数控技术期末试题.docx
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数控技术期末试题
一、填空题(20×1分)
1.数控机床的基本组成包括输入输出设备、数控系统、检测反馈装置、伺服驱动系统及机床本体。
2.数控系统按功能水平进行分类有_____低_____、____中______和______高____三种形式。
3.主轴速度功能由字母___S_______加_数字_________表示,单位是r/min。
4.位置检测装置按检测信号的类型分为_____模拟信号_____和_数字信号_________。
5..数控机床中没有位置检测反馈装置的是_开环控制数控机床;有位置检测反馈装置的是_半闭环控制数控机床 和_闭环控制数控机床。
6.数控机床按控制运动的方式可分为点位、点位直线、
轮廓。
7.数控技术中常用的插补算法有直线插补法和圆弧插补插补法两类。
8.刀具补偿分为半径补偿、长度补偿。
9.程序编制可分为自动编制和手动编制。
10.G代码中,模态代码表示在程序中一经被应用,直到出现同组的任一G代码时才失效;代码表示只在本程序段中有效。
11.常用的位置检测装置有:
光栅位置检测装置、磁栅位置检测装置、霍尔检测装置等。
12.伺服系统的作用是数控装置和机床的联系环节,是数控系统的重要组成部分。
13.光栅是用于数控机床的精密检测装置,是一种非接触式测量,按其形状分为长光栅和圆光栅。
14.插补是指:
线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”。
15.数控车削中的指令G71格式为:
P-Q-U。
16.数控机床按伺服系统的控制方式可分为 开环控制数控系统 、 闭环控制数控系统 、 混合控制数控系统 。
17.较常见的CNC软件结构形式有 前后台型 软件结构和 中断型 软件结构。
18.当标尺光栅与指示光栅相对运动一个 ,莫尔条纹移动一个 。
19.数控机床主轴常用机、电结合的方法,即同时采用 和 变速两种方法。
20.脉冲当量是指 进给轴移动量 。
数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的 。
21.数控机床的日常维护与保养主要包括 数控系统的维护 、 机械部分的维护 、 液压、气压系统维护 等三个方面内容。
22.数控机床组成包括 CNC数控系统 和 机床主体 两大部分。
23.数控机床的类型按加工功能分为 金属切削类、金属成型类、特种加工类和其他等几种类型。
24.所谓数控编程,一般指包括零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并输入程序清单、程序校验 的全部工作。
25.数控铣床类型通常分为 立式 、 卧式 、 倾斜式 三种类型。
三、选择题(10×2分)
1.步进电机每接收一个电脉冲信号,相应转过的一个固定角度称为【 B 】。
A.齿距角 B.步距角 C.转角 D.夹角
2.在数控加工程序中,用各种【 B 】指令描述工艺过程中的各种操作和运动特性。
AF、S BG、M CT、P
3.G91状态下,程序段中的尺寸数字为【 C 】 。
a)半径值 b)绝对坐标值 c)增量坐标值
4.【 A 】使刀具以点控制方式,从刀具所在点快速移动到目标点,而移动速度与程序段中的进给速度无关。
a)G00 b)G01 c)G28
5.数控机床的控制核心是【 A 】。
a)数控系统 b)专用软件 c)CPU
6.FMS是指【 C 】。
a)直接数控系统; b)自动化工厂;
c)柔性制造系统; d)计算机集成制造系统。
7.加工中心与普通数控机床区别在于【 A 】。
a)有刀库和自动换刀装置; b)转速
c)机床的刚性好; d)进给速度高。
8.通常数控系统除了直线插补外,还有【B】。
A.正弦插补B圆弧插补C抛物线插补
9.开环控制系统用于【A】数控机床上。
A.经济型B.中、高档C.精密
10.G00指令与下列的【C】指令不是同一组的。
A.G01B.G02,G03C.G04
11.加工中心与数控铣床的主要区别是【C】。
A.数控系统复杂程度不同B.机床精度不同C.有无自动换刀系统
12.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是【A】。
A.A轴B.B轴C.Z轴
13.用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是【C】。
A.F代码B.S代码C.M代码
14.某直线控制数控机床加工的起始坐标为(0,0),接着分别是(0,5);
(5,5);(5,0);(0,0),则加工的零件形状是【B】。
A.边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形形
15.用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工,要求精加工余量为0.4,则粗加工偏移量为【C】。
A.12.4B.11.6C.6.4
16.机床坐标系原点也称为:
【C】
A.工件零点B.编程零点C.机械零点
17.孔加工时,【C】指令刀具返回到初始平面。
A、G90;B、G91;C、G98;D、G99
18.数控机床的柔性是指:
【A】
A.对产品更新适应性强B.生产率较高
C.加工精度高D.能批量生产
19.用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令是【B】。
A、G16;B、G17;C、G18;D、G19
20.圆弧插补指令G02XYR中,X、Y后的值表示圆弧的【B】。
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、圆心坐标;
21.数控铣床的指定刀具半径补偿值号是用:
【D】。
A.GB.TC.FD.D
22.“G04P1”其中P值之单位为:
【D】。
A、1分;B、1秒;C、0.1秒;D、0.001秒
23.G96S150表示切削点的线速度控制是【A】。
A、150m/min;B、150r/min;C、150mm/min;D、150mm/r
24.加工【B】零件,宜采用数控加工设备。
A、大批量;B、多品种中小批量;C、单件;D、以上皆宜
25.数控系统所规定的最小设定单位是【C】。
A、数控机床的运动精度;B、机床的加工精度;
C、脉冲当量;D、数控机床的传动精度
28.G02X20Y20R-10F100;所加工的一般是【C】。
A、整圆;B、夹角〈=180°的圆弧;
C、180°〈夹角〈360°的圆弧;D、以上皆可
29.以下提法中【C】是错误的。
A、G91是模态指令;B、G04X3.0表示暂停3s;
C、G32ZF中的F表示进给量;D、G41是刀具左补偿
30.子程序结束指令并返回到主程序是【D】。
A、M02;B、G98;C、M98;D、M99
31.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置,其作用是( C )
A、提高加工精度 B、提高机床精度
C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度,满足一些特殊工艺要求
32.用铣刀加工轮廓时,其铣刀半径应( c )
A、选择尽量小一些 B、大于轮廓最小曲率半径
C、小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径 D、小于轮廓最小曲率半径
33 CNC装置由硬件和软件组成,软件在(A )的支持下运行。
A、硬件B、存储器C、显示器D、程序
二、解释如下指令或字母含义(10×1分)
G50(车)(设定坐标系)G02(圆弧插补)G43(刀具长度补偿正方向)G17(XY平面指定)
G90(铣)(绝对值输入)G54(工件坐标系选择)G81(钻削循环)G41(刀具半径左补偿)
G01(直线插补) G43 G91(增量值输入) G40 (取消刀具半径补偿)
G80(取消固定循环) G95 (每转进给速度) G96(恒定圆周速度控制)
M06(换刀指令) M03(主轴正转) M00 (程序暂停指令) M05(停止指令)
M08 (切削液打开) M02 (程序结束) M30(程序结束并返回)T0305(表示选择03号刀具,按存储在内存中的05号补偿值进行长度补偿)
CNC(计算机数控系统)
四、问答题(4×5=20)
1.说明G00和G01的含义及其在格式上的区别?
答:
G00指快速点定位格式为X(U)Z(W)
G01指直线插补格式为X(U)Z(W)F
2.什么是脉冲当量?
脉冲当量:
单位脉冲下,进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。
3.简述数控加工的特点?
答:
高柔性化、加工精度高、生产率高、改善劳动条件、有利于生产管理现代化。
4.简述数控机床主要由哪五部分组成?
答:
数控机床主要由输入输出设备(控制介质)、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助控制装置和机床本体五部分组成。
5.在数控铣床孔加工中固定循环由哪6个顺序动作构成?
答:
固定循环由以下6个顺序动作组成:
1X、Y轴定位;②快速运动到R点(参考点);③孔加工;
④在孔底的动作;⑤退回到R点(参考点);⑥快速返回到初始点;
6.数控机床的主传动变速方式有哪几种?
各有何优缺点
1、齿轮传动
在扭矩输出方面没有其他的传动方式可以超过,因此一般要求极高扭矩输出的情况下使用。
可以通过齿轮组的切换得到不同的转速比,从而适应更广泛的加工需求。
缺点是噪音大,发热大,无法用于高转速的应用。
2、皮带传动
通常是减速传动,以期用较小的电机获得更好的低速性能,但无法实现转速比的切换。
高端镗铣类数控设备上已经很少看到这种传动方式了。
3、直联主轴
主轴电机和主轴之间使用联轴器直接联接,结构简单,避免了皮带方式皮带打滑和皮带振动等问题。
主要用于镗铣类的数控设备上。
4、电主轴
把主轴本身作为电机的转子。
这种结构平衡性能好,主轴精度高,负载惯量小。
对高转速和高精度有需求的应用的最好选择。
缺点就是成本稍高一些。
另外,无论是皮带传动、直联主轴还是电主轴,由于无法切换转速比,传动方式本身无法兼顾低速和高速性能。
因此在中、高端应用时,往往通过切换主轴伺服电机的线圈接法来实现性能的转换。
使用三角形接法在低速时实现更大的扭矩,使用星形接法在高速时实现更大的功率。
7.直流电动机的有哪些主要部件?
结构和作用如何?
8.CNC系统的组成
数控程序、输入/输出设备、CNC装置、PLC、主轴进给驱动装置等组成
五、原理题(8分)
1.欲加工第一象限直线AB,起点A(0,0),终点B(4,3)。
试用逐点比较插补法,写出插补节拍并绘出插补轨迹。
节拍
判别函数
进给方向
偏差与坐标计算
终点判别
起始
F0=0
1
F=0
+X
F1=F0-Y0=0-3=-3
2
F<0
+Y
F2=-3+4=1
3
F>0
+X
F3=1+4=5
4
F>0
+X
F4=5-3=2
5
F5=2+4=6
6
F6=6+4=10
7
F
2.已知:
第一象限直线OA,起点O在原点,终点A(3,4)。
要求:
用数字积分法(DDA)直线插补加工OA,其过程用表格说明,并画出插补加工轨迹。
累加
次数(Δt)
X积分器
Y积分器
终点计数器JE
JVx
(xe)
JRx
溢出
Δx
JVy
(ye)
JRy
溢出
Δy
0
0
0
0
0
0
0
0
五、编程题(8×2分)
1.已知几何要素如图所示,设刀具在P(0,30)点,要求刀具从A-B-C-D-A,然后快速回到P点,分别用绝对尺寸和增量尺寸完成编程练习。
2.车削加工编程
要求如下:
利用常用的编程指令编写其精加工程序
O1111
N0010G50X100.0Z100.0T0101;
N0020M03S600;
N0030G00X0Z3.0M08
N0040G42G01Z0F200;
N0050G03X40.0Z-20.0R20.0;
N0060G01Z-40.0;
N0070X50.0;
N0080X-70.0;
N0090X70.0W-25.0;
N0100Z-150.0;
N0110X80.0;
N0120G40G00X100.0Z100.0M09;
N0130M05;
N0140M30;
3.车削加工编程
a、精车如图所示工件,精车余量X轴为0.5mm,Z轴为0.2mm,不要求求切断。
b、用G50建立工件坐标系。
c、选择刀具:
外圆车刀T0101用于精车。
d、切削用量表;主轴转速600(r/min),进给速度200(mm/min)
4.已知零件(厚20mm)及钻孔数控加工程序,采用了循环加工指令;试将如下程序说明填写完整。
%O002
N001G90G54G00X0Y0;()
N002Z100;
N003S600M03;()
N004G99G81Y50.Z-23.R2.F50.;()
N005X-43.3Y-25.;()
N006X43.3Y-25.;
N007G80X0Y0M05;()
N008M02;