数控技术期末考试复习.pdf

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1、1计算机数字控制的英文缩写是(A )ACNC2某加工程序中的一个程序段为(B )N003 G90Gl7G03 F200 LF 该程序段的错误在于 B不应该用3自动编程系统对工件源程序的处理一般包含后置信息处理阶段。后置处理的主要任务是（C）C将主信息处理结果转换成数控机床所需要的信息数控机床的状态检测和控制主要涉及(A)A机床的强电部分5CNC 系统采用逐点比较法对起点为坐标原点的第一象限的直线插补运算时，若偏差函数大于零，则刀具下一步的移动方向应为(A )A+X 方向6滚珠丝杠两端简支的支承方式适用于(C )C对刚度和位移精度要求不高的场合7 数控机床要达到好的动态特性，减小跟随误差，除对进

2、给速度值限制外，还要限制进给系统的(A )A 最大加速度8.直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为(C)C.29光栅位移传感器信号分析处理电路中采用了 4 细分电路，若光栅尺栅距为，则其分辨率为(D )D5m10对于数控机床位置传感器，下面说法正确的是(A)A位置传感器的分辨率越高，则其测量精度就越高11闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于(D )D传感器安装位置不同12数控机床不考虑加减速过程时，对直线插补，各个进给轴的位置指令信号函数规律是(A )A斜坡函数13通过动态特性分析可知，数控机床进给伺服系统的运行应在(B )B过阻尼下14在数控机床进给伺服电动机的设计计算时负

3、载转矩包括(A)A 切削转矩和摩擦转矩15一台五相混合式步进电动机，当采用十拍通电方式运行时，其步距角s为则该步进电动机转子的齿数zr为(C )C10016某交流主轴电动机，供电频率f1=50Hz 时，实际转速为 1470rmin，转差率 S 为(B)B217某简易数控机床 X 轴快移速度v=3mmin，脉冲当量X=001mm，则快速移动时，X 轴步进电动机的工作频率f为(C )C5000Hz18通常在运动部件不动或低速运动的条件下测得的机床精度称为(A)A几何精度19定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差的计算式是(C )20FANUCl5 数控系统中，配置了适合实现 CNC

4、 系统高速化的硬件条件和软件功能，其中采取的关于适合高速化的四个方面的主要措施是(C )C 进给速度高速化、连续微小位移程序段的高速加工、强大的插补功能、非加工时间的缩短1.在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数大于零，则刀具位于(B)B.圆外2.2.第一象限的一段圆弧 AB 的起点坐标为(0，5)，终点坐标为(5，0)，采用逐点比较法顺圆插补完这段圆弧时，沿两坐标轴走的总步数是(B )3.脉冲增量插补法适用于(A)A.以步进电机作为驱动元件的开环数控系统4.闭环数控系统基于教材 JB329883 标准，一般表示逆圆插补的 G 功能代码是(C)5.对步进电机驱动系统，当输入一个脉冲后，通过机床传动

5、部件使工作台相应地移动一个(D)D.脉冲当量6.步进电动机转子前进的步数多于电脉冲数的现象为(C)C.越步7.若数控冲床的快速进给速度 v=15mmin，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量（A）8.与交流伺服电机相比，直流伺服电机的过载能力(B)B.强9.9.直接数控系统又称为群控系统，其英文缩写是(B )10.在下列相位比较式进给位置伺服系统的四个环节中，等同于一个增益可控的比例放大器的是(D )D.位置控制器11.采用开环进给伺服系统的机床上，通常不安装(D)D 位置检测器件12.在下列脉冲比较式进给位置伺服系统的四个环节中，用来计算位置跟随误差的是(A)A.可逆计数器

6、 UDC13.一五相混合式步进电动机，转子齿数为 100，当五相十拍运行时其步距角为(A14.普通的旋转变压器测量精度(C )C.较低15.在光栅位移传感器中，为了得到两个相位相差 90的正弦信号，一般在相距_莫尔条纹间距的位置上设置两个光电元件。(A)4 个16.目前标准的直线感应同步器定尺绕组节距为(C )17.对于闭环数控系统下面哪种说法是正确的(B)B.较大的失动量直接造成系统的不稳定18.在连续切削加工的闭环控制系统中，为了保证轮廓形状精度，除了要求机床有较高的定位精度外，还要求系统有较高的(D )D.轮廓跟随精度19.在数控机床上加工位于 X-Y 平面的直线轮廓时，为了减小轮廓误差

7、，下列说法正确的是(A )A.应尽量使 X、Y 轴的增益相同20.在 FANUC15 系统中所采用的高分辨率绝对脉冲编码器，其每转输出脉冲数为 10 万个，最高允许转速可达每分种 l 万转。下面说法正确的是(B)B.该编码器内部设有专门的数字信号处理电路进行细分处理1 数控机床的检测反馈装置的作用是：将其准确测得的（B）数据迅速反馈给数控装置，以便与加工程序给定的指令值进行比较和处理。B 角位移或直线位移2 全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于运动部件上的（C）。C检测元件3 数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是（C）。C 机床各坐标轴回参考点 4 数控铣床一般采用半闭环控制方式，

8、它的位置检测器是（B）。B脉冲编码器5 在 CRT/MDI 面板的功能键中，显示机床现在位置的键是（A）。APOS6下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（B）。B 它是一台 3 坐标数控铣床7数控机床半闭环控制系统的特点是（C）。C 调试与维修方便、精度高、稳定性好8数控机床的性能很大程度上取决于（B）的性能。B 伺服系统9数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（C）控制。C 开环10数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（D）。D 转子装有永磁体，定子是绕组二、填空题1、数控机床电器控制系统由 数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统 等组成。2、数控机床常

9、用的位置检测装置有 旋转编码器、光栅尺 等。3、脉冲编码器分为 光电式、接触式 和 电磁感应式 三种。4、光电编码器每转产生的一个脉冲信号可称为 一转信号 或 零标志脉冲 作为测量基准。2、在 CNC 系统中，刀具补偿包括（刀具长度补偿）和刀具半径补偿。3、常见的数控系统，一般都有两种基本插补功能，它们分别是直线插补和（圆弧补差）。23.对于经济型的开环控制中的 CNC 系统，一般多用（步进电机）作为驱动元件。24.在 CNC 系统中机床控制装置包括（位置控制装置）和机床状态检测控制装置两部分。25.在步进式伺服系统中，输入的进给脉冲数量，经驱动控制线路和步进电动机，可以转换为工作台的（位移量

10、）。26.加在进给伺服电动机轴上的负载有负载转矩和（负载惯量）两种。27.一般光栅传感器输出信号为四路依次相差 90 度的正弦信号或（方波）信号。28.当数控机床沿某一坐标轴进给时，如果系统的开环增益越大，则跟随误差（越小）。29.数控机床的定位精度主要评定项目有：轴线的定位精度、轴线的重复定位精度及轴的（反向差值）。30.所谓（失动量）是指工作台或刀架反向移动时的位移损失，在开环系统中，反向差值反映它的大小。21位置反馈系统的作用是将机床运动部件的（实际位置）信息反馈给 CNC 装置。22数控机床伺服机构包括速度控制和（位置控制）两部分。23当滚珠丝杠副在低速(n10rmin)情况下工作时，

11、应按最大（静）载荷来计算和选取滚珠丝杠。24静压导轨是在导轨工作面间通入具有一定压强的润滑油，形成（油膜）而使运动件浮起，并始终处于纯液体摩擦状态。25（自动换刀装置）的功能就是储备一定数量的刀具，并完成在加工过程中的自动更换刀具。26脉冲发生器主要有二种类型：（增量式）和绝对式。27通常，把由机床、夹具、刀具和工件构成的系统称为（工艺系统）。28误差的大小和（方向）保持不变的误差称为常值系统误差。29反映步进电动机的最大动态转矩与脉冲频率之间关系的曲线称为（矩频特性）。30根据负载转矩选择伺服电动机时，电动机额定转矩应（大于或等于）负载转矩。1（）伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机

12、。2（）只有采用 CNC 技术的机床才叫数控机床。3（）数控机床按控制坐标轴数分类，可分为两坐标数控机床、三坐标数控机床、多坐标数控机床和五面加工数控机床等。4（）数控机床中的 PLC 用于位置闭环伺服控制。5（）SIEMENS 电源模块一般为 3 相 AC380V 输入，DC600V 输出，输出电压由直流母线传送至驱动（功率）单元。三、简答1、加减速控制的目的是什么有哪些实现的方式 答：在 CNC 系统中，为了保证机床在起动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡，必须对送到伺服驱动装置的进给脉冲频率或电压进行加减速控制。即在机床加速起动时，保证加在驱动电动机上的进给脉冲频率或电压逐渐增大；当机

13、床减速停止时，保证加在驱动电动机上的进结脉冲频率或电压逐渐减小。加减速实现的方式有线性加减速(匀加减速)、指数加减速和 sin 曲线(S)加减速。2、反向间隙和丝杠螺距误差是怎样产生的如何进行补偿 答：在进给传动链中，齿轮传动、滚珠丝杠螺母副等均存在反转间隙。这种反转间隙会造成工作台反向时，电动机空转而工作台不动，使半闭环系统产生误差和全闭环系统位置环振荡不稳定。为解决这一问题，可先采取调整和预紧的方法，减少间隙。而对于剩余间隙，在半闭环系统中可将其值测出，作为参数输入数控系统，则此后每当坐标轴接收到反向指令时，数控系统便调用间隙补偿程序，自动将间隙补偿值加到由插补程序算出的位置增量命令中，以

14、补偿间隙引起的失动。这样控制电动机多走一段距离，这段距离等于间隙值，从而补偿了间隙误差。需注意的是对全闭环数控系统不能采用以上补偿方法(通常数控系统要求将间隙值设为零)，因此必须从机械上减小或消除这种间隙。有些数控系统具有全闭环反转间隙附加脉冲补偿，以减小这种误差对全闭环稳定性的影响。也就是说，当工作台反向运动时，对伺服系统施加一定宽度和高度的脉冲电压(可由参数设定)，以补偿间隙误差。螺距误差是指由螺距累积误差引起的常值系统性定位误差在半闭环系统中，定位精度很大程度上受滚珠丝杠精度的影响。尽管滚珠丝杠的精度很高，但总存在着制造误差。要得到超过滚珠丝杠精度的运动精度，必须采用螺距误差补偿功能，利

15、用数控系统对误差进行补偿与修正。采用该功能的另一个原因是，数控机床经长时间使用后，由于磨损其精度可能下降。采用该功能进行定期测量与补偿，可在保持精度的前提下延长机床的使用寿命。3、光电编码器安装在滚珠丝杠驱动前端和末端有何区别答;编码器在数控机床中用于工作台或刀架的直线位移测量有两种安装方式：一是和伺服电动机同轴联接在一起(称为内装式编码器)，伺服电动机再和滚珠丝杠连接，编码器在进给转动链的前端；二是编码器连接在滚珠丝杠末端(称为外装式编码器)。由于后者包含的进给转动链误差比前者多，因此，在半闭环伺服系统中，后者的位置控制精度比前者高。4、光栅尺有哪些部件构成，莫尔条纹的作用是什么答：光栅尺或

16、称光栅，是一种高精度的直线位移传感器，光栅有透射光栅和反射光栅两类,其结构由光源、透镜、指示光栅、标尺光栅、光电元件、窄缝等组成的。当标尺光栅移动时，莫尔条纹就沿着垂直于光栅运动的方向移动，并且光栅每移动一个栅距，莫尔条纹就准确地移动一个纹距，只要通过测量出莫尔条纹的数目，就可以知道光栅移动了多少个栅距，而栅距是制造光栅时已确定的，因此工作台的移动距离就可以计算出来。5、主轴电气准停较机械准停有何优点试述编码器准停的工作原理。答：采用电气准停控制有如下优点：（1）简化机械结构 与机械准停相比，电气准停只需在这种旋转部件和固定部件上安装传感器即可。（2）缩短准停时间 准停时间包括在换刀时间内，而

17、换刀时间是加工中心的一项重要指标。采用电气准停，即使主轴在高速转动时，也能快速定位于准停位置。（3）可靠性增加 由于无需复杂的机械、开关、液压缸等装置，也没有机械准停所形成的机械冲击，因而准停控制的寿命与可靠性大大增加。（4）性能价格比提高 由于简化了机械结构和强电控制逻辑，这部分的成本大大降低。但电气准停常作为选择功能，订购电气准停附件需另加费用。但总体来看，性价比大大提高。可采用主轴电动机内部安装的编码器信号(来自于主轴驱动装置)，也可以在主轴上直接安装另外一个编码器。采用前一种方式要注意传动链对主轴准停精度的影响。主轴驱动装置内部可自动转换，使主轴驱动处于速度控制或位置控制状态。准停角度

18、可由外部开关量(十二位)设定，这一点与磁准停不同，磁准停的角度无法随意设定，要想调整准停位置，只有调整磁发体与磁传感器的相对位置。31作为一个独立的、完整的测量装置，光栅位移检测装置由哪几大部分组成并简述其各自的作用。32简述闭环(半闭环)系统的数控机床加工工件时的过程(原理)。33为了满足数控机床对主轴驱动的要求，主轴电动机应具备的性能。34开环系统定位误差的影响因素。31.进给伺服电动机惯量与负载惯量匹配的问题应考虑哪几方面因素32.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有哪几种各有何特点33.简述光栅位移检测装置的组成以及各部分的作用。34.简述 FANUC15 系统中提高加工效率方面有哪些新的功能。35在车床上精加工如图工件，材料为 45 钢，车外圆、弧面等用刀具 T01，刀补号为 0l，主轴转速为 800rmin，进给量为r；切槽时用切槽刀 T02，刀补号为 02，主轴转速为 500rmin，进给量为r。试按如图所示的工件编程坐标系，补全加工程序，并解释各程序段含义。