数控技术及其应用 试卷及其答案

2008 年 12 月 14 日

共 10 页 第 2 页

（A ）传动精度 （B ）运动精度和刚度，减少爬行 （C ）快速响应性能和运动精度 （D ）传动精度和刚度

8．步进电机的转速是通过改变电机的（ A ）而实现。 （A ） 脉冲频率

(B) 脉冲速度 (C) 通电顺序 (D )脉冲个数

9．在铣削一个XY 平面上的圆弧时，圆弧起点在（30，0），终点在（-30，0），圆弧圆心点坐标（0，-40），圆弧起点到终点的旋转方向为顺时针，则铣削圆弧的指令为（ D ）。

（A ）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R50.0 F50 （B ）G17 G90 G02 X30.0 Y0 R-50.0 F50

（C ）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R50.0 F50 (D ）G17 G90 G02 X-30.0 Y0 R-50.0 F50

10. 数控机床的回零指的是直线坐标轴回到（ A ）

（A ）机床坐标系的原点 （B ）工件坐标系的原点 （C ）局部坐标系的原点 （D ）工作台的特定点，此点位置由用户自己设定

11. 数控铣床一般采用半闭环控制方式，它的位置检测器是（ B ）。 (A)光栅尺 (B)脉冲编码器 (C)感应同步器 (D)旋转变压器 12. 下列叙述错误的是（ C ）。 （A ）旋转变压器属于间接测量位置检测装置 （B ）直线感应同步器属于直接测量位置检测装置 （C ）光栅属于模拟式测量位置检测装置 （D ）脉冲编码器属于增量检测装置

13. 通常数控机床按（ A ）进行译码与控制。

（A ）机床坐标系 （B ）工件坐标系 （C ）局部坐标系 （D ）具体由用户自己设定

14. 步进电机的步距角的大小不受（ C ）的影响。

（A ）转子的齿数 （B ）定子通电相数 （C ）通电的频率 （D ）通电方式 15. 下列叙述错误的是（ B ）。 （A ）逐点比较法插补属于脉冲增量插补 （B ）数字积分法插补属于数字增量插补 （C ）扩展数字积分法插补属于数字增量插补 （D ）时间分割法插补属于数字增量插补

共 10 页 第 页

16.数控系统所规定的最小设定单位就是（ C ）。

6

数控系统中伺服单元接受来自 数控装置的指令 信号，经一定的信号变换和电压、功率放大后，驱动 装置 运动，从而驱动机床运动。是CNC 与 机床本体 的联系环节。

7．从理论上讲，数控机床刀具运动的轨迹是 控制点的运动轨迹 。 8．对机床工作台直线位移采用 直线型位置检测装置 测量称为直接检测，对机床工作台直线位移采用 回转型位置检测装置 测量称为间接检测。 9．数控车床的常用布局形式有 平床身、斜床身、立式床身 。

10．在FANUC 系统数控铣床中，G92的功能是 预制寄存（工件坐标系的设定） 。

三、简答题（每题5分，共25分）

1．为什么要进行刀具的半径补偿？简述B 刀补与C 刀补的区别。 1）数控机床在加工过程中，它控制的是刀具中心的运动轨迹，而用户总是按零件的轮廓编制加工程序，因而在进行轮廓加工时，刀具必须向零件的外侧（或内侧）偏

移一个偏移量r ，为了编程方便，按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏移参数，数控装置能实时自动生成刀具中心轨迹的功能 2）两种刀补的区别 B 刀补法在确定刀具轨迹时，采用的时读一段、算一段，再走一段的处理方法，这

就无法预计到由于刀具半径所造成的下一段加工轨迹对本段轨迹的影响。C 刀补采用的

方法是一次对两段进行处理，即先读第一段、算第一段，再读第二段、算第二段，然后根据计算结果来确定一二两段其刀具中心轨迹的段间过渡状态，分析第二段对第一段有无影响，如果有, 对第一段进行处理，然后再走处理后的第一段；如果没有影响，

直接走第一段，这就解决了下一段加工轨迹对本段加工轨迹的影响问题。

2．简述步进式伺服系统的工作原理。

步进式伺服系统中指令信号是单向传递的，驱动控制线路接收数控装置发出的进

给脉冲信号，并将其转换为控制步进电动机各相定子绕组依次通、断电的信号，使步进电动机运转。步进电动机的转子与机床丝杠连在一起(也可通过传动装置接到丝杠上)，带动丝杠转动，从而使工作台运动。也就是说，步进式伺服系统受驱动控制线路的控制，将代表进给脉冲的电信号通过步进电动机转变为具有一定大小和方向的机械角位移，通过机械传动带动工作台移动。

共 10 页 第 页

(1) 工作台位移量的控制 (2) 工作台进给速度的控制 (3) 工作台运动方向的控制

3．简述光栅尺的基本工作原理。

定动载荷有一定关系。常用双螺母预紧方法有：双螺母垫片式预紧、双螺母螺纹式预紧、双螺母齿差式预紧。

四、计算题（共10分）

用逐点比较法脉冲增量插补直线OA,O(0,0),A(5,3)。填表并在图中画出进给轨迹。

得分 评卷人

共 10 页 第 页 共 10 页 第 页

五、程序注释题（共15分）

1．在XK0816A 型数控铣床（FANUC 系统）上加工如图1所示的某盖板零件的外轮廓，毛胚材料为铝板（大孔已铸出），尺寸如图1所示，加工基点坐标图2所示，以工件上表面为Z 轴零点，铣削深度12mm 。阅读加工程序，在“ ”处对程序加以补充，对加有（ ）号的单节做出注解。（8分)

图1 盖板零件图

图2 基点坐标计算

O

O 0001

N

0010 G54 S2000 M03 （ 设定工件坐标系，主轴以2000r/min 正传）

N0020 G00 Z100 N0030 G00 X0 Y-10 N0040 G01 Z-12

N0050 G01 G41 X0 Y0 D1 F00 N0060

G01 X0 Y20 F100 N0080 X10

N0090 G03 X25 Y35 R15 N0100 G02 X75 Y35 R25

N0110 G03 X90 Y20 I15 J0 （逆时针铣削圆弧ED ）

N0120 G01 X100 Y20 F100 N0130 Y0 N0140 X0

N0150 G40 G01 X-10 Y0 （取消刀具半径补偿，并工进到点（-10，0） ） N0160 G00 Z100 N0170 T02 M06 N0180 G00 G43 Z10

N0190 G76 X50 Y35 Z-12 R4 F60 Q2 （ 精镗孔大孔，让刀2mm ）

N0200 G80 N0210 M05

N0220 M30 （ 程序结束 ）