数控考试复习题目及答案

2011-11-11《数控技术》作业题

1.工件坐标系选择原则。

2.何谓数控机床？它是由哪几部分组成？各部分作用是什么？

答：数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

数控机床由人机交互设备，输入装置，数控装置，伺服驱动、位置检测、辅助机能控制装置，机床的机械部分。人机交互设备：做编制数控程序的工作；输入装置：与计算机用通信方式直接传送数控程序；数控装置：用于将接受的数控程序，经数控装置系统软件和逻辑电路进行编译、运算和处理后，输出控制信号控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作；伺服驱动：接受数控装置发来的速度和位移信号，控制伺服电机的运动速度、方向。位置检测：测量执行部件的实际进给位置，并把这一信息送给伺服系统与指令位置进行比较，将其误差转换放大后控制执行部件的进给运动。辅助机能控制装置：接受数控装置输出的主运动变速、刀具的选择与交换、辅助装置的动作等信号，经必要的逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，完成指令所规定的动作。机床的机械部件：执行所有的动作指令。

3.数控机床有哪几种分类方法？各有什么特点？

答：有两种分类方法：按运动轨迹分类和按伺服系统的控制方式分类。按运动轨迹分类：

1、点位控制系统，只要求控制道具从一点移到另一点的准确位置，而对于运动轨迹原

则上不加控制。2、连续控制系统又称轮廓控制系统，能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制。按伺服系统的控制方式分类：1、开环系统，对实际传动机构的动作完成与否不进行检查，驱动控制指令发送出去后不再反馈回数控系统。2、闭环控制系统，运动部件上装有测量元件，讲运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统，伺服系统将指令位置、速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制命令。

3、半闭环控制系统中，末端件工作台没有完全包括在控制回路内。

4.简述数控开环、半闭环、闭环系统的区别

答：开环系统：对实际传动机构的动作完成与否不进行检查，驱动控制指令发送出去后不再反馈回数控系统。

闭环控制系统：运动部件上装有测量元件，讲运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统，伺服系统将指令位置、速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制命令。

半闭环控制系统：末端件工作台没有完全包括在控制回路内。

5.数控机床按伺服系统控制方式分为哪三类？各用在什么场合？

答：可以分为开环系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。开环控制系统用在精度控制不太高的场合中，闭环控制系统用在精度要求比较好的场合，半闭环系统用在精度控制情况介于前面两者之间的场合。

6.何谓点位控制、直线控制、轮廓控制？三者有何区别？

答：点位控制——这种控制加工方式是指刀具从某一位置向另一位置移动时不管中间的移动轨迹如何，只要刀具最后准确到达目标位置即可，即仅控制行程终点的坐标值。

点位直线控制——这种控制加工方式不仅要控制两相关点之间的位置（即距离），还要控制两相关点之间的移动速度和路线（即轨迹）。其路线一般都由和个轴线平行的直线段组成。

连续控制系统又称轮廓控制系统——这种控制加工方式同时对两个或两个以上的坐标轴进行连续控制。加工时不仅要控制起点和终点，还要控制整个加工过程中煤店的速度和位置，该控制方法可以进行平面轮廓（曲线）和立体（曲面）的切削。

7.编程中如何选择对刀点、换刀点？

答：对刀点的选择原则主要是考虑对刀方便。换刀点的选取原则：刀具与工件和夹具之间无干涉。

8.M00、M01、M02、M30的区别在哪里？

答：M00程序停止指令，当程序运行停止时，全部现存的信息将保存起来，当重新按下控制面板上的循环启动按钮时，继续执行下一程序段。

M01计划停止指令，只有在操作面板上预先按下“任选停止”按钮，指令才有效。

M02程序结束指令，用于程序的全部结束。

M30程序结束后自动返回到程序第一行。

9.什么叫工件原点和工件坐标系？

答：工件原点是用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系，位置是人为设定的，由编程人员在编制程序时根据工件的特点选定。

工件坐标系是编程人员在编制零件加工程序时根据零件图纸所确定的坐标系。

10.什么叫刀位点？什么是刀具半径补偿和刀具长度补偿？它们有什么作用？

答：刀位点：是指刀具的定位基准点。

刀具半径补偿：在进行内轮廓加工时，刀具中心向零件的内侧偏移一个刀具半径值。作用：1、由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。2、加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序。

刀具长度补偿：在进行内轮廓加工时，刀具中心向零件的内侧偏移一个长度值。作用：使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。

11.何谓插补？在数控机床中，刀具能否严格地沿着零件轮廓运动？为什么？

答：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。刀具不能严格地沿着零件轮廓运动，只能用一小段直线或圆弧去逼近，从而使得控制算法简单，计算量减少。

12.简述数据采样插补法的原理和特点。

答：采样插补也称数据采样插补，它为时间标量插补，这类插补算法的特点是插补运算分两步完成：第一步是粗插补：计算出插补周期内各坐标轴的增量值。第二步是精插补：根据采样得到的实际位置增量值，计算跟随误差，得到速度指令，输出给伺服系统，通常称为精插补。这种方法比较适用于伺服电机作为驱动电机的系统。

13.什么叫插补？目前应用较多的插补算法有哪些？

答：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。

目前应用比较多的插补算法有逐点比较法、数字积分法、时间分割法及最小偏差法等。

14.设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），

脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。

15.简述在数控机床上加工零件的全过程。

分析图纸，确定加工位置，确定加工步骤，确定装夹位置，选择加工刀具，编制加工程序，程序输入、对刀，首件试切，测量加工工件，修改加工参数（刀具补偿、磨损等等），批量加工零件

16.数控系统对伺服电动机有哪些要求？

答：对伺服电机的要求:速度变化平滑；过载、低速能力；小惯量高响应。

17.何谓“左移格式化”？它有什么作用？

答：对于一个二进制数来说，一个n位寄存器中存放X e和存放KX e的数字是一样的，只是小说点的位置不同罢了，Xe除以2n，只需把小说点左移n位，小说点出现在最高位数n的前面。

采用KXe进行累加，累加结果大于1，就有溢出。若采用Xe进行累加，超出寄存器容量2n有溢出。