131青岛理工大学期末考试数控技术与数控机床(专科)复习题B及答案

《数控技术与数控机床》复习题B
一、填空题
1 所谓插补，就是数据密化的过程。

在实际加工过程中，常采用或来逼近零件的轮廓曲线。

2 DDA直线插补的物理意义是使动点沿矢量的方向前进，这种方法同样适用于DDA
插补。

3他激式直流主轴伺服电机调速时，额定转速以下调速称为恒转矩调速，通过调整实现；额定转速以上调速称为恒功率调速，通过实现。

4 SPWM波形的特点是，其各个脉冲的面积与控制正弦波下面相应的面积成比例，等距、等幅而不等，中间宽两边。

5刀具补偿的作用是把转换成。

6采用步进电机的开环伺服系统，对于数控装置发来的一个经驱动线路放大后驱动步进电机转过一个，经过机械传动系统带动工作台移动一个脉冲当量的位移。

7逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线，它与给定的之间的最大误差不超过一个。

8 准备功能指令分为模态代码和非模态代码。

模态代码表示该代码一经在一个中应用，直到出现同组的另一个时才失效。

9 数控机床的伺服驱动系统通常包括两种：和。

10 直线式感应同步器由作相对平行移动的和组成。

二、选择题
1 插补周期与位置反馈采样周期。

A：相同；B：不相同；C：可以相同，也可以不相同
2 在圆弧插补时，一般用切线、内接弧线和内外均差弦线逼近圆弧，其中具有较大的轮廓误差而不宜采用。

A：切线；B：、内接弧线；C：内外均差弦线
3 双螺母齿差调隙式滚珠丝杠，两齿轮的齿数分别为Z1=99、Z2=100，丝杠导程t=10mm，若间隙为0.004mm，则相应的螺母应转过个齿即可消除间隙，达到预紧的目的。

A：3；B：4；C：5；D：6
4 机床数控系统中的PLC经常被用作控制。

A：逻辑顺序；B：智能；C：进给伺服；
5 脉冲增量插补法适用于以为驱动装置的开环伺服系统。

A：步进电机；B直流伺服电机：C交流伺服电机：D：直线电机
6 步进电机通电方式没有带负载的能力，不能实际应用。

A：三相单三拍；B：三相六拍；C：三项双三拍
7 一个零件的轮廓曲线一般是由许多不同的几何元素组成的，把各几何元素间的连接点称为。

A：起点；B：基点；C：原点
8 闭环位置控制系统又称为位置伺服系统，是基于原理工作的。

A：正反馈控制；B；负反馈控制；C：逻辑顺序控制
9 检测装置的功能是对进行检测与信号变换，与指令信号进行比较，达到反馈控制的目的。

A：输入变量；B；随机变量；C：被控变量
10 进给速度的计数方法因系统不同有很大差别。

在系统中，坐标轴运动速度是通过控制向步进电机输出脉冲频率来实现的。

该频率的计数方法是根据编程速度的F值来确定的。

A：闭环B：半闭环C：开环D：闭环和半闭环
三、简答题
1 固定循环指令有什么作用？
2 数控机床编制程序的一般步骤是什么？
3 何谓插补？常用的插补算法有几种？
4 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?
四、论述题
1试述CNC系统两种典型的软件结构
2简述数控机床机械结构的特点
3如图所示零件，厚度为10mm，所选立铣刀直径为φ20mm。

试列表写出该零件轮廓的精加工程序，并加以注释。

4 设在第一象限插补直线段OA，起点为坐标原点O(0,0)，终点为A（6，4）。

试用逐点比较法进行插补，要求：
①列表填写插补计算过程；②画出插补轨迹图。

数控技术与数控复习题B答案
一、填空题
1小段直线或圆弧
2速度，圆弧。

3电枢电压；调整励磁电流
4宽，窄。

5零件轮廓轨迹, 刀具中心轨迹。

6 进给脉冲步距角，
7直线或圆弧, 脉冲当量。

8 程序段，G代码。

9 进给伺服系统，主轴伺服系统。

10定尺，滑尺（动尺）
二、选择题（
CCBAA BBBCC
三、简答题
1 答：数控加工中，一般一个动作就要编制一条加工程序，但在许多情况下，常需要重复一组固定的动作。

例如，钻孔时，往往需要快速接近工件、慢速钻孔、钻完后快速退回三个固定的动作。

又如，车螺纹时，需要切入、车螺纹、刀具径向（或斜向）推出、再快速返回四个动作。

对这些典型的、固定的几个动作，如能用一个固定循环指令去执行，则程序段数就会大为减少，而对于多次重复的固定循环指令（如车螺纹）再程序段中加入“循环次数”指令和每次循环时刀具的推进量，则程序段数更为减少。

这种固定循环程序既可使程序编制简短，方便又能提高编程质量。

2 答：分析零件图样、确定加工工艺过程、数值分析、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削。

3答：插补就是在已知曲线的种类、起点、终点和进给速度的条件下，在曲线的起点、终点之间进行“数据点的密化”，即数控装置在轮廓的起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值。

目前，常用的插补算法有脉冲增量插补和数据采样插补。

4 答：进给伺服系统的作用：进给伺服系统是数控系统主要的子系统。

它忠实地执行由CNC 装置发来的运动命令，精确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。

四、论述题
1 答：目前CNC系统的软件一般采用两种典型的结构：一是前后台型结构；二是中断型结构；
(1)前后台型软件结构前后台型软件结构将CNC系统整个控制软件分为前台程序和后台程序。

前台程序是一个实时中断服务程序，实现插补、位置控制及机床开关逻辑控制等实时功能；后台程序又称背景程序，是一个循环运行程序，实现数控加工程序的输入和预处理（即译码、刀补计算和速度计算等数据处理）以及管理的各项任务。

前台程序和后台程序相互配合完成整个控制任务。

工作过程大致是，系统启动后，经过系统初始化，进入背景程序循环中。

在背景程序的循环过程中，实时中断程序不断插入完成各项实时控制任务。

(2)多重中断型软件结构多重中断型软件结构没有前后台之分，除了初始化程序外，把控制程序安排成不同级别的中断服务程序，整个软件是一个大的多重中断系统。

系统的管理功能主要通过各级中断服务程序之间的通信来实现。

2 答：数控机床作为一种高速、高效和高精度的自动化加工设备，由于其控制系统功能强大，使机床的性能得到大大提高。

部分机械结构日趋简化，新的结构、功能部件不断涌现，使得其机械结构和传统的机床相比，有了明显的改进和变化，主要体现在以下几个方面：
（1）结构简单、操作方便、自动化程度高
数控机床需要根据数控系统的指令，自动完成对进给速度、主轴转速、刀具运动轨迹以及其他机床辅助功能(如自动换刀、自动冷却等)的控制。

（2）高的静、动刚度及良好的抗振性能（3）采用高效、高精度无间隙传动装置数控机床进行的是高速、高精度加工，在简化机械结构的同时，对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求（4）具有适应无人化、柔性化加工的功能部件“工艺复合化”和“功能集成化”是无人化、柔性化加工的基本要求，也是数控机床最显著的特点和当前的发展方向。

“功能集成化”是当前数控机床的另一重要发展方向。

3
N090 M09切削液关
N080 G49 G00 Z300Z轴快移至Z=300mm
N090 G28 Z300Z轴返回参考点
N100 G28 X0 Y0X、Y轴返回参考点
N110 M30主程序结束
N8 M30
4
解：刀具沿x、y轴应走的总步数为，插补运算过程见下表，插补轨迹如下图。

表：逐点比较插补运算过程
偏差判别进给方向新偏差计算终点判别
F0=0 +X F1=F0-Ye=0-4= -4 N=10-1=9
F1=-4<0 +Y F2=F1+Xe=-4+6=2 N=9-1=8
F2=2>0 +X F3=F2-Ye=2-4= -2 N=8-1=7
F3=-2<0 +Y F4=F3+Xe=-2+6=4 N=7-1=6
F4=4>0 +X F5=F4-Ye=4-4= 0 N=6-1=5
F5=0 +X F6=F5-Ye=0-4=-4 N=5-1=4
F6=-4<0 +Y F7=F8+Xe=-4+6=2 N=4-1=3 F7=2 +X F8=F7-Ye=2-4= -2 N=3-1=2 F8=-2<0 +Y F9=F8+Xe=-2+6=4 N=2-1=1 F9=4>0 +X F10=F9-Ye=4-4= 0 N=1-1=0。