数控技术与装备含CAMWord格式文档下载.docx

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10.下列正确表示坐标系的是（）

A．

Z

Y

XB．

X

C．

ZD．

11.刀具长度缩短补偿指令是（）

A．G43B．G44C．G40D．G42

12.辅助功能M00代码表示（）

A．程序结束B．冷却液开C．程序暂停D．主轴顺时针方向转动

13.绕y轴旋转的回转运动坐标轴是（）

A．A轴B.B轴C.Z轴D．C轴

14.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（9，8），若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（）

A．5B．8C．13D．17

15.CNC的中文含义是（）

A．计算机控制B．柔性制造C．数字控制D．加工中心

16.下列刀具，（）的刀位点是刀具底面的中心。

A．外圆车刀　B．镗刀C．立铣刀D．球头铣刀

17.回零操作就是使运动部件回到（）　　

A．机床坐标系原点　B．机床的机械零点　

C．工件坐标的原点D．编程原点

18.圆弧插补指令G03XYR中，X、Y后的值表示圆弧的（）

A．起点坐标值　　B．终点坐标值　　

C．圆心坐标相对于起点的值D．起点坐标值的绝对坐标值

19.可采用变频调速，获得非常硬的机械特性及宽的调速围的伺服电机是（）

A．交流伺服电机B．直流伺服电机

C．步进电机D．异步电动机

20.闭环（半闭环）CNC装置的加减速控制一般采用（）来实现。

A．硬件B．软件C．软硬件D．减速器

二、填空题（本题共10小题，每空1.5分，共15分）

1.数控系统软件可分为。

2.刀具半径补偿中，直线的转接过渡方式有。

3.数控机床一般由控制介质、　　、伺服驱动装置、测量装置和机械本体五个部分组成。

4.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行的过程。

5.在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短，解决的办法是。

6.在加工程序编制中，T表示功能字。

7.在相位比较和幅值比较闭环伺服系统中，常采用的位置检测元件是___。

8.沿看，刀具位于工件左侧的补偿称为刀尖半径左补偿。

9.若三相步进电机（三相绕组分布为AA′、BB′、CC′），请写出双三拍工作方式的通电顺序（只写一种）：

。

10.光栅栅距为0.01mm，两块光栅之间的夹角为0.05°

，则莫尔条纹的放大倍数是_______。

三、名词解释（本题共4小题，每小题3分，共12分）

1.对刀:

2.测量反馈装置：

3.最高启动频率：

4.矩频特性：

四、简答题（本题共2小题，每小题6分，共12分）

1.什么是机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系？

机床坐标系与工件坐标系有何区别和联系？

2.简述光栅测量装置的工作原理及莫尔条纹的特点。

5、编程题（本题共2小题，共21分）

1.如图所示工件，毛坯为φ25㎜×

65㎜棒材，材料为45钢。

根据加工要求，选用四把刀具，T01为粗加工刀，选90°

外圆车刀，T02为精加工刀，选尖头车刀，T03为切槽刀，刀宽为4㎜，T04为60°

螺纹刀。

工步安排如下：

①粗车外圆。

基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完。

②自右向左精车右端面及各外圆面：

车右端面→倒角→切削螺纹外圆→车φ16㎜外圆→车R3㎜圆弧→车φ22㎜外圆。

③切槽。

④车螺纹。

⑤切断。

确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。

换刀点设置在工件坐标系下X15、Z150处。

试完成③④⑤工步加工程序的编制。

（10分）

2.O0020是一铣削加工程序，请注解每一程序段的意义。

（11分）

O0020

N10G92X0Y0Z0

N20G90G00X-65Y-95Z300

N30G43H08Z-15S350M03

N40G41G01X-45Y-75D05F120

N50Y-40

N60X-25

N70G03X-20Y-15I-60J25

N80G02X20I20J15

N90G03X25Y-40I65J0

N100G01X45

N110Y-75

N120X0Y-65

N130X-45Y-75

N140G40X-65Y-95Z300

N150M02

六、计算题（10分）

1.欲用逐点比较法插补圆弧AB，其起点坐标为A（0，－6），终点坐标为B（6，0），试写出其圆弧插补运算过程，并绘出其轨迹。

附：

参考答案：

一、单项选择题：

1.A2.C3.B4.D5.D6.C7.C8.D9.D10.A

11.B12.C13.B14.D15.C16.C17.B18.B19.A20.B

二、填空题：

1.应用软件、系统软件

2.伸长型、缩短型、插入型

3.数控装置

4.数据密化

5.循环轮流和中断优先相结合

6.刀具

7.感应同步器和旋转变压器

8.刀具运动方向

9.AB-BC-CA

10.20

三、名词解释：

测定出在程序起点处刀具刀位点（即起刀点）相对于机床原点以及工件原点的坐标位置。

是将运动部件的实际位移、速度等参数加以检测，转变为电信号后反馈给数控装置，通过比较，得出实际运动与指令运动的误差，并发出误差指令，纠正所产生的误差的装置。

空载时，步进电机由静止突然启动，并不失步的进入稳速运行，所允许的启动频率的最高值为最高启动频率。

在连续运行状态下，步进电机的电磁力矩随频率的升高而急剧下降，这两者的关系称为矩频特性。

四、简答题：

1.机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点。

工件坐标系是编程人员在编程中使用的，由编程人员以工件图样上的某一固定点为原点所建立的坐标系。

运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为相对坐标。

所有坐标点的坐标值均从某一个固定坐标原点计量的坐标系称为绝对坐标系。

机床坐标系在机床出厂时就固定不变，并有固定的原点；

工件坐标系是由编程人员自己根据实际应用设定的，可以各不相同。

但工件坐标一旦设定后，工件坐标系和机床坐标系的位置就确定下来，两者的原点有一个偏移量，工件坐标系的坐标值加上各自的偏移量就得到机床坐标系的坐标值。

2.光栅位移检测装置由光源、两块光栅（长、短光栅）和光电元件组成，是利用光栅的莫尔条纹测量位移。

莫尔条纹的移动量、移动方向和光栅相对应，莫尔条纹的间距对光栅栅距有放大作用和误差平均作用。

当两块光栅有相对移动时，可以观察到莫尔条纹光强的变化，其变化规律为一正弦曲线，通过感光传感器输出该正弦变化的电压，经整形处理变成数字量输出以实现位移测量。

区别正反向位移的原理是在相距四分之一莫尔条纹的间距的位置上设置两个光敏传感器，这样就得到两个相位差90度的正弦电压信号,将两个信号输入到辩向电路中就可区别正反向位移。

五、编程题：

1.（每错一条扣1分,扣完为止）

O0001

N0250T03.03；

换切槽刀，调切槽刀刀偏值

N0260G00X10Z-19S250M03；

割槽

N0270G01X5.5F80；

N0280X10；

N0290G00X15Z150；

N0300T04.04；

换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值

N0310G00X8Z5S200M03；

至螺纹循环加工起始点

N0320G86Z-17K2I6R1.08P9N1；

车螺纹循环

N0330G00X15Z150；

N0340T03.03；

换切槽刀，调切槽刀刀偏值

N0350G00X15Z-49S200M03；

切断

N0360G01X0F50；

N0370G00X15Z150；

N0380M02；

2.（评分标准：

缺、错二段扣1分）

O0020程序名称

N10G92X0Y0Z0；

*设置程序原点

N20G90G00X-65Y-95Z300；

*绝对、快移到（-65，-95，300）定位

N30G43H08Z-15S350M03；

*刀具长度补，快移到（-65，-95，-15），主轴以350r/min.正转

N40G41G01X-45Y-75D05F120；

*左刀具半径补，直线插补到（-45，-75）进给速度120mm/min

N50Y-40；

*直线插补到（-45，-40）

N60X-25；

*直线插补到（-25，-40）

N70G03X-20Y-15I-60J25；

*圆弧插补到（-20，-15）

N80G02X20I20J15；

*圆弧插补到（20，-15）

N90G03X25Y-40I65J0；

*圆弧插补到（25，-40）

N100G01X45；

*直线插补到（45，-40）

N110Y-75；

*直线插补到（45，-75）

N120X0Y-65；

*直线插补到（0，-65）

N130X-45Y-75；

*直线插补到（-45，-75）

N140G40X-65Y-95Z300；

*取消刀具补偿返回（-65，-95，300）

N150M02；

*程序结束

六、计算题：

（图1分，插补计算每步错扣1分，共10分）

步数

偏差

判别

坐标

进给

偏差计算

计算

终点判别

起点

F0=0

x0=0,y0=-6

Σ=12

1

+Δy

F1=F0+2y0+1＝-11

X1=0,y1=-5

11

2

F1<

+Δx

F2=F1＋2x1+1＝-10

X2=1,y2=-5

10

3

F2<

F3=F2＋2x2+1＝-7

X3=2,y3=-5

9

4

F3<

F4=F3＋2x3+1＝-2

X4=3,y4=-5

8

5

F4<

F5=F4＋2x4+1＝5

X5=4,y5=-5

7

6

F5>

F6=F5＋2y5+1＝-4

X6=4,y6=-4

F6<

F7=F6＋2x6+1＝5

X7=5,y7=-4

F7>

F8=F7＋2y7+1＝-2

X8=5,y8=-3

F8<

F9=F8＋2x8+1＝9

X9=6,y9=-3

F9>

F10=F9＋2y9+1＝4

X10=6,y10=-2

F10>

F11=F10＋2y10+1＝1

X11=6,y11=-1

12

F11>

F12=F11＋2y11+1＝0

X12=6,y12=0

《数控技术与装备（含CAM）》第四章至第五章（总分100分）

1.我国从（）年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。

A．1952B．1958C．1954D．1959

2.MC的中文含义是（）。

A．数字控制系统B．柔性制造系统C．计算机数字控制D．加工中心

3.辅助功能M05代码表示（）

A．主轴停止B．冷却液开

C．主轴逆时针方向转动D．主轴顺时针方向转动

4.有两轴联动，第三轴做周期性有规律运动的数控装置称为（）数控装置

A．两轴联动B．两轴半联动C．三轴联动D．四轴联动

5.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（4，11），若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE＝（）

A．5B．15C．12D．17

6.刀具半径补偿过程中，刀具中心轨迹的转接过渡类型可分为（）

A．直线接圆弧、直线接直线、圆弧接直线、圆弧接圆弧

B．插入型、伸长型、缩短型

C．B功能刀补和C功能刀补

D．D功能刀补和C功能刀补

7.下述能对控制介质上的程序进行译码的装置是（）

A．数控装置B．伺服系统C．机床D．测量装置

8.CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于管理任务？

（）

A．插补B．I/O处理C．显示D．诊断

9.步进电机的转子齿数为80，则五相五拍通电方式运行时的步距角为多少？

（）

10.下面哪种检测装置即可测量线位移又可测量角位移？

A．旋转变压器B．感应同步器C．光栅D．B和C

11.将加工平面设定为XY平面的指令是（）

A．G17B．G18C．G19D．G21

12.下列哪种数控系统没有检测装置？

A．开环数控系统B．全闭环数控系统C．半闭环数控系统D．以上都不正确

13.设有一采用步进电机直接驱动丝杠带动工作台，其传动丝杠的导程为2.5mm，步进电机的步距角为1.5°

，驱动方式为三相六拍。

如果步进电机折启动频率是1000HZ，则工作台的移动速度是（）mm/s。

A．5B．10C．20D．30

14.细分电路（），以辨别位移的方向和提高测量精度。

A．用于光栅、光电盘等位置传感器

B．用于光栅、磁栅等位置传感器中

C．只能用于光栅位置传感器中

D．用于感应同步器、旋转变压器等位置传感器中

15.旋转变压器工作时，加到励磁绕组的电压UL=Umsin

，则此时加到补偿绕组的电压应为（）

A．Uk=Umcos

sinωtB．Uk=Umsin

C．Uk=Umcos

D．Uk=Umsin

16.已知齿轮减速器的传动比为1/4，步进电机步距角为1.5°

，滚珠丝杠的基本导程为4mm。

问：

脉冲当量是多少？

A．0.001mmB．0.002mmC．0.003mmD．0.004mm

17.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（）

A．A轴B.B轴C.Z轴D.C轴

18.三相步进电机的转子齿数为40，则五相十拍通电方式运行时的步距角为（）

D．4.5°

19.下列指令代码是非模态代码的是（）

A．G02B．G40C．G54D．G92

20.下列哪个指令不是用于选择工件坐标系的（）

A．G54B.G55C.G59D.G91

1.数据采样插补的特点是数控装置产生的不是单个脉冲，而是　。

2.闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。

3.在单CPU的CNC系统中，主要采用的原则来解决多任务的同时运行。

4.数控机床的坐标系采用判定绕X、Y、Z旋转的旋转轴正方向。

5.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是。

6.MDI的中文含义是。

7.编程员在数控编程过程中，定义在工件上几何基准点称为。

8.用光栅位置传感器测量机床位移，若光栅栅距为0.01mm，莫尔条纹移动数为1000个，若不采用细分技术则机床位移量为_____。

9.用逐点比较法插补第二象限顺圆时，若偏差函数等于－10，则刀具的进给方向应是___。

10.DDA插补的中文含义是。

1.编程坐标系：

2.脉冲当量:

3．两轴半联动:

4.PWM调速:

1.试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则。

2.简述脉冲编码器的辨向原理。

五、编程题（本题共2小题，共21分）

1.完成如下图所示工件的粗加工循环。

2.某零件的外形轮廓如图所示，厚度为6mm。

刀具：

直径为12mm的立铣刀。

进刀、退刀方式：

安全平面距离零件上表面10mm，轮廓外形的延长线切入切出。

要求：

用刀具半径补偿功能手工编制精加工程序。

（11分）

1.欲用逐点比较法插补圆弧AB，其起点坐标为A（－6，0），终点坐标为B（0，6），试写出其圆弧插补运算过程，并绘出其轨迹。

1.B2.D3.A4.B5.B6.B7.A8.A9.C10.D

11.A12.A13.B14.A15.A16.D17.A18.C19.D20.D

1.标准二进制字

2.执行元件

3.CPU分时共享

4.右手法则_

5.G代码

6.手动数据输入

7.工件原点

8.10mm

9.＋y

10.数字积分插补

是在对图纸上零件编程计算时就建立的，程序数据便是用的基于该坐标系的坐标值。

编程坐标系在机床上就表现为工件坐标系。

机床坐标轴可达到的控制精度，即CNC每发出一个脉冲，坐标轴移动的距离。

两个坐标轴能够同时进行联动控制，第三轴作单独周期性进给的加工方式。

PulseWidthModulation，脉宽调制器调速，采用脉冲宽度可调的控制信号进行调速。

利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放大器的开关时间进行控制，将直流电压转换成某一频率的矩形波电压，加到直流电动机转子回路的两端，通过对矩形波脉冲宽度的控制，改变转子回路两端的平均电压，从而达到调节电动机转速的目的。

1.①传递切削力的主轴轴线，垂直于工件装夹面的主轴为Ｚ轴，正方向为刀具远离工件的方向（2分）

②Ｘ轴平行于工件的装夹面且与Ｚ轴垂直（1分）

工件静止，Ｚ轴水平时，从刀具主轴后端向工件方向看，Ｘ轴正方向向右（1分）

工件静止，Ｚ轴垂直时，面对刀具主轴向立柱方向看，Ｘ轴正方向向右（1分）

③Ｙ轴：

Ｘ、Ｙ轴正方向确定后，用右手螺旋法则确定Ｙ轴正方向（1分

2.脉冲编码器具有

、

三个光电元件，其中

错开９０º

相位角安装，（2分）

当圆盘旋转一个节距时，在光源照射下，就在

上得到９０º

相位差的Ａ、Ｂ两路正弦信号，（2分）

信号经放大与整形后，输出为方波，若Ａ相超前Ｂ相时为正方向旋转（1分）

若Ｂ相超前Ａ相时为反方面旋转（1分）

%1001

T0101M03S500

G00X200Z20

G01X182Z5F300

G71U2R3P10Q20X0.4Z0.1F150

N10G01X80Z2F80

Z-20

X120Z-30

Z-50

G02X160Z-70R20

N20G01X180Z-80

G00X200Z100

M05

M02

2.（每错一条扣1分,扣完为止）

％1000

N01G92X20Y-20Z10

N02G90G00G41D0lX0

N03G01Z-6F200M03S600

N04Y50

N05G02X-50Y100R50

N06G0lX-100

N07X-110Y40

N08X-130

N09G03X-130Y0R20

N10G0lX20

NllZ10

N12G40G00X20Y-20M05

N13M30

1.（图1分，插补计算每步错扣1分，扣完为止，共10分）

x0=-6,y0=0

+ΔX

F1=F0+2X0+1＝-11

X1=-5,y1=0

+ΔY

F2=F1＋2Y1+1＝-10

X2=-5,y2=1

F3=F2＋2y2+1＝-7

X3=-5,y3=2

F4=F3＋2y3+1＝-2

X4=-5,y4=3

F5=F4＋2y4+1＝5

X5=-5,y5=4

F6=F5＋2x5+1＝-4

X6=-4,y6=4