東北大學數(shù)控技術(shù)本科復習題及簡答題編程題答案

一、填空題1. CC是,C是的縮。2. CM是,IS是的縮寫。3. FS是,MC是的縮寫。4. AT是,LC是的縮寫。5. MBFRSC是的寫。6. FN是的縮寫7. 數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床是相對而言的數(shù)字控制系統(tǒng)中的控制信息是數(shù)字量。8. 數(shù)控機床主要由、輸入裝置、計算機數(shù)控系統(tǒng)和強電控制裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和位置檢測裝置、機械部分組成。9. 數(shù)控機床按運動方式分為:點位控數(shù)控機床、、輪廓控數(shù)控機床等三類。1.數(shù)控機床按伺服系統(tǒng)分閉環(huán)數(shù)控機床、半閉環(huán)數(shù)控機床等三類。1.將反饋元件安裝在伺服電機軸上或滾珠絲杠上,間接計算移動執(zhí)行元件位移進行反饋的伺服系統(tǒng)，稱為環(huán)伺服系統(tǒng)。1.數(shù)控機床的核心是，從輸入裝置中得到電脈沖信號（加工指令，碼、運算、邏輯判斷以及有關(guān)處理后，去控制數(shù)控機床個執(zhí)行機構(gòu)進行有序的過頂動作。1.是介于算機控制系統(tǒng)和機床機械結(jié)構(gòu)、液壓裝置及其他機構(gòu)之間的控制系統(tǒng)。1.現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的智能化表現(xiàn)在運用、裝備專家系統(tǒng)和具有系統(tǒng)自學習及示教功能。1.按輸入方式的不同自動編程有語言程序自動編程系統(tǒng)= 和語言自動編程系統(tǒng)。1.自動編程即計算機輔助加工程序的編制主要有數(shù)控語言數(shù)控自動編制程序和和語音數(shù)控自動編制程序等等17.穿孔帶是數(shù)控機床的一種控制介質(zhì)，國際上通用標準是ISO和EIA兩種，我國根據(jù)標準制定了JB/T3208-19《數(shù)控機床穿孔帶序段格式中的準備功能G和輔助功能M的碼。1.數(shù)控機床的動作是由數(shù)控裝置控制的為了描述機床的運動過程確定機床的運動方向和距離，必須建立標系。1.用絕對值編程時，必須設定工件坐標系。工件安裝在機床上后，須確定工件坐標系原點在中的位置，以建立工件的加工坐標系。2.在確定了機床各坐標軸及方向后，須進一步確定坐標系原點的位置。在數(shù)控車床上，原點一般在卡盤端面與中心的交點處。2.程序段格式是指程序段中字、字符、數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則。程序段格式不符規(guī)則，數(shù)控系統(tǒng)不予接受，并會立刻。2.現(xiàn)代數(shù)控機床一般既可用預置寄存的方法設定加工坐標系，也可以用方法設置加工坐標系。2.數(shù)控機床坐標軸中，繞Y軸旋轉(zhuǎn)的標軸稱為軸。2.使用數(shù)控機床加工圓弧時，要選擇園弧所在的平面，其中是Y平面選擇的指令。2.數(shù)控機床一般具有刀具半徑補償功能在進行半徑補償前必須用指令指補償是在哪個平面上進行。2.G92指令時于工件坐標系設定的指令。G92指時通過設定相對于坐原點的相對位置來建立工件坐標系。2.G96代碼為線速切削控制。系統(tǒng)執(zhí)行G96指后。S后面數(shù)值表示。2.G97代碼為恒速切削控制取消，系統(tǒng)執(zhí)行G97指令后，S后面的數(shù)值表示主軸的。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.圓弧順逆的判斷方法是：順著垂直于圓弧平面的坐標軸方向看，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。3.現(xiàn)代數(shù)控車床一般都具有各種不同類型的循環(huán)功能。循環(huán)功能適用于加工余量較的零件表面。3.在孔加工固定循環(huán)中由G98G99決刀具返回時到達的平面在返回動作中用G98指定刀具返回到平面用G99指刀具返回參考平面。3.在固定循環(huán)中由G98G99決定刀具回時到達的平面在返回動作中用G98指刀具返回到初始平面；用G99指刀具返回。3.插補運算所采用的原理和方法一般可以歸納為基本脈沖插補和插補兩類型。3.一般計算機數(shù)控裝置都有插補高檔的數(shù)控裝置還有拋物線插補、螺旋線插補、極坐標插補、正弦插補、樣條插補等。3.逐點比較法的四個步驟：偏差判別、進給、終點判別3.DDA法也叫其最大優(yōu)點是易于實現(xiàn)坐標擴展每個坐標是一個模塊，幾個相同的模塊組合就可以實現(xiàn)多坐標聯(lián)動控制。3.CNC裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括輸入、譯碼、、速度處理、插補以及位置控制等幾個過程。3.數(shù)據(jù)采樣插補由粗插補和精插補兩個步驟組成，一般數(shù)據(jù)采樣插補都是指。4.數(shù)據(jù)采樣插補其運算是采用思想根編程的進給速度將輪廓曲線分割為每個插補周期的進給直線段，以此來逼近輪廓曲線。4.刀具半徑補償?shù)膱?zhí)行過程主要包括：刀補建立、刀補進行和三個步驟。4.當數(shù)控系統(tǒng)采用C功刀補的時候，系統(tǒng)根據(jù)前后兩段程序及左、右刀補情況，判斷是縮短型轉(zhuǎn)接、或是伸長型轉(zhuǎn)接。4.ISO對數(shù)控統(tǒng)的定義數(shù)控系統(tǒng)是一控系統(tǒng)自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字，并將其譯碼，從而使機床移動和加工零件。4.計算機數(shù)控系統(tǒng)是一種用計算機通過執(zhí)行其存儲器內(nèi)的程序來實現(xiàn)部分或全部功能，并配有接口電路和置的專用計算機系統(tǒng)。4.對于計算機數(shù)控系統(tǒng)來說，所謂的單微處理器結(jié)構(gòu)，即采用一個處理器來集中控制，理數(shù)控的各個任務。4.現(xiàn)代數(shù)控機床使用代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器邏輯，利用其邏輯運算功能實現(xiàn)各種開關(guān)量的控制，其已經(jīng)成為CNC裝置的一個部件。4.多微處理器CNC裝置有個或兩個以上的CPU,照這些CPU之間相互關(guān)系的不同可以將其分為主從結(jié)構(gòu)、多主結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)。4.CNC裝置除件外還有軟件軟件包括管理軟件和兩大管理軟件由零件的輸入、輸出程序、顯示程序和診斷程序等組成。4.在閉環(huán)系統(tǒng)中，決定了機床的定位精度和加工精度。為了提高數(shù)控機床的加工精度，必須提高檢測元件和測量系統(tǒng)的精度。5.感應同步器是利用原理，將位移或轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，借以進行位置檢測和反饋控制。5.某檢測裝置是一種控制用的微電機或小型交流電動機，其用途是測量轉(zhuǎn)角，它在工業(yè)上是一種常用的角度測量元件，該測量檢測裝置為。5.增量式編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的一個脈沖信號可稱為基準脈沖，又稱，它是軸旋轉(zhuǎn)一周在固定位置上產(chǎn)生一個脈沖。5.脈沖編碼器的作用原理分為接觸式= 和電磁式等幾種其編碼類型有二進制編碼二-十進制計碼、葛萊碼等。5.為了提高光柵的位置檢測精度，可以提高刻線精度和增加刻線密度，但這樣成本高，通常采用倍頻方法提高光柵的分辨精度。5.數(shù)控機床伺服系統(tǒng)，按其功能和用途可分為進給驅(qū)動和主軸驅(qū)動，相應的對進給伺服電機要求恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍寬，主軸伺服電機要求恒調(diào)范圍寬，以滿足伺服需求。二、選擇題1. 加工（）零件，宜采用數(shù)控加工設備。A．大批量 B多品中小批量 C單件 D.大批大量2. （C）年國PARSONS公司與麻省理工學院（MIT）合作制了世界第一臺數(shù)控機床――三坐標銑床。A．98 B90 C152 D.93. 數(shù)控機床的誕生是在（）年代。A．0世紀0年代B．0世紀0年代C20紀70年代.0世紀80代4. 準備功能G90表示的功是（。A.預備功能 B.固定循環(huán) C.絕尺寸 D.量尺寸5. 加工中心與一般數(shù)控機床的主要區(qū)別是（。A.數(shù)控系復雜程度不同 B.機床精度不同C.有無自換刀系統(tǒng) D.控機床檔次6.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，一般采用的原則是（。A.刀具固不動，工件移動B.銑削加刀具固定不動，工件移動；車削加工刀具移動，工件固定C.分析機運動關(guān)系后再根據(jù)實際情況兩者的固定和移動關(guān)系D.工件固不動，刀具移動。7.數(shù)控機床上有一個機械原點，該點到機床坐標零點在進給坐標軸方向上的距離可以在機床出廠時設定。該點稱（。A．工件零點 B.機床點C.機床參點 D.工件標系原點8. 數(shù)控機床開機時一般要進行回參考點操作，其目的是（。A.建立工坐標系 B.建立機坐標系C.建立局坐標系 D.建立相坐標系9. 數(shù)控機床的“回零”操作是指回到（）。A.對刀點 B.換刀點 C.機的參考點 D.程原點1.數(shù)控機床主軸以800/分轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)時，其指令應是（。A.0380 BM4SC.0580 D.06001.數(shù)控機床坐標系建立時，首先要指定的軸是（）A.X軸. Y軸C.Z軸. W軸1.圓弧插補方向（順時針和逆時針）的規(guī)定與（）有關(guān)。A．X軸 B.Z軸 C.不在弧平面內(nèi)的坐標軸1.G02X20Y20R10；所加工的一般是（）。A.整圓B.90夾角<=180的圓弧C.80<夾<=360°的弧D.0°夾角<=180的圓弧1.圓弧插補指令G02XYR；種格式語句不能用于加工（。A.整圓 B.90°〈夾角〈=180°的圓弧C.180°夾角〈360的圓弧 D.0°〈夾〈=90°的弧1.當?shù)毒叩牡都鈭A弧半徑不等于零，不使用刀具半徑補償功能會造成過切或欠切的是（）A.車圓弧 B.車外圓.車端面 D.切槽1.繞X軸旋的回轉(zhuǎn)運動坐標軸是（）。A軸.B軸.Z軸.C軸1.車床上，刀尖圓弧只有在加工（C ）時才產(chǎn)加工誤差。A.端面.外圓柱C.圓弧 D.內(nèi)圓柱1.用Φ12的具進行輪廓的粗、精加工，要求精加工余量為，則粗工偏移量為（）。A.24 .1.6 .64 1.在數(shù)控機床坐標系中平行機床主軸的直線運動為（。A.X軸.Y軸C.Z軸.A軸20.圓弧插補指令G02XY，X、Y后的值表示圓弧的（A.起點坐值 B.點坐標值C.圓心坐相對于起點的值 D.圓心坐標值2.輔助功能中與主軸有關(guān)的M指令（）。A．06 B.9 .08 D052.設H01=7mm則G91G43G0執(zhí)行后的實際移動量為（）。A.mm .1mm .2m D.92.設H01=6mm則G91G43G0執(zhí)行后的實際移動量為（。A9m .2mm C.5m .12.設H16m則G0G41-50刀補設置正確則執(zhí)行該程序段刀具實際移動（ C 。A.向下移動9mmB.向下移動21mmC.刀具切點移動到Z-15mm的位置D.刀具切點移動到Z-9mm的位置2.執(zhí)行G91G01G44Z50.0H02F100H02補償值）程后，鏜孔深度是（。A.8m B.mm C.0m D.mm2.執(zhí)行G91G01G43Z-50H01F100H01補償）程后，鉆孔深度是（。A.8m .5mm .5mm D.42.在數(shù)控銑床上用φ20刀執(zhí)行下列程序:N19017G1X802.0036;2G27.03.0R00F8（刀具半徑補償偏置值是），其加工圓弧的直徑尺寸是（。A.φ9. B.00 .819 D8.22.在數(shù)控銑床上銑一個正方形零件(輪廓),如使用的銑刀直徑比原來小1mm,則算加工后的正方形尺寸( ).A．小mm .小0mm C.大1m .大.mm2.數(shù)控機床加工過程中，“恒線速切削控制”的目的是（）A.保持主轉(zhuǎn)速的恒定 B.保進給速度的恒定C.保持切速度的恒定 D.保金屬切除率的恒定3.下列不屬于直線型檢測裝置的是（。A.感應同器 B.光柵C.磁柵 D.旋轉(zhuǎn)變壓器3.數(shù)控機床檢測裝置有直線型和旋轉(zhuǎn)類型，下列不屬于旋轉(zhuǎn)型檢測裝置的是（。A.測速發(fā)機 B.磁柵C.旋轉(zhuǎn)變器 D.光電編碼器3.采用逐點比較法對第一象限的圓弧進行順圓插補時若偏差值是那么刀具的下一步的進給方向為（）A+X +Y .X .3.逐點比較法插補第二象限一條直線時,當P點直線下側(cè)(F<0),應向( )向生一脈沖。A.X.–X.YD.-Y3.電源切斷后位置信息不會丟失的位移測量裝置是（。A.感應同器 B.光柵尺C.絕對編盤 D.增量編碼器3.一增量式脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)為5000如果單次脈沖的脈沖寬度不能小于6微秒則該脈沖發(fā)生器最高允許的轉(zhuǎn)速為（。A.00轉(zhuǎn)分B.200/分.00/分D.000/分3.閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)主要區(qū)別在于（。A.位置控器 B.檢測元 C.伺服單元 D.控制象3.數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的最小設定單位就是（。A.數(shù)控機的運動精度 B.機的加工精度C.脈沖當量 D.數(shù)機床的傳動精度3..若數(shù)控沖的快速進給速度v=15m/min快進時進電動機的工作頻率f=5000Hz則沖當量δ（）A..1m B..mm C.0mm 3.步進電機的轉(zhuǎn)速是通過改變電機的（）實現(xiàn)。A．脈沖頻率 B．脈沖速度 C通電順序 D.脈沖電流4.控制數(shù)控機床加工零件時是（。A數(shù)控系統(tǒng) B操者 C伺服系統(tǒng) D.檢測系統(tǒng)4.直線感應同步器滑尺的正弦和余弦繞組在空間錯開的電角度為（）A．π/6 ．π/3 ．π/2 ．π4.數(shù)控車床可以進行螺紋加工，是因為該車床安裝了（）A光柵尺 B磁柵 C光電編碼器 D.直感應同步器4.數(shù)控銑床一般采用半閉環(huán)控制方式，它的位置檢測器是（）。A．光柵尺 B.脈沖編碼器 C.感同步器 D磁柵4.步進電動機多相通電可以( )A．減小步角B．提高動機轉(zhuǎn)速C．增大步距角D．往往提高輸出轉(zhuǎn)矩4.可用于開環(huán)伺服控制的電動機是( )A．交流主電動機 B．永磁調(diào)速直流電動機C．無刷直電動機 D．功率進電動機4.一臺三相反應式步進電動機當用三相六拍通電方式運行時其距角為°則轉(zhuǎn)的齒數(shù)為（）A．0 B60 C0 D14.數(shù)控機床開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服電動機多采用（）A.直流伺電機 B.交流服電機C.交流變調(diào)速電機 D.功率進電動機4.采用開環(huán)進給伺服系統(tǒng)的機床上，通常不安裝（）A.伺服系統(tǒng) B.制動器C.數(shù)控系統(tǒng) D.位置測器件4.半閉環(huán)數(shù)控機床在實際中廣泛存在，半閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳感器裝在(A )A．電機軸絲杠軸端 B．機工作臺上C．刀具上 D．工上5.數(shù)控機床進給系統(tǒng)不能采用（）電機驅(qū)動。A直流伺服 B步進 C交流伺服 D籠三相交流5.控制系統(tǒng)的類型有很多種，數(shù)控機床CNC系是（）A.輪廓控系統(tǒng) B.動作順控制系統(tǒng)C.位置控系統(tǒng) D.速度控系統(tǒng)5.數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的直接控制目標是（。A.機械運速度B.械位移 C.切力 D.切削用量5.采用逐點比較法加工第一象限的斜線若偏差函數(shù)值大于零規(guī)定刀具移動方向（。A.X B.-X .Y D.5.脈沖當量是數(shù)控機床重要性能指標之一，脈沖當量是指（。A.每發(fā)一脈沖信號，機床相應移動部件產(chǎn)生的位移量B.每發(fā)一脈沖信號，伺服電機轉(zhuǎn)過角度C.進給速大小D.每發(fā)一脈沖信號，相應絲杠產(chǎn)生轉(zhuǎn)角大小。5.步進電機的角位移與（）正比。A.步距角 B.通電頻率 C.脈沖當量 D.脈沖數(shù)量5.宜采用數(shù)控加工設備加工零件的類型為（）。A.大批量 B.多品種中小批量C.單件 D.大批大量5.全閉環(huán)伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別取決于運動部件上的（。A.執(zhí)行機構(gòu) B.反信號C.檢測元件 D.補機構(gòu)5.下列不屬于直線型檢測裝置的是（。A.感應同器 B.光柵 C.柵 D.轉(zhuǎn)變壓器三、名詞解釋1. 準備功能、輔助功能準備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，它用來指令機床或控制系統(tǒng)做某種功能的操作，為數(shù)控系統(tǒng)的插補運算做準備，所以在程序段中G功能字一般位于尺寸字的前面。輔助功能指令用于指定主軸的啟停、正反轉(zhuǎn)、冷卻液的開關(guān)、工件或刀具的夾緊與松開、刀具的更換等。2. 工件坐標系用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系3. 插補插補是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓線型的有限資料（如直線的起點、終點，圓弧的起點、終點和圓心等），計算出刀具的一系列加工點、完成所謂的數(shù)據(jù)“密化”工作，滿足刀具運動實時控制的要求。插補可描述為“以脈沖當量為單位，進行有限分段，以折代直，以弦代弧，以直代曲，分段逼近，相連成軌跡”。4. 基點和節(jié)點一個零件的輪廓線可能由許多不同的幾何元素組成，各幾何元素的聯(lián)接點為基點；將組成零件輪廓的曲線，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)插補的要求，在滿足程序編制誤差的條件下進行分割，各分割點為節(jié)點。5. 數(shù)據(jù)采樣插補、基準脈沖插補基準脈沖插補：次插補結(jié)束，數(shù)控裝置向各坐標輸出基本脈沖系列，每個脈沖代表基本位移；脈沖系列的頻率代表速度；脈沖數(shù)量代表位移的大小。數(shù)據(jù)采樣插補：控裝置產(chǎn)生的不是單個脈沖，而是標準二進制數(shù)。6. 步進電機步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的機械角位移或直線位移的控制電機。步進電機又稱脈沖電動機或電脈沖馬達。7. 脈沖當量脈沖當量是指每發(fā)一個脈沖信號，機床相應移動部件產(chǎn)生的位移量8. 計算機數(shù)控裝置CNC裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，是一臺專用計算機，具有CPU、存儲器、總線、外設等。9. 數(shù)控編程從零件圖紙到獲得數(shù)控機床所需控制介質(zhì)的全部過程稱為數(shù)控編程1.手工編程和自動編程用人工完成程序編制過程中的全部工作稱為手工程序編制自動編程是由計算機完成數(shù)控加工程序編制過程中的大部分工作。1.數(shù)控機床、加工中心數(shù)控機床是采用數(shù)字化代碼程序控制、能完成自動化加工的通用機床。加工中心在一般數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成，又稱自動換刀數(shù)控機床。1.刀具半徑補償、長度補償編程員僅根據(jù)零件輪廓編程，數(shù)控裝置根據(jù)零件輪廓和刀具半徑R值自動地計算出刀具中心的軌跡，并自動進行拐角處理、即程序過渡處理，這一功能稱為刀具半徑補償?shù)毒唛L度補償功能比較簡單與直觀，是一種簡單的單坐標刀具位置偏置。四、簡答題1. 簡要說明數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。高速度；精度化；功能化、數(shù)控系統(tǒng)小型化；能化；控網(wǎng)絡化；放式數(shù)控；人性，復合化2. 簡要說明相對于通用機床及自動化專用機床來說，數(shù)控機床的特點。（1）能實現(xiàn)復雜零件的加工（復雜）（2）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定（精密）（3）生產(chǎn)效率高（高效）（4）廣泛的適應性（多變）（5）減輕了勞動強度，改善生產(chǎn)條件（6）有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)管理3. 簡要說明數(shù)控機床的組成部分。數(shù)控加工程序、輸入裝置、計算機數(shù)控裝置和強電控制裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和位置檢測裝置、數(shù)控機床的機械部分4. 數(shù)控機床有哪些分類方法。各類數(shù)控機床有哪些特點。5. 簡要說明數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟。一般來說，程序編制過程主要包括：分析圖紙、工藝處理、數(shù)學處理、編制程序清單、輸入程序及程序檢驗。6. 簡要說明數(shù)控編程及其主要類型。所謂數(shù)控編程是指由分析零件圖樣到程序檢驗的全部過程。手工編程，自動編程：一般有數(shù)控語言型，人機交互圖像編程和數(shù)字化編程三種類型7. 數(shù)控車床的編程特點。8. 工件坐標系、編程坐標系、機床坐標系三者間有什么聯(lián)系。機床坐標系是數(shù)控機床安裝調(diào)試時便設定好的一固定的坐標系統(tǒng)，機床坐標系在進行回參考點操作后便開始在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部自動建立了。編程坐標系是在對圖紙上零件編程計算時就建立的，程序數(shù)據(jù)便是用的基于該坐標系的坐標值。由對刀操作，找到編程原點在機床坐標系中的坐標位置，然后通過執(zhí)行G92或G54～G59的指令創(chuàng)建和編程坐標系一致的工件坐標系?？梢哉f，工件坐標系就是編程坐標系在機床上的具體體現(xiàn)。9. 簡要說明數(shù)控編程對刀點含義及其選擇原則.對刀點是刀具相對零件運動的起點，也是程序的起點。對刀點選定后，便確定了機床坐標系和零件坐標系之間的相互位置關(guān)系。對刀點選擇的原則：①為提高零件的加工精度，應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上；②對刀點應選在對刀方便的位置，便于觀察和檢測；③對于建立了絕對坐標系統(tǒng)的數(shù)控機床，最好選在坐標系的原點上，或選在已知坐標值的點上；④在加工中心機床上，換刀點位置應在工件的外部的合適位置，避免換刀時刀具與工件、夾具和機床相碰。1.刀具半徑補償?shù)闹噶钣心男?。（G40，G41，G42）1.說明用直線逼近曲線y=f（x)的等差法的節(jié)點計算方法。等誤差擬合輪廓曲線時，使每段的逼近誤差相等且小于等于允許誤差。這種方法確定各程序段長度不等，程序段數(shù)目最少。但其計算過程較復雜。下面介紹平行線法：=1\*GB3①該方法的計算過程是以曲線的起點為圓心，以允許誤差為半徑做圓。設起點的坐標為（），則此圓的方程為（在M點）=2\*GB3②求上述圓與曲線的公切線斜率=3\*GB3③過起點圓圓心做平行于上述公切線的直線與曲線相交求得第二點1.說明用直線逼近曲線y=f(x)的等間法節(jié)點計算過程和逼近誤差驗算方法。已知工件輪廓曲線的方程式為，它是一條連續(xù)的曲線。等間距法是將曲線的某一坐標軸分成等間距然后求出曲線上相應的節(jié)點A、B、C、D、E等的x、y坐標。在極坐標中，間距用相鄰節(jié)點間的轉(zhuǎn)角坐標增量或向徑坐標增量相等的值確定下面為一種驗算誤差的方法：在插補間距確定后，插補直線兩端點A和B的坐標可求出為（）和（），則直線AB的方程式為：令，，則上式可改寫成Dx-Ey=C它的斜率為k=D/E根據(jù)允許的公差，可以畫出表示公差帶范圍的直線，平行直線的方程為：該直線與y=f(x)，連列解方程組=1\*GB3①無交點（在A、B兩點之間）：滿足要求；=2\*GB3②相切：臨界狀態(tài)；=3\*GB3③兩交點：不合格1.簡要說明用圓弧分割法逼近曲線y=f(x)的節(jié)點算過程。該方法應用在曲線y=f(x)是單調(diào)的情況。如果曲線不是單調(diào)曲線，則應在拐點或凸點處將曲線分段，使曲線為單調(diào)曲線。單調(diào)曲線用圓弧分割法計算步驟如下：1.什么是數(shù)控機床的機床坐標系?如建立？什么是工件坐標系？有哪幾種建立方法？機床坐標系：床上固有的坐標系主軸與機床坐標系的Z軸重合或平行關(guān)鍵是確定數(shù)控機床坐標系的零點（原點）M。機床零點M是確定數(shù)控機床坐標系的零點以及其它坐標系和機床參考點的出發(fā)點。數(shù)控機床坐標系是由生產(chǎn)廠家實現(xiàn)確定的，可以在機床用戶使用說明書中查到。工件坐標系：于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系。如果選擇工件上某一點作為工件零點，以工件零點為原點且平行于機床坐標軸X、Y、Z建立一個新坐標系，就稱工件坐標系。1.在數(shù)控加工中，一般孔加工固定循環(huán)由哪6順序動作構(gòu)成？（書上）1.簡要說明計算機數(shù)控（CNC）系統(tǒng)其基本組成部分。計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)是一種用計算機通過執(zhí)行其存儲器內(nèi)的程序來實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計算機系統(tǒng)。目前習慣上所稱的計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)多指微型機數(shù)控(MNC)CNC系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入輸出設備、計算機數(shù)控裝置(CNC裝置)、可編程序控制器(PLC)、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置(包括檢測裝置)等組成1.簡要說明CNC裝置的主功能（1）控制功能（2）準備功能（3）插補功能（4）進給功能（5）主軸速度功能（6）輔助功能（7）刀具功能（8）固定循環(huán)功能（9）補償功能（10）字符圖形顯示功能（11）程序編制功能（12）輸入、出和通信功能（13）自診斷功能1.多微處理器CNC裝置有幾種體系結(jié)構(gòu)。主從結(jié)構(gòu)，多主結(jié)構(gòu)，分布式結(jié)構(gòu)1.多微處理器CNC裝置有幾種典型結(jié)構(gòu)？簡要說明其原理。（1）共享總線結(jié)構(gòu).系統(tǒng)總線的作用是把各個模塊有效地連接在一起，按照要求交換各種數(shù)據(jù)和控制信息，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，實現(xiàn)各種預定的功能。在系統(tǒng)中只有主模塊有權(quán)控制使用系統(tǒng)總線。由于某一時刻只能由一個主模塊占有總線，必須要有仲裁電路來裁決多個主模塊同時請求使用系統(tǒng)總線的競爭，每個主模塊按其擔負任務的重要程度已預先安排好優(yōu)先級別的順序?？偩€仲裁的目的，也就是在它們爭用總線時，判別出各模塊優(yōu)先權(quán)的高低。（2）共享存儲器結(jié)構(gòu)。這種多微處理機結(jié)構(gòu)，采用多端口存儲器來實現(xiàn)各微處理機之間的互聯(lián)和通信。由多端口控制邏輯電路來解決訪問沖突。2.簡要說明數(shù)控機床對位置檢測裝置的要求。（1）除了對電磁感應有較強的抗干擾能力外，還要求不怕油、水的污染，也要求檢測元件受到環(huán)境溫度影響較小。（2）在機床執(zhí)行部件移動范圍內(nèi)，滿足精度和速度響應時間要求直線位移檢測裝置的分辨率一般在0.0001-0.01mm之間，其測量精度可達±0.001-0.02mm/m。（3）使用維護方便，適用機床工作環(huán)境。由于機床在實際加工中有鐵屑和切削液的存在，所以檢測元件在拖板上安裝時也必須有一定的防護罩。（4）對所檢測位移信號處理方便指從檢測元件中取出的與位移有關(guān)的電信號，通過有關(guān)電路進行放大、整形、細分、記數(shù)等信號處理。一般來說，數(shù)字式測量裝置的信號處理較方便，而模擬式測量裝置的信號處理就較復雜。（5）使用經(jīng)濟。成本低、壽命長。2.數(shù)字式測量裝置的特點是什么。2.增量式測量和絕對式測量的特點是什么。增量式測量的特點是只測位移增量，即工作臺每移動一個基本長度單位，檢測裝置便發(fā)出一個測量信號，此信號通常是脈沖形式，這樣，一個脈沖所代表的基本長度單位就是分辨力，而通過對脈沖計數(shù)便可得到位移量。絕對式測量的特點是，被測的任一點的位置都從一個固定的零點算起，每一被測點都有一個對應的測量值，常以數(shù)據(jù)形式表示。能夠自動記憶各進給軸全行程內(nèi)的每一點位置，不需回零開關(guān)。2.簡述直線感應同步器的工作原理?；叩膬蓚€繞組中的任一繞組通以交變激磁電壓時，由于電磁效應，定尺繞組上必然產(chǎn)生相應的感應電勢。感應電勢的大小取決于滑尺相對于定尺的位置。設是加在滑尺任一繞組上的激磁交變電壓定尺繞組上的感應電勢為，——反映的是定尺和滑尺的相對移動的距離x，可用下式表示：=(2π／2)x=(π／)x，只要測量出的值，便可求出角，進而求得滑尺相對于定尺移動的距離x。2.感應同步器的特點是什么。(1)精度高因為定尺的節(jié)距誤差有平均自補償作用，所以尺子本身的精度能做得較高。直線感應同步器對機床位移的測量是直接測量，不經(jīng)過任何機械傳動裝置，測量精度主要取決于尺子的精度(2)測量長度不受限制當測量長度大于250mm時，可以采用多塊定尺接長，相鄰定尺間隔可用塊規(guī)或激光測長儀進行調(diào)整，使總長度上的累積誤差不大于單塊定尺的最大偏差。在行程為幾米到幾十米的中型或大型機床中，工作臺位移的直線測量，大多數(shù)采用直線式感應同步器來實現(xiàn)。(3)對環(huán)境的適應性較強因為感應同步器金屬基板和床身鑄鐵的熱脹系數(shù)相近，因此當溫度變化時，還能獲得較高的重復精度感應同步器是非接觸式的空間耦合器件，所以對尺面防護要求低，而且可選擇耐溫性能良好的非導磁性涂料作保護層，加強感應同步器的抗溫、防濕能力。(4)維護簡單、壽命長感應同步器的定尺和滑尺互不接觸，因此無任何摩擦、磨損，使用壽命很長，不怕灰塵、油污及沖擊振動。同時由于是電磁耦合器件，所以不需要光源、光電元件，不存在元件老化及光學系統(tǒng)故障等問題。(5)抗干擾能力強、工藝性好、成本低，便于復制和成批生產(chǎn)。2.簡述旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理。旋轉(zhuǎn)變壓器的可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。當激磁電壓加到定子繞組時，通過電磁耦合，轉(zhuǎn)子繞組便產(chǎn)生感應電勢。圖4－3為兩極旋轉(zhuǎn)變壓器電氣工作原理圖。圖中Z為阻抗。設加在定子繞組的激磁電壓為（4—1）圖4-3兩極旋轉(zhuǎn)變壓器根據(jù)電磁學原理，轉(zhuǎn)子繞組中的感應電勢則為（4—2）式中K——旋轉(zhuǎn)變壓器的變化；；——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角，當轉(zhuǎn)子和定子的磁軸垂直時，=0。如果轉(zhuǎn)子安裝在機床絲杠上，定子安裝在機床底座上，則角代表的是絲杠轉(zhuǎn)過的角度，它間接反映了機床工作臺的位移。由式(4－2)可知，轉(zhuǎn)子繞組中的感應電勢為以角速度ω隨時間t變化的交變電壓信號。其幅值隨轉(zhuǎn)子和定子的相對角位移以正弦函數(shù)變化。因此，只要測量出轉(zhuǎn)子繞組中的感應電勢的幅值，便可間接地得到轉(zhuǎn)子相對于定子的位置，即角的大小。2.繪簡圖說明粗光柵的莫爾條紋形成原理和主要特點。粗光柵莫爾條紋的生成原理是擋光積分效應，原理如圖所示。標尺光柵條紋與指示光柵條紋之間有一微小夾角，線紋相交叉處，擋光效應減弱，形成亮帶，相反，離交叉點遠的地方，擋光效應較強，形成暗帶，因而形成橫向莫爾條紋。莫爾條紋有以下特點：放大作用。夾角很小時，柵距d與莫爾條紋間距W之間有以下關(guān)系：W=(d/2)/SIN(θ/2)≈d/θ,由于柵距d很?。ㄐ∮?0′），節(jié)距W比柵距d放大了很多倍。（誤差）平均效應。由于莫爾條紋是由眾多線紋形成，因而個別柵線的間距誤差（或缺陷）會被均化，在很大程度上消除了短周期誤差的影響。莫爾條紋的移動與柵距之間的移動成比例，及光柵左右移動一個柵距d，莫爾條紋上下移動一個節(jié)距W.2.對于直線型感應同步器，請解釋其如何工作在鑒相工作方式下。直線感應同步器由平行安裝的定尺和滑尺組成，滑尺上有相差四分之一的兩個繞組，稱為正、余弦繞組，通以勵磁交流電壓，在定尺繞組中產(chǎn)生感生電壓，作為位移檢測信號。鑒相測量時，滑尺正、余弦繞組的勵磁信號分別為：則滑尺二繞組在定尺繞組中分別產(chǎn)生的感應電動勢為：根據(jù)疊加原理，定尺上輸出的感應電壓為：式中，K為電磁耦合系數(shù)，通常小于1，隨定尺與滑尺繞組平面間的間隙減小而增大；－激磁電壓幅值；－滑尺相對定尺的空間相位角，與滑尺相對于定尺位移的關(guān)系為。由此可見，只要檢測出定尺輸出電壓的相位，即可測量出滑尺相對于定尺的位移。2.簡述絕對值式光電脈沖編碼器的組成、工作原理、主要特點和主要類型。絕對值脈沖編碼器主要由光源，光電元件和隨被測對象一起旋轉(zhuǎn)的絕對值編碼盤構(gòu)成。其中絕對值編碼盤是將圓盤用同心圓環(huán)和等分扇形進行分割，然后對被分割的區(qū)域形成透光和不透光兩種狀態(tài)，形成編碼圖案，如4位2進制碼盤，有4個圓環(huán)稱為碼道，由里向外，分別對應；每個扇區(qū)代表一個碼位，由0000，0001，直到1111，共16個，光電元件讀出的碼值、即二進制數(shù)便代表被測對象的一個位置。與增量式光電編碼器比較，其結(jié)構(gòu)復雜，大于一轉(zhuǎn)時，需要特別處理，要求制作精度高；但能讀出絕對坐標值，不會產(chǎn)生累計誤差，斷電后，位置值還能直接讀出。主要有二進制編碼盤和葛萊編碼盤兩大類。2.簡要說明數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求。1．精度高伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復現(xiàn)輸入量的精確程度。包括定位精度和輪廓加工精度。2．穩(wěn)定性好穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后，達到新的或者恢復到原來的平衡狀態(tài)。直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度。3．快速響應快速響應是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要指標，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度。4．調(diào)速范圍寬調(diào)速范圍是指生產(chǎn)機械要求電機能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。0～24m/min。5．低速大轉(zhuǎn)矩進給坐標的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個速度范圍內(nèi)都要保持這個轉(zhuǎn)矩；主軸坐標的伺服控制在低速時為恒轉(zhuǎn)矩控制，能提供較大轉(zhuǎn)矩。在高速時為恒功率控制，具有足夠大的輸出功率。3.簡要分析他勵直流電機的調(diào)速原理與方法？他勵直流電機的轉(zhuǎn)速：?？梢娪腥N調(diào)速方法：1）調(diào)節(jié)電樞電壓，由額定值向下調(diào)，轉(zhuǎn)速下降，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，能滿足機床伺服進給要求；2）減少勵磁電流，降低磁通，轉(zhuǎn)速升高，輸出轉(zhuǎn)矩下降，但功率恒定，能滿足機床主軸恒功率驅(qū)動。3）改變電阻，但不能滿足機床驅(qū)動要求。五、插補計算1. 有I象限直線起點（0終點（35要求用DDA法進行插補請列表說明插補脈沖的分配過程。2. 有I象限圓弧圓心（0起點（7終點（要求用點比較法進行插補，請列表說明插補脈沖的分配過程，并繪出插補軌跡圖，要求寫出插補計算公式。3. 有I象限圓弧圓心（00起點（07終點（70要求逐點比較法請分別列表說明插補脈沖的分配過程，并繪出插補軌跡圖，逐點比較法要求寫出插補計算公式。4. 2順時針工第Ⅰ象限圓弧OA點坐標為O05為0圓的圓心在坐標原點（,)，試進行插補運算。要求用逐點比較法進行插補，請分別列表說明插補脈沖的分配過程，要求寫出插補計算公式。5. 1若加工一象限直線OE起點為O(00)終為E(64)設累加器為3位按DDA法進行插補計算，并繪出插補軌跡圖。6. 若加工第一象限直線OE起點為O(00)終點為E(74)設累加器為3位試按DDA法進行插補計算，并繪出插補軌跡圖。7. 逆時針加工第Ⅰ象限弧OA起點坐標為（0終坐標為（6圓的圓心在坐標原（0,0試進行插補運算要求用逐點比較法進行插補請分別列表說明插補脈沖的分配過程，要求寫出插補計算公式。六、數(shù)控編程1.采用外端面粗切循環(huán)加工，編制下圖所示零件的加工程序：要求循環(huán)起始點在A(801)，切削深度為12。退刀量為09，X方向精加工余量為0m，Z方向精加工余量為05，其中點劃線部分為工件毛坯（本題0圖外徑切復合循環(huán)編程%N1T0101（換一號刀，確定其坐標系）N3M03S400（主軸以400r/min正轉(zhuǎn)）N4X80Z1（到循環(huán)起點位置）N5G72W1.2R1P8Q17X0.2Z0.5F100（外端面粗切循環(huán)加工）N6G00X100Z80（粗加工后，到換刀點位置）N7G42X80Z1（加入刀尖園弧半徑補償）N8G00Z-53（精加工輪廓開始，到錐面延長線處）N9G01X54Z-40F80（精加工錐面）N10Z-30（精加工Φ54外圓）N11G02U-8W4R4（精加工R4圓?。㎞12G01X30（精加工Z26處端面）N13Z-15（精加工Φ30外圓）N14U-16（精加工Z15處端面）N15G03U-4W2R2（精加工R2圓?。㎞16Z-2（精加工Φ10外圓）N17U-6W3（精加工倒2×45°角，精加工輪廓結(jié)束）N18G00X50（退出已加工表面）N19G40X100Z80（取消半徑補償，返回程序起點位置）N20M30（主軸停、主程序結(jié)束并復位）2.用外徑粗加工復合循環(huán)編制下圖所示零件的加工程序求循環(huán)起始點在A(56)切削深度為1.mm（徑量。退量為1mm，X方向精加工余量為，Z方向精加工余量為，其中點劃線部分為工件毛坯。G71外徑復循環(huán)編程%3327N1T0101N2M03S400（主軸以400r/min正轉(zhuǎn)）N3G01X56Z5F100（刀具到循環(huán)起點位置）（粗切量：精切量：）N5G00X0（精加工輪廓起始行，到倒角延長線）N6G01X10Z-2（精加工2×45°倒角）N7Z-20（精加工Φ10外圓）N8G02U10W-5R5（精加工R5圓?。㎞9G01W-10（精加工Φ20外圓）N10G03U14W-7R7（精加工R7圓?。㎞11G01Z-52（精加工Φ34外圓）N12U10W-10（精加工外圓錐）N13W-20（精加工Φ44外圓，精加工輪廓結(jié)束行）N14X50（退出已加工面）N15G00X80Z80（回對刀點）N16M05（主軸停）N17M30（主程序結(jié)束并復位）3.編制下圖所示零件的加工程序求循環(huán)起始點在A(63)切削深為1.2mm刀量為1mm，X方向精加余量為，Z方向精工余量為，其中劃線部分為工件毛坯內(nèi)徑粗切復合循環(huán)編程%N1T0101N2M03S400（主軸以400r/min正轉(zhuǎn)）N3G00X6Z3（到循環(huán)起點位置）（內(nèi)端面粗切循環(huán)加工）N5G00Z-61（精加工輪廓開始，到倒角延長線處）N6G01U6W3F80（精加工倒2×45°角）N7W10（精加工Φ10外圓）N8G03U4W2R2（精加工R2圓?。㎞9G01X30（精加工Z45處端面）N10Z-34（精加工Φ30外圓）N11X46（精加工Z34處端面）N12G02U8W4R4（精加工R4圓?。㎞13G01Z-20（精加工Φ54外圓）N14U20W10（精加工錐面）N15Z3（精加工Φ74外圓，精加工輪廓結(jié)束）N16G00X100Z80（返回對刀點位置）N17M30（主軸停、主程序結(jié)束并復位）4.編制下圖所示零件的加工程序：設切削起始點在A(605)；X、Z方粗加工余量分別3mm、；粗工次數(shù)為3X、Z方向加工余量分別為。其點劃線部分為工件毛坯0%N1T0101N2M03S400（主軸以400r/min正轉(zhuǎn)）N3G00X60Z5（到循環(huán)起點位置）（閉環(huán)粗切循環(huán)加工）N5G00X0Z3（精加工輪廓開始，到倒角延長線處）N6G01U10Z-2F80（精加工倒2×45°角）N7Z-20（精加工Φ10外圓）N8G02U10W-5R5（精加工R5圓?。㎞9G01Z-35（精加工Φ20外圓）N10G03U14W-7R7（精加工R7圓?。㎞11G01Z-52（精加工Φ34外圓）N12U10W-10（精加工錐面）N13U10（退出已加工表面，精加工輪廓結(jié)束）N14G00X80Z80（返回程序起點位置）N15M30（主軸停、主程序結(jié)束并復位）5.有板狀零件厚度為15mm廓形如下圖所示今欲在立式數(shù)控銑床上對其進行加工：1）建立工坐標系，并求出廓形中各節(jié)點的坐標；2）編寫精工該廓形的加工程序，標明各程序段的功能；3）繪出刀中心軌跡。解：建立坐標系如圖所示計算個點坐標值A(chǔ)(21.213,-21.213)B(42.426,-42.426)C(60,0)D(70,0)E(90,20)F(90,31.962)G(70,51.962)H(30,51.962)I(0,30)數(shù)控加工程序：N1G54G00X-20Y0Z50 *建立工件坐標系N4G43Z0H01S500M03 *長度補償，主軸正轉(zhuǎn)N5G42G00X21.213Y-21.213D01F100 *半徑補償，移至A點N6G01X42.426Y-42.426 *加工AB段N7G03X60.0Y0.00R60 *加工圓弧BCN8G01X70Y0 *加工CD段N9G03X90Y20I0.0J20.0 *加工圓弧DEN10G01X90Y31.962 *加工EF段N11G03X70Y51.862R20 *加工圓弧FGN12G01X30Y51.862 *加工GH段N13G01X0Y30.0 *加工HI段N14G02X21.213Y-21.213R30 *加工IA段N15G40G00