春西南大学数控技术作业答案.doc

1、数控机床的驱动执行部分是（ ）。1. 数控机床本体2. 数控装置3. 伺服系统4. 控制介质与阅读装置2、刀位点是（ ）上的点。1. 刀具2. 工件3. 夹具3、闭环控制系统的位置反馈元件应（ ）。1. 装在电机轴/传动丝杆上2. 装在执行部件上3. 装在传动丝杆上4、改变步进电机定子绕组的通电顺序，则（ ）。1. 步进电机的脉冲当量发生变化2. 转子的旋转方向发生变化3. 步进电机的步距角发生变化4. 步进电机转子转速发生变化5、逐点比较法是用（ ）来逼近曲线的。1. 折线2. 直线3. 圆弧和直线6、所谓插补就是根据输入线型和速度的要求（ ）。1. 实时分配各轴在每个插补周期内的位移量2. 计算各轴下一插补周期的位移量3. 实时计算刀具相对与工件的合成进给速度7、建立刀具长度正补偿的指令是（ ）。1. G432. G443. G498、为确定工件在机床中的位置，要确定（ ）。1. 机床坐标系2. 工件坐标系3. 笛卡尔坐标系9、数控机床上交流伺服电机的变频调速常采用（ ）方式。1. 交-直-交变频调速2. 交-交变频调速3. 直-交-直变频调速4. 直-直变频调速10、步进电动机的转速主要取决于（ ）。1. 电脉冲的总数2. 电流的大小3. 电脉冲的频率4. 电压的高低多项选择题11、伺服系统是一种以（ ）为控制对象的自动控制系统。1. 功率2. 机械位置或角度3. 加速度4. 速度12、数控机床适合加工（ ）。1. 大批量生产的标准件2. 结构比较复杂精度要求高的零件3. 加工批量小、改型频繁的零件4. 多品种小批量生产的零件。13、对于步进电机的特性，以下说法正确的是（ ）。br/br1. 启动频率(突跳频率)fq是反映步进电机快速性能的重要指标，若启动时的频率大于突跳频率，步进电机就不能正常启动，而造成失步；2. 步进电机连续运行的工作频率fmax通常低于步进电机的启动频率fq；3. 最大静态转矩Mjmax反应了步进电机的自锁能力；4. 步进电机采用单相轮流通电方式与单双相轮流通电方式的步距角相同，采用双相轮流通电方式时步距角可减半。判断题14、三相步进电机由三相三拍工作方式改为三相双三拍工作方式，可提高其最大启动转矩。1. A.2. B.15、目前，使用最广泛的直流电动机调速系统是PWMM系统，其调速方法是调节电机电枢电压。1. A.2. B.16、加工螺纹G32所在程序段中F后面的数字指定进给速度的大小（mm/min）。1. A.2. B.17、执行G92（建立坐标系指令）时，刀具相对于工件运动程序段中X、Y和Z后面数字指定的距离。1. A.2. B.主观题18、数控机床的机械结构包括、及其他辅助装置。参考答案：床身立柱导轨主轴部件进给系统工作台刀架和刀库自动换刀装置 19、交流伺服电机的速度控制是通过改变的电压信号来实现的。参考答案：定子绕组 20、早期的CNC装置的体系结构主要为 ，现在这种结构已被的主从结构所取代。参考答案：答：单微处理器机构 多微处理器 21、感应同步器按照运动方式分为旋转式（圆形感应同步器）和直线式两种。前者用来测量，后者用来测量。参考答案：答：角度位移信号直线位移信号 22、目前，使用最广泛的直流电机调速系统是PWM系统，调速方法主要是调节上的电压。参考答案：答：电机电枢 23、孔加工固定循环程序段的一般格式为 。参考答案：答：90/G91 G98/G99 G81G89 X_Y_ Z_R_ Q_P_ F_ 24、数控机床的精度在一定意义上取决于的精度。参考答案：答：检测装置 25、逐点比较法和数字积分法是脉冲增量插补法中常用的两种插补方法，具有易实现多坐标联动的优点。参考答案：答：数字积分法 26、目前，使用最广泛的直流电机调速系统是PWM系统，调速方法主要是调节上的电压。参考答案：电机电枢 27、数控机床的机械结构包括、及其他辅助装置。参考答案：答：床身 立柱导轨 主轴部件 进给系统工作台 刀架和刀库 自动换刀装置。 28、早期的CNC装置的体系结构主要为，现在这种结构已被的主从结构所取代。参考答案：答：单微处理器机构多微处理器 29、交流伺服电机的速度控制是通过改变 的电压信号来实现的。参考答案：答：定子绕组 30、铣削类加工中心与数控铣床有什么区别？参考答案：答：铣削类加工中心带有刀库和换刀装置，一次装夹能进行铣、钻、镗、攻螺纹等多种工序的加工，工序集中，主要用于箱体、复杂曲面的加工。 31、数控技术的发展趋势？参考答案：答：发展趋势为：运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互网络化。 32、什么是对刀点？如何选择对刀点？参考答案：答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点；便于对刀、观察和检测；简化坐标值的计算；精度高、粗糙度低的表面。 33、插补方法有哪两大类？参考答案：答：插补方法有基准脉冲插补和数据采样插补两大类。 34、什么是电主轴？由哪几部分组成？参考答案：答：主轴电机与主轴为一体，主轴本身是电机转子，主轴箱体与电机定子相联。它由空心轴转子（或主轴）、带绕组的定子、速度检测元件组成。 35、单微处理器CNC装置的硬件结构由哪几部分组成？参考答案：答：单微处理器结构由微处理器（运算、控制）、总线、存储器、输入/输出接口、位置控制器、MDI/CRT接口、可编程控制器、通信接口等组成。 36、什么是自动换刀装置？自动换刀装置的作用是什么？参考答案：答：储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置。缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20%30%；“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积；提高加工精度。 37、什么是开放式数控系统？参考答案：答：开放式数控系统是一种模块化的、可重构的、可扩充的通用数控系统，它以工业PC机作为CNC装置的支撑平台，再由各专业数控厂商根据需要装入自己的控制卡和数控软件构成相应的CNC装置。 38、数控夹具与传统夹具的差别？参考答案：答：数控机床的夹具与传统夹具结构的差别在于：数控夹具不需要导向和对刀功能，夹具结构比较简单。 39、CNC装置的软件特点是什么？CNC装置软件结构模式有哪几种？参考答案：答：CNC装置的软件特点是：多任务与并行处理技术资源分时共享、并发处理和流水处理；实时性与优先抢占调度机制。CNC装置典型的软件结构模式有前后台型、中断型、基于RTOS。 40、单微处理器CNC装置的硬件结构由哪几部分组成？参考答案：答：单微处理器结构由微处理器（运算、控制）、总线、存储器、输入/输出接口、位置控制器、MDI/CRT接口、可编程控制器、通信接口等组成。 41、说出工件坐标系设定的常用G指令？什么是工件零点偏置？参考答案：答：用G54-G59指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏置”。 42、如图所示工件，加工外轮廓。立铣刀直径20mm，编制加工程序。参考答案：答：程序如下：O0001；程序代号；N01 G00 G90 X120.0 Y60 Z50；绝对值输入，快速进给到X120 Y60 Z50；N02 X100 Y40 M13 S500；快速进给到X100 Y40切削液开，主轴正转，转速500r/min；N03 Z-11；快速向下进给到Z-11；N04 G01 G41 X70 Y10 H012 F100；直线插补到X70 Y10，刀具半径左补偿H012=10mm，进给速度100mm/s；N05 Y-10；直线插补到X70 Y-10N06 G02 X40 Y-40 R30；顺圆插补到X40 Y-40，半径为30mm；N07 G01 X-70；直线插补到X-70 Y-40；N08 Y40；直线插补到X-70 Y40；N09 X40；直线插补到X40 Y40；N10 G03X70 Y10 R30；逆圆插补到X70 Y10，半径为30mm；N11 G01X85；直线插补到X85 Y10；N12 G00 G40 X100 Y40；快速进给到X100 Y40，取消刀具半径补偿；N13 X120 Y60 Z50；快速进给到X120 Y60 Z50；N14 M30；程序结束，系统复位； 43、消除传动齿轮间隙的方法有哪些？参考答案：答：刚性调整法：偏心轴套调整法、轴向垫片调整法。柔性调整法：直齿圆柱齿轮的周向拉簧调整法、斜齿圆柱齿轮的轴向压簧调整法 44、数控机床的PLC一般用于控制数控机床的哪些功能？参考答案：答：1）M、S、T功能；机床外部开关量信号控制功能；输出信号控制功能；伺服控制功能；报警处理功能；其它介质输入装置互联控制。 45、正余弦旋转变压器有哪几种工作方式？参考答案：答：当定子绕组通入不同的激磁电压，可得到两种不同的工作方式：鉴相工作方式和鉴幅工作方式。 46、什么是开放式数控系统？参考答案：答：开放式数控系统是一种模块化的、可重构的、可扩充的通用数控系统，它以工业PC机作为CNC装置的支撑平台，再由各专业数控厂商根据需要装入自己的控制卡和数控软件构成相应的CNC装置。 47、如何选择加工路线？参考答案：答：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；简化数值计算，减少程编工作量；缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。 48、光栅尺由哪些部件构成？它与数控机床的连接方式如何？参考答案：答：光栅尺由标尺光栅和指示光栅构成。标尺光栅一般安装在机床活动部件上（如工作台上或丝杠上）。光栅读数头安装在机床固定部件上（如机床底座上），指示光栅装在光栅读数头中。 49、什么是对刀点？如何选择对刀点？参考答案：答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点；便于对刀、观察和检测；简化坐标值的计算；精度高、粗糙度低的表面。 50、数控机床由哪几个部分组成？参考答案：答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。 51、数控车床分为哪几种类型，车削中心与普通数控车床有什么区别？参考答案：答：数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。车削中心是在普通数控车床的基础上，增加了C轴和铣削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现X、Z和C三个坐标轴联动。 52、何谓加工中心？为什么加工中心上需要主轴准停装置？参考答案：答：带刀库、能自动换刀的数控机床（多为镗铣床）。每次自动装取刀具时，能保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键；在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分散度。 53、简述旋转变压器在鉴相工作方式下的工作原理。参考答案：答：鉴相式是根据感应输出电压的相位来检测位移量。给定子的两个绕组通以相同幅值、相同频率，但相位差/2的交流激磁电压，这两个励磁电压在转子绕组中都产生了感应电压，根据线性叠加原理，转子中的感应电压应为这两个电压的代数和。转子输出电压的相位角和转子的偏转角之间有严格的对应关系。只要检测出：转子输出电压的相位角，就可知道转子的转角。 54、数控加工工艺的特点有哪些？参考答案：答：1）工序内容具体：数控加工工序卡中卡片中应包括详细的工步内容和工艺参数等信息，在编制数控加工程序时，每个动作、每个参数都应体现。2）工序内容复杂：在安排数控加工时，一般应首先考虑使用普通机床加工困难、使用数控加工能明显提高效率和质量的复杂零件，零件的工艺相应复杂。3）工序集中：高档数控机床可以在一次或多次装夹中对零件进行多种加工，并完成由粗加工到精加工的过程，工序非常集中。 55、数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些？参考答案：答：数控机床的机械结构应包括高的刚度和抗振性、好的热稳定性、好的低速平稳性、高的几何精度和传动精度。 56、CNC系统软件如何实现多任务并行处理？参考答案：答：CNC系统软件结构特点：多任务并行处理，实时中断处理。多任务并行处理指计算机在同一时刻或同一时间间隔内，完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。两种并行处理方法分别是资源分时共享并行处理和资源重叠并行处理。在单CPU结构的CNC系统中，可采用“资源分时共享”并行处理技术：在规定的时间长度（时间片）内，根据各任务实时性的要求，规定它们占用CPU的时间，使它们分时共享系统的资源。在多CPU结构的CNC系统中，根据各任务之间的关联程度，可采用以下两种并行处理技术：若任务间的关联程度不高，则可让其分别在不同的CPU上同时执行，即并发处理；若任务间的关联程度较高，即一个任务的输出是另一个任务的输入，则可采取流水处理的方法来实现并行处理。 57、滚珠丝杠螺母副采用哪些预紧和消除侧隙的方法？参考答案：答：垫片预紧方式、螺纹预紧方式、齿差预紧方式。 58、CNC装置硬件由哪几个模块组成？参考答案：计算机主板和系统总线、显示、输入输出、存储、设备辅助控制接口、位置控制、功能接口。 59、什么是电主轴？由哪几部分组成？参考答案：主轴电机与主轴为一体，主轴本身是电机转子，主轴箱体与电机定子相联。空心轴转子（或主轴）、带绕组的定子、速度检测元件。 60、编制简单回转零件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为2mm，其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成夹紧面的车削。该零件粗、精车刀分别为T01和T02。参考答案：数控车削程序如下：O0005； 程序号O0005；N10 G50 X100.0 Z70.0； 设置工件坐标系，有的系统可写成G92 X100.0 Z70.0；N15 G30 U0 W0； 返回第二参考点，也可以写成G30 X(U-) Z(W-)；的形式；N20 S1000 T0101 M08； 选定主轴速度，调用01号粗车刀，01号长度补偿，打开冷却液；N25 G96 S60 M03； 指定恒定切削速度为60m/min，主轴顺时针旋转；N30 G00 X56.0 Z0.1； 快速走到粗车外圆起点（56.0，0.1）；N35 G95 G01 X-1.6 F0.3； 粗车右端面，车削进给速度0.3mm/r；N40 G00 Z10.0； 刀具沿Z方向回退到点（-1.6，10）N45 X48.0； 快速移动到点（48.0，10）；N50 Z0.1； 走到倒角粗车起点（48.0，0.1）；N55 G01 X50.2 Z-1； 粗车倒角，车倒角也可以用插入倒角指令： G01 Z(W)-C-；N60 Z-57.0； 粗车小端外圆面也可以用车圆角指令；N65 G02 X56.0 Z-59.9 R2.9； 粗车削台阶内圆角、也可以用插入圆角指令：G01 Z(W)-R-；N70 G01 X88.0； 粗车削台阶端面；N71 X90.2 Z-61； 粗车倒角；N75 G01 Z-85.0； 粗车削台阶外圆面；N80 G30 U0 W0； 返回第二参考点；N85 T0202； 调用02号精车刀，02号刀补；N90 G00 X-3.0 Z1.0； 快速走到点（-3.0，1.0）；N95 G42 G01 X-1.6 Z0 F0.15； 走到精车起点（-1.6，0），刀尖半径右补偿；N100 X48.0； 精车端面；N105 X50.0 Z-1.0； 精车倒角；N110 Z-57.0； 精车小端外圆面；N115 G02 X56.0 Z-60.0 R3.0； 精车削台阶内圆角；N120 G01 X88.0； 精车削台阶端面；N121 X90.0 Z-61； 精车倒角；N125 G01 Z-85.0； 精车削台阶外圆面；N130 G30 U0 W0； 返回第二参考点换刀；N135 T0200 M05 M09； 取消刀补，主轴停，关闭冷却液；N140 M30； 程序结束。