數(shù)控技術(shù)試題與答案

1、數(shù)控技術(shù)試題1. 欲用逐點比較法插補直線 0A其起點坐標(biāo)為0(0 , 0),終點坐標(biāo)為A( Xe , ye )，其值為Xe = 5, * = 6,試寫出其直 線插補運算過程，并繪岀其插補軌跡。解：由于待插補直線的起點坐標(biāo)為0(0, 0),終點坐標(biāo)為A (5, 6),采用總步數(shù)終點判別方法，總步數(shù) N=5+6=11。從坐標(biāo)原點開始插補，故此時偏差Fo 0，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：偏差判別廠A第2拍：坐標(biāo)進(jìn)給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別11 0 0+X-FF0ye066-N 11 1102F10+YF xe651n 10 1 g3f20+YF3 F2 Xe 154n

2、 g 1 840+XF4F3Ye 462N 8 175f40+YF5 F4 xe 253N 7 166F50+XF6F5Ye 3 63N 6 1576 0+YFxe 352-N 5 148F70+XF8F7 Ye 264N 4 139F8 0+YF8 Xe4 51N 3 1210Fg0+XF10 FgYe165N 2 1111F100+YF11F10ye 550N 1 10插補軌跡如下圖所示：JX2.用數(shù)字積分(DDA插補法對圖示直線進(jìn)行插補運算，并在圖中畫出插補軌跡。解.總步數(shù)為4 + 3= 7步JVX (Xe)JRXX溢出JVY (Ye)JRYY溢出終點計數(shù)器100001100000010

3、0100011011001100000101111001010010001100110111000001011100100100100011111101100000101101011101001000111011113. 某CNC機床采用絲桿螺母副驅(qū)動工作臺的直線進(jìn)給運動,絲桿與電機直接相連， 絲桿導(dǎo)程為10mm步進(jìn)電機每轉(zhuǎn)40010000010110001000步，工作臺的最高進(jìn)給速度為2.4m/min，求:1)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量S2)解：步進(jìn)電機每轉(zhuǎn) 400步,最高速進(jìn)給時的進(jìn)給脈沖頻率。即步距角為:(1)3604000.9系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為:(2)V n ?i?t36060仝？24 型 160

4、0(HZ)0.9104.編寫車削加工程序，加工 ABCDEFGB位的外輪廓，直徑設(shè)定。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(guān)的循環(huán)加工指令(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，所有孔均為解：N01 G92 X0 Y0 Z0N02 S300 M

5、03 M07加工尺寸如圖，其它參數(shù)合理自定。各程序段要求注釋。10的鉆削加工。N03 G99 G81 X30 Y-60 Z-43 R-27 F20-1N04 G98 Y-80N05 G99 G81 X50 Y-60 Z-43 R-27 F20N06 G98 Y-60N07 G99 G81 X70 Y-60 Z-43 R-27 F20N08 G98 Y-80N09 G99 G81 X90 Y-60 Z-43 R-27 F20N10 G98 Y-60N11 G99 G81 X110 Y-60 Z-43 R-27 F20N12 G98 Y-8010孔 孔 孔 孔 孔 孔 孔 孔 孔孔N13 G00

6、X0 Y0 Z0 M05 M09?i?t ?1 ?100.025(mm)360360轉(zhuǎn)每分鐘，對應(yīng)的進(jìn)給脈沖頻率為f. 則:設(shè)工作臺最高進(jìn)給速度 V時步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速為N14 M02作臺作直線運動，絲杠的導(dǎo)程為5mm工作臺移動的最大速度為 30mm/s求:(1) 步進(jìn)電機的步距角;(2) 工作臺的脈沖當(dāng)量;(3) 步進(jìn)電機的最高工作頻率解答：(1)；竺0.75mZrc 3 80 2(2)t360i0.75 5360 1(3)6030 6060 0.010428805mm刀具路線等其它參數(shù)、坐標(biāo)系驅(qū)動工8. 用數(shù)控銃床加工如圖所示的輪廓ABCDEFG試按照教材中所學(xué)的代碼格式編制加工程序。要求:(

7、1) 在給定坐標(biāo)系下用絕對坐標(biāo)方式編寫加工程序；(2) 坐標(biāo)原點為起刀點也為刀具終點；(3) 加工路徑為 A B C D E F G A(4) 主軸轉(zhuǎn)速300r / min，進(jìn)給速度100mm7 min，不考慮刀具直徑。6. 用刀具半徑補償?shù)姆椒ň帉懲廨喞|削加工程序，工件形狀如圖所示，工件厚度 合理自定。要求考慮刀具半徑補償。各程序段要求注釋。解：設(shè)工件坐標(biāo)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8mmN01 G92 X-150 Y-200 Z200N02 G00 Z-5 S300 M03N03 G01 G41 X-50 Y-100 D01 F150N04 Y0N05 G0

8、2 X50 R50N06 G01 Y-100N07 G01 X30N08 G01 Y-83N09 G03 X22 Y-75 R8N10 G01 X-224030207、一采用三相六拍驅(qū)動方式的步進(jìn)電機，其轉(zhuǎn)子有80個齒，經(jīng)絲杠螺母副解：加工程序清單NGXYIJFSMEOBN010G90 G00X20Y20LFN020G01Y50F100S300M03 M08LFN030X50LFN040X60Y40LFN050X70LFN060G02X80Y30I0J10LFN070G01Y20LFN080X20LFN090G00X0Y0M05 M09 M02LF9. 某數(shù)控機床的靜剛度 k=80N/g m機

9、床系統(tǒng)的阻尼比 D=0.02，假定激振力的頻率3為 50Hz,若要求此時機床的動剛度kd> 64N/a m,請計算機床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率3o解：根據(jù)公式：K=Q(1-入2 )+4D2入2將各個數(shù)據(jù)代入求得：入0.44入2= 1.35 (舍去)由 入=3/3 0故 3 0=w / 入=50/0.44 = 114(H)因此若要求此時機床的動剛度Kd>64N/卩m,則機床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率3 0> 114 Hz10. AB是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標(biāo)原點(0 , 0)，圓弧起點為A(0 , 3)，終點為B(3, 0)，若脈沖當(dāng)量為1 ,用逐點比較法對該段圓弧進(jìn)行順圓插補

10、。試完成下列問題：(1) 求岀需要的插補循環(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(jìn)給位置各點的坐標(biāo)值求岀列入；插補循環(huán)偏差判別進(jìn)給方向偏差計算及刀具運動位置坐標(biāo)值終占二八、判別012(3) 畫出刀具運動的軌跡圖。解：(1)求需要的插補循環(huán)數(shù)總數(shù)：NXa |+| YbI Xb Ya |= 3 +3= 6(2)插補計算過程插補循環(huán)偏差判別進(jìn)給方向偏差計算刀具運動位置坐標(biāo)值終點判別0F0=0X0=0,Y0=3I=0<N1F0=0-YF1=F0-2Y0+1=-5X1=0,Y1=2I=1<N2F1=-5+XF2=F1+2X1+1=-4X2=1,Y2=2I=2&l

11、t;N3F2=-4+XF3=F2+2X2+1=-1X3=2,Y3=2I=3<N4F3=-1+XF4=F3+2X3+1=4X4=3,Y4=2I=4<N5F4=4-YF5=F4-2Y4+1=1X5=3,Y5=1I=5<N6F5=1-YF6=F5-2Y5+1=0X6=3,Y6=0l=6=N1. 試述脈沖增量法和數(shù)據(jù)采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(fù)雜程度的插補處理。一般按照插補結(jié)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(jié)果是分配給各個軸的進(jìn)給脈沖序列；后者的插補結(jié)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

12、床數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)是插補技術(shù)。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(xué)函數(shù)確定其中多個中間點位置坐標(biāo)值的運動過程稱為插補。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)這些坐標(biāo)值控制刀具或工件的運動，實現(xiàn)數(shù)控加工。插補的實質(zhì)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(qū)動元件主要是功率步進(jìn)電機，其實質(zhì)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(qū)動裝置本身，轉(zhuǎn)過的角度正比于指令脈沖的個數(shù)，速度由進(jìn)給脈沖的頻率決定。開環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡答，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，

13、高速扭矩小。一般用于輕載負(fù)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)，該裝置測岀實際位移量或?qū)嶋H所處位置，并將測量值反饋給CNC裝置，與指令進(jìn)行比較，求得誤差，構(gòu)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)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位精度。半閉環(huán)系統(tǒng)指位置檢測元件不直接安裝在進(jìn)給坐標(biāo)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(zhuǎn)換，即坐標(biāo)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(jìn)行分

14、析？答：插補采用的是軟件插補法，其輸岀的插補結(jié)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(jìn)行采樣，采樣數(shù)據(jù)與 插補程序所產(chǎn)生的指令數(shù)據(jù)相比較后，得到位置偏差，經(jīng)伺服驅(qū)動控制伺服電動機。器將粗插補分割的線段進(jìn)一步密化數(shù)據(jù)點。粗、精插補相結(jié)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(yīng)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(qū)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

15、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(jié)果進(jìn)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(wù)。驅(qū)動控制裝置位于數(shù)控裝置和機床之間，包括進(jìn)給軸伺服驅(qū)動裝置和主軸驅(qū)動裝置，進(jìn)給軸伺服驅(qū)動裝置由位置控制單元、 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(qū)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(guān)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

16、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(dǎo)軌有什么要求 ?答： (1) 在工作及空載時有足夠的導(dǎo)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(jié)構(gòu)簡單、工藝性好。1、數(shù)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.

17、 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(shù)及其外圍設(shè)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 ( 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(jìn)電動機多相通電可以 (A.減小步距角B 增大步距角C 提高電動機轉(zhuǎn)速D 往往能提高輸岀轉(zhuǎn)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(xì)分技術(shù)則機床位移量為（ C ）A .

18、 0.1mmB . 1mmC . 10mmD . 100mm7、所謂開環(huán)的數(shù)控伺服系統(tǒng)是指只有（ B ）A.測量實際位置輸岀的反饋通道B .從指令位置輸入到位置輸岀的前向通道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 PRGRM B OPR/ALARM C AUX/GRAPH D OFFSET9. 數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的最小設(shè)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(dāng)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

19、進(jìn)給速度v=15m/min,快進(jìn)時步進(jìn)電動機的工作頻率f=5000Hz,則脈沖當(dāng)量為（ C ）11. 對步進(jìn)電機驅(qū)動系統(tǒng)，當(dāng)輸入一個脈沖后，通過機床傳動部件使工作臺相應(yīng)地移動一個（ D ）A.步距角B.導(dǎo)程C.螺距D.脈沖當(dāng)量12. 脈沖增量插補法適用于（A ）A. 以步進(jìn)電機作為驅(qū)動元件的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)B. 以直流電機作為驅(qū)動元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)C. 以交流電機作為驅(qū)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(qū)動元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)13. 采用開環(huán)進(jìn)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、（ V）如果在數(shù)控車床上車削螺紋，該數(shù)控車床必須有

20、主軸脈沖編碼器，并處于工作狀態(tài)。2、（ V ）數(shù)控車床加工中，若刀具需移動一個準(zhǔn)確的尺寸，則這個尺寸的正確性是依靠進(jìn)給伺服系統(tǒng)來保證的。3、 （ X ）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(zhuǎn)速車削4、（ X ）數(shù)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(zhuǎn)換成機床移動部件的運動。5、（ X ）數(shù)控機床適于單件、小批生產(chǎn)形狀復(fù)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(jìn)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

21、標(biāo)系和機床坐標(biāo)系之間關(guān)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(fù)載轉(zhuǎn)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(biāo)軸和方向是基于工件 固定，刀具 移動。7. 數(shù)控機床上采用的導(dǎo)軌主要有靜壓導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、塑料導(dǎo)軌三種形式。7. 用逐點比較法插補直線 OA其起點坐標(biāo)為 0（0, 0），終點坐標(biāo) 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(jìn)給一步，計數(shù)器Je減1,當(dāng)Je= 0時，到達(dá)終點，停止插補。8. 數(shù)控機床一般由控制介質(zhì)、數(shù)

22、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(wù)。10. 步進(jìn)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(wù)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(jié)合。11. 數(shù)控機床伺服驅(qū)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(jìn)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：A AB- B BC- C CA A （或者AAC- C CB- B BA- A13. 對于第四象限逆圓弧來說，當(dāng)F> 0時其進(jìn)給方向為 +y_，偏差計算公式為