1、數(shù)控機(jī)床習(xí)題集第四版主編：趙敏、劉有余編者：王立濤、王海、裴九芳主審：許德章應(yīng)用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、測(cè)量與儀器控制、車輛工程班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 機(jī)械系機(jī)制教研室二00七年二月第一章 緒 論1.1 何謂數(shù)控機(jī)床？它是由哪幾局部組成？各局部作用是什么？1.2 NC與CNC的區(qū)別是什么？1.3數(shù)控機(jī)床有哪幾種分類方法？各有什么特點(diǎn)？1.4何謂點(diǎn)位控制、直線控制、輪廓控制？三者有何區(qū)別？1.5數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)控制方式分為哪三類？各用在什么場(chǎng)合？1.6 FANUC 公司和 SIEMENS 公司有哪些產(chǎn)品系列？各有哪些功能？1.7數(shù)控機(jī)床的開展趨勢(shì)主要有哪些？1.8如何提高數(shù)控機(jī)床的精度、速度和

2、可靠性？1.9什么是FMC、FMS、CIMS？他們各有什么特點(diǎn)？1.10什么是開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床？它們之間有什么區(qū)別？ 1.11數(shù)控機(jī)床按工藝用途有哪些類型？ 1.12 加工中心與一般數(shù)控機(jī)床相比有什么特點(diǎn)？ 1.13數(shù)控技術(shù)目前大致向哪幾個(gè)方向開展？ 1.14數(shù)控機(jī)床適合加工什么樣的零件？ 1.15 數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具和夾具有什么樣的要求？ 第二章 數(shù)控編程根底2.1 手工編程要經(jīng)過哪些步驟？2.2 準(zhǔn)備功能G與輔助功能M在數(shù)控編程中的作用如何？2.3 M00、M01、M02、M30的區(qū)別在哪里？2.4 編程中如何選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)？2.5 簡述數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系及編程特點(diǎn)。2.6 簡述加

3、工中心特點(diǎn)及固定循環(huán)功能的作用。2.7 加工中心機(jī)床的換刀程序如何編制？2.8 什么是右手直角坐標(biāo)系？ 2.9 機(jī)床坐標(biāo)系及坐標(biāo)方向是怎樣確定的？ 2.10 什么叫工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系？ 2.11 何為工件原點(diǎn)，工件原點(diǎn)如何選定？ 2.12 什么叫刀位點(diǎn)？什么是刀具半徑補(bǔ)償和刀具長度補(bǔ)償？它們有什么作用？ 2.13 數(shù)控編程的工藝處理內(nèi)容是什么？ 2.14 數(shù)控機(jī)床在配備刀具時(shí)應(yīng)注意哪些問題？ 2.15 試述數(shù)控加工時(shí)，工序劃分的原那么及編排原那么。 2.16 切削用量是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 2.17 數(shù)控程序有哪幾局部組成？試述字地址程序段的構(gòu)成與格式。 2.18 簡述數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟。

4、 2.19 試述 G92 的用法。 2.20 數(shù)控車床適合加工哪些特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件?為什么? 什么是刀位點(diǎn)、起刀點(diǎn)、對(duì)刀點(diǎn)、對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)、對(duì)刀參考點(diǎn)、換刀點(diǎn)?確定對(duì)刀點(diǎn)的原那么是什么?常用對(duì)刀方法有哪些? 設(shè)置工件坐標(biāo)系有哪些指令，如何使用？ 試述 G90 和 G91 有什么不同。 G 90 X20 Y30 與 G91 X20 Y30 有什么區(qū)別？ 2.25 試述 G00 ， G01 ， G02 ， G03 指令的功能和格式。 2.26 在數(shù)控機(jī)床中，刀具和運(yùn)動(dòng)指令的控制一般采用哪兩種方式？有何區(qū)別？2.27 準(zhǔn)備功能G代碼的模態(tài)和非模態(tài)有什么區(qū)別？2.28 何謂后置處理程序？簡述其主要內(nèi)容。2

5、.29 解釋以下各程序段的意義(1) N005 G01X120.(2) N010 G(3) N100 T06M06N105 G43H06(4) N080 G03X0.Y-12.5I-15.J0.N090 G02X-12.5Y0.I0.J12.2.30 說說刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)囊饬x。 2.31 用 G02，G03 編程時(shí)，什么時(shí)候用 R ，什么時(shí)候用R?為什么？ 2.32 整圓編程時(shí)，為什么不能用 R ？ 2.33 常用的輔助功能 M 有哪幾種？各自的功能如何？ 2.34 G 04 指令有什么作用？常在什么情況下使用？ 2.35 對(duì)于同一 G 代碼而言，不同數(shù)控系統(tǒng)所代表的含義完全一樣嗎？試舉例說

6、明。 2.36 何謂刀具長度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償？其執(zhí)行過程如何？2.37 B功能刀具半徑補(bǔ)償與C功能刀具半徑補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別在何處？第三章 數(shù)控加工編程3.1 完成如圖3.1所示工件的粗加工循環(huán)。 圖3.23.2 完成如圖3.2所示工件的粗加工循環(huán)。 3.3 編寫如圖3.3所示工件的加工程序。 圖3.33.4 圖3.4所示零件的毛坯為 72 150 ，試編寫其粗、精加工程序。圖3.43.5 完成圖3.5所示零件的加工。 圖3.51) 毛坯： 88 125 ， 45# 鋼。 2) 按零件圖制定加工工序。 3) 完成加工編程。 3.6試編寫圖3.6所示小軸的數(shù)控加工程序。材料為 45 鋼。 3.7 編制

7、簡單回轉(zhuǎn)零件 ( 圖3.7所示 ) 的車削加工程序，包括粗精車端面、外圓、倒角、倒圓。零件加工的單邊余量為 2mm ，其左端面 25mm 為夾緊用。 圖3.73.8 編制軸類零件 ( 圖3.8所示 ) 的車削加工程序。加工內(nèi)容包括粗精車端面、倒角、外圓、錐角、圓角、退刀槽和螺紋加工等。左端 25mm 夾緊用。毛坯為 85 300 的棒料，精加工余量為 。圖3.83.9 編制圖3.9、圖3.10、圖3.11、圖3.12、圖 3.13 所示工件的車削加工程序。 圖3.9圖3.10圖3.11圖3.12圖3.133.10 數(shù)控銑床加工的對(duì)象是什么？數(shù)控銑床加工的特點(diǎn)是什么？ 3.11為什么要進(jìn)行刀具補(bǔ)

8、償？ 3.12 什么是固定循環(huán)指令？ 圖3.143.13加工如圖3.14所示工件。加工程序啟動(dòng)時(shí)刀具在參考點(diǎn)位置 ( 參考點(diǎn)位置如下圖 ) ，選擇 30 立銑刀，并以零件的中心孔作為定位孔，加工時(shí)的走刀路線如圖，試編寫其精加工程序。 3.14試用刀具半徑補(bǔ)償?shù)戎噶罹帉憟D3.14所示工件的外輪廓精加工程序 ( 不考慮工件厚度，即刀具在 Z 軸方向的移動(dòng)不考慮，刀具采用 10 立銑刀 ) 。 圖3.143.15 試編寫如圖3.15、圖3.16、圖3.17所示工件的銑削加工程序。 圖3.15圖3.17圖3.186平面凸輪零件的數(shù)控銑削編程。圖所示是一個(gè)平面凸輪，由四段圓弧相切組成，試編寫加工程序并加

9、工。 3.17編寫工件的外輪廓的精加工程序，如圖3.19所示。刀具為25的立銑刀，進(jìn)給為70mm/min，主軸轉(zhuǎn)速800r/min。說明： 將程序零點(diǎn)設(shè)在如下圖位置； Z的零點(diǎn)設(shè)在工件上外表。圖3.19 3.18編寫軸的車削加工程序，如圖3.20所示。其中100圓柱不加工，換刀點(diǎn)設(shè)在如下圖位置。圖3.20第四章 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置4.1 CNC系統(tǒng)主要由哪幾局部組成？CNC裝置主要由哪幾局部組成？4.2 試述CNC裝置的工作過程。4.3 單微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置與多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置有何區(qū)別？多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置有哪些根本功能模塊？4.4 共享總線結(jié)構(gòu)的CNC裝置與共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的C

10、NC裝置各有何特點(diǎn)？4.5 試分析現(xiàn)代CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？4.6 CNC裝置中常用的CPU有哪幾類？其特點(diǎn)如何？4.7 簡述數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床控制中的作用。4.8 完成CNC根本任務(wù)應(yīng)有哪些功能?要實(shí)現(xiàn)這些功能其控制器結(jié)構(gòu)應(yīng)具備哪些必要的條件(或環(huán)境)?4.9數(shù)控系統(tǒng)要進(jìn)行哪些方面的數(shù)據(jù)處理，最終輸出哪些控制信號(hào)?4.10單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?請(qǐng)描述CNC控制的根本數(shù)學(xué)模型為何?4.12多微處理器數(shù)控系統(tǒng)的共享總線結(jié)構(gòu)和共事存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有何區(qū)別?4.13試用框圖表達(dá)CNC工作過程的信息處理情況。4.14何謂常規(guī)的和開放式的CNC?4.15數(shù)按系統(tǒng)各級(jí)中斷一般包括哪些主要

11、功能?4.16 CNC裝置中常用的存儲(chǔ)器有哪幾類？其特點(diǎn)如何？4.17 CNC裝置與機(jī)床電氣設(shè)備之間的接口按功能分為哪幾類？各傳送什么信息？4.18 CNC裝置的I/O接口電路中常用哪些抗干擾技術(shù)？4.19 CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)可分為哪兩類？各有何特點(diǎn)？4.20 中斷型結(jié)構(gòu)的軟件中，各中斷效勞程序的優(yōu)先級(jí)是如何安排的？4.21 CNC裝置常用的輸入輸出設(shè)備有哪些？4.22 CNC裝置常用的通信接口有哪些？各有什么特點(diǎn)？4.23 使用RS232C接口應(yīng)注意哪些問題？4.24 現(xiàn)代CNC裝置的診斷技術(shù)有哪些開展方向?4.25 CNC裝置的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？4.26 簡述我國使用較多的幾種典型CN

12、C裝置的功能和特點(diǎn)？第五章 數(shù)控插補(bǔ)控制原理5.1 何謂插補(bǔ)？在數(shù)控機(jī)床中，刀具能否嚴(yán)格地沿著零件輪廓運(yùn)動(dòng)？為什么？5.2 直線的起點(diǎn)坐標(biāo)在原點(diǎn)，終點(diǎn)，試用逐點(diǎn)比擬法對(duì)該直線進(jìn)行插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。5.3 順圓弧和終點(diǎn)，試用逐點(diǎn)比擬法對(duì)該圓弧進(jìn)行插補(bǔ)，并畫出插補(bǔ)軌跡。5.4 簡述數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法的原理和特點(diǎn)。5.5 機(jī)床數(shù)控的根本任務(wù)有哪兩類？5.6 零件加工程序的輸入數(shù)據(jù)處理主要包括哪些內(nèi)容？5.7 什么叫插補(bǔ)？目前應(yīng)用較多的插補(bǔ)算法有哪些？5.8 試述逐點(diǎn)比擬法插補(bǔ)的四個(gè)節(jié)拍，并推導(dǎo)第象限直線插補(bǔ)公式。5.9 設(shè)欲加工第一象限直線OE、起點(diǎn)坐標(biāo)為O0，0，終點(diǎn)坐標(biāo)為E11，8，脈沖當(dāng)量1，

13、試用逐點(diǎn)比擬法插補(bǔ)之并畫出插補(bǔ)軌跡。5.10 設(shè)欲加工第一象限逆圓AB，起點(diǎn)A7，0，終點(diǎn)E0，7，脈沖當(dāng)量1，試用逐點(diǎn)比擬法插補(bǔ)之并畫出插補(bǔ)軌跡。5.11 試述數(shù)字積分法的工作原理。5.12 試用數(shù)字積分法插補(bǔ)題8、題9中的直線和圓弧，設(shè)存放器位數(shù)m3。5.13 何謂“左移格式化？它有什么作用？5.14 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)與脈沖增量插補(bǔ)的區(qū)別在哪里？如何實(shí)現(xiàn)粗、精兩級(jí)插補(bǔ)？5.15 如何正確地選擇插補(bǔ)周期？5.16 如何用軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)給速度控制？5.17 加減速控制有何作用？有哪些實(shí)現(xiàn)方法？5.18 誤差補(bǔ)償?shù)母驹硎鞘裁?？第六?數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)6.1 試對(duì)開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)進(jìn)行綜合比擬，說明

14、它們的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。伺服系統(tǒng)由哪些局部組成，數(shù)控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的要求有哪些？簡述反響式步進(jìn)電機(jī)的工作原理，并說明開環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)如何進(jìn)行移動(dòng)部件的位移量、速度和方向控制的。6.4 實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制脈沖的環(huán)形分配器有哪些主要方法？6.5 簡述上下切換驅(qū)動(dòng)電源、恒流斬波型驅(qū)動(dòng)電源、調(diào)頻調(diào)壓型驅(qū)動(dòng)電源的工作原理，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？6.6 簡述幅值比擬進(jìn)給伺服系統(tǒng)、數(shù)字相位比擬進(jìn)給伺服系統(tǒng)、數(shù)字、脈沖比擬進(jìn)給伺服系統(tǒng)的根本工作原理？6.7 什么是步距角，反響式步進(jìn)電機(jī)的步距角與哪些因素有關(guān)，步距角與脈沖當(dāng)量之間的關(guān)系是什么？6.8 步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形脈沖分配器和功率放大器分別有哪些形式，各自有何特點(diǎn)？

15、6.9 如何實(shí)現(xiàn)齒隙補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償和熱變形補(bǔ)償？ 提高步進(jìn)伺服系統(tǒng)精度的措施有哪些？分別說明它們的工作原理。直流伺服電機(jī)有哪幾種？試說明它們的工作原理。直流伺服電機(jī)的調(diào)速方法有哪些？說明它們的實(shí)現(xiàn)原理，數(shù)控直流伺服系統(tǒng)主要采用哪種方法？直流進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的PWM和晶閘管調(diào)速原理分別是什么？請(qǐng)比擬它們的優(yōu)缺點(diǎn)。交流伺服電機(jī)有哪幾種？試說明永磁交流伺服電機(jī)工作原理。交流伺服電機(jī)的調(diào)速方法有哪些？說明它們的實(shí)現(xiàn)原理，數(shù)控交流伺服系統(tǒng)主要采用哪種方法？在交流伺服電機(jī)變頻調(diào)速中，為什么要將電源電壓和頻率同時(shí)調(diào)整？簡述SPWM調(diào)制原理，分析SPWM變頻器的功率放大電路和SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理。 試說明直線

16、電機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)和工作原理，直線電機(jī)有何特點(diǎn)？直線電機(jī)伺服系統(tǒng)由哪幾局部組成？分別各局部的功能。簡述數(shù)字-脈沖比擬伺服系統(tǒng)和全數(shù)字控制伺服系統(tǒng)的根本工作原理。 比擬分析數(shù)字-脈沖比擬、相位比擬、幅值比擬和全數(shù)字式伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)?6.22 請(qǐng)分析主軸直流伺服系統(tǒng)的調(diào)速原理。6.23 試說明主軸交流伺服系統(tǒng)的矢量控制調(diào)速根本思想并分析矢量變換控制原理。 主軸準(zhǔn)停的作用是什么？如何用編碼器準(zhǔn)停方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)？6.25 數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求是什么？6.26 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式有哪幾種？6.27 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式有哪幾種？6.28 簡述PWM功率放大器的組成及根本原理。6.29 簡述倍頻式PWM

17、調(diào)制器的工作原理，畫出有關(guān)的工作波形。6.30 常用的調(diào)節(jié)器有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？閉環(huán)控制的根本特征是什么？說明轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的根本工作原理。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的作用是什么？6.33 什么是小慣量直流電動(dòng)機(jī)？什么是大慣量直流電動(dòng)機(jī)？它們各有什么特點(diǎn)？6.34 TDC12中，使能信號(hào)的作用是什么？6.35 簡述無換向器電機(jī)的工作原理。6.36 主軸直流電動(dòng)機(jī)采用什么調(diào)速方式？6.37 主軸直流電動(dòng)機(jī)控制單元如何實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速與弱磁調(diào)速的自動(dòng)轉(zhuǎn)換？6.38 簡述SPWM調(diào)速的根本原理。6.39 簡述交流電動(dòng)機(jī)矢量變換控制的工作原理。6.40 什么是SPWM逆變器？SPWM波有何特點(diǎn)？6.

18、41 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)如何？為什么它的定尺繞組的輸出電勢(shì)位移X的函數(shù)？6.42 光棚的根本結(jié)構(gòu)如何？什么是摩爾條紋的放大作用？6.43 光電編碼器的結(jié)構(gòu)如何？怎么對(duì)它辨向？6.44 說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理。說明什么是步距角？6.45 常用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)有哪些？其含義是什么？6.46 簡述混合式步進(jìn)的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它與反響式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大區(qū)別是什么？第七章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)7.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成及特點(diǎn)。7.2數(shù)控車床床身導(dǎo)軌的布局有幾種形式?各有什么特點(diǎn)?7.3數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)有哪幾種傳動(dòng)方式?各有何特點(diǎn)?7.4在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服傳動(dòng)中，為什么經(jīng)常采用同步齒形帶?7.5主軸軸承的配置形式主要有幾種?各適用于什么場(chǎng)合?7.6主軸的準(zhǔn)停裝置設(shè)置的目的?7.7數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的