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1、（数控加工）数控习题集一填空题（18分，每空1分）1 数控技术是指 的技术。数控机床是 的机床。2CNC系统控制软件的典型结构形式有 和 。3数控机床用PLC有 和 两种类型。4机床I /O接口的要求主要是 和 。5他励直流电机的调速方法有 、 和 。6三相步进电机转子齿数为100，以双三拍通电方式，步距角为 度，三相六拍方式步距角为度。7步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速 。8感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为 和 。9. 目前在数控机床上使用最广泛的交流伺服电机为 和 。二选择题（20分，每小题2分，）1按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分，可分为点位控制数控机床和
2、（ ）。A. 开环控制数控机床 B. 轮廓控制数控机床C. 闭环控制数控机床 D. 半闭环控制数控机床2CNC系统是指（ ）系统。A. 自适应控制 B. 直接数字控制C. 计算机数字控制 D. 前馈控制3数控系统常用的两种插补功能是( ) A. 直线插补和螺旋线插补 B. 螺旋线插补和抛物线插补 C. 直线插补和圆弧插补 D. 圆弧插补和螺旋线插补4通常零件加工程序存放在( ) A. EPROM中 B. RAM中 C. ROM中 D. 带有后备电池的RAM中5现代中、高档CNC系统中的计算机硬件结构多采用( ) A. 单CPU、模块化结构 B. 单CPU、大板结构 C. 多CPU、大板结构 D
3、. 多CPU、模块化结构6可用于开环伺服控制的电动机是( )A. 异步交流伺服电动机 B. 永磁宽调速直流电动机C. 无刷直流电动机 D. 功率步进电动机7NC加工程序是NC机床自动加工零件的（ ）。A. 输入介质 B. 存储载体C. 加工指令 D. 系统指令8开环步进系统中，通过控制进给脉冲的（ ）来控制步进电机转子的角位移。A. 数量 B. 频率 C. 大小 D. 方向9工件坐标原点也称作（ ）。A. 换刀点 B. 对刀点 C. 机床零点 D. 编程零点10在软件插补方法中,数据采样插补方法要求控制系统是( )A. 开环系统 B. 闭环系统 C. 开环和闭环系统 D. 开环的点位控制系统三
4、简答题（25分，每题5分）1CNC系统由哪几部分组成？并简述CNC系统的基本功能。2试比较开环、闭环、半闭环控制系统的优缺点。3. 简述数控机床程序编制的内容和步骤。4简述数控加工过程中，对刀点和换刀点选择的基本原则。5简述全数字伺服系统的特点。四编程题 编制图示板型零件外轮廓的数控加工程序单。刀具半径(D01)：8mm，主轴转速：400r/min，进给速度：250mm/min。(1) 建立工件坐标系，选取合适的起刀点，编写数控加工程序。(2) 从起刀点开始，画出加工时刀具中心实际走刀轨迹，并指出刀补进行中转接处的转接类型。（19分）五插补计算选用一种插补方法，对圆心为原点、起点为A（4，3）
5、、终点为B（0，5）的圆弧进行逆圆插补，写出插补计算过程，并画出插补轨迹。（10分） 六、光栅测量原理 光栅刻线为100线 / mm，动、定栅尺之间的夹角q0.001弧度，工作台移动时，测得移动过的莫尔条纹数为200。求：光栅尺的栅距、莫尔条纹的纹距及其放大倍数、工作台移动的距离。（8分）一填空题（18分，每空1分）1一种借助数字化信息（数字、字符）对某一工作过程（如加工、测量、装配等）发出指令并实现自动控制一种装有程序控制系统（数控系统）的高效自动化2前后台式 中断式3内装型 独立型4进行必要的电隔离 进行电平转换和功率放大5改变外加电压 改变励磁磁通 改变转子回路电阻61.2度 0.6度7
6、越平稳8鉴相方式 鉴幅方式9. 永磁同步交流伺服电动机 励磁同步交流伺服电动机二选择题（20分，每小题2分）1B；2C；3C；4D；5D；6D；7C；8A；9D；10B三简答题（25分，每题5分）1答：CNC系统由程序、输入/输出设备、CNC装置及主轴、进给驱动装置等组成。(2分)CNC系统的基本功能：输入、插补、伺服控制。输入：指零件加工程序及各种参数的输入；插补：根据规定的数学函数，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间确定一些中间点的方法；伺服控制：将计算机送出的位置进给脉冲或进给速度指令，经变换和放大后转化为伺服电动机的转动，从而带动机床工作台移动。(3分)2答：开环系统设备投资低，调试维修
7、方便，但精度差，高速扭矩小；用于中、低档数控机床及普通机床改造。(1分)闭环系统结构相对复杂，需要由检测装置构成闭环位置控制，要安装在机床的工作台上，系统精度高，大量用在精度要求较高的大型数控机床上。(2分)半闭环系统需要位置检测元件安装在电动机轴上或丝杠上，用以精确控制电机的角度，为间接测量；坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，其传动误差没有得到系统的补偿；半闭环伺服系统的精度低于闭环系统，适用于精度要求适中的中小型数控机床。(2分)3答：数控机床程序编制的内容：零件加工顺序，刀具与工件相对运动轨迹的尺寸数据，工艺参数以及辅助操作等加工信息。(3分)编程步骤：分析零件图纸及工艺处理，数学
8、处理，编写零件加工程序单、制作介质，进行程序检验。(2分)4答：对刀点选择的原则： 对刀点应便于数学处理和程序编制； 对刀点在机床上容易校准； 在加工过程中便于检查； 引起的加工误差小。(3分)换刀点的选择原则：换刀点应根据工序内容的安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。(2分)5答：系统中的电流环、速度环、位置环的反馈控制全部数字化，全部伺服的控制模型和动态补偿均由高速微处理器及其控制软件进行实时处理，采样周期只有零点几毫秒。采用前馈与反馈结合的复合控制，以实现高精度和高速度，满足了数控机床高精度、高速度的机械加工需要。(5分)四编程题(共19分)(1) OXY：机床坐
9、标系，OXYZ：工件坐标系。绝对坐标编程：也可采用相对(增量)坐标编程方法N01 G92 X0 Y0 Z70；N02 G90 G17 G00 G42 D01 X-500 Y-100 S400 M03 M08 ；N03 Z-80 ；N04 G01 X200 F250 ；N05 X0 Y500 ；N06 G03 X-400 Y600 J-100 ；N07 G02 X-400 Y100 I-100 ；N08 G01 Y-140 ；N09 G00 G40 Z70 M05 M09 ；N10 X0 Y0 M02 * (10分)(2) 见右图。 (9分) 五插补计算（共10分）采用逐点比较法圆弧插补算法。X
10、0=4，Y0=3，Xe=0，Ye=5，Nx=|Xe-X0|=4，Ny=|Ye-Y0|=2偏差函数 Fi, j=(Xi2+Yj2)-25 F0, 0=(X02+Y02)-25=(42+32)-25=0 向X坐标负方向走一步 F-1, 0=(X0-1)2+Y02-25=(4-1)2+32-25=-7 向Y坐标正方向走一步 F-1, 1=(X0-1)2+(Y0+1)2-25=32+42-25=0 向X坐标负方向走一步 F-2, 1=(X0-2)2+(Y0+1)2-25=22+42-25=-5 向Y坐标正方向走一步 F-2, 2=(X0-2)2+(Y0+2)2-25=22+52-25=4 向X坐标负方
11、向走一步 F-3, 2=(X0-3)2+(Y0+2)2-25=12+52-25=1 向X坐标负方向走一步F-4, 2=(X0-4)2+(Y0+2)2-25=02+52-25=0 插补完毕 （6分）插补轨迹： （4分） 六、光栅测量原理（共8分）解：已知光栅刻线为100线/mm则：光栅栅距W=0.01mm （2分）莫尔条纹的纹距B=W/2sin(/2)W/=1000W=10mm（2分）其放大倍数为1000倍（2分）当工作台移动过的莫尔条纹数为200时，工作台移动的距离：2000.01mm=2mm（2分）一、填空：1801、数控机床综合应用了 、 、 、 等方面的技术成果。电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构2、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是 _ ，_的含义是柔性制造系统，_ 的含义是计算机集成制造系统。计算机数字控制机床、FMS、CIMS3、计算机数字控制系统的硬件组成 、
