數(shù)控技術(shù)試題及答案

1、數(shù)控技術(shù)試題i.欲用逐點比較法插補直線oa其起點坐標(biāo)為o（0,0）,終點坐標(biāo)為a（Xe,ye）,其值為Xe=5,ye=6,試寫出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌跡。解：由于待插補直線的起點坐標(biāo)為O（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=11o從坐標(biāo)原點開始插補，故此時偏差F0=°,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rn第2拍：坐標(biāo)進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1F0-0+XF1=F0ye=06=-6N=111=102F1<0+YF2=F1+xe=6+5=1N=101=93匕<0+YF3=F2+xe=1

2、+5=4N=9-1=84F3>0+XF4=F3-ye=4-6=-2N=8-1=75F4<0+YF5=F4+xe=2+5=3N=7-1=66F5>0+XF6=F5-1e=3-6=-3N=6-1=57F600+YF7=F6+xe=-3+5=2N=5-1=48F7A0+XF8=尸7-ye=2-6=-4N=4-1=39F8<0+YF9=F8+xe=T+5=1N=3-1=210F9>0+X卜10=卜9ye=16=5N=2-1=111F1040+YF11=卜10+ye=5+5=0N=1-1=0插補軌跡如下圖所示：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

3、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1000011000000100100011011001100000101111001010010001100110111000001011100100100100011111101100000101101011101001000111011113.某CNCM床采用絲桿螺母副驅(qū)動工作臺的直線進給運動,步，工作臺的最高進給速度為2.4m/min,求：1)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量62)最高速進給時的進給脈沖頻率。解：步進電機每轉(zhuǎn)400步，即步距角為：絲桿與電機直接相連，絲桿導(dǎo)程為10mm步進電機每轉(zhuǎn)400以=0.

4、9400(1)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為:0.93601*10-0.025(mm)(2)設(shè)工作臺最高進給速度V時步進電機的轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)每分鐘，對應(yīng)的進給脈沖頻率為f.則:f二V=n*i*t62.4103360600.910=1600(HZ)4.編寫車削加工程序，加工abcdefGB位的外輪廓，直徑設(shè)定。解:N01G92X120Z90N02S300M03N03G90G00X30Z-2AN04G01Z-15F20BN05G03X60Z-41R30-CN06G01Z-56-DN07X80Z-86-EN08Z-101-FN09G02X114Z-131R35-GN10G00X120Z90M02加工尺寸如圖，其它參數(shù)

5、合理自定。各程序段要求注釋。5.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，所有孔均為中=10的鉆削加工。解：N01G92X0Y0Z0N02S300M03M07N03G99G81X30Y-60Z-43R-27F20N04G98Y-80N05G99G81X50Y-60Z-43R-27F20N06G98Y-60N07G99G81X70Y-60Z-43R-27F20-1孔孔3孔孔5孔孔第2頁-卜220202020.30.共作臺作直線運動，絲杠的導(dǎo)程為5mm工作臺移動的最大速度為30mm/§求:N09G99G81X90Y-60Z-43R-27F20

6、7孔N10G98Y-608孔N11G99G81X110Y-60Z-43R-27F209孔N12G98Y-8010孔N13G00X0Y0Z0M05M09N14M026.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5mm刀具路線等其它參數(shù)、坐標(biāo)系合理自定。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8mmN01G92X-150Y-200Z200N02G00Z-5S300M03N03G01G41X-50Y-100D01F150N04Y0N05G02X50R50N06G01Y-100N07G01X30N08G

7、01Y-83N09G03X22Y-75R8N10G01X-227 、一采用三相六拍驅(qū)動方式的步進電機，其轉(zhuǎn)子有80個齒,(1)步進電機的步距角;(2)工作臺的脈沖當(dāng)量;(3)步進電機的最高工作頻率解答：(1)；(2):-360mZrcto二：360i360=0.7538020.755工=0.0104脈沖)3601(3)Vf二60、8 .用數(shù)控銃床加工如圖所示的輪廓ABCDEFGA按照教材中所學(xué)的代碼格式編制加工程序。要求:(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ABCD-EFG-A(4)主軸車t速300r/min,進給速度100mmz

8、min,不考慮刀具直徑。o20506070SOX解：加工程序清單'"NGXYIJFSMEOBN010G90G00X20Y20LFN020G01Y50F100S300M03M08LFN030X50LFN040X60Y40LFN050X70LFN060G02X80Y30I0J10LFN070G01Y20LFN080X20LFN090G00X0Y0M05M09M02LF9.某數(shù)控機床的靜剛度k=80N/v簿機床系統(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/11m,請計算機床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率30解：根據(jù)公式：Kd=&(1-

9、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)由人=3/30故30=3/入=50/0.44=114(Hk)因此若要求此時機床的動剛度Kd>64N/vm,則機床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率30n114Hz10.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行順圓插補。試完成下列問題：(1)求出需要的插補循環(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，同時把刀具進給位置各點的坐標(biāo)值求出列入；(3)畫出刀具運動的軌跡圖。插補循環(huán)偏差判別進給方向偏差計算及刀具運動位置坐標(biāo)值

10、然占S八、判別012解：(1)求需要的插補循環(huán)數(shù)總數(shù)：N=|Xb-Xa|+|Yb-Ya|=3+3=6(2)插補計算過程插補循環(huán)偏差判別進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<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<

11、N6F5=1-YF6=F5-2Y5+1=0X6=3,Y6=0I=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，

12、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)，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)，該裝置測出實際位移量或?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

13、，系統(tǒng)傳動鏈的誤差，環(huán)內(nèi)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？試對其插補精度進行分析？答：插補采用的是軟件插補法，其輸出的插補結(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。從插補過程實現(xiàn)的方式上來說有粗插補和精插補。粗插補采

14、用軟件方法先將加工軌跡分割為線段，精插補采用硬件插補器將粗插補分割的線段進一步密化數(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，輸入內(nèi)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

15、于數(shù)控裝置和機床之間，包括進給軸伺服驅(qū)動裝置和主軸驅(qū)動裝置，進給軸伺服驅(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

16、，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.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（A.速度控制系統(tǒng)B.電流控

17、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、步進電動機多相通電可以（A）A.減小步距角B.增大步距角C.提高電動機轉(zhuǎn)速D.往往能提高輸出轉(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.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.測量實際位置輸出的反饋通道B.從指令位置輸入到位置輸出的前向通道C.開放的數(shù)控指令D.位置檢測元件8、FANUC0i系列數(shù)控系統(tǒng)操作面板上用來顯

18、示圖形的功能鍵為（C）。APRGRMBOPR/ALARMCAUX/GRAPHDOFFSET9 .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)控沖床的快速進給速度v=15m/min,快進時步進電動機的工作頻率f=5000Hz,則脈沖當(dāng)量為（C）A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm11 .對步進電機驅(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

19、 .脈沖增量插補法適用于（A）A.以步進電機作為驅(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)控車床必須有主軸脈沖編碼器，并處于工作狀態(tài)2、（M）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

20、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X#固定，刀具移動。7 .數(shù)

21、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O（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=13o在插補過程中，每進給一步，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)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 .步進電機的“失步”現(xiàn)象有兩種表現(xiàn)形式，即衛(wèi)和邂空14.在CNCa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：AAB-BBCCCAA（或者AACCCB-BBA-A）13 .對于第四象限逆圓弧來說，當(dāng)F0時其進給方向為+y，