数控技术及数控机床
数控技术及数控机床作业
中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业1共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第1章——第2章一、选择题1.数控机床的组成部分包括 BA.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库2.计算机数控系统的优点不包括 CA.利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能C.数控系统功能靠硬件实现,可靠性高D.系统性能价格比高,经济性好3.准备功能G代码中,能使机床作某种运动的一组代码是 A、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G01、G02、G03、G90、G91、G92、G04、G18、G19、G40、G41、G42、G02、G03、G17、G40、G41、G424．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二、填空题1.能够自动改变机床切削用量,以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为_自适应控制系统;2．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向; 3．自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式,该系统软件称为编译或前置处理程序;三、编程题1.在图示零件上钻孔;请采用教材中给定的代码格式JB3208—83编制加工程序;要求：1在给定工件坐标系内用增量尺寸编程,图示钻尖位置为坐标原点；2坐标原点为程序的起点和终点,钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ；3进给速度50mm/min,主轴转速600r/min；4钻通孔时,要求钻头钻出工件表面4mm;答:N G X Y Z F S M EOB X50 Y90 LF N010 G91G00LF N020 Z-11 S600 M03M08 N030 G01 Z-28 F50 LF N040 G00 Z28 LF N050 X60 LF N060 G01 Z-28 LF N070 G00 Z28 LF N080 X-30 Y-50 LF N090 G01 Z-19 LFLF N100 G00 Z30 M05M09 N110 X-80 Y-40 M02 LF 中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业2共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第3章——第4章一、选择题1.数控系统常用的两种插补功能是 CA.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 2.现代中高档CNC 系统中的计算机硬件结构多采用 DA.单CPU 、模块化结构B.单CPU 、大板结构C.多CPU 、大板结构D.多CPU 、模块化结构3.数控机床进给系统中采用齿轮传动副时,如果不采用消隙措施,将会 D A.增大驱动功率 B.降低传动效率 C.增大摩擦力 D.造成反向失动量4.滚珠导轨承受的载荷一定,结构尺寸允许的情况下,为提高刚度并降低成本,应采用的最为有利的方案是 BA.增大滚珠直径,适当增加滚珠数目B.增大滚珠直径,适当减少滚珠数目C.减小滚珠直径,适当增加滚珠数目D.减小滚珠直径,适当减少滚珠数目二、填空题1. 插补运算 的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓; 系统控制软件的典型结构有前后台型和 中断驱动型 ;3.在CNC 系统中,刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成 刀具中心轨迹 ;三、分析题1. 用逐点比较法插补图示的第四象限直线,直线终点坐标取绝对值,图中TX i ,Y i 表示刀具位置,若刀具T 位于直线上方或直线上时,偏差函数F ≥0；若刀具T 位于直线下方时,偏差函数F<0;插补前,刀具位于直线的起点0,某时刻刀具原点到动点TX i ,Y i ,其偏差函数为F i =X a Y i -Y a X i ,试推导简化的偏差计算公式; 解.：1若F ≥0时,刀具沿X 轴正方向走一步,则F i+1= X a ∣Y i+1∣ -∣Y a ∣X i+1= X a ∣Y i ∣- ∣Y a ∣X i -∣Y a ∣ =F i -∣Y a ∣2若F<0时,刀具沿Y 轴负方向走一步,X i X iY i Y i +=+=-⎧⎨⎪⎩⎪111 即X i X iY i Y i +=+=+⎧⎨⎪⎩⎪111 则F i+1= X a ∣Y i+1∣-∣Y a ∣X i+1= X a ∣Y i ∣+1-∣Y a ∣X i+1 = X a ∣Y i ∣-∣Y a ∣X i +X a =F i +x a故得出第四象限直线的逐点比较法插补偏差计算公式为： F ≥0时,进给：+X,F i+1=F i -∣Y a ∣ F<0时, 进给:-Y,F i+1=F i -X a中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床 课程作业3共 4 次作业 学习层次：专升本 涉及章节：第5章 ——第6章一、选择题1.直线感应同步器定尺上是 CA.正弦绕组B.余弦绕组C.连续绕组D.分段绕组2.用光栅位置传感器测量机床位移,若光栅栅距为0.01mm,莫尔条纹移动数为1000个,若不采用细分技术则机床位移量为 CA.0.1mmB.1mmC.10mmD.100mm3.用直线感应同步器和数字显示系统测量位移,要求最大测量速度V max=9m/min,脉冲当量q=0.01mm,顾磁频率f DA.≥15HzB.≥90HzC.≥900HzD.≥15KHz4.可用于开环伺服控制的电动机是 DA.交流主轴电动机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5．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用BA．交流感应电动机B．步进电动机C．交流伺服电动机D．直流伺服电动机二、填空题1.考虑到电缆线的固定,为保证传感器的稳定工作,一般将直线光栅的主光栅安装在机床或设备的动板工作台上;2.步进电动机的相数和齿数越多,在一定的脉冲频率下,转速越低;三、简答题1.试述选用直流伺服电动机应遵循的原则;答：选用直流伺服电动机应遵循以下原则：1当机床在无切削运行时,在整个速度范围内,其负载转矩应在电动机的载荷特性额定转矩范围内；2最大切削转矩的倍数设定应在电动机载荷特性规定的范围内；3加减速时,应当工作在加减速区内;加减速时,总的转矩为负载转矩与惯性转矩之和,惯性转矩取决于加速度和负载惯量,而加速度取决于希望的加速时间;4负载惯量对电动机灵敏度及快速移动时间有很大影响;一般情况下,负载惯量不应超过电动机转子惯量的三倍;中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业4共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第7章——第9章一、选择题1.数控机床移动部件某点的定位误差A的表示公式为 CA. A=x±σ=x±2σ=x±3σ=x±4σ2．数控机床的伺服系统的开环增益为K,移动部件的速度为V,则跟随误差E可表示为D A．E=KV B．E=1/KVC．E=K/V D．E=V/K3．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律,其均方根误差σ反映了机床在该位置的AA．重复定位精度B．反向差值C．系统性误差D．失动量二、填空题1．在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时,当伺服系统两轴的增益相同时,进给速度愈大,则轮廓误差越大;三、简答题1.试述数控机床的定位精度检测一般有哪些检测工具仪器现有一台三坐标联动的高精度数控铣床,试问应选用哪种仪器测量其定位精度;答：1数控机床的定位精度一般采用刻线基准尺和读数显微镜、激光干涉仪、光栅、感应同步器等测量工具进行测量;2高精度的数控铣床应选用双频激光干涉仪测量其定位精度;2．试述提高步进系统精度的措施及基本原理;答：措施：细分线路、反向间隙补偿、混合伺服系统;基本原理：(1)细分线路就是把步进电机的一步再分得细一些,来减小步距角；(2)反向间隙补偿就是根据实际测得的传动间隙的大小,每当出现反向时,用补充固定的脉冲来克服；(3)混合伺服系统就是在开环系统的基础上,在工作台上装有反馈元件如感应同步器进行检测,校正机械误差;3.数控机床的常用故障诊断方法有哪些答：1根据报警号进行故障诊断；2根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断；3根据PC状态或梯形图惊醒故障诊断；4根据机床参数进行故障诊断；5用诊断程序进行故障诊断；6经验法；7换板法；中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程综合测试1学习层次：专升本时间：90分钟一．选择题1.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 D ;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2.数控机床伺服系统是以 B 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3.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 B ;A.平均值B.最大值C.最大绝对值D.最大值和最小值之差位计算机是指 CA.存储器的字由8个字节组成B.存储器有8KC.微处理器数据的宽度为8位D.数据存储器能存储的数字为8位5.光栅利用 C ,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6．采用“高压建流,低压定流”工作方式的步进电动机驱动电源是 BA.高压单电源型驱动电源B.高低压双电源驱动电源C.恒流斩波驱动电源D.调频调压型驱动电源7．增量式脉冲发生器,其单个又称单次脉冲的典型脉冲周期又称宽度为S5μ,现要求其最高允许测量转速为4000r/min,请选择每转脉冲数 B8．滚动导轨的摩擦系数是 CA.5.0025.0~μ=.025~=μ B.05.0C.005~00025.0=μ.0~.0μ D.00050025.0=9.数控机床的组成部分包括 BA.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库10．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二．填空题1.数控加工的编程方法主要有手工编程和自动编程两大类;2.用逐点比较法插补第一象限的斜线,若偏差函数等于零,刀具应沿X 轴的正向方向进给一步;3.刀具补偿指令可分为两大类,分别是刀具半径补偿指令和刀具长度补偿指令;4.数控机床按照控制原理的不同,分为开环控制的数控机床,闭环控制的数控机床,和半闭环控制的数控机床;5. 插补运算的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓; 三．简答题1.滚珠丝杠螺母副的预紧是怎么实现的,目的是什么常用的预紧方式有哪三种答：滚珠丝杠螺母副的预紧是通过改变两个螺母的相对位置,使每个螺母中的滚珠分别接触丝杠滚道的左、右两侧面来实现的;通过预紧可以消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙和提高轴向刚度;常用的预紧方式有双螺母垫片式预紧、双螺母螺纹式预紧和单螺母变导程式预紧; 2．简述DDA法与逐点比较法插补运动轨迹有何不同答：DDA法在某个插补迭代脉冲到来的时候可能不驱动伺服系统进给,可能沿某一个坐标方向发生进给,也可能沿两个坐标方向都发生进给；而逐点比较法在某个插补迭代脉冲到来的时候只能沿某一个坐标方向发生进给;四．编程题1．在数控车床上精加工图示零件的外轮廓不含端面;请采用教材中给定的代码格式JB3208-83编制加工程序;要求： 1数控车床的分辨率为0.01mm ；2在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程；3图示刀尖位置为程序的起点和终点;切入点为锥面的延长线上,其Z 坐标值为152; 4进给速度50mm/min,主轴转速700r/min;五．计算题利用数控机床加工第一象限逆圆弧SE ,起点为()5,0S ,终点为()3,4E ,圆心在原点()0,0O ,用逐点比较法插补此圆弧,请写出插补运算过程并画出运动轨迹图脉冲当量为1;解：如图1,插补完这段圆弧,刀具沿x 和y 轴应走的总步数为E S E S x x y y =-+-∑＝2+4＝6,故可设置一计数器G =6,x 或y 坐标方向进给时均在计数器中减去1,当∑=0时,停止插补;插补运算过程见表1,刀具的运动轨迹如图1所示;图1表1 逐点比较法圆弧插补运算过程中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床 课程综合测试2 学习层次：专升本 时间：90分钟一．选择题1．位置控制器输出的是数字量,要去控制调速单元,必须经过 B A ．F/V 变换B ．D/A 变换C ．电流/电压变换D ．电压/电流变换2．感应同步器采用鉴幅型工作时,滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 B A ．U m sin ωt 和U m cos ωtB ．U 1sin ωt 和U 2cos ωtU 1≠U 2C ．U 1sin ωt 和U 2cos ωtU 1≠U 2D ．U m sin ω1t 和U m cos ω2t ω1≠ω2 3．直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为 CA ．π/6B ．π/3C ．π/2D ．π4．采用逐点比较法插补第一象限的直线时,直线起点在坐标原点处,终点坐标是5,7,刀具从其起点开始插补,则当加工完毕时进行的插补循环数是CA．10 B．11C．12 D．135．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用BA．交流感应电动机B．步进电动机C．交流伺服电动机D．直流伺服电动机6. A 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C.刀具补偿D.增量尺寸7.在确定数控机床坐标系时,首先要指定的是 C轴轴轴 D.回转运动的轴8.欲加工第一象限的斜线起始点在坐标原点,用逐点比较法直线插补,若偏差函数大于零,说明加工点在 B ;A.坐标原点B.斜线上方C.斜线下方D.斜线上9. A 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10.数控系统常用的两种插补功能是 CA.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二．填空题1．一个典型CNC系统一般由数控计算机、程序输入/输出装置和_机床控制装置_三部分组成;2．在轮廓控制中,为了保证一定的精度和编程方便,通常需要有刀具半径和长度补偿功能;系统中常用的插补方法中,脉冲插补法适用于以_步进_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直流伺服和交流伺服电机作为驱动元件的数控系统;4.滚珠丝杠螺母副按其中的滚珠循环方式可分为内循环和外循环两种;5.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为 Z 轴,远离工件的刀具运动方向为Z轴正方向;三．简答题1.机床坐标系与工件坐标系的含义是什么请阐述它们之间的关系;答：机床坐标系指数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系,并设有固定的坐标原点机械原点；工件坐标系指以确定的工件原点为基准所建立的坐标系;机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行,方向也相同,但原点不同;工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置,加工时,这个偏置值需预先输入到数控系统中;2.什么叫逐点比较插补法,一个插补循环包括哪几个节拍答：刀具在按照要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较一下,根据比较结果,决定下一步的移动方向,使刀具更接近规定的轨迹;一个插补循环包括：偏差判别、进给方向、偏差计算、终点判别四个节拍;四．编程题数控车编程,精加工如下图所示的零件粗线为零件轮廓,按照下列要求完成本题： 1 建立工件坐标系,标明工件原点、起刀点；答：建立工件坐标系,标明工件原点、起刀点见图3图32 确定加工路线和工艺,选择刀具； 答：确定加工路线和工艺,选择刀具 首先车削外形,再切槽,最后车螺纹;车外圆：主轴转速为S600r/min,进给速度为F150㎜/min ；切槽：主轴转速为S300r/min,进给速度为F100㎜/min ；车螺纹：主轴转速为S200r/min,进给速度为㎜/r; 螺纹外径=×÷4≈；螺纹牙深=×=； 螺纹内径≈螺纹外径-2×螺纹牙深=×=;选用三把刀：T01—车外圆；T02—切槽,刀刃宽3㎜；T03—车螺纹; 3 编制程序写出程序说明; 答： O0010N0010 G92 ；建立工件坐标系N0020 G00 X0 S600 T0101 M03 M08；快进到接近pO 点N0030 G01 Z0.0 F150；工进到pON0040 ；车端面N0050 ；车螺纹外表面 N0060 ；车端面N0070 G03 I0 ；圆弧倒角 N0080 ；车外圆 N0090 G02 K0；圆弧倒角 N0100 ；车端面N0110 ；车外圆N0120 G00 T0100 M05 M09；快回到换刀点N0130 S300 T0202 M03 M08；换刀、快速接近工件 N0140 G01 X24.0 F100；切槽 N0150 G04 ；延时5s N0160 G00 ；径向退刀N0170 T0200 M05 M09；快回到换刀点N0180 S200 T0303 M03 M08；刀具定位至螺纹车削循环点 N0190 G92 -21.5 F ；分三刀切削螺纹 N0200 ； N0210 ；N0220 G00 T0300 M05 M09；快回到换刀点N0230 S300 T0202 M03 M08；换刀、快速接近工件 N0240 G01 X0.0 F100；切断N0250 G00 T0200 M02；结束五．计算题利用数控机床加工第一象限直线OE ,原点为O ,E 为终点,坐标为()6,4E ,用DDA 法插补此直线,请写出插补运算过程并画出运动轨迹图脉冲当量为1;解：因终点最大坐标值为6,取累加器、被积函数寄存器、终点计数器均为三位二进制寄存器,N=3,则累加次数823==n ;插补运算过程见表1,插补轨迹见图2;中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床 课程综合测试3 学习层次：专升本 时间：90分钟一．选择题1．为了综合性地判断数控机床在实际切削加工条件下所能达到的精度,应做的检测试验项目是 D A.几何精度 B.插补精度 C.定位精度 D.工作精度 2．数控机床移动部件的位置偏差X 反映了移动部件在该点的 BA.定位误差B.系统性误差C.运动误差D.随机性误差3．数控机床的伺服系统的开环增益为K,移动部件的运动速度为V,则跟随误差E 可表示为D =KV=KV1 =V K =K V 4．普通的旋转变压器测量精度 C A.很高 B.较高 C.较低 D.很低5．感应同步器信号处理采用鉴幅型时,滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 B和u m coswt 和u2sinwtu1≠u2和u m sinwt 和u2coswtu1≠u26．PWM是脉冲宽度调制的缩写,PWM调速单元是指CA．晶闸管相控整流器速度控制单元B．直流伺服电机及其速度检测单元C．大功率晶体管斩波器速度控制单元D．感应电动机变频调速系统7．闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于DA．采用的伺服电动机不同B．采用的传感器不同C．伺服电动机安装位置不同D．传感器安装位置不同8．对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件,为了维护方便起见,最好采用BA．直流伺服电动机B．交流伺服电动机C．液压步进马达D．功率步进电动机9．某加工程序中的一个程序段为BN003 G90G19G94G02 I30.0 F200 LF该程序段的错误在于A．不应该用G90 B．不应该用G19C．不应该用G94 D．不应该用G0210．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二．填空题1．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向; 2．自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式,该系统软件称为编译程序;3.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目成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率;4．脉冲发生器有二种类型：增量式和_绝对_式;5．每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫脉冲当量; 三．简答题1．孔加工固定循环的基本组成动作有哪些并用图示说明;答：孔加工循环的组成动作有：①X、Y轴定位；②快速运动到R点参考点；③孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点参考点；⑥快速返回到初始点;2．位置检测装置按检测信号的类型和构成伺服系统类型的不同分别分为几种请阐述各自的含义答：位置检测装置按检测信号的类型来分,可分成数字式与模拟式两大类;数字式是指将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置；模拟式是指将机械位移量转变为感应电动势的相位或幅值的测量装置;按构成伺服系统类型可分为回转型检测装置和直线型检测装置;前者对机床的直线位移是间接测量,其测量精度取决于测量装置和机床传动链两者的精度；后者则是直接测量机床的直线位移,其测量精度主要取决于测量装置的精度,不受机床传动精度的直接影响;四．编程题如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓,零件毛坏为直径65mm、长度122mm的棒料三爪卡盘夹持部分20mm;所有外形一次切削成形;试按照教材中所学的代码格式JB3208-83编写其加工程序;已知与要求：（1）坐标原点设在如图所示O点,试在给定坐标系下采用绝对尺寸编写加工程序;编程加工时不考虑刀具副后面与被切形状的干涉问题,同时要求开始加工时先车端面2mm;在车完型面后退刀时按先X轴后Z轴顺序退至原来位置；2图示刀尖位置为程序的起点和终点；3进给速度50mm/min,主轴转速600r/min；五．计算题逐点比较法插补第一象限的直线,起点在坐标原点,终点坐标输入数控计算机后Xa=5,Ya=3;试按如下格式写出插补计算过程,并画出刀具插补运动轨迹图;。
何谓数控技术和数控机床？
何谓数控技术和数控机床？
(1)数控技术(NumericalControlTechnology)是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。
(2)数控机床(NumericalControlMachineTools)是指采用数字形式信息控制的机床。
凡是用数字化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入计算机或数控系统，经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需要工件的一类机床称为数控机床。
国际上相关组织对数控机床下的定义是：数控机床是一个装有程序控制系统的机床。
该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。
简而言之，用数字化信息控制的自动控制技术称为数字控制技术；用数控技术控制的机床，或者说装备了数控系统的机床，称之为数控机床。
1。
数控机床与数控技术
数控机床与数控技术数控机床与数控技术数控机床是指利用数字化信息来控制机床动作和加工过程，在加工物料表面上快速而精确地形成给定形状和尺寸的机床。
它是现代机器制造的重要工具，广泛应用于航空、航天、汽车、模具、电子、医疗、轻工等领域。
与传统机床相比，数控机床具有许多优点，如高精度、高效率、高柔性、高可靠性等。
它可以通过编程来控制机床动作，从而实现计算机辅助制造。
通过优化加工过程、减少浪费、提高生产效率，数控机床显著降低了制造成本，提高了产品质量和可靠性。
数控技术是数字化信息技术在机械制造中的应用，是机械制造技术的重要领域。
数控技术包括数控系统、数控编程、数控加工和数控检测等方面，其中最核心的是数控系统。
数控系统是数控机床的核心，它包括程序输入、数据处理、控制指令和执行等部分，用于实现机床动作的精确控制。
数控编程是数控机床制造的必要条件，是数控技术的重要组成部分。
数控编程是制定数控机床加工成形的程序和命令，将加工过程转化为计算机能够理解的数值控制指令。
数控编程的精确性和可靠性是加工工艺准确性和可重复性的关键。
数控加工是利用数控机床对工件进行加工成形的过程，是数控技术最直接的体现。
数控加工的特点是处理精度高、速度快和精度稳定。
在传统的加工方式下，工艺质量和加工精度很难保证，而数控加工则可以在保证加工质量的同时大大提高加工效率。
数控检测是在数控加工完成后对工件进行质量检测和控制的过程。
数控机床本身具有一些检测功能，如运动精度检测、加工情况监测、自动调整等，这些功能可以帮助保证加工的一致性和可靠性。
同时，数控机床与测量设备的结合也可以实现对工件的数值比对、自动测试和数据分析等。
总之，数控机床和数控技术是现代化自动化制造的基础。
它们的发展不仅提高了机械制造行业的竞争力，而且对推进工业现代化和节能减排具有重要意义。
在不断发展的数控技术背景下，数控机床将成为未来制造的重要趋势，继续发挥着重要的作用。
数控技术概念
数控技术概念数控技术概念一、数控技术的定义数控技术是指利用计算机或专用的数控系统，通过对工件加工过程中各种参数进行数字化、编程和自动控制，实现加工过程的自动化和高效化。
二、数控技术的发展历史1. 20世纪50年代初，美国MIT研制出第一台数控铣床。
2. 20世纪60年代初，我国开始引进和研制数控技术。
3. 20世纪70年代，数控机床逐渐普及，并开始应用于航空、航天、国防等领域。
4. 20世纪80年代至90年代初期，随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数控技术得到了进一步提升和应用。
5. 当前，随着人工智能、大数据等新兴科技的发展，数控技术正在不断向智能化方向发展。
三、数控机床的分类1. 根据加工方式分类：包括铣床、车床、钻床等。
2. 根据运动方式分类：包括立式、卧式、龙门式等。
3. 根据控制系统分类：包括伺服控制、步进控制、直接数字控制等。
4. 根据加工精度分类：包括高精度数控机床和普通数控机床。
四、数控编程语言1. G代码：用于指定加工轨迹和刀具运动路径。
2. M代码：用于指定机床的辅助功能，如冷却、换刀等。
3. T代码：用于指定刀具编号和刀具参数。
4. S代码：用于指定主轴转速。
五、数控技术的优点1. 加工精度高，重复性好。
2. 生产效率高，能够实现自动化生产。
3. 可以加工复杂形状的零件，提高了生产的灵活性和多样性。
4. 可以减少人力投入，降低成本，提高经济效益。
六、数控技术的应用领域1. 机械制造行业：包括汽车、航空航天、船舶等领域。
2. 电子行业：包括手机、电脑等电子产品的加工生产。
3. 医疗器械行业：包括手术器械等医疗设备的生产。
4. 交通运输行业：包括铁路、地铁等交通设备的制造。
七、数控技术的发展趋势1. 数字化：数控技术将更加数字化，实现更高效的生产。
2. 智能化：数控机床将更加智能化，实现自主学习和智能决策。
3. 网络化：数控机床将与互联网进行深度融合，实现远程监控和管理。
数控机床和数控技术的发展及未来趋势
Science &Technology Vision 科技视界在工业国家,科学技术和生产力主要是体现在制造业中。
人们的衣食住行、办公生活的各个方面都与制造业息息相关。
制造行业作为各行各业的基础和生产力的一种表现形式,对于综合国力和国际地位的提高有着至关重要的地位。
在高新技术生产和尖端的工业制造中,数控机床和数控技术是最重要的生产设备和技术[1]。
在制造业发达的工业国家,数控技术及其设备被列为国家的战略物资,并且在“高精尖”的数控关键技术上,对我国实行封锁和限制政策。
因此,对数控技术的大力发展,提高工业制造水平俨然成为我国加速发展经济,提升综合国力的重要途径。
1数控机床和数控技术的产生随着社会的发展与制造业对生产设备要求的不断提高,数控机床作为一种以数字指令形式控制机床运行的新型加工设备应运而生。
其发展历程大致如下:1940年,位于美国密歇根州的一家飞机制造企业为了加工飞机的叶片,对生产设备的加工轨迹进行设计,并进行了数据的分析处理,这是早期的数控思想的萌芽。
1948年,美国首先提出使用脉冲信号对机床的运动轨迹进行控制,并于1952年由Parsons 公司和M.I.T 合作,率先研制出世界上的第一台数控机床。
它采用的是电子管元件,体积庞大。
但作为世界上的第一台综合计算机、自动控制、伺服驱动以及测量技术等新型机床,开辟了数字化加工的新时代。
1959年,数控机床的硬件发生改变,晶体管元件和印刷电路板取代了之前的电子管元件和硬接线板,机床的体积大大缩小,并且在这一时期出现了带有自动换刀装置的数控机床(加工中心),数控机床进入另一个时代。
1965年小规模的集成电路应用于数控装置,不仅使机床的体积更小、能耗低、可靠性高,而且价格也更低,这促进了数控机床的产量发展。
19世纪60年代末期,出现了多台机床由一台计算机直接控制的系统(DNC),以及使用小型计算机控制数控系统的形式(CNC),使数控机床进入采用小型计算机控制的第四代。
绪论
数控机床是高精度和高生产率的自动化加 工机床，机械部件的组成与普通机床相似，但 其传动结构要求更为简单，在精度、刚度、抗 振性、耐磨性、耐热性等方面要求更高，而且 其传动和变速系统要便于实现自动数控加工的 特点及应用。
要求相对运动面的摩擦系数要小，进给传 动部分之间的间隙要小。
所以其设计要求比通用机床更严格，加工 制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、 提高精度的设计措施。
其中最大进给速度表示数控装置在给定的 定位精度下所能达到的最大进给速度，最高快 移速度指进给轴在非加工状态下的最高移动速 度。
和主轴转速一样，进给速度可以用机床控 制面板上倍率旋钮在一定范围内调节。 进给速度也是影响零件表面加工质量、生 产率、刀具寿命的主要因素。
0.2
数控机床的分类
目前，数控机床的品种齐全，规格繁多。
2．可控轴数与联动轴数
可控轴数说明数控装置最多可以控制多少 个坐标轴，其中包括移动坐标轴和回转坐标轴。 通常用X、Y、Z表示三个互相垂直的移动 坐标轴，A、B、C分别表示绕X、Y、Z回转的坐 标轴。 联动轴数表示数控装置可按一定规律同时 控制其运动的坐标轴数，联动轴数和坐标轴数 是不同的概念，联动轴数越多，说明数控装置 加工复杂空间曲面的能力越强。
因而用数控机床生产，准备周期短，灵活 性强，特别适合小批量、单件零件的加工，有 利于产品的升级和新产品的试制。
2．零件加工精度高，加工质量稳定 数控机床有较高的加工精度，而且数控机 床的加工精度不受零件形状复杂程度的影响。 这对于一些用普通机床难以保证精度甚至 无法加工的复杂零件来说是非常重要的。
3．运动性能指标 行程：表示数控装置的控制范围和加工范围， 例如±9999.999表示数控装置的控制范围为9999.999—+9999.999mm，行程的大小反映了 机床的加工能力。 主轴转速: 以每分钟转数的形式给定，是影响 零件表面加工质量、生产率、刀具寿命的主要 因素。 机床面板上设有主轴转速倍率旋钮，可以 在不改变程序的情况下调节主轴转速。 进给速度：刀具的进给速度以每分钟或每转 的进给距离的形式给定。
数控机床技术
概述
机床侧操作 MDI/CRT
机床电气控制柜
12 3
4 机床侧
机床操作 面板
机床侧行程开关、 接近开关、按钮、 液 位 、压 力 等 开 关
机 床 侧 液 压 、气 动
10
系 统 、冷 却 泵 、润
9
滑泵电动机等
8
7
6
5
图 1-2 数控机床电气控制柜的示意图
1－熔断器及断路器 2－开关电源 3－主轴及进给驱动装置 4－CNC 装置 5－接地排
坐标轴进给
电源
速度 主轴驱动
机床
坐标轴进 给电动机
位置测量 传感器激励 位置指示 电源
电源
主轴驱动 电动机
操作面板
Ⅳ 开 /关 指 令 信号
总电源
保护接地线
机床控制设备 控制装置
电源控制 （变压器、 保护装置 等）
限位开关
机电器件 （电磁铁 离合器等）
辅助功能（齿 轮箱、回转刀架、 换刀装置等）
辅助电动机
5
概述
（二）数控装置
数控装置是数控系统的核心。现代的数控装置普遍采用 通用计算机作为数控装置的主要硬件，包括微型机系统的基 本组成部分，CPU、存储器、局部总线以及输入输出接口等； 软件部分就是我们所说的数控系统软件。数控装置的基本功 能是，读入零件加工程序，根据加工程序所指定零件形状， 计算出刀具中心的移动轨迹，并按照程序指定的进给速度， 求出每个微小的时间段（插补周期）内刀具应该移动的距离， 在每个时间段结束前，把下一个时间段内刀具应该移动的距 离送给伺服单元。
6
概述
（三）伺服系统 伺服系统是数控机床的执行结构，是数控系统和机床本
体之间的电气联系环节。主要由伺服电动机、驱动控制系统 和位置检测与反馈装置等组成。伺服电动机是系统的执行元 件，驱动控制系统则是伺服电动机的动力源。数控系统发出 的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱 动控制系统的功率放大后，驱动电动机运转，通过机械传动 装置拖动工作台或刀架运动。
数控技术及数控机床(高起专)
单选题1. 存储器包括只读存储器和随机存储器，只读存储器英语缩写_____(5分)(A) CRT(B) PIO(C) ROM(D) RAM参考答案：C2. 单片机是_____(5分)(A) 微型计算机(B) 计算机系统(C) 微机系统(D) 微处理器参考答案：A3. DNC系统是指_____(5分)(A) 自使用控制(B) 计算机数控(C) 柔性制造系统(D) 计算机辅助系统参考答案：B4. 在N05.G02，X+-042.Y+-042.Z+-042.F04.T03.M02.LF这样一个程序段中，F04指的是_____(5分)(A) 进给速度(B) 主轴转速(C) 刀具代码(D) 辅助功能字参考答案：A5. 存储器的容量单位中1GB=_____(5分)(A) 1000KB(B) 1024KB(C) 1000MB(D) 1024MB参考答案：D6. 数控机床的组成部分包括_____(5分)(A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库(B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件(C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件(D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库参考答案：B7. 数控机床的组成部分包括_____(5分)(A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库(B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件(C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件(D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库参考答案：B8. 在编写数控加工指令时，以下那个代码代表的是逆时针圆弧插补指令_____(5分)(A) G01(B) G02(C) G03(D) G90参考答案：C9. 计算机数控系统的优点不包括_____(5分)(A) 利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高(B) 充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能(C) 数控系统功能靠硬件实现，可靠性高(D) 系统性能价格比高，经济性好参考答案：C10. 对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是_____(5分)(A) 从此基准点沿床身远离工件的方向(B) 从此基准点沿床身接近工件的方向(C) 从此基准点垂直向上的方向(D) 从此基准点垂直向下的方向参考答案：A填空题11. 能够自动改变机床切削用量，以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为___(1)___ (5分)(1).参考答案:自适应控制系统12. 确定数控机床坐标系时首先要确定___(2)___ ，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
机床数控技术PPT课件
对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动 所作的规定，作相反的安排。用带“´”的字母，如＋X´，表示工件 相对于刀具正向运动指令。而不带“´”的字母，如＋X，则表示刀具 相对于工件的正向运动指令。二者表示的运动方向正好相反。如图 2-4~2-7所示。对于编程人员第、20工页/艺共1人17页员只考虑不带“´”的运动方向。 （7）主轴旋转运动方向
xi2
y
2 j
x02
y02
将上面各式分别改写为下列形式
F yxe xye 称 为 “ 直 线 插 补 偏差判别式”或“偏差判别函
数F”，
的数值称为“偏差”。
递推法：每走一步到新加工点，加工偏差用前一点的 加工偏差递推出来, 这种方法称“递推法”。
第27页/共117页
加工偏差计算公式：
x 若Fi, j≥0时，则向 x 轴发出一进给脉冲，刀具从这点向
3）不同象限的直线插补
对第二象限，只要用| x |取
代 x 就可以变换到第一象限，至
于输出驱动，应使 x 轴向步进电
动机反向旋转,而 y 轴步进电动机
仍为正向旋转。 同理，第三、四象限的直线
也可以变换到第一象限。插补运
算时，用| x |和| y |代替 x 、y
输出驱动则是：在第第32三页/共象11限7页，点在直线上方，向- y方
幅值比较伺服系统第105页共117页第五节经济型数控系统简介一经济型数控系统概述1经济型数控系统的基本功能11控制功能控制功能能控制的轰数和能同时控制联动的轰数能控制的轰数和能同时控制联动的轰数22准备功能准备功能用杢指定机床运动方式用杢指定机床运动方式33插补功能插补功能通过软件插补杢实现刀具运动的轨迹通过软件插补杢实现刀具运动的轨迹4进给功能用f指令代码直接指定加工的进给速度1切削进给速度2同步进给速度3进给倍率5主轰功能指定主轰转速的s功能1转速表示srminmmmin2指定恒定线速度补偿功能1刀具的尺寸补偿2丝杠的螺距误差补偿和反向间隙补偿或者热变形补偿9字符图形显示功能10自诊断功能11通信功能12人机交互图形编程功能第107页共117页2经济型数控系统的特点1价格便宜性价比适中
机床数控技术及应用
伺服系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分，负责接收数控装置 发出的运动指令，驱动机床的各个运动部件按照指令要求 进行运动。
辅助装置
辅助装置包括润滑装置、冷却装置、排屑装置等，用于辅 助机床的正常运行。
机床数控系统的运行原理
零件程序的输入
通过输入输出装置将零件程序输入到数控 装置中。
检测反馈
在机床运动过程中，检测装置检测机床的 实际位置和速度，反馈给数控装置，数控 装置根据反馈信息进行误差补偿和控制。
数控车床在航天工业中的应用
在航天工业中，由于对零件的精度和可靠性要求极高，数控车床得到了广泛应用，能够加 工各种高精度的零件和复杂的结构件。
数控铣床的应用实例
数控铣床在模具制造中的应用
数控铣床可以加工各种复杂的模具型腔和型芯，如注塑模具、压铸模具等，能够大大提 高模具的制造精度和生产效率。
数控铣床在机械零件加工中的应用
机床数控技术及应用
目 录
• 引言 • 机床数控技术概述 • 机床数控技术的原理 • 机床数控技术的应用实例 • 机床数控技术的优势与挑战 • 结论
01 引言
主题简介
数控技术
数控技术是一种基于数字控制的 制造技术，通过计算机编程实现 机床的自动化加工。
应用领域
数控技术广泛应用于机械制造、 航空航天、汽车制造、模具加工 等领域。
维护成本。
数控机床在加工过程中 存在一定的安全风险， 需要加强安全防护措施。
机床数控技术的发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的发展，数控技术 将进一步实现智能化，提高加工精度 和效率。
复合化发展
未来数控机床将向复合加工方向发展， 实现多轴联动加工，提高加工效率和 精度。
《数控技术及应用》复习资料
第一章概论1、数控技术、数控机床、数控系统的概念数控技术是机械、电子、自动控制理论、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术；数控技术是现代制造技术的一种；数控技术是现代制造业的基础、集中体现；数控技术是现代制造业信息化的重要组成部分。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
●数控技术，也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。
●数控机床是数字控制机床（Numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是数控技术应用的典型产品。
1）简单说来所谓数控机床就是运用计算机对机床的机械加工过程进行数字化的自动控制。
2）具体来说：数控机床是通过将机床的各种动作的操作步骤、工件的形状尺寸以及机床的其他功能编制程序，精确控制机床运动部件的位移量，并且按加工的动作顺序要求自动控制机床各个部件的动作来完成机械加工工作的。
控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
●数控系统（Numerical Control System）是数字控制系统的简称，根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。
是数控机床的核心部分。
机床数控技术的现状及发展趋势
机床数控技术的现状及发展趋势机床数控技术是指利用数字控制系统对机床进行控制，实现工件加工的自动化、精密化和高效化。
随着信息技术的飞速发展和制造业的转型升级，机床数控技术在工业生产中扮演着日益重要的角色。
本文将对机床数控技术的现状及未来发展趋势进行分析。
一、机床数控技术的现状1. 技术水平不断提升随着数控技术、人工智能技术和传感技术的不断进步，机床数控技术已经实现了高速、高精度、多功能的加工。
数控系统不仅能够实现复杂零部件的加工，还能够进行自动换刀、自动测量和自动修复等功能，大大提高了生产效率和产品质量。
2. 应用领域不断拓展机床数控技术已经广泛应用于汽车、航空航天、船舶、军工、电子、医疗器械等领域，成为现代制造业中不可或缺的重要工具。
随着3D打印技术、激光加工技术等新型制造技术的发展，机床数控技术的应用领域还将进一步拓展。
近年来，我国的机床数控技术水平不断提高，国产数控机床在性能、精度和稳定性等方面已经与国外先进水平相当，甚至在某些领域已经领先。
国产化水平的提高不仅提升了我国工业制造的自主能力，还有利于降低制造成本，提高工业竞争力。
1. 智能化发展趋势明显随着人工智能、大数据、云计算等新技术的发展和应用，机床数控技术将向着智能化方向迈进。
智能化的数控系统将具备自学习、自诊断、自适应等能力，能够根据加工任务自动调整加工参数，实现自动化生产，极大地提高了生产效率和产品质量。
2. 网络化加工成为趋势随着工业互联网和物联网技术的发展，机床数控技术将与网络化、智能化的制造模式相结合，实现设备之间的信息共享和协同加工。
通过实时监测和远程控制，实现生产过程的智能化管理，提高制造业的灵活性和适应性。
3. 精密加工技术将不断突破随着新材料、新工艺的不断涌现，对零部件精密度和表面质量的要求越来越高，机床数控技术将不断突破精密加工的难点，实现高速、高精度、高效率的加工。
激光加工、电火花加工等非传统加工技术也将迎来发展机遇，成为机床数控技术的重要发展方向。
机床数控技术等级划分
机床数控技术等级划分
机床数控技术是现代制造业中不可或缺的一部分，它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
根据机床数控技术的不同水平，可以将其分为不同的等级。
一级机床数控技术是指采用数字控制系统，能够实现单轴控制的机床。
这种机床的控制系统简单，适用于一些简单的加工工艺，如钻孔、铣削等。
但是，由于只能实现单轴控制，所以加工精度和效率都比较低。
二级机床数控技术是指采用数字控制系统，能够实现多轴控制的机床。
这种机床的控制系统比一级机床更加复杂，可以实现多轴联动控制，适用于一些复杂的加工工艺，如车削、磨削等。
由于可以实现多轴联动控制，所以加工精度和效率都比较高。
三级机床数控技术是指采用数字控制系统，能够实现多轴联动控制和高速加工的机床。
这种机床的控制系统比二级机床更加复杂，可以实现高速加工，适用于一些高精度、高效率的加工工艺，如模具加工、航空航天零部件加工等。
四级机床数控技术是指采用数字控制系统和人工智能技术，能够实现自主学习和自主决策的机床。
这种机床的控制系统非常复杂，可以实现自主学习和自主决策，适用于一些高度自动化、高度智能化的加工工艺，如汽车零部件加工、智能手机零部件加工等。
机床数控技术等级的划分是根据机床控制系统的复杂程度和加工工艺的要求来确定的。
随着科技的不断发展，机床数控技术也在不断提高，未来的机床数控技术将会更加智能化、自动化。
数控机床加工技术及其应用
数控机床加工技术及其应用随着科技的不断进步，数控机床的应用越来越广泛，成为现代工业生产的重要组成部分。
为了更好地了解数控机床加工技术及其应用，本文将从以下几个方面进行探讨。
一、数控机床的基本概念数控机床是一种由计算机控制的机床，由输入程序控制加工零件。
数控机床主要包括控制系统、执行系统、传感器和驱动器等四个部分，通过计算机编程，可控制加工物体的运动轨迹、速度和加工深度等参数，从而实现高精度、高效率的加工过程。
二、数控机床加工技术数控机床加工技术是指利用数控机床对工件进行高精度、高效率的加工过程。
它具有如下特点：1. 高精度。
数控机床可实现微米级的精度控制，满足高精度加工的要求。
2. 高效率。
数控机床可实现自动化控制，工作效率大大提高，节省了人力成本。
3. 高灵活性。
数控机床可根据加工需要进行编程，生产不同类型、不同形状的零件，具有很强的适应性。
4. 可编程性。
数控机床可根据不同的加工任务进行编程，具有较强的自适应性。
三、数控机床应用领域数控机床应用领域广泛，主要包括：1. 汽车制造。
数控机床在汽车制造中起到重要的作用，可用于生产发动机、传动系统、底盘等部位的零件。
2. 航空制造。
飞机制造过程中需要大量的高精度零件，数控机床的快速、精准的加工方式可满足需求。
3. 铁路制造。
数控机床的高效、高精度特点可应用于铁路制造领域，生产高速列车、地铁等铁路部件。
4. 电子设备制造。
电子设备需要高精度、高质量的零件，数控机床可应用于电子设备的制造过程中。
四、数控机床发展趋势数控机床在制造业中发挥着越来越重要的作用，未来也有广阔的发展前景。
未来数控机床的发展趋势包括：1. 机械、电气、计算机三方面相结合。
数控技术与机械、电气、计算机等领域的融合，促进了数控机床的不断进步。
2. 智能化。
数控机床将会越来越智能化，可以变成一种拥有高度自主决策能力、自我维护及自我诊断能力的“智能机床”，在制造领域中发挥更大作用。
3. 多功能化。
数控技术和数控机床在实际生产中的应用
数控技术和数控机床在实际⽣产中的应⽤数控技术和数控机床在实际⽣产中的应⽤.txt求⽽不得，舍⽽不能，得⽽不惜，这是⼈最⼤的悲哀。
付出真⼼才能得到真⼼，却也可能伤得彻底。
保持距离也就能保护⾃⼰，却也注定永远寂寞。
数控技术和数控机床在实际⽣产中的应⽤数控机加⼯实例前⾔：第⼀节：数控机床的产⽣和发展1949 年，美国帕森斯公司（Parsons）和⿇省理⼯学院（MIT）开始合作，并于 1952 年 3 ⽉研制成功了世界上第⼀台数控机床，它是⼀台三坐标数控铣床，⽤于加⼯直升飞机叶⽚轮廓检查⽤样板。
1955 年，该类机床进⼊实⽤化阶段，在复杂曲⾯的加⼯中发挥了重要作⽤。
1958 年，我国开始研制数控车床，并在研制与推⼴使⽤数控机床⽅便取得了⼀定成绩。
近年来，由于引进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，是我国的数控机床在品种、数量和质量⽅⾯得到了迅速发展。
⽬前，我国已有⼏⼗家机床⼚能过⽣产不同种类的数控机床和加⼯中⼼。
在数控技术领域中，我国和先进的⼯业国家之间还存在着不⼩差距，但这种差距正在缩⼩。
数字控制机床（Numerical Control Machine Tool,简称 NC 机床）的产⽣较好的解决了复杂、精密、⼩批多变零件的加⼯问题，满⾜了科学技术与社会⽣产⽇益发展的需要。
机床与普通机床、 NC ⾃动与半⾃动化机床相⽐具有突出的优点。
它不仅提⾼了加⼯精度和⽣产效率，同时也减轻了劳动强度，改善了劳动条件，更重要的是有利于⽣产管理和产品的更新改型。
计算机数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tool,简称 CNC 机床），也称现代数控机床，是 20 世纪 70 年代发展起来的⼀种新颖的数字控制系统。
它是实现柔性⾃动化的关键设备和柔性⾃动⽣产线的基本单元。
现代数控机床是综合应⽤了计算机⾃动控制、电⽓传动、精密测量、精密机械制造等技术的最新成果⽽发展起来的，它采⽤微处理器作为机床的数控装置，通过编制各种系统软件来实现不同的控制功能和加⼯功能。
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总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 存储器包括只读存储器和随机存储器，只读存储器英语缩写_____(5分)(A) CRT(B) PIO(C) ROM(D) RAM参考答案：C2. 单片机是_____(5分)(A) 微型计算机(B) 计算机系统(C) 微机系统(D) 微处理器参考答案：A3. DNC系统是指_____(5分)(A) 自使用控制(B) 计算机数控(C) 柔性制造系统(D) 计算机辅助系统参考答案：B4. 在N05.G02，X+-042.Y+-042.Z+-，F04指的是_____(5分)(A) 进给速度(B) 主轴转速(C) 刀具代码(D) 辅助功能字参考答案：A5. 存储器的容量单位中1GB=_____(5分)(A) 1000KB(B) 1024KB(C) 1000MB(D) 1024MB参考答案：D6. 数控机床的组成部分包括_____(5分)(A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库(B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件(C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件(D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库参考答案：B7. 数控机床的组成部分包括_____(5分)(A) 输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库(B) 输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件(C) 输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件(D) 输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库参考答案：B8. 在编写数控加工指令时，以下那个代码代表的是逆时针圆弧插补指令_____(5分)(A) G01(B) G02(C) G03(D) G90参考答案：C9. 计算机数控系统的优点不包括_____(5分)(A) 利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高(B) 充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能(C) 数控系统功能靠硬件实现，可靠性高(D) 系统性能价格比高，经济性好参考答案：C10. 对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是_____(5分)(A) 从此基准点沿床身远离工件的方向(B) 从此基准点沿床身接近工件的方向(C) 从此基准点垂直向上的方向(D) 从此基准点垂直向下的方向参考答案：A填空题11. 能够自动改变机床切削用量，以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为___(1)__ _ (5分)(1). 参考答案: 自适应控制系统12. 确定数控机床坐标系时首先要确定___(2)___ ，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
(5分)(1). 参考答案: Z轴(1).14. 数控机床按照控制原理的不同，分为开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床和__ _(4)___ 。
(5分)(1). 参考答案: 半闭环控制的数控机床(1).17. 与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为Z轴，远离工件的刀具运动方向为___(7) ___ 。
(5分)(1). 参考答案: Z轴正方向18. 数控机床大体由输入输出设备、数控装置、伺服系统、___(8)___ 和机床本体组成。
(5分)(1). 参考答案: 测量反馈装置20. 数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹的功能被称为___(10)__ _ (5分)(1). 参考答案: 刀具半径自动补偿功能总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 插补运算的主要任务是确定刀具的_____(5分)(A) 速度(B) 加速度(C) 运动轨迹(D) 运动距离参考答案：C2. 数控系统中逐点比较法插补的四个节拍依次是_____(5分)(A) 偏差判别、偏差计算、坐标进给、终点判别(B) 偏差计算、偏差判别、坐标进给、终点判别(C) 偏差计算、坐标进给、偏差判别、终点判别参考答案：A3. 在逐点比较法直线插补中，若偏差函数等于零，表明刀具在直线的_____(5分)(A) 上方(B) 下方(C) 起点(D) 直线上参考答案：D4. 逐点比较插补法，反映刀具偏离所加工曲线情况的是_____(5分)(A) 偏差函数(B) 被积函数(C) 积分函数(D) 插补函数参考答案：A5. 现代中高档CNC系统中的计算机硬件结构多采用_____(5分)(A) 单CPU、模块化结构(B) 单CPU、大板结构(C) 多CPU、大板结构(D) 多CPU、模块化结构参考答案：D6. 数控系统常用的两种插补功能是_____(5分)(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参考答案：C7. 数控机床进给系统中采用齿轮传动副时，如果不采用消隙措施，将会_____(5分)(A) 增大驱动功率(B) 降低传动效率(C) 增大摩擦力(D) 造成反向失动量参考答案：D8. 滚珠导轨承受的载荷一定，结构尺寸允许的情况下，为提高刚度并降低成本，应采用的最为有利的方案是_____(5分)(A) 增大滚珠直径，适当增加滚珠数目(B) 增大滚珠直径，适当减少滚珠数目(C) 减小滚珠直径，适当增加滚珠数目(D) 减小滚珠直径，适当减少滚珠数目参考答案：B9. 数字积分插补法能实现_____插补(4分)(A) 平面圆弧、直线(B) 空间圆弧、直线(C) 以上全对参考答案：C10. 数据采样插补最终输出信号为_____(4分)(A) 脉冲信号(B) 二进制数据(C) 模拟电压信号(D) 模拟电流信号参考答案：B11. 基准脉冲插补最终输出信号为_____(4分)(A) 脉冲信号(B) 二进制数据(C) 模拟电压信号(D) 模拟电流信号参考答案：A12. 滚珠丝杠预紧的目的是_____(4分)(A) 增加阻尼比，提高抗震性(B) 提高运动稳定性(C) 清除轴向间隙和提高传动刚度(D) 加大摩擦力，使体系能自锁参考答案：C判断题13. 在插补过程中，每走一步都要完成“偏差判别、进给计算、新偏差计算、终点判别”四个节拍。
(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：14. 软件插补的优点是速度快、精度高(4分)正确错误参考答案：错误解题思路：15. 数字积分圆弧插补与直线插补一样，均可以在空间任意方位实现。
(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：16. 插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。
(4分)正确错误参考答案：正确解题思路：填空题17. ___(1)___ 的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓。
(4分)(1). 参考答案: 插补运算(1).21. 在工件加工过程中，每个坐标轴各有一套独立的___(5)___ ，以控制伺服电动机按规定的要求运转。
(4分)(1). 参考答案: 伺服控制器(1).总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 数控机床检测反馈装置可以将工作台的位移量转换成_____并且反馈给C、NC系统。
(4分)(A) 脉冲(B) 电信号(C) 角位移(D) 步距参考答案：B2. 数控机床位置检测装置中_____不属于旋转型检测装置(4分)(A) 光栅尺(B) 旋转变压器(C) 脉冲编码器参考答案：A3. 数控机床位置检测装置中，_____属于旋转型检测装置(4分)(A) 光栅尺(B) 磁栅尺(C) 感应同步器(D) 脉冲编码器参考答案：D4. 在增量式光电码盘测量系统中，使光栅板的两个夹缝距离比刻线盘两个夹缝之间的距离小于1/4节距，目的是_____(4分)(A) 测量被检工作轴的回转角度(B) 测量被检工作轴的转速(C) 测量备检工作轴的旋转方向(D) 提高码盘的测量精度参考答案：C5. 莫尔条纹的形成主要是利用光的_____现象(4分)(A) 透射与干涉(B) 反射与干涉(C) 反射(D) 衍射参考答案：A6. _____不能提高光栅的分辨精度(4分)(A) 增大刻线密度(B) 提高刻线精度(C) 提高鉴向倍频的倍数(D) 使指示光栅刻线与标尺光栅刻线的夹角为0度参考答案：D7. 感应同步器的工作原理是根据定尺和滑尺绕组间的_____(4分)(A) 电容变化而工作的(B) 电阻变化而工作的(C) 电磁感应作用而工作的(D) 相互作用力而工作的参考答案：C8. 一台三相反应式步进电动机，转子有40个齿。
当采用双三拍通电运行时，其步距角为_ ____(4分)(A) 0.75°(B) 1.5°(C) 3°(D) 6°参考答案：C9. 步进电动机驱动电路实际上是一个_____(4分)(A) 功率放大器(B) 脉冲电源(C) 脉冲信号发生器(D) 直流电源参考答案：A10. 步进电动机按原理可分为下列哪一类( )(4分)(A) 伺服式、功率式(B) 轴向式、径向式(C) 反应式、励磁式(D) 反应式、混合式参考答案：D11. 采用步进电机的开环进给系统中，系统的当量脉冲为0.01mm，步进电机的步距角3°，齿轮传动比i=0.1,则滚珠丝杠的导程为_____mm(4分)(A) 6(B) 8(C) 10(D) 12参考答案：D12. 交、直流伺服电动机和普通交、直流电动机相比，_____(4分)(A) 工作原理及结构完全相同(B) 工作原理相同但结构不同(C) 工作原理不同但结构相同(D) 工作原理及结构完全不同参考答案：B13. 永磁宽调速直流电动机与小惯量直流伺服电动机相比，具有_____的优点(4分)(A) 输出转矩低，过载能力强，动态响应好，调速范围宽(B) 输出转矩高，过载能力强，动态响应好，调速范围宽(C) 输出转矩高，过载能力弱，动态响应好，调速范围宽(D) 输出转矩低，过载能力强，动态响应差，调速范围宽参考答案：B14. PWM-M系统是指_____(4分)(A) 直流发电机-电动机组(B) 可控硅直流调压电源加直流电动机组(C) 感应电动机变频调速系统(D) 脉冲宽度调制器——直流电动机调速系统参考答案：D15. 数控机床要求在_____进给运动下不爬行，有高的灵敏度(4分)(A) 停止(B) 高速(C) 低速(D) 匀速参考答案：C16. 光栅利用了莫尔条纹原理，被广泛用于动态测量，但它的缺点是_____(4分)(A) 怕振动和油污(B) 速度慢(C) 抗电磁干扰差(D) 很容易变形参考答案：A17. 用直线感应同步器和数字显示系统测量位移，要求最大测量速度V max=9m/min，脉冲当量q=0.01mm，顾磁频率f_______(3分)(A) ≥15Hz(B) ≥90Hz(C) ≥900Hz(D) ≥15KHz参考答案：D18. 下列检测装置中，用于直接测量直线位移的检测装置为_______(3分)(A) 绝对式旋转编码器(B) 增量式旋转编码器(C) 旋转变压器(D) 直线光栅参考答案：D19. 直线感应同步器定尺上是_______(3分)(A) 正弦绕组(B) 余弦绕组(C) 连续绕组(D) 分段绕组参考答案：C20. 步进电动机按原理可分为下列哪一类_______(3分)(A) 伺服式、功率式(B) 轴向式、径向式(C) 反应式、励磁式(D) 反应式、混合式参考答案：D21. 下列检测装置中，用于直接测量直线位移的检测装置为_____(3分)(A) 绝对式旋转编码器(B) 增量式旋转编码器(C) 旋转变压器(D) 直线光栅参考答案：D22. 直光栅在数控机床中的作用是_______(3分)(A) 测工作台位移(B) 限位(C) 测主轴电机转角(D) 测主轴转速参考答案：A23. 数控机床的检测原件光电编码器属于_______(3分)(A) 旋转式检测原件(B) 移动式检测原件(C) 接触式检测原件(D) 其他参考答案：A判断题24. 由于步距误差的存在，步进电动机在一转内的累积误差将很大，导致控制精度低。