数控技术试题集答案

1、 数控机床坐标系采用的是 右手笛卡尔直角 坐标系。 2、 数控机床坐标系的正方向规定为 增大刀刀具与工件距离的方向 。

3、 数控机床坐标系中Z轴的方向指的是 与主轴平行 的方向，其正方向是 刀具远离工件的方向 。

4、 数控机床中旋转坐标有 A 轴、 B 轴、 C 轴，其正方向的判断是用 右手螺旋定则 。

5、 数控车床中X轴的方向是 工件的径向 ，其正方向是 远离工件的方向 。

6、 数控机床坐标系一般可分为 机床坐标系 和 工件坐标系 两大类。

7、 数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为 绝对坐标系 和 增量坐标系 。

8、 在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以 坐标原点 为计算基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对 前一位置 进行计算的。

9、 数控系统的插补是指根据给定的 数学函数 ，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行 数据密化处理 的过程。 10、大多数数控系统都具有的插补功能有 直线插补和圆弧插补 。 11、插补的精度是以 脉冲当量 的数值来衡量的。

12、所谓脉冲当量是指 数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。 13、数控机床插补过程中的四个节拍是： 偏差差别 、 坐标进给 、 偏差计算 、 终点差别 。

14、插补过程中终点判别的具体方法有： 单向一、计数 、 双向计数 、 分别计数 。

15、数控编程是从 零件图样 到获得 数控机床所能识别的数控加工程序 的全过程。

16、数控编程的步骤有 工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验和首件加工。 17、数控机床程序段的格式有 固定程序段格式 和 可变程序段格式 。

18、数控机床的编程方法有 手动编程 和 自动编程 。

19、以下指令的含义：G00 快速点定位 ；G01 直线插补 ；G02 顺时针圆弧插补 ；G03 逆时针圆弧插补 。

20、准备功能G代码有 模态代码 和 非模态代码 两大类。 二、判断题

1、 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。 （ √ ）

2、 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。 （ × ）

3、 进给路线的确定一是要考虑加工精度，二是要实现最短的进给路线。 （ √ ）4、 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。 （ √）

5、绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。 （ √ ）

6、增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。（ √ ）

7、编制程序时一般以机床坐标系作为编程依据。 （ × ） 8、数控加工的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。（ √ ） 9、数控加工路线的选择，尽量使加工路线缩短，以减少程序段，又可减少空走刀时间。 （ √）

10、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。 （ √） 11、一个主程序中只能有一个子程序。 （ 12、数控铣床规定Z轴正方向为刀具接近工件方

向。 （ × ）

13、非模态G04代码只在本程序段有效。 （√ 14、用G04指令可达到提高加工表面粗糙度精度的目的。 （ × ） 15确定机床坐标系时，一般先确定X轴，然后确定Y轴，再根据右手定则法确定Z轴。 （ × ）

16、数控铣加工中，进退刀位置应选在合适的位置，以保证加工质量。（ √）

） ×） 17、工作坐标系是编程时使用的坐标系，故又称为编程坐标系。 （√ ） 18、数控机床坐标系是机床固有的坐标系，一般情况下不允许用户改动。（ √ ）

19、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。 （√ ）

20、对于既有铣面，又有镗孔的工件，一般先铣面后镗孔。 （ √ ）

三、简答题

1、绝对坐标系和增量坐标系的区别是什么？举例说明。

答：在绝对坐标系中所有刀具运动轨迹的坐标值都以坐标原点为计算基准，而增量坐标系中所有运动轨迹的坐标值都相对前一位置进行计算的。 2、插补的定义。

答：数控系统的插补是指根据给定的数学函数，在理想的轨迹和轮廓上的已知点之间进行数据密化处理的过程。

3、试述逐点比较法的工作节拍。

答：位置判别、坐标进给、偏差计算、终点判别

4、加工起点A（0，0）、终点B（3，2）第一象限的直线，试分析插补轨迹（按脉冲当量为1计）。 5、 简述数控编程的步骤。

答；数控编程的步骤有工艺分析、数值计算、编写程序单、程序输入、程序检验和首件加工。 6、脉冲当量的定义，一般取值是多少？与机床加工精度有何关系？

答：所谓脉冲当量是指数控装置发出一个脉冲信号机床执行部件的位移量。一般取0.01或0.001mm，脉冲当量越小，机床精度越高。

7、一个完整的加工程序由哪几部分组成？其开始部分和结束部分常用什么符号及代码表示？ 答：一个完整的程序是由程序号、程序内容、结束符号三部分组成。程序的开始部分为程序号，常用的有O、P、%等符号。程序的结束部分主要采用M02和M30指令。

8、数控车床的坐标轴是怎样规定的？试按右手笛卡尔坐标系确定数控车床中Z轴和X轴的位置及方向。 答：数控车床的坐标轴是用右手笛卡尔直角坐标系确定的。 Z轴的方向是主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。 X轴的方向是垂直主轴轴线的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。

9、制定加工方案的要求是什么？ 答：制定加工方案的要求有：

1） 程序段最少 2）进给路线最短 3）灵活选用不同形式的加工路线

数字控制

答：数字控制是用数字化信息实现机床控制的一种方法。 节点

答: 将组成零件的轮廓的曲线，按数控插补功能的要求，在满足允许程序编制误差的条件下进行分割，各分割点为节点。 基点

答：各几何元素的联结点称为基点。 插补

答：在被加工轨迹或轮廓上的已知点之间，进行数据点的密化，确定一些确定一些中间点的方法，称为插补。 稳定速度

答：稳定速度就是系统处于稳定进给状态时，每插补一次的进给量。 分辨率

答：位移检测系统能够测量出的最小位移量称为分辨率。 数控系统

答：数控系统是一种控制系统，它能自动完成信息的输入、译码、运算，从而控制机床的运动和加工过程。 手工编程

答：用人工完成程序编制的全部工作，称为手工程序编制。 自动编程

答：自动编程是用计算机代替手工进行数控机床编制工作。 硬件插补

答：NC系统中插补器由数字电路组成，成为硬件插补。

软件插补

答：ＣＮＣ系统中，插补器功能由软件来实现，成为软件插补。 并行处理

答：并行处理是指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。 简答 数控的原理

答：数控机床的加工，首先要将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，按规定的代码和格式编成加工程序。数控系统按照程序的要求，经过信息处理、 分配，使坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。 ＩＳＯ的代码与ＥＩＡ代码的区别和联系

答：区别：（1）字母方面：ＥＩＡ为小写字母，ISO为大写字母。（2）程序段结束符不一样。（3）EIA 中有ＥＯＲ代码，用于倒带停止，ISO中用%。 数据采样插补原理

答：数据采样插补是根据编程的进给速度，将轮廓曲线分割为插补采样周期的进给段------即轮廓步长。

列举ＣＮＣ系统的终端类型

答：１）外部中断２）内部定时中断３）硬件故障中断４）程序性中断 列举５种增量式回转型位置检测装置

答：脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅、圆磁栅。 数控机床对插补器的基本要求

答：1）插补所需的原始数据较少。2）有较高的插补精度，插补结果没有累计误差、局部偏差不能超过允许的误差3）沿进给路线，进给速度恒定且符合加工要求。4）硬件线路简单可靠，软件插补算法简洁，计算速度快。 CNC系统外部中断类型

答：纸带光电阅读机中断、外部监控中断和键盘操作面板输入中断。 开环控制的数控机床的工作原理

答：开环控制数控机床没有检测反馈装置，数控装置发出的指令信号的流程是单向的，其精度主要决定于驱动元器件和电机的性能。这类机床比较稳定，调试方便，适用经济型、中小型。 程序编程中数字处理的任务

答：根据零件图纸和加工路线进行机床各坐标轴位移数据的计算和插补计算。

列举4种增量式直线型检测装置

答：直线感应同步器、计数光栅、磁尺、激光干涉仪。 填空

CNC装置软件包括管理软件和控制软件两大类

管理软件由零件程序的输入输出程序、显示程序和诊断程序等组成。控制软件由译码程序、刀具补偿计算程序、速度控制程序、插补运算程序和位置控制程序等组成。 刀具补偿分刀具长度补偿和刀具半径补偿两种。 数控机床用PC可分为内装型PC和型PC两类。 CNC装置的功能模块

○1CNC管理模块 ○2CNC插补模块 ○3PC模块 ○4位置控制模块 ○5操作控制数据输入、输出和显示模块。 点位\\直线数控系统装置的核心是位置计算与比较线路。

系统软件包括管理和控制部分；管理部分包括：输入、I/O处理、通讯、显示、诊断以及加工程序的编制管理等程序。 控制部分包括：译码、刀具补偿、速度处理、插补和位置控制等软件。在单微处理机数控系统中，常采用前后台型的软件结构和中断型的软件结构。

CNC系统外部中断中纸带光电阅读机中断和外部监控中断的实时性要求很高。 CNC系统内部定时中断主要有插补周期定时中断和位置采样定时中断。

数据处理程序又叫插补准备程序，它包括译码、刀补、辅助功能处理和进给速度计算等部分。译码有解释和编译两种方法。

CNC装置中根据刀具补偿方向不同分为三种类型：伸长型、缩短型和插入型。

进给速度软件控制常用的方法有程序计时法、时钟中断法及V/ΔL积分法等。 程序计时法空运转等待时间越短 ，发出进给脉冲频率越高，速度就越快。 点位直线运动的速度分为升速段、恒速段、降速段和低速段等几个阶段。

数据采样系统的CNC装置加减速控制分为前加减速控制和后加减速控制 故障诊断包括运行中诊断、停机诊断和通讯诊断。

检测装置的分类，按耦合方式可分为直接测量和间接测量检测装置两种；按检测信号分为数字式和模拟式。

旋转变压器作为我位置检测元件，有两种应用方法：鉴相式和鉴幅式工作方式。 感应同步器是多极旋转电压的展开形式。直线感应同步器由定尺和滑尺两部分组成。 脉冲编码器分光电式、接触式和电磁感应式三种。 常用的编码器有编码盘和编码尺，通称码盘。

绝对值编码器从结构原理来分类，有接触式、光电式和电磁式等几种。

根据光线在光栅中是反射还是透射分为透射光栅和反射光栅；从形状上看，又可分为圆光栅和长光栅。光栅是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。光栅读数头是由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成。

速度环中作速度反馈的检测装置为测速发电机、脉冲编码器等。速度控制单元是一个的单元部件，它由速度调节器、电流调节器及功率驱动放大器等各部分组成。位置环是由ＣＮＣ装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等各部分组成。

刀具半径补偿执行过程分为刀补建立、刀补进行和刀补撤销三步。 伺服系统的分类： 、按调节理论分类

开环伺服系统 2、闭环伺服系统 3、半闭环伺服系统 、按使用的驱动元件分类 电液伺服系统 2、电气伺服系统

、按使用直流伺服电机和交流伺服电机分类 1、直流伺服系统 2、交流伺服系统 、按进给驱动和主轴驱动分类 1、进给伺服系统 2、主轴伺服系统 、按反馈比较控制方式分类

脉冲、数字比较伺服系统 2、相位比较伺服系统 3、幅值比较伺服系统 4、全数字伺服系统

名词解释：

数字控制:（Numerical Control）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。

数控机床:（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

加工中心(MC)：带有刀库和自动换刀装置的数控机床。

CNC：计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。 DNC：直接数字控制系统是用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配的系统。

FMC：柔性制造单元是由加工中心与自动交换工件的装置所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。

FMS：柔性制造系统由加工、物流、信息流组成的系统。

CIMS：计算机集成制造系统是生产设备的集成、以信息为特征的技术集成和功能集成。

插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。 伺服系统：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。

开环进给伺服系统：不需要对实际位移和速度进行测量，不需要将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较的系统。

闭环进给伺服系统：将检测元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统。

半闭环进给伺服系统：将检测元件安装在进给伺服系统传动链中的某一个环节上，间接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统。

PWM：晶体管脉冲调宽调速系统，是通过改变脉冲宽度的方法来改变电枢回路的平均电压，达到电机调速的目的。 第一章

1-1数控技术的组成?

答：数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊装置（刀具自动交换系统、工件自动交换系统）、辅助装置（如排屑装置等）；数控系统由输入输出装置、CNC装置、伺服驱动、检测装置等；外围技术包括工具技术、编程技术。

1-2. 为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？

答：联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂等。 1-3. 数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?

答：表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程。

1-4. 数控机床由哪几个部分组成?

答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。

1-5. CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步? 答：逼近处理、插补运算、指令输出。 1-6. 什么是点位控制系统？

答：仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。

1-7 开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何特点？ 开环系统 半闭环系统 闭环系统

1-8 数控技术的发展趋势？

答：发展趋势为：运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互网络化 第二章

2-1 数控机床最适用于哪些类型零件的加工？ 答：复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。

2-2 数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向? 答：假设工件不动，刀具远离工件的方向为正。 2-3 数控程序段的一般格式及各字的含义？ 字地址程序段的一般格式为：

N_ G_ X_ Y_ Z_ … F_ S_ T_ M_ ； 其中 N——程序段号字； G——准备功能字；

结构形式 简单 较复杂 复杂 精度 低 较高 高 成本 低 较高 高 X、Y、Z——坐标功能字； F——进给功能字； S——主轴转速功能字； T——刀具功能字； M——辅助功能字。

2-4 说出工件坐标系设定的常用G指令？什么是工件零点偏置？

答：用G-G59指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏置”。 2-6数控工序安排时应遵循什么原则？

（1）先进行内形内腔加工，后进行外形加工工序；

（2）有相同的定位、夹紧方式最好一起进行，以减少重复定位； （3）用同一把刀具加工的工序最好一起进行，节省换刀时间；

（4）同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。 2-7数控夹具与传统夹具的差别？

答：数控机床的夹具与传统夹具结构的差别在于：数控夹具不需要导向和对刀功能，夹具结构比较简单。

2-8 如何选择铣刀？ 答：大平面：面铣刀；

加工凹槽、小台阶面及平面轮廓：立铣刀

加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具铣刀 加工封闭的键槽：键槽铣刀 加工变斜角零件：鼓形铣刀 特殊形状：成形铣刀

根据不同的加工材料和加工精度要求，应选择不同参数的铣刀进行加工。 2-9 什么是对刀点？如何选择对刀点？

答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点； 便于对刀、观察和检测；

简化坐标值的计算； 精度高、粗糙度低的表面。

2-10 如何选择加工路线？

答：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求； 简化数值计算，减少程编工作量；

缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。 第三章

3-7编制轴类零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥度、圆角、退刀槽和螺纹加工等。其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成车削。该零件采用棒料毛坯，由于加工余量大，在外圆精车前采用粗车循环指令去除大部分毛坯余量，留有单边0.2mm余量.选用第一参考点为换刀点使用刀具为：外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。 数控车削程序如下： O0006；

N10 G92 X200.0 Z350.0； 设置工件坐标系； N15 G28 U0 W0； 返回参考点；

N20 S1000 T0101 M03 M08； 主轴正转，调用01号粗车刀；

N25 G00 X87.0 Z290.1； 快速走到粗车右端面起点（87.0，290.1）； N30 G95 G01 X-1.6 W0 F0.3； 粗车右端面，车削进给速度0.3mm/r； N35 G00 X105.0 Z300.0； 快速走到外圆粗车循环起点；

N40 G71 U1.0 R1.0； 粗车循环，每次车削深度1.0mm，每次退刀1.0mm； N45 G71 P50 Q100 U0.4 W0.2 F0.3 S800； 留粗车余量X向0.4mm，Z向0.2mm； N50 G00 X87.0 F0.15； 快速走到车削起点，精车进给0.15mm/r； N55 G42 G01 X48.0 Z290.0； 刀具右偏； N60 W-60.0； 精车Φ48的外圆； N65 X50.0； 精车台阶端面； N70 X60 Z160.0； 精车锥面； N75 X65.0； 精车台阶端面；

N80 W-80.0； 精车Φ65的外圆； N85 G02 X75.0 W-5.0 R5.0； 精车R5内圆； N90 X85.0； 精车端面； N95 Z25； 精车Φ85的外圆； N100 G40.0； 取消刀补； N105 G28 U0 W0； 返回参考点；

N110 G50 S1500； 主轴最高转速为1500r/min，G50指令可做钳位用； N115 G96 S20 T0202； 指定恒定切削速度，调用02号精车刀，02号刀补； N120 G70 P50 Q100； 粗车后精车；

N125 G00 X87.0 Z290.0； 回退到精车端面快速运动起始点； N130 X50.0； 快速走到精车端面的工进点； N135 G01 X-2.0； 精车右端面； N140 G28 U0 W0； 返回到参考点；

N145 T0303； 调用03 号切槽刀，03号刀补； N150 G00 X51.0 Z230.0； 刀具快速运动到切槽起点； N160 G01 X45.0 F0.15； 切槽； N165 G00 X60.0； 切槽刀退出； N170 G28 U0 W0； 返回参考点；

N175 G97 S1500 T0404； 取消恒定切削速度，指定主轴转速，调用04号螺纹车刀； N180 G01 X50.0 Z293.0； 快速运动到螺纹车削起始点； N185 G76 P3 12 60 Q0.1 R0.1； 复合螺纹加工循环； N190 G76 X45.8 W-63.5 P1.73 Q0.85 F2.0；复合螺纹加工循环； N195 G28 U0 W0 M05 M09； 主轴停，关闭冷却液； N200 M30； 程序结束。

3-8如图所示工件，进行周边精铣加工，且加工程序启动时刀具在参考点位置，参考点位置如图所示，选择Φ30的立铣刀，并以零件的中心孔作为定位孔，加工时的走刀路线如图。 加工程序如下：

O0012；

N0010 G92 X450.0 Y250.0 Z300.0； N0020 G00 G90 X175.0 Y120.0； N0030 Z-5.0 M3；

N0040 G01 G42 H10 X150.0 F80； N0050 X70.0；

N0060 G02 X30.0 R25.0； N0070 G01 Y140.0； N0080 G03 X-30.0 R30.0； N0090 G01 Y120.0； N0100 G02 X-80.0 R25.0； N0110 G01 X-150.0； N0120 Y0； N0130 X80.0； N0140 X150.0 Y40.0； N0150 Y125.0；

N0160 G00 G40 X175.0 Y120.0 M05； M0170 G91 G28 X0 Y0 Z0； N0180 M30；

3-9编制简单回转零件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为2mm，其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成夹紧面的车削。该零件粗、精车刀分别为T01和T02。选用第二参考点为换刀点。 数控车削程序如下：

O0005； 程序号O0005；

N10 G50 X100.0 Z70.0； 设置工件坐标系，有的系统可写成G92 X100.0 Z70.0； N15 G30 U0 W0； 返回第二参考点，也可以写成G30 X(U-) Z(W-)；的形式； N20 S1000 T0101 M08； 选定主轴速度，调用01号粗车刀，01号长度补偿，打开冷却液；

N25 G96 S60 M03； 指定恒定切削速度为60m/min，主轴顺时针旋转； N30 G00 X56.0 Z0.1； 快速走到粗车外圆起点（56.0,0.1）； N35 G95 G01 X-1.6 F0.3； 粗车右端面，车削进给速度0.3mm/r； N40 G00 Z10.0； 刀具沿Z方向回退到点（-1.6,10） N45 X48.0； 快速移动到点（48.0,10）； N50 Z0.1； 走到倒角粗车起点（48.0,0.1）； N55 G01 X50.2 Z-1； 粗车倒角，车倒角也可以用插入倒角指令： G01 Z(W)-C-；

N60 Z-57.0； 粗车小端外圆面也可以用车圆角指令；

N65 G02 X56.0 Z-59.9 R2.9； 粗车削台阶内圆角、也可以用插入圆角指令：G01 Z(W)-R-； N70 G01 X88.0； 粗车削台阶端面； N71 X90.2 Z-61； 粗车倒角； N75 G01 Z-85.0； 粗车削台阶外圆面； N80 G30 U0 W0； 返回第二参考点；

N85 T0202； 调用02号精车刀，02号刀补； N90 G00 X-3.0 Z1.0； 快速走到点（-3.0,1.0）；

N95 G42 G01 X-1.6 Z0 F0.15； 走到精车起点（-1.6,0），刀尖半径右补偿； N100 X48.0； 精车端面； N105 X50.0 Z-1.0； 精车倒角； N110 Z-57.0； 精车小端外圆面； N115 G02 X56.0 Z-60.0 R3.0； 精车削台阶内圆角； N120 G01 X88.0； 精车削台阶端面； N121 X90.0 Z-61； 精车倒角；

N125 G01 Z-85.0； 精车削台阶外圆面； N130 G30 U0 W0； 返回第二参考点换刀；

N135 T0200 M05 M09； 取消刀补，主轴停，关闭冷却液； N140 M30； 程序结束；

3-11如图所示工件，加工外轮廓。

立铣刀直径Φ20mm，程序如下：

O0001； 程序代号；

N01 G00 G90 X120.0 Y60 Z50； 绝对值输入，快速进给到X120 Y60 Z50；

N02 X100 Y40 M13 S500； 快速进给到X100 Y40切削液开，主轴正转，转速500r/min； N03 Z-11； 快速向下进给到Z-11；

N04 G01 G41 X70 Y10 H012 F100； 直线插补到X70 Y10，刀具半径左补偿H012=10mm，进给速度100mm/s； N05 Y-10； 直线插补到X70 Y-10

N06 G02 X40 Y-40 R30； 顺圆插补到X40 Y-40，半径为30mm； N07 G01 X-70； 直线插补到X-70 Y-40； N08 Y40； 直线插补到X-70 Y40； N09 X40； 直线插补到X40 Y40；

N10 G03 X70 Y10 R30； 逆圆插补到X70 Y10，半径为30mm； N11 G01 X85； 直线插补到X85 Y10；

N⑩ G00 G40 X100 Y40； 快速进给到X100 Y40，取消刀具半径补偿； N13 X120 Y60 Z50； 快速进给到X120 Y60 Z50； N14 M30； 程序结束，系统复位；

R103-14试编写如图所示零件的精加工程序。要求写出走刀路线和基点坐标值。主轴转速S=500（r/min），F=160（mm/min）。 (20分)

y

70R30

45

0

20起刀点

40

60120

x

加工路线：A快进至B—C—D—E—F—G—H—B—快速返回起刀A

起刀点： A（0，0） 基点坐标：

B（40，20），C（40，60），D（70，90），E（110，90），F（120，80），G（120，40），H（100，20）。

加工程序（参考）： O2007

N010 G92 X0 Y0 ；//设定工件坐标系

N020 G00 G41 D01 X40 Y20 S500 M03 M08 ；//B N030 G01 X40 Y60 F160.0 ；//C N040 G03 X70 Z90 I0 J30 ；//D N050 G01 X110 Y90 ；//E

N060 G02 X120 Y80 I0 J-10 ；//F N070 G01 X120 Y40 ；//G N080 X100 Y20 ；//H N090 X40 Y20 ；//B

N100 G00 G40 X0 Y0 M05 M09 M02 ；//A 第四章

4-1 CNC装置软件结构模式有哪几种？ 答：有前后台型、中断型、基于RTOS。

4-2 CNC装置硬件由哪几个模块组成?各模块的作用分别是什么?

答：计算机主板和系统总线、显示、输入输出、存储、设备辅助控制接口、位置控制、功能接口。

4-3 根据CNC装置硬件所含有的CPU多少来分，可分为哪两大类系统? 答：单机系统、多机系统。

4-4 在中断型软件结构中，位置控制、键盘输入、插补运算、通信这4个中断服务程序，哪一个安排为最高级别优先级？优先级安排的原则是什么?

答：位置控制级别最高。优先级安排的原则：1.控制指令高于管理指令2. 译码、刀补、速度预处理、插补、位控的优先级由低到高。

4-5 CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类？CNC装置的软件特点是什么？

答：从功能特征来看分为：控制系统和管理系统。CNC装置的软件特点是：1）多任务与并行处理技术——资源分时共享、并发处理和流水处理；2）实时性与优先抢占调度机制。 第五章

5-1. B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别？

答：B刀补：是圆弧过渡，读一条指令执行一条。拐角的插补需人工考虑；C刀补：是直线过渡，预读两条指令进行处理。拐角的插补系统自动进行。

5-2 插补方法有哪两大类?

答：插补方法有脉冲增量插补、数字增量插补。

5-3 刀具半径补偿执行过程有哪三步? C刀补中，转接过渡形式有几种? 答：刀具半径补偿执行过程分建立过程、执行过程、取消过程三个步骤。 C刀补中，转接过渡形式主要分为插入型、缩短型、伸长型三种。

5-4 刀具半径补偿的意义何在？

答：刀具半径补偿的意义为：1）同一程序实现粗、精加工；2）减少编程人员的坐标计算；3）使用不同的刀具时不用再编程；4）同一程序实现凹凸模加工。

5-6 设加工第一象限直线OA，起点为坐标原点O（0，0），终点为A（6,4），试用逐点比较法对其进行插补，并画出插补轨迹。

插补从直线的起点开始，故F0，0=0；终点判别寄存器E存入X和Y两个坐标方向的总步数，即E＝6＋4=10，每进给一步减1，E=0时停止插补。插补运算过程如表5-1所示，插补轨迹如图所示。

5-7设加工第一象限逆圆弧AB，起点A（6,0），终点B（0,6）。试用逐点比较法对其进行插补并画出插补轨迹图。

插补从圆弧的起点开始，故F0，0=0；终点判别寄存器E存入X和Y两个坐标方向的总步数，即E＝6＋6=12，每进给一步减1，E=0时停止插补。应用第一象限逆圆弧插补计算公式，其插补运算过程如表5-2所示，插补轨迹如图5-9所示。 第六章

6-1 感应同步器绕组节距为2τ，感应电势的相位角变化与滑尺相对于定尺移动的距离x的关系是? 答： χπ/τ

6-2 感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何? 答：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为 π/2的交变电压。 在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。

66-3 脉冲编码器的输出有几相？说明它们各有何作用？

答：脉冲编码器的输出有A、A、B、B、Z、Z，其中A、B、Z是取反信号。

A、B两相的作用：根据脉冲的数目可得出被测轴的角位移；根据脉冲的频率可得被测轴的转速；根据A、B两相的相位超前滞后关系可判断被测轴旋转方向；后续电路可利用A、B两相的90°相位差进行细分处理（四倍频电路实现）。

Z相的作用：被测轴的周向定位基准信号；被测轴的旋转圈数计数信号。

A、B、Z的作用：后续电路可利用A、A两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。 6-4 莫尔条纹的作用是什么？若已知光栅栅距d=0.02mm，莫尔条纹的宽度w=6mm，则莫尔条纹的放大倍数是多少？

答：莫尔条纹具有如下作用： 1）起放大作用。放大比k为：

2）实现平均误差作用。莫尔条纹是由大量光栅线纹干涉共同形成的，使得栅距之间的相邻误差被平均化了，消除了由光栅线纹的制造误差导致的栅距不均匀而造成的测量误差。 3）莫尔条纹的移动与栅距之间的移动成比例 d=0.02mm， w=6mm，则莫尔条纹的放大倍数是300 第七章

7-1 进给伺服系统的作用是什么？进给伺服系统的技术要求有哪些?

答：进给伺服系统是数控系统的主要部分，它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确地控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。

进给伺服系统的技术要求：调速范围要宽且要有良好的稳定性(在调速范围内)；位移精度高；稳定性好；动态响应快；还要求反向死区小，能频繁启、停和正反运动。

7-2 进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么?

答：进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。

进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。

7-3 交（直）流伺服电机是否可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置?为什么? 答：交（直）流伺服电机不可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置。

因为将执行部件的实际位移量转换成电脉冲或模拟电压量后，需要将电脉冲或模拟电压量反馈到交（直）流伺服电机。开环进给伺服系统无需位置检测信息的反馈。

7-4 步进电机驱动器中，环行分配器的作用是什么？

答：环分的主要作用是：控制施加到电机绕组的脉冲电源的相序。

7-5 提高开环进给伺服系统精度的措施有哪些？

答：适当提高系统组成环节的精度、传动间隙补偿、螺距误差补偿。 7-6 什么是进给伺服系统的调速范围?

答：调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比。

7-7 解决交流伺服电机变频调速的技术关键问题是什么? 答：要获得调频调压的交流电源。

7-8 一台五相步进电机，当采用五相五拍和五相十拍通电方式，其步距角为0.6°，则其转子齿数应分别是多少?

答：α=360°/（mzk）

五相五拍：m=5；k=1；z=120 五相十拍：m=5；k=2；z=60 第八章

8-1 数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些？

答：数控机床的机械结构应包括高的刚度和抗振性、好的热稳定性、好的低速平稳性、高的几何精度和传动精度。

8-2 内装电机主轴(电主轴)的主要缺点是什么?

答：缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴。

8-3 数控机床常用丝杠螺母副是哪一种? 答：是滚珠丝杠螺母副。

8-4 数控机床常用导轨有哪几种? 答：主要有塑料导轨：滑动摩擦 滚动导轨：滚动摩擦 静压导轨：液体摩擦

8-5 进给伺服系统的传动元件在调整时均需预紧，其主要目的什么？ 答：消除传动间隙，提高传动刚度。

8-6 什么是自动换刀装置? 自动换刀装置的作用是什么？

答：储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置。缩短非切削时间，提高生产率，可使非切削时间减少到20％～30％；“工序集中”，扩大数控机床工艺范围，减少设备占地面积；提高加工精度。

8-7 自动换刀装置的刀库的形式有哪几种?自动换刀装置的形式有哪几种?各有何应用场合和特点? 答：刀库形式主要有盘式刀库、链式刀库等。 自动换刀装置主要有：

(1)回转刀架换刀：常用于数控车床，可设计成四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架；

(2)更换主轴换刀：用于工序较少、精度要求不太高的机床，如数控钻床、铣床，优点是换刀时间短，为保证主轴系统的刚性，必须主轴数目；

(3)更换主轴箱换刀 ：用于多主轴的主轴箱的组合机床，适于加工箱体类零件，具有高的生产率； (4)更换刀库换刀：用于单机或多机的自动生产线，工艺范围广，需要刀具多，可以先更换刀库，再选择刀具

(5)带刀库的自动换刀系统：用于钻床、铣镗床、数控组合机床，应用广泛，可以作为部件，换刀过程复杂。

一、填空题(每空2分，共30分)

1.数控机床的基本组成包括___________、____________、___________、__________、加工程序及机床本体。

2.CNC系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_________电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法(数据采样插补法)一般用于_________和_________电机作为驱动元件的数控系统。 3.直流主轴电动机的控制系统可分为两部分：_________控制部分和_________控制部分。 4.进给伺服系统若仅采用比例型位置控制，跟随误差是_________完全消除的。 5.目前应用的插补算法分为两类,一类为__________,另一类为__________.

6.FMC代表__________________，FMS代表__________________，CIMS代表__________________。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案， 并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分)

1.数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，采用（ ）的原则编写程序。

A.刀具固定不动，工件移动 B. 工件固定不动，刀具移动 C.分析机床运动关系后再根据实际情况定 D. 由机床说明书说明 2.( )是无法用准备功能字G来规定或指定的。 A.主轴旋转方向 B.直线插补

得分 阅卷人 C.刀具补偿 D.增量尺寸

3.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是( )

A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.回转运动的轴 4.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（ ） A 机床原点 B编程原点 C加工原点 D刀具原点 5.下列刀具中，（ ）的刀位点是刀头底面的中心。 A. 车刀 B.镗刀 C. 立铣刀 D. 球头铣刀 6.滚珠丝杠副的设计计算和验算，一般不包括( )方面。 A.强度 B.刚度 C.稳定性 D.抗振性7.光栅利用( )，使得它能测得比栅距还小的位移量。 A.莫尔条纹的作用 B.数显表

C.细分技术 D.高分辨指示光栅

8.当交流伺服电机正在旋转时，如果控制信号消失，则电机将会( ) A.以原转速继续转动 B.转速逐渐加大 C.转速逐渐减小 D.立即停止转动

9.数控机床伺服系统是以( )为直接控制目标的自动控制系统。 A.机械运动速度 B.机械位移 C.切削力 D.机械运动精度 10.脉冲比较伺服系统中，可逆计数器的作用是( )。 A.计算位置指令脉冲个数 B.计算位置反馈脉冲个数

C.计算位置指令脉冲个数与位置反馈脉冲个数之差 D.计算位置指令脉冲个数与位置反馈脉冲个数之和

11.数控机床坐标轴的重复定位误差应为各测点重复定位误差中的( ) A.平均值 B.最大值

C.最大绝对值 D.最大值和最小值之差 12.( )主要用于经济型数控机床的进给驱动。

。 。 A.步进电机 B.直流伺服电机 C.交流伺服电机 D.直流进给伺服电机 得分 阅卷人

三、编程题(14分)

1. 固定循环指令加工图示零件加工程序，并对所用刀具作出说明。

得分 阅卷人 四、简答题(每小题10分，共20分)

1.什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪几个节拍? 2.数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？ 得分 阅卷人

五、计算题(每小题6分，共12分)

1.一台五相十拍运行的步进电机，转子齿数z=48，在A相绕组中测得电流频率为

600Hz，求： (1)电机的步距角 (2)电机的转速

2.光栅栅距为0.01mm,两块光栅之间的夹角为0.057°，求莫尔条纹宽度。

参

一、填空题(每空2分，共30分)

1.输入装置 数控系统 伺服测量反馈系统 辅助控制装置 (顺序不分先后) 2.步进 直流伺服 交流伺服 (后两空顺序不分先后) 3.电枢电压 励磁电流 (顺序不分先后) 4.不能

5.脉冲增量插补 数据采样插补 (顺序不分先后)

6.柔性制造单元 柔性制造系统 计算机集成制造系统二、单项选择题(每小题2分，共24分)

1.B 2.A 3.C 4.B 5.C 6.D 7.C 8.D 9.B 10.C 11.B 12.A 三、编程题(14分) 1号刀90度刀

T2号刀R4的球头形的刀

G50X200Z150 M03S500 T0101 G00X44Z5 G73U9.5W0R10 G73P10Q20U1.0W0F0.2 N10G1X12Z2F0.5 G1X20Z-2F0.1 G1Z-26 G1X24Z-28 Z-48 G1X30Z-83

顺序不分先后) (G3X35Z-103 G1Z-108 N20X44F0.5 G70P10Q20 G00X200Z150 T0100 T0202 G0X30Z-38 G73U5W0R10

G73P30Q40U0.2W0F0.2 N30G1X24F0.5 G2Z-48R5F0.1 N40G1X26F0.5 G70P30Q40 G0X200Z150 M02

四、简答题(每小题10分，共20分)

1.逐点比较插补法是通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给方向，以加工出所需的零件廓形。

一个插补循环包括：偏差判断、进给、偏差计算、终点判断四个节拍。 2.（1）手工编程和自动编程两种。

（2）对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算比较简单，出错机会少，手工编程用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工；对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，采用自动编程。

五、计算题(12分)

3603600.75mzc5482 1.(1)θ=

60f60600 (2)n=mzc5482=75r/min

2.θ=3.14×0.057°/180°=0.001 B≈W/θ=0.01/0.001=10mm

1.世界上第一台数控机床是_________年研制出来的。

2.数控机床对工件加工精度主要取决于______________、______________、_______________和_______________。

3.数控系统按功能水平的不同可分为_________、_________、_________三类。 4._________是指数控机床适应加工对象变化的能力。

5.CNC一般按程序段的_______执行，而不是按程序段号的顺序执行。 6.测量与反馈装置的作用是为了_______________________________。 得分

阅卷 二、判断题(每题1分，共10分) 人

1.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。

（ ）

2.G00快速点定位指令控制刀具沿直线快速移动到目标位置。 （ ）3、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。 （ ）4.立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。 （ ）5.选择数控车床用的可转位车刀时，钢和不锈钢属于同一工件材料组。 （ ）6.一般规定加工中心的宏编程采用A类宏指令，数控铣床宏编程采用B类宏指

令。 . （ ） 7.立式加工中心与卧式加工中心相比，加工范围较宽。 （ ）8.段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。 （ ）9.一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。 （ ）10、轮廓控制的数控机床只要控制起点和终点位置，对加工过程中的轨迹没有严格要求。得分 阅卷 ） （ 人

三、单项选择题(每小题2分，共24分)

1．在切削平面内测量的角度有（ ）。

（A）前角 （B）后角 （C）主偏角 （D）刃倾角 2．当车内孔时，刀尖若高于工件中心，其工作前角会（ ）。 （A）不变 （B）减小 （C）增大 （D）增大或减小3． 3．程序校验与首件试切的作用是（ ）。

（A）检查机床是否正常； （B）提高加工质量 （C）检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求 （D）检验参数是否正确。

4．通过当前的刀位点来设定加工坐标系的原点，不产生机床运动的指令是（ A G B G53 C G55 D G92 5．进给功能字F后的数字表示（ ）。

A.每分钟进给量（㎜/min） B. 每秒钟进给量（㎜/s） C. 每转进给量（㎜/r） D. 螺纹螺距（mm） 6. 有关数控机床坐标系的说法，其中（ ）是错误的。 A：刀具相对静止的工件而运动的原则。 B：标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。

C：主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。 D：Z轴的正方向是使工件远离刀具的方向。 7．下列关于欠定位叙述正确的是（ ）。

（A）没有完六个自由度。 （B）的自由度大于六个。

（C）应该的自由度没有完。（D）不该的自由度而了。 8．铸铁一般使用\"K\"类硬质合金刀片来加工，则牌号（ ）的硬度为最高。 （A）K01 （B）K10 （C）K15 （D）K30 9. （ ）切削液主要起冷却作用。

）。 （A）水溶液 （B）乳化液 （ C）切削油 （D）防锈剂 10．数控系统的核心是（ ）。

A 伺服装置 B 数控装置 C 反馈装置 D 检测装置 11. 在现代数控系统中系统都有子程序功能，并且子程序（ ）嵌套。 （A）只能有一层； （B）可以有限层 （C）可以无限层； （D）不能

12．机床主轴的最终热处理一般安排在（ ）进行。

（A）粗磨前 （B）粗磨后 （C）精磨前 （D）精车后 得分

阅卷 五、简答题(每小题10分，共30分) 人

1. 什么叫刀具半径补偿？为什么要刀具半径补偿？ 2．简述CNC装置的功能。 3．简述工件原点的选择原则。

参

一、填空题(每空2分，共20分) 1.1952

2.机床精度、编程精度、插补精度、伺服精度 3.高档、低档、中档 4.柔性 5.输入顺序

6.提高机床的定位精度、加工精度 二、判断题(每题1分，共10分)

1. × 2. × 3. × 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. × 9. √ 10. 三、单项选择题(每小题2分，共24分)

× 1.D 2.B 3.C 4.D 5.A 6.D 7.C 8.A 9.A 10.B 11.B 12.D

五、简答题(每小题10分，共30分)

1．用数控机床加工零件时，必须考虑刀具的半径，但为了操作方便，编程时只按零件的轮廓编制加工程序，而刀具半径值由键盘输入，加工时数控系统根据输入的刀具半径，自动地偏移一个半径值，正确加工出零件的轮廓，这就叫刀具半径补偿。否则，加工的零件尺寸要比程序编制的零件尺寸小。 2．

①控制功能—— CNC能控制和能联动控制的进给轴数； ②准备功能(G功能)—— 指令机床动作方式的功能；

③插补功能和固定循环功能—— 插补功能 数控系统实现零件轮廓(平面或空间)加工轨迹运算的功能.—— 固定循环功能 数控系统实现典型加工循环(如:钻孔,攻丝,镗孔,深孔钻削和切螺纹等)的功能； ④进给功能—— 进给速度的控制功能；

⑤主轴功能——主轴切削速度,周向位置控制功能； ⑥辅助功能(M功能)—— 用于指令机床辅助操作的功能； ⑦刀具管理功能——实现对刀具几何尺寸和刀具寿命的管理功能； ⑧补偿功能； ⑨人机对话功能；

⑩自诊断功能—— CNC自动实现故障预报和故障定位的功能； ⑾通讯功能—— CNC与外界进行信息和数据交换的功能

3．工件原点是人为设定的点，既要符合图样尺寸的标注习惯，又要便于编成。因此当编程时，一般先找出图样上的设计基准点，并通常以该点作为工件原点。数控车床上工件原点一般选择在轴线与工件右端面、左端面或卡爪的前端面的交点上。

1、数控机床综合应用了 电子计算机 、自动控制 、伺服驱动、精密检测与新型机械结构 等方面的技术成果。

2、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是计算机数字控制机床，FMS的含义是柔性制造系统，CIMS的含义是计算机集成制造系统。

3、计算机数字控制系统的硬件组成计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板

4、数控机床自动编程有两种：APT软件编程和CAM软件编程。 5、旋转变压器是一种角度测量元件，它是一种 小型交流电机

6、使用 作位置检测装置的半闭环进给系统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。[旋转变压器]

8、在数控编程时，是按照工件原点来进行编程，而不需按照刀具的在机床中的具体位置。 9、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫______，反之称为_______。[顺圆、逆圆] 14、实现刀具半径左补偿的指令格式

是 。[G00（G01）G41位置指令D01]

16、粗加工复合循环指令G72主要用于加工端面车削，G76主要用于加工螺纹切削。 17、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为开环、半闭环、闭环

18、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定 并规定 为正。 [工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向]

24、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可为开环、半闭环、闭环

26、数控机床程序编制可分

为 、 。[手工编程 、自动编程] 27、脉冲编码器是一种光学式位置检测元件，按照编码方式，可分为增量式和绝对式两种。 29、一个零件加工的程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个 组成的，而每个

是由若干个 组成的。[程序段、程序段、指令字] 30、在数控编程时，使用_______指令后，就表示程序结束并返回到零件程序头。[M30]

33、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。

34、钻孔固定循环可以用G80撤消，或者其它钻孔循环指令也起到撤消固定循环的作用。 35、数控机床的 是由机床制造厂在机床上设置的一个不变的点。[零点] 36、插补是指 。[将工件轮廓的形状描述出来，边根据计算结果向各坐标发出进给指令]

插补的任务：跟据进给速度的要求，完成在轮廓起点与终点之间的中间点的坐标值的计算。

38、数控机床中常用的回转工作台

有 、 。[ 分度工作台、数控回转工作台]

41、从工件图开始，到获得数控机床所需控制 的全过程称为程序编制。[介质] 42、程序编制的方法有 和 。[手工编程、自动编程]

43、数控机床实现插补运算广泛应用的是 插补和 插补。[直线、圆弧]

44、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 为基础的自动编程方法和以 为基础的自动编程方法。[自动编程语言APT、计算机绘图CAM]

45、数控机床由控制介质、 和 、 等部分组成。[数控装置、伺服系统、机床]

46、数控机床按控制运动轨迹可分为 、点位直线控制和 等几种。[点位控制、轮廓控制]

48、对刀点既是程序的 ，也可以是程序的 。 [起点、终点] 49、在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为 路线。[加工] 50、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 长度和半径补偿功能。 51、编程时的数值计算，主要是计算零件的 和 的坐标。[基点、节点]

52、直线段和圆弧段的交点和切点是 。[基点]

53、逼近直线段或圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是 。[节点]

62、为了降低切削温度，目前采用的主要方法是切削时 切削液。冲（浇）注

63、切削液的作用包括 、 、 和清洗作用。[冷却作用；润滑作用；防锈作用]

、在加工过程中， 基准的主要作用是保证加工表面之间的相互位置精度。[定位] 71、按划线钻孔时，为防止钻孔位置超差，应把钻头横刃 ，使其定心良好，或者在孔中心先钻一定位小孔。[磨短]

98、采用半径编程的指令是 。[G37] 99、下刀位车床符合 坐标系统的。[右手]

100、数控系统上电后，取定的是 坐标编程。[绝对]

101、数控机床总的发展趋势是： 。[高速、高效、工序集中、方便使用提高可靠性] 102、数控机床功能的高低取决于 。[数控装置功能和机械结构精度]

103、数控机床的伺服系统由 和 组成。[伺服电机、伺服驱动单元]

104、数控机床的联运轴数一般 控制轴数。[少于]

107、数控机床与普通机床相比，在运动和动力传动方面的最大区别在于数控机床采用

了 和 装置或部件，在结构上采用了高效、高精度的传动元件，如 和 。

[无级调速、伺服传动、滚珠丝杠螺母、静压导轨]

108、数控机床的主传动系统主要包括主轴电机、主传动变速装置、主轴部件

109数控机床主轴的变速方式主要采用直流电机变速、交流电机加变频器变速、机械有级变速等 111、数控机床的主轴前端主要用于安装刀具或安装 。[装夹工件的夹具]

118、数控机床的进给运动部件主要指进给电机、联轴器、减速装

置、 、运动执行件、导轨、检测装置等。[滚珠丝杠螺母] 126、直线电机与旋转电机的本质 区别。[无]

127、直线 电机可分为步进直线电机、直流直线电机和 。[交流直线电机]

128、交流直线电机按励磁方式分为 、 。[电机永磁式、感应式]

129、使用 电机，可使直线运动部件的运动没有滞后或齿节周期误差。[直线]

130、直线电机只能用于 系统。[全闭环]

131、导轨的导向精度是指导轨上的运动部件的 的准确性和相对于其他运动部件的相互位置精度。[运动轨迹] 1

158、按有无检测反馈装置将机床分为开环控制、半闭环控制、 机床。[闭环控制]

159、闭环控制机床是具有 装置的机床。[位置检测反馈] 160、半闭环控制机床是具有 装置的机床。[速度检测反馈]

163、用一台大型计算机控制一群机床进行数字化加工的系统叫做直接型计算机群控系统，其英文缩写是 。[DNC]

1、CIMS

是 的英文缩写。[计算机集成制造系统]

165、结构复杂、批量小的零件适合用 机床加工。[数控] 166、 指微型计算机化的数字控制装置。[MNC]

169、数控加工中工件上的 轮廓实际上是用许多的直线段构成的折线轮廓来代替的。[曲线]

170、在轮廓曲线的始终点之间按一定的算法进行数据点的密化，从而给出各坐标轴方向上的运动脉冲指令的过程叫做 。[插补]

171、常用的曲线轮廓的插补方法有 、数字积分法和数据采样法等。[逐点比较法]

172、直流伺服电机的转速调节方法有改变 、改变励磁磁通量、电枢回路串电阻等方法。[电枢端电压]

173、交流伺服电机变频变压调速通常采用 变换电路实现。[交流——直流——交流]

174、位置检测装置按检测位置的不同分为直接检测和间接检测。直接检测运动部件的实际位移用于 控制。间接检测运动部件的实际位移用于 控制。[闭环、半闭环]

175、检测直线位移传感器有 传感器、同步感应传感器等。[光栅] 176、检测旋转位移传感器有 、圆光电编码器等。[旋转变压器] 177、莫尔条纹具有 、均化误差的作用。[放大信号] 178、直线感应同步器由定尺绕组、 绕组组成，两种绕组相位差1/4节距。[滑尺]

179、步进电机一般用于 控制系统。[开环]

180、交直流伺服电机一般用于 、 控制系统。[半闭环、闭环] 二、单项选择：250

1、采用经济型数系统的机床不具有的特点是 D、必须采用闭环控制系统

2、根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为 B、点位控制系统和连续控制系统

3、数控机床的优点是 D、加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求高、可加工复杂型面、减少工装费

5、所谓联机诊断，是指数控计算机中的 D．通信诊断能力 11、采用直径编程的指令是 C．G36 12、下面指令中不是模态指令的是 A．M02

13、永磁同步电动机转子位置检测多用 D。相对式脉冲编码器

14．反应式步进电动机与混合式步进电动机相比，其优点是 D．转子惯量低，可更快加减速 15、直流伺服电机常用的调速方法是 A．改变电枢电压

19、数控车床中的G41／G42是对 ( ) 进行补偿。 B．刀具的刀尖圆弧半径 20、程序加工完成后，程序复位，光标能自动回到起始位置的指令是 C．M30 21、世界上第一台数控机床诞生在( ) A A．美国 22、数控机床的数控装置包括C .输入、信息处理和输出单元 23、感应同步器是一种( )位置检测元件。 B．电磁式

24、数控机床中的核心部件是( )就象人的大脑。 C．数控系统

25、按机床的运动轨迹来分，数控机床可分为( ) A，点和直线控制、轮廓控制 27、位置检测装置按测量的方式分为( ) C．直接和间接 28、在XY坐标平面内进行加工的坐标指令( ）A G l 7 29、直流伺服电机常用的调速方法是( ) C。改变电抠电压U

31、程序编制中首件试切的作用是( )C.检验程序单及控制介质的正确性，综合检验所加工的零件是否符合图样要求

32、CNC系统中的PLC是A.可编程序逻辑控制器

34、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于C.位置检测元器件的精度

36、在进给位置伺服系统中，UDC是指A.脉冲/相位变换器

38、CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其MDI是D利用键盘以手动方式输入程序 39、闭环位置控制系统的检测元件安装在 D、运动执行元件、机床固定元件上

41、在数控程序中，G00指令命令刀具快速到位，但是在应用时( )A．必须有地址指令 44、车端面时，当刀尖中心低于工件中心时，易产生( )。A．表面粗糙度太高

46、为了选择米制、增量尺寸进行编程，应使用的G代码指令为（ ）D G21 G91 47、下列代码指令中，在程序里可以省略、次序颠倒的代码指令是（）。 B G 48、以下辅助机能代码中常用于作为主程序结束的代码是（）。A M30 51、表示固定循环功能的代码有( )。 B．G83

、一个尺寸链的环数至少有( )个。 B 3 60、加工中心刀具系统可分为整体式和 B 组合式

62、下列指令中属于极坐标直线插补的G功能指令是( )。A G11 63、下例指令中属于非模态的G功能指令是( ) B G04 、下例说法哪一种是正确的( )。A 执行M01指令后，所有存在的模态信息保持不变。

65、与程序段号的作用无关的是( ) D 宏程序无条件调用

67、在编制加工程序时，如果需要采用公制单位，准备功能后跟相对应的进给地址是B、F

68、采用极坐标编程时，X-Y平面零度角的规定是在( ) B、X轴的正方向 69、能取消零点偏置的准备功能有( ) C、G53 71、子程序结束的程序代码是( )B、M99

72、圆弧插补编程时，半径的取值与( )有关。 B、圆弧的角度 73、可用作直线插补的准备功能代码是( )。A、G01

74、用于深孔加工的固定循环的指令代码是( )。 C、G83 75、在进行圆弧插补时，圆弧的起始位置是否必须在圆弧插补前输入？( B、必须

76、辅助功能M00的作用是( )。 B、无条件停止 77、辅助功能M01的作用是( )。A、有条件停止

78、在编制攻丝程序时应使用的固定循环指令代码是( )。 C、G84

82、某一段程序 N70 G00 G G90 X100 Z80； N80 G01 F100 X80 Z50； N100 Y100； 执行完第N100段之后，机床到达工件坐标点为( )。 B、X=80，Y=100，Z=50

83、在选用了刀具半径补偿的条件下，进行整圆切削应采取( )。 B、圆弧切入切出法

84、编程时使用刀具补偿具有如下优点，指出下列说法哪一句是错误的( )。C、便于修正尺寸

85、下面哪一个命令不是固定循环命令( ) 。C、G71 86、找出下面不是零点偏置指令( )。 D、G53

87、在用圆弧插补切削圆弧面时，需要选择平面是Y.Z平面，所选择的G指令应是( ) 。A G17 88、取消固定循环的指令是( )。 B、G80

、机械手换刀时，需要编辑主轴定向，它的指令应是( ) 。 C、M19 90、程序段 M19 S200；的含义是( )。 C、主轴在200度的方向上定向

91、通过半径为圆弧编制程序，半径取负值时刀具移动角应( )。A、大于等于180度 92、数控机床作空运行试验的目的是( )。 C、检验程序是否能正常运行 93、下面哪种检测装置可直接将被测转角或位移量转化成相应代码。( ) B、编码盘

95、下列哪种机床不属于点位控制数控机床。( ) D

A、数控钻床 B、坐标镗床 C、数控冲床 D、数控车床 99、加工中心最突出的特点是( )。 B、对加工对象适应性强

100、在CNC系统中，插补功能的实现通常采用：C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现 101、某控制系统，控制刀具或工作台以给定的速度沿平行于某一坐标轴方向，由一个位置到另一个位置精确定位，此种控制方式属于( )。 B、点位直线控制

102、粗加工和半精加工中的刀具半径补偿值为（ ）C、刀具半径值与精加工余量之和 103、下列哪种伺服系统的精度最高：（ ） D、闭环、半闭环系统 104、直流伺服电动要适用于（ ）伺服系统中。 C、闭环，半闭环

105、光栅中，标尺光栅与指示光栅的栅线应：（ ） B、互相倾斜一个很小的角度 106、卧式加工中心比较常见的坐标运动方式为：（ ） A：X、Y、Z联动和B回转分度 109、逐步比较插补法的四拍工作顺序为：A、偏差判别、进给控制、新偏差计算、终点判别 110、下列哪种检测元件检测线位移（ ） C、感应同步器

111、下列加工中心主传动系统结构中，哪种形式转换效率高，但输出扭矩受到A、电机直接带动主轴

112、加工中心的柔性体现在（ ） A、对特殊要求的快速反应

113、在固定循环指令格式G90 G98 G73 X＿Y＿R＿Z＿Q＿F＿：其中R表示 A、安全平面高度 114、数控机床是采用数字化信号对机床的（ ）进行控制。 C、运动和加工过程 115、在数控机床的数控装置组成中，其核心部分是（ ） B、运算控制装置 116、逐点比较法插补的关键是：（ ） A、偏差判别

117、闭环伺服系统结构特点：（ ）B、直接检测工作台的位移、速度

118、步进电机的转角，转速，旋转方向分别与（）有关A、输入脉冲的个数、频率、通电顺序。 119、下列哪种检测元件，不属于位置检测元件（ ） A、测速发电机

120、数控回转工作台的特点是（ D、能实现圆周进给，并能实现任意角度的分度，定位 121、加工中心工序集中所带来的问题是：（ ）D

A、工件的温升经冷却后影响工件精度B、加工中无法释放的应力，加工后释放，使工件变形C、切屑的堆积缠绕影响工件表面质量D、以上三项均正确

122、首次加工的零件，须要试切。试切时的快速倍率开关要置于（ ） D、最低档

123、在机床、工件一定的条件下，如何解决振动造成的加工质量C、合理选择切削用量、刀具的几何参数

125、卧式加工中心是指主轴轴线（ ）设置的加工中心。 B、水平

128、当同时相对X轴和Y轴进行镜像时（ ）。 B、刀具的实际切削顺序与原程序相同，刀补矢

量方向相反，圆弧插补转向相反 129、铣削封闭的内轮廓表面时，进刀方式应选择（ ）切入 A、圆弧

134、利用机床位置功能检查工件的尺寸时，在编程中应设定( ) B、M00 138、加工中心在工件加工过程中，若进行单段试切时，快速倍率开关必须至于( B、最低档

140、以下对刀方法中，不需要辅助设备的对刀方法为( )D、切削法

141、通常在( )情况下不要进行回零操作。B、机床产生报警而复位清零以后。 142、当夹持工件时，需同时检验夹持方法及( )，即需顾及工件的钢性亦要防止过度夹持造成的夹持松脱因素。B、夹持部位

143、当紧急停止后，以下( )为不正确的说法。 B、CRT荧幕不显示

144、数控机床的辅助装置包括：液压和( )装置，排削装置，交换工作，数控转台和刀具检测装置。C、气动

146、数控机床的进给系统由NC发出指令，通过伺服系统最终由( )来完成坐标轴的移动。 B、伺服电机

147、万能式数控转台或数控分度头能完成( )范围内的任意分度运动。 C、0～360度

148、CNC装置由硬件和软件组成，软件在( )的支持下运行。A、硬件

149、数控系统的管理部分包括：1)输入；2)I/O处理；3)显示；4)( )。 D、诊断

150、检测元件在数控机床中的作用是检测移位和速度，发送( )信号，构成闭环控制。A、反馈 151、闭环控制方式的移位测量元件应采用( )。A、长光栅尺

152、PLC控制程序可变，在生产流程改变的情况下，不必改变( )，就可以满足要求A、硬件

1、直流主轴电机的尾部一般都同轴安装( )作为速度反馈元件。C、编码器 155、如果数控机床上采用的是直流伺服电机和直流主轴电机应对( )进行定期检查。A、电刷

156、通过半径为圆弧编制程序，半径取负值时刀具移动角应( ) A、大于等于180度 157、( )表示程序停止，若要继续执行下面程序，需按循环启动按钮。A、M00 159、G28 X(U)_Z(W)_；中X(U)和Z(W)后面的数值是( )的坐标。 B、中间点 160、G32螺纹车削中的F为( )。 B、导程

161、数控机床X，Z轴是用( )原则建立的。A、右手直角坐标系

162、当使用恒线速度切削时，G50 S2000；2000代表( ) B、最高切削速度

163、G00 U-20 W60；中的U和W后面的数值是现在点与目标点的( ) C、距离与方向 1、进给速度F的单位为( ) B、毫米/分

165、使用恒线速度切削工件可以( ) B、减小工件表面粗糙度值 166、G97 S_；其中S后面的数值表示( ) A、转数

167、数控车床应尺可能使用( )以减少换刀时间和方便对刀。C、机夹车刀 168、径向切糟或切断可用( ) B、G72

169、工件安装在卡盘上，机床坐标与工件坐标系是不重合的，为便于编程，应在数控系统中建立一个( )坐标系A、工件

170、增量指令是用各轴的( )直接编程的方法，称为增量编程法。A、移动量 171、螺纹加工时应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2其数值由主轴转速和( )来确定。A、螺纹导程

172、建立刀尖圆弧半径补偿和撤消补偿程序段一定不能是( ) C、圆弧指令程序段 175、数控机床回零是指( )下的零点。 B、机床

176、增加坐标系中的U对应绝对坐标系中( )值。A、X 177、T0204表示 ( ) B、2号刀具4号刀补

178、在普通数控车床的基础上，增加了( )和动力头为车削中心。 B、刀库 180、数控车床的回刀架最少能有( )把刀。 B、4 181、在同一程序段中使用X、W编程为( ) C、混合式编程

182、目前数控机床中的侍服电机与丝杠的连接方式为( ) D、齿轮 184、切削循环G73适用于加工( )形状。C、铸毛坯 185、( )螺纹切削多次循环指令。 D、G76

186、( )是G71、G74、G73粗加工后精加工指令。C、G70

188、前刀架使用刀具半径补偿车削内径，刀具向床头进刀时用( )指令。 C、G42 1、程序段号为G98 G01 W-100 F30则刀具移动时的进速为( ) B、30mm/min 194、在数控车床精车球型手柄零件时一般使用( )刀具。 B、45外圆 195、半精加工作为过渡性工序目的是使精加工余量( )。 C、小而均匀 199、开机时默认的主轴控制指令为( ) C、G97

205、数控车床液压卡盘卡紧力的大小可以通过 ( )来实现。C、减压阀 209、目前PLC使用最普遍的编程语言是( ) B、梯形图

211、数控车床主轴采用前端定位，后端浮动的结构是为了( ) D、防止受热伸长 212、进给系统采用滚珠丝杠传动是因为滚珠丝杠具有( )的特点。B、摩擦因数小 216、工件的定位是使工件( )基准获得确定位置。A、工序 217、待加工表面的工序基准和设计基准( )。 B、一定不同

218、畸形工件表面不需要全部加工应选( )为主要定位基准。 B、加工精度高的表面 219、车削薄壁零件的关键是解决( )问题。 D、变形

220、车削精密丝杠时，要合理安排热处理，每次粗加工及螺纹加工后要安排( )处理A、时效

221、用高速钢车精度高的螺纹时，其纵向前角应为( )才能车出较正确牙型 C、零值 224、钻扩铰孔时，产生喇叭形孔与机床有关的因素是( C、滑板移动对主轴轴线的平行度超差

225、( )车床适合车削直径大工件长度较短的重型工件。B、立式车床 226、工件材料软可选择( )的前角。 B、较大

248、对刀点的选择原则有①找正容易 ②编程方便 ③对刀误差小 ④加工时检查方便、可靠 249、对刀仪静态测量刀具尺寸与定加工出的尺寸之间有一差值，影响该值主要因素有① 刀具和机床的精度和刚度 ②加工工件的材料和状态 ② 冷却状况和冷却介质的性质 ④使用对刀仪的技巧熟练程度

1、.何谓数控机床？它是由哪几部分组成？各部分作用是什么？ 数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。

数控机床由以下几部分组成：〔一〕 程序编制及程序载体。（二）输入装置。（三）数控装置及强电控制装置。（四）伺服驱动系统及位置检测装置。（五）机床的机械部件。

机床各部分的作用：（1）数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。（2）输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。（3）数控装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作；强电控制装置是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号，经必要的翻译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，以完成指令所规定的动作。（4）伺服驱动系统及位置检测装置，它是根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。在半闭环和闭环伺服驱动系统中，还得使用位置检测装置，间接或直接测量执行部件的实际进给位移反馈到运动系统中。（5）数控机床机械部件与普通机床相似，但传动结构要求要为简单，在精度、刚度、抗震性等方面要求更高，而且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。 2、NC与CNC的区别是什么？

NC为硬线数控装置，她的输入处理、插补运算和控制功能，都由专用的固定组合逻辑电路来实现，不同功能的机床，其组合逻辑电路也不同。改变或增减控制、运算功能时，需要改变数控装置的硬件电路。因此通用性、灵活性差，制造周期长，成本高；CNC为软线数控装置。这种数控装置的硬件电路是由小型或微型计算机再加上通用或专用的大规模集成电路制成，数控机床的主要功能几乎全部由系统软件来实现，而修改或增减系统功能时，也不需变动硬件电路，只需改变系统软件。因此，具有较高的灵活行，同时由于硬件电路基本上是通用的，这就有利于大量生产，提高质量和可靠行，缩短制造周期和降低成本。

3、.数控机床有哪几种分类方法？各有什么特点？

数控机床有以下三种分类方法：一、按数控机床的加工功能不同分为（1）点位和直线控制数控机床。（2）轮廓控制数控机床。二、按所用进给伺服系统不同分为：（1）开环数控机床。（2）闭环数控机床。（3）半闭环数控机床。三、按所用数控装置的构成方式不同分为（1）硬线数控机床。（2）计算机数控机床。第一类型可使用户认识和了解数控机床的加工功能。第二种是了解数控机床的加工精度。第三种使拥护了解数控机床的系统功能和工作原理。 4、.何谓点位控制、直线控制、轮廓控制？三者有何区别？

点位控制是能在加工平面内，控制刀具相对于工件的定位点的坐标位置，而对定位移动的轨迹并无要求，因为在定位移动过程中是 进行切削加工的。直线控制是能控制刀具或工件以适当的进给速度，沿平行于坐标轴的方向进行直线移动和加工，或者控制两个坐标轴以同样的速度运动，沿45度斜线进行切削加工。轮廓控制的机床有几个进给坐标轴，数控装置能够同时控制2—5个坐标轴，使刀具和工件按平面直线、曲线和空间曲面轮廓的规律进行相对运动，加工出形状复杂的零件。点位控制用于准确定位相应的点，直线控制只有两个坐标轴，用于加工台阶轴，轮廓控制它能进行多坐标联动的运算和控制，并有刀具长度和刀具半径补偿功能，是功能最齐全的数控机床。 5.、数控机床按伺服系统控制方式分为哪三类？各用在什么场合？

按伺服系统控制方式分为开环数控机床、闭环数控机床和半闭环数控机床三种。开环数控机床用于低转速大转矩加工精度不是和高的场合。闭环数控机床用于加工精度高的场合。而半闭环的精度介于开环和闭环之间，用于加工精度要求较高的场合。

6.、数控加工中心机床有何特点？在结构上与普通机床有何不同？

数控加工中心的特点是数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝和铣削等多种工序的加工，工序高度集中。适用于加工凸轮、箱体、支架等复杂型面的加工。数控加工中心有人机对话的操作面板，带有刀库和自动换刀的装置。有自动对刀装置，只需在操作面板种输入程序就可以实现连续加工。而普通机床没有这些。 8.、如何提高数控机床的精度、速度和可靠性？

在数控机床安装位置检测装置，检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，经放大后控制执行元件，消除偏差直至为零。这样可以提高机床的加工精度。使用交流调速电动机和速度检测装置可以提高数控机床的速度。交流电动机的调速范围宽，负载特性硬，动态响应快。速度检测装置可以随时对机床的速度进行检测。提高机床的结构刚度，提高机床的抗振性，提高低速进给运动的平稳性和运动进度，减少动、静摩擦系数，减少机床的热变形还有合理的总体布局可提高数控机床的可靠性。

11、什么叫插补？目前应用较多的插补算法有哪些？

插补是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。目前应用较多的插补计算法有逐点比较插补计算法、数字积分插补计算法、时间分割插补计算法、和样条插补计算法。 12、试述逐点比较法插补的四个节拍，

逐点比较插补计算法，即每走一不都要和给顶轨迹上的坐标值进行一次比较，视该点在给定轨迹的上方或下方或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一不的进给方向，使之趋近加工的轨迹。四节拍可概括为（1）偏差判别。（2）坐标进给。（3）新偏差计算。（4）终点判别。假设直线上有一坐标点(Xm,Ym)和终点坐标(Xe,Ye)偏差判别Fm。插补开始从起点出发，当Fm≥0时，应沿 +X方向走；当Fm<0时，则应沿+Y方向走一不；当两个方向的步数和终点坐标(Xe,Ye)值相等时，发出终点到达信号，停止插补。 13、位置检测误差补偿的基本原理是什么？

位置检测装置误差补偿的基本原理是，数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号随时进行比较，获得新的运动控制信号，使运动部件向着消除偏差的方向运动，直至偏差为零。 16、试述C NC工作过程。

答：CNC的工作过程由输入的零件加工程序或操作命令进行相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件，完成零件的加工。

17、单微处理器结构的CNC装置与多微处理器结构的CNC装置有何区别？

答：它们区别是单微处理器有结构简单，性能可靠，适用于机床功能要求多，精度要求较高的数控机床；而多微处理器有功能多，性能高，精度高，结构复杂，适用于加工中心等较复杂的数控机床。 18、多微处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？

答：CNC装置功能模块有：（1）输入数据处理程序（2）插补计算程序（3）速度控制程序（4）管理程序（5）诊断程序。

20、中断型结构的软件中，各中断服务程序的优先级是如何安排的？ 答：按中断服务的高、中、低级次序先后响应。 22、CNC装置常用的输入输出设备有哪些？

答：CNC装置常用的输入设备有键盘，磁盘和磁盘驱动器等；输出设备有显示器，驱动装置，磁盘和磁盘驱动器。

23、CNC装置常用的通信接口有哪些？

答：CNC装置常用的通信接口有（1）串行通信；（2）自动控制专用接口；（3）网络技术； 24、什么是内装型PLC？什么是型PLC？它们各有何特点？

答：内装型PLC与数控装置结合在一起，其结构简单，成本低；型（外装型）PLC与数控装置分离，通过讯方式相联，并可带有扩展单元，使数控系统功能更强大。结构相对复杂，成本高。 25、常用的开关量输入输出模块有哪几种？

答：键盘输入模块、控制面板输入模块、刀具选择更换模块、工件装夹模块、冷却液开停模块、行程开关等模块。

27、数控机床对进给伺服系统的要求是什么？

答：传动精度高；驱动力矩大；低速运动平稳性好，无爬行现象。 28、直流电动机调速方式有哪几种？

答：调节输入端电压；转子回路串电阻；改变励磁磁通量；调节电源频率。 29、交流电动机调速方式有哪几种？

答：调节输入端电压；转子回路串电阻；调节电源频率。改变定子绕组极对数；

30、闭环控制的基本特征是什么？

答：位置检测传感器接在机床执行动作的运动部件上；运动部件的运动精度高。 33、感应同步器的结构如何？为什么它的定尺绕组的输出电势是位移X的函数？

答：感应同步器由固定绕组（定尺）和滑动绕组（滑尺）组成。两种绕组都有两正弦、余弦绕组组成，滑尺上正弦、余弦绕组在空间相隔1/4节距。滑尺相对定尺运动时，在定尺上感应出电动势，电动势的大小随滑尺的运动而改变，即定尺绕组的输出电动势是位移X的函数。 34、光栅的基本结构如何？什么是摩尔条纹的放大作用？

答：光栅由固定光栅和指示光栅组成。在光源的照射下，指示光栅相对固定光栅运动时，形成摩尔条纹，摩尔条纹的节距比光栅的栅距大很多倍，即摩尔条纹将微小的指示光栅的运动距离放大，便于检测的这种作用叫摩尔条纹的放大作用。

35、光电编码器的结构如何？ 答：由光源、编码盘、光电管等组成。 36、说明步进电动机的工作原理。说明什么是步距角？

答：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。 37、常用的步进电动机的性能指标有哪些？其含义是什么？ 答：步距角：每输入一个脉冲电信号，转子转过的角度；

失步率：单位时间内输入电脉冲信号数和转子所转过的实际步数的差与输入的脉冲数的比率。 脉冲频率：单位时间内可接受的脉冲数。 通电工作方式：同时通电的相数和相序。 驱动力矩：电机轴所能产生的驱动转矩。 41、金属机床上有哪些运动？各有何作用和特点？ 答：表面成行运动、辅助运动、金属切削加工。

表面成行运动作用决定了加工表面的形状、所采用的加工方法和刀具的结构。它可分为机床的主运动和机床的进给运动，主运动的特点是速度较高及消耗的动力较多。进给运动的特点是速度较低及消耗的动力较少。

辅助运动的作用是实现机床的各种辅助动作。

金属切削加工是用切削工具把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得相应的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。

42、简述数控机床的工件过程。

答：分析加工零件，编写加工程序并输入到数控装置，数控装置控制机床的主运动和进给运动及其他执行部件动作，使刀具相对工件严格按数控程序规定的顺序、路径和参数运动，从而加工出形状、尺寸与精度都符合要求的零件。

43、何为开环、半闭环和闭环控制系统？各有何特点？各用在什么场合？

答：开环控制系统，指系统不需要对实际位移和速度进行测量，更无需将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较称为开环控制系统；半闭环控制系统，如果检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置的系统称为半闭环控制系统；闭环控制系统，指将测量元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统称为闭环控制系统。开环系统无位置和速度检测装置，位移精度低、进给速度较低，一般用于精度要求不高的数控机床。半闭环和闭环系统均有位置和速度检测装置，具有较高精度、速度和动态特性，多用于精度要求较高的精密机床。

44、数控机床有哪些规格、性能指标？脉冲当量、定位精度、重复定位精度的含意是什么？ 答：规格如下（1）行程范围和摆角范围（2）工作台面尺寸（3）承载能力。（4）主轴功率和进给轴扭矩（5）控制轴数和联动轴数（6）刀具系统；

性能指标如下：（1）分辩率与脉冲当量（2）最高主轴转速和最大加速度（3）定位精度和重复定位精度（4）最高快移速度和最高进给速度（5）电气（6）冷却系统（7）外形尺寸（8）机床重量。 脉冲当量：数控装置每发一个脉冲信号，反应到机床移动部件上的移动量，称为脉冲当量 定位精度：指数控机床工作台或其它运动部件，实际运动位置与指令位置的一致程度。

重复定位精度：指在相同的操作方法和条件下，在完成规定操作次数过程中得到结果的一致程度。 47、数控机床的主传动系统有哪几种传动方式？各有何特点？

答：有如下四种方式：（1）带有变速齿轮的主传动，通过少数几对齿轮降速，增大输出扭矩，可以满足主轴低速时有足够的扭矩输出。（2）通过带传动的主传动，电动机与主轴通过形带或同步齿形带传动，不用齿轮传动，可避免振动和噪声。（3）用两个电动机分别驱动主轴，高速时，通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时，另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转。（4）内装电动机主轴传动结构，简化结构，提高刚度。

48、主轴轴承有配置形式主要有哪几种？各适用于什么场合？

答：主轴滚动轴承的配置主要采用如下三方式：（1）后端定位（2）两端定位（3）前端定位 后端定位多用于普通精度的机床的主轴部件；两端定位一般用于较短或能自动预紧的主轴部件；前端定位一般多用于高精密机床的主轴部件。

49、滚珠丝杠副在机床上的支承方式有哪几种？各有何特点？

答：常用的支承方式有下列几种：（1）一端装止推轴承；承载能力小，轴向刚度低，仅适用于短丝杠。（2）一端装止推轴承，另一端装向心球轴承；适用于长丝杠（3）两端装止推轴承，施加预紧拉力，有助于提高传动刚度。（4）两端装止推轴承及向心球轴承，适用于承受轴向和径向负载的滚珠丝杠。

51、数控机床对进给有哪些要求？

答：要求如下：（1）调速范围宽，在整个调速范围内，输出运动有良好的稳定性。（2）输出位移有足够的精度，即实际位移与指令位移量之差要小。（3）负载特性要硬，当负载变化时，输出速度应基本不变。低速运动和加工时，应有足够的负载能力和过载能力。（4）动态响应快，即达到最大稳态速度的时间在0.2~0.1S以内。 62、简述数控机床的工作原理。

答：数控机床加工零件时，首先应编制零件的数控程序，这是数控机床的工作指令。将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。 63、试述开环、闭环控制系统的主要区别及适用场合。

答：开环控制系统主要采用步进电机作为驱动装置，没有位置检测装置，数控装置根据所要求的进给速度和进给位移，输出一定频率和数量的进给指令脉冲，经驱动电路放大后，驱动电机按一这的速度方向进行运动。它的适用场合精度要求不高的简易数控加工机床，小功率的机床中，运动不太复杂的，如数控冲床，小型车床等。

闭环控制系统主要采用伺服电机作为驱动装置，具有位置检测装置数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定的规律进行转换后，得到进给伺服系统的速度指令。它的适用场合精度要求高的数控机床中，大功率，运动复杂的数控机床中，如加工中心等。

68、试说明闭环进给系统的工作原理。

答：闭环数控机床的进给伺服系统是按闭环原理工作的。数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定的规律进行转换后，得到进给伺服系统的速度指令。另一方面还利用和伺服驱动电机同轴刚性连接的测速元器件，随时实测驱动电机的转速，得到速度反馈信号，将它与速度指令信号相比较，以其比较的结果即速度误差信号，对驱动电机的转速随时进行校正

69、数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么?

答：机床坐标系是机床固有的坐标系 。机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点。这个原点在机床一经设计和制造调整后，便被确定下来，它是固定的点。

工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。

70、简述手工编程的步骤。

答：①分析图纸内容 ②确定工艺过程 ③计算加工轨迹和加工尺寸 ④编制加工程序及初步校验 ⑤制备控制介质 ⑥程序校验和试切削

71、试叙述数控铣床的工艺范围。答：加工各种平面、曲面、沟槽。 72、说明闭环进给系统的工作原理。

答：闭环数控机床的进给伺服系统是按闭环原理工作的。数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定的规律进行转换后，得到进给伺服系统的速度指令。另一方面还利用和伺服驱动电机同轴刚性连接的测速元器件，随时实测驱动电机的转速，得到速度反馈信号，将它与速度指令信号相比较，以其比较的结果即速度误差信号，对驱动电机的转速随时进行校正。

73、数控机床是由哪几个部分组成的？各部分的作用是什么？

答：（1）程序编制及程序载体。数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令

（2）输入装置 。它的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内 （3）数控系统及强电控制装置。数控系统是机床的控制部分，它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数，按照人机交互的方式生成数控加工程序，然后通过电脉冲数，再经伺服驱动系统带动机床部件作相应的运动。强电控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统（4）伺服驱动系统及位置检测装置。它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。（5）数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件如工作台，拖板及其传 74、简述机床原点、编程原点和加工原点的概念和各自的作用。

答：机床原点是机床坐标系的原点，它是固定的点。它的作用是使机床的各运动部件都一个相应的位置；编程原点是工件坐标系的原点，也是编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个坐标系主要是为了方便编程，不考虑工件在机床上的具体位置；加工原点是对刀完成后加工的刀具起始，数控装置上电后为了正确地在机床工作时建立机床坐标系就必需设置一个机床参考点。 76、画出开环控制系统的原理框图，并说明其工作原理。

开环数控机床采用开环进给伺服系统，图所示为典型的开环进给系统。是由功率步进电机驱动的开环进给系统。数控装置根据所要求的进给速度和进给位移，输出一定频率和数量的进给指令脉冲，经驱动电路放大后，每一个进给脉冲驱动功率步进电机旋转一个步距角，再经减速齿轮、丝杠螺母副，转换成工作台的一个当量直线位移。对于圆周进给，一般都是通过减速齿轮、蜗杆蜗轮副带动转台进给一个当量角位移

77、刀具半径补偿的作用是什么？

答：刀具半径补偿指令解决了刀具中心运动轨迹与加工轮廓不重合所带来的复杂计算问题，使编程者在编程时不必考虑这类计算，并且可解决粗精加工或刀具磨损前后共用同一程序问题，使得编程工作量减少、精确程度提高。

78、使用刀具半径补偿分哪几步操作？在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿？

答：（1）在编程时采用刀具半径补偿指令 G41D_或G42D_ （G41是在相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左刀补，G42是在相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右刀补，）建立刀具补偿功能，而编程路径按工件轮廓线编写，D_为半径偏置存储器的代号；用G40取消刀具半径补偿功能。（2）在对刀时，在刀具半径补偿表中输入半径补偿值于对应的偏置存储器中。

只有在垂直刀具轴线的平面内的直线移动指令G00或G01下才能建立和取消刀具半径补偿功能。 指令格式：建立刀具半径补偿G00(G001)G41（G42）X_Y_D_ 取消刀具半径补偿G00(G001)G40X_Y_ 79、刀具长度补偿的作用是什么？

答：刀具长度补偿指令解决了因换刀所带来的刀具长度不同在加工中沿刀具轴线方向所产生的坐标值变化但可共用同一坐标系统问题，及刀具长度磨损引起的误差补偿问题，同样使得编程工作量减少、精确程度提高。

80、使用刀具长度补偿分哪几步操作？在什么移动指令下才能建立和取消刀具长度补偿？

答：（1）在编程时采用刀具长度补偿指令G43H_或G44H_(G43是正向偏置，即刀具面的机床坐标+偏置量、G44是负向偏置，即刀具面的机床坐标-偏置量)，建立刀具长度补偿功能；H_ 为长度偏置存储器的代号。用G49取消刀具长度补偿功能。（2）在对刀时，在刀具长度补偿表中输入长度补偿值于对应的偏置存储器中。只有在沿刀具轴线方向的直线运动指令下才能建立和取消刀具长度补偿功能。指令格式：建立刀长度补偿G00(G001)G43（G44）Z_H_ 。取消刀具长度补偿G00(G001)G49 Z_

81、确定数控加工工艺的有哪些内容？答：（1）分析零件图纸中的技术要求，拟定加工工艺方案，编制工艺规程；（2）选择工艺装备：数控机床、夹具、刀具，绘制主要工序图，计算工序尺寸，确定加工要求；（3）选择工序切削用量。（4）编写数控加工程序。 82、简述数控加工工序的划分原则。

答：（1）工序集中原则：在多工位或多刀具机床上使加工工序相对集中，利于保证零件加工部位的相互位置精度，但不利于及时排除毛坯缺陷及工件受力受热引起的变形的影响；

（2）工序分散原则：利于及时排除毛坯缺陷及工件受力受热引起的变形的影响，但不利于保证零件加工部位的相互位置精度。

（3）粗精加工分开原则：工序分散与集中结合原则：零件加工部位相互位置精度要求高的加工部位采用工序相对集中原则，粗加工余量大、零件易变形的部位采用相对分散原则。 83、试述切削用量的选择顺序和选择原则。 答：选择顺序：背吃刀量——进给量——切削速度。

选择原则：粗加工：选择尽量大的背吃刀量、进给量、切削速度，以提高生产率；精加工：选择小的背吃刀量和进给量，选择高的切削速度，以提高加工精度和降低表面粗糙度数值。 84、简述工件坐标系与机床坐标系之间的关系。

答：工件坐标系是以编程方便而建立的坐标系，机床坐标系是机床制造商依机床特点而设定的坐标系。一般来说，二者不重合的。二者之间在工件安装在机床上，进行对刀操作过程中建立联系。为对刀操作方便，一般尽量使工件坐标系的坐标轴与机床坐标系坐标轴平行或重合。 85、简述对刀点的选择原则。

答：对刀的目的是确定工件坐标系原点在机床坐标系中位置。对刀点选择原则是便于对刀操作，且与工件坐标系原点和机床坐标系原点之间有确定的坐标关系。