东北大学21年考试《机床数控技术》考核作业 2.docx
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东北大学21年考试《机床数控技术》考核作业2
东北大学继续教育学院
机床数控技术试卷（作业考核线上2）A卷（共4页）
总分
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
得分
一、判断题（每题2分，共30分）判断下面各题说法是否正确，正确打√，错误打×
1.数控三坐标测量机也是一种数控机床。
（√）
2.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。
（×）
3.机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。
（√）
4.在数控编程过程中，对于整圆由于其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。
（√）
5.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。
（×）
6.数控机床的G00速度是由机床参数设定的，它可以通过面板上的修调旋钮进行调整。
（√）
7.顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）的判别方向是：
沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
（√）
8.螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。
（×）
9.恒线速控制的原理是当工件的直径越大，工件转速越快。
（×）
10.只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。
（√）
11.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度。
（√）
12.半闭环伺服系统数控机床可直接测量机床工作台的位移量。
（×）
13.直线型检测元件有感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪等。
（√）
14.采用滚珠丝杠作为X轴和Z轴传动的数控车床，机械间隙一般可忽略不计。
（√）
15.主轴准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停止时，控制其停于固定位置。
（√）
二、单项选择题（每题2分，共30分）
1.采用开环数字控制系统的数控机床应该属于（A）。
A.经济型数控机床B.中档数控机床
C.高档数控机床D.精密数控机床
2.数控机床主轴以800转/分转速反转时，其指令应是（B）。
A.M03S800B.M04S800
C.M05S800D.M06S800
3.对于卧式数控车床，其坐标系一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是（A）
A．从此基准点沿床身远离工件的方向
B．从此基准点沿床身接近工件的方向
C．从此基准点垂直向上的方向
D．从此基准点垂直向下的方向
4.G02X20.0Y20.0R-10.0F100.0；所加工的一般是（C）
A.整圆B.90°<夹角<=180°的圆弧
C.180°<夹角<=360°的圆弧D.0°<夹角<=180°的圆弧
5.当刀具的刀尖圆弧半径不等于零，不使用刀具半径补偿功能会造成过切或欠切的是（B）
A.车圆弧B.车外圆C.车端面D.切槽
6.在数控铣床上用φ20铣刀执行下列程序:
N1G90G17G41G01X18.0Y24.0M03H06;N2G02X74.0Y32.0R40.0F180;
（刀具半径补偿偏置值是R9.9）后，其加工圆弧的直径尺寸是（A）
A.φ79.80B.φ80.0C.φ80.19D．φ80.2
7.数控机床加工过程中，“恒线速切削控制”的目的是（C）
A.保持主轴转速的恒定B.保持进给速度的恒定
C.保持切削速度的恒定D.保持金属切除率的恒定
8.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是-20.0，那么刀具的下一步的进给方向为（B）
A.+XB.+YC.-XD.-Y
9.当数控铣床采用半闭环控制方式时，它的位置检测器是（B）
A．直线光栅尺B.脉冲编码器C.直线感应同步器D.直线磁栅
10.一台三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.60°，则转子的齿数为（D）
A．40B．60C．80D．100
11.在开环数控机床中其进给伺服系统，通常不需要安装（C）
A.伺服系统B.制动器
C.位置检测装置D.数控系统
12.数控机床进给系统不能采用电机驱动为（D）
A.直流伺服B.步进
C.交流伺服D.笼式三相交流
13.数控机床伺服系统的直接控制目标是（B）
A.机械运动速度B.机械位移
C.切削力D.切削用量
14.对于开环数控机床来说，脉冲当量是数控机床重要性能指标之一，脉冲当量是指（A）
A.每发一个脉冲信号，机床相应移动部件产生的位移量
B.每发一个脉冲信号，伺服电机转过角度
C.进给速度大小
D.每发一个脉冲信号，相应丝杠产生转角大小
15.在数控加工程序编制过程中，刀尖半径右补偿方向的规定（D）
A.沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧
B.沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧
C.沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧
D.沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧
三、名词解释（每题2分，共8分）
1.数控机床
数字控制机床是采用数控技术或装备了数控系统的机床，简称数控机床。
2.基点
一个零件的轮廓往往是由许多不同的几个元素所组成，所谓基点即是相邻几何元素的交点和切点。
3.步进电机
1.步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的机械角位移或直线位移的控制电机。
步进电机又称脉冲电动机或电脉冲马达。
其角位移量与电脉冲数成正比，其转速与电脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率就可以调节电动机的转速。
4.自动编程
自动编程采用计算机辅助的方法完成程序编制过程中的大部分工作。
四、简要回答下列问题（每题4分，共16分）
1.简述数控机床按控制方式进行分类，数控机床的分类及其主要特点。
（1·）开环控制系统
伺服系统中没有检测反馈装置，数控装置发出的指令信号的流程是单向的，其精度主要决定于驱动元件和步进电机。
其驱动电机只能采用步进电动机，该类电动机的主要特征是控制电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转过一个步距角。
（2）全闭环控制系统
其位移反馈采用直线位移检测元件，安装在机床床鞍部位上，即直接检测机床坐标的直线位移量，通过反馈可以消除从电动机到机床床鞍整个机床传动连中的传动误差，得到很高的机床静态定位精度。
（3）半闭环控制系统
其位置反馈采用转角检测元件，直接安装在伺服电动机或丝杠端部。
由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可以获得较稳定的控制特性
检测装置安装在电机或丝杠上的闭环系统，把工作台运动干扰排除在控制系统之外，没有把惯性大的工作台包括在闭环回路内，因此系统稳定性好，调试方便。
（4）混合控制数控机床
将上述控制方式的特点有选择的集中，可以组成混合控制的方案
2.简述数控车床的刀具补偿的作用及其实现方法。
（1）如果对数控车床不进行刀具补偿，将使程序编制非常困难
（2）数控车床的刀具补偿功能通过刀具指令实现
（3）包括刀具偏置功能和刀尖圆弧半径补偿功能
（4）考虑刀具偏置和半径补偿功能的刀具指令T后面一般为四位或6位
（5）刀具半径补偿功能通过G41/G42/G40和刀具指令配合实现
3.简述数控编程对刀点含义及其选择原则。
对刀点就是在数控机床上加工零件是，刀具相对工件运动的起点。
由于程序从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。
对刀点选择的原则是
（1）便于用数学处理和简化程序编制；
（2）在机床上找正容易，加工中便于检查；（3）引起的加工误差小
4.简要说明计算机数控装置的主要功能。
五、计算题（8分）
有
象限圆弧，起点A（4，0），终点B（0，4），要求用逐点比较法进行插补，请列表说明插补脉冲的分配过程。
对于第一象限圆弧AB，起点A（4，0），终点B（0，4），必须采用逆圆插补方法，其运算过程如表所示，插补轨迹如图所示。
表逐点比较法圆弧插补运算
步数
偏差判别
坐标进给
偏差计算
坐标计算
终点判别
起点
F0=0
x0=4,y0=0
Σ=4+4=8
1
F0=0
-X
F1=F0-2x0+1
=0-2*4+1=-7
x1=4-1=3
y1=0
Σ=8-1=7
2
F1<0
+Y
F2=F1+2y1+1
=-7+2*0+1=-6
x2=3
y2=y1+1=1
Σ=7-1=6
3
F2<0
+Y
F3=F2+2y2+1=-3
x3=3,y3=2
Σ=5
4
F3<0
+Y
F4=F3+2y3+1=2
x4=3,y4=3
Σ=4
5
F4>0
-X
F5=F4-2x4+1=-3
x5=2,y5=3
Σ=3
6
F5<0
+Y
F6=F5+2y5+1=4
x6=2,y6=4
Σ=2
7
F6>0
-X
F7=F6-2x6+1=1
x7=1,y7=4
Σ=1
8
F7<0
-X
F8=F7-2x7+1=0
x8=0,y8=4
Σ=0
六、数控编程题（8分）
内径粗加工复合循环编制图所示零件的加工程序：
要求循环起始点在A（6，5），每次切削深度为2.0mm（半径量），每次退刀量为1.0mm，X方向精加工余量为0.6mm，Z方向精加工余量为0.3mm，其中点划线部分为工件毛坯。
%
N1T0101;（换一号刀，确定其坐标系）
N2G00X80.0Z80.0;（到程序起点或换刀点位置）
N3M03S400;（主轴以400r/min正转）
N4X6.0Z5.0;（到循环起点位置）
G71U2.0R1.0P8Q16X-0.6Z0.3F100;（内径粗切循环加工）
N5G00X80.0Z80.0;（粗切后，到换刀点位置）
N6T0202;（换二号刀，确定其坐标系）
N7G00G42X6.0Z5.0;（二号刀加入刀尖园弧半径补偿）
N8G00X44.0;（精加工轮廓开始，到Φ44外圆处）
N9G01W-20.0F80.0;（精加工Φ44外圆）
N10U-10.0W-10.0;（精加工外圆锥）
N11W-10.0;（精加工Φ34外圆）
N12G03U-14.0W-7.0R7.0;（精加工R7圆弧）
N13G01W-10.0;（精加工Φ20外圆）
N14G02U-10.0W-5.0R5.0;（精加工R5圆弧）
N15G01Z-80.0;（精加工Φ10外圆）
N16U-4.0W-2.0;（精加工倒2×45°角，精加工轮廓结束）
N17G40X4.0;（退出已加工表面，取消刀尖园弧半径补偿）
N18G00Z80.0;（退出工件内孔）
N19X80.0;（回程序起点或换刀点位置）
N20M30;（主轴停、主程序结束并复位）
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