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2001-2002学年度第 2 学期 试卷（A）（答案）
课程编码 1810009 课程名称 数控机床 学分 3 拟题人 黄海 审题人 李玉炜
先进制造技术与工程 系 CAD/CAM 专业 00 年级，学号___________姓名____________
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总分
得 分
评卷人
一、判断题（对的打“〇”，错的打“×”，每题1分，共20分）
（〇）1、加工中心检测过程中,需首件细检，中间抽检。
（×）2、G02是逆时针园弧插补指令。
（〇）3、逐点比较插补法的最大误差小于一个脉冲当量。
（×）4、CNC开环系统的特点一是位置检测元件易于调整。
（×）5、M00和M01指令的功能是完全一样的。
（×）6、从理论上讲,闭环控制的运动精度主要取决于检测装置的精度,而与传动链的误差无关。
（×）7、感应同步器、光栅均可作为增量式测量的检测元件。
（×）8、由于光栅易受污染,所以不能用于数控铣床上。
（〇）9、工作坐标系G54—G59可任意设定，但必须把这几个坐标系之间的距离记下来。
（〇）10、CNC的控制是由数控(NC)和程控(PC)两组装置有机结合来实现的。
（〇）11、G28命令与机床开机后的自动回原点是等效的。
（〇）12、进给功能指令，又称F指令，用来指定刀具相对工件运动的速度。
（〇）13、在使用子程序时,不但可以从主程序调用子程序,子程序也可以调用其它程序。
（〇）14、在CNC机床中,PLC主要用于开关量控制。
（〇）15、加工中心与数铣、数镗的主要区别为：加工中心设置有刀库和换刀系统。
（×）16、用G02编程,加工整圆时,可以使用I、J、K参数,也可以用R参数。
（〇）17、数车的Z轴与车床导轨平行，+Z是离开卡盘的方向。
（〇）18、伺服机构运动时表现为正向间隙,它是运动损失的一部分。
（〇）19、G81是固定循环钻孔指令。
（×）20、数控加工不需要工序卡片。
二、单选题（把最适合的答案编号填入括号内，每题1分，共20分）
（ C ）1、强力切削是采用（ ）的切削方法。
A.高速 B.大切削深度 C.大进给量 D.大切削宽度
（ D ）2、数控机床的精度和速度主要取决于
A、CPU B、机床导轨 C、检测元件 D、伺服系统
（ A ）取消固定循环应选用（ ）。
A.G80 B.G81 C.G82 D.G83
（ A ）4、步进电动机没有反馈机构,结构较简单,主要应用在
A.开环方式 B.半闭环方式 C.闭环控制 D.混合环控制
（ C ）5、适于作闭环系统的驱动元件为
A、步进电机 B、电液脉冲马达 C、交流伺服电机 D、感应同步器
（ A ）6、CNC闭环系统的位置反馈信号可以从下列部位取得：
A、工作台 B、伺服电机轴 C、主轴 D、滚珠丝杠轴
（ D ）7、属于尺寸指令的为：
A、G92 B、M03 C、F200 D、X100
（ C ）8、机床坐标系原点也称为：
A、工件零点 B、编程零点 C、机械零点 D、刀具零点
（ D ）9、在立式铣床上，用刀具半径补偿编程加工?20mm圆凸台，试切后为?21mm。若程序和刀半径不变，则设置刀半径补偿量应：
A、增加1mm B、减少1 mm C、增加0.5mm D、减少0.5mm
（ C ）10、G91 G01 X3.0 Y4.0 F100执行后，刀具移动了
A、1 B、3 C、5 D、0.75
（ B ）11、对于一般深度的有深度要求的盲孔（长径比小于5-10），可用哪个命令：
A.G81 B.G82 C.G83 D.G73
（ D ）12、在铣床上进行曲线、圆弧等切削及复杂曲面切削时，需要：
A.点位控制 B.圆弧控制 C.直线控制 D.轮廓控制
（ A ）13、数控机床的柔性是指：
A.对产品更新适应性强 B.生产率较高 C.加工精度高 D.能批量生产
（ C ）14、加工曲面时，采用：
A.端铣刀 B.键槽铣刀 C.球头刀 D.小直径立铣刀
（ C ）15、加工中心主轴转数达到20000r/min以上时，一般采用的润滑方式是：
A.油脂 B.油气 C.喷油 D.以上都可
（ C ）16、伺服装置每发出一个脉冲信号,反映到机床移动部件上的移动量称为（）。
A.位置精度 B.机床定位精度 C.脉冲当量 D.加工精度
（ D ）17、数控铣床的指定刀具补偿值号是用：
A.G B.T C. F D. D
（ C ）18、以下零件哪个不适合在数控铣上加工：
A.曲线轮廓 B.形状复杂尺寸繁多 C.加工余量不稳定 D.不好测量的内腔，凹腔
（ B ）19、数铣加工过程中,按了紧急停止按钮后,应
A.排除故障后接着走 B.手动返回参考点 C.重新装夹工件 D.重新上刀
（ C ）20、1958年第一台加工中心在（ ）的K&T公司问世。
A.英国 B.苏联 C.美国 D.德国
三、填空题（每空0.5分，共15分）
1、数控机床由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统和机床本体以及辅助设备组成。
2、按执行机构的控制方式分类，数控系统分为开环、闭环和半闭环控制系统。
3、CNC系统常见的插补方法有逐点比较法、数字积分法、时间分割法和扩展DDA法。
4、逐点比较法的四个工作节拍为偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别。
5、在刀具控制中，为了保证精度和编程方便，通常需有刀具半径补偿和刀具长度补偿功能。
6、PLC在数控机床中的主要作用是控制主轴启停、换向、换刀等。（或：工件夹紧、液压、冷却、润滑的开关）
7、数控机床对伺服系统的要求是:精度高、响应快、调速范围宽、良好的稳定性。
8、常用的数控指令有准备功能G指令、坐标功能（如XYZ）指令、M指令、S指令、T指令和F指令。
9、程序字通常是由字母、符号和数字组成。
四、简答题（每题5分，共15分）
1、简述数控机床的加工特点？
答：（1） 加工精度高
（2） 生产柔性大
（3） 劳动强度低
（4） 生产效率高
（5） 经济效益好
（6） 管理现代化
2、加工中心孔加工指令为：G90 G98 G83 X10 Y20 Z-30 R3 Q5 P500 F20 L4，试说明该程序中下列指令的含义：
G98 ----刀具返回到初始点
R3 ----R平面（参考平面）的Z坐标
Q5 ----每次加工深度
P500 ----孔底暂定时间500ms
F20 ----孔加工切削进给速度20mm/min
3、简述数控机床对位置测量装置的要求。
答：（1）工作可靠，抗干扰性强
（2）满足精度和速度的要求
（3）使用维护方便
（4）成本低寿命长
（5）便于与数控系统相联
五、编程计算题（共30分）
1、若三相步进电动机的转子齿数为40齿，问在三相三拍和三相六拍的情况下，其步距角α3和α6分别为多少？（4分）
[解]已知：z=40，m=3, 三相三拍时：k=1, 三相六拍时：k=2
故：α3=360o/mzk=360o/（3×40×1）=3o
α6=360o/mzk=360o/（3×40×2）=1.5o
答：步距角α3和α6分别为3o和1.5o
2、根据下列程序%0090（G90方式），画出轨迹图，并用G91方式重新编写一遍，程序名取为%0091。（6分）
%0090
N10 G92 X0 Y18 S530 M03
N20 G02 X18 Y0 R18 F100
N30 G03 X68 Y0 R25
N40 G02 X88 Y20 R20
N50 M30
答：（1）%0091
N10 G91 S530 M03
N20 G02 X18 Y-18 R18 F100
N30 G03 X50 Y0 R25
N40 G02 X20 Y20 R20
N50 M30
（2）轨迹图如下
3、加工第一象限顺圆，圆弧起点为A（1，4），终点为B（4，1），试写出整个计算流程和节拍表，并画出走步轨迹图。（8分）
(计算流程：5分)
走步轨迹图（3分）如下：
4、如图所示，已知立铣刀半径r=8mm，圆台外径和棱形加工余量为0.5mm,请精铣圆台外径和棱形。（共12分）
(1)若工件中心表面为O（0，0，0）点，试说明G92 X0 Y0 Z10的对刀过程。（4分）
(2)按尺寸画出工件的顺铣刀心轨迹图、起刀点、退刀点（用虚线画）和转接矢量。（4分）
(3)编写精铣程序。（4分）
[参考答案]
(1)找X轴中心：刀（可用贴纸法或用分中棒）寻靠工件左边，置G92 X0回车，再按START→寻靠工件右边，记下读数XR , 抬刀高出工件表面→运行G90 G01 X(XR/2),即刀到了工件中心。
同理找Y轴中心。
找Z0点：在工件表面贴一小薄纸片，然后降刀直至纸动，但又不致伤着工件表面，运行G92 Z0即找好Z0点。再上升Z轴10mm,即完成了G92 X0 Y0 Z10的对刀过程
(2)答案见图
(3)精铣程序为
%0286
G92 G90 G17 X0 Y0 Z10
G00 X-30 Y0 S530 M03
Z2
G01 Z-1 F60
G02 X30 Y0 R30 Z-3
X0 Y30 R30 Z-1
X-30 Y0 R30 Z-3
X0 Y-30 R30 Z-1
G01 Z2
G00 X-60 Y-45
Z-5
G01 G42 X40 F500 D01
X0 F80
G03 J45
G01 X40 F500
G40 X60
G00 Z10
X0 Y0 M30 |
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