NC_数控原理课程__习题与思考题_20120416

数控原理思考题

湖南工程学院机械系机械制造教研室

关耀奇袁平

2010年6月制定

2011年10月修订

2012年4月补充

1-1．名词解释：

数字控制、数控机床、点位控制系统、轮廓控制系统、开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统

1-2. NC机床由哪儿部分组成，试用框图表示各部分之间的关系，并简述各部分的基本功能。

1-3．试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？

1-4．从NC系统、联动轴数、伺服系统、机床来看，NC机床各分为几类，它们各用于什么场合？

1-5．NC机床适用于加工哪些类型零件，不适用于哪些类型的零件，为什么？

1-6. 简述计算机数控系统的基本工作过程。

1-7. 请说明下列英文缩写的含义，并进行相应的解释：

CNC、PLC、ISO、WOP、DNC、FMS、CIMS、CAD、CAM、CAPP、CAQ、LAN、TCP/IP、MAP、MRP、ERP

1-8. 试简述数控系统的分类及各自的显著特点。

1-9. 简述数控机床加工的特点及其发展历程。

2-1.数控加工中常用的坐标系有哪些？他们之间有什么关系？

2-2.数控机床采用的是什么坐标系统？

2-3.简述数控机床坐标系的定义，并给出数控钻床、数控车床、数控铣床的坐标系示意图。

2-4.试说明数控机床零点、机床参考点、工作零点和刀架相关点的具体含义。

习题与思考题:

•3-1 常用的数控加工程序输入方法有哪些？各有何特点？

•3-2 数控加工程序缓冲器和存储器之间有何不同？•3-3 什么是译码？试述译码的主要工作过程。

•3-4在译码结果缓冲器中为什么要对G代码和M代码进行分组？分组的依据是什么？

•3-5请自行给出一个有意义零件的数控加工程序，并将其进行译码转换。

•3-6 什么是数控加工程序的诊断？

习题与思考题

4-1 主轴准停的作用是什么？如何用机械方式实现？

4-2 点位控制的补偿机能有哪些？为什么要这些补偿机能？

4-3 常用刀库型式有哪些？

4-4 刀具的选择方式有哪些？

4-5 位置计算与比较线路的作用是什么？

习题与思考题（一）

5-1 何谓插补？在数控机床加工过程中，刀具能否严格沿着零件的轮廓轨迹运动？为什么？

5-2 何谓脉冲当量？脉冲当量与数控机床的进给速度、加工精度有何关系？

5-3 常用的轮廓插补计算方法有哪几类？各有何特点？

5-4 逐点比较法插补有哪四个工作节拍？终点的判别方法有哪几种？合成速度与脉冲源频率有何关系？试求插补圆弧时最大、最小插补速度所处的位置。

5-5 逐点比较法圆弧插补是如何进行过象限的？试简述其基本思路。

习题与思考题（二）

5-6若直线轮廓的起点为O（0，0），终点E的坐标分别如下：

（1）E（9，4）（2）E（-3，7）（3）E（5，-8）（4）E（-7，-5）试用逐点比较法进行插补，并绘出其插补轨迹。

5-7 设数控机床的插补时钟频率f

MF =1000H z ，脉冲当量为BLU=0.01mm/

步，试计算题6所述直线轮廓时刀具的进给速度分别为多少？

5-8若顺圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：（1）S（8，6）、E（10，0）（2）S（-10，0）E（0，10）

试用逐点比较法对这些圆弧进行插补，并绘出其插补轨迹。

5-9若逆圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：

（1）S（4，3）、E（0，5）（2）S（0，5）E（-5，0）

试用逐点比较法对这些圆弧进行插补，并绘出其插补轨迹。

加注：(1)、(2)轨迹连续，因此图形可以做在一张图上。

5-10若加工一个圆心在O（0，0），且跨越第I、IV象限的顺圆轮廓。其中，起点为S（3，4），终点为E（4，-3）。试用逐点比较法进行插补，并绘出其插补轨迹。

加注：举一反三，若起点为S（-3，4），终点为E（3，4）,则为跨越第II、I象限的顺圆轮廓。

选作题(上一页的5-8题的修改)•5-8-0若顺圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：（1）S（-10，0）E（0，10）（2）S（8，6）、E（10，0）

•5-8-1若顺圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：（1）S（-7，0）E（0，7）（2）S（0，7）、E（7，0）

•5-8-2若顺圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：（1）S（-R，0）E（0，R）（2）S（0，R）、E（R，0）

•举一反三: 半径R分别为4,5,6,7,8,9,10, R=7则为上题。

•5-8-3 若顺圆的圆心为O（0，0），起点S和终点E的坐标分别如下：（1）S（-5，12）E（12，5）（2）S（5，12）、E（13，0）•任选一题，即可达标。

习题与思考题（三）

5-11 试简述数字积分（DDA ）法插补的基本思路，并比较与逐点比较法之间的异同。

5-12 利用数字积分法插补直线和圆弧，如何判别插补终点？

5-13 如何提高数字积分法的插补质量（包括插补速度和插补精度两方面）？5-14设直线轮廓的起点为O （0，0），终点为E （5，7），被积函数寄存器和余数寄存器位数均为3，坐标值单位为BLU ，试用数字积分法插补该直线，并绘出插补轨迹。

5-15设用数字积分法插补顺圆弧SE ，圆心在圆点，起点为S （0，5），终点为E （5，0）。被积函数寄存器和余数寄存器位数均为4，坐标值单位为BLU ，试在下列条件下完成圆弧插补，并绘出插补轨迹。

（1）X 、Y 向的余数寄存器初值为0，即J RX =J RY =0。

（2）X 、Y 向的余数寄存器初值为8，即J RX =J RY =8。

（3）X 、Y 向的余数寄存器初值为7，即J RX =J RY =7。

加注:此题降低难度，修改：被积函数寄存器和余数寄存器位数均为3（2^3=8），并且修改分别两种情况:初值为0、初值为4，即J RX =J RY =0及4。