课后习题答案数控技术.docx

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课后习题答案数控技术

章节练习答案

第一章绪论

1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？

答：

数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。

2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？

各有何特点？

答：

（1）开环控制的数控机床；

其特点：

a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：

逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d.价格低廉，精度及稳定性差。

（2）闭环控制系统；

其特点：

a.反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b.主要检测机床工作台的位移量；c.精度高，稳定性难以控制，价格高。

（3）半闭环控制系统：

其特点：

a.反馈信号取自于传动链的旋转部位；b.检测电动机轴上的角位移；c.精度及稳定性较高，价格适中。

应用最普及。

3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？

三者如何区别？

答：

（1）点位控制数控机床特点：

只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。

如：

数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：

a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。

b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。

如：

简易数控车床和简易数控铣床等。

（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：

对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。

具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。

4．数控机床有哪些特点？

答：

a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。

适用范围：

零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等

第二章数控加工编程基础

1．什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式？

答：

字地址程序段的格式：

NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。

2．G41、G42、G43、G44的含义如何？

试用图说明。

答：

G41：

刀具左偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边，如图1示；

G42：

刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边，如图1示；

G40：

取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合。

G40必须与G41、G42指令配合使用；

G43：

正偏置，执行G43时，Z实际值=Z指令值+（H--），如图2（a）左所示。

G44：

负偏置，Z实际值=Z指令值-（H--），如图2（b）左所示。

。

图1刀具半径补偿方向判别图2刀具长度补偿

3．数控机床的X、Y、Z坐标轴及其方向是如何确定的？

答：

见教材，答案略

4．M00、M01、M02、M30指令各有何特点？

如何应用？

答：

M00：

暂停；

M01：

选择性的暂停

M02：

复位性加工程序结束，用于数控机床；

M30：

复位性加工程序结束，并返回程序起点。

用于加工中心。

应用略

5．G90X20Y15与G91X20Y15有什么区别？

答：

G90为绝对坐标

G91为增量坐标即相对坐标。

6．什么是对刀点、刀位点和换刀点？

答：

①对刀点：

是指数控机床上加工零件时，刀具相对与工件运动的起点。

也称为程序起点或起刀点。

②换刀点：

是指刀架转位换刀时的位置。

可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意设定的一点（如车床）。

应设在工件或夹具的外部。

③刀位点：

用于表示刀具在机床上的位置。

7．什么是基点？

什么是节点？

答：

基点：

是指组成零件轮廓曲线的各几何元素（如直线、圆弧、二次曲线等）间的连接点。

节点：

是指当利用具有直线插补功能的数控机床加工零件的曲线轮廓时，任一轮廓的曲线均用连续的折线来逼近。

此时，根据编程所允许的误差，将曲线分割成若干个直线段，其相邻两直线的交点。

8．试编制精车如图1所示零件的加工程序。

答：

O1001

T0101

M03S600

G00X42.Z2.

G00X32.

G01Z-14.F.2

X40.Z-39.

Z-52.

G00X50.Z20.

M30

9．铣削如图2所示轨迹，起刀点为A，沿A－B－C切削，试用绝对坐标和增量坐标方式编程。

答：

O1002

G54

M03S1200

G00X0Y0Z50.

G00X200.Y40.

G03X140.Y100.R60.

G02X120.Z60.R50.

G00Z5.

G00X0Y0Z50.

M30

图1题8图图2题9图

第三章数控加工程序的编制

1．教材P77习题3－1、3－2、3－3、3－4、3－5、3－6、3－12、3－13。

答：

略

2．用有G71、G70复合加工循环指令编制图3所示零件的粗、精加工程序（各加工面的精车余量均为0.5mm）。

设切深△d＝2，退刀量e＝2，△u＝1，△w＝1。

答：

O1001

T0101

G00X52.Z95.

M03S600

G94X-2.Z92.F.4

G71U2.R1.

G71P10Q20U0.5W0.5.

N10G00X0.

G01Z92.F.2

G02U20.W-10.R10.

G01Z63.32

G02X36.Z37.56R20.

G01Z17.

G02U14.W-7.R7.

N20Z0.

G70P10Q20

M30

图3思考题2图

3．编制立式加工中心图4所示的零件加工程序。

图4思考题3图

答：

O1002

G54

G00X0.Y0.Z20.

M03S1500

G00Y-4.Z3.

G01Z-5.F150.

Y4.

G00Z3.

G42X40.Y0.D1

G01Z-5.F150.

Y11.

G03X11.Y17.R6.

G01X-11.

G03X-17.Y11.R6.

G01Y-11.

G03X-11.Y-17.R6.

G01X11.

G03X17.Y-11.R6.

G01Y11.

G00Z5.

X0.Y0.Z50.

M30

第四章计算机数控装置

1．单微处理机结构的CNC装置有哪几部分组成？

其I/O接口的功能和任务分别是什么？

答：

由CPU（微处理器）、存储器、总线、I/O接口、MDI接口、CRT或液晶显示接口、PLC接口、主轴控制、通讯接口等组成。

I/O接口主要功能：

缓冲功能，选择功能（内部、外部的选择），中断功能，转换功能（A/D、D/A转换），数据宽度变换功能，通讯功能。

2．比较共享总线型结构CNC装置和共享存储结构CNC装置的工作特点及优缺点？

答：

1）共享总线型：

以总线为中心，各模块工作时，仅有一个模块可占用总线，多个请求时由总线仲裁器来裁决。

a．将各个功能模块划分为主模块和从模块。

带有CPU和DMA器件的各种模块称为主模块，其余如存储器模块，I/O模块为从模块。

系统中只有主模块有权使用系统总线，而每个主模块按其担负任务的重要程度预先安排好优先级别的高、低顺序。

b．总线裁决方式有两种：

串联方式和并联方式。

串联方式中，优先权的排列是按链位置决定的；

并联方式中配有专用逻辑电路来解决主模块的判优问题，通常采用优先权编码方式。

c．该结构优点：

结构简单，系统配置灵活，扩展模块容易。

缺点是总线一旦出现故障，整个系统受影响。

（2）共享存储器结构：

以存储器为中心，各模块工作时，通过优先接受使用请求，使用完成要撤消，释放存储器。

缺点：

由于同一时刻只能有一个微处理器对多端口存储器进行读或写，所以功能复杂而要求增加微处理器数量时，会因争取共享而造成信息传送的阻塞，降低系统效率，且扩展较困难。

3．CNC装置软件采用的并行处理方法有哪几种？

这些方法是如何实现并行处理的？

答：

并行处理的方法有：

资源共享、资源重复和时间重叠。

资源共享是根据“分时共享”的原则，使多个用户按时间顺序使用一套设备。

时间重叠是根据流水线处理技术，使多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用一套设备的几个部分。

资源重复是通过增加资源（如多CPU）提高运算速度。