哈工大数控技术试题答案

1.插补：根据零件轮廓线型的有限信息，实时计算道具的一系列加工点的位置坐标值、完成数据密化的工作成为“插补”。

（数控装置依据输入有限信息，按一定的方法产生产生基本线型，并拟合加工轨迹。

）2.C刀补：功能刀具半径补偿。

3.模态G代码：（准备功能G代码分为模态G代码和非模态G代码）G代码可以在连续多个程序段中生效，直到被相同组别的代码所取代。

4.非模态G代码：只在一个程序段中生效。

5.B刀补：功能道具直线补偿。

6.点位控制：控制刀具对工件的定位，由某一定点向下定位运动时不进行切削，对运动路径没有严格要求。

（严格控制点与点之间的距离，而与路径无关）7.直线控制：在加工过程中，不但要控制切削进给的速度，还要控制运动按规定点路径到达终点。

8.轮廓控制：能够对两个或者两个以上的运动坐标位移和速度同时进行连续控制。

数控技术知识复习1、名词解释（1）点位控制：严格控制点与点间的距离，而与路径无关。

（2）轮廓控制：控制轮廓加工，不仅对坐标的移动量进行控制，而且对各坐标的速度及它们之间的比率都要进行严格控制，以便加工出给定的轨迹。

（3）插补：指在被加工轨迹的起点和终点之间，插进许多中间点，进行数据点的密化工作，然后用已知线型（如直线、圆弧等）逼近。

（4）加工中心：能自动换刀的数控机床称为加工中心，简称MC。

（5）并行处理：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。

（6）C刀补：直接算出刀具中心轨迹的转接交点，然后再对原来的程序轨迹做伸长或缩短的修正的方法。

（7）刀补：在编程时，所设想的刀具长度、半径，刀尖等与实际加工时不一致，其差可用偏置量设定，这样在不变更程序的情况下，也能按照程序指令的尺寸加工工件。

（8）模态G代码：指一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它G 代码所代替，即在后续的程序段中不写该代码，功能仍然起作用。

（9）非模态G代码：其功能仅在所出现的程序段内有效的代码称为G代码。

（10）分辨率：闭环数控机床的最小检测单位，也叫设定单位。

2、简答题（1）直流速度控制单元两种调速方法的原理分为（晶闸管）可控硅调速系统：通过改变晶闸管的触发角，就可以改变输出电压，达到调节直流电机速度的目的。

晶体管脉宽调制调速系统：通过脉宽的连续变化，使电枢电压的平均值也连续变化，因而使电机的转速连续调整。

两种方法都是先接收转速指令信号（多为电压值），通过速度控制电路变为电机的电枢电压，达到速度调节的目的。

（2）CNC装置的软件结构组成及特点。

其软件结构包括管理和控制两大部分，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、插补和蒋彦程哈尔滨工业大学2013年5月位置控制等软件。

特点是：多任务并行处理和多重实时中断。

（3）数控插补的方法分为哪两类？各有什么特点。

基准脉冲插补：其特点是每次插补结束仅向各运动坐标轴输出一个控制脉冲，因此各坐标仅产生一个脉冲当量或行程的增量。

脉冲序列的频率代表坐标运动的速度，而脉冲的数量代表运动位移的大小。

这类插补运算简单，容易用硬件电路来实现。

数据采样插补：其采用时间分割思想，根据编程的进给速度将轮廓曲线分割为每个插补周期的进给直线段，以此来逼近轮廓曲线。

尤其适用于闭环或半闭环控制系统。

（4）刀具半径补偿的作用是什么？各有哪些指令（含刀补取消）及指令含义？在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？由于刀具运动轨迹是由刀具中心轨迹确定的，所以在加工工件时，铣刀中心应偏离工件轮廓一个刀具半径值，刀具半径补偿就是实现这一功能的方法。

G41：左刀补；G42：右刀补；G40：撤销刀补。

在G00或G01指令下才能建立和取消刀补。

（5）数控机床检测装置按照被测量的性质分为哪几类？并列举三种以上检测装置。

可分为：位移、速度和电流三种检测装置；如脉冲编码器、光栅尺、磁栅尺、交、直流测速发电机、霍尔速度传感器、旋转变压器、感应同步器。

（6）简要说明数据采样原理CNC装置的前加减速控制与后加减速控制各有什么优缺点？前加减速控制：优点是不影响实际插补输出的位置精度；缺点是需要预测减速点，预测工作需要完成大量的计算。

后加减速控制：优点是不需要预测减速点，在插补输出为零时开始减速，缺点是由于它对个运动坐标轴分别进行控制，实际各坐标轴的合成位置就可能不准确。

但这种影响只有在减速过程中有。

（7）数控机床的组成及各部分的作用组成：1）信息输入，这部分是数控机床的信息输入通道，加工零件的程序和各种参数、数据通过输入设备送进计算机系统。

2）数控装置，它接收输入信息后，经过译码、轨迹计算、插补运算和补偿运算，再给各个坐标的伺服驱动系统分配速度、位移指令。

3）伺服驱动装置和检测反馈装置，它接收经过处理的信号，然后经过调解、转换、放大以后去驱动伺服电机，带动机床的执行部件运动。

4）机床本体，起支撑，传递运动等等功能蒋彦程哈尔滨工业大学2013年5月5）机电接口，实现数控装置和机床之间的联系。

（8）CNC装置是如何工作的？输入——译码——数据处理——插补——位置控制——I/O处理——显示——诊断（9）数控程序段的格式NxxxxGxxX±xxxx.xxxY±xxxx.xxxFxxSxxTxxMxxLFN+数字为程序段的序号，G+数字为准备机能指令，X、Y、Z表示指定运动坐标尺寸，F代码表示进给速度，S代码表示主轴转速，T为刀具指令，M代码为辅助机能指令，LF为程序段结束符号。

（10）CNC系统中，数据处理时，为什么其内部总是同时存在有三个程序段信息？这是用CNC系统的刀补状态决定的。

第一程序段不BS读入，在BS中算得第一段刀具中心轨迹，被送入CS中暂存，又将第二段程序读入BS，算出第二个程序的刀具中心轨迹，然后进行这两段程序轨迹连接方式判别，根据结果，对第一段刀具中心轨迹进行修正，然后将第一段刀具中心轨迹由CS送入AS中，第二段刀具中心轨迹由BS送入CS中。

随后由CPU 将AS中的内容总到OS中进行插补运算，利用插补时间，第三段程序被读入BS中。

（11）数控检测装置的作用起着测量和反馈的作用，它发出的信号传送给数控装置或专用控制器，构成闭环控制。

（12）CNC加减速控制的作用保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡。

3、DDA法插补原理了解直线插补和圆弧插补的原理，彻底了解积分表。

4、直线透射光栅的工作原理。

当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直柵纹上，形成明暗相间的条纹，这种条纹称为“莫尔条纹”。

莫尔条纹特点：两片两光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹间距；放大作用；均化误差作用。

数控编程车：N10G92X160Z60（设置工件坐标系）N15G28U0W0（返回参考点）蒋彦程哈尔滨工业大学2013年5月N20G00X48Z2（快速进刀到退刀点）N25G01Z0F0.15（走到切削起点，设置进给速度为0.15mm/r）N30X50Z-1（车倒角）N35Z-20（车BC段）N40G02X50Z-40R45（车圆CD段）N45G01X60Z-60F0.15（车锥面ED）N50G03X60Z-100R80（车圆EF段）N55G01X60Z-120（车FG段）N60X80（车端面）N65G28U0W0（返回参考点）N70M05（主轴停止转动）N75M30（程序结束）铣：N1G92X0Y0Z0（设定绝对坐标系，刀具位于开始位置o）N2G90G17G00G41X20Y14Z0（移到加工起点，并建立刀具半径补偿）N3S500M03（主轴转速为500r/min,顺时针方向。

逆时针的话为M04）N4Z-5（铣刀下降5mm）N5G01Y62F100（铣平面）N6G02X44Y86R24（铣柱面）N7G01X90（铣平面）N8G03X120Y56R30（铣柱面）N9G01Y40（铣平面）N10X100Y14（铣平面）N11X20（铣平面）N12G00Z5M05（快速返回初始平面，主轴停止转动）N13G40X0Y0Z0（取消刀补）N14M30（程序结束）钻孔：N001G92X0Y0Z0；工件坐标系设置在参考点上N002G90G00Z50T01M06；快速运动到换刀点，换刀N003G43Z25H01；运动到初始平面，进行长度补偿蒋彦程哈尔滨工业大学2013年5月N004S600M03；主轴正转N005G99G81X115Y-80Z-67R-27F120；定位，钻孔1，返回到R平面N006G98Y-170；定位，钻孔2，返回到初始平面N007G99X465；定位，钻孔3，返回到R平面N008G98Y-80；定位，钻孔4，返回到初始平面N009G00X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停N010G49Z50T02M06；快速移动到换刀点，取消长度补偿，换上T02刀具N011G43Z25H02；运动到初始平面，进行长度补偿N012S600M03；主轴正转N013G99G82X190Y-80Z-50R-27F120；定位，钻孔5，返回到R平面N014G98Y-170；定位，钻孔6，返回到初始平面N015G99X390；定位，钻孔7，返回到R平面N016G98Y-80；定位，钻孔8，返回到初始平面N017G00X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停N018G49Z50T03M06；快速移动到换刀点，取消长度补偿，换上T02刀具N019G43Z25H03；运动到初始平面，进行长度补偿N020S300M03；主轴正转N021G99G85X290Y-80Z-67R3F50；定位，镗孔9，返回到R1平面N022G98Y-170；定位，镗孔10，返回到初始平面；N023G28X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停N024G49Z0；取消长度补偿N025M30；程序结束。