数控机床及保养复习题数控机床_-数控机床.pdf

一 选择 1.目前数控机床高速主轴电机使用最多的是 C。A：步进电机；B 直流伺服电机：C交流伺服电机：D：直线电机 2.步进电机 A通电方式没有带负载的能力，不能实际应用。A：三相单三拍；B：三相六拍；C：三项双三拍 3.数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的 A 称为对刀点。A：起点；B：基点；C：原点 4.伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的 C，而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的轨迹。A:速度；B：速度、位置；C：速度、方向、位置 5 旋转变压器是利用电磁感应原理的 A 式角位移检测传感器。A：模拟式；B；数字式；C：脉冲式 6 步进电机的角位移与（D）成正比。（A）步距角（B）通电频率 （C）脉冲当量 （D）脉冲数量 7 数控机床 CNC系统是（C）A轮廓控制系统（B）动作顺序控制系统（C）位置控制系统 （D）速度控制 系统 8 数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用（D）的原则。A刀具固定不动，工件移动 B 铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件固定 C 分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系 D 工件固定不动，刀具移动。9、数控机床适于(C )生产。A 大型零件 B 小型高精密零件 C 中小批量复杂形体零件 D 大批量零件 10、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。11、FMS是指（C ）A 自动化工厂 B 计算机数控系统 C 柔性制造系统 D 数控加工中心 12、按伺服系统的控制方式分类，数控机床的步进驱动系统是（A ）数控系统。A 开环 B 半闭环 C 全闭环 13、下列机床中，属于点位数控机床的是(A )A 数控钻床 B数控铣床 C数控磨床 D 数控车床 14、数控系统中 CNC的中文含义是（A）。A 计算机数字控制 B 工程自动化 C 硬件数控 D 计算机控制 15.脉冲当量是指（A）。A.每发一个脉冲信号，机床移动部件的位移量 B每发一个脉冲信号，伺服电机转过的角度 C进给速度大小 D 每发一个脉冲信号，相应丝杠产生转角大小 16.确定机床坐标系时，一般（A ）。A采用笛卡尔坐标系 B 采用极坐标系 C 用左手判断 D先确定 X、Y轴，再确定 Z轴 17测量与反馈装置的作用是为了提高机床的（A ）A定位精度、加工精度 B 使用寿命 C 安全性 D 灵活性 18数控车床的数控系统通常采用（C）插补功能。A圆弧和抛物线 B 直线和抛物线 C 直线和圆弧 D 螺旋线和抛物线 19闭环控制系统和半闭环控制系统的主要区别在于（C ）不同。A采用的伺服电机 B 采用的传感器 C伺服电机安装位置 D传感器的安装位置 20柔性制造单元的英文缩写是（B ）。AFMC BFMS CCIMS DDNC 21.数控机床的核心是(B)。A.伺服系统；B.数控系统；C.反馈系统；D.传动系统 22.数控机床与普通机床的主机最大不同是数控机床的主机采用（A）。A.数控装置；B.滚动导轨；C.滚珠丝杠 23.在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为（C）。轴；轴；轴 24.绕 X轴旋转的回转运动坐标轴是（A）。轴；轴；轴 25.“CNC”的含义是(B)。A.数字控制；B.计算机数字控制；C.网络控制 26 下列关于数控机床组成的描述不正确的是(D)A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成 B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成 C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成 D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成 27、数控装置将所得到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以(D)形式向伺服系统发出执行命令 A)输入信号 B)位移信号 C)反馈信号 D)脉冲信号 28、开环伺服系统的主要特征是系统内(B)位置检测反馈装置 A)有 B)没有 C)某一部分有 D)可能有 29、CNC系统中的 PLC是(A)。A)可编程序逻辑控制器 B)显示器 C)多微处理器 D)环形分配器 30、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于(C)。A)机床机械结构的精度 B)驱动装置的精度 C)位置检测元器件的精度 D)计算机的运算速度 31、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于(A)A)轮廓控制 B)直线控制 C)点位控制 D)远程控制 32、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为(C)A)控制介质 B)数控装置 C)伺服系统 D)机床本体 33、数控机床的联运轴数是指机床数控装置的(B)同时达到空间某一点的坐标数目 A)主轴 B)坐标轴 C)工件 D)电机 34、只要数控机床的伺服系统是开环的，一定没有(B)装置 A)检测 B)反馈 C)I/O 通道 D)控制 35 下面哪种导轨磨损后具有自动补偿功能（B）A 矩形导轨 B 山形导轨 C 燕尾形导轨 D 滚珠导轨 36 为了保证数控机床能满足不同的工艺要求，并能够获得最佳切削速度，主传动系统的要求是（C）。没有带负载的能力不能实际应用三相单三拍三相六拍三项双三拍数控机床在加工零件时刀具相对于工件运动的称为对刀点起点基点原点伺服系统是一种反馈控制系统不仅能控制执行件的而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的电机的角位移与成正比步距角通电频率脉冲当量脉冲数量数控机床系统是轮控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统数控机床有不同的运动形式需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向编写程序时采用的原则刀情况两者的固定和移动关系工件固定不动刀具移动数控机床适于生产大型零件小型高精密零件中小批量复杂形体零件大批量零件步进电机的转速是通过改变电机的而实现脉冲频率脉冲速度通电顺序是指自动化工厂计算机数控系统柔A无级调速 B.变速范围宽 C.分段无级变速 D.变速范围宽且能无级变速 37 脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度最高？（A ）A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、脉冲 38 闭环控制系统的反馈装置（D ）。A.装在电机轴上 B.装在位移传感器上 C.装在传动丝杠上 D.装在机床移动部件 39 在开环数控机床进给系统中，下列电机唯一可用的是（C ）。A.直流伺服电机 B.交流伺服电机 C.步进电机 D.大惯量电机 40 一直线的起点坐标在坐标原点，终点坐标为 A（xa、ya），刀具的坐标为 P（x、y）。用逐点比较法对该直线进行插补时的偏差函数是（B ）。A.Fxyxaya；B.Fxayyax；C.Fxaxyay；D.Fxa+yaxy 二、填空 1.软件插补和硬件插补的原理相同，其作用都是根据给定的信息进行计算，在计算的过程中不断向各坐标轴发出相互协调的进给脉冲，使数控机床按指定的轨迹运动。2 数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行粗插补，第二步进行精插补。3、编程人员以工件图样上的某一点为原点建立的坐标系，称为编程坐标系，编程坐标系的原点称为编程零点。4、采用步进电机的开环伺服系统，对于数控装置发来的一个进给脉冲经驱动线路放大后驱动步进电机转过一个步距角，经过机械传动系统带动工作台移动一个脉冲当量的位移。5、直线式感应同步器由作相对平行移动的定尺和滑尺组成。6、常用的位置检测装置有：编码器、光栅、旋转变压器、磁栅、感应同步器等。7、伺服系统的作用是 把来自数控装置的插补脉冲信号转换为机床移动部件的移动。8、光栅是用于数控机床的精密检测装置，是一种非接触式测量，按其形状分为圆光栅和 长光栅 。9、CNC装置按照微处理器的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构两种结构。10 位置检测装置按检测信号的类型分为_模拟式_和_数字式_。11在 CNC数控系统中，插补工作一般由_系统软件_完成。12.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 正方向 。13光栅依不同制造方法有 反射 和 透射 两种。14、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（数量）成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的(频率)。15、伺服系统包括(驱动装置)和(执行机构)两大部分。16 三相步进电机的转子上有 40 个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为 。17、为实现多任务的并行处理，单微处理器系统采用资源分时共享技术，多微处理器系统采用资源重叠流水处理技术 18、常见的 CNC装置的软件结构形式有前后台型软件结构和中断型软件结构 19、微处理器由控制器及运算器组成 20、数控系统总线分为数据总线、地址总线、控制总线 21、导轨按其摩擦性质可以分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三大类 22、若 JRX、JRY、JX、JY是 8 位，(Xe-X0=1001B)，(Ye-Y0=10B)，则 JX、JY左移规格化处理需移动 4位。没有带负载的能力不能实际应用三相单三拍三相六拍三项双三拍数控机床在加工零件时刀具相对于工件运动的称为对刀点起点基点原点伺服系统是一种反馈控制系统不仅能控制执行件的而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的电机的角位移与成正比步距角通电频率脉冲当量脉冲数量数控机床系统是轮控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统数控机床有不同的运动形式需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向编写程序时采用的原则刀情况两者的固定和移动关系工件固定不动刀具移动数控机床适于生产大型零件小型高精密零件中小批量复杂形体零件大批量零件步进电机的转速是通过改变电机的而实现脉冲频率脉冲速度通电顺序是指自动化工厂计算机数控系统柔三简答 1.CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类？CNC 装置的软件特点是什么？答:从功能特征来看分为：控制系统和管理系统 CNC 装置的软件特点是：a.多任务与并行处理技术资源分时共享、并发处理和流水处理；b.实时性与优先抢占调度机制。）2.进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么?进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。3.感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为/2的交变电压。在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。4.增大闭环进给伺服系统的增益有什么益处？系统增益是否越大越好?增大闭环进给伺服系统的增益提高了系统的灵敏度，减小了跟随误差，提高了伺服系统的跟随精度。系统增益不是越大越好。在保证进给系统不失稳的情况下，系统增益越大越好 5.简述运动的主要要素 运动的轨迹、运动的速度、运动的方向、运动的行程、运动的位置 6、简述磁栅采用双磁头结构的原因及两个磁头之间的间距 为了辨别刺头在磁尺上的移动方向，通常采用间距为（m 1/4)的两组磁头（其中m 为正整数）7、若光栅栅距P=，=，试计算此光栅莫尔条纹的放大倍数 W=P/sin=10mm,10/=1000 8、5-3.内装电机主轴(电主轴)的主要缺点是什么?缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴 9、自动换刀装置的刀库的形式有哪几种?什么是刀具交换装置?(1)盘式刀库（2）链式刀库 刀具交换装置：实现刀库与机床主轴之间装卸与传递刀具的装置。10.交换装置的形式有哪几种?交换装置的形式：刀库和主轴相对运动实现刀具交换；由机械手进行刀具交换 11、导轨的作用 承受载荷、导向 12简述数控系统的工作过程 答：在 CNC机床中，加工过程的人工操作均被数控系统所代替，CNC装置在硬件和系统软件的支持下，执行输入的加工程序。具体的工作过程如下：(1)输入(2)译码(3)数据处理(4)插补运算(5)位置控制(6)I/O处理(7)显示(8)诊断 13 三相步进电机为什么常采用三相六拍驱动方式，而很少采用三相三拍驱动方式？三相三拍驱动时，三相绕组是按 ABCA或 ACBA的顺序通电，而三相六拍驱动方式是按 AAB BBC CCA A顺序通电（或相反方向）。由于三相六拍制在转换时始终保持有一相线圈通电，故其工作稳定性好，而且步距角比三相三折驱动方式缩小了一半，可以提高位置精度 没有带负载的能力不能实际应用三相单三拍三相六拍三项双三拍数控机床在加工零件时刀具相对于工件运动的称为对刀点起点基点原点伺服系统是一种反馈控制系统不仅能控制执行件的而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的电机的角位移与成正比步距角通电频率脉冲当量脉冲数量数控机床系统是轮控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统数控机床有不同的运动形式需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向编写程序时采用的原则刀情况两者的固定和移动关系工件固定不动刀具移动数控机床适于生产大型零件小型高精密零件中小批量复杂形体零件大批量零件步进电机的转速是通过改变电机的而实现脉冲频率脉冲速度通电顺序是指自动化工厂计算机数控系统柔四、名词解释 脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。并行处理：是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上任务处理的方法。插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。伺服系统：是指以机床移动部件的位置（如工作台的位置）和速度（如电动机、滚珠丝杆的速度）为控制对象的自动控制系统，又称随动系统。启动频率 空载时，步进电机由静止状态突然起动，并进入不失步的正常运行的最高频率，称为启动频率或突跳频率 资源分时共享在规定的时间长度（时间片）内，根据各任务实时性的要求，规定它们占用CPU 的时间，即使多个用户按时间顺序使用同一套设备，使它们分时共享系统的资源。CNC 系统实时性定义:任务的执行有严格时间要求（任务必须规定时间内完成或响应），否则将导致执行结果错误或系统故障的特性 伺服系统的调速范围：调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比。五、计算 设在第一象限插补直线段OA，起点为坐标原点O(0,0)，终点为 A（6，4）。试用逐点比较法进行插补，要求：列表填写插补计算过程；画出插补轨迹图。图插补轨迹 解：刀具沿 x、y 轴应走的总步数为，插补运算过程 见下表，插补轨迹如下图。图插补轨迹 表：逐点比较插补运算过程 偏差判别 进给方向 新偏差计算 终点判别 F0=0+X F1=F0-Ye=0-4=-4 N=10-1=9 F1=-40+X F3=F2-Ye=2-4=-2 N=8-1=7 F3=-20+X F5=F4-Ye=4-4=0 N=6-1=5 F5=0+X F6=F5-Ye=0-4=-4 N=5-1=4 F6=-40+Y F7=F8+Xe=-4+6=2 N=4-1=3 F7=2+X F8=F7-Ye=2-4=-2 N=3-1=2 F8=-20+X F10=F9-Ye=4-4=0 N=1-1=0 2、用逐点比较法对右图从 A点到 B点的圆弧进行插补，设脉冲当量为 1mm/没有带负载的能力不能实际应用三相单三拍三相六拍三项双三拍数控机床在加工零件时刀具相对于工件运动的称为对刀点起点基点原点伺服系统是一种反馈控制系统不仅能控制执行件的而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的电机的角位移与成正比步距角通电频率脉冲当量脉冲数量数控机床系统是轮控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统数控机床有不同的运动形式需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向编写程序时采用的原则刀情况两者的固定和移动关系工件固定不动刀具移动数控机床适于生产大型零件小型高精密零件中小批量复杂形体零件大批量零件步进电机的转速是通过改变电机的而实现脉冲频率脉冲速度通电顺序是指自动化工厂计算机数控系统柔解：Xe=6，Ye=0，Xo=0，Yo=6 P=1,则N=（6+6）/1=12 设自A点开始，则Fm=0，插补过程见表1，插补轨迹图见下图。3、欲用逐点比较法插补直线 OA，其起点坐标为 O（0，0），终点坐标为 A（ex，ey），其值为ex5，ey6，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹（按脉冲当量为 1 计）。由于待插补直线的起点坐标为 O（0，0），终点坐标为 A（5，6），采用总步数终点判别方法，总步数N=5+6=11。从坐标原点开始插补，故此时偏差00F，加工过程的运算节拍如下表所示：序号 工作节拍 第 1 拍：偏差判别 第 2 拍：坐标进给 第 3 拍：新偏差计算 第 4 拍：终点判别 1 00F+X 66001eyFF 10111N 2 01F+Y 15612exFF 9110N 3 02F+Y 45123exFF 819N 4 03F+X 26434eyFF 718N 5 04F+Y 35245exFF 617N 6 05F+X 36356eyFF 516N 7 06F+Y 25367exFF 415N 8 07F+X 46278eyFF 314N 9 08F+Y 15489exFF 213N 10 09F+X 561910eyFF 112N 11 010F+Y 0551011eyFF 011N 插补轨迹如下图所示：没有带负载的能力不能实际应用三相单三拍三相六拍三项双三拍数控机床在加工零件时刀具相对于工件运动的称为对刀点起点基点原点伺服系统是一种反馈控制系统不仅能控制执行件的而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的电机的角位移与成正比步距角通电频率脉冲当量脉冲数量数控机床系统是轮控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统数控机床有不同的运动形式需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向编写程序时采用的原则刀情况两者的固定和移动关系工件固定不动刀具移动数控机床适于生产大型零件小型高精密零件中小批量复杂形体零件大批量零件步进电机的转速是通过改变电机的而实现脉冲频率脉冲速度通电顺序是指自动化工厂计算机数控系统柔