【正文】 、填空題（每小題 2 分，共20分） 軟件插補(bǔ)和硬件插補(bǔ)的原理相同，其作用都是根據(jù)給定的信息進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算的過(guò)程中不斷向各坐標(biāo)軸發(fā)出相互協(xié)調(diào)的進(jìn)給脈沖，使數(shù)控機(jī)床按指定的軌跡運(yùn)動(dòng)。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)的特點(diǎn)是插補(bǔ)運(yùn)算分兩步進(jìn)行。第一步進(jìn)行粗插補(bǔ)，第二步進(jìn)行精插補(bǔ)。，采用變頻調(diào)速的方法時(shí)，基頻以下調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；基頻以上調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。“調(diào)制”理論，產(chǎn)生SPWM波形的方法是，以控制正弦波為對(duì)等腰三角形波為信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。；后加減速控制是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行加減速控制。，它與給定的之間的最大誤差不超過(guò)一個(gè)。 伺服系統(tǒng)被看作一個(gè)獨(dú)立部分，與數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體并列為數(shù)控機(jī)床的三大組成部分。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中常使用的位置檢測(cè)裝置，按運(yùn)動(dòng)方式可分為直線型和回轉(zhuǎn)型兩類。二、選擇題（每小題 2 分，共20分） 一般而言，數(shù)據(jù)采樣的插補(bǔ)周期T必須插補(bǔ)運(yùn)算時(shí)間。A：大于；B：小于；C：等于 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)又稱為數(shù)字增量插補(bǔ)，適用于數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。A：步進(jìn)電機(jī)； B：直流伺服電機(jī)；C：交流或直流伺服電機(jī) 雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為Z1=9Z2=100，絲杠導(dǎo)程t=10mm，則相應(yīng)的螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)B 個(gè)齒即可消除間隙，達(dá)到預(yù)緊的目的。A：3；B：4；C：5；D：6 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中的PLC經(jīng)常被用作控制。A：邏輯順序；B：智能；C：進(jìn)給伺服； 目前數(shù)控機(jī)床高速主軸電機(jī)使用最多的是。A：步進(jìn)電機(jī)； B直流伺服電機(jī)：C交流伺服電機(jī)：D：直線電機(jī) 步進(jìn)電機(jī) A：三相單三拍；B：三相六拍；C：三項(xiàng)雙三拍 數(shù)控機(jī)床在加工零件時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的A：起點(diǎn)；B：基點(diǎn)；C：原點(diǎn)28 伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)。不僅能控制執(zhí)行件的，而且能控制幾個(gè)執(zhí)行件按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律合成的軌跡。 A: 速度；B：速度、位置； C：速度、方向、位置 旋轉(zhuǎn)變壓器是利用電磁感應(yīng)原理的式角位移檢測(cè)傳感器。A：模擬式；B；數(shù)字式；C：脈沖式 在系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的計(jì)算方法是采用數(shù)據(jù)采樣方法進(jìn)行插補(bǔ)加工，進(jìn)給速度的計(jì)算是根據(jù)編程速度F值，將被加工零件輪廓曲線分割為采樣周期的輪廓步長(zhǎng)。A：閉環(huán)；B：半閉環(huán)；C：開(kāi)環(huán)；D：閉環(huán)和半閉環(huán)三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分） 什么是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍?答：調(diào)速范圍是指最高進(jìn)給速度與最低進(jìn)給速度之比。 數(shù)控機(jī)床的工作流程包括哪些內(nèi)容？答：工作流程包括：①數(shù)據(jù)加工程序的編制；②輸入；③譯碼；④刀具補(bǔ)償；⑤插補(bǔ)；⑥位置控制和機(jī)床加工。 后置處理程序的作用是什么？答：后置處理的目的是生成數(shù)據(jù)加工程序。由于各種機(jī)床使用的控制系統(tǒng)不同，所用的數(shù)據(jù)加工程序的指令代碼及格式也有所不同。為解決這個(gè)問(wèn)題，自動(dòng)編程軟件通常設(shè)置一個(gè)后置處理程序，在后置處理前，編程人員應(yīng)根據(jù)具體數(shù)控機(jī)床指令代碼及程序的格式，事先編輯好這個(gè)文件，這樣才能輸出符合數(shù)控加工格式要求的數(shù)控加工程序。？答：1）選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。2）對(duì)被加工零件的圖樣進(jìn)行工藝分析，明確加工內(nèi)容和技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定零件的加工方案、劃分和安排加工工序。3）設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。如工步的劃分，零件的定位，夾具與刀具的選擇，切削用量的確定等。4）選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置，確定加工路線，考慮刀具的補(bǔ)償。5）分配數(shù)控加工中的容差。6）數(shù)控加工工藝技術(shù)零件的定型與歸檔。四、論述題（每小題 10 分，共40分） 答：在一個(gè)程序段中，根據(jù)被加工零件的圖樣標(biāo)注尺寸，從編程方便出發(fā)，可以采用絕對(duì)值編程、增量值編程或二者混合編程。(1) 由于車削零件的圖紙尺寸和測(cè)量尺寸在X方向上都時(shí)直徑值，所有在用絕對(duì)值編程時(shí)，X通常以直徑值表示。用增量值編程時(shí)，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值編程。同時(shí)附上方向符號(hào)，正向可省略。(3) 車削加工的毛坯常用棒料或鍛料，加工余量較大，所以數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。（4）為了提高刀具耐用度并提高加工光潔度，車刀刀尖常磨成半徑不大的圓弧。在編程時(shí)必須對(duì)刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)具有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臄?shù)控系統(tǒng)，可直接按輪廓尺寸編程。而對(duì)于不具備半徑自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ艿木幊?，需要人工求出假想刀尖或刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種計(jì)算有時(shí)是相當(dāng)繁瑣的。答：在CNC機(jī)床中，加工過(guò)程的人工操作均被數(shù)控系統(tǒng)所代替，CNC裝置在硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，執(zhí)行輸入的加工程序。具體的工作過(guò)程如下：(1)輸入 首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝參數(shù)數(shù)字化，即將刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，用按規(guī)定的代碼和格式編成加工程序，然后將這些具有零件特征、控制參數(shù)和刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)的程序輸入CNC裝置中。(2)譯碼 經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和轉(zhuǎn)換后的代碼，含有零件的輪廓信息（線型、起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)等）、加工速度（F代碼）和其它的一些輔助信息（），全部存放在CNC裝置的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，CNC裝置按一個(gè)程序段為單位，根據(jù)一定的語(yǔ)言規(guī)則將其解釋成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)形式，這一過(guò)程稱為譯碼。(3)數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理包括刀具補(bǔ)償、進(jìn)給方向判斷、進(jìn)給速度計(jì)算和機(jī)床輔助功能處理等。處理后的數(shù)據(jù)以最直接、最方便的形式送入到工作寄存器，供插補(bǔ)運(yùn)算使用。(4)插補(bǔ)運(yùn)算 插補(bǔ)運(yùn)算是根據(jù)數(shù)控語(yǔ)言G代碼提供的軌跡類型（直線、順圓或逆圓）及所在的象限等選擇合適的插補(bǔ)運(yùn)算公式，通過(guò)相應(yīng)的插補(bǔ)計(jì)算程序，在所提供的已知起點(diǎn)和終點(diǎn)的軌跡上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。(5)位置控制 位置控制是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，它可由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可由硬件來(lái)完成。在閉環(huán)系統(tǒng) 在圓弧插補(bǔ)時(shí)，一般用切線、內(nèi)接弧線和內(nèi)外均差弦線逼近圓弧，其中具有較大的輪廓誤差而不宜采用。 A：切線； B：、內(nèi)接弧線；C：內(nèi)外均差弦線 雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為Z1=9Z2=100，絲杠導(dǎo)程t=10mm，則相應(yīng)的螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)A：3；B：4；C：5；D：6 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中的PLC經(jīng)常被用作控制。A：邏輯順序；B：智能；C：進(jìn)給伺服； 脈沖增量插補(bǔ)法適用于以為驅(qū)動(dòng)裝置的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)。A：步進(jìn)電機(jī)； B直流伺服電機(jī)：C交流伺服電機(jī)：D：直線電機(jī) 步進(jìn)電機(jī) A：三相單三拍；B：三相六拍；C：三項(xiàng)雙三拍 一個(gè)零件的輪廓曲線一般是由許多不同的幾何元素組成的，把各幾何元素間的連接點(diǎn)稱為。 A：起點(diǎn)；B：基點(diǎn)；C：原點(diǎn) 閉環(huán)位置控制系統(tǒng)又稱為位置伺服系統(tǒng)，是基于A：正反饋控制；B；負(fù)反饋控制；C：邏輯順序控制 檢測(cè)裝置的功能是對(duì)進(jìn)行檢測(cè)與信號(hào)變換，與指令信號(hào)進(jìn)行比較，達(dá)到反饋控制的目的。A：輸入變量；B；隨機(jī)變量；C：被控變量 進(jìn)給速度的計(jì)數(shù)方法因系統(tǒng)不同有很大差別。在系統(tǒng)中，坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)速度是通過(guò)控制向步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該頻率的計(jì)數(shù)方法是根據(jù)編程速度的F值來(lái)確定的。A：閉環(huán)B：半閉環(huán)C：開(kāi)環(huán)D：閉環(huán)和半閉環(huán)三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分） 固定循環(huán)指令有什么作用？答：數(shù)控加工中，一般一個(gè)動(dòng)作就要編制一條加工程序，但在許多情況下，常需要重復(fù)一組固定的動(dòng)作。例如，鉆孔時(shí)，往往需要快速接近工件、慢速鉆孔、鉆完后快速退回三個(gè)固定的動(dòng)作。又如，車螺紋時(shí)，需要切入、車螺紋、刀具徑向（或斜向）推出、再快速返回四個(gè)動(dòng)作。對(duì)這些典型的、固定的幾個(gè)動(dòng)作，如能用一個(gè)固定循環(huán)指令去執(zhí)行，則程序段數(shù)就會(huì)大為減少，而對(duì)于多次重復(fù)的固定循環(huán)指令（如車螺紋）再程序段中加入“循環(huán)次數(shù)”指令和每次循環(huán)時(shí)刀具的推進(jìn)量，則程序段數(shù)更為減少。這種固定循環(huán)程序既可使程序編制簡(jiǎn)短，方便又能提高編程質(zhì)量。 數(shù)控機(jī)床編制程序的一般步驟是什么？答：分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、數(shù)值分析、編寫(xiě)零件加工程序、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)和試切削。 何謂插補(bǔ)？常用的插補(bǔ)算法有幾種？答：插補(bǔ)就是在已知曲線的種類、起點(diǎn)、終點(diǎn)和進(jìn)給速度的條件下，在曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，即數(shù)控裝置在輪廓的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間計(jì)算出若干個(gè)中間點(diǎn)的坐標(biāo)值。目前，常用的插補(bǔ)算法有脈沖增量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些?答：進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用：進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。它忠實(shí)地執(zhí)行由CNC裝置發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)給速度與位移量。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性(在調(diào)速范圍內(nèi))；位移精度高；穩(wěn)定性好；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運(yùn)動(dòng)。四、論述題（每小題 10 分，共40分）答：目前CNC系統(tǒng)的軟件一般采用兩種典型的結(jié)構(gòu)：一是前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)；二是中斷型結(jié)構(gòu)；(1)前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu) 前后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)將CNC系統(tǒng)整個(gè)控制軟件分為前臺(tái)程序和后臺(tái)程序。前臺(tái)程序是一個(gè)實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)、位置控制及機(jī)床開(kāi)關(guān)邏輯控制等實(shí)時(shí)功能；后臺(tái)程序又稱背景程序，是一個(gè)循環(huán)運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工程序的輸入和預(yù)處理（即譯碼、刀補(bǔ)計(jì)算和速度計(jì)算等數(shù)據(jù)處理）以及管理的各項(xiàng)任務(wù)。前臺(tái)程序和后臺(tái)程序相互配合完成整個(gè)控制任務(wù)。工作過(guò)程大致是，系統(tǒng)啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)初始化，進(jìn)入背景程序循環(huán)中。在背景程序的循環(huán)過(guò)程中，實(shí)時(shí)中斷程序不斷插入完成各項(xiàng)實(shí)時(shí)控制任務(wù)。(2)多重中斷型軟件結(jié)構(gòu) 多重中斷型軟件結(jié)構(gòu)沒(méi)有前后臺(tái)之分，除了初始化程序外，把控制程序安排成不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序，整個(gè)軟件是一個(gè)大的多重中斷系統(tǒng)。系統(tǒng)的管理功能主要通過(guò)各級(jí)中斷服務(wù)程序之間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。答：數(shù)控機(jī)床作為一種高速、高效和高精度的自動(dòng)化加工設(shè)備，由于其控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大，使機(jī)床的性能得到大大提高。部分機(jī)械結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)化，新的結(jié)構(gòu)、功能部件不斷涌現(xiàn)，使得其機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的機(jī)床相比，有了明顯的改進(jìn)和變化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動(dòng)完成對(duì)進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡以及其他機(jī)床輔助功能(如自動(dòng)換刀、自動(dòng)冷卻等)的控制。（2）高的靜、動(dòng)剛度及良好的抗振性能（3）采用高效、高精度無(wú)間隙傳動(dòng)裝置數(shù)控機(jī)床進(jìn)行的是高速、高精度加工，在簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)裝置和元件也提出了更高的要求（4）具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的功能部件“工藝復(fù)合化”和“功能集成化”是無(wú)人化、柔性化加工的基本要求，也是數(shù)控機(jī)床最顯著的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展方向。“功能集成化”是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的另一重要發(fā)展方向。，厚度為10mm，所選立銑刀直徑為φ20mm。試列表寫(xiě)出該零件輪廓的精加工程序，并加以注釋。 數(shù)控技術(shù)期末試題（附答案） 一、填空題（301分）1．伺服系統(tǒng)由 和 組成。2．?dāng)?shù)控機(jī)床按控制運(yùn)動(dòng)的方式可分為 、 、 。3．?dāng)?shù)控技術(shù)中常用的插補(bǔ)算法有 和 插補(bǔ)法兩類。4．刀具補(bǔ)償分為 補(bǔ)償， 補(bǔ)償。5．程序編制可分為手工編程和 。6．?dāng)?shù)控設(shè)備主要由 、 、 和受控設(shè)備組成。7．G代碼中， 代碼表示在程序中一經(jīng)被應(yīng)用，直到出現(xiàn)同組的任一G代碼時(shí)才失效； 代碼表示只在本程序段中有效。8．典型的數(shù)控系統(tǒng)有：日本的 、德國(guó)的 、西班牙的FAGOR。9．常用的位置檢測(cè)裝置有： 、 、 等。10．伺服系統(tǒng)的作用是 。11．影響電火化成形加工精度的主要因素： 、 、 等。12．光柵是用于數(shù)控機(jī)床的精密檢測(cè)裝置，是一種非接觸式測(cè)量，按其形狀分為 和 。13．電火化線切割加工時(shí)，常用的工作液主要有： 、 。14．插補(bǔ)是指：