简单，所以其可得到较高的精度，成本比较适中，安装和调整也不困难，测量装置一般为光电脉冲编码器等。全闭环系统利用测量元件检测出溜板的实际位移量反馈给数控系统，所以其可得到很高的精度，但其造价较高，安转和调试较复杂，测量装置一般为光栅、磁尺等。2、数控机床的主轴系统传动形式有哪些类型？各适用于什么场合？（5分）答：1)通过同步齿形带传动的主传动，传动平稳、结构简单、能满足输出扭矩和变速的输出要求，但调速范围受电机调速范围的限制，适用于小型机床2)带有变速齿轮的主传动，通过几对齿轮降速，成为分段无级变速。确保低速时有足够的扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求。滑移齿轮的移位常采用液压拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。这种配置方式在大中型数控机床中应用较多，也有一部分小型数控机床采用这种传动方式，获得强力切削需要的扭矩。3)电机直接驱动的主传动精密联轴器连接：结构紧凑、传动效率高，但主轴的转速和扭矩与电机完全一致，低速性能的改善是其广泛应用的关键。3、简述在数控机床上如何确定X、Y、Z坐标轴及其方向。（5分）答：（1）Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。（2）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定X轴的方向时，要考虑两种情况：1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。（3）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系和右手螺旋定则来确定Y坐标轴及其方向。4、答：1）、金属切削类数控机床。数控车床、铣床、钻床、磨床、齿轮加工机床2）、特种加工类机床数控电火花线切割机床、电火花成型机床、等离子切割机床、火焰切割机床激光加工机床3）、板材加工类机床数控压力机、剪板机、折弯机五、插补运算1、用逐点比较法插补如图2所示AB圆弧起点坐标A（4，1），终点坐标为B（1，4）。试对该段圆弧进行插补计算，并画出刀具运动轨迹。2457AB六、编程题解：n=︱5-7︱+︱5-1︱=6序号偏差判别进给方向偏差计算终点判别0F0=0X0=5,y0=5N=61F0=0－yF1=F0-2y+1=0-2×5+1=－9x1=5,y1=4N=52F1=－90+xF2=F1+2x+1=-9+2×5+1=2x2=6,y2=4N=43F2=20-yF3=F2-2y+1=2-2×4＋1＝－5,x3=6,y3=3N=34F3=－50+xF4=F3+2x+1=-5+2×6＋1＝8，x4=7,y4=3N=25F4=8-yF5=F4-2y+1=8－2×3＋1＝3，x＝7,y=2N=16F5=3-yF6=F5-2y+1=3-2×2＋1＝0，x=7,y=1N=0（每步0.5分，画图3分）六、编程题如图3所示为数控车床批量车削零件示意图,长度单位mm,CD圆弧与CB直线相切，圆心为G，半径CG=CD=10，DF=8,GF=6,加工路径：车倒角，车外圆HC，车圆弧，车锥面，退刀具至起始点A。编制车削ISO代码加工程序,X向脉冲当量0.005mm,Z向脉冲当量0.01mm。绝对编程：N0010G90N0020G92X40Z50N0030G00X16N0040G01Z35F230N0050G02X24Z27I20K0F240N0060G01X24Z12F230N0070G26N0080M02相对编程：N0010G91N0020G00X-24N0030G01Z-15F230N0040G02U8W-8I20K0F240N0050G01U4W-15F240N0060G26N0070M02B20Z50AD●CXO图3数控加工零件φ1610515φ243×45°ECDFGH