数控技术 期末试题--机械

一、填空题（20×1分）1．数控机床的基本组成包括输入输出设备、数控系统、检测反馈装置、伺服驱动系统及机床本体。2.数控系统按功能水平进行分类有_____低_____、____中______和______高____三种形式。3．主轴速度功能由字母___S_______加_数字_________表示，单位是r／min。4．位置检测装置按检测信号的类型分为_____模拟信号_____和_数字信号_________。5..数控机床中没有位置检测反馈装置的是_开环控制数控机床；有位置检测反馈装置的是_半闭环控制数控机床和_闭环控制数控机床。6．数控机床按控制运动的方式可分为点位、点位直线、轮廓。7．数控技术中常用的插补算法有直线插补法和圆弧插补插补法两类。8．刀具补偿分为半径补偿、长度补偿。9．程序编制可分为自动编制和手动编制。10．G代码中，模态代码表示在程序中一经被应用，直到出现同组的任一G代码时才失效；代码表示只在本程序段中有效。11．常用的位置检测装置有：光栅位置检测装置、磁栅位置检测装置、霍尔检测装置等。12．伺服系统的作用是数控装置和机床的联系环节，是数控系统的重要组成部分。13．光栅是用于数控机床的精密检测装置，是一种非接触式测量，按其形状分为长光栅和圆光栅。14．插补是指：线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”。15．数控车削中的指令G71格式为：P-Q-U。16．数控机床按伺服系统的控制方式可分为开环控制数控系统、闭环控制数控系统、混合控制数控系统。17．较常见的CNC软件结构形式有前后台型软件结构和中断型软件结构。18．当标尺光栅与指示光栅相对运动一个，莫尔条纹移动一个。19．数控机床主轴常用机、电结合的方法，即同时采用和变速两种方法。20．脉冲当量是指进给轴移动量。数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。21．数控机床的日常维护与保养主要包括数控系统的维护、机械部分的维护、液压、气压系统维护等三个方面内容。22．数控机床组成包括CNC数控系统和机床主体两大部分。23．数控机床的类型按加工功能分为金属切削类、金属成型类、特种加工类和其他等几种类型。24．所谓数控编程，一般指包括零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并输入程序清单、程序校验的全部工作。25．数控铣床类型通常分为立式、卧式、倾斜式三种类型。三、选择题（10×2分）1．步进电机每接收一个电脉冲信号，相应转过的一个固定角度称为【B】。A．齿距角B．步距角C.转角D．夹角2．在数控加工程序中，用各种【B】指令描述工艺过程中的各种操作和运动特性。AF、SBG、MCT、P3．G91状态下，程序段中的尺寸数字为【C】。a)半径值b)绝对坐标值c)增量坐标值4．【A】使刀具以点控制方式，从刀具所在点快速移动到目标点，而移动速度与程序段中的进给速度无关。a)G00b)G01c)G285．数控机床的控制核心是【A】。a)数控系统b)专用软件c)CPU6．FMS是指【C】。a）直接数控系统；b）自动化工厂；c）柔性制造系统；d）计算机集成制造系统。7.加工中心与普通数控机床区别在于【A】。a)有刀库和自动换刀装置；b）转速c）机床的刚性好；d）进给速度高。8．通常数控系统除了直线插补外，还有【B】。A．正弦插补B圆弧插补C抛物线插补9.开环控制系统用于【A】数控机床上。A.经济型B.中、高档C.精密10．G00指令与下列的【C】指令不是同一组的。A.G01B.G02，G03C.G0411.加工中心与数控铣床的主要区别是【C】。A.数控系统复杂程度不同B.机床精度不同C.有无自动换刀系统12.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是【A】。A．A轴B.B轴C.Z轴13.用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是【C】。A．F代码B.S代码C.M代码14.某直线控制数控机床加工的起始坐标为（0，0），接着分别是（0，5）；（5，5）；（5，0）；（0，0），则加工的零件形状是【B】。A．边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形形15.用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.4，则粗加工偏移量为【C】。A.12.4B.11.6C.6.416.机床坐标系原点也称为：【C】A．工件零点B.编程零点C.机械零点17.孔加工时，【C】指令刀具返回到初始平面。A、G90；B、G91；C、G98；D、G9918.数控机床的柔性是指：【A】A.对产品更新适应性强B.生产率较高C.加工精度高D.能批量生产19.用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令是【B】。A、G16；B、G17；C、G18；D、G1920.圆弧插补指令G02XYR中，X、Y后的值表示圆弧的【B】。A、起点坐标值；B、终点坐标值；C、圆心坐标相对于起点的值；D、圆心坐标；21.数控铣床的指定刀具半径补偿值号是用：【D】。A.GB.TC.FD.D22.“G04P1”其中P值之单位为：【D】。A、1分；B、1秒；C、0.1秒；D、0.001秒23.G96S150表示切削点的线速度控制是【A】。A、150m/min；B、150r/min；C、150mm/min；D、150mm/r24.加工【B】零件，宜采用数控加工设备。A、大批量；B、多品种中小批量；C、单件；D、以上皆宜25.数控系统所规定的最小设定单位是【C】。A、数控机床的运动精度；B、机床的加工精度；C、脉冲当量；D、数控机床的传动精度28.G02X20Y20R-10F100；所加工的一般是【C】。A、整圆；B、夹角〈=180°的圆弧；C、180°〈夹角〈360°的圆弧；D、以上皆可29.以下提法中【C】是错误的。A、G91是模态指令；B、G04X3.0表示暂停3s；C、G32ZF中的F表示进给量；D、G41是刀具左补偿30.子程序结束指令并返回到主程序是【D】。A、M02；B、G98；C、M98；D、M9931.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（C）A、提高加工精度B、提高机床精度C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要求32.用铣刀加工轮廓时，其铣刀半径应（c）A、选择尽量小一些B、大于轮廓最小曲率半径C、小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径D、小于轮廓最小曲率半径33CNC装置由硬件和软件组成，软件在（A）的支持下运行。A、硬件B、存储器C、显示器D、程序二、解释如下指令或字母含义（10×1分）G50(车)（设定坐标系）G02（圆弧插补）G43（刀具长度补偿正方向）G17（XY平面指定）G90（铣）（绝对值输入）G54（工件坐标系选择）G81（钻削循环）G41（刀具半径左补偿）G01（直线插补）G43G91（增量值输入）G40（取消刀具半径补偿）G80（取消固定循环）G95（每转进给速度）G96（恒定圆周速度控制）M06（换刀指令）M03（主轴正转）M00（程序暂停指令）M05（停止指令）M08（切削液打开）M02（程序结束）M30（程序结束并返回）T0305（表示选择03号刀具，按存储在内存中的05号补偿值进行长度补偿）CNC（计算机数控系统）四、问答题(4×5=20）1.说明G00和G01的含义及其在格式上的区别？答：G00指快速点定位格式为Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）G01指直线插补格式为Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）Ｆ2．什么是脉冲当量?脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。3.简述数控加工的特点?答：高柔性化、加工精度高、生产率高、改善劳动条件、有利于生产管理现代化。4.简述数控机床主要由哪五部分组成？答：数控机床主要由输入输出设备（控制介质）、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助控制装置和机床本体五部分组成。5.在数控铣床孔加工中固定循环由哪6个顺序动作构成？答：固定循环由以下6个顺序动作组成：①X、Y轴定位；②快速运动到R点（参考点）；③孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点（参考点）；⑥快速返回到初始点；6.数控机床的主传动变速方式有哪几种？各有何优缺点1、齿轮传动在扭矩输出方面没有其他的传动方式可以超过，因此一般要求极高扭矩输出的情况下使用。可以通过齿轮组的切换得到不同的转速比，从而适应更广泛的加工需求。缺点是噪音大，发热大，无法用于高转速的应用。2、皮带传动通常是减速传动，以期用较小的电机获得更好的低速性能，但无法实现转速比的切换。高端镗铣类数控设备上已经很少看到这种传动方式了。3、直联主轴主轴电机和主轴之间使用联轴器直接联接，结构简单，避免了皮带方式皮带打滑和皮带振动等问题。主要用于镗铣类的数控设备上。4、电主轴把主轴本身作为电机的转子。这种结构平衡性能好，主轴精度高，负载惯量小。对高转速和高精度有需求的应用的最好选择。缺点就是成本稍高一些。另外，无论是皮带传动、直联主轴还是电主轴，由于无法切换转速比，传动方式本身无法兼顾低速和高速性能。因此在中、高端应用时，往往通过切换主轴伺服电机的线圈接法来实现性能的转换。使用三角形接法在低速时实现更大的扭矩，使用星形接法在高速时实现更大的功率。7.直流电动机的有哪些主要部件？结构和作用如何？8.CNC系统的组成数控程序、输入/输出设备、CNC装置、PLC、主轴进给驱动装置等组成五、原理题（8分）1.欲加工第一象限直线AB，起点A（0，0），终点B（4，3）。试用逐点比较插补法，写出插补节拍并绘出插补轨迹。节拍判别函数进给方向偏差与坐标计算终点判别起始F0=01F=0+XF1=F0-Y0=0-3=-32F0+YF2=-3+4=13F0+XF3=1+4=54F0+XF4=5-3=25F5=2+4=66F6=6+4=107F2．已知：第一象限直线OA，起点O在原点，终点A（3，4）。要求：用数字积分法（DDA）直线插补加工OA，其过程用表格说明，并画出插补加工轨迹。累加X积分器Y积分器终点五、编程题（8×2分）1.已知几何要素如图所示，设刀具在P（0，30）点，要求刀具从A-B-C-D-A，然后快速回到P点，分别用绝对尺寸和增量尺寸完成编程练习。2.车削加工编程要求如下：次数(Δt)JVx（xe)JRx溢出ΔxJVy（ye）JRy溢出Δy计数器JE00000000XY12244001530R12CABDP利用常用的编程指令编写其精加工程序O1111N0010G50X100.0Z100.0T0101;N0020M03S600;N0030G00X0Z3.0M08N0040G42G01Z0F200;N0050G03X40.0Z-20.0R20.0;N0060G01Z-40.0;N0070X50.0;N0080X-70.0;N0090X70.0W-25.0;N0100Z-150.0;N0110X80.0;N0120G40G00X100.0Z100.0M09;N0130M05;N0140M30;3.车削加工编程a、精车如图所示工件，精车余量X轴为0.5mm，Z轴为0.2mm，不要求求切断。b、用G50建立工件坐标系。c、选择刀具：外圆车刀T0101用于精车。d、切削用量表；主轴转速600（r/min），进给速度200（mm/min）4.已知零件(厚20mm)及钻孔数控加工程序，采用了循环加工指令；试将如下程序说明填写完整。%O002N001G90G54G00X0Y0;()N002Z100;N003S600M03;()N004G99G81Y50.Z-23.R2.F50.;()N005X-43.3Y-25.;()N006X43.3Y-25.;N007G80X0Y0M05;()N008M02;