機床數(shù)控技術(shù)復(fù)習(xí)與考試試題

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機床數(shù)控技術(shù)期末考試試題

一、填空題（每小題2分，共20分）

1.1軟件插補和硬件插補的原理相同,其作用都是根據(jù)給定

的信息進行計算，在計算的過程中不斷向各坐標軸發(fā)出相

互協(xié)調(diào)的進給脈沖,使數(shù)控機床按指定的軌跡運動。

1.2數(shù)據(jù)采樣插補的特點是插補運算分兩步進行。第一步進

行粗插補,第二步進行精插補。

1.3交流主軸伺服電機，采用變頻調(diào)速的方法時，基頻以下

調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速:基頻以上調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。

1,4依據(jù)模擬電路“調(diào)制”理論，產(chǎn)生SPWM波形的方法

是，以控制正弦波為調(diào)制波,對等腰三角形波為載波的信

號進行調(diào)制。

1.5刀具補償包括刀具長度補償和刀具坐徑補償。

1.6前加減速控制是對合成速度即編程指令速度F進行控

制；后加減速控制是對各運動軸分別進行加減速控制。

1.7逐點比較法是以折線逼近直線或圓弧曲線，它與給定的

直線或圓弧之間的最大誤差不超過一個脈沖當(dāng)量。

1.8編程人員以工件圖樣上的某一點為原點建立的坐標系,

稱為編程坐標系，編程坐標系的原點稱為編程零點。

1.9伺服系統(tǒng)被看作一個獨立部分,與數(shù)控系統(tǒng)和機床本體

并列為數(shù)控機床的三大組成部分。

1.10機床數(shù)控系統(tǒng)中常使用的位置檢測裝置，按運動方式

可分為直線型和回轉(zhuǎn)型兩類。

二、選擇題（每小題2分，共20分）

2.1一般而言，數(shù)據(jù)采樣的插補周期T必須在插補運算時

間。A：大于；B：小于；C：等于

2.2數(shù)據(jù)采樣插補又稱為數(shù)字增量插補，適用于數(shù)控機床Q

驅(qū)動的閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)。

A：步進電機；B：直流伺服電機；C：交流或直流伺服電

機

2.3雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為

乙=99、Z2=100,絲杠導(dǎo)程若間隙為0.004mm,

則相應(yīng)的螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過顯個齒即可消除間隙，達到預(yù)緊的目

的。A：3；B：4；C：5；D：6

2.4機床數(shù)控系統(tǒng)中的PLC經(jīng)常被用作組控制。A：邏輯

順序；B：智能；C：進給伺服；

2.5目前數(shù)控機床高速主軸電機使用最多的是

A：步進電機；B直流伺服電機：C交流伺服電機：D：直

線電機

2.6步進電機區(qū)通電方式?jīng)]有帶負載的能力，不能實際應(yīng)

用。A：三相單三拍；B：三相六拍；C：三項雙三拍

2.7數(shù)控機床在加工零件時，刀具相對于工件運動的史稱

為對刀點。A：起點；B：基點；C：原點

28伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)。不僅能控制執(zhí)行件的

而且能控制幾個執(zhí)行件按一定運動規(guī)律合成的軌跡。

A:速度；B：速度、位置；C：速度、方向、位置

2.9旋轉(zhuǎn)變壓器是利用電磁感應(yīng)原理的結(jié)式角位移檢測傳

感器。A：模擬式；B；數(shù)字式；C：脈沖式

2.10在》系統(tǒng)中，進給速度的計算方法是采用數(shù)據(jù)采樣方

法進行插補加工，進給速度的計算是根據(jù)編程速度F值，

將被加工零件輪廓曲線分割為采樣周期的輪廓步長。A：閉

環(huán)；B：半閉環(huán)；C：開環(huán)；D：閉環(huán)和半閉環(huán)

三、簡答題（每小題5分，共20分）3.1a什么是進給伺服

系統(tǒng)的調(diào)速范圍？

答：調(diào)速范圍是指最高進給速度與最低進給速度之比。

3.2a數(shù)控機床的工作流程包括哪些內(nèi)容？

答：工作流程包括：①數(shù)據(jù)加工程序的編制；②輸入；③

譯碼；④刀具補償；⑤插補；⑥位置控制和機床加工。

3.3a后置處理程序的作用是什么？答：后置處理的目的是

生成數(shù)據(jù)加工程序。由于各種機床使用的控制系統(tǒng)不同，

所用的數(shù)據(jù)加工程序的指令代碼及格式也有所不同。為解

決這個問題，自動編程軟件通常設(shè)置一個后置處理程序，

在后置處理前，編程人員應(yīng)根據(jù)具體數(shù)控機床指令代碼及

程序的格式，事先編輯好這個文件，這樣才能輸出符合數(shù)

控加工格式要求的數(shù)控加工程序。

3.4a數(shù)控加工工藝處理有哪些內(nèi)容？

答：1）選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。2）對被

加工零件的圖樣進行工藝分析，明確加工內(nèi)容和技術(shù)要

求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案、劃分和安排加工工

序。3）設(shè)計數(shù)控加工工序。如工步的劃分，零件的定位,

夾具與刀具的選擇，切削用量的確定等。4）選擇對刀點、

換刀點的位置，確定加工路線，考慮刀具的補償。5）分

配數(shù)控加工中的容差。6）數(shù)控加工工藝技術(shù)零件的定型

與歸檔。

四、論述題（每小題10分，共40分）

4ja簡述數(shù)控車床程序編制的特點答：在一個程序段中，

根據(jù)被加工零件的圖樣標注尺寸，從編程方便出發(fā)，可以

采用絕對值編程、增量值編程或二者混合編程。

（1）由于車削零件的圖紙尺寸和測量尺寸在X方向上都時

直徑值，所有在用絕對值編程時，X通常以直徑值表示。用

增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值編程。同時附

上方向符號，正向可省略。

（3）車削加工的毛坯常用棒料或鍛料，加工余量較大，所

以數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)功能，可進行多次

重復(fù)循環(huán)切削。（4）為了提高刀具耐用度并提高加工光潔

度，車刀刀尖常磨成半徑不大的圓弧。

在編程時必須對刀具半徑進行補償。對具有刀具半徑自動

補償?shù)臄?shù)控系統(tǒng)，可直接按輪廓尺寸編程。而對于不具備

半徑自動補償?shù)墓δ艿木幊?，需要人工求出假想刀尖或?/p>

具中心的運動軌跡，這種計算有時是相當(dāng)繁瑣的。

4.2a簡述數(shù)控系統(tǒng)的工作過程

答：在CNC機床中，加工過程的人工操作均被數(shù)控系

統(tǒng)所代替，CNC裝置在硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，執(zhí)行輸

入的加工程序。具體的工作過程如下：

（1）輸入首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝參

數(shù)數(shù)字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡，用按規(guī)定的

代碼和格式編成加工程序，然后將這些具有零件特征、控

制參數(shù)和刀具補償數(shù)據(jù)的程序輸入CNC裝置中。

（2）譯碼經(jīng)過校驗和轉(zhuǎn)換后的代碼，含有零件的輪廓

信息（線型、起點和終點坐標等）、加工速度（F代碼）和

其它的一些輔助信息（M.S.T代碼等），全部存放在CNC

裝置的內(nèi)部存儲器中，CNC裝置按一個程序段為單位，根

據(jù)一定的語言規(guī)則將其解釋成計算機能夠識別的數(shù)據(jù)形

式，這一過程稱為譯碼。

(3)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理包括刀具補償、進給方向判斷、

進給速度計算和機床輔助功能處理等。處理后的數(shù)據(jù)以最

直接、最方便的形式送入到工作寄存器，供插補運算使用。

(4)插補運算插補運算是根據(jù)數(shù)控語言G代碼提供的

軌跡類型(直線、順圓或逆圓)及所在的象限等選擇合適

的插補運算公式，通過相應(yīng)的插補計算程序，在所提供的

已知起點和終點的軌跡上進行“數(shù)據(jù)點的密化”。

(5)位置控制位置控制是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，

它可由軟件來實現(xiàn)，也可由硬件來完成。在閉環(huán)系統(tǒng)中，

通過位置檢測裝置檢測位移量，同時發(fā)出反饋信號，將實

際反饋的位置與經(jīng)計算機插補計算得出的理論位置進行比

較，其差值經(jīng)放大后去控制執(zhí)行部件，使其朝著消除偏差

的方向運動。

(6)I/O處理I/O處理主要是實現(xiàn)對機床的位置伺服控

制和M.S.T等輔助功能的強電控制。

⑺顯示CNC系統(tǒng)的顯示裝置有顯示器、報警器等，主要功

能是為操作者提供方便，顯示的內(nèi)容通常有：零件程序、

刀具位置、機床狀態(tài)、報警等多種參數(shù)。（8）診斷數(shù)控系

統(tǒng)中的診斷程序都具有聯(lián)機和脫機診斷的功能。

4.3a如圖所示板類零件，其厚度為10mm,需進行外輪廓的

銃削精加工，精加工余量為0.2mm。選擇的立銃刀直徑為

020。試列表寫出該零件輪廓的精加工程序，并加以注釋。

圖4.1表4.1加工程序

程序注釋

00001程序代號

N01GOOG90絕對值輸入，快速進給到X120

X120Y60Z50Y60Z50

N02X100Y40快速進給到X100Y40切削液

M13S500開，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/inin

N03Z-11快速向下進給到Z-11

N04G01G41X70直線插補到X70Y10,刀具半

Y10H012F100徑左補償H012=10mm,進給速度

100mm/s

N05Y-10直線插補到X70Y-10

N06G02X40順圓插補到X40Y-40,半徑為

Y-40R3030mm

N07G01X-70直線插補到X-70Y-40

N08Y40直線插補到X-70Y40

N09X40直線插補到X40Y40

N10G03X70Y10逆圓插補到X70Y10,半徑為

R3030mm

NilG01X85直線插補到X85Y10

N12GOOG40快速進給到X100Y40,取消刀

X100Y40具半徑補償

N13X120Y60快速進給到X120Y60Z50

Z50

N14M30程序結(jié)束，系統(tǒng)復(fù)位

4.4設(shè)在第一象限插補直線段QA,起點為坐標原點

0(0,0),終點為A(6,4)o試用逐點比較法進行插補，要

求：①列表填寫插補計算過程；②畫出插補軌跡圖。

圖插補軌跡

解：刀具沿X、V軸應(yīng)走的總步數(shù)為詠如昨6+4",插補運算

過程見下表，插補軌跡如下圖。（1分）

圖插補軌跡（4分）

表：逐點比較插補運算過程（5分）

偏差判別進給新偏差計算終點判別

方向

Fo=O+XFI=Fo-Ye=O-4=SN=10-1=9

-4

Fi=-4<0+YF2=F1+Xe=-4+EN=9-1=8

6=2

F2=2>0+XF3=F2-Ye=2-4=￡N=8-1=7

-2

F3=-2<0+YF4=F3+Xe=-2+EN=7-1=6

6=4

F4=4>0+XF5=F4-Ye=4-4=EN=6-1=5

0

F5=O+XF6=F5-Ye=0-4=EN=5-1=4

-4

F6=-4<0+YF7=F8+Xe=-4+EN=4-1=3

6=2

F7=2+XF8=F7-Ye=2-4=甲=3-1二2

-2

=

Fg-2<0+YF9=F8+Xe=-2+述=2-1=1

6=4

F9=4>0+XF10=F9-Ye=4-4EN=1-1=0

=0

機床數(shù)控技術(shù)期末考試試題

一、填空題（每小題2分，共20分）

1.1b所謂插補，就是數(shù)據(jù)密化的過程。在實際加工過程中,

常采用小段直線或圓弧來逼近零件的輪廓曲線。

1.2bDDA直線插補的物理意義是使動點沿速度矢量的方

向前進，這種方法同樣適用于DDA圓弧插補。

1.3b他激式直流主軸伺服電機調(diào)速時，額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)速

稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，通過調(diào)整電樞電壓實現(xiàn):額定轉(zhuǎn)速以上

調(diào)速稱為恒功率調(diào)速，通過調(diào)整勵磁電通實現(xiàn)。

1.4bSPWM波形的特點是，其各個脈沖的面積與控制正弦

波下面相應(yīng)的面積成比例，等距、等幅而不等寬，中間寬

兩邊邕。1.5b刀具補償?shù)淖饔檬前蚜慵喞壽E轉(zhuǎn)換成刀

具中心軌跡。

1.6b采用步進電機的開環(huán)伺服系統(tǒng)，對于數(shù)控裝置發(fā)來的

一個進給脈沖經(jīng)驅(qū)動線路放大后驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)過一個步

距角,經(jīng)過機械傳動系統(tǒng)帶動工作臺移動一個脈沖當(dāng)量的

位移。

1.7逐點比較法是以折線逼近直線或圓弧曲線，它與給定的

直線或圓弧之間的最大誤差不超過一個脈沖當(dāng)量。

1.8b準備功能指令分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。模態(tài)代碼

表示該代碼一經(jīng)在一個程序段中應(yīng)用，直到出現(xiàn)同組的另

一個G代碼時才失效。1.9b數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)通常

包括兩種：進給伺服系統(tǒng)和主軸伺服系統(tǒng)。

1.10b直線式感應(yīng)同步器由作相對平行移動的定尺和幽

（動尺）組成。

二、選擇題（每小題2分，共20分）

2.1b插補周期與位置反饋采樣周期Q。A：相同；B：不相

同；C：可以相同，也可以不相同

2.2b在圓弧插補時，一般用切線、內(nèi)接弧線和內(nèi)外均差弦

線逼近圓弧，其中￡具有較大的輪廓誤差而不宜采用。

A：切線；B：、內(nèi)接弧線；C：內(nèi)外均差弦線

2.3雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為

乙=99、Z2=100,絲杠導(dǎo)程t=10mm,若間隙為0.004mm,

則相應(yīng)的螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過8個齒即可消除間隙，達到預(yù)緊的目

的。A：3；B：4；C：5；D：6

2.4機床數(shù)控系統(tǒng)中的PLC經(jīng)常被用作?控制。A：邏輯

順序；B：智能；C：進給伺服；

2.5b脈沖增量插補法適用于以區(qū)為驅(qū)動裝置的開環(huán)伺服

系統(tǒng)。

A：步進電機；B直流伺服電機：C交流伺服電機：D：直

線電機

2.6步進電機互通電方式?jīng)]有帶負載的能力，不能實際應(yīng)

用。A：三相單三拍；B：三相六拍；C：三項雙三拍

2.7b一個零件的輪廓曲線一般是由許多不同的幾何元素

組成的，把各幾何元素間的連接點稱為里。

A：起點；B：基點；C；原點

2.8b閉環(huán)位置控制系統(tǒng)又稱為位置伺服系統(tǒng)，是基于正原

理工作的。

A：正反饋控制；B；負反饋控制；C：邏輯順序控制

2.9b檢測裝置的功能是對d進行檢測與信號變換，與指

令信號進行比較，達到反饋控制的目的。

A：輸入變量；B；隨機變量；C：被控變量

2.10b進給速度的計數(shù)方法因系統(tǒng)不同有很大差別。在C

系統(tǒng)中，坐標軸運動速度是通過控制向步進電機輸出脈沖

頻率來實現(xiàn)的。該頻率的計數(shù)方法是根據(jù)編程速度的F值

來確定的。

A：閉環(huán)B：半閉環(huán)C：開環(huán)D：閉環(huán)和半閉環(huán)

三、簡答題（每小題5分，共20分）

3.1b固定循環(huán)指令有什么作用？答：數(shù)控加工中，一般一

個動作就要編制一條加工程序，但在許多情況下，常需要

重復(fù)一組固定的動作。例如，鉆孔時，往往需要快速接近

工件、慢速鉆孔、鉆完后快速退回三個固定的動作。又如,

車螺紋時，需要切入、車螺紋、刀具徑向（或斜向）推出、

再快速返回四個動作。對這些典型的、固定的幾個動作，

如能用一個固定循環(huán)指令去執(zhí)行，則程序段數(shù)就會大為減

少，而對于多次重復(fù)的固定循環(huán)指令（如車螺紋）再程序

段中加入“循環(huán)次數(shù)”指令和每次循環(huán)時刀具的推進量，則

程序段數(shù)更為減少。這種固定循環(huán)程序既可使程序編制簡

短，方便又能提高編程質(zhì)量。

3.2b數(shù)控機床編制程序的一般步驟是什么？

答：分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值分析、編寫

零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校驗和試切削。

3.3b何謂插補？常用的插補算法有幾種？答：插補就是在

已知曲線的種類、起點、終點和進給速度的條件下，在曲

線的起點、終點之間進行“數(shù)據(jù)點的密化”，即數(shù)控裝置在

輪廓的起點和終點之間計算出若干個中間點的坐標值。目

前，常用的插補算法有脈沖增量插補和數(shù)據(jù)采樣插補。

3.4b進給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)

要求有哪些?

答：進給伺服系統(tǒng)的作用：進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)

主要的子系統(tǒng)。它忠實地執(zhí)行由CNC裝置發(fā)來的運動命令,

精確控制執(zhí)行部件的運動方向，進給速度與位移量。

進給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好的

穩(wěn)定性（在調(diào)速范圍內(nèi)）；位移精度高；穩(wěn)定性好；動態(tài)

響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運動。

四、論述題（每小題10分，共40分）

4.1b試述CNC系統(tǒng)兩種典型的軟件結(jié)構(gòu)

答：目前CNC系統(tǒng)的軟件一般采用兩種典型的結(jié)構(gòu)：一是

前后臺型結(jié)構(gòu)；二是中斷型結(jié)構(gòu)；

⑴前后臺型軟件結(jié)構(gòu)前后臺型軟件結(jié)構(gòu)將CNC系統(tǒng)整個

控制軟件分為前臺程序和后臺程序。前臺程序是一個實時

中斷服務(wù)程序，實現(xiàn)插補、位置控制及機床開關(guān)邏輯控制

等實時功能；后臺程序又稱背景程序，是一個循環(huán)運行程

序，實現(xiàn)數(shù)控加工程序的輸入和預(yù)處理（即譯碼、刀補計

算和速度計算等數(shù)據(jù)處理）以及管理的各項任務(wù)。前臺程

序和后臺程序相互配合完成整個控制任務(wù)。工作過程大致

是，系統(tǒng)啟動后，經(jīng)過系統(tǒng)初始化，進入背景程序循環(huán)中。

在背景程序的循環(huán)過程中，實時中斷程序不斷插入完成各

項實時控制任務(wù)。

⑵多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)沒有前后臺

之分，除了初始化程序外，把控制程序安排成不同級別的

中斷服務(wù)程序，整個軟件是一個大的多重中斷系統(tǒng)。系統(tǒng)

的管理功能主要通過各級中斷服務(wù)程序之間的通信來實

現(xiàn)。

4.2b簡述數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點

答：數(shù)控機床作為一種高速、高效和高精度的自動化加工

設(shè)備，由于其控制系統(tǒng)功能強大，使機床的性能得到大大

提高。部分機械結(jié)構(gòu)日趨簡化，新的結(jié)構(gòu)、功能部件不斷

涌現(xiàn)，使得其機械結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的機床相比，有了明顯的改

進和變化，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動化程度高

數(shù)控機床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動完成對進給速度、

主軸轉(zhuǎn)速、刀具運動軌跡以及其他機床輔助功能(如自動換

刀、自動冷卻等)的控制。(2)高的靜、動剛度及良好的抗

振性能（3）采用高效、高精度無間隙傳動裝置數(shù)控機床進

行的是高速、高精度加工，在簡化機械結(jié)構(gòu)的同時，對于

機械傳動裝置和元件也提出了更高的要求（4）具有適應(yīng)無

人化、柔性化加工的功能部件“工藝復(fù)合化”和“功能集成

化”是無人化、柔性化加工的基本要求，也是數(shù)控機床最顯

著的特點和當(dāng)前的發(fā)展方向?！肮δ芗苫笔钱?dāng)前數(shù)控機

床的另一重要發(fā)展方向。

4.3b如圖所示零件，厚度為10mm,所選立銃刀直徑為

020mm。試列表寫出該零件輪廓的精加工程序，并加以注

釋。

圖4.1

表4.1加工程序

注釋

序

01000程序代號

N010G90G54GOOG54加工坐標系，快速進給

X-50Y-50到X-50Y-50

N020S800M03主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/inin

N030G43GOOH12刀具長度補償H12=20

N040G01Z-20Z軸工進至Z=-20

F300

N010G42G01X-30切削液開，直線插補至X-30

YOF300H22M08Y0,刀具半徑右補償

H22=10mm

N020X100直線插補至X=100Y=0

N030G02X300圓弧插補至X=300Y=0

R100

N040G01X400直線插補至X=400Y=0

N050Y300直線插補至X=400Y=300

N060G03XOR200逆圓插補至X=0Y=300

N070G01Y-30直線插補至X=0Y=-30

N080G40G01X-50直線插補至X=-50丫=-50取

Y-50消刀具半徑右補償

N090M09切削液關(guān)

N080G49GOOZ300Z軸快移至Z=300mm

N090G28Z300Z軸返回參考點

N100G28XOY0X、Y軸返回參考點

N110M30主程序結(jié)束

N8M30

4.4設(shè)在第一象限插補直線段QA,起點為坐標原點

0(0,0),終點為A(6,4)o試用逐點比較法進行插補，要

求：①列表填寫插補計算過程；②畫出插補軌跡圖。

圖插補軌跡

解：刀具沿X、V軸應(yīng)走的總步數(shù)為詠如昨6+4",插補運算

過程見下表，插補軌跡如下圖。(1分)

0X

圖插補軌跡（4分）

表：逐點比較插補運算過程（5分）

偏差判別進給新偏差計算終點判別

方向

Fo=O+XF1=Fo-Ye=O-4=EN=10-1=9

-4

Fj=-4<0+YF2=F1+Xe=-4+EN=9-1=8

6=2

F2=2>0+XF3=F2-Ye=2-4=￡N=8-1=7

-2

F3=-2<0+YF4=F3+Xe=-2+EN=7-1=6

6=4

F4=4>0+XF5=F4-Ye=4-4=EN=6-1=5

0

F5=O+XF6=F5-Ye=0-4=EN=5-1=4

-4

酬=4一k3

F6=-4<0+YF7=F8+Xe=-4+

6=2

F7=2+XF8=F7-Ye=2-4=述=3-1=2

-2

F8=-2<0+YF9=Fg+Xe=?2+EN=2-1=1

6=4

F9=4>0+XF10=F9-Ye=4-4EN=1-1=0

=0

數(shù)控技術(shù)期末試題（附答案）

一、填空題（30X1分）

1.伺服系統(tǒng)由和組成。

2.數(shù)控機床按控制運動的方式可分為、、。

3.數(shù)控技術(shù)中常用的插補算法有和插補法兩類。

4.刀具補償分為補償，補償。

5.程序編制可分為手工編程和。

6.數(shù)控設(shè)備主要由、、和受控設(shè)備組成。

7.G代碼中，—代碼表示在程序中一經(jīng)被應(yīng)用，直到出現(xiàn)同組的任一G代碼時

才失效；代碼表示只在本程序段中有效。

8.典型的數(shù)控系統(tǒng)有：日本的、德國的、西班牙的FAGOR。

9.常用的位置檢測裝置有：、、等。

10.伺服系統(tǒng)的作用是.

11.影響電火化成形加工精度的主要因素：—、—、—等。

12.光柵是用于數(shù)控機床的精密檢測裝置，是一種非接觸式測量，按其形狀分為_

和?

13.電火化線切割加工時，常用的工作液主要有：、.

14.插補是指：o

15.數(shù)控車削中的指令G71格式為：。

二、解釋如下指令或字母含義（15X1分）

1、G50（車）2、CNC3、G024、ATC

5、G436、G177、G90（銃）8、G54

9、G8110、G4111、M0312、M05

13、M0614、M3015、T0305

三、簡答題（10X2分）

1.簡述數(shù)控線切割的加工原理？它與電火化成形加工有哪些不同？

2.簡述電火化成形加工時減小電極損耗的吸附效應(yīng)？

四、原理題（15分）

欲加工第一象限直線AB,起點A（0,0）,終點B（4,3）o試用逐點比較插補法，寫

出插補節(jié)拍并繪出插補軌跡。

五、編程題（10X2分）

1、己知某零件的程序如下，零件厚度10mm,用R5的立銃刀精銃外輪廓。試回答：（1）

用實線劃出零件輪廓，并標明各交點、切點坐標；（2）用虛線劃出刀具中心軌跡；（3）用

箭頭和文字標明刀具運行方向；（4）用箭頭和文字標明刀具偏移方向、距離。

%0001

N001G90G00G54X-20.Y0Z100.;

N002S1000M03;

N003G43Z-10.H01;

N004G01G41X0Y0D02F300.：

N005G01X0Y15.;

N006G02X10.Y25.R10.：

N007G01X58.775;

N008G02X58.775Y-25.R-40.;

N009G01X10.;

N010G02X0Y-15.10J10.;

N011G01X0Y0;

N012G01G40X-20.Y0;

N013G00Z100.M05;

N014M30;

%

2、已知零件（厚20mm）及鉆孔數(shù)控加工程序，采用了循環(huán)加工指令；試將如下程序說

明填寫完整。

%0002

N001G90G54G00X0Y0;()

N002Z1OO.;

N003S600M03;()

N004G99G81Y50.Z-23.R2.F50.;()

N005X-43.3Y-25.;()

N006X43.3Y-25.;

N007G80X0Y0M05;()

N008M02

%

參考答案

一、填空題(30X1分)

1、伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動裝置

2、點位控制數(shù)控機床點位直線控制數(shù)控機床輪廓控

制數(shù)控機床

3、脈沖增量插補法數(shù)據(jù)采樣插補法

4、半徑補償、長度補償

5、手工編程和自動編程

6、輸入輸出裝置計算機數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)受控

設(shè)備

7、模態(tài)代碼非模態(tài)代碼

8、FANUC>SINUMERIK

9、編碼器、光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器、磁柵

10、把來自數(shù)控裝置的插補脈沖信號轉(zhuǎn)換為機床移動部

件的移動。

11、機床精度、電極精度、電極損耗、放電間隙、工裝

夾具精度等。

12、圓光柵、長光柵

13、乳化液去離子水

14、是在被加工軌跡上的已知點之間進行數(shù)值密化工

作。

15、G71PQUWDFSTo

二、解釋如木相C最季綠曾義（15義1分）

1、工件坐標系設(shè)置或最高限速

2、計算機數(shù)控

3、順時針方向圓弧插補

4、自動換刀裝置

5、刀具長度正補償

6、指定xy平面

7、絕對尺寸

8、坐標原點偏置

9、鉆孔固定循環(huán)

10、刀具半徑左補償

11、主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)

12、主軸停止

13、換刀

14、程序結(jié)束并返回

15、3號刀具5號刀補

三、簡答題（10X2分）

1、答題要點：數(shù)控線切割機床是利用金屬線或各種鍍

層金屬線作為負電極，工件作為正電極，在其間加上脈沖

電壓，同時澆注工作液，不斷地產(chǎn)生火花放電，使工件不

斷地被電蝕，滿足工件的加工要求。它與電火化成形加工

的不同有：采用連續(xù)運動的絲電極；由工作臺實現(xiàn)XY進

給；始終采用正極性接法。

2、答題要點：在電火化成形加工中，采用的工作液是

煤油，它含有碳氫化合物，在放電過程中將分解為一種帶

負電荷的碳膠粒，在電場的作用下吸附在正極表面，形成

碳黑層，如采用負極性接法時，可以保護和補償電極，這

就是吸附效應(yīng)。

四、原理題（15分）

答題要點：（圖略）

節(jié)判別進給偏差與坐終點

拍函數(shù)方向標計算判別

起Fo=OX（）二4n=Xe

始Y0=3+Ye=

7

Fo=OF-3n=7-l

1+X1=

=6

F產(chǎn)-F=ln=6-l

2+Y2

3<0=5

F=lFa=-2n=5-l

32+X

>0=4

^3=-F=2n=4-l

4+Y4

2=3

F=2Fs=-1n=3-l

54+X

>0=2

Fs=-F=3n=2-l

6+Y6

1<0=1

F=3F=On=l-l

76+X7

>0=0

五、編程題（2義10分）

2、

建立工件坐標系，絕對編程，快速移動刀XO,YOo

主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速600r/mmo

在X0Y50處鉆孔循環(huán)，鉆到Z-23,返回R=2平面,

F50o

在X-43.3Y-25處循環(huán)鉆孔。

取消鉆孔循環(huán)，主軸停轉(zhuǎn)。

數(shù)控技術(shù)試卷

一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）

在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求

的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選

均無分。

1.脈沖編碼器輸出的信號類型是【】

A.脈沖串B.電壓C.電流D.相位

2.步進電機每接收一個電脈沖信號，相應(yīng)轉(zhuǎn)過的一個固定

角度稱為【】

A.齒距角B.步距角C.轉(zhuǎn)角D.夾角

3.加工工件同一輪廓時采用不同直徑的刀具，或同一把刀

具因磨損后使直徑發(fā)生變化的情

況下，為了不改變已經(jīng)編制好的程序，這時可以調(diào)用數(shù)

控系統(tǒng)的【】

A.刀具長度補償功能B.刀具半徑補償功能

C.刀具位置補償功能D.刀尖圓弧半徑補償功能

4.插補圓弧時，逼近給定的圓弧曲線采用【】

A微小圓弧B.微小曲線C.微小角度D.微小直

線

5.步進電機輸入的脈沖頻率越高，輸出的電磁轉(zhuǎn)矩

[1

A.越小B.越大C.相等D.無關(guān)

6.多微處理器的結(jié)構(gòu)特點是【】

A.多任務(wù)集中控制、分時處理B.多任務(wù)并行處理

C.單任務(wù)分時處理D.結(jié)構(gòu)簡單

7.數(shù)控系統(tǒng)的管理軟件不包括【】

A輸入B.I/O處理C.顯示D.插補

8水磁式直流伺服電機常用的調(diào)述裝置是1】

A.晶體管脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng)B,正弦波脈沖寬度調(diào)速

系統(tǒng)

C.交流變頻凋速系統(tǒng)D.步進電機凋速系統(tǒng)

二、填空題（本大題共15空，每空2分，共30分）

請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

9.數(shù)控系統(tǒng)按功能水平進行分類.有、

和三種形式。

10.主軸速度功能由字母加表示，

單位是r/min。

11.數(shù)控系統(tǒng)的控制軸數(shù)指的是O

12.CNC裝置按照微處理器的個數(shù)可以分為和

__________兩種結(jié)構(gòu)。

13.位置檢測裝置按檢測信號的類型分為和

14.在CNC數(shù)控系統(tǒng)中，插補工作一般由完成。

15.刀具半徑補償時，當(dāng)?shù)毒咧行能壽E始終位于編程軌跡

的左邊時，稱為左半徑刀具補償，

用表示。當(dāng)?shù)毒咧行能壽E始終位于編程軌

跡的右邊時，稱為右半徑刀具

補償，用表示。撤消刀具半徑補償時用

__________表不。

16,永磁式直流伺服電機的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成

___________關(guān)系。

三、簡答題（本大題共8小題，每小題5分，共40分）

17.數(shù)控機床中輔助裝置的作用是什么？

18.什么是脈沖當(dāng)量？

19.什么是位置檢測裝置的分辨率？

20.光電脈沖編碼器怎樣實現(xiàn)方向辨別？

21.CNC裝置為什么要對進給速度進行加減速控制？

21.什么是正弦波脈沖寬度凋制？

23.圓弧插補時的逼近誤差與進給速度、插補周期和工件

曲率半徑的關(guān)系是什么？

24.PMC的I/O接口為什么要進行光電隔離？

四、分析題（本大題共14分）

25.一加工直線位于平而直角坐標系第一象限.起點在坐標

原點（0,0）.終點坐標為E（5,4）插補立a=1,試用逐點比

較插補法對直線講行直插補運算，并畫出插補軌跡圈。

偏差判別進給方向偏差計算終點判別

直坡插補軌跡圖

珞啟用的維告:2332

2QO9年4月有再燹W自聿考兇字函注后統(tǒng)一命儂專區(qū)

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14.系快錢件15.041O4NOMJ

16正比

三一曲,135（本士S5弗8小通.苫小g5■分.公40分）

I7.用來又寸IUT工程丹?Q>O勺療關(guān)R恬與邊彳亍處通,

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23.xQHi氏三與Wi#卜同??J和進/誣庾2球支應(yīng)IE1七.和工，中型J014年平逕欣辰上匕，

之》-R,J上千切佑03用過1/C4恚口港人封IVMCF內(nèi)郊;些皿4族內(nèi)。

六、分航43（本:*:磔"IA分1

25.立.白“打T?字卜出行力5+4=9主

<38、致控技術(shù)回國安率及、千分令R孕?頁《丹2頁）

I.i?S.2題評分:示聯(lián)見考卷煙首°

2.3磔和委=巧■答案迎本相溝溝沔分.回寫于完全原據(jù)俯配的何減r-3分.未回答或甘

錨K褥分u

多.&儂每一痛字卜■"再步錯版I分.但雁步點6分,領(lǐng)補軌越每畫錨一聲吟】分.但后主

減3分.未回答或全錨不拘分5

（332、敝瘧技工0比儂答桀4I于外經(jīng)由?率3支，火2市）

機床數(shù)控技術(shù)試題

一、填空題：（本題共10小題，每小題2分，滿分20分）

1.切削速度是刀刃與工件接觸點主運動

的O

2.數(shù)控機床上，為提高工件的加工精度，應(yīng)盡量選擇工

件的作為對刀點。.3.在

數(shù)控加工中，面銃刀的刀位點

是o4.組合夾具

可縮短夾具周期和工作量，提高

生產(chǎn)率。5.數(shù)控車床上加工螺紋時，需要引入長度61,

一般81取2?5mm螺紋精度較高時

取值。6.將反饋元件安裝在伺服

電機軸上或滾珠絲杠上間接計算移動執(zhí)行件位移進行反饋

的伺服系統(tǒng)，稱為環(huán)伺服系統(tǒng)7.數(shù)控銃

床加工銃削余量可用改變銃刀直徑設(shè)置值的方法來控制，

精銃時，銃刀直徑設(shè)置值應(yīng)于銃刀實

際直徑值8.CNC和NC的主要區(qū)別在

于________________________________________________

__________________________o9.數(shù)控編程中一般采

用編

程格式。10.數(shù)控機床采用的標準坐標系是

坐標系。二、選擇題：（本題共20小題，每小題2分，滿

分40分。每小題給出的四個選項中，只有一個符合題目要

求，請將所選項前的字母填入括號內(nèi)）1.數(shù)控加工中心與

普通數(shù)控銃床、鏈床的主要區(qū)別是（）。（A）一般具有

三個數(shù)控軸（B）設(shè)置有刀庫，在加工過程中由程序自動選

用和更換（C）能完成鉆、較、攻絲、銃、鏈等加工功能（D）

主要用于箱體類零件的加工2.進行銃床水平調(diào)整時，工

作臺應(yīng)處于行程的（）位置。（A）坐標值最

大（B）坐標值最?。–）中

間（D）任一極限3.新數(shù)控銃床驗收工作

應(yīng)按（）進行。（A）使用單位要求（B）

機床說明書要求（C）國家標準（D）制造單位規(guī)定4.采用

面銃刀加工平面，工件的平面度精度主要取決于

（）o（A）切削速度（B）工件材料的

切削性能（C）面銃刀各刀片的安裝精度（D）銃刀軸

線與進給方向直線的垂直度5.選擇加工表面的設(shè)計基準作

為定位基準稱為（）。（A）基準統(tǒng)一原則（B）互為

基準原則（C）基準重和原則（D）自為基準原則6.數(shù)控系

統(tǒng)常用的兩種插補功能是（）。（A）直線插補和圓弧

插補（B）直線插補和拋物線插補、（C）圓弧插補和拋物

線插補（D）螺旋線插補和拋物線插補7.G65指令的含義

是（）。（A）精鏈循環(huán)指令（B）調(diào)用宏指令（C）指定工

件坐標系指令（D）調(diào)用子程序指令8.從子程序返回到主

程序調(diào)用處的指令是（）。

M98（B）

M99（C）G98（

D）G999.數(shù)控機床進給系統(tǒng)不能采用（）

電機驅(qū)動。（A）直流伺服（B）交流伺

服（C）步進（D）籠式三相交流10.光

柵尺是（）。（A）一種能準確的直接測量位移的元件

（B）一種數(shù)控系統(tǒng)的功能模塊（C）一種能夠間接檢測直

線位移或角位移的伺服系統(tǒng)反饋元件（D）一種能夠間接檢

測直線位移的伺服系統(tǒng)反饋元件11.某一圓柱零件，要在

V型塊上定位銃削加工其圓柱表面上一個鍵槽，由于槽底

尺寸的標注方法不同，其工序基準可能用不同，那么當(dāng)（）

時，定位誤差最小。（A）工序基準為圓柱體下母線（B）

工序基準為圓柱體中心線（C）工序基準為圓柱體上母線

（D）工序基準為圓柱體任意母線12.當(dāng)正向面對立式數(shù)控

銃床用右手法則判斷機床坐標軸方向時，如果機床的工作

臺向左移動，在機床坐標系下則表示向（）方向移動。（A）

—X軸（B）+X軸（C）+Y軸（D）—Z軸13.零

件的機械加工精度主要包括（）（A）機床精度、幾何

形狀精度、相對位置精度（B）尺寸精度、幾何形狀精

度、裝夾精度（C）尺寸精度、定位精度、相對位置精度（D）

尺寸精度、幾何形狀精度、相對位置精度14.導(dǎo)軌在垂直

平面內(nèi)的（），通常用方框水平儀進行檢

驗。（A）平行度（B）垂直度（C）直線

度（D）平面度15.下列敘述中，除（）外，均

適用于在數(shù)控銃床上進行加工.（A）輪廓形狀特別復(fù)雜

或難于控制尺寸的零件（B）大批量生產(chǎn)的簡單零件

（C）精度要求高的零

件（D）小批量多品

種的零件16.脈沖分配器是（）（A）產(chǎn)生脈沖

信號的功能元件（B）進行插補運算的功能元件（C）控制

脈沖按規(guī)定的通電方式分配脈沖的功能元件（D）功放電路

17.脈沖當(dāng)量是數(shù)控機床數(shù)控軸的位移量最小設(shè)定單位，

在下列脈沖當(dāng)量中如果選用（），則數(shù)控機床的加工精

度最高.（A）0.001mm/脈沖

（B）0.1mm/脈沖（C）0.005mm/脈沖

（D）0.001mm/脈沖18用FANUC數(shù)控系統(tǒng)編程，對一個厚度

為10mm,Z軸零點在下表面的零件鉆孔，其中的一段程序

表述如下：G90G83X10.0Y20.0Z4.0R1

3.0Q3.0F100.0；它的含義是（）.（A）啄鉆、

鉆孔位置在（10,20）點上、鉆頭尖鉆到Z=4.0的高度上,

安全間隙面在Z=13.0的高度上、每次啄鉆深度為3mm、進

給速度為100mm/niin（B）啄鉆、鉆孔位置在（10,20）點上、

鉆削深度為4mm、安全間隙面在Z=13.0的高度上、每次

啄鉆深度為3mm、進給速度為100mm/min（C）啄鉆、鉆孔位

置在（10,20）點上、鉆削深度為4mm、刀具半徑為13mm、

每次啄鉆深度為3mm,進給速度為100mm/min（D）啄鉆、鉆

孔位置在（10,20）點上、鉆頭尖鉆到Z=4.0的高度上，

工件表面在Z=13.0的高度上、刀具半徑為3mm、進給速

度為100mm/minl9.閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)及半閉環(huán)

控制系統(tǒng)（）（A）穩(wěn)定性好（B）精度高（C）

故障率低（D）價格低20.滾珠絲杠副消除軸向間隙的

目的主要是（）（A）提高反向傳動精

度（B）增大驅(qū)動力矩（C）減少摩擦力

矩（D）提高使用壽命三、判斷題：

（本題共10小題，每題I分，滿分10分。請將判斷的結(jié)

果填入題前的括號中，正確的打“，”，錯誤的打"義”）

（）1、選擇數(shù)控車床用的可轉(zhuǎn)位車刀時，鋼和不

銹鋼屬于同一工件材料組。（）2、G00快速點定位指

令控制刀具沿直線快速移動到目標位

置。（）3、由于數(shù)控機

床的先進性，因此任何零件均適合在數(shù)控機床上加

工。（）4、三坐標測量機是由電子、光柵與激

光干涉等組成的。（）5、工藝基準面不是保證工

件精度的先決條件。（）6、對刀具壽命影響最大

的是刀具材料，其次是切削用量。（）7、立式加

工中心與臥式加工中心相比，加工范圍較

寬。（）8、.在

常用螺旋傳動中，傳動效率最高的螺紋是梯形螺紋（）

9、G68指令只能在平面中旋轉(zhuǎn)坐標系。（）10、在

使用對刀點確定加工原點時，就需要進行“對刀”、既是

使“刀位點”與“對刀點”重合。四.簡答題:

（以下四題，每題10分，共20分）1.試用簡圖說明

數(shù)控機床開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別，并說明各

自的應(yīng)用場合.2.數(shù)控加工為什么要'進