2017年數(shù)控技術(shù)知識點總結(jié)及考試練習(xí)資料

1、數(shù)控技術(shù)一、判斷題（正確的畫"，錯誤的畫X,每題 1分共10 分）二、填空題（每空 1 分，共 20 分）三、選擇題（ 10 分,每小題 1 分）四、簡答題 （每題 6分 共30分）五、五、解釋如下指令或名詞含義（10X1分）六、六、編程題（ 10 分）七、論述題（ 10 分） 第一章1 數(shù)字控制 ：是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一工作過程（如加工、測量、裝配等） 進行可編程控制的自動化方法。數(shù)控技術(shù) 采用數(shù)字控制的方法對某一工作過程實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。 它集計算機技術(shù)、 微電 子技術(shù)、自動控制技術(shù)和機械制造技術(shù)等多學(xué)科、多技術(shù)于一體。數(shù)控機床 是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程

2、進行自動控制的一類機床。數(shù)控系統(tǒng) 實現(xiàn)數(shù)字控制的裝置。 它能夠自動輸入載體上事先給定的數(shù)字量, 并將其譯碼后進 行必要的信息處理和運算后,控制機床動作并加工零件。CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。2數(shù)控機床的優(yōu)勢 ：3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 ：4數(shù)控機床的組成5數(shù)控機床的分類：一、 按控制功能分類（點位控制數(shù)控系統(tǒng)；直線控制數(shù)控系統(tǒng)；輪廓 控制數(shù)控系統(tǒng)） 二、按工藝用途分類（金屬切削類數(shù)控機床；金屬形成類數(shù)控機床；特種加 工數(shù)控機床；其它類型機床：如火焰切割數(shù)控機床、數(shù)控測量機、機器人等。） 三、按伺服驅(qū)動的方式分類（開環(huán)控制 ；半閉環(huán)控制 ；全閉環(huán)控制 ）NC, CNC CAD CAM、CAPP F

3、MC, FMS, CIMS的中文含義。第二章1 數(shù)控編程的方法 常用的編程方法有 手工編程、自動編程 。2數(shù)控機床的機床坐標系和工件坐標系的概念,各坐標軸及其方向的規(guī)定。1 ）機床坐標系是機床上固定的坐標系。 工件坐標系是固定于工件上的笛卡爾坐標系。2）Z軸：規(guī)定與機床主軸線平行的坐標軸為Z軸，刀具遠離工件的方向為 Z軸的正向。 X軸：對大部分銃床來講， X軸為最長的運動軸，它垂直于軸，平行于工件裝夾表面。 +X 的方向位于操作者觀看工作臺時的右方。 Y軸：對大部分銃床來講，Y軸為較短的運動軸，它垂直于軸。在Z、X軸確定后,通過右手定則可以確定 Y 軸。 回轉(zhuǎn)軸：繞 X 軸回轉(zhuǎn)的坐標軸為 A

4、軸；繞 Y 軸回轉(zhuǎn)的坐標軸為 B 軸；繞 Z 軸回轉(zhuǎn)的 坐標軸為 C 軸；方向的確定采用右手螺旋原則，大拇指所指的方向是 +X、+Y 或 +Z 的方向。 附加坐標軸：平行于 X軸的坐標軸為U;平行于Y軸的坐標軸為V;平行于Z軸的坐 標系為 W ；方向和X、Y、Z軸的方向一致。3數(shù)控編程的指令代碼，程序結(jié)構(gòu)及格式、子程序及其調(diào)用。1）和坐標系相關(guān)： G90、 G91; G92、 G54-G59 ; G17、 G18、 G19 。G90 ：絕對坐標編程G91 ：相對坐標編程G54G59 ：選擇工件坐標系 16G17 ： XY 平面選擇G18 ： XZ 平面選擇G19 ： YZ 平面選擇2） 與刀具

5、運動相關(guān)的：G00、 G01、 G02 、 G03。G00 ：快速定位運動G01 ：直線插補運動G02 ：順時針圓弧插補G03 ：逆時針圓弧插補3） 與刀具補償相關(guān)：長度補償G43、 G44 、 G49 ，半徑補償 G41、 G42、 G40。 G43 ：刀具長度正向補償G44 ：刀具長度負向補償G49 ：取消 G43 / G44G41 ：刀具左補償G42 ：刀具右補償G40 ：取消 G41 / G424） 固定循環(huán)指令的六個動作，三個平面，G98與G99的區(qū)別。G71 U R ;G71 P Q U W F ;5）輔助功能代碼： M00、 M01、 M02、 M03、 M04、 M05、 M0

6、6、 M08、 M09、 M30、 M98 、 M99 。M00 ：程序停止M01 ：程序選擇停止M02 ：程序結(jié)束M03 ：主軸順時針旋轉(zhuǎn)M04 ：主軸逆時針旋轉(zhuǎn)M05 ：主軸停止M06 ：換刀M08 ：冷卻液打開M09 ：冷卻液關(guān)閉M30 ：程序結(jié)束并返回M98 ：子程序調(diào)用M99 ：子程序調(diào)用結(jié)束6 ）進給速度 F， 地址 F 代碼：主軸轉(zhuǎn)速 S、坐標地址字 X、Y、Z、U、V、W等。 進給率設(shè)定。地址 S 代碼：主軸轉(zhuǎn)速。地址 X 代碼：X 軸直線運動。地址 Y 代碼：Y 軸直線運動。地址 Z 代碼：Z 軸直線運動。地址 U 代碼：輔助直線軸，平行于 X 軸。 地址 V 代碼：輔助直線

7、軸，平行于 Y 軸。地址 W 代碼：輔助直線軸，平行于 Z 軸。4手工編程：要求熟練利用指令代碼進行 車、銑銷 加工的編程，并能解釋各程序段第三章：數(shù)控系統(tǒng)一、數(shù)控系統(tǒng)的主要功能：1. 控制功能： 聯(lián)動軸數(shù)和控制軸數(shù)2. 準備功能：用來指定機床的運動方式3. 插補功能：可實現(xiàn)精插補和粗插補4. 進給功能：切削進給速度和同步進給速度、進給倍率5. 主軸功能：主軸編碼方式指定速度、恒線速功能、準停功能（定向停止）6. 輔助功能：7. 刀具功能：8. 補償功能：刀具的尺寸補償、各種變形補償和反向間隙補償9. 字符、圖形顯示：10. 自診斷功能：11. 通訊功能：12. 人機交互自動編程：二、CNC系

8、統(tǒng)的工作流程：1輸入 2譯碼 3.刀具補償 4.進給速度處理 5.插補 6.位置控制 7.I/O 處理 8.顯示三、CNC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)：單CPU結(jié)構(gòu)和多CPU結(jié)構(gòu)四、常規(guī)的CNC軟件結(jié)構(gòu)有哪幾種結(jié)構(gòu)模式：1. 中斷型結(jié)構(gòu)模式 2.前后臺型結(jié)構(gòu)模式五、CNC系統(tǒng)控制軟件的結(jié)構(gòu)特點：1. 多任務(wù)性 2.并行處理 3.實時中斷處理六、CPU結(jié)構(gòu)CNC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：CPU總線、I/O接口、存儲器、串行接口、CRT/MDI接口、控制單元部件和接口電路等七、控制功能包括： 內(nèi)部控制、對零件加工程序的輸入輸出控制、對機床加工現(xiàn)場狀態(tài)信息的記憶控制八、CPU運算任務(wù)：完成一系列的數(shù)據(jù)處理，工作包括：譯碼、

9、刀補計算、運動軌跡計算、 插補運算和位置控制的給定與反饋值的比較運算九、插補何為插補： 在所需的路徑或輪廓上的兩個已知點間， 根據(jù)某一數(shù)學(xué)函數(shù)確定其中多個中間點 位置坐標值的計算過程稱為插補。插補實質(zhì)：根據(jù)有限的信息完成“數(shù)據(jù)密化”的工作 插補算法：脈沖增量插補和數(shù)字增量插補 逐點比較法是脈沖增量法的典型代表，該算法的工作節(jié)拍是：偏差判別、坐標進給、偏差計算、終點判別。第四章 數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)1、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)概念：以數(shù)控機床移動部件的位置和速度為控制對象的自動控制系 統(tǒng)，也成為隨動系統(tǒng)、伺服機構(gòu)。2、伺服系統(tǒng)分類：開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。開環(huán)系統(tǒng)主要以步進電機為控制對象，閉環(huán)系統(tǒng) 以直流

10、伺服電機或交流伺服電機為控制對象。3、半閉環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別： 半閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測元件不直接安裝在最終運動部件 上，而是傳動裝置的一個環(huán)節(jié)上（如絲杠或傳動軸） 。4、伺服系統(tǒng)的基本性能：高精度、良好的穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)速度快、調(diào)速范圍寬，低速時 能輸出大轉(zhuǎn)矩、高性能電動機。5、步進電動機的組成：環(huán)形分配器、步進電動機、驅(qū)動電源等。8、步進電機的工作原理：電磁鐵的作用原理。9、步矩角：步進電動機每走一步所轉(zhuǎn)過的角度叫步矩角。其大小等于錯齒的角度。步矩角越小，控制精度越高。步矩角 a=360/mzk （ m 為相數(shù)， z 為齒數(shù)，單拍 時 k=1 ，雙拍時 k=2）10、環(huán)形分配： 要使得步進

11、電動機一步一步的正常運行， 控制脈沖必須按一定的順序分別供給電動機各相，稱為脈沖分配，或環(huán)形分配。11、 步進電動機的控制方式：硬件脈沖分配（環(huán)形分配器） 、軟件脈沖分配。硬件脈沖分配 可以用門電路及邏輯電路構(gòu)成。如： TTL集成電路和 CMOS集成電路。軟件脈沖分配有查表 法、比較法、移位寄存器法。最常用的是查表法（環(huán)形分配表） 。12、 步進電動機的功率驅(qū)動形式：1、單電壓功率放大電路； 2、高低壓功率放大電路； 3、 斬波橫流功放電路； 4、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動。13 、直流電動機伺服系統(tǒng)：定子 +轉(zhuǎn)子 +電刷。14、 直流伺服電動機調(diào)速公式：n=（U-IR）/Ke© n 轉(zhuǎn)速 U電樞

12、電壓 I電樞電流 R=電樞回路總電阻 Ke由電動機結(jié)構(gòu)決定的電動勢常數(shù)$勵磁磁通。15、 直流伺服電動機調(diào)速方法：1、調(diào)節(jié)電樞供電電壓 U （主要用）；2、減弱勵磁磁通3、改變電樞回路電阻；16、交流電動機伺服系統(tǒng)：定子 +轉(zhuǎn)子；核心是變頻器。分為交流永磁式伺服電動機、交流感應(yīng)式伺服電動機；17、交流電動機原理：由定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)。18、 交流電動機調(diào)速方法：改變供電頻率。（通過變頻的方法改變電動機的供電頻率，方法：1、直接的交流一一交流變頻；2、間接的交流一一直流一一交流 變頻（常采用）。）速度控制：標量控制法（開環(huán)）、矢量控制法（閉環(huán)）第五章位置檢測裝置1、 位置檢測裝置分類

13、：1、旋轉(zhuǎn)變壓器一一角度測量裝置，轉(zhuǎn)子（角位移）+定子（勵磁），應(yīng)用互感原理；2、感應(yīng)同步器，定尺（感應(yīng)電動勢）+滑尺（加電壓），電磁感應(yīng)原理；3、脈沖編碼器（是一種增量檢測裝置，分為光電式、 接觸式、電磁感應(yīng)式，最常用的是光電式編碼器）；4、絕對式編碼器，沒有累計誤差，最常用的是光電式二進制循環(huán)碼編碼器；5、光柵，標尺光柵+光學(xué)讀數(shù)頭；6、磁柵，磁性標尺+拾磁磁頭+檢測電路，用拾磁 原理。2、檢測裝置的作用：檢測位移和速度，發(fā)出發(fā)出反饋信號與數(shù)控裝置的指令信號進行比較，若有偏差，經(jīng)過放大后控制執(zhí)行部件，使其向消除偏差的方向運動， 直到偏差為0為止。3、角位移測量裝置：旋轉(zhuǎn)變壓器、旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同

14、步器、脈沖編碼器（增量式角位移測量裝 置）、絕對值編碼器（碼盤）、圓光柵、圓磁柵。4、線位移測量裝置：直線磁柵、長光柵、直線式感應(yīng)同步尺。5、角速度測量裝置：脈沖編碼器（碼制轉(zhuǎn)換）6、 光柵工作原理：光柵由標尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中，當光柵讀數(shù)頭相對于標尺光柵移動時，指示光柵便在標尺光柵上相對移動。標尺光柵和指示光柵構(gòu)成了光柵尺。7、莫爾條紋的作用：&碼制轉(zhuǎn)換 第六章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)1、主運動的傳動方式2、滾珠絲杠的特點：1）傳動效率高，摩擦損失小。2）給予適當預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時就可消除空行程死區(qū)，定位精度高，剛度好。3）運動平穩(wěn)，

15、無爬行現(xiàn)象，傳動精度高。4）運動具有可逆性，可以從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，也可以從直線運 動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，即絲杠和螺母都可以作為主動件。5）磨損小，使用壽命長。6）制造工藝復(fù)雜。7）不能自鎖。3、滾珠絲杠軸向間隙調(diào)整通常采用雙螺母預(yù)緊的方法。常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)型式有以下三種：墊片調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式 。齒輪傳動間隙的消除措施： 1。圓柱齒輪傳動：偏心軸套調(diào)整法、錐度齒輪調(diào)整法、雙向薄 齒輪錯齒調(diào)整法。 2。斜齒輪傳動采用錯齒調(diào)整法，有墊片錯齒調(diào)整法、軸向壓簧錯齒調(diào)整 法。第七章； PLC1、PLC的作用2、FANUC PMC語句表 P168復(fù)習(xí)題型：判斷：()1. 主軸

16、功能也稱 S 功能，用來設(shè)定主軸的轉(zhuǎn)速或切削速度。()2. RAM 是專門用來存放系統(tǒng)軟件的存儲器，使用時只能讀出，不會因斷電二丟失內(nèi)容。( )3.G 代碼可以分為模態(tài) G 代碼和非模態(tài) G 代碼。( )4. 當數(shù)控加工程序編制完成后即可進行正式加工()5 、數(shù)控指令 T0103 表示調(diào)用 1 號刀和 3 號刀具補償。( )6. 伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分。()7.車床主軸編碼器的作用是防止切削螺紋時亂扣。()8.位置檢測系統(tǒng)所能測量的最小位移稱為分辨率()9.直流電機的調(diào)速性能好，適用于高速運轉(zhuǎn)的場合。()10. 矢量控制法的應(yīng)用使交流電動機變頻調(diào)速后的機械性能和動態(tài)性能足以與直

17、流電動機相比美。( )11 、 G 代碼可以分為模態(tài) G 代碼和非模態(tài) G 代碼。( )12. 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)是指數(shù)控機床主運動傳動系統(tǒng)絲桿與螺母之間 預(yù)緊后，可消除反向間隙，提高軸向傳動剛度和定位精度；() 13、數(shù)控機床開機后不用回零，說明該機床所裝的檢測反饋裝置是絕對式的檢測反饋裝置？( )14 、世界上第一臺數(shù)控機床誕生于 1952 年。()15 、步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。()16 、數(shù)控機床有不同的運動形式，需要考慮工件與刀具相對運動關(guān)系和坐標系方向，編寫程序時，采用工件固定不動，刀具移動的原則。()17 、數(shù)控機床坐標系中一般用 Z 坐標表示平行于主軸軸線方向的坐標。(

18、)18 、脈沖編碼器能把機械轉(zhuǎn)角變成脈沖，可作為角位移檢測裝置。() 19、數(shù)控機床開機后要回零， 說明該機床所裝的檢測反饋裝置是增量式的檢測反饋裝置？() 20、作為主傳動系統(tǒng)動力源的主軸電動機要滿足的性能是： 能實現(xiàn)無級自動變速、調(diào)速范圍足夠?qū)挕? )21 、圓弧加工指令 G02/G03中的信息字I、J是指圓弧起點相對于圓弧圓心的增 量坐標。22、進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部件。()5 、滾珠絲杠副消除軸向間隙的目的主要是提高使用壽命。23、閉環(huán)控制進給伺服系統(tǒng)主要采用步進電動機。（ ）24 、數(shù)控機床的測量反饋裝置將數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機床移動部 件的運動。（ ） 24、數(shù)控系統(tǒng)的

19、脈沖當量越小， 插補運動的實際軌跡就越接近理想軌跡， 加工精度也就越高。（） 25 、加工中心機床上的定向準停裝置是為了實現(xiàn)刀具的自動快速裝卸。（） 26、逐點比較法直線插補的判別式是函數(shù) F=XiYe+ XeYi 。選擇題：1、世界上第一臺數(shù)控機床是 （ ）年研制出來的 A）1942 B）1948 C）1952 D）19582、閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋裝置是裝在 （）A）傳動絲杠上B）電機軸上C）機床工作臺上D）裝在減速器上3、開環(huán)伺服系統(tǒng)的主要特征是系統(tǒng)內(nèi) （）位置檢測反饋裝置A）有B）沒有C）某一部分有D）可能有4、對于配有設(shè)計完善的位置伺服系統(tǒng)的數(shù)控機床，其定位精度和加工精度主要取決于（）。

20、A）機床機械結(jié)構(gòu)的精度B）驅(qū)動裝置的精度C）位置檢測元器件的精度D）計算機的運算速度5、加工中心編程中，鉆孔循環(huán)指令是（ ）D、 G20A、G l 7 B、 G 81C、 G l 96、按照機床運動的控制軌跡分類，加工中心屬于（）A）輪廓控制 B）直線控制C）點位控制D）遠程控制7、數(shù)控機床中把脈沖信號轉(zhuǎn)換成機床移動部件運動的組成部分稱為（）A）控制介質(zhì)B）數(shù)控裝置C）伺服系統(tǒng)D）機床本體（）同時達到空間某一點的坐標數(shù)目D）電機（）裝置C）l/O通道D）控制8、數(shù)控機床的聯(lián)運軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置控制的A）主軸B坐標軸C）工件9、只要數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)是開環(huán)的，一定沒有A）檢測B）位置檢測與反饋

21、10、數(shù)控機床中的核心部件是（），就象人的大腦。11、為了消除二進制碼盤的非單值性誤差，可采用二進制循環(huán)碼盤（即格雷碼盤）。比如進制碼 0111 轉(zhuǎn)換為循環(huán)碼（格雷碼）應(yīng)為（）A、數(shù)控程序B、伺服驅(qū)動系統(tǒng)12、數(shù)控銃床的 G41/G42是對（）A、 刀尖圓弧半徑 B 、刀具半徑C、數(shù)控系統(tǒng)進行補償。C 、刀具長度D 、機床本體D 、刀具角度13、測量與反饋裝置的作用是為了提高機床的 （）A、定位精度、加工精度B、使用壽命C 、安全性 D、靈活性14、 CNC 系統(tǒng)中的 PLC 是（）。A、可編程序邏輯控制器B.顯示器C、 .多微處理器D、環(huán)形分配器15、CNC系統(tǒng)中的PLC是（）。A）可編程序

22、邏輯控制器B）顯示器C）多微處理器D）環(huán)形分配器A、 1000 B 、 1010 C 、 0101 D 、 111116、 光柵中，標尺光柵與指示光柵應(yīng)：（）A、相互平行B、互相傾斜一個很小的角度C互相傾斜一個很大的角度D、處于任意位置均可17、利用計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)，進行產(chǎn)品的設(shè)計和制造，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn) 品研制周期。它又稱為（ ）A） CD/CM B） CAD/COM C） CAD/CAM D） CAD/CM18、 感應(yīng)同 步器是一 -種（）位置檢測元件。A、光學(xué)式B、電磁式C、數(shù)字式 D、增量式19、脈沖當量是指（）。A、每發(fā)一個脈沖信號，機床移動部件的位移量B、每發(fā)一個脈

23、沖信號，伺服電機轉(zhuǎn)過的角度C、進給速度大小D每發(fā)一個脈沖信號，相應(yīng)絲杠產(chǎn)生轉(zhuǎn)角大小20、以下FANUC PM（的基本指令中，哪條指令將堆棧左移一位（）A RD B、OR C、RD.STK D、AND21、 數(shù)控裝置將所得到的信號進行一系列處理后，再將其處理結(jié)果以（）形式向伺服系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行命令A(yù)）輸入信號B）位移信號C）反饋信號D）脈沖信號1、 NC機床的含義是數(shù)控機床，CNC機床的含義是（），F(xiàn)MS的含義是（），（）的含義是計算機集成制造系統(tǒng)。2、 在數(shù)控編程時，使用（）指令后，就可以按工件的輪廓尺寸進行編程，而不需按照刀 具的中心線運動軌跡來編程。3、 圓弧插補時，通常把與時鐘走向一致的圓弧

24、叫（），反之稱為（）。4、對步進電機施加一個電脈沖信號，步進電機就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，這個角度叫做（），電機的總角位移和輸入脈沖的（）成正比，而電機的轉(zhuǎn)速則正比于輸入脈沖的（）。5、 伺服系統(tǒng)包括（）和（）兩大部分。6、 數(shù)控機床每次接通上電后在運行前首先應(yīng)做的是（）。7、 進給執(zhí)行部件在低速進給時出現(xiàn)時快時慢，甚至停頓的現(xiàn)象，稱為（）。&由計算計直接進行多機床控制的系統(tǒng)稱為（）。9、輪廓控制數(shù)控機床，不僅可以完成點位及點位直線控制數(shù)控機床的加工功能，而且能夠 對（）坐標軸進行插補，因而具有各種輪廓切削加工功能。填空：1、加工中心與一般數(shù)控機床結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是加工中心增加了一個和，工藝上的區(qū)別是加工中心能實現(xiàn) 。2、 程序編制可分為手工編程禾口 。3、 常用的位置檢測裝置有： 、等。4、 數(shù)控機床的聯(lián)運軸數(shù)一般 控制軸數(shù)。5、光柵是用于數(shù)控機床的精密檢測裝置，是一種非接觸式測量，按其形狀分為 和。7、 逐點比較法插補過程中每處理一步都要經(jīng)過的四個節(jié)拍分別是、 、 。8、 滾珠絲桿螺母副是運動與運動能相互轉(zhuǎn)換的傳動裝置。9、自動換刀系統(tǒng)由 和組成。10、 滾珠絲桿螺母副不能 ，所以當絲桿立式使用時，應(yīng)加制動裝置。 自鎖11、 是數(shù)控車床加工螺紋時必不可