数控设备与编程习题附答案.docx
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数控设备与编程习题附答案
数控设备与编程一3习题集
数控技术概论部分
一、单项选择题
1、世界上第一台数控机床是（C）年研制出来的
A）1942B）1948C）1952D）1958
2、下列关于数控机床组成的描述不正确的是（D）
A）数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成
B）数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和
机床组成
C）数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成
D）
数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成
5、工件夹紧的三要素是（A）
A）夹紧力的大小、夹紧的方向、夹紧力的作用点
B）夹紧力的大小、机床的刚性、工件的承受能力
C）工件变形小、夹具稳定、定位精度高
D）工件的大小、材料、硬度
6、为了保障人身安全，在正常情况下，电气高备的安全电压规定为（C）
A）12VB）24VC）36VD）48V
7、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。
它又称为
（C）
A）CD/CMB）CAD/COMC）CAD/CAMD）CAD/CM
8、数控装置将所必到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以（D）形式向伺服系统
发出执行命令
A）输入信号B）位移信号C）反馈信号D）脉冲信号
9、开环伺服系统的主要特征是系统内（B）位置检测反馈装置
A）有B）没有C）某一部分有D）可能有
10、CNC系统中的PLC是（A）。
A可编程序逻辑控制器B）显示器C）多微处理器D）环形分配器
11、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于
（C）。
A）机床机械结构的精度B）驱动装置的精度
C）位置检测元器件的精度D）计算机的运算速度
12、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于（A）
A）轮廓控制B）直线控制C）点位控制D）远程控制
13、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为（C）
A）控制介质B）数控装置C）伺服系统D）机床本体
14、数控机床的联动轴数是指机床数控装置的（B）同时达到空间某一点的坐标数目
A）主轴B）坐标轴C）工件D）电机
15、只要数控机床的伺服系统是开环的，一定没有（B）装置
A）检测B）反馈C）l/O通道D）控制
16、数控机床加工依赖于各种（D）。
A、位置数据；B、模拟量信息；C、准备功能；D数字化信息
17、数控机床的核心是（B）。
A、伺服系统；B、数控系统；C反馈系统；D传动系统
18、数控机床的主机（机械部件）包括：
床身、主轴箱、刀架、尾座和（A）。
A、进给机构；B、液压系统；C冷却系统
19、数控车床与普通车床相比在结构上差别最大的部件是（C）。
A、主轴箱；B.床身；C、进给传动；D刀架20、数控机床的诞生是在（A）年代。
A50年代；B60年代；C70年代
21、数控机床是在（B）诞生的。
A、日本；B美国；C英国
22“NC的含义是（A）。
A、数字控制；B、计算机数字控制；C网络控制
23、“CNC的含义是（B）。
A、数字控制；B、计算机数字控制；C网络控制
24、下列数控系统中（A）是数控车床应用的控制系统。
A、FANUC-0T；B、FANUC-0M；C、SIEME820G
25、数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为（B）。
A、二轴控制、三轴控制和连续控制；B、点位控制、直线控制和连续控制；
C二轴控制、三轴控制和多轴控制
102、数控机床能成为当前制造业最重要的加工设备是因为（B）。
A、自动化程度高；B人对加工过程的影响减少到最低；C、柔性大，适应性强
二、填空题
1、NC机床的含义是（数字控制机床），CNC机床的含义是（计算机数字控制机
床），FMS的含义是（柔性制造系统），Flexible
ManufacturingSystem,英文缩写为FMS
（CIMS）的含义是计算机集成制造系统。
CIMS是英语ComputerIntegratedManufacturingSystem的缩写，意思是计算机集成制造系统。
2、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做（步距角），电机的总角位移和输入脉冲的频率成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲
的（数量）。
3、伺服系统包括（驱动装置）和（执行机构）两大部分。
4、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为（爬行）。
5、数控镗铣加工中心所用刀柄锥度是（7：
24）。
6、由计算机直接进行多机床控制的系统称为（直接数字控制系统或DNC）7、轮廓控制数控机床，不仅可完成点位及点位直线控制数控机床的加工功能，而且能够对
（两个及两个以上）坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。
8、数控机床由控制介质、（数控装置）和（伺服驱动系统）、（机械部件）
等部分组成。
9、数控机床按控制运动轨迹可分为（点位控制）、点位直线控制和（轮廓控制）等几种。
按控制方式又可分为（开环）、（闭环）和半闭环控制等。
10、对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）。
为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的（设计）基准或工艺基准上。
在数控机床加工零件时，刀具相对于工件运动的起点运动。
由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。
对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。
11、数控机床控制介质有（穿孔纸带）、（磁盘）、（磁带）等。
穿孔带上的代码信息可由送入数控系统。
12、数控机床按控制系统功能特点分类分为：
（开环控制系统机床）、（闭环控制系统机床）和（半闭环控制系统机床）。
三、判断题
F:
错误；T:
正确
1数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
（F）
2、插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。
（T）
3、用数显技术改造后的机床就是数控机床。
（F）
4、在开环和半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。
（T）
5、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。
（F）
6、数控机床适用于单品种，大批量的生产。
（F）
7、只有采用CNC技术的机床才叫数控机床。
（F）
8、数控机床按工艺用途分类，可分为数控切削机床、数控电加工机床、数控测量机等。
（T）
9、数控机床按控制坐标轴数分类，可分为两坐标数控机床、三坐标数控机床、多坐标数控机床和五面加工数控机床等。
（F）
10、伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。
（T）
11、数控机床只适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合。
（F）
四、简答题
1、数控机床对刀具的要求？
答：
1）刀具材料应有一定的坚硬性、耐磨性和良好的切削性能，能适应数控机床高速切削。
2）刀具工作可靠性高，刀具材料有足够的强度和韧性，能承受较高的冲击载荷。
刀具材料导热性好，能降低切削温度，提高刀具耐用度，保证数控机床的加工精度。
3）刀具的尺寸和定位精度高，满足数控机床的加工精度。
4）刀具具有良好的断屑功能，使得切削加工过程平稳。
5）刀具能够适应数控机床的快速换刀，减少换刀辅助时间。
6）数控刀具设计制造要求标准化、模块化。
此外还要求刀具系统有刀具工作状态检测报警装置，及时更换磨损和破损的刀具，避免产生产品质量事故。
2、数控机床的工作原理是什么？
答：
数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。
具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后通过输入装置向数控系统发送脉冲信号，经过数控装置或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理，发出指令给伺服系统和辅助控制装置，然后伺服系统控制执行部件进行移动，辅助装置接受数控指令后驱动相应的电器、液压、气动和机械部件完成指令动作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
3、数控机床的发展趋势是什么？
答：
数控机床发展趋势体现在1）高速、高效化；2）高精度化；3）高可靠性；4）模块化、专门化与个性化；5）高柔性化；6）复合化；7）出现新一代数控加工工艺与装备，如虚轴机床等
4、根据数控机床的性能特点决定了数控机床的应用范围。
请说说最适合、比较适合和不适合数控加工的零件？
答：
最适合数控加工零件类：
1）形状复杂，加工精度高，用普通机床很难加工或虽然能加工但很难保证加工质量的零件；2）用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件；3）具有难
测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒形零件；4）必须在一次装夹中完
成铣、镗、锪、铰或攻螺纹等多道工序的零件。
较适应数控加工零件：
1）在普通机床上加工时极易受人为因素干扰，零件价值又高，一旦失控便造成重大经济损失的零件；2）在普通机床上加工时必须制造复杂的专用工装具的零件；3）需要多次更改设计后才能定型的零件；4）在普通机床上加工需要做长时间调整的零件；5）用普通机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。
不适应数控加工零件类：
1）生产批量大的零件（当然不排除其中个别工序用数控机床加工）2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；3）加工余量很不稳定的零件，且在
数控机床上无在线检测系统用于自动调整零件坐标位置；4）必须用特定的工艺装备协调加工的零件。
6、数控加工工艺分析的目的是什么？
包括哪些内容？
目的:
在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。
整个加工过程是自动的。
内容包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号
7、何谓对刀点？
对刀点的选取对编程有何影响？
答：
对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。
这个起点也是编程时程序的起点。
对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。
8、何谓点位直线控制？
答：
点位直线控制类型的数控机床不仅可以控制刀具或工作台由一个位置点到另一个位置点的精确移动，还可以控制它们以给定的速度沿着平行于某一坐标轴方向移动和在移动过程中进行加工；该类型系统也可控制刀具或工作台同时在两个轴向以相同的速度运动，从而沿着与坐标轴成45o的斜线进行加工。
9、何谓轮廓控制？
答：
这类机床的控制系统可使刀具或工作台在几个坐标轴方向以各轴向的速度同时协调联动，不仅能控制运动部件的起点与终点，还可以控制其运动轨迹及轨迹上每一点的速度和位移。
10、说说NC与CNC勺区另IJ?
答：
数控（NumericalControl,NC数字控制）是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实
现一台或多台机械设备动作控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
计算机数控技术（ComputerNumericalControl），目前它是采用计算机实现数字程序控制
的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算
机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。
11、比较数控机床与普通机床加工的过程，有什么区别？
答：
与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有以下加工特点：
（1）具有广泛的适应性和较高的灵活性；
（2）加工精度高，质量稳定；
（3）加工效率高；
（4）可获良好的经济效益。
12、常用的两种编程方法，各自适用的场合？
数控加工程序的编制方法主要有两种：
手工编制程序和自动编制程序。
手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。
一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。
手工编程的特点：
耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。
自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。
由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。
因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。
13、手工编程的步骤有哪些？
答：
1）分析工件图样，分析工件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种类型的数控机床上加工。
2）确
定加工工艺过程，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量等工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削宽度和切削深度等）。
3）数值计算，根据工件图及确定的加工路线和切削用量，计算出数控机床所需的输入数据。
4）编写零件的加工程序单，根据加工路线，计算出刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以及辅助动作，依据数控装置规定使用的指令代码及程序段格式，逐段编写零件加工程序单。
5）程序输入数控系统。
6）校对加工程序。
7）首件试加工，经过首件试切的方法进行实际检查，进一步考察程序单的正确性并检查工件是否达到加工精度。
根据试切情况反过来进行程序单的修改以及采取尺寸补偿措施等，直到加工出满足要求的零件为止。
14、数控机床常用的程序输入方法有哪些？
答：
常用的输入方法有：
1）手动数据输入。
按所编程序单的内容，通过操作数控系统键盘上各数字、字母、符号键进行输入，同时利用CRT显示内容进行检查。
即将程序单的内容直接通过数控系统的键盘手动键入数控系统。
2）用控制介质输入。
控制介质多采用穿孔纸带、
磁带、磁盘等。
穿孔纸带上的程序代码通过光电阅读机输入给数控系统，控制数控机床工作。
而磁带、磁盘是通过磁带收录机、磁盘驱动器等装置输入数控系统的。
3）通过机床的通信
接口输入。
将数控加工程序，通过与机床控制的通讯接口连接的电缆直接快速输入到机床的数控装置中。
15、数控加工机床按加工控制路线应分为哪几类？
其控制过程有何不同？
答：
1）点位控制机床，只控制刀具从一点向另一点移动，而不管其中间行走轨迹的控制方式。
从点到点的移动过程中，只作快速空程的定位运动，因此不能用于加工过程的控制。
2）
直线控制机床，可控制刀具相对于工作台以适当的进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成45度的斜线方向作直线轨迹的加工。
3）轮廓控制机床，可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动，能加工任意斜率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程计算，可加工任意形状的曲线和曲面。
16、数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？
哪类的控制质量高，为什么？
答：
数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为：
开环伺服系统型、闭环伺服系统型和半闭环伺服系统型。
闭环伺服系统型控制质量高，因为其测量元件（直线感应同步器、长光栅等）装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置，且该系统将所有部分都包含在控制环之内，可消除机械系统引起的误差。
17、数控加工工艺处理的内容有哪些？
答：
数控加工的工艺处理主要包括以下几方面的内容：
1）选择并确定进行数控加工的零件
及内容；2）对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定
零件的加工方案，划分和安排加工工序；3）设计数控加工工序。
如工步的划分、零件的定位、夹具与刀具的选择、切削用量的确定等；4）选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考虑刀具的补偿；5）分配数控加工中的容差；6）数控加工工艺技术文件的定型与归档。
18、数控加工的工序可有哪几种划分方法？
答：
1）按加工设备划分；2）按粗、精加工方式划分；3）按所用刀具划分工序。
数控加工编程基础部分
、选择题
1、数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有（C）。
A）位置检测功能B）PLC功能C）插补功能D）自动控制
2、数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是（C）。
A）右手直角笛卡尔坐标系B）机床坐标系C）工件坐标系D）直角坐标系
3、在编制加工中心的程序时应正确选择（D）的位置，要避免刀具交换时与工件或夹具产生干涉。
A）对刀点B）工件原点C）参考点D）换刀点
4、一般而言，增大工艺系统的（A）才能有效地降低振动强度。
A）刚度B）强度C）精度D）硬度5、（A）是指机床上一个固定不变的极限点。
D）对刀点
A）机床原点B）工件原点C）换刀点
6、数控机床的旋转轴之一
A）X轴B）Y轴
B轴是绕（B）直线轴旋转的轴。
C）Z轴D）W轴
7、机床坐标系判定方法采用右手直角的笛卡尔坐标系。
增大工件和刀具距离的方向是（B）。
A）负方向B）正方向C）任意方向D）条件不足不确定
8、加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别（A）。
、填空题
2、标准中规定（与主轴重合或平行的刀具）运动方向为Z坐标方向，+Z为刀具远离工件的方向。
3、标准中统一规定：
+X表示（X轴刀具相对于工件的）正向运动的指令。
4、数控机床中的标准坐标系采用（右手笛卡尔直角坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
）判定，X、Y、Z各
5、数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则
轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用（右手螺旋法则）判断。
脉冲当量）。
6、每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫（
9、机床参考点通常设置在（机床各轴靠近正向极限的位置）。
10、机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台退离到（机床参考点）。
三、判断题
1、数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。
（T）
2、进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。
（T）
3、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。
（F）
4、换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定余量。
（T）
5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。
（F）
6、加工任一斜线段轨迹时，理想轨迹都不可能与实际轨迹完全重合。
（T）
7、逐点比较法是软件插补法。
（T）
8、被加工零件轮廓上的内转角尺寸要尽量统一。
（T）
9、数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。
（F）
10、为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。
11、通常机床的进给运动只有一个。
（F）
13、在切削加工中，如果从切削力和切削功率来考虑，加大进给量比加大切削深度有利。
（T）
14、金属切削加工工艺系统由机床、夹具、刀具、工件构成（F）
15、在切削和钻削加工中，切削热的大部分都由切削带走（T）
16、数控机床的坐标运动是指工件相对于静止的刀具的运动。
（F）
17、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。
（T）
18、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。
（F）
19、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补执行和刀补的取消三个阶段。
（T）
20、在车削和钻削加工中，切削热的大部分都是由切屑带走。
（T）
四、问答题
1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？
答：
利用刀具半径补偿是指具有这种功能的控制机能使刀具中心自动从零件的实际轮廓上偏离一个指定的刀具半径值，并使刀具中心在这一被补偿的轨迹上运动，从而加工出要求的轨迹，分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。
刀具长度补偿为适应不同长度的刀具在切削过程中统一使用的目的而设计的，分为刀具长度正补偿和刀具长度负补偿。
2、切削用量是否合理的标准是什么？
答：
切削用量是指主轴转速、进给速度和背吃刀量。
主轴转速n根据允许的切削速度来确定，进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据工件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料进行选择。
背吃刀量由机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统的刚度确定。
在系统刚度允许的情况下，尽量选取背吃刀量等于加工余量。
切削用量各参数应根据机床说明书、手册并结合实践经验确定。
同时，应该使主轴转速、进给速度及背吃刀量三者能相互适应，以形成最佳切削用量。
3、试述字地址程序段的构成与格式？
答：
字地址程序段格式是以地址符开头，后面跟随数字或符号组成程序字。
通常字地址程序段中程序字的顺序及格式如下：
N顺序号G准备功能X±坐标运动尺寸
Y±坐标运动尺寸Z±坐标运动尺寸F进给速度S主轴转速M辅助功能附加指令。
4、简要说明数控机床坐标轴的确定原则。
答：
数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。
机床各坐标轴及其正方向的确定原则是：
（1）先确定Z轴。
以平行于机床回转主轴的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选
垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。
若没有回转主轴，则规
定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。
Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。
（2）再确定X轴。
X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。
在工件旋转的机
床（如车床、外圆磨床）上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。
刀具离开工件旋
转中心的方向是正方向。
对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平（如卧式铳床、镗床），则沿
刀具主轴后端向工件方向看，右手平伸出方向为X轴正向，若Z轴为垂直（如立式铳、镗床,
钻床），则从刀具主轴向床身立柱方向看，右手平伸出方向为X轴正向。
（3）最后确定Y轴。
在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手定则定出Y轴正方向。
5、数控车床、数控铣床的机械原点和参考点之间的关系各如何？
答：
机床原点就是机床坐标系的原点。
它是机床上的一个固定的点，由制造厂家在机床上通过固定挡块来设定。
机床坐标系是通过回参考点操作来确立的，参考点是确立机床坐标系的参照点，对每台机床来说，机床原点到参考点之间的距离是个定值，当然它也可通过机床系统参数来重新设置。
6、绝对值编程和增量值编程有什么区别？
答：
增量值编程刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量，在程序中用
G91指令或U、W表示；绝对坐标编程刀具运动过程中所有的刀具位置坐标以一个固定的程序原点为基准，即刀具运动的位置坐标是刀具相对于程序原点的
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