數控復習資料

一、填空題：（本大題共15個空，每空1分，總計15分）1、 反應式步進電機輸出角位移與輸入脈沖數成正比，轉速與（指令輸入脈沖頻率）成正比,改變（步進電機定子繞組的通電順序）可改變電機轉向。2、 三相步進電動機常用的工作方式：_單三拍（工作方式）_、_雙三拍（工作方式）_和_六拍（工作方式）_。3、 用直線逼近非圓曲線常采用弦線逼近法、割線逼近法和切線逼近法，其中割線逼近法逼近誤差小；弦線逼近法節(jié)點落在曲線上，計算較簡單。4、G代碼可分為模態(tài)（續(xù)效）代碼和非模態(tài)（非續(xù)效）代碼。模態(tài)（續(xù)效）代碼表示一經在一個程序段中應用，便保持有效到以后的程序段中出現同組的另一代碼時才失效。5、 DDA法插補中左移規(guī)格化處理的目的是均化插補進給速度。6、時間分割法圓弧插補存在徑向誤差，該誤差的大小取決于進給速度和圓弧半徑二、 判斷題：（本大題共10小題，每小題1分，總計10分）請在括號（）內畫“J”表示正確；畫“X”表示錯誤。1、 由于反應式步進電機具有自整角（自鎖）能力，因而可用于需要斷電自鎖的場合，不需另加機械制動裝置。（X）2、 數控機床的機電接口將控制信號轉變成PLC可接收的信號，由PLC來控制電器開關器件。（J）3、 輪廓控制數控機床能同時進行多軸聯動控制。（J）4、 刀具半徑補償指令與刀具長度補償指令的G代碼是同一代碼。（X）5、 M00、M01、M02、M30均為程序結束指令，其區(qū)別在于它們用于不同的數控系統。（X）6、 固定循環(huán)指令主要用于精加工圓柱面和圓錐面。（X）7、 機床原點是編程人員確定的點，而工件坐標系原點是機床上固有的點。（X）8、 C功能刀具半徑補償能自動處理兩個相鄰程序段之間的連接（即尖角過渡）情況。（V）9、 程序段標號與程序的執(zhí)行順序無關。（V）10、 凹槽銑削時，為使加工的輪廓光整，應采用行切法加工的走刀路線。（X）三、 簡答題：（本大題共3小題，總計25分）簡述按控制方式分類的伺服系統的主要類型及其特點和適用范圍。（10分）1、 （1）伺服系統的主要類型是開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)三種類型。（1分）（2） 開環(huán)伺服系統的主要特點和適用范圍：伺服驅動裝置主要是步進電機，無檢測元件、無反饋回路，控制方式簡單，但精度難保證，切削力矩小，用于要求不高的經濟型數控機床。（3分）（3） 閉環(huán)伺服系統的主要特點和適用范圍：伺服驅動裝置主要是直、交流伺服電機驅動，檢測裝置直接安裝在機床運動（執(zhí)行）部件上，能作修正誤差的運動。調試和維修比較困難，結構復雜和價格貴。適用于高精度的數控機床。（3分）（4） 半閉環(huán)伺服系統的主要特點和適用范圍：伺服驅動裝置主要是直、交流伺服電機驅動，檢測裝置安裝在機床傳動部件上或伺服電動機軸端，能作修正誤差的運動。價格便利，結構簡單，檢測元件不容易受到損壞，不易發(fā)生振蕩，但控制精度不如閉環(huán)伺服系統。適用于加工精度要求不是很高的數控機床。（3分）用G92設定工件坐標系與用G54?G59設定工件坐標系，在使用中有何區(qū)別？（9分）2、（1）G92指令是通過程序來設定工件坐標系，關機或執(zhí)行其它程序后，工件坐標系原點位置需重新對刀建立。G54?G59指令是在裝夾零件后，測量出工件坐標系原點相對于機床坐標系原點的偏置值，并將各偏置值事先存在數控系統偏置表中，一經設定，工件坐標系原點與在機床坐標系中的位置不變，除非再通過CRT/MDI方式更改。（3分）（2） G92所設定的工件坐標系原點與當前刀具所在位置有關，用這種方式設定的工件坐標系原點隨刀具起始點位置的變化而變化°G54?G59指令是通過CRT/MDI在設置參數方式下設定工件坐標系，與刀具的當前位置無關。（3分）（3） G92指令程序段只是設定工件坐標系，而不產生任何運動。G54?G59指令程序段可以和G00、G01指令組合，在選定的工件坐標系中進行位移。（3分）在數控編程中，可運用哪些功能或方法、技巧來簡化程序的編制。（6分）3、（1）刀具（半徑）補償功能。（1分）（2） 固定循環(huán)功能。（1分）（3） 子程序。（1分）（4） 合理設定編程原點。（1分）（5） 合理設計工藝路線。（1分）（6） 其它，如：鏡像、比例縮放、坐標旋轉、用戶宏程序等。（1分）四、計算作圖題：（20分）如圖1所示，直線OA起點坐標（0，0），終點坐標（4,6），試用逐點比較法對OA直線進行插補計算。列表寫出插補計算過程并在圖中畫出插補軌跡。

脈沖個數偏差判別進給方向偏差計算終點判定1Fo=0+X=Fo-Ye=O-6=-6E=E-1=9豐0未到終點2Fi=-6<0+Y巳=F]+X,=一6+4=-2E=E-1=8豐0未到終點3烏二-2<0+YF3=F2+X,=-2+4=2E=E-1=7。0未到終點4鳥=2＞。+X%=乙-七=2-6=-4E=E-1=6豐0未到終點5已=—<0+Y氣=旦+X-=-4+4=0E=E-1=5。0未到終點6氏二。+XF6=Fs-Ye=0-6=-6E=E-1=4。0未到終點7氣=-6<0+YF]=氣+幺=-6+4=—2E=E-1=3。0未到終點8馬=一2<0+Y片=F?+工=一2+4=2E=E-1=2*0未到終點9氏=2〉0+X&=『匕=2-6=TE=E-1=1w0未到終點10凡=T<0+Y￡u=%+*=T+4=°E=E-1=O到終點五、作圖題：（10分）畫出圖2所示從A到E點編程軌跡采用C刀補法在左刀補情況下的刀具中心運動軌跡（AB為刀補建立階段，DE為刀補取消階段），并說出各編程軌跡交點處刀具中心運動軌跡分別屬哪類轉接型式？

參考答案,見右圖.B點處參考答案,見右圖.B點處C點處D點處:伸長型:縮短型:插入型六、編程題：(20分)如圖3所示，設XOY坐標平面上,A點坐標(10,6),B點坐標(40,6),C點坐標(40,36),D點坐標(25,36),E點坐標(10,21),ED段圓弧半徑為15。分別按絕對坐標和相對坐標編寫該圖形的銑削加工程序段，刀具半徑為左補償。(注：代碼與格式統一采用OpensoftCNC系統規(guī)定的代碼與格式；假設不考慮Z向走刀。)圖30R1540G00X0Y0絕對坐標編程：（10分）G92X0Y0ZG90G41D01G00X10G01Y6F40Y21G02X25Y36G01XY6X5G40M02相對坐標編程：（10分）92X0Y0Z0Y15R15150X-5Y-6GG91G41D01G00X10G01Y6Y15G02X15G01XY-30X-35G40G0M02一、選擇題（每小題選出一個正確答案）（本大題共15小題，每小題2分，總計32分）1、 下列代碼中，不同組的代碼是（D）。A、G01B、G02C、G03D、G042、 編程坐標系也可以稱為（A）。人、工件坐標系B、機械坐標系C、機床坐標系3、 對曲面類零件的數控銑削加工，常采用的刀具是（C）。A、鍵槽銑刀B、三刃立銑刀C、球頭銑刀4、 下列程序中正確的是（B）。A、 G00X50Y0；G02X50Y0R30；B、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30J0C、 G00X50Y0；G02X50Y0R-30；D、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30K05、 下列功能可以實現主軸正反轉控制的是（B）。A、主軸功能B、輔助功能C、準備功能6、 下列關于G92與G54指令，敘述不正確的是（C）。A、 G92通過程序來設定工件坐標系B、 G54通過MDI設定工件坐標系C、 G92設定的工件坐標系與刀具當前位置無關D、 G54設定的工件坐標系與刀具當前位置無關7、 進給功能的實現使用（C）代碼。A、MB、SC、FD、H8、 開環(huán)數控系統常采用（A）驅動裝置。A、步進B、交流伺服C、直流伺服9、 程序中換刀次數（B），程序加工時間越短。A、多B、少C、頻繁10、 粗加工時，應該盡可能優(yōu)先考慮（B）。A、加工精度B、生產率C、加工成本11、 （B）結構的刀具是目前使用最廣泛的數控用刀具。A、整體焊接B、機夾可轉位C、機夾焊接12、 基點的坐標計算，是指計算基點在（B）下的坐標值。A、機床坐標系8、工件坐標系C、極坐標系D、直角坐標系13、 運行G00G90X10Y20；G01G91X-10Y20；指令后，刀具所在坐標為（C）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4014、 運行G00G91X10Y20；G01G90X-10Y20；指令后，刀具所在坐標為（A）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4015、 下列指令為準備功能指令的是（A）。A、G00B、M03C、F100D、D0116、 非圓曲線采用（C）逼近時，每個插補段的長度相等。A、等間距法B、等誤差法C、等步長法二、 填空題（每空1分，總計12分）1、 在數控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡叫做走刀路線。2、 刀具的定位基準點叫做__刀位點_。3、 某些指令一旦寫入程序中，在后續(xù)程序段中會一直有效，直到出現同組指令，才會被取消或取代，這種指令被稱作____續(xù)效指令（模態(tài)指令）。4、數控機床坐標系確定順序是：先確定 Z 軸，再確定―X 軸，最后是 Y軸。5、刀具半徑補償的使用包括建立、―執(zhí)行（進行）和撤銷三個過程。6、在C刀具補償工作狀態(tài)下，CNC裝置總是同時存有 3個程序段信息。7、多刀機床在加工過程中換刀時的位置被稱作__換刀點。8、 在直線接直線的轉接中，若刀具補償方向為左刀補，兩向量夾角為90。，則轉接類型為—縮短型轉接。三、 判斷題（正確打J，錯誤打X。本大題共12小題，每小題1分，總計13分）1、 一般數控裝置都具有雙曲線插補功能。（X）2、 用逐點比較法加工時，首先應把被加工線段的長度單位換算成脈沖數值。（J）3、 精加工時，應優(yōu)先考慮工件的加工效率。（X）4、 指令G02XYR；不能用于編寫整圓的插補程序。（J）5、 準備功能的G代碼主要用來控制機床主軸的開、停、冷卻液的開、關和工件的夾緊與松開等機床準備動作。（X）6、 數控程序中的單個程序字是由地址符和數字組成。（J）7、 程序段的執(zhí)行是按程序號的數值大小順序來執(zhí)行的，程序號數值小的先執(zhí)行，程序號數值大的后執(zhí)行。（X）8、 刀補建立的過程必須含有G00或G01指令才能有效。（J）9、 順銑和逆銑所形成的加工表面粗糙度是一致的。（X）10、 MDI方式即手動數據輸入方式。（J）11、 數控機床為小批量、精密、復雜的零件生產提供了極其有效的自動化加工手段。（J）12、 不同的數控系統所用的代碼、指令及其含義完全相同。（X）13、 虛擬軸機床又稱并聯機床或六足蟲機床。（J）四、 問答題（共計16分）1、簡述刀具半徑補償的主要作用。（5分）1、 可直接按零件輪廓編程，不必考慮刀具半徑的半徑，從而簡化編程；（2分）當刀具磨損或重磨后，刀具半徑減小，只需手工輸入新的半徑值，而不必修改程序；（2分）可用同一程序（或稍作修改），甚至同一刀具進行粗、精加工。（1分）2、 什么叫基點？什么叫節(jié)點？（5分）2、 基點：與系統插補功能一致的各幾何要素的連接點。由于目前數控系統都具有直線、圓弧插補功能，因此，直線、圓弧構成的平面輪廓其交、切點即為基點。（3分）節(jié)點：系統輪廓與插補功能不一致時，逼近線段與被加工曲線的交點。（2分）3、 簡述點位控制數控機床、直線控制數控機床、輪廓控制數控機床的特點及適用范圍。（6分）3、點位：要求獲得精確的位置精度，而不管從一個位置到另一個位置是按什么路徑運動。適用范圍：鉆床、沖床（2分）直線：不僅要有精確的定位，還要求從一點到另一點之間按直線移動，并能控制位移速度。適用范圍：鏜銑床，車床，加工中心（2分）輪廓：需能同時控制兩個或以上的軸進行插補運算，對位移和速度進行嚴格、不間斷控制。適用范圍：加工有曲線、曲面的零件，如兩坐標及以上的數控銑床、車床，加工中心（2分）五、 如下圖所示，直線OA起點坐標（0，0），終點坐標（Xe，Ye），試用逐點比較法對直線OA進行插補計算，并畫出插補軌跡。Xe=5,Ye=3（12分）Ye>參考答案：插補軌跡圖見右

脈沖個數偏差判別進給方向偏差計算終點判定1Fo=0+XFi=Fo-匕=0-3=-3E=E-1=7。0未到終點2皿=—3<0+Y如=也+兀=—3+5=2E=E-1=6。0未到終點3+X互=&一匕=2-3=-1E=E-1=5豐0未到終點4Fi=-l<0+Y已=氏+工=-1十5=4E=E-1=4。0未到終點5F4=4>Q+XF5=F4-Ye=4-3=1E=E-1=3豐0未到終點6f5=1>0+XF6=F5-Ye=l-3