数控技术复习题(含答案版)

1)速度增益:速度环中进行速度调节的参数，其等于速度比上速度误差。

2)预紧:在配置轴承时，通过一定的调整方法使轴承获得一定的内部载荷，以负游隙状态使用，这种使用方法称为预紧。

3)伺服系统:伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。

4)自动换刀装置:能自动更换加工中所用工具的装置5)FMS:柔性制造系统简称FMS(Flexible Manufacture System)，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。

6)CAPP:指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。

7)中断型结构:除了初始化程序之外，整个系统软件的各种功能模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，整个软件就是一个大的中断系统。

8)相对坐标编程:刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量，在程序中用G91指定。

9)刀位点:指刀具的定位基准点10)自动编程:相对与手动编程而言的。

它是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。

11)手动编程:指编制零件加工的各个步骤均由人工完成，称为“手工程序编制”12)宏程序：由用户编写的专用程序，它类似于子程序，可用规定的指令作为代号，以便调用。

13)LSI:大规模集成电路14)点位控制系统：指数控系统只控制刀具或机床工作台，从一点准确地移动到另一点，而点与点之间运动的轨迹不需要严格控制的系统15)CIMS：计算机集成制造系统16)17)18)19)20)21)重复精度：一般指电子测量仪器，在重复测量某一点的值时，各次测量结果所显示的测量值与实际值的偏差22)机床结构静刚度：机床在切削力和其他作用力下抵抗变形的能力23)CNC：CNC系统是一种位置（轨迹）控制系统，其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。

24)闭环控制系统：由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统。

25)机床原点：指机床坐标系的原点,是机床上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准点,而且还是机床调试和加工时的基准点.26)步进电机矩频特性：当电机带有一定的负载运行时，运行频率与负载转矩大小有关，两者的关系称为运行矩频特性27)刀具半径补偿：根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹的功能称为刀具半径补偿功能。

1)简述辅助功能M00与M01的区别。

2)什么是数控加工程序中的程序嵌套。

子程序可以被主程序所调用。

被调用的子程序还可以调用其它子程序。

3)简述运行一个数控加工程序的过程。

运行-主轴转动-回参-x、z、y轴按程序加工零件（如果是车床就不用写Y）-退刀回参-主轴停止-程序结束4)工件坐标系选择原则？(1)工件坐标系原点选择时应尽量与零件图样的设计基准或工艺基准重合。

(2)工件坐标系原点应尽量选在尺寸精度高、表而粗糙度值低的工件表面上。

(3)便于进行加工点坐标值的计算，并尽可能避免由此而产生的误差。

(4)在机床上容易确定工件坐标系在机床坐标系中的位置，并便于加工和测量检验。

根据上述原则，数控车床加工中一般将工件坐标系原点设定在零件右端面或左端面中心上5)数控机床加工的特点？效率高精度高柔性高改善劳动强度利于生产管理现代化加工质量稳定可靠6)简述数控系统的插补概念？所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化。

插补的任务就是根据进给速度的要求，在一段零件轮廓的起点和终点之间，计算出若干个中间点的坐标值。

7)简述刀具补偿功能.包括刀具长度补偿和半径补偿。

作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。

8)简述一次有效G代码和模态代码的区别?模态的就是只用一次，下面不用在用，可以直接写程序非模态的就不可以了,每次前面都要加上9)步进电机的工作原理：当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。

该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。

当定子的矢量磁场旋转一个角度。

转子也随着该磁场转一个角度。

每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。

它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。

改变绕组通电的顺序，电机就会反转。

所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动10)逐点比较法的插补原理是什么：被控制对象在数控装置的控制下，按要求的轨迹运动时，每走一步都要和规定的轨迹比较，根据比较的结果决定下一步的移动方向11)滚珠丝杠消隙的方法及消隙的注意事项是什么？①为双螺母垫片调隙式，改变垫片的厚度，使内外两个螺母产生轴向相对位移。

②弹簧自动调整式：用弹簧使两螺母间产生轴向位移。

③为齿差调隙式，通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的啮合角度来消除间隙。

④为螺纹调隙式，转动调整螺母1，使螺母2产生轴向位移。

12)数控系统对伺服电动机有哪些要求？(1)控制性能高，有控制电压信号时，电动机在转向和转速上应能做出正确的反应，控制电压信号消失时，电动机应能立即可靠停转，即无“自转”现象；(2)动态响应快，电动机转速的高低和方向随控制电压信号改变而快速变化，反应灵敏，启动转矩大；(3)机械特性和调节特性线性度好，调速范围大；(4)控制功率小，空载启动电压低。

13)数控系统检测装置的性能指标及要求是什么?答：1）性能指标：数控机床检测装置的分辨率一般为0.0001~0.01mm/m，测量精度为士0.001~0.01mm/m，能满足机床工作台以1~10m/min的速度运行。

不同类型机床对于检测装置的的精度和速度要求是不同的，一般地，对于大型机床一满足速度为主，中小型机床和高精度机床以满足精度为主。

2）检测装置的要求有：准确性好，满足精度要求，工作可靠，能长期保持精度；满足快速，精确和机床工作行程的要求；14)为什么要对工件廓形进行拟合？由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补，所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时，都先要对工件廓形曲线进行拟合，代替原来的轮廓曲线，然后才能使用数控机床的G 功能加工出所需的廓形曲线15)数控机床对导轨有什么要求?高速进给时不振动、摇臂钻床低速进给时不爬行、具有高的灵敏度、能在重载下长期连续地工作、耐磨性高、精度保持性16)某数控机床采用滚动导轨，由伺股电动机通过一对齿轮带动滚珠丝杠驱动工作台移动，其脉冲当量为0.005mm，现CNC发出正向指令脉冲，工作台移动了100mm后，电动机又接到同样数量反向指令脉冲，而工作台反向只移动了99.975mm，未能复位到原点。

试分析该系统有何问题?应采取什么措施以提高定位精度。

答：齿轮有间隙,修改参数进行反向间隙补偿。

17)试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则。

1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。

则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。

2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。

3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向18)加减速控制的目的是什么，有哪些实现方法？为了保证机床在启动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对送到伺服驱动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速控制。

加减速有：线性加减速，指数加减速和sin加减速。

19)B功能刀具补偿与C功能刀具补偿的特点和区别?由于刀具有一定的半径，在加工外轮廓时，刀具中心偏移零件的外轮廓一个刀具半径，在加工内轮廓时，刀具中心偏移零件的内轮廓一个刀具半径；B功能刀具半径补偿只能计算出直线或圆弧终点的刀具中心值，而对于两个程序段之间在刀补后出现的一些特殊情况没有给予考虑。

它的工作流程通常是读一段。

算一段，再走一段的控制方法；C功能刀具补偿改进了B功能刀具补偿的缺陷，它可以实现直线或圆弧的过度，直接求出刀具中心的轨迹焦点20)什么是前加减速，什么是后加减速，各有何优缺点？把加减速控制放在插补之前进行的，称为前加减速控制。

优点是：仅对合成速度有影响，不影响实际插补输出的位置精度。

缺点是：需根据实际刀具位置和程序段终点之间的距离来确定减速点，计算工作量大。

?把加减速控制放在插补之后分别对各坐标轴进行的，称为后加减速控制。

优点是：不需要专门预先确定减速点，而是在插补输出为零时开始减速，通过一定的时间延时逐渐靠近程序终点。

缺点是：由于是对各坐标分别进行控制，所以在加减速控制实际的各运动轴合成位置可能不准确。

但这种影响只存在于加速或减速过程中。

21)数控装置的功能有哪些？控制功能；准备功能（G功能）；插补功能和固定循环功能；进给功能；主轴功能；辅助功能（M 功能）；刀具管理功能；补偿功能；人机对话功能；自诊断功能；通讯功能22)多微处理器CNC装置的两种典型结构是什么？各有什么特点？答：1）、共享总线结构：分为带CPU的主模块和不带CPU的从模块，共享系统的标准总线。

由于有多个模块共享总线，容易引起冲突，使数据传输效率降低，总线一旦出现故障会影响整个CNC装置的性能。

但结构简单、系统配置灵活，实现容易。

2）、共享存储器结构：各个主模块都有权控制使用系统存储器，引起冲突的可能较小，数据传输效率高，结构不复杂23)以处理程序段G01 X30 Y40 F100为例说明CNC系统中数据转换过程。

答：该程序段在CNC中的处理过程为：1）零件程序的输入：通过CNC面板或通讯接口将程序输入到零件程序存储器内；2）零件程序的预处理：（1）编辑一段程序，按标准格式存放在BS缓冲区；（2）译码，识别程序段中的各种具体功能指令及坐标尺寸字，进行“十翻二”，以一定的格式存放在指定的内存区，即缓冲器DS；（3）刀具补偿处理，将处理结果放入刀具处理缓冲器CS中，本程序段没有刀具补偿，跳过此程序处理；（4）速度预处理，根据插补方式不同（基准脉冲法、数据采样法）计算得到相应的速度，存入工作缓冲器AS。

3）插补：从工作寄存器AS中读取坐标值送入输出寄存器OS中，进行插补运算，其结果送入伺服系统予以执行24)数控系统软件主要完成哪些功能？答：1、数据输入处理：输入、译码、数据处理；2、插补运算；3、速度控制；4、系统管理诊断；25)中断型结构模式的结构特点？中断型结构模式是将除了初始化程序之外，整个系统软件的各个任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，然后由中断管理系统（由硬件和软件组成）对各级中断服务程序实施调度管理。

实时性好。

由于中断级别较多，强实时性任务可安排在优先级较高的中断服务程序中。