數(shù)控技術(shù)期末整理試題及答案

1、數(shù)控技術(shù)期末整理試題及答案一、知識點(diǎn)1、 數(shù)控及數(shù)控機(jī)床的定義；數(shù)控機(jī)床的組成；數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)；數(shù)控機(jī)床的分類？答：數(shù)控，即是數(shù)字控制（NC）；數(shù)控機(jī)床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床；數(shù)控機(jī)床主要由程序介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主體四部分組成；數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)：1、主要規(guī)格尺寸；2、主軸系統(tǒng)；3、進(jìn)給系統(tǒng)；4、刀具系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床的分類：1、按機(jī)械運(yùn)動軌跡分類（1.點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床；2.直線控制數(shù)控機(jī)床；3.輪廓控制數(shù)控機(jī)床。）；2、按伺服系統(tǒng)的類型分類（1.開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床；2.閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床；3. 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床。）；3、按功能水平分類（高、中、低檔）；4、按加

2、工方式分類（1.金屬切削類數(shù)控機(jī)床；2金屬成型類數(shù)控機(jī)床；3.數(shù)控特種加工機(jī)床。）2、 什么是脈沖當(dāng)量（分辨率）；什么是定位精度和重復(fù)定位精度？答：脈沖當(dāng)量是指兩個(gè)相鄰分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔，是重要的精度指標(biāo)。定位精度是指數(shù)控機(jī)床工作臺等移動部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度。重復(fù)定位精度是指在同一臺機(jī)床上，應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。3、 開環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床各自有什么特點(diǎn)？答：(1)開環(huán)：這類機(jī)床沒有來自位置傳感器的反饋信號。數(shù)控系統(tǒng)將零件程序處理后，輸出數(shù)字指令后給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機(jī)床運(yùn)動；其結(jié)構(gòu)簡

3、單、較為經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便，但是速度及精度低，適于精度要求不高的中小型機(jī)床，多用于對舊機(jī)床的數(shù)控化改造。 （2）閉環(huán)：這類機(jī)床上裝有位置檢測裝置，直接對工件的位移量進(jìn)行測量；其精度高，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)整困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，主要用于一些精度要求很高的鏜銑床、超精密車床、超精密銑床、加工中心等。 （3）半閉環(huán)：這類數(shù)控機(jī)床采用安裝在進(jìn)給絲杠或電動機(jī)端頭上的轉(zhuǎn)角測量元件測量絲杠旋轉(zhuǎn)角度，來間接獲得位置反饋信息；可獲得較為滿意的精度和速度，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用它，如數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等。4、 數(shù)控加工方法與加工方案的確定原則分別是什么？答：數(shù)控加工方法的選擇是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的

4、要求。加工方案的確定原則：零件上比較精確表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定從毛坯到最終成形的加工方案。5、 數(shù)控加工工序和工步的劃分的原則分別是什么？答：加工工序的劃分原則：（1）按零件裝卡定位方式劃分工序；（2）按粗、精加工劃分工序；（3）按所用刀具劃分工序。加工工步的劃分原則：（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行；（2）對于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔；（3）按刀具劃分工步。6、 零件的定位安裝的基本原則是什么？答：1.力求設(shè)計(jì)、工藝與

5、編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一；2.盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工面；3.避免采用占機(jī)人工調(diào)試加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。7、 數(shù)控加工切削用量包括哪些？合理選擇切削用量的原則是什么？答：切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（或切削速度）、背吃刀量、進(jìn)給量。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。8、 什么是刀位點(diǎn)？加工路線的確定原則是什么？車削和銑削加工路線的確定原則分別有哪些？答：所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具對刀時(shí)的理論刀尖點(diǎn)。加工路線的確定原則是：1.加工路線應(yīng)

6、保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較高；2.使數(shù)值計(jì)算簡單，以減少編程工作量；3.應(yīng)使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可減少空刀時(shí)間。車削：1.最短的車削加工路線；2.大余量毛坯的階梯車削加工路線；3.完整輪廓的連續(xù)車削進(jìn)給路線；4.特殊的加工路線；5.車削螺紋加工路線。銑削：1.順銑和逆銑；2.銑削外輪廓的加工路線；3.銑削內(nèi)輪廓的加工路線；4.銑削內(nèi)槽的加工路線；5.銑削曲面的加工路線。9、 數(shù)控加工工藝文件包括哪些？答：1.機(jī)械加工工藝過程卡2.機(jī)械加工工藝卡片、3.數(shù)控加工工序卡片4.數(shù)控加工刀具卡。10、 節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法有哪些？答：1.等間距法直線逼近節(jié)點(diǎn)計(jì)算；2.等步長法

7、直線逼近節(jié)點(diǎn)計(jì)算；3.等誤差法（變步長法）直線逼近節(jié)點(diǎn)計(jì)算；4.圓弧逼近輪廓的節(jié)點(diǎn)計(jì)算。11、 數(shù)控機(jī)床功能代碼主要包括哪兩種？答：數(shù)控機(jī)床功能代碼主要包括準(zhǔn)備功能代碼和輔助功能代碼。12、 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系及運(yùn)動方向（如X/Y/Z軸）的規(guī)定是如何規(guī)定的？答：標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。這個(gè)坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸與機(jī)床的主要導(dǎo)軌相平行。直角坐標(biāo)系X、Y、Z三者的關(guān)系及其方向用右手定則判定；通常在坐標(biāo)軸命名或編程時(shí)，不論機(jī)床在加工中是刀具移動，還是被加工工件移動，都一律假定被加工工件相對靜止不動，而刀具在移動，即刀具相對運(yùn)動的原則，并同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向。13、 常用的編

8、程指令有哪些及應(yīng)用？答：1.快速定位G00X(U)_Z(W)_ 2.直線插補(bǔ)G01X_Z_F_ 3.圓弧插補(bǔ)G02(G03)XZRF或XZIKF 4.程序延時(shí)暫停G04X(U)秒或P毫秒 5.英制G20公制G21 6.進(jìn)給速度控制G98mm/min G99mm/r(默認(rèn)) 7.參考點(diǎn)返回G27X/Z/XZ 8.自動返回參考點(diǎn)G28X/Z/XZ XZ為中間點(diǎn)位置 9.主軸控制G96 S切削速度m/min恒線速 G97 S主軸轉(zhuǎn)速r/min取消 10.主軸最高轉(zhuǎn)速G50S 11.螺紋車削G32XZ終點(diǎn)坐標(biāo)F螺距14、 刀具的位置補(bǔ)償又稱為刀具偏置補(bǔ)償或刀具偏移補(bǔ)償，亦稱為刀具幾何位置及磨損補(bǔ)償，請

9、問在哪三種情況下需要刀具補(bǔ)償？（P64）在輪廓控制中，為了保證一定的精度和編程方便，通常需要刀具有哪些補(bǔ)償功能？ 在刀具不同、刀具重磨、刀具磨損三種情況下需要刀具補(bǔ)償。在輪廓控制中，為了保證一定的精度和編程方便，通常需要有刀具的長度和半徑補(bǔ)償功能。15、 CNC系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分組成。其核心是計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置。它通過系統(tǒng)控制軟件配合系統(tǒng)硬件，合理地組織、管理數(shù)控系統(tǒng)的輸入、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)和輸出信息，控制執(zhí)行部件，使數(shù)控機(jī)床按照操作者的要求進(jìn)行自動加工。CNC系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)作為控制部件，通常由常駐在其內(nèi)部的數(shù)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能，從而對機(jī)床運(yùn)動進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。只要改變計(jì)算

10、機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件就能實(shí)現(xiàn)一種全新的控制方式。 16、 從CNC系統(tǒng)的總體安裝結(jié)構(gòu)看，有整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)兩種。從CNC系統(tǒng)使用的CPU及結(jié)構(gòu)來分，CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)一般分為單CPU和多CPU結(jié)構(gòu)兩大類17、 PLC對用戶程序循環(huán)掃描并順序執(zhí)行，其工作過程分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段。 數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床順序控制而設(shè)計(jì)制造的內(nèi)裝型(built-in type) PLC，另一類是I/O信號接口技術(shù)規(guī)范、I/O點(diǎn)數(shù)、程序存儲容量以及運(yùn)算和控制功能等均能滿足數(shù)控機(jī)床控制要求的獨(dú)立型(stand-alone type) PLC?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的輔助動作

11、，如刀具的更換和切削液的啟停等是用PLC進(jìn)行控制的。18、 什么是插補(bǔ)，CNC系統(tǒng)一般都具有哪兩種插補(bǔ)功能，插補(bǔ)算法可分為哪兩大類？逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)加工時(shí)，需要哪四個(gè)節(jié)拍？答：插補(bǔ)是指數(shù)據(jù)點(diǎn)密化的過程。CNC系統(tǒng)一般都具有直線和圓弧兩種插補(bǔ)功能。插補(bǔ)算法可分為基于脈沖插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)兩大類。逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)加工時(shí)，需要偏差判別、進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判別四個(gè)節(jié)拍。19、 利用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線AB，起點(diǎn)為A(0，0)，終點(diǎn)為B(6，10)，試寫出插補(bǔ)計(jì)算過程并繪出軌跡。20、 試推導(dǎo)出逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)第一象限順圓弧的偏差函數(shù)遞推公式，并寫出插補(bǔ)圓弧AB的計(jì)算過程，繪出其軌跡。設(shè)軌跡的起點(diǎn)為A(0，6

12、)，終點(diǎn)為B(6，0)。21、 什么叫模態(tài)指令？答：稱續(xù)效指令，一經(jīng)程序段中指定，便一直有效，直到后面出現(xiàn)同組另一指令或被其他指令取消時(shí)才有效。編寫程序時(shí)，與上段相同的模態(tài)指令可以省略不寫。不同組模態(tài)指令編在同一程序段內(nèi)，不影響其續(xù)效。比如G01、 G41、 G42、 G40以及F、S等。22、 數(shù)控銑床加工中，刀具半徑補(bǔ)償包括哪些內(nèi)容？分別用什么指令實(shí)現(xiàn)？各有什么作？答：刀具半徑補(bǔ)償包括刀具半徑左補(bǔ)償（G41）作用為對刀具前進(jìn)方向左側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償、刀具半徑右補(bǔ)償（G42）作用對刀具前進(jìn)方向右側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償。23、 什么是伺服系統(tǒng)？有哪幾種伺服系統(tǒng)？各自有什么特點(diǎn)答：伺服系統(tǒng)是指以機(jī)械位置或角度作為控

13、制對象的自動控制系統(tǒng)。有開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、易于控制、價(jià)格低廉、使用和維修簡單。但精度不高，低速不穩(wěn)定，高速扭矩小。它一般應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床及普通的機(jī)床改造中。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)快速性好，動態(tài)精度高，目前應(yīng)用比較廣泛。閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置直接安裝在機(jī)床移動部件上，其由于包含了傳動鏈的全部誤差，因此可以達(dá)到很高的控制精度。24、 數(shù)控機(jī)床用驅(qū)動電動機(jī)有哪兩類？答：數(shù)控機(jī)床用驅(qū)動電動機(jī)有交流和直流兩類。（步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)）25、 步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移或線位移的電磁裝置。什么叫步距角、脈沖當(dāng)量？步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式是什么？步進(jìn)

14、電動機(jī)的速度、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向和哪些因素有關(guān)？步進(jìn)電動機(jī)的工作方式有哪些？步進(jìn)電動機(jī)的主要特性有哪些？答：對步進(jìn)電動機(jī)施加一個(gè)電脈沖信號時(shí)，它就旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，通常把它稱為一步，每一步所轉(zhuǎn)過的角度叫做步距角。每個(gè)步距角對應(yīng)工作臺一個(gè)位移值，這個(gè)位移值稱為脈沖當(dāng)量。步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式是。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率成正比；轉(zhuǎn)向與脈沖信號的相序有關(guān)；轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)完全成正比。步進(jìn)電動機(jī)的工作方式有單三拍、六拍及雙三拍通電方式。步進(jìn)電動機(jī)的主要特性有1.步矩誤差；2.靜態(tài)矩角特性；3.啟動頻率；4.連續(xù)運(yùn)行頻率；5.矩頻特性；6.加/減速特性。26、 什么叫伺服電動機(jī)？永磁直流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包

15、括哪三大部分？答：伺服電機(jī)亦稱執(zhí)行電動機(jī)，它具有一種服從控制信號要求而動作的性能，在信號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；當(dāng)信號消失，轉(zhuǎn)子能及時(shí)自行停轉(zhuǎn)。永磁直流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括定子、轉(zhuǎn)子、電刷與換向片三大部分。27、 根據(jù)位置檢測裝置安裝形式和測量方式，有直接測量和間接測量、增量式測量和絕對式測量、數(shù)字式測量和模擬式測量等方式。28、 旋轉(zhuǎn)編碼器通常有增量式和絕對式兩種類型。旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理？接觸式碼盤所能分辨的角度的計(jì)算式是和分辨力是。答：旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理是將被測軸的位移轉(zhuǎn)換成增量脈沖形式或絕對式的代碼形式。29、 旋轉(zhuǎn)變壓器按定子繞組通入不同的勵磁電壓，

16、可得到哪兩種工作方式？這兩種工作方式對信號各自有什么要求？答：可得到相位工作方式和幅值工作方式。相位工作方式：給定子的正、余弦繞組分別通入同幅、同頻，但相位差的交流勵磁電壓。幅值工作方式：給定子的正、余弦繞組分別通入同頻率、同相位，但幅值不同的交流勵磁電壓。30、 感應(yīng)同步器也是一種電磁式的位置檢測傳感器，主要部件由定尺和滑尺組成。結(jié)構(gòu)型式有圓盤式和直線式兩種。31、 數(shù)控機(jī)床中用于直線位移檢測的光柵有透射光柵和反射光柵兩大類。標(biāo)尺光柵和指示光柵相互平行，它們之間有0.05mm0.1mm的間隙，并且其線紋相互偏斜一個(gè)很小的角度，兩光柵線紋相交，形成透光和不透光的菱形條紋。在相交處出現(xiàn)的黑色條紋

17、，稱為莫爾條紋。光柵的莫爾條紋有何特點(diǎn)？（1.位移的放大作用；2.與運(yùn)動成比例；3.誤差的平均效應(yīng)。）答：1.起放大作用；2.莫爾條紋的移動與柵距成比例。32、 磁柵是一種計(jì)算磁波數(shù)目的位置檢測元件。它由哪三個(gè)部分組成？增量式光電編碼器或光柵尺輸出的“六脈沖”信號的作用是什么？怎樣進(jìn)行方向判別？答：磁柵由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測電路組成。指的是長線驅(qū)動（線性差動）輸出，也就是輸出 A，A- ，B，B- ，Z ，Z- 六路TTL脈沖信號。其中A ，B 信號相差90度 ，Z 信號為參考零位。通過比較 A ，B 相波形的時(shí)間就可以判別方向：例如正向時(shí)， A 相 比 B相超前90度 ；反向時(shí)，B相 比 A

18、相超前90度。A- 是 A 信號的反相 ，B- 是 B 信號的反相 ，Z- 是 Z 信號的反相。33、 位置控制和速度控制的功能各自是什么？實(shí)現(xiàn)位置比較的方法有哪些？答：位置控制的功能是根據(jù)計(jì)算機(jī)插補(bǔ)運(yùn)算得到位置指令，與位置檢測裝置反饋來的機(jī)床坐標(biāo)軸的實(shí)際位置相比較，形成位置偏差，經(jīng)變換得到速度給定電壓；速度控制的功能是根據(jù)位置控制輸出的速度電壓信號和速度檢測裝置反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)速對伺服電機(jī)進(jìn)行控制，以驅(qū)動機(jī)床傳動部件。實(shí)現(xiàn)位置比較的方法有：脈沖比較法、相位比較法和幅值比較法。34、 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動裝置由哪兩個(gè)部分組成？實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的方法有哪兩種？驅(qū)動電路的主要作用是什么？有那兩種類型的驅(qū)動？答：

19、步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動裝置環(huán)形脈沖分配器、功率放大驅(qū)動電路兩大部分組成。實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的方法有：一種是由包括在驅(qū)動裝置內(nèi)部的環(huán)形分配器實(shí)現(xiàn)，成為硬件環(huán)形分配，簡稱硬環(huán)分配；另一種稱為軟件環(huán)形分配，簡稱軟環(huán)分配，即環(huán)形分配由數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)軟件來完成，驅(qū)動裝置沒有環(huán)形分配器。驅(qū)動電路的主要作用是對控制脈沖進(jìn)行功率放大，以使步進(jìn)電動機(jī)獲得足夠大的功率驅(qū)動負(fù)載運(yùn)行。有硬件環(huán)形分配驅(qū)動和軟件環(huán)形分配驅(qū)動兩種類型驅(qū)動。35、 直流脈寬調(diào)制PWM的原理, H型倍頻PWM主回路的工作原理,PWM主回路有T型可逆與不可逆電路及H型可逆電路。正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)是對逆變器的開關(guān)元件按一定規(guī)律控制其通斷，從而獲得等

20、幅不等寬的矩形脈沖，其基波近似正弦波。在矢量控制中，通過對三相交流異步電動機(jī)的等效變換，獲得對定子電流或電壓及相位的控制，從而實(shí)現(xiàn)對三相交流異步電動機(jī)的變頻調(diào)速。36、 SPWM指的是什么？調(diào)制信號正弦波與載波信號三角波經(jīng)SPWM后，輸出的信號波形是何種形式？答：SPWM指的是正弦脈沖寬度調(diào)制。調(diào)制信號正弦波與載波信號三角波經(jīng)SPWM后，輸出的信號波形是幅值與頻率可調(diào)的等幅不等寬的脈沖系列，其等效于正弦波的脈寬調(diào)制波。37、 數(shù)控機(jī)床主體結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？什么是數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)？數(shù)控機(jī)床主軸的調(diào)速方法有哪些？有級變速機(jī)構(gòu)的變速通常采用哪兩種方式，各自有什么特點(diǎn)？答：數(shù)控機(jī)床主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.為

21、了簡化機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)、縮短傳動鏈，數(shù)控機(jī)床多數(shù)采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)；2.為了適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高生產(chǎn)效率，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形?。?.為減少摩擦、消除傳動間隙和獲得高加工精度，數(shù)控機(jī)床更多地采用了高效傳動部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料導(dǎo)軌等；4.為了改善勞動條件、改善操作性能、提高勞動生產(chǎn)率，數(shù)控機(jī)床采用了多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)以及刀具與工件的自動夾緊裝置、自動換刀裝置、自動排屑裝置及自動潤滑冷卻裝置等；5.為了保證機(jī)床精度的穩(wěn)定性、獲得可靠的加工質(zhì)量，數(shù)控機(jī)床多采取減少熱變形的措施。數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)是指驅(qū)動主軸運(yùn)動

22、的系統(tǒng)，主軸是數(shù)控機(jī)床上帶動刀具和工件旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生切削運(yùn)動的運(yùn)動軸，它往往是數(shù)控機(jī)床上消耗功率最大的運(yùn)動軸。數(shù)控機(jī)床主軸的調(diào)速方法：有級變速、無級變速、分段無級變速、內(nèi)置電動機(jī)主軸變速。有級變速機(jī)構(gòu)的變速通常采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)和倍增變速機(jī)構(gòu)兩種方式。（滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、倍增變速機(jī)構(gòu)和拉鍵變速機(jī)構(gòu)。）38、 數(shù)控機(jī)床主軸的支承配置形式主要有哪三種？主軸準(zhǔn)停裝置很多，主要分為機(jī)械式和電氣式兩種。答：1.前支承采用雙列圓柱滾子軸承和60°接觸雙列球軸承組合，后支承采用成對安裝的角接觸球軸承。2.前軸承采用高精度的雙列角接觸軸承，后軸采用單列（或雙列）角接觸球軸承。3.前后軸承采用雙列和單列

23、圓錐軸承。39、 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)有哪些要求？滾珠絲杠由哪四部分組成，按照滾珠的循環(huán)方式，滾珠絲杠螺母副分成哪兩大類？滾珠絲杠螺母杠的選擇包括哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？答：數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)要求：1.提高傳動精度和剛度；2.減少各運(yùn)動零件的慣量；3.減少運(yùn)動件的摩擦阻力；4.響應(yīng)速度快；5.較強(qiáng)的過載能力；6.穩(wěn)定性好，壽命長；7.使用維修方便。滾珠絲桿由絲桿、螺母、滾珠和滾珠返回裝置四部分組成。按照滾珠的循環(huán)方式，滾珠絲杠螺母副分成內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)方式兩大類。珠絲杠螺母杠的選擇包括其精度選擇、尺寸規(guī)格、支承方式等幾個(gè)方面的內(nèi)容。40、 滾珠絲杠的支承結(jié)構(gòu)有哪些？各自有什么特點(diǎn)？滾珠絲杠螺母副的軸向間

24、隙消除和預(yù)緊有哪些措施？答：滾珠絲桿的支承結(jié)構(gòu)：1.一端裝推力軸承。這種安裝方式適用于短絲桿，它的承載能力小，軸向剛度低。一般用于數(shù)控機(jī)床的調(diào)節(jié)或升降臺式數(shù)控銑床的垂直方向；2.一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承；此種方式用于絲桿較長的情況，當(dāng)熱變形造成絲桿伸長時(shí)，其一端固定，另一端能作微量的軸向浮動。安裝時(shí)應(yīng)注意是推力軸承端遠(yuǎn)離熱源及絲桿的常用段，以減少絲桿熱變形的影響；3.為兩端裝推力軸承；把推力軸承裝在滾珠絲桿兩端，并施加預(yù)計(jì)緊拉力，可以提高軸向剛度，但這種安裝方式對絲桿的熱變形較為敏感；4.兩端裝推力軸承及深溝球軸承。它的兩端均采用雙重支承并施加預(yù)緊，使絲桿具有較大的剛度，這種方式還可

25、以是絲桿的溫度變形轉(zhuǎn)化為推力軸承的預(yù)緊力。但設(shè)計(jì)時(shí)要求提高推力軸承的承載能力和支承剛度。滾珠絲杠螺母副的軸向間隙消除和預(yù)緊有：1.用鎖緊螺母預(yù)緊；2.修磨墊片調(diào)間隙；3.齒差式調(diào)整。41、 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要有哪三種？常用的滾動導(dǎo)軌有哪兩種？答：現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。常用的滾動導(dǎo)軌有滾動導(dǎo)軌塊和直線波動導(dǎo)軌兩種。42、 數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的自動換刀裝置。根據(jù)加工對象的不同，它可設(shè)計(jì)成哪幾種？答：可設(shè)計(jì)成四方刀架、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式。43、 刀庫有哪些種類？各自有什么特點(diǎn)？可以容納多少刀具？ 換刀方式有哪些？答：刀庫

26、的種類：1.直線刀庫；刀具在刀庫中直線排列、結(jié)構(gòu)簡單，存放刀具的數(shù)量有限（一般812把），較少使用。2.圓盤刀庫；存刀量少則68把，多則5060把，其有多種形式；3.鏈?zhǔn)降稁?；鏈?zhǔn)降稁焓禽^常使用的形式之一，這種刀庫刀座固定在鏈節(jié)上，常用的有單排鏈?zhǔn)降稁欤话愦娴读啃∮?0把，個(gè)別達(dá)60把；4.其他刀庫。刀庫的形式還有很多，值得一提的是格子箱式刀庫。刀庫容量較大，可以使整箱刀庫與機(jī)外交換。換刀方式有：1.無機(jī)械手換刀；2.機(jī)械手換刀。44、 常用的選刀方式主要有哪兩種，任意選刀又分為哪三種？答：常用的選刀方法有順序選刀和任意選刀兩種，任意選刀又分為刀具編碼選擇、刀座編碼選擇和記憶式選擇三種。45

27、、 如何確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸？答：1.坐標(biāo)軸方向的確定方法步驟: （1）Z坐標(biāo) Z坐標(biāo)的運(yùn)動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向?yàn)殡x開工件的方向。 如果機(jī)床上有幾個(gè)主軸，則選一個(gè)垂直于工件裝夾平面的主軸方向?yàn)閆坐標(biāo)方向；如果主軸能夠擺動，則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)閆坐標(biāo)方向；如果機(jī)床無主軸，則選垂直于工件裝夾平面的方向?yàn)閆坐標(biāo)方向。圖1.7所示為數(shù)控的Z坐標(biāo)。 數(shù)控車床的坐標(biāo)系（2）X坐標(biāo) X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。確定X軸的方向時(shí)，要考慮兩種情況： 1）如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，則刀具離開工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。 2）如果刀具

28、做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，則分為兩種情況： Z坐標(biāo)水平時(shí)，觀察者沿刀具主軸向工件看時(shí)，+X運(yùn)動方向指向右方；Z坐標(biāo)垂直時(shí)，觀察者面對刀具主軸向立柱看時(shí)，+X運(yùn)動方向指向右方。 圖1.7所示為數(shù)控車床的X坐標(biāo)。 （3）Y坐標(biāo) 在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來確定Y坐標(biāo)的方向。圖1.7所示為數(shù)控車床的Y坐標(biāo)。46、 數(shù)控機(jī)床使用壽命期大致可分為哪幾個(gè)階段？答：1.初始使用期；2.有效壽命期；3.衰老期。47、 加工中心與普通機(jī)床相比有什么特點(diǎn)？答：數(shù)控加工中心的特點(diǎn)是數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床自動地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工表面自動進(jìn)行鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲和銑削等多

29、種工序的加工，工序高度集中。適用于加工凸輪、箱體、支架等復(fù)雜型面的加工。數(shù)控加工中心有人機(jī)對話的操作面板，帶有刀庫和自動換刀的裝置。有自動對刀裝置，只需在操作面板中輸入程序就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工。而普通機(jī)床沒有這些特點(diǎn)。48、 NC機(jī)床的含義是數(shù)控機(jī)床，CNC機(jī)床的含義是什么？答：CNC機(jī)床的含義指計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床。49、 脈沖編碼器是一種什么檢測元件，按照編碼方式，可分為哪兩種？答：脈沖編碼器是一種光學(xué)式位置檢測元件，按照編碼方式，可分為增量式和絕對式兩種。50、 步進(jìn)電動機(jī)如何工作的？步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動角度與哪些因素有關(guān)？步進(jìn)電動機(jī)有哪些分類方法？有哪些特性？答：(1)工作原理：在輸入

30、電信號之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；電信號到來之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速隨電信號的方向和大小而改變，同時(shí)帶動一定的負(fù)載運(yùn)動；電信號一旦消失，轉(zhuǎn)子立即自行停轉(zhuǎn)。(2)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率成正比；轉(zhuǎn)向與脈沖信號的相序有關(guān)；轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)完全成正比 (3)分類：從結(jié)構(gòu)上看，步進(jìn)電動機(jī)分為反應(yīng)式與激磁式，激磁式又可分為供電激磁和永磁式兩種。按定子數(shù)目可分為單段定子式與多段定子式。按相數(shù)可分為單相、兩相、三相及多相，轉(zhuǎn)子做成多極。(4)步進(jìn)電動機(jī)的主要特性有1.步矩誤差；2.靜態(tài)矩角特性；3.啟動頻率；4.連續(xù)運(yùn)行頻率；5.矩頻特性；6.加/減速特性。51、 數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)由哪兩個(gè)部分組成？答：

31、數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)由進(jìn)給伺服系統(tǒng)和主軸伺服系統(tǒng)兩部分組成。52、 鑒相和鑒幅工作方式中信號分別有哪些要求？答： 鑒相工作方式是通過檢測感應(yīng)電壓的相位來測量位移的，其給滑尺的正弦繞組A和余弦繞組B分別施加幅值Um相同，頻率相同，相位差90°的交流電壓。鑒幅工作方式是通過檢測感應(yīng)電壓的幅值來測量的，其供給滑尺的正、余弦繞組的激磁信號是頻率和相位相同而幅值不同的交流電壓。53、 數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌按照接觸面的摩擦性質(zhì)可分為哪三種？答：數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌。54、 什么叫插補(bǔ)？目前應(yīng)用較多的插補(bǔ)算法有哪些？答：插補(bǔ)是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)，通過計(jì)算

32、，將工件輪廓的形狀描述出來，邊計(jì)算邊根據(jù)計(jì)算結(jié)果向各坐標(biāo)發(fā)出進(jìn)給指令。目前應(yīng)用較多的插補(bǔ)計(jì)算法有逐點(diǎn)比較插補(bǔ)計(jì)算法、數(shù)字積分插補(bǔ)計(jì)算法、時(shí)間分割插補(bǔ)計(jì)算法、和樣條插補(bǔ)計(jì)算法。55、 多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置有哪些基本功能模塊？答：1.CNC管理模塊；2.CNC插補(bǔ)模塊；3.位置控制模塊；4.儲存器模塊；5.PLC模塊；6.命令與數(shù)據(jù)的輸入輸出模塊。56、 滾珠絲杠副在機(jī)床上的支承方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：常用的支承方式有下列幾種：（1）一端裝止推軸承；承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠。（2）一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承；適用于長絲杠（3）兩端裝止推軸承，施加預(yù)緊拉力，有助于提

33、高傳動剛度。（4）兩端裝止推軸承及向心球軸承，適用于承受軸向和徑向負(fù)載的滾珠絲杠。57、 試述鑒相式伺服系統(tǒng)有哪些部分組成，并畫出其系統(tǒng)框圖。答：鑒相式伺服系統(tǒng)由基準(zhǔn)信號發(fā)生器、脈沖調(diào)相器、檢測元件及信號處理線路、鑒相器、驅(qū)動線路和執(zhí)行元件等組成。58、 試述鑒幅式伺服系統(tǒng)有哪些部分組成，并畫出其系統(tǒng)框圖答：該系統(tǒng)由丈量元件及信號處理線路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、比較器、驅(qū)動環(huán)節(jié)和執(zhí)行元件五部分組成。59、 數(shù)控系統(tǒng)的故障可分為哪幾類？故障診斷的一般方法有哪些？答：數(shù)控系統(tǒng)的故障可分機(jī)械故障、電氣元件故障、數(shù)控系統(tǒng)故障。故障診斷的一般方法：1.直觀檢查法；2.自我診斷法；3.功能程序法；4.故障現(xiàn)象分析法

34、；5.報(bào)警現(xiàn)象分析法；6.換件診斷法；7.測量比較法；8.參數(shù)比較法；9.局部升溫法；10.敲擊法；11.原理分析法；12.接口信號法。二、判斷1. 數(shù)控程序的模態(tài)指令是指該指令僅只在當(dāng)前行有效。（ × ）2. 直線控制系統(tǒng)和點(diǎn)位控制系統(tǒng)相同，都是保證點(diǎn)到點(diǎn)之間的路徑是直線。（ × ）3. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的定位誤差主要取決于機(jī)械傳動副的間隙及制造誤差。（ × ）4. G92通過刀具的當(dāng)前位置設(shè)定時(shí)，機(jī)床移動部件不產(chǎn)生運(yùn)動。（ ）5. 使用恒線速度切削工件可以提高尺寸精度。（ × ）6. 在閉環(huán)系統(tǒng)中，光柵傳感器可用于檢測運(yùn)動件的直線位移量。（ ）7. 測量

35、反饋裝置的作用是為了提高機(jī)床的安全性。（ × ）8. 光柵中，標(biāo)尺光柵與指示光柵的柵線應(yīng)相互平行。（ × ）9. 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手法則判定X、Y、Z的方向。（ ）10. 開環(huán)控制系統(tǒng)中必須設(shè)置位置檢測環(huán)節(jié)。（ × ）11. 移動類指令，如G00、G01、G02、 G03等，不可以相互注銷。（ × ）12. G41 D01 其中的D01是指刀具的補(bǔ)償（偏移）量。（ ）13. 目前，交流電機(jī)用變頻器控制可獲得較理想的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（ ）14. 交流伺服是用交流異步電機(jī)作為伺服驅(qū)動裝置，是近年來發(fā)展的趨勢。（ ）15. 滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)可自動消除運(yùn)動間

36、隙。（ ）16. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的定位誤差主要取決于機(jī)械傳動副的間隙及制造誤差。（ × ）17. 步進(jìn)電動機(jī)伺服系統(tǒng)是典型的閉環(huán)伺服系統(tǒng)。（ × ）18. 數(shù)控裝置外置PLC是為了對I/O口中的開關(guān)量的控制。（ ）19. 兩兩軸聯(lián)動的機(jī)床稱為兩軸半數(shù)控機(jī)床。（ ）三、選擇1、進(jìn)給功能字F后的數(shù)字表示（ A ）A每分鐘進(jìn)給量（mm/min） B每秒鐘進(jìn)給量 （mm/s） C每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（m/min） D螺紋螺距2、準(zhǔn)備功能字G90表示（ C ）A預(yù)置功能 B固定循環(huán) C絕對尺寸 D增量尺寸3 刀尖半徑左補(bǔ)償方向的規(guī)定是（ C ）。A沿刀具運(yùn)動方向看，工件位于刀具左側(cè)； B沿工件運(yùn)

37、動方向看，工件位于刀具左側(cè) ； C沿工件動方向看，刀具位于工件左側(cè)； D沿刀具運(yùn)動方向看，刀具位于工件左側(cè)；4、脈沖當(dāng)量是（ D ）A每個(gè)脈沖信號使伺服電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度B每個(gè)脈沖信號使傳動絲杠傳過的角度C數(shù)控裝置輸出脈沖數(shù)量D每個(gè)脈沖信號使機(jī)床移動部件的位移量5、精銑的進(jìn)給率應(yīng)比粗銑( B ) 。A大 B小 C不變 D無關(guān)6、CNC系統(tǒng)一般可用幾種方式得到工件加工程序，其中MDI是(  C  )    A、利用磁盤機(jī)讀入程序       B、從串行通信接口接收程序 &

38、#160; C、利用鍵盤以手動方式輸入程序  D、從網(wǎng)絡(luò)通過Modem接收程序7、在XY坐標(biāo)平面內(nèi)進(jìn)行加工的坐標(biāo)指令( A ）A.G17    B.G18    C.G19   D.G208 數(shù)控機(jī)床作空運(yùn)行試驗(yàn)的目的是(  C  )。A、檢驗(yàn)加工精度           B、檢驗(yàn)功率 C、檢驗(yàn)程序是否能正常運(yùn)行      D、

39、檢驗(yàn)程序運(yùn)行時(shí)間9、CNC系統(tǒng)中的PLC是( A )。A.可編程序邏輯控制器 B.顯示器 C.多微處理器   D.環(huán)形分配器10下列哪種機(jī)床不屬于點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。(  D  )  A、數(shù)控鉆床   B、坐標(biāo)鏜床   C、數(shù)控沖床   D、數(shù)控車床11 在CNC系統(tǒng)中，插補(bǔ)功能的實(shí)現(xiàn)通常采用：( C  ) A、全部硬件實(shí)現(xiàn)     B、粗插補(bǔ)由軟件實(shí)現(xiàn)，精插補(bǔ)由硬件實(shí)現(xiàn) C、粗插補(bǔ)由硬件

40、實(shí)現(xiàn)，精插補(bǔ)由軟件實(shí)現(xiàn)     D、無正確答案12、程序加工過程中，實(shí)現(xiàn)暫時(shí)停止的指令是（ A ） AM00    BM01     CM30   DM0213、表示固定循環(huán)功能的代碼有(  B  )。AG80    BG83    CG94    DG0213、光柵中，標(biāo)尺光柵與指示光柵的柵線應(yīng)：（B）A、相互平行 B、互相傾斜一個(gè)很小的角度C、

41、互相傾斜一個(gè)很大的角度D、外于任意位置均可14、加工中心刀具系統(tǒng)可分為整體式和(  B  )兩種。A分體式   B組合式   C模塊式    D通用式15、在編制加工程序時(shí)，如果需要加延時(shí)的單位是秒，準(zhǔn)備功能G04后面跟著的相對應(yīng)的地址是(  D  )。A、B      B、 C       C、S  

42、60;    D、X16、下面哪種是程序段號的正確表達(dá)方式。( A  ) A、N0001      B、O0001   C、P0001      D、X000117、下面哪種檢測裝置可直接將被測轉(zhuǎn)角或位移量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)代碼。(  B  ) A、光電盤     B、編碼盤    C、感應(yīng)同步器  

43、60;  D、旋轉(zhuǎn)變壓器四、綜合題1、編制簡單回轉(zhuǎn)零件(如圖所示)的車削加工程序，包括粗精車端面、外圓、倒角、倒圓。零件加工的單邊余量為2mm，其左端面25mm為夾緊用。%1406 T0101 M03 S500 G00 X100 Z10 G81 X0 Z1 F80 X0 Z0.4 X0 Z0 F60 G73 U2 W2 R2 P10 Q20 X0.4 Z0.1 F150 N10 G01 X44 Z2 F80 X50 Z-1 Z-57 G02 X56 Z-60 R3 G01 X88 N20 Z-85 G00 X100 Z120 M05 M02 2、請編輯該零件的加工程序刀具：1號外圓刀

44、；2號螺紋刀；3號切斷刀；4號內(nèi)孔刀。O0001N010  G92 G90 X25 Z0（2分）N020  G00 X40 Z90N030  M06 T0101N040  M03 S600 F100N050  G00 X30 Z2（4分）N060  G71 P070 Q170 U2 R2 X0.4 Z0.2 F100N070  G00 X27 Z2N080  G01 X16 Z0 C-2N090  Z-20N100  X20 C-2N110  Z-40N115  G04 X2N120  X15 Z-50N130  G02 X25 Z-65 R20N140  G01 Z-80N150  G04 X2N160  G00 X30N170  X40 Z90N180  G70 P07