(完整版)數控機床考試試題(附答案)

1、數控機床技術測試試卷A卷附答案)一、填空題每空1分，共30分)1、數控機床按伺服系統(tǒng)的控制方式可分為、。2、較常見的CNC軟件結構形式有軟件結構和軟件結構。3、數控技術中常用的插補算法可歸納為插補法和插補法，前者用于數控系統(tǒng)，后者用 于數控系統(tǒng)。4、數控機床上導軌型式主要有滑動導軌、導軌和導軌。5、數控銃削加工需要增加一個回轉坐標或準確分度時，可以使用配備或使用。6、電火花加工一次放電后，在工件和電極表面各形成一個小凹坑，其過程可分為電 離、熱膨脹、和消電離等幾個連續(xù)階段。7、影響材料放電腐蝕的主要因素是、。8、影響電火花加工精度的主要因素是、。9、電火花成形加工極性的選擇主要靠經驗和實驗確定

2、，當采用短脈沖時，一般應選用 極性加工。10、數控車床X軸方向上的脈沖當量為Z方向上的脈沖當量的。11數控機床的日常維護與保養(yǎng)主要包括、等三個方面內容。12、3B格式的數控系統(tǒng)沒有功能，確定切割路線時，必須先根據工件輪廓劃出電極絲 中心線軌跡，再按編程。13、旋轉變壓器和感應同步器根據勵磁繞組供電方式的不同，可分為工作方式和工作方 式。二、判斷題每題1分，共10分，正確打，錯誤打x)1、更換電池一定要在數控系統(tǒng)通電的情況下進行。否則存儲器中的數據就會丟失，造 成數控系統(tǒng)的癱瘓。)2、數控機床幾何精度的檢測驗收必須在機床精調后一次完成，不允許調整一項檢測一 項。v) TOC o 1-5 h z

3、3、數控銃削螺紋加工，要求數控系統(tǒng)必須具有螺旋線插補功能。)4、電火花成形加工在粗加工時一般選擇煤油加機油作為工作液。)5、當脈沖放電能量相同時，熱導率愈小的金屬，電蝕量會降低。v)6、開環(huán)數控機床，進給速度受到很大限制，其主要原因是步進電機的轉速慢。)7、當數控機床具有刀具半徑補償功能時，其程序編制與刀具半徑補償值無關。)8、只有加工中心機床能實現自動換刀，其它數控機床都不具備這一功能)9、M08指令功能在程序段運動結束后開始。)10、旋轉變壓器能測量直線位移和角位移。)三、選擇題單項選擇題、每空1分，共5分)1、數控加工中心的主軸部件上設有準停裝置，其作用是)A、提高加工精度B、提高機床精

4、度C、保證自動換刀、提高刀具重復定位精度，滿足一些特殊工藝要求2、用銃刀加工輪廓時，其銃刀半徑應)A、選擇盡量小一些B、大于輪廓最小曲率半徑C、小于或等于零件凹形輪廓處的最小曲率半徑D、小于輪廓最小曲率半徑3、在數控電火花成形加工時，為獲得較高的精度和較好的表面質量，在工件或電極能 方便開工作液孔時，宜采用的工作液工作方式為v)。A、抽油式B、噴射式C、沖油式4、數控電火花高速走絲線切割加工時，所選用的工作液和電極絲為)A、去離子水、鋁絲B、機油、黃銅絲C、乳化液、鋁絲 D、純水、黃銅絲5、數控線切割加工，絲電極接脈沖電源)A、正極B、負極 C、不確定，可接正極、可接負極四、寫出下列指令代碼的

5、功能10分)G90G97M04M09G91M01M06M03G95M02M08 TOC o 1-5 h z GOOG17G42G02G01G44G03G40G84五、簡答題v每題5分、共15分)1、模態(tài)代碼2、試說明基準脈沖插補法和數據采樣法的特點？FANUC0T系統(tǒng)的指令，編寫下 v并注意刀具半徑補償)10分)3、譯碼六、圖零件數控加項目序七、按華中數控銃床的指令格式，編寫下圖零件的數控加項目序工件厚度10mm）。0時其進給方向為，偏差計算公式為。.數控機床的脈沖當量是指。.數控技術是指用對機床運動及其加工過程進行自動控制的一種方法。.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

6、般分為：和結構兩大類。.改變，不改變加項目序，就可以實現同一輪廓的粗、精銃加工。.數控機床按伺服系統(tǒng)的控制方式可分為、和。二、判斷題：.當點位直線控制數控機床的移動部件移動時，可以按任意斜率的直線進行切削加工。.步進電機的步距角越大，控制精度越高。.從減小伺服驅動系統(tǒng)的外形尺寸和提高可靠性的角度來看，采用直流伺服驅動比交流伺服驅動更合理。.脈沖編碼器機可以轉角，也可以測轉速.數控機床的加工是用數控程序來控制的，因此數控機床就是軟件數控。.采用細分電路可以提高開環(huán)步進式伺服驅動系統(tǒng)的精度。.點位控制系統(tǒng)不僅要控制從一點到另一點的準確定位，還要控制從一點到另一點的路徑。.順時針圓弧插補G02）和逆

7、時針圓弧插補vG03）的判別方向是：沿著不在圓弧平面內的坐標軸正方向向負方向看 去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。.編制數控加項目序時一般以機床坐標系作為編程的坐標系。.數控機床適用于單品種，大批量的生產。.只有采用CNC技術的機床才叫數控機床。.圓弧插補中，對于整圓，其起點和終點重合，用R編程無法定義，所以只能用圓心坐標編程。.插補運動的實際插補軌跡始終不可能與理想軌跡完全相同。. CNC系統(tǒng)中，由硬件完成的功能原則上不可以由軟件完成。.編制數控加項目序時一般以機床坐標系作為編程的坐標系。.不同的數控機床可能選用不同的數控系統(tǒng)，但數控加項目序指令都是相同的。.與普通車床相比，數控車

8、床傳動鏈短、床頭箱結構要復雜些。三、單項選擇題：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、診斷B、插補C、位控D、譯碼.下列正確表示機床坐標系的是v ）.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？ vA、1um/脈沖B、5um/脈沖C、 10um/脈沖 D、0.01 mm/脈沖.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v）。G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 H01 補償值-2.00mm ）A - 48mm ; B.52mm ； C.50mm。5. 一直線的起點坐標在坐標原點，終點坐標為Axa、ya），刀具的

9、坐標為P。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.數控機床的數控裝置包括（。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)）數控程序指定；C操作面板指定。.G00的指令移動速度值是vA機床參數指定；B9編程坐標系一般指的是v ）A機床坐標系；B.工件坐標系；下面哪項任務不是數據預處理預計算）要完成的工作？ v ）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. A步進電機的轉速是否通過改變電機的v）而實現。A.脈沖頻率B.脈沖速度C.通電順序。.程序編制中首件試切的作

10、用是（。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。.在開環(huán)數控機床進給系統(tǒng)中，下列電機唯一可用的是v ）。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。.用逐點比較法插補起點為0，0），終點坐標為A60，20）的一條直線，若當前偏差函數值為40，則刀具進給方向 為v ）。A.+X ； B.-X ； C. +Y ； D.-Y。.數控機床上直流電動機最常用的調速方法是v ）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.用光電盤測量

11、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v ）。A.1/4周期；B. 1/2周期；C. 一周期；D. 3/4周期。.下面哪項任務不是數據預處理v預計算）要完成的工作？ v ）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. CNC系統(tǒng)的中斷管理主要靠v ）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、 總線步進電機的轉速與下面哪些因素無關? ）A、脈沖信號的頻率B、轉子齒數C、通電方式D、定子繞組中的電流大小四、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？ 2-數控機床對進

12、給伺服系統(tǒng)的要求有哪些 73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？ 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。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，并說明判別依據是什么？6-數控機床一般由哪幾個部分組成？各 五、計算題：.欲用逐點比較法插補直線OA，其起點0），終點坐標為A，），其值為=出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌.用數字積分vDDA ）插補法對圖示直線進行插補運算，并在圖中畫出插補軌跡。.部分起什么作用？坐標為OvO，5，= 6，試寫某CNC 10mm機床采用絲桿螺母副驅動工作臺

13、的直線進給運動，絲桿與電機直接相連，絲桿導程為 ,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5。2）最高速進給時的進給脈沖頻率。六、插補題：1 試推導出逐點比較法插補第二象限逆圓時的偏差函數遞推公式，并畫出插補程序流程圖。七、編程題：1.編寫車削加項目序，加工ABCDEFG部位的外輪廓，直徑設定。加工尺寸如圖，其它參數合理自定。各程序段要求 注釋。2.用有關的循環(huán)加工指令v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，所求注釋。有孔均為的鉆削加工。3.用刀具半徑補償的方法編寫外輪廓銃削加項目序,工件形狀如圖所示，工件厚度5mm。

14、刀具路線等其它參數、坐標系合理自定。要求考慮刀具半徑補償。各程序段要20 60R8-、填空題：.刀具與工件.數據點的密化V或數據密化）.工件坐標系機床坐標系.電壓負載轉矩.刀位點.工件刀具.靜壓導軌、滾動導軌、塑料導軌.13 0.放大平均10mm.數控裝置、伺服系統(tǒng).管理、控制.丟步、越步.刀位點.循環(huán)輪流中斷優(yōu)先.位置、速度. A AB B BC C CAAV或者 A-AC-C-CB-B-BA-A）.+y F=F-2y+1.每個脈沖信號使數控機床移動部件產生的位移量。.數字化信號或數字化代碼）.多微處理機單微處理機.刀具半徑補償值的大小.開環(huán)數控機床半閉環(huán)數控機床閉環(huán)數控機床。二、判斷題：x

15、2.x3.x4/5.x6/7. x8.y-9.x10.xx 12. x 13. x 14. x15.x16. x17. x三、單項選擇題：.A2.A3.A 4.C 5.B6.A 7.C 8.A 9.B10.A 11 .A12.D 13.C 14.C 15.A16.A17.A 18.B 19.D四、簡答題：.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。.

16、 一般來說，對數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。.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 電動機軸或絲桿等中間環(huán)節(jié)，閉環(huán)系統(tǒng)中的位置檢測和反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.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

17、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恒定在額定值附近，不需外接電阻來限流和減少時間常數；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。.A、B、D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。.數控機床一般包括五部分，各部分的作用如下：1 ）控制介質：存儲程序、參數。2）數控裝

18、置：將加項目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。這一部分是數控機床的核心3）伺服系統(tǒng)：接受數控 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，最終實現刀具和工件的相對運動。五、計算題：1.因為待插補直線的起點坐標為。0，0），終點坐標為Av5，6），采用總步數終點判別方法，總步數。從坐標原點開始插補，故此時偏差 ，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 別第2拍：坐標進 給第3拍：

19、新偏差計算第4拍:終點判 別1山+X 一 |1二2+Y1j3+Y|_|4山|+XI |I15山+Y E6x|+XI n7山+Y| |一 18+XI -|I I 119山|+YI I JI10T+X1 n I1111x I+Y三 1插補軌跡如下圖所示：X2.總步數為4 + 3 = 7步J vxXe)JrxX溢出J vyYe)J RY丫溢出終點計數器100000011000000100100011011001100000101111001010010001100110111000001011100100100100011111101100000101101011101001000111011111

20、0000010110001000插補軌跡圖：3.步進電機每轉400步，即步距角為：(1)系統(tǒng)的脈沖當量為：2)設工作臺最高進給速度V時步進電機的轉速為n轉每分鐘，對應的進給脈沖頻率為f.則:由以上兩式得:六、插補題如圖，第二象限逆圓弧，起點為Avx 0，yo），終點為Bvx e，ye）,圓心再原點,半徑為R，進給方向為一X或一y方向。取偏差函數瞬時加工點Pvxi，節(jié)）對應的偏差函數值為0 時，點Pxi，yj）在圓弧以外，應向y方向進給一步。則新的加工點為中:新偏差為即偏差函數遞推公式為2）當 Fi，j0 時，點Pvxi，yj）在圓弧以內,應向x方向進給一步。則新的加工點為vxi+i，節(jié)），其中

21、：新偏差為 即偏差函數遞推公式為o時） 流程圖：七、編程題：1點Pvxi，yj）在直線上，可規(guī)定向y=y，初始化X=X 0,往一 X方臭-步N01 G92X120 Z90N02 S300 M03N03 G90 GOO X30 Z-2 _AN04G01 Z-15F20_BN05G03 X60 Z-41R30 -CN06G01 Z-56.dN07 X80 Z-86工住下N08 Z-101R 35 -GN09G02X114Z-131N10G00X120 Z90 M02N01 G92 X0 YO Z0 LJ_N02 S300 M03 M07 IN03 G99 G81 X30 Y-gQ z_43 R.2

22、 F20 -1N04 G98 Y-80丫d孔N05 G99 G81 X50 Y-60 Z-43 R-27 F20 3 孔N06 G98 Y-604 孔N07 G99 G81 X70 Y-60 Z-43 R-27 F20 5 J- J 孔N08 G98 Y-80 6N09 G99 G81 X90 Y-60 Z-43 R-27 F20 7 孔N10G98 YEO 8 孔N11 G99 G81 X110 Y-60 Z-43 R-27 F20 9 孔N12G98 Y-80 10 孔N13 GOO XO YO ZO M05 M09N14 M023.設工件坐標系原點位于工件上表面的R50圓心處。選擇刀具半

23、徑小于或等于8mm N01G92 X-150 Y-200 Z200 N02 GOO Z-5 S300 M03N03 G01 G41 X-50 Y-100 D01 F150N04 YON05 G02 X50 R50N06 G01 Y-100N07 G01 X30N08 G01 Y-83N09 G03 X22 Y-75 R8N10G01 X-22N11 G03 X-30 Y-83 R8N12G01 Y-100N13G01 X-50N14 GOO G40 X-150 Y-200 M05N15G00 Z200 M02數控技術及數控機床試卷批量3 功率步，進電機24-為了保證數控機贏撕酬牌轆善演段對精度

24、要求較低的場合等系統(tǒng)。對于三相步進電機，當以雙相通電方式，齒數為40時。此學生姓名：，班級：，學號：，成績：一 填空題v每題4分，共36分）1 -數控加 工中的最基本問題就是根據所輸入的零件加項目序中有關幾何形狀和的原始數據及其指令，通 過相應的插補運算。按一定的關系向各個坐標軸的驅動控制器分配，從而使得驅動工作臺相對 主軸的運動軌跡，以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形輪廓尺寸。2按加工批量和 零件的復雜程度，試在下圖區(qū)域內標出通用機床、專用機床和數控機床的適用位置。5 溢弼小設定單位是，標制著數控機床精度的分辨率,其值一般為，在編程床總是能在最有利的切削速度下進行加工或實現桓速切削的功

25、能時，所有懶稗剃懶蒯殿魔箱啊糊酗瞰熬控機床常采用6通常把數控車床的床身導軌傾斜布置，可改善其和。提高機床的靜剛度。7 數控技術是的技術；計算機數控vCNC ）是指；數控機床具有、等優(yōu)點。8-插補器就實現的方法而言，可用或；按其實現的功能來分類，它可分為、等類型 9-刀具半徑補償是指左偏刀具半徑補償指令和右偏刀具半徑補償指令分別為二簡答 和。題每題6分，共18分）1 何謂二軸半坐標數控機床？試論述數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)常用的驅動元 件是什么？-簡述數控車床采用鋼板焊接床身的原因。三計算題10分）若加工第一象限直線OE，起點為O （0，0，終點為E （

26、7，4，設累加 器為3位，試按DDA法進行插補計算，并繪出插補軌跡圖。四論述題（每題9分，共36分）試推導下圖內的脈沖當量5與步距角a的關系式，假設已知各齒輪齒數和絲杠的導程。因為脈沖當量 是規(guī)定的，步進電機一經選定后，其步距角也是一定的，試回答如何滿足脈沖當量與步距角中間的關系？-試討論利用光柵的摩爾條紋特點如何來檢測機床移動部件的位移、移動方向和移動的速度？試分別論述開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的實現方式和特點。4-談談你對現代數控機床發(fā)展趨勢的看法和學習體會。數控技術及數控機床試卷標準答案一 填空題每 題4分，共36分）1 輪廓尺寸，進給脈沖，伺服電機普通機床數控機床4 連

27、續(xù)無級可調小，直流或交流調速主軸電機5 -數控機床能實現的簡最單小位移復量雜，復0雜.0程00度10.01 mm6排屑條件，受力狀態(tài)7-以數字量編程實現機械或其他設備自動工作，用計算機通過數字信息來自動控制機床，加工精度高， 生產效率高，減輕工人勞動強度，改善了勞動條件，有利于生產管理，有利于向高級計算機控制和管理方面發(fā) 展。8-硬件邏輯電路，執(zhí)行軟件程序，直線插補 ，二次圓，拋物線等9具有這種功能的數控裝置能使刀具中心自動地從零件實際輪廓上偏離一個指定的刀具半徑值v補償 量），并使刀具中心在這一被補償的軌跡上運動，從而把關鍵加工成圖紙上要求的輪廓形狀。二簡答題v每題6分，共18分）1 -二軸

28、半坐標數控機床在結構上有三個坐標，可同時控制兩個坐標，而第三個坐標作等間距運動。主要用于 三軸以上控制的機床，其中兩個軸互為聯動，而另一個軸作周期進給，如在數控銃床上用球頭銃刀采用行切法 加工三維空間曲面。2-由伺服驅動電路、伺服驅動裝置、機械傳動機構及執(zhí)行部件四部分組成。它的作用是：接收數控系統(tǒng)發(fā)出的進給速度和位移指令信號，由伺服驅動電路作轉換和放大后，經伺服驅動裝置（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，驅動機床的工作臺、主軸頭架等執(zhí)行部件實現工作進給和快速運動。伺服系統(tǒng)常用的驅動元件是步進電機、直流伺 服電機和交流伺服電機。 3采用鋼板焊接床身結構可采用最有利

29、于提高剛度的筋板布置形式，能充分發(fā)揮壁板和筋板的承載及抵抗變 形的作用；焊接結構還無需鑄造結構所需的出砂口，有可能將基礎件做成完全封閉的箱形結構；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，在結構相同時，E值大的材料剛度則高。 三計算題10分） 1 解：將Xe =7及Ye =4化成二進制數Xe=111B及Ye=100B存放在Jvx及Jvy中，選寄存器容量為三位，則累加次數m = 23 =8。插補運算過程如下表所示，插補軌跡見圖3-24所示。計算正確6分），繪圖4分）01234567四論述題V每題9分，共36分）1 解可通過配算齒輪降速比來滿足它們中間的關系3分）2 按摩爾條紋特點，可在摩爾條紋移動方向上開設四個窗口Pl、P2、P4和P4，切使得它們兩兩相距1/4摩爾條紋寬度，可以從四個觀察窗口得到