青岛科技大学数控与特种加工习.docx

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青岛科技大学数控与特种加工习

第一章绪论

一、填空题

1.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（开环控制）、（闭环控制）和半闭环控制等。

2.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则）判定，X、Y、Z各

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。

3.数控机床大体由（输入装置）（数控装置）（伺服系统）和（机床本体）组成。

4.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为（Z）轴，远离工件的刀具运动方向

为（Z轴正方向）。

5.X坐标轴一般是（水平），与工件安装面（平行），且垂直Z坐

标轴。

6.圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫（顺圆），反之称为（逆圆）。

7.非模态代码只在（指令出现的程序段）有效；模态代码在（后续程序中）一直有效。

8.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是（计算机数控机床柔性制造系统），

XMS的含义是（柔性制造系统计算机集成制造系统）CIMS的含义是（计算机集成制造系

统）。

9.加工中心是一种备有（刀库）和（自动换刀功能）的多工序的数控机床。

10.数控技术是（数字化信号）对机器的运行进行控制的一种自动控制技术

11.点位控制的特点是：

点与点运动轨迹要求不严格，移动过程不加工，各坐标轴不相关。

12.轮廓控制的特点是：

一边计算，一边根据计算结果给各坐标轴分配脉冲，从而控制各坐标轴联动。

二、判断题

1）数控技术是一种自动控制技术。

（对）

2）需要频繁改型的工件不适合在数控机床上加工。

（错）

3）属于点位控制系统的数控机床，不但控制起点和终点的准确位置，而且控制每一程序段

的起点和终点间的位移过程。

（错）

4）机床零点与机床参考点在数控机床上是同一个点。

（错）

5）不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为工件相

对于刀具运动。

（X）

6）机床参考点在机床上是一个浮动的点。

（X）

7）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。

（对）

8）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。

（对）

9）最常见的2轴半坐标控制的数控铳床，实际上就是一台三轴联动的数控铳床。

（对）

10）数控机床按控制系统的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。

（对）

11）直线控制的特点只允许在机床的各个自然坐标轴上移动，在运动过程中进行加工。

（V）

12）点位控制的特点是，可以以任意途径达到要计算的点，因为在定位过程中不进行加

工。

（V）

13）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。

（X）

14）数控机床适用于单品种，大批量的生产。

（X）

15）

16）

17）

18）

19）

20）

21）

22）

23）

24）

25）

1、

对于点位控制，进给运动从某一位置到另一个给定位置的进程进行加工。

数控机床的柔性表现在它的自动化程度很高。

（X）

数控机床是一种程序控制机床。

（V

能进行轮廓控制的数控机床，一般也能进行点位控制和直线控制。

（加工平面任意直线应采用点位控制数控机床。

（X）

加工沿着与坐标轴成45o的斜线可采用点位直线控制数控机床。

（直线控制系统和点位控制系统相同，都是保证点到点之间的路径是直线。

属于点位控制系统的数控机床，不但控制起点和终点的准确位置，

序段的起点和终点间的位移过程。

（X）

由于数控机床的先进性，因此任何零件均适合在数控机床上加工。

（数控机床适用于大批量生产。

（X）

能进行轮廓控制的数控机床，一般也能进行点位控制和直线控制。

（选择题

按数控系统的控制方式分类，数控机床分为：

开环控制数控机床、（

V）

（对

而且控制每一程

c）、闭环控

制数控机床。

（A）点位控制数控机床

（C）半闭环控制数控机床

3、数控机床加工零件时是由

A、数控系统；B、操作者；

（B）点位直线控制数控机床

（D）轮廓控制数控机床A来控制的。

C、伺服系统

数控机床与普通机床的主机最大不同是数控机床的主机采用

A、数控装置；B、滚动导轨；C、滚珠丝杠

4、目前机床导轨中应用最普遍的导轨型式是C。

A、静压导轨；B、滚动导轨；C、滑动导轨

5、从工作性能上看液压传动的优点有B

A、比机械传动准确；B、速度、功率、转矩可无级调节；

7、数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为

C、传动效率高

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

8、数控机床能成为当前制造业最重要的加工设备是因为

A、自动化程度高；B、人对加工过程的影响减少到最低；

9、数控铳床由四个基本部分组成

A、数控程序；B、数控介质；

数控机床的数控装置包括（

控制介质和光电阅读机

信息处理和输入输出装置

c、

c、柔性大，适应性强

C、数控装置、伺服机构、机床。

数控键盘

10、

（A）

（C）

D）。

（B）伺服电机和驱动系统

（D）位移、速度检测装置和反馈系统

11、

（A）

（C）

12、

数控加工中，下列划分工序的方法中错误的是（D）。

按所用刀具划分工序（B）以加工部位划分工序

按粗、精加工划分工序（D）按不同的机床划分工序

闭环系统比开环系统及半闭环系统

（A）稳定性好，（B）故障率低，

13、（B）使用专用机床比较合适。

A、复杂型面加工；B、大批量加工；

14、采用数控机床加工的零件应该是

___D。

（C）精度低，（D）精度高。

C、齿轮齿形加工

B。

A、单一零件；B、中小批量、形状复杂、型号多变；C、大批量

15、在开环的CNC系统中（A）。

A、不需要反馈环节B、可要也可不要位置反馈环节

C、需要位置反馈环节D、不仅需要位置反馈环节还需要速度反馈环节

16、闭环控制数控机床（D）。

（A）是伺服电动机与传动丝杠之间采用齿轮减速连接的数控机床

（B）采用直流伺服电动机并在旋转轴上装有角位移检测装置

（C）采用步进电动机并有检测位置的反馈装置

（D）采用交、直流电动机并有检测位移的反馈装置

五、问答题

1.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450的斜线进行加工。

2.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。

3.数控机床加工和普通机床加工相比有何特点？

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：

八、、•

（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。

4.数控机床的坐标系是怎样规定的？

1.右手直角坐标系;2.永远假定工作精致,刀具相对静止的工件而运动3.运动的正方向:

标准规定,机床某一部件运动的正方向,是增大工件和工具之间距离的方向.4.机床旋转坐标

运动的正方向:

围绕XYZ各轴的回转运动分别用ABC表示,其正方向按右手螺旋法则确定.

5.数控机床伺服系统的控制方式有哪些？

各有何特点？

开环控制数控机床:

特点,系统只按照数控装置的指令脉冲进行工作,对执行结果,即移动

部件的实际位移,不进行监测和反馈.闭环控制数控机床:

加工精度高,移动速度快,但整个系统复杂,调试和维修都较困难,成本高,一般用于精度要求较高的数控机床.半闭环控制数控机床:

他不是直接测得工作台的位移量,而是通过推算间接测量执行部件的实际位移或位置反馈到数控装置中进行位置比较,用比较的差值来进行控制,半闭环系统精度比闭环系统差,但系统稳定性好,成本较低,调试和维修方便,因而应用较广泛.

6.说说数控机床加工中的点位控制和轮廓控制的相同和不同点在什么地方？

点与点运动轨迹要求不严格，移动过程不加工各坐标轴不相关,轮廓；一边计算，一边根据计算结果给各坐标轴分配脉冲，从而控制各坐标轴联动

第二章数控加工编程基础

一、填空题

1.从零件图开始，到获得数控机床所需控制（介质）的全过程称为程序编制，程序编制的方法有（手工编程）和（自动编程）。

2.自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以（自动编程语言）为基础的语言式自动编程和以（计算机绘图）为基础的图形交互式自动编程。

3.机床参考点通常设置在（车床正向最大极限位置处）。

4.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具（半径）和（长度）补偿功能。

5.X坐标轴一般是（水平方向），与工件安装面（平行），且垂直Z坐标轴。

6.确定数控机床坐标系时首先要确定（z轴），它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。

7.在加工过程中，（定位基准）基准的主要作用是保证加工表面之间的相互位置精度。

8.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。

9.数控机床中的标准坐标系采用（右手笛卡尔坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

10.国际上通用的数控代码是（ISO代码）和（EIA代码）。

11.走刀路线是指加工过程中，（刀具）相对于工件的运动轨迹和方向。

12.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）。

13.编程时可将重复出现的程序编程（子程序），使用时可以由（主程序）多次重复调用。

14.使用返回参考点指令G28时，应（取消刀具补偿），否则机床无法返回参考点。

15.在返回动作中，用G98指定刀具返回（初始平面）；用G99指定刀具返回（安全平面）。

16.在指定固定循环之前，必须用辅助功能（M03）使主轴（旋转）。

17.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为（Z）轴，远离工件的刀具运动方向为（z轴正方向），

18.切削用量三要素是指主轴转速（切削速度）、（进给量）、（背吃刀量）。

对于不同的加工方法，需要不同的（切削用量），并应编入程序单内。

19.自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式，该系统软件称为（编译）程序。

20.数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差，是为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度。

21.数控机床中的标准坐标系采用（笛卡儿直角坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

22.在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向）退出。

23.对刀点可以设在（基准）上，也可以设在夹具或机床上与零件定位基准有一定位置联系的某一位置上。

24.编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要进行（刀具半径补偿）。

25.由机床的档块和行程开关决定的坐标位置称为（机床参考点）。

26.数控机床坐标系的确定：

X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向，通常平行于主轴的轴线为z坐标，而x坐标方向是水平的，并且平行于工件装卡面，而Y向坐标是按照（右手直角坐标系）来确定的。

27.加工的圆弧半径较小时，刀具半径应选（小一点）。

28.基准可分为（设计基准）和工艺基准两大类。

29.切削用量三要素是指主轴转速,（进给量）,（背吃刀量）。

对于不同的加工方法，需要不同的（切削用量），并应编入程序单内。

30.在数控编程时，使用（刀具补偿）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。

31.加工中心是一种带（刀库）和（自动换刀机构）的数控机床。

32.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（数量）成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的（频率）。

33.常见的程序段格式有（字地址程序段格式）和（固定顺序程序段格式）两类。

34.闭环伺服系统主要特征是机床（移动）部件上装有直线位移检测装置，将测量的位移值反馈到（数控装置）中。

35.

二、判断题

1）数控机床以G代码作为数控语言。

（X）

2）G40是数控编程中的刀具左补偿指令。

（X）

3）判断刀具左右偏移指令时，必须对着刀具前进方向判断。

（X）

4）同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。

（X）

5）在数控程序中绝对坐标与增量坐标可单独使用，也可在不同程度段上交叉设置使用。

（对）

6）G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。

（对）

7）G04X3.0表示暂停3ms°（错）

8）回归机械原点之操作，只有手动操作方式。

（错）

9）程序中若不须刀具长度补正时，宜将参数补正值归零。

（对）

10）G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

（对）

11）数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。

（错）

12）G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。

（错）

13）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。

（错）

14）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。

（错）

15）通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。

（对）

16）数控机床的常用控制介质就是穿孔纸带。

（错）

17）程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。

（对）

18）数控机床在输入程序时，不论何种系统座标值不论是整数和小数都不必加入小数点。

（错）

19）Y坐标的圆心坐标符号一般用K表示。

（错）

20）不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为工件

相对于刀具运动。

（错）

21）数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程。

（错）

22）不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程时都认为刀具

相对于工件运动。

（对）数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。

（对）数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。

（对）刀具补偿寄存器内只允许存入正值。

（错）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

（错）机床参考点在机床上是一个浮动的点。

（错）外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。

（对）外圆粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。

（错）刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。

（对）编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。

（错）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。

（对）数控加工程序是由若干程序段组成，而且一般常采用可变程序进行编程。

（对）只需根据零件图样进行编程，而不必考虑是刀具运动还是工件运动。

（对）刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。

23）

24）

25）

26）

27）

28）

29）

30）

31）

32）

33）

34）

35）

36）

37）

38）

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40）

41）

42）

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46）

47）

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49）

50）

51）

52）

53）

54）

55）

56）

57）

58）

（对）

能进行轮廓控制的数控机床，一般也能进行点位控制和直线控制。

（对）机床的原点就是机械零点，编制程序时必须考虑机床的原点。

（错）机械零点是机床调试和加工时十分重要的基准点，由操作者设置。

（对）粗加工时，限制进给量提高的主要因素是切削力；精加工时，限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

（错）

粗加工时，限制进给量提高的主要因素是切削力；精加工时，限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

（错）

正确选择工件定位基准，应尽可能选用工序基准、设计基准作为定位基准。

（对）若普通机床上的一把刀只能加工一个尺寸的孔，而在数控机床这把刀可加工尺寸不同的无数个孔。

（对）

当数控机床失去对机床参考点的记忆时，必须进行返回参考点的操作。

（对）在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用先加工孔，后加工平面的加工顺序。

（错）

所谓节点计算就是指计算逼近直线或圆弧段与非圆曲线的交点或切点计算。

（对）一个程序中每个程序段的长短不一样称为可变程序段。

（对）移动指令和平面选择指令无关。

（错）在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。

（对）工件源程序是数控语言编写的程序。

（对）编排数控机床加工工序时，为了提高加工精度，采用一次装夹多工序集中。

（对）于XY平面执行圆弧切削的指令，可写成G17G02X_Y_R_主。

（对）

下列指令内容为正确G18G02X0.4Y50.0M08；。

（错）程序指令G90G28Z5.0;代表Z轴移动5mm。

（错）程序中G04X1.5;代表暂停1.5秒。

（对）

指令M02为程序结束，同时使程序还原（Resev）f°（错）于ZX平面执行圆弧切削的指令可写成G18G03Z_X_K_I__;乂（对）

制作NC程序时，G90与G91不宜在同一单节内。

（对）于YZ平面执行圆弧切削的指令，可写成G19G03Y_Z_J_K__;乂（对）

59）程序G90G00X50.0Y70.0；是增量值指令。

（错）

60）程序G01X40.0Y20.0100.0.,刀具进给到（40,20）点，X、Y两轴均以每分钟

100mm的进给率进给。

（错）

61）制作程序时G17及G18不可使用在同一单节。

（对）

62）指令M03为主轴反转（CCW）,M04为主轴正转（CW）。

（错）

63）指令G43、G44、G49为刀具半径左、右补正与消除。

（错）

64）工作坐标系的设定分别为G54〜G59。

（对）

65）执行G00的轴向速率是依据刈直。

（错）

66）G01的进给速率，除刈直指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。

（对）

67）编写圆弧切削程序时,应考虑圆弧所在的平面。

（对）

68）部份的准备机能如G17，在开机时可自动设定。

（对）

69）程序中采用刀具长度补正的好处是不必逐一输入补正直。

（错）

70）刀具半径补正与选择平面有关。

（对）

71）圆弧路径若只有起点、终点、圆弧半径直时，无法决定正确的刀具路径。

（对）

72）刀具长度补正与平面选择无关。

（对）

73）NC程序之M01指令必须配合操作面板开关（ON/O控制。

（对）

74）NC程序之G码仅在它指定的程序段才有效的称为有续效代码。

（错）

75）在执行内圆弧切削时，其半径（R）值不得小于刀具半径。

（对）

76）在执行G00指令时，刀具路径不一定为一直线。

（对）

77）G01指令中，进给率（X是沿刀具路径方向。

（对）

78）使用刀具半径补正G41、G42指令，不考虑内侧角隅。

（错）

79）程序G01X_Y_X00.其中X100为主轴每回转床台进给100m。

（错）

80）程序G01X_Y_100.为执行直线切削。

（对）

81）执行程序G92X200.0Y200.0.G91G00X200.0Y200.0.为快速定位至绝对坐标X200.0Y200.0。

（错）

82）程序G92X200.0Y100.0Z50.0.其位移量为X200.0Y100.0Z50.0。

（错）

83）N001为程序序号，若为节省记忆容量，则可省略。

（对）

84）程序中执行单位转换指令，应先取消所有补正。

（对）

85）G00G01G91X-100.0100.此单节在CNC铣床实际执行G91G00X-100.0100.。

（错）

86）G04X2000.0.此单节执行暂停2秒钟。

（错）

87）执行／G00G91G28Z0.之前，先将选择性单节跳跃开关打开（ON），将不执行此单节。

（对）

88）G02X_Y_R_X_此单节执行后，必小于180度之圆弧。

（错）

89）圆弧切削G91G18G02X30.0Y10.0R10.0100.此单节的格式是正确。

（错）

90）G17G03I-30.0100•执行此单节将产生一全圆。

（V）

91）G54之坐标原点与机械原点无关。

（X）

92）刀具长度补正指令为G41。

（X）

93）切削外圆弧，刀具必须在圆弧外部，且须判断圆弧是顺时针或逆时针方向。

（V）

94）利用I、J表示圆弧的圆心位置，须使用增量值。

（V）

95）圆弧铳削时，已知起点及圆心位置，即可编写程序。

（X）

96）在XZ平面上的圆弧切削程序中，圆心位置用I，K表示。

（V）

97）若使用R值指令法铳削圆弧时，当圆心角小于或等于180时，R值为正。

（V）

98）ZX平面之圆弧铳削须使用G18°（V）

99）G17G021100.0J100.0100.之刀具路径为®100的圆。

（X）

100）G17G03I100.0J100.0100淇中I及J表示起点到圆心X轴、Y轴的分向量。

（V）

101）数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。

（对）

102）程序段：

G00X100Y50和程序段：

G28X100Y50中的X、Y值都表示为目标点的坐标值。

（错）

103）G00的运动速度不能用程序改变，但可用倍率开关改变。

（对）

104）G54~G59与G92之间的区别是：

用G92时，后面一定要跟坐标地址字；而用

G54~G59时，则不需要后跟坐标地址字，且可单独作一行书写。

（对）

105）确定走刀路线时应寻找最短加工路线，减少空走刀时间，提高效率。

（对）

106）G00的运动速度不能用程序改变，但可用倍率开关改变。

（对）

107）沿刀具进给方向看，工件位于刀具左侧，则执行刀尖半径左补偿G41。

（错）

108）对于没有刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨