現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床期末復(fù)習(xí)資料試卷答案浙工大

1、現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床試卷2 標(biāo)準(zhǔn)答案學(xué)生姓名：，班級：，學(xué)號：，成績： 一填空題（每題2 分）1. 數(shù)控機床是由控制介質(zhì) 、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、 輔助控制裝置、反饋裝置、 適應(yīng)控制裝置和機床等部分組成。2. 數(shù)控機床加工過程的加工路線是指刀具中心的運動軌跡和方向。3. 三相步進電機的轉(zhuǎn)子上有40 個齒，若采用三相六拍通電方式，則步進電機的步距角為 1.50 。4. 數(shù)控機床的最小設(shè)定單位是數(shù)控機床能實現(xiàn)的最小位移量，標(biāo)制著數(shù)控機床精度的分辨率，其值一般為0.0001 0.01mm ，在編程時，所有的編程單位都應(yīng)轉(zhuǎn)換成與最小設(shè)定單位相應(yīng)的數(shù)據(jù)。5. 通常把數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌傾斜布置，可改善

2、其排屑條件和受力狀態(tài)。提高機床的靜剛度。6. 數(shù)控機床的工作臺和刀架等部件的移動，是由交流或直流伺服電機驅(qū)動，經(jīng)過滾珠絲杠 傳動，可減少進給系統(tǒng)所需要的驅(qū)動扭矩，提高 定位精度、 運動平穩(wěn)性。7. 對步進電機施加一個電脈沖信號時，步進電機就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，叫做步距角， 電機的總回轉(zhuǎn)角和輸入脈沖數(shù)成正比，而電機的轉(zhuǎn)速則正比于輸入脈沖的頻率。8. 位置檢測裝置是數(shù)控機床的重要組成部分，在閉環(huán)系統(tǒng)中，它的主要作用是檢測位移量，并發(fā)出反饋信號與數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號進行比較，如有偏差，經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件，使其向著消除偏差方向運動，直至偏差等于零為止。9. 刀具半徑補償功能的作用就是要求數(shù)控系統(tǒng)根

3、據(jù)工件輪廓程序和刀具中心偏移量， 自動計算出刀具中心軌跡。10. 伺服系統(tǒng)的輸入是插補器發(fā)出的指令脈沖，輸出是直線或轉(zhuǎn)角位移。11. 數(shù)控機床工作臺和刀架等部件的移動，由交流或直流伺服電機驅(qū)動，經(jīng)過滾珠絲杠傳動，減少了進給系統(tǒng)所需要的驅(qū)動扭矩，提高了定位精度和運動平穩(wěn)性。12. 光柵依不同制造方法有透射光柵和反射光柵兩種。數(shù)控機床中常用透射光柵做位置傳感器。二選擇題（每題2 分）1. 閉環(huán)伺服系統(tǒng)使用的執(zhí)行元件是（1， 2）（ 1）支流伺服電機（ 2）交流伺服電機（3）步進電機（4）電液脈沖馬達2. 步進電機的角位移與（4）成正比。（ 1）步距角 （ 2）通電頻率（3）脈沖當(dāng)量（ 4）脈沖數(shù)量

4、3. 數(shù)控機床 CNC 系統(tǒng)是（ 3）（1）輪廓控制系統(tǒng)（ 2）動作順序控制系統(tǒng)（ 3）位置控制系統(tǒng)（ 4）速度控制系統(tǒng)4. 采用 DDA 法加工第一象限的斜線，若偏差函數(shù)值大于零，規(guī)定刀具向（1）方向移動。（ 1） +X（ 2） -X（ 3）+Y（ 4） -Y5. 數(shù)控機床有不同的運動形式，需要考慮關(guān)鍵與刀具相對運動關(guān)系和坐標(biāo)系方向，編寫程序時，采用（4）的原則。14（ 1）刀具固定不動，工件移動（ 2）銑削加工刀具固定不動，工件移動；車削加工刀具移動，工件固定（ 3）分析機床運動關(guān)系后再根據(jù)實際情況兩者的固定和移動關(guān)系（ 4）工件固定不動，刀具移動。6. 選擇刀具起始點時應(yīng)考慮（1， 2）

5、（ 1）防止與工件或夾具干涉碰撞（ 2）方便工件安裝測量（ 3）每把刀具刀尖在起始點重合（ 4）必須選在工件外側(cè)。7. 數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是以（2）為直接控制目標(biāo)的自動控制系統(tǒng)。（ 1）機械運動速度（ 2）機械位移（3）切削力 （ 4）切削用量8指出下列哪些誤差屬于系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（1）。（ 1）定位誤差（ 2）跟隨誤差（ 3）輪廓誤差 （ 4）定位誤差和跟隨誤差三簡答題（每題5 分）1. 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)有何特點？數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)采用交流調(diào)速電動機或直流調(diào)速電動機，可實現(xiàn)無級調(diào)速， 轉(zhuǎn)速高，功率大，變速范圍大，變速迅速可靠，以適應(yīng)高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。2. 試論述

6、數(shù)控機床的進給伺服系統(tǒng)是由哪幾部分組成，它們分別的作用如何？伺服系統(tǒng)常用的驅(qū)動元件是什么？由伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置、機械傳動機構(gòu)及執(zhí)行部件四部分組成。它的作用是：接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給速度和位移指令信號，由伺服驅(qū)動電路作轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服驅(qū)動裝置 (直流、交流伺服電機，功率步進電機，電液脈沖馬達等)和機械傳動機構(gòu)，驅(qū)動機床 的工作臺、 主軸頭架等執(zhí)行部件實現(xiàn)工作進給和快速運動。伺服系統(tǒng)常用的驅(qū)動元件是步進 電機、直流伺服電機和交流伺服電機。3. 簡述數(shù)控車床采用鋼板焊接床身的原因。采用鋼板焊接床身結(jié)構(gòu)可采用最有利于提高剛度的筋板布置形式，能充分發(fā)揮壁板和筋板的承裁及抵抗變形的作用；焊接結(jié)

7、構(gòu)還無需鑄造結(jié)構(gòu)所需的出砂口，有可能將基礎(chǔ)件做成完全封閉的箱形結(jié)構(gòu)；鋼板的彈性模量E 比鑄鐵的彈性模量E 大幾乎相差一倍。因此， 在結(jié)構(gòu)相同時， E 值大的材料剛度則高。四計算題（每題9 分）1. 若加工第一象限直線OE，起點為 O(0， 0)，終點為 E(7，4)，設(shè)累加器為 3 位，試按DDA 法進行插補計算，并繪出插補軌跡圖。解： 將 X e 7 及 Y e 4 化成二進制數(shù) X e 111B 及 Y e 100B 存放在 Jvx 及 Jvy 中， 選寄存器容量為三位， 則累加次數(shù) m 23 8。插補運算過程如下表所示， 插補軌跡見圖 3-24 所示。2. 步進電機轉(zhuǎn)子有80 個齒，采用

8、三相六拍通電方式，經(jīng)絲杠螺母傳動副驅(qū)動工作臺做直線運動，滾珠絲杠導(dǎo)程為5mm，工作臺移動最大速度為6mm/s，求：步進電機的步距角 工作臺的脈沖當(dāng)量 步進電機的最高工作頻率f答360036000.750mkzL *03 * 2 * 805* 0.75000.01m m/plus360fv60.01360600 Hz五論述題（每題9 分）1. 為什么要對工件廓形進行擬合？答：由于大多數(shù)數(shù)控機床上只具備直線和圓弧插補，所以在連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床上加工 成形輪廓的工件時， 都先要對工件廓形曲線進行擬合，代替原來的輪廓曲線， 然后才能使用數(shù)控機床的 G 功能加工出所需的廓形曲線。2. 試畫出框圖說明

9、數(shù)控機床的工作原理。答：數(shù)控機床的工作原理如圖所示。首先將零件圖紙的形狀、尺寸和技術(shù)條件、加工工藝等按照規(guī)定的格式和代碼，記錄在輸入介質(zhì)上（例如穿孔帶、磁帶和軟磁盤等），并輸入數(shù)控裝置。數(shù)控裝置由輸入、信息處理和輸出三部分構(gòu)成。輸入介質(zhì)通過輸入單元（例如 光電讀帶機）后，轉(zhuǎn)換成可以識別的信息，由信息處理單元加以處理，再通過輸出單元發(fā)出位置、速度等指令 （脈沖信號） 給伺服系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)的作用是將來自數(shù)控裝置的各種指令， 轉(zhuǎn)換成機床移動部件運動。反饋系統(tǒng)再將機床的實際位置、速度等參數(shù)檢測出來， 轉(zhuǎn)換成電信號， 輸送到數(shù)控裝置， 使數(shù)控裝置能夠校核該機床實際位移情況是否與指令一致，并發(fā)出指令糾正

10、所產(chǎn)生的誤差。對于一些高效率和加工精度較高的數(shù)控機床還有適應(yīng)控制系統(tǒng)，以補償加工環(huán)境參數(shù)的變化。位置指令輸入介質(zhì)數(shù)據(jù)裝置伺服系統(tǒng)機床速度指令位置檢出反饋裝置速度檢出3. 數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)有哪些要求？ 答：有以下要求；(1) 調(diào)速范圍寬并有良好的穩(wěn)定性，尤其是低速時的平穩(wěn)性；(2) 負(fù)載特性硬，即使在低速時也應(yīng)有足夠的負(fù)載能力；(3) 動態(tài)響應(yīng)速度快；(4) 高的位移情度；(5) 能夠頻繁地啟動； 現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)總復(fù)習(xí)1-1. 什么是數(shù)控機床的數(shù)控加工程序？（零件加工的工作指令。）1-2. 輪廓加工機床之所以能加工出形狀各異的零件輪廓，最主要的是因為有什么功能？1-3. 為什么數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)動

11、軸數(shù)越多，則控制越復(fù)雜？（插補計算、指令輸出、位控等。）1-4. 數(shù)控機床與普通機床相比較，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?（表面形成方法相同；實現(xiàn)自動化控制的原理和方法不同。）1-5. 數(shù)控機床由哪幾個部分組成?（編程及程序載體、 輸入裝置、 CNC 裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機床機械部件。 ）1-6. CNC 裝置對輸入的加工程序進行運算處理的核心部分有哪三步?（逼近處理、 插補運算、指令輸出。）1-7. 什么樣控制特點的系統(tǒng)稱為點位控制系統(tǒng)？1-8. 直線控制數(shù)控機床是否可以加工直線輪廓?1-9. 開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)，它們在結(jié)構(gòu)形式、精度、成本和影響系統(tǒng)穩(wěn)定因素方面， 各有何特

12、點？1-10. 數(shù)控機床的輸入裝置有哪些?對應(yīng)的數(shù)控程序介質(zhì)有哪些?1-11. 為什么數(shù)控機床加工的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期比普通機床加工生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短?（無須專用工藝裝備。）1-12. 數(shù)控機床最適用于哪些類型零件的加工？（復(fù)雜、高精、多種批量尤其是單件小批量。 ）2-1. 空間曲面加工是否一定要有三坐標(biāo)聯(lián)動?2-2. 試畫出立式和臥式鏜銑床、車床、外圓磨床的ISO 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。2-3. 數(shù)控機床坐標(biāo)系各進給軸運動的正方向總是假定為怎樣的方向?2-4. 什么是相對坐標(biāo)編程？什么是絕對坐標(biāo)編程？2-5. 從大類上分類，數(shù)控加工程序編制方法有哪兩種？2-6. 被加工零件如圖所示，本工序為精加工，銑刀直徑為1

13、6 mm，進給速度 100mm/min ， 主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min ，不考慮 Z 軸運動，編程單位為mm ，試編制該零件的加工程序。要求：(1) 從 A 點開始進入切削，刀具繞零件順時針方向加工，加工完成后刀具回到起刀點；(2) 采用絕對坐標(biāo)編程，指出零件上各段所對應(yīng)的程序段號；(3) 程序中有相應(yīng)的 M 指令、 S 指令和刀補指令。3-1. CNC 裝置硬件由哪幾個模塊組成?各模塊的作用分別是什么?（計算機主板和系統(tǒng)總線、顯示、輸入輸出、存儲、設(shè)備輔助控制接口、位置控制、功能接口。）3-2. 設(shè)備輔助控制接口模塊的信號處理有哪兩大目的?（隔離、轉(zhuǎn)換。 ）3-3. 根據(jù) CNC 裝置硬件

14、所含有的CPU 多少來分，可分為哪兩大類系統(tǒng)?3-4. CNC 裝置中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程，按順序有哪幾個過程?（譯碼、刀補、速度預(yù)處理、插補、位控。）3-5. 在中斷型軟件結(jié)構(gòu)中，位置控制、鍵盤輸入、插補運算、通信這4 個中斷服務(wù)程序， 哪一個安排為最高級別優(yōu)先級？優(yōu)先級安排的原則是什么?3-6. CNC裝置軟件從功能特征來看分為哪兩大類？CNC 裝置的軟件特點是什么？如何實現(xiàn)？ （ a.多任務(wù)與并行處理技術(shù)資源分時共享、并發(fā)處理和流水處理； b.實時性與優(yōu)先搶占調(diào)度機制。 ）3-7. 刀具半徑補償?shù)囊饬x何在？3-8. 刀具半徑補償執(zhí)行過程有哪三步?3-9. C 刀補中，轉(zhuǎn)接過渡形式有幾種?3-10

15、. 已知轉(zhuǎn)接段矢量夾角大小時，如何確定轉(zhuǎn)接過渡形式?3-11. 為什么在刀補建立和撤消過程中不能進行零件的加工？3-12. 過切削現(xiàn)象發(fā)生在什么過渡形式的情況下?當(dāng)圓弧加工的命令為什么樣的組合時，會產(chǎn)生過切削現(xiàn)象 ?3-13. 繪出逐點比較法任一象限的直線或圓弧插補程序框圖。3-14. 逐點比較法加工圓弧，如果誤差函數(shù)大于零，則當(dāng)前點在圓上、圓內(nèi)還是圓外？3-15. B 刀補和 C 刀補在連接線段、處理方法過渡形式上有何區(qū)別？3-16. CNC 裝置軟件結(jié)構(gòu)模式有哪幾種？（前后臺型、中斷型、基于RTOS。）3-17. 插補方法有哪兩大類 ?（脈沖增量插補、數(shù)字增量插補。）4-1.進給伺服系統(tǒng)的

16、作用是什么？進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些?4-2.進給伺服系統(tǒng)由哪幾部分組成?各部分功能是什么? （ P.171）4-3.交（直）流伺服電機是否可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置?為什么 ?4-4. 步進電機驅(qū)動器中，環(huán)行分配器的作用是什么？（控制施加到電機繞組的脈沖電源的相序。）4-5. 提高開環(huán)進給伺服系統(tǒng)精度的措施有哪些？（適當(dāng)提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度、傳動間隙補償、螺距誤差補償。 ）4-6. 感應(yīng)同步器繞組節(jié)距為2 ，感應(yīng)電勢的相位角變化與滑尺相對于定尺移動的距離x 的關(guān)系是 ?（）4-7. 感應(yīng)同步器在以鑒相或鑒幅方式工作時，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點如何?4-8. 什么是進給伺服

17、系統(tǒng)的調(diào)速范圍?4-9. 脈沖編碼器的輸出有幾相？試畫出它們的波形，并說明它們各有何作用？4-10. 解決交流伺服電機變頻調(diào)速的技術(shù)關(guān)鍵問題是什么?4-11. 兩軸聯(lián)動的閉環(huán)系統(tǒng)，若兩軸都存在跟隨誤差，且兩軸的增益相等或不相等，則加工直線或圓弧時將產(chǎn)生什么樣的誤差?4-12. 一臺五相步進電機，當(dāng)采用五相五拍和五相十拍通電方式，其步距角為0.6°，則其轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)分別是多少?4-13. 什么是數(shù)控機床的定位精度和伺服剛度？提高定位精度的措施有哪些？（靜態(tài)下指令位置與實際位置的精確程度，負(fù)載力與穩(wěn)態(tài)位置誤差之比；提高k、減小 Fc、增大放大器增益、選力矩系數(shù)大的伺服電機。 ）4-14.

18、增大閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的增益有什么益處？系統(tǒng)增益是否越大越好?4-15. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺進給系統(tǒng)采用閉環(huán)控制時，位置檢測元件安裝在什么位置？4-16. 設(shè)一步進電機驅(qū)動工作臺的開環(huán)系統(tǒng)，已知步進電機經(jīng)一對的齒輪減速后驅(qū)動絲桿使工作臺作直線進給 (如圖所示 )。已知絲桿的導(dǎo)程t(mm)，所選用的步進電機的最高工作頻率fmax(Hz) ，步進電機步距角為。求： (1) 當(dāng)已知驅(qū)動的工作臺最大速度Vmax 時，滿足系統(tǒng)要求的脈沖當(dāng)量；(2) 齒輪傳動的傳動比。5-1. 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的特性，主要包括哪些？（高的剛度和抗振性、好的熱穩(wěn)定性、好的低速平穩(wěn)性、高的幾何精度和傳動精度。）5-2.

19、 何為爬行現(xiàn)象？防止爬行的措施最主要的有哪些?5-3. 內(nèi)裝電機主軸 (電主軸 ) 的主要缺點是什么?5-4. 數(shù)控機床常用絲杠螺母副是哪一種?5-5. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺有哪兩種?5-6. 數(shù)控機床常用導(dǎo)軌有哪幾種?5-7. 進給伺服系統(tǒng)的傳動元件在調(diào)整時均需預(yù)緊，其主要目的什么？5-8. 分析題：三軸聯(lián)動數(shù)控銑床，它的各進給軸采用半閉環(huán)控制，若假定X 和 Y 軸在低速時有爬行現(xiàn)象，其臨界爬行速度均為已知。若以進給速度v 加工以原點為圓心的X-Y平面內(nèi)的圓弧輪廓 (或以原點為起點的各象限直線輪廓)，試定量分析，并用圖示方法指出由于爬 行導(dǎo)致產(chǎn)生輪廓加工誤差的區(qū)間。6-1. 什么是自動換刀裝置 ?

20、 (儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置。)6-2. 自動換刀裝置大案的作用是什么？（縮短非切削時間，提高生產(chǎn)率，可使非切削時間減少到 20 30；“工序集中” ，擴大數(shù)控機床工藝范圍，減少設(shè)備占地面積；提高加工精度。）6-3.自動換刀裝置的形式有哪幾種?各有何應(yīng)用場合和特點?6-4.自動換刀裝置的刀庫的形式有哪幾種? 各有何應(yīng)用場合和特點?6-5.什么是刀具交換裝置 ?作用是什么 ?(實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間裝卸與傳遞刀具的裝置。)6-6. 交換裝置的形式有哪幾種? 各有何應(yīng)用場合和特點?(刀庫和主軸相對運動實現(xiàn)刀具交換；由機械手進行刀具交換。)名詞解釋：數(shù)字控制數(shù)控機床進給軸加工

21、中心 (MC)DNCFMCFMSCIMS脈沖當(dāng)量并行處理插補主從結(jié)構(gòu)MTBFMTTR伺服系統(tǒng)開環(huán)進給伺服系統(tǒng)閉環(huán) (半閉環(huán)) 進給伺服系統(tǒng)系統(tǒng)增益速度增益PWM預(yù)緊1-1. 什么是數(shù)控機床的數(shù)控加工程序？（零件加工的工作指令）1-2. 輪廓加工機床之所以能加工出形狀各異的零件輪廓，最主要的是因為有什么功能？(插補功能 )1-3. 為什么數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)動軸數(shù)越多，則控制越復(fù)雜？（聯(lián)動軸數(shù)要求的插補計算越多、指令輸出也越多、位置控制要求的動作越復(fù)雜等。）1-4. 數(shù)控機床與普通機床相比較，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?（表面形成方法相同； 實現(xiàn)自動化控制的原理和方法不同。普通機床是人工

22、過程， 數(shù)控機床是自動化過程）1-5. 數(shù)控機床由哪幾個部分組成?（編程及程序載體、 輸入裝置、 CNC 裝置及強電控制裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)及位置檢測裝置、機床的機械部件。）1-6. CNC 裝置對輸入的加工程序進行運算處理的核心部分有哪三步?（逼近處理、 插補運算、指令輸出。）1-7. 什么樣控制特點的系統(tǒng)稱為點位控制系統(tǒng)？僅能實現(xiàn)刀具相對于工件從一點到另一點的精確定位運動；對軌跡不作控制要求；運動過程中不進行任何加工。1-8. 直線控制數(shù)控機床是否可以加工直線輪廓?（不可以，可以控制平行于坐標(biāo)軸的直線）1-9. 開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)，它們在結(jié)構(gòu)形式、精度、成本和影響系統(tǒng)穩(wěn)定因素方面， 各有

23、何特點？結(jié)構(gòu)形式 精度成本開環(huán)系統(tǒng) 簡單低低半閉環(huán)系統(tǒng)較復(fù)雜較高 較高閉環(huán)系統(tǒng) 復(fù)雜高高1-10. 數(shù)控機床的輸入裝置有哪些?對應(yīng)的數(shù)控程序介質(zhì)有哪些?控制介質(zhì) 輸入設(shè)備 輸入設(shè)備穿孔紙帶 紙帶閱讀機紙帶穿孔機磁帶 磁帶機或錄音機磁盤 磁盤驅(qū)動器FLASH無1-11. 為什么數(shù)控機床加工的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期比普通機床加工生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短?（普通機床使用專用刀具、量具、而數(shù)控機床加工無須專用工藝裝備，只須編程。）1-12. 數(shù)控機床最適用于哪些類型零件的加工？（復(fù)雜、高精、多種批量尤其是單件小批量。）2-1. 空間曲面加工是否一定要有三坐標(biāo)聯(lián)動?（不是， 亦可用 3 軸控制 2 軸聯(lián)動進行加工）2-2.

24、 試畫出立式和臥式鏜銑床、車床、外圓磨床的ISO 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。立式銑床：車床：臥式銑床：2-3. 數(shù)控機床坐標(biāo)系各進給軸運動的正方向總是假定為怎樣的方向?（假設(shè)工件不動，刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正。 ）2-4. 什么是相對坐標(biāo)編程？什么是絕對坐標(biāo)編程？（相對坐標(biāo)編程：編程的坐標(biāo)值按增量值的方式給定的編程方法絕對坐標(biāo)編程：編程的坐標(biāo)值按絕對坐標(biāo)的方式給定的編程方法）2-5. 從大類上分類，數(shù)控加工程序編制方法有哪兩種？（手工編程、自動編程）2-6. 被加工零件如圖所示，本工序為精加工，銑刀直徑為16 mm，進給速度 100mm/min ， 主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min ，不考慮 Z 軸運動，編程單位

25、為mm ，試編制該零件的加工程序。要求：(1) 從 A 點開始進入切削，刀具繞零件順時針方向加工，加工完成后刀具回到起刀點；(2) 采用絕對坐標(biāo)編程，指出零件上各段所對應(yīng)的程序段號；(3) 程序中有相應(yīng)的 M 指令、 S 指令和刀補指令。G92 X-15 Y-15 ；N01 G90 G17 G00 G41 X0 Y0 M03 S400 D01 M08；N02 G01 X60 Y130 F100 ；N03X120 ；N04 G02 X150 Y100 I0 J-30 ；N05 G01 Y50 ；N06 G03 X100 Y0 I50 J0 ；N07 G01 X0 ；N08 G00 G40 X-1

26、5 Y-15 M05 M09；N09 M02 ；3-1. CNC 裝置硬件由哪幾個模塊組成?各模塊的作用分別是什么?（計算機主板和系統(tǒng)總線、顯示、輸入輸出、存儲、設(shè)備輔助控制接口、位置控制、功能接口。）3-2. 設(shè)備輔助控制接口模塊的信號處理有哪兩大目的?（隔離、轉(zhuǎn)換。 ）3-3. 根據(jù) CNC 裝置硬件所含有的CPU 多少來分，可分為哪兩大類系統(tǒng)?（單機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)）3-4. CNC 裝置中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程，按順序有哪幾個過程?（譯碼、刀補、速度預(yù)處理、插補、位控。）3-5. 在中斷型軟件結(jié)構(gòu)中，位置控制、鍵盤輸入、插補運算、通信這4 個中斷服務(wù)程序， 哪一個安排為最高級別優(yōu)先級？優(yōu)先級安排的

27、原則是什么?（位置控制級別最高。優(yōu)先級安排的原則：1.控制指令高于管理指令2. 譯碼、刀補、速度預(yù)處理、插補、位控的優(yōu)先級由低到高）3-6. CNC 裝置軟件從功能特征來看分為哪兩大類？CNC 裝置的軟件特點是什么？（從功能特征來看分為：控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)CNC 裝置的軟件特點是： a.多任務(wù)與并行處理技術(shù)資源分時共享、并發(fā)處理和流水處理；b.實時性與優(yōu)先搶占調(diào)度機制。 ）3-7. 刀具半徑補償?shù)囊饬x何在？（1.可以簡化程序，如粗、精加工用同一個程序只是修改D01 中的偏置值2.減少編程人員的坐標(biāo)計算3.使用不同的刀具時不用再編程）3-8. 刀具半徑補償執(zhí)行過程有哪三步?（建立過程、執(zhí)行過程、

28、取消過程）3-9. C 刀補中，轉(zhuǎn)接過渡形式有幾種?（插入型、縮短型、伸長型）3-11. 為什么在刀補建立和撤消過程中不能進行零件的加工？（會發(fā)生過切現(xiàn)象）3-12. 過切削現(xiàn)象發(fā)生在什么過渡形式的情況下?當(dāng)圓弧加工的命令為什么樣的組合時，會產(chǎn)生過切削現(xiàn)象 ?（過切削現(xiàn)象發(fā)生在縮短型過度形式下。當(dāng)圓弧加工的命令偶偶配合或奇奇配合的組合時出現(xiàn)過切現(xiàn)象）3-14. 逐點比較法加工圓弧，如果誤差函數(shù)大于零，則當(dāng)前點在圓上、圓內(nèi)還是圓外？（在圓外）3-15. B 刀補和 C 刀補在連接線段、處理方法過渡形式上有何區(qū)別？（B 刀補：是圓弧過渡，讀一條指令執(zhí)行一條。拐角的插補需人工考慮。C 刀補：是直線過

29、渡，預(yù)讀兩條指令進行處理。拐角的插補系統(tǒng)自動進行。）3-16. CNC 裝置軟件結(jié)構(gòu)模式有哪幾種？（前后臺型、中斷型、基于RTOS。）3-17. 插補方法有哪兩大類 ?（脈沖增量插補、數(shù)字增量插補。）4-1. 進給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些?進給伺服系統(tǒng)的作用：進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。它忠實地執(zhí)行由CNC 裝置發(fā)來的運動命令，精確控制執(zhí)行部件的運動方向，進給速度與位移量。進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求： 調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性(在調(diào)速范圍內(nèi) )；位移精度高； 穩(wěn)定性好；動態(tài)響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運動。4-2. 進給伺服系統(tǒng)由哪幾部分組成

30、?各部分功能是什么? （ P.171）進給伺服系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置（電機）、位置檢測裝置、機械傳動機構(gòu)以及執(zhí)行部件。進給伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給位移和速度指令信號，由伺服驅(qū)動電路作一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服驅(qū)動裝置和機械傳動機構(gòu)，驅(qū)動機床的執(zhí)行部件進行工作進給和快速進給。4-3. 交（直）流伺服電機是否可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置?為什么 ?交（直）流伺服電機不可以作為開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置。因為將執(zhí)行部件的實際位移量轉(zhuǎn)換成電脈沖或模擬電壓量后，需要將電脈沖或模擬電壓量反饋到交（直）流伺服電機。開環(huán)進給伺服系統(tǒng)無需位置檢測信息的反饋。4

31、-4. 步進電機驅(qū)動器中，環(huán)行分配器的作用是什么？ 控制施加到電機繞組的脈沖電源的相序。4-5. 提高開環(huán)進給伺服系統(tǒng)精度的措施有哪些？適當(dāng)提高系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)的精度、傳動間隙補償、螺距誤差補償。4-6. 感應(yīng)同步器繞組節(jié)距為2 ，感應(yīng)電勢的相位角變化與滑尺相對于定尺移動的距離x 的關(guān)系是 ? /4-7. 感應(yīng)同步器在以鑒相或鑒幅方式工作時，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點如何?在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為 /2 的交變電壓。在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。4-8. 什么是進給伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍?調(diào)速范圍是指最高進給速度與最低進給速度之比。4-9. 脈

32、沖編碼器的輸出有幾相？試畫出它們的波形，并說明它們各有何作用？ 脈沖編碼器的輸出有A 、A 、B、B、Z、 Z，其中 A 、B 、Z 是取反信號。A 、B 兩相的作用：根據(jù)脈沖的數(shù)目可得出被測軸的角位移；根據(jù)脈沖的頻率可得被測軸的轉(zhuǎn)速；根據(jù) A 、B 兩相的相位超前滯后關(guān)系可判斷被測軸旋轉(zhuǎn)方向；后續(xù)電路可利用A 、B兩相的 90°相位差進行細(xì)分處理（四倍頻電路實現(xiàn)）。Z 相的作用：被測軸的周向定位基準(zhǔn)信號；被測軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計數(shù)信號。A 、B、Z 的作用：后續(xù)電路可利用A 、A 兩相實現(xiàn)差分輸入，以消除遠(yuǎn)距離傳輸?shù)墓材８蓴_。4-10. 解決交流伺服電機變頻調(diào)速的技術(shù)關(guān)鍵問題是什么?要獲

33、得調(diào)頻調(diào)壓的交流電源4-11. 兩軸聯(lián)動的閉環(huán)系統(tǒng)，若兩軸都存在跟隨誤差，且兩軸的增益相等或不相等，則加工直線或圓弧時將產(chǎn)生什么樣的誤差?1、跟隨誤差 D 對直線輪廓加工精度的影響：當(dāng)兩軸系統(tǒng)增益相等時，跟隨誤差DX 、 DY 對輪廓精度無影響；當(dāng)兩軸增益不一致，但KSX 、 KSY 常數(shù)時， Ks、 Ks 為常數(shù)，則輪廓誤差為常數(shù)，也就是說，直線的輪廓形狀無誤差，但位置偏離了原位置；當(dāng)兩軸增益不一致，且KSX、KSY不是常數(shù)時，則 不是常數(shù)，也就是說，將產(chǎn)生輪廓形狀誤差，即加工出的輪廓就不是直線了。2、跟隨誤差 D 對園弧輪廓加工精度的影響：當(dāng) KSX=KSY ，且進給速度 F 為恒速時，

34、R 是常數(shù)。只產(chǎn)生尺寸誤差，不產(chǎn)生形狀誤差。當(dāng) KSX KSY 時， 此時不僅產(chǎn)生尺寸誤差，而且產(chǎn)生形狀誤差：當(dāng) KSX=a KSY （a 為常數(shù)）時，圓弧插補所形成的形狀為橢圓（長軸與X 軸成 45°夾角）。當(dāng) KSX 與 KSY 無確定關(guān)系時，圓弧插補所形成的形狀為無規(guī)則的形狀4-12. 一臺五相步進電機，當(dāng)采用五相五拍和五相十拍通電方式，其步距角為0.6°，則其轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)分別是多少? =360° /（ mzk ）五相五拍： m=5 ； k=1 ； z=120五相十拍： m=5 ； k=2 ； z=60 4-13. 什么是數(shù)控機床的定位精度和伺服剛度？提高定位

35、精度的措施有哪些？定位精度：空載條件下，靜態(tài)下指令位置與實際位置的精確程度。伺服剛度：負(fù)載力與穩(wěn)態(tài)位置誤差之比。 提高定位精度的措施：提高傳動機構(gòu)的剛度k、減小傳動間的摩擦力Fc、增大放大器增益、選力矩系數(shù)大的伺服電機。4-14. 增大閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的增益有什么益處？系統(tǒng)增益是否越大越好?增大閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的增益提高了系統(tǒng)的靈敏度，減小了跟隨誤差，提高了伺服系統(tǒng)的跟隨精度。系統(tǒng)增益不是越大越好。在保證進給系統(tǒng)不失穩(wěn)的情況下，系統(tǒng)增益越大越好。4-15. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺進給系統(tǒng)采用閉環(huán)控制時，位置檢測元件安裝在什么位置？ 位置檢測元件安裝在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)軸上。4-16. 設(shè)一步進電機驅(qū)動

36、工作臺的開環(huán)系統(tǒng)，已知步進電機經(jīng)一對的齒輪減速后驅(qū)動絲桿使工作臺作直線進給 (如圖所示 )。已知絲桿的導(dǎo)程t(mm)，所選用的步進電機的最高工作頻率fmax(Hz) ，步進電機步距角為。求： (1) 當(dāng)已知驅(qū)動的工作臺最大速度Vmax 時，滿足系統(tǒng)要求的脈沖當(dāng)量；(2) 齒輪傳動的傳動比。解：（1）根據(jù) F=60 f得到 的值（2）根據(jù) 360/it= /得到 I=Z1/Z2=360 /t5-1. 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的特性，主要包括哪些？（高的剛度和抗振性、好的熱穩(wěn)定性、好的低速平穩(wěn)性、高的幾何精度和傳動精度。）5-2. 何為爬行現(xiàn)象？防止爬行的措施最主要的有哪些?進給系統(tǒng)的驅(qū)動速度

37、為勻速，當(dāng)運動部件速度低于某一臨界速度時，會出現(xiàn)執(zhí)行部件運動時快時慢、甚至停頓前沖的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為爬行現(xiàn)象。措施（減小 Vc 的辦法）：改善導(dǎo)軌面間和摩擦特性（滾動- 靜壓 -滑動 (塑料 )）、提高傳動剛度、減輕運動件的重量、增加系統(tǒng)的阻尼5-3. 內(nèi)裝電機主軸 (電主軸 )的主要缺點是什么 ?缺點是電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動和熱量將直接影響到主軸5-4. 數(shù)控機床常用絲杠螺母副是哪一種?（滾珠絲杠螺母副）5-5. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺有哪兩種?分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺（開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺）5-6. 數(shù)控機床常用導(dǎo)軌有哪幾種?塑料導(dǎo)軌：滑動摩擦滾動導(dǎo)軌：滾動摩擦靜壓導(dǎo)軌：液體摩擦

38、5-7. 進給伺服系統(tǒng)的傳動元件在調(diào)整時均需預(yù)緊，其主要目的什么？ 消除傳動間隙，提高傳動剛度。5-8. 分析題：三軸聯(lián)動數(shù)控銑床，它的各進給軸采用半閉環(huán)控制，若假定X 和 Y 軸在低速時有爬行現(xiàn)象，其臨界爬行速度均為已知。若以進給速度v 加工以原點為圓心的X-Y平面內(nèi)的圓弧輪廓 (或以原點為起點的各象限直線輪廓)，試定量分析，并用圖示方法指出由于爬 行導(dǎo)致產(chǎn)生輪廓加工誤差的區(qū)間。解：設(shè)速度在X 方向的分量為， Y 方向的分量為當(dāng)或時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象即：或或即在如圖所示的陰影區(qū)域為由于爬行導(dǎo)致產(chǎn)生輪廓加工誤差的區(qū)間6-1. 什么是自動換刀裝置 ?儲備一定數(shù)量的刀具并完成刀具的自動交換功能的裝置。6-2. 自動換刀裝置方案的作用是什么？縮短非切削時間，提高生產(chǎn)率，可使非切削時間減少到20 30；“工序集中” ，擴大數(shù)控機床工藝范圍，減少設(shè)備占地面積；提高加工精度。6-3. 自動換刀裝置的形式有哪幾種?各有何應(yīng)用場合和特點?(1) 回轉(zhuǎn)刀架換刀：常用于數(shù)控車床，可設(shè)計成四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架；(2) 更換主軸換刀：用于工序較少、精度要求不太高的機床，如數(shù)控鉆床、銑床，優(yōu)點是換刀時間短，為保證主軸系統(tǒng)的剛性，必須限制主軸數(shù)目；(3) 更換主軸箱換刀：用于多主軸的主軸箱的組合機床，適于加工箱體類零件，具有高的生產(chǎn)率；(4) 更換刀庫換刀：用于單機或多機