數(shù)控技術試題及答案

1、數(shù)控技術試題1.欲用逐點比較法插補直線OA，其起點坐標為O（0，0），終點坐標為A（，），其值為5，6，試寫出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌跡。解：由于待插補直線的起點坐標為O（0，0），終點坐標為A（5，6），采用總步數(shù)終點判別方法，總步數(shù)。從坐標原點開始插補，故此時偏差，加工過程的運算節(jié)拍如下表所示： 序號工作節(jié)拍第1拍：偏差判別第2拍：坐標進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1+X2+Y3+Y4+X5+Y6+X7+Y8+X9+Y10+X11+Y插補軌跡如下圖所示： 2. 用數(shù)字積分（DDA）插補法對圖示直線進行插補運算，并在圖中畫出插補軌跡。解.總步數(shù)為437步JVX（Xe）JRX

2、X溢出JVY（Ye）JRYY溢出終點計數(shù)器100001100000010010001101100110000010111100101001000110011011100000101110010010010001111110110000010110101110100100011101111100000101100010003. 某CNC機床采用絲桿螺母副驅動工作臺的直線進給運動，絲桿與電機直接相連，絲桿導程為10mm，步進電機每轉400步，工作臺的最高進給速度為2.4m/min，求：1)系統(tǒng)的脈沖當量 2)最高速進給時的進給脈沖頻率。解：步進電機每轉400步，即步距角為： （1） 系統(tǒng)的脈沖當量

3、為：（2） 設工作臺最高進給速度V時步進電機的轉速為n轉每分鐘，對應的進給脈沖頻率為f. 則: 4.編寫車削加工程序，加工ABCDEFG部位的外輪廓，直徑設定。加工尺寸如圖，其它參數(shù)合理自定。各程序段要求注釋。 解:N01 G92 X120 Z90N02 S300 M03N03 G90 G00 X30 Z-2 _AN04 G01 Z-15 F20 _BN05 G03 X60 Z-41 R30 -CN06 G01 Z-56 -DN07 X80 Z-86 -EN08 Z-101 -FN09 G02 X114 Z-131 R35 -GN10 G00 X120 Z90 M025.用有關的循環(huán)加工指令（

4、或簡單指令）編程加工如圖所示零件的孔系，程序原點選與機床原點重合，所有孔均為的鉆削加工。 解：N01 G92 X0 Y0 Z0N02 S300 M03 M07N03 G99 G81 X30 Y-60 Z-43 R-27 F20 -1孔N04 G98 Y-80 2孔N05 G99 G81 X50 Y-60 Z-43 R-27 F20 3孔N06 G98 Y-60 4孔N07 G99 G81 X70 Y-60 Z-43 R-27 F20 5孔N08 G98 Y-80 6孔N09 G99 G81 X90 Y-60 Z-43 R-27 F20 7孔N10 G98 Y-60 8孔N11 G99 G81

5、X110 Y-60 Z-43 R-27 F20 9孔N12 G98 Y-80 10孔N13 G00 X0 Y0 Z0 M05 M09N14 M026.用刀具半徑補償?shù)姆椒ň帉懲廨喞娤骷庸こ绦?，工件形狀如圖所示，工件厚度5mm。刀具路線等其它參數(shù)、坐標系合理自定。要求考慮刀具半徑補償。各程序段要求注釋。 解：設工件坐標系原點位于工件上表面的R50圓心處。選擇刀具半徑小于或等于8mm100R50R8252060N01 G92 X-150 Y-200 Z200N02 G00 Z-5 S300 M03N03 G01 G41 X-50 Y-100 D01 F150 N04 Y0 N05 G02 X50

6、 R50 N06 G01 Y-100 N07 G01 X30 N08 G01 Y-83 N09 G03 X22 Y-75 R8 N10 G01 X-22 7、 一采用三相六拍驅動方式的步進電機，其轉子有80個齒，經(jīng)絲杠螺母副驅動工作臺作直線運動，絲杠的導程為5mm，工作臺移動的最大速度為30mm/s，求：(1)步進電機的步距角；(2)工作臺的脈沖當量；(3)步進電機的最高工作頻率解答：（1）；（2） （mm/脈沖）（3） （Hz）8.用數(shù)控銑床加工如圖所示的輪廓ABCDEFGA試按照教材中所學的代碼格式編制加工程序。要求：(1)在給定坐標系下用絕對坐標方式編寫加工程序；(2)坐標原點為起刀點也

7、為刀具終點；(3)加工路徑為ABCDEFGA；(4)主軸轉速300rmin，進給速度100mmmin，不考慮刀具直徑。解：加工程序清單NGXYIJFSMEOBN010G90 G00X20Y20LFN020G01Y50F100S300M03 M08LFN030X50LFN040X60Y40LFN050X70LFN060G02X80Y30I0J10LFN070G01Y20LFN080X20LFN090G00X0Y0M05 M09 M02LF9.某數(shù)控機床的靜剛度k=80Nm，機床系統(tǒng)的阻尼比D=0.02，假定激振力的頻率為50Hz，若要求此時機床的動剛度kd64Nm，請計算機床結構系統(tǒng)的固有頻率0

8、解：根據(jù)公式：Kd=K(1-2 )+4D22將各個數(shù)據(jù)代入求得：10.4421.35（舍去）由0故0500.44114（HZ）因此若要求此時機床的動剛度Kd64Nm，則機床結構系統(tǒng)的固有頻率0114 HZ10.AB是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標原點(0，0)，圓弧起點為A(0，3)，終點為B(3，0)，若脈沖當量為1，用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補。試完成下列問題：(1)求出需要的插補循環(huán)數(shù)總數(shù)；(2)按下面給定表格形式表述完成插補計算過程，同時把刀具進給位置各點的坐標值求出列入；(3)畫出刀具運動的軌跡圖。插補循環(huán)偏差判別進給方向偏差計算及刀具運動位置坐標值終點判別012解：（

9、1）求需要的插補循環(huán)數(shù)總數(shù)：NXbXaYbYa336（2）插補計算過程插補循環(huán)偏差判別進給方向偏差計算刀具運動位置坐標值終點判別0F0=0X0=0,Y0=3I=0N1F0=0-YF1=F0-2Y0+1=-5X1=0,Y1=2I=1N2F1=-5+XF2=F1+2X1+1=-4X2=1,Y2=2I=2N3F2=-4+XF3=F2+2X2+1=-1X3=2,Y3=2I=3N4F3=-1+XF4=F3+2X3+1=4X4=3,Y4=2I=4N5F4=4-YF5=F4-2Y4+1=1X5=3,Y5=1I=5N6F5=1-YF6=F5-2Y5+1=0X6=3,Y6=0I=6=N1.試述脈沖增量法和數(shù)據(jù)采

10、樣法在插補方法上的區(qū)別。答：1、按插補算法不同，有多種不同復雜程度的插補處理。一般按照插補結果，插補算法被分為脈沖增量插補法和數(shù)字采樣插補法兩大類。前者的插補結果是分配給各個軸的進給脈沖序列；后者的插補結果是分配給各個軸的插補數(shù)據(jù)序列。1、 簡述數(shù)控系統(tǒng)的插補概念。答：機床數(shù)控系統(tǒng)的核心技術是插補技術。在數(shù)控加工中，數(shù)控系統(tǒng)要解決控制刀具與工件運動軌跡的問題。在所需的路徑或輪廓上的兩個已知點間，根據(jù)某一數(shù)學函數(shù)確定其中多個中間點位置坐標值的運動過程稱為插補。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些坐標值控制刀具或工件的運動，實現(xiàn)數(shù)控加工。插補的實質是根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)密化”的工作。2、 簡述數(shù)控開環(huán)、半閉環(huán)、閉

11、環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別。答：開環(huán)伺服系統(tǒng)即無位置反饋的系統(tǒng)，其驅動元件主要是功率步進電機，其實質是數(shù)字脈沖到角度位移的變換，它不用位置檢測元件實現(xiàn)定位，而是靠驅動裝置本身，轉過的角度正比于指令脈沖的個數(shù)，速度由進給脈沖的頻率決定。開環(huán)系統(tǒng)的結構簡答，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，高速扭矩小。一般用于輕載負載變化不大或經(jīng)濟型數(shù)控機床上。閉環(huán)伺服系統(tǒng)是誤差控制隨動系統(tǒng)，該裝置測出實際位移量或實際所處位置，并將測量值反饋給CNC裝置，與指令進行比較，求得誤差，構成閉環(huán)位置控制。閉環(huán)伺服系統(tǒng)是反饋控制，測量裝置精度很高，系統(tǒng)傳動鏈的誤差，環(huán)內各元件的誤差以及運動中造成的誤差可以得到補償，大大提高了跟隨精度和定

12、位精度。半閉環(huán)系統(tǒng)指位置檢測元件不直接安裝在進給坐標的最終運動部件上，而是中間經(jīng)過機械傳動部件的位置轉換，即坐標運動的傳動鏈有一部分在位置閉環(huán)以外，在環(huán)外的傳動誤差沒有得到系統(tǒng)的補償，因而這種伺服系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)。3、 數(shù)據(jù)采樣插補的原理是什么？試對其插補精度進行分析？答：插補采用的是軟件插補法，其輸出的插補結果不是脈沖，而是數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)定時地對位置檢測進行采樣，采樣數(shù)據(jù)與插補程序所產生的指令數(shù)據(jù)相比較后，得到位置偏差，經(jīng)伺服驅動控制伺服電動機。 從插補過程實現(xiàn)的方式上來說有粗插補和精插補。粗插補采用軟件方法先將加工軌跡分割為線段，精插補采用硬件插補器將粗插補分割的線段進一步密化數(shù)據(jù)點

13、。粗、精插補相結合的方法對數(shù)控系統(tǒng)運算速度要求不高，并可節(jié)省存儲空間，且響應速度和分辨力都比較高。4、 數(shù)控系統(tǒng)由哪幾個基本組成部分？各部分的基本功能是什么？答：數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入輸出裝置、數(shù)控裝置、驅動控制裝置、機床電器邏輯控制裝置四部分組成，機床本體為被控對象。輸入裝置將數(shù)控加工程序等各種信息輸入數(shù)控裝置，輸入內容及數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)可以通過輸出裝置觀察。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。它的主要功能是：正確識別和解釋數(shù)控加工程序，對解釋結果進行各種數(shù)據(jù)計算和邏輯判斷處理，完成各種輸入、輸出任務。驅動控制裝置位于數(shù)控裝置和機床之間，包括進給軸伺服驅動裝置和主軸驅動裝置，進給軸伺服驅動裝置由位置控制

14、單元、速度控制單元、電動機和測量反饋單元等部分組成，它按照數(shù)控裝置發(fā)出的位置控制命令和速度控制命令正確驅動機床受控部件(如：機床移動部件和主軸頭等)機床電器邏輯控制裝置也位于數(shù)控裝置和機床之間，接受數(shù)控裝置發(fā)出的開關命令，主要完成機床主軸選速、起停和方向控制功能，換刀功能，工件裝夾功能，冷卻、液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)控制功能及其它機床輔助功能。其形式可以是繼電器控制線路或可編程序控制器（PLC）。5、數(shù)控機床對導軌有什么要求? 答： (1) 在工作及空載時有足夠的導向精度； (2) 具有良好的摩擦磨損特性和低速運動平穩(wěn)性，無爬行現(xiàn)象； (3) 具有足夠的剛度； (4) 結構簡單、工藝性好。 1、數(shù)

15、控機床的組成部分包括( B )A輸入輸出裝置、光電閱讀機、PLC裝置、伺服系統(tǒng)、多級齒輪變速系統(tǒng)、刀庫B輸入輸出裝置、CNC裝置、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、機械部件C輸入輸出裝置、PLC裝置、伺服系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)、機械部件D輸入輸出裝置、CNC裝置、多級齒輪變速系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、刀庫2、計算機數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點不包括(C )A利用軟件靈活改變數(shù)控系統(tǒng)功能，柔性高B充分利用計算機技術及其外圍設備增強數(shù)控系統(tǒng)功能C數(shù)控系統(tǒng)功能靠硬件實現(xiàn)，可靠性高D系統(tǒng)性能價格比高，經(jīng)濟性好3、機床數(shù)控系統(tǒng)是一種(C ) A速度控制系統(tǒng) B電流控制系統(tǒng) C位置控制系統(tǒng) D壓力控制系統(tǒng) 4、半閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳感器裝在(

16、 A ) A電機軸或絲杠軸端 B機床工作臺上 C刀具主軸上D工件主軸上 5、步進電動機多相通電可以( A ) A減小步距角 B增大步距角 C提高電動機轉速 D往往能提高輸出轉矩 6、用光柵位置傳感器測量機床位移，若光柵柵距為0.01mm，莫爾條紋移動數(shù)為1000個，若不采用細分技術則機床位移量為(C ) A0.1mm B1mm C10mm D100mm 7、所謂開環(huán)的數(shù)控伺服系統(tǒng)是指只有(B ) A測量實際位置輸出的反饋通道 B從指令位置輸入到位置輸出的前向通道 C開放的數(shù)控指令 D位置檢測元件8、FANUC 0i系列數(shù)控系統(tǒng)操作面板上用來顯示圖形的功能鍵為（C ）。A PRGRMB OPR/

17、ALARMC AUX/GRAPHD OFFSET9 數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的最小設定單位就是（ C ）。A 數(shù)控機床的運動精度 B 機床的加工精度 C 脈沖當量 D 數(shù)控機床的傳動精度10、通常數(shù)控系統(tǒng)除了直線插補外，還有（B ）。A 正弦插補 B 圓弧插補 C 拋物線插補 D 多義線插補10.若數(shù)控沖床的快速進給速度v=15mmin，快進時步進電動機的工作頻率f=5000Hz，則脈沖當量為( C )A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm11.對步進電機驅動系統(tǒng)，當輸入一個脈沖后，通過機床傳動部件使工作臺相應地移動一個( D )A.步距角B.導程C.螺距D.脈沖當量12.脈沖增

18、量插補法適用于( A )A.以步進電機作為驅動元件的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)B.以直流電機作為驅動元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)C.以交流電機作為驅動元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)D.以直線或交流電機作為驅動元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)13.采用開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的機床上，通常不安裝( D )A.伺服系統(tǒng)B.制動器C.數(shù)控系統(tǒng)D.位置檢測器件1、() 如果在數(shù)控車床上車削螺紋，該數(shù)控車床必須有主軸脈沖編碼器，并處于工作狀態(tài)。2、() 數(shù)控車床加工中，若刀具需移動一個準確的尺寸，則這個尺寸的正確性是依靠進給伺服系統(tǒng)來保證的。 3、( ) 加工端面或直徑變化較大的工件時，若數(shù)控車床的主軸可伺服（即能無級變速） ，通常采用恒轉速車削。4( ) 數(shù)

19、控機床伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉換成機床移動部件的運動。5、() 數(shù)控機床適于單件、小批生產形狀復雜的工件，不適合大批量加工。1.數(shù)控機床是用數(shù)字化代碼來控制 刀具與工件 的相對運動，從而完成零件的加工。2.所謂“插補”就是指在一條已知起點和終點的曲線上進行 數(shù)據(jù)點的密化（或數(shù)據(jù)密化） 的過程。3.對刀操作就是 確定工件坐標系 和 機床坐標系 之間關系的操作。4.直流伺服電動機的控制特性是指其速度隨 電壓 變化的特性，而其機械特性是指其速度隨 負載轉矩 變化的特性。5.刀具在機床上的位置是由 刀位點 的位置來表示的。6.JB3051-82規(guī)定，數(shù)控機床坐標軸和方向是基于 工件

20、固定，刀具 移動。7.數(shù)控機床上采用的導軌主要有 靜壓導軌、滾動導軌、塑料導軌 三種形式。7.用逐點比較法插補直線OA，其起點坐標為O（0，0），終點坐標A（5，8），若采用插補的總步數(shù)作為終點減法計數(shù)器JE的初始值，即JE 13 。在插補過程中，每進給一步，計數(shù)器JE減1,當JE 0時，到達終點，停止插補。8.數(shù)控機床一般由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量裝置和機械本體五個部分組成。9.CNC系統(tǒng)軟件必須完成 管理 和 控制 兩大任務。10.步進電機的“失步”現(xiàn)象有兩種表現(xiàn)形式，即 丟步 和 越步 14.在CNC軟件中資源分時共享要解決的問題是各任務何時占用CPU以及占用時間的長短，解決的辦法是 循環(huán)輪流 和 中斷優(yōu)先相結合。11.數(shù)控機床伺服驅動系統(tǒng)是指以機床移動部件的 位置 和 速度 作為控制量的自動控制系統(tǒng)，又稱為拖動系統(tǒng)。12.若三相步進電機（三相繞組分別為A、B、C），請寫出三相六拍工作方式的通電順序：AABBBCCCAA（或者AACCCBBBAA）13.對于第四象限逆圓弧來說，當F0時其進給方向為 +y ，偏差計算公式為 F=F-2y+114.數(shù)控機床的脈沖當量是指 每個脈沖信號使數(shù)控機床移動部件產生的位移量。15.數(shù)控技術是指用 數(shù)字化信