數(shù)控技術復習題及答案

1、數(shù)控加工技術復習一、填空題：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 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 負載轉距 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_ _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 、 貼塑導軌 等三種形式。8.用逐點比較法插補直

2、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。9.光柵作為位移傳感器，其高精度源于的莫爾條紋的 放大 和 平均 兩大效應。若光柵柵距為0.01mm，兩塊光柵之間的夾角為0.057°，則莫爾條紋寬度約為 10mm 。10.數(shù)控機床一般由控制介質 數(shù)控系統(tǒng) 、 伺服系統(tǒng) 、測量裝置和機械本體五個部分組成。11.CNC系統(tǒng)軟件必須完成 管理 和 控制 兩大任務。12.步進電機的“失步”現(xiàn)象有兩種表現(xiàn)形式，即 失步 和 越步 13.刀具在機

3、床上的位置是由 刀位點 的位置來表示的。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。15.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)。16.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） 。17.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-2y+1 。18.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 。19.數(shù)控技術是

4、指用 數(shù)字化信號獲數(shù)字化代碼 對機床運動及其加工過程進行自動控制的一種方法。20.從CNC系統(tǒng)使用的微機及結構來分，CNC系統(tǒng)的硬件結構一般分為： 多處理器 和 單處理器 結構兩大類。21.改變 刀具半徑補償值大小 ，不改變加工程序，就可以實現(xiàn)同一輪廓的粗、精銑加工。22.數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)的控制方式可分為 開環(huán)數(shù)控機床,半閉環(huán)數(shù)控機床 和 全閉環(huán)數(shù)控機床 。23數(shù)控機床的輔助動作，如刀具的選擇等是由_PLC_進行控制的。24數(shù)控機床位置控制裝置由伺服機構和_執(zhí)行元件_組成。25機床的_剛度_是指機床在載荷的作用下抵抗變形的能力。26根據(jù)滾動體的形狀，把滾動導軌分成三類，即滾珠導軌、滾柱導軌和

5、_滾針導軌_。27旋轉變壓器是根據(jù)_互感_原理工作的。28進給伺服系統(tǒng)的_靜態(tài)_性能的優(yōu)劣主要體現(xiàn)為跟隨誤差的大小。29機床的幾何精度是指機床的主要運動部件及其運動軌跡的形狀精度和_相對位置精度_。30高低壓雙電源型步進電動機驅動電源簡單地說就是“高壓建流，_低壓定流_。31加速轉矩等于加速度乘以_總慣量_。32對恒速輸入的數(shù)控伺服系統(tǒng)，當系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)后實際位置總是滯后于指令位置一個值，該值稱為_跟隨誤差_。二、選擇題：1.CNC系統(tǒng)軟件必須完成管理和控制兩大任務，下面任務中哪個不屬于控制任務？（ A ）A、診斷 B、插補 C、位控 D、譯碼2.下列正確表示機床坐標系的是（ A ） A、ZYX

6、 B、YZX C、XYZ D、ZXY3.脈沖當量的大小決定了加工精度，下面哪種脈沖當量對應的加工精度最高？ （A ）A、1um/脈沖 B、5um/脈沖 C、10um/脈沖 D、0.01mm/脈沖4.設編程原點在工件的上表面，執(zhí)行下列程序后，鉆孔深度是（ C ）。 G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 （H01補償值-2.00mm）A48mm； B.52mm； C.50mm。5.一直線的起點坐標在坐標原點，終點坐標為A（xa、ya），刀具的坐標為P（x、y）。用逐點比較法對該直線進行插補時的偏差函數(shù)是（ B ）。A. Fx·yxa·ya； B. Fxa·

7、;yya·x； C. Fxa·xya·y；D. Fxa+yaxy6. 加工中心與其他數(shù)控機床的主要區(qū)別是( A )。A.有刀庫和自動換刀裝置；B.機床轉速高；C.機床剛性好；D.進刀速度高7. 數(shù)控機床的數(shù)控裝置包括( C )。A.光電讀帶機和輸入程序載體；B.步進電機和伺服系統(tǒng)C.輸入、信息處理和輸出單元；D.位移、速度傳感器和反饋系統(tǒng)8. G00的指令移動速度值是（A ）。A機床參數(shù)指定； B 數(shù)控程序指定； C 操作面板指定。9編程坐標系一般指的是（ B ）A機床坐標系； B. 工件坐標系；10下面哪項任務不是數(shù)據(jù)預處理（預計算）要完成的工作？（A ）A、位

8、置控制 B、刀具半徑補償計算C、刀具長度補償計算 D、象限及進給方向判斷11. 步進電機的轉速是否通過改變電機的（ A ）而實現(xiàn)。A. 脈沖頻率 B. 脈沖速度 C. 通電順序。12. 程序編制中首件試切的作用是( D )。A.檢驗零件圖樣設計的正確性；B.檢驗零件工藝方案的正確性；C.測試數(shù)控程序的效率；D.檢驗程序單及控制介質的正確性，綜合檢驗所加工的零件是否符合圖樣要求。13. 在開環(huán)數(shù)控機床進給系統(tǒng)中，下列電機唯一可用的是（C ）。A.直流伺服電機 B.交流伺服電機 C.步進電機 D.大慣量電機。14. 用逐點比較法插補起點為（0，0），終點坐標為A（60，20）的一條直線，若當前偏差

9、函數(shù)值為40，則刀具進給方向為（ ）。A. +X； B. X； C. +Y； D.-Y。15.數(shù)控機床上直流電動機最常用的調速方法是（A ）A. 調壓調速法；B. 調勵磁磁場調速法； C. 電樞電路串電阻法； D. 電樞電路串電感法16. 用光電盤測量角位移時，為判別角位移方向，采用兩套光電轉換裝置，使它們產生的電信號在相位上相差（ A ）。A. 1/4周期； B. 1/2周期；C. 一周期；D. 3/4周期。17.下面哪項任務不是數(shù)據(jù)預處理（預計算）要完成的工作？（ A ）A、位置控制 B、刀具半徑補償計算C、刀具長度補償計算 D、象限及進給方向判斷18. CNC系統(tǒng)的中斷管理主要靠（B ）

10、完成，而系統(tǒng)的中斷結構決定了系統(tǒng)軟件的結構。A、軟件 B、硬件 C、CPU D、總線19步進電機的轉速與下面哪些因素無關？（ D ） A、脈沖信號的頻率 B、轉子齒數(shù)C、通電方式 D、定子繞組中的電流大小 20CIMS的中文含義是(D )A計算機輔助設計B.柔性制造系統(tǒng)C柔性制造單元D.計算機集成制造系統(tǒng)21點位控制的數(shù)控鉆床編程時( C )A不能使用指令G00來控制機床運動B.不能使用指令G01來控制機床運動C不能使用指令G02或G03來控制機床運動D.不能使用指令G04來控制機床的運動22對于臥式數(shù)控車床的坐標系，若以工件右端面作為Z軸的工件坐標原點，則Z軸的正萬向是( A)A從工件坐標原

11、點沿床身遠離工件的方向B.從工件坐標原點沿床身接近工件的方向C從工件坐標原點垂直向上的方向D.從工件坐標原點垂直向下的方向23CNC系統(tǒng)的CMOS RAM常配備有高性能電池，其作用是( D )ARAM正常工作所必須的供電電源B.系統(tǒng)上電時，保護RAM不被燒壞C加強RAM供電，提高抗干擾能力D.系統(tǒng)掉電時，保護RAM中的信息不丟失24CNC系統(tǒng)采用逐點比較法對第一象限的圓弧逆時針插補運算時，若偏差函數(shù)小于零，則刀具下一步的移動方向應為( C )A+X方向B. X方向C+Y方向D. Y方向25一端固定，一端自由的絲杠支承方式適用于( A)A絲杠較短或絲杠垂直安裝的場合B.位移精度要求較高的場合C剛

12、度要求較高的場合D.精度和剛度要求都很高的場合26某數(shù)控機床的頻率比為，靜剛度為K，阻尼比為D，則動剛度Kd為(A )AB.CD.27感應同步器采用鑒相型工作時，滑尺上正弦繞組和余弦繞組的勵磁信號分別是( A)AUmsint和UmcostB.U1sint和U2sint(U1U2)C.U1sint和U2cost(U1U2)D.Umsin1t和Umcos2t(l2)28為了減少熱變形對測量精度的影響，傳感器材料的熱膨脹系數(shù)應( C )A遠大于機床床身材料的熱膨脹系數(shù)B.遠小于機床床身材料的熱膨脹系數(shù)C等于或接近機床床身材料的熱膨脹系數(shù)D.遠離機床床身材料的熱膨脹系數(shù)29光柵位移傳感器信號處理時，用

13、直接細分法進行四細分，從光電元件得到四個正弦信號，它們依次相差的角度為( B )A.45°B.90°C.135°D.180°30一增量式脈沖發(fā)生器，其單次脈沖的典型脈沖寬度（周期）為5微秒，現(xiàn)要求其最高允許測量轉速為4000轉分，則該脈沖發(fā)生器每轉輸出脈沖數(shù)為( B )A2000B.3000C4000D.500031在脈沖比較式進給位置伺服系統(tǒng)的下列四個環(huán)節(jié)中，用來補償速度控制單元死區(qū)的是(D )A可逆計數(shù)器B.位置控制器C同步電路D.偏差補償寄存器32不考慮加減速過程時，對于兩軸圓弧插補，各個進給軸的位置指令信號函數(shù)規(guī)律是( C )A斜坡函數(shù)B.指數(shù)函

14、數(shù)C正弦函數(shù)D.雙曲函數(shù)33描述步進電動機靜態(tài)時電磁轉矩T與失調角之間關系的特性曲線稱為( B)A矩頻特性B.矩角特性C最大靜態(tài)轉矩特性D.連續(xù)運行特性34一臺三相反應式步進電動機，轉子齒數(shù)Zr=80，當采用六拍通電方式運行時，其步距角s為( A )A0.75°B.1.5°C3°D.6°35加在數(shù)控機床進給伺服電動機軸上的負載有兩種，它們是( D )A切削轉矩和摩擦轉矩B.切削轉矩和負載慣量C摩擦轉矩和負載慣量D.負載轉矩和負載慣量36某交流主軸電動機，定子磁極對數(shù)p=2，供電頻率f1=50Hz時，同步轉速為( C )A500 r/minB.750 r/

15、minC.1500 r/minD.3000 r/min37工件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度稱為(B )A尺寸精度B.加工精度C幾何精度D.位置精度38誤差的大小和方向是不規(guī)律變化的，這種誤差稱為( C)A平均誤差B.系統(tǒng)誤差C隨機誤差D.定位誤差39在FANUC15數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)插補等運算功能的模塊是( B)A數(shù)字伺服功能模塊B.CNC功能模塊C主軸控制功能模塊D.PLC功能模塊三、簡答題：1開環(huán)進給系統(tǒng)中，如何補償機械傳動間隙和滾珠絲桿螺距誤差？機械傳動間隙和滾珠絲桿螺距誤差可采用機械、硬件、軟件補償方法。其中機械補償方法：傳動間隙的補償有偏心軸套調整、軸向墊片調整、雙片薄

16、齒輪調整等滾珠絲桿螺距誤差常采用雙螺母調整軟件或硬件補償法：預先測得傳動間隙，每次在進給反向時通過軟件或硬件電路額外發(fā)出對應于間隙值的指令位移，以進行補償。2數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求有哪些?一般來說，對數(shù)控機床伺服驅動系統(tǒng)的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要；位移精度要高；跟隨誤差要小，即響應速度要快；工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較高。3開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)進給系統(tǒng)的區(qū)別是什么？各有什么特點？開環(huán)系統(tǒng)中沒有位置檢測和反饋。半閉環(huán)系統(tǒng)中的位置檢測和反饋信號不是取自最終的進給部件，而是取的電動機軸或絲等中間環(huán)節(jié)，閉環(huán)系統(tǒng)中的位置檢測和反

17、饋信號是取自最終的進給部件（如工作臺）所以閉環(huán)系統(tǒng)的精度最高，但穩(wěn)定性稍差。開環(huán)系統(tǒng)的精度最低，但成本也最低4步進電機的主要性能指標有哪些？試比較驅動步進電機的三種功率放大器特點。主要性能指標：步距角、靜態(tài)步距誤差、輸出扭矩、最高啟動、停止脈沖頻率、邊續(xù)運行的最高工作頻率、步進運行和低頻振蕩等。其驅動電路有三種功率放大器：單電壓功率放大電路、雙電壓功率放大電路和斬波恒流功放電路，區(qū)別如下：單電壓功率放大電路：功耗大，一般只用于小功率步進電機驅動；雙電壓功率放大電路：采用高、低電壓兩種供電電源以降低能耗，高頻工作時有較大的轉動力，多用于中、大功率步進電機驅動；斬波恒流功放電路：利用斬波方法使電流

18、恒定在額定值附近，不需外接電阻來限流和減少時間常數(shù)；能耗小，電源效率高；能提高高頻工作頻率，是目前使用最普及的一種驅動電路5編程軌跡幾何要素的連接關系如圖所示，刀補方向為左刀補，試確定A、B、C、D各處的轉接類型，并說明判別依據(jù)是什么？ ABD均為縮短型，因為夾角都為0180度。C為伸長型，因為夾角為180270度。6. 試舉出2種不同類型的測量線位移的傳感器，并分別指出其基于什么原理來測量位移的？7.簡述提高步進系統(tǒng)工作精度采取的主要措施。8簡述對數(shù)控機床主軸電動機的要求。9簡述數(shù)控機床精度的主要檢測項目。10數(shù)控機床一般由哪幾個部分組成？各部分起什么作用？ 數(shù)控機床一般包括五部分，各部分的

19、作用如下：（1）控制介質：存儲程序、參數(shù)。（2）數(shù)控裝置：將加工程序譯碼軌跡計算（速度計算）插補計算、補償計算，向各坐標的伺服驅動系統(tǒng)分配速度、位移命令這一部分是數(shù)控機床的核心（3）伺服系統(tǒng)：接受數(shù)控裝置來的指令，將信號進行調解、轉換、放大后驅動伺服電機，帶動機床執(zhí)行部件運動。（4）測量裝置：電流、速度、位置等檢測反饋裝置。（5）機床本體：包括主運動部件、進給運動部件、執(zhí)行部件和基礎部件，最終實現(xiàn)刀具和工件的相對運動四、計算題：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。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。3.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。4圖示為某數(shù)控工作臺X方向的傳動系統(tǒng)簡圖，已知電機為五相混合式步進電動機，轉子的齒數(shù)zr=100，采用五相十拍的工作方式，絲杠導程P=6mm，齒輪的齒數(shù)Z1=25，Z2=30，請求步進電動機的步距角S和該