第一章概论 1-1什么是数控机床?它由哪些部分组成? 答:数控机床是一种利用数控技术,准确按照事先安排的工艺流程,自动实现规定动 作的金属加工机床。它由输入介质、数控装置、伺服系统、反馈系统和机床等部分组成 题型变换:数控机床的输入介质是指O ①光电阅读机 ②穿孔机 ③穿孔带、磁带和软磁盘 ④零件图纸和加工程序单 答:③ 1-2用框图说明一般数控机床的工作原理, 答:数控机床的工作原理如图1-1所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、 加工工艺等按照规定的格式和代码,记录在输入介质上(例如穿孔带、磁带和软磁盘等), 并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元 (例如光电读带机)后,转换成可以识别的信息,由信息处理单元加以处理,再通过输出 单元发出位置、速度等指令(脉冲信号)给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置 的各种指令,转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测 出来,转换成电信号,输送到数控装置,使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与 指令一致,并发出指令纠正所产生的误差。 输入介质 数据装置 伺服系统 机床 速度指令 位置检出 反馈装置 速度检出 图1-1 对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统,以补偿加工环境参数 的变化。 题型变换:数控机床的数控装置包括O。 ①光电读带机和输入介质 ②步进电机和伺服系统 ③输入、信息处理和输出单元 ④位移、速度传感器和反馈系统 答:③ 1-3数控机床的机械结构与普通机床相比,有何特点?
1 第一章 概论 1-1 什么是数控机床？它由哪些部分组成？ 答：数控机床是一种利用数控技术，准确按照事先安排的工艺流程，自动实现规定动 作的金属加工机床。它由输入介质、数控装置、伺服系统、反馈系统和机床等部分组成。 题型变换：数控机床的输入介质是指○ ①光电阅读机 ②穿孔机 ③穿孔带、磁带和软磁盘 ④零件图纸和加工程序单 答：③ 1-2 用框图说明一般数控机床的工作原理。 答：数控机床的工作原理如图 1-1 所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、 加工工艺等按照规定的格式和代码，记录在输入介质上（例如穿孔带、磁带和软磁盘等）， 并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元 （例如光电读带机）后，转换成可以识别的信息，由信息处理单元加以处理，再通过输出 单元发出位置、速度等指令（脉冲信号）给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置 的各种指令，转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测 出来，转换成电信号，输送到数控装置，使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与 指令一致，并发出指令纠正所产生的误差。 图 1-1 对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统，以补偿加工环境参数 的变化。 题型变换：数控机床的数控装置包括○。 ①光电读带机和输入介质 ②步进电机和伺服系统 ③输入、信息处理和输出单元 ④位移、速度传感器和反馈系统 答：③ 1-3 数控机床的机械结构与普通机床相比，有何特点？ 位置指令 速度指令 位置检出 速度检出 输入介质 数据装置 伺服系统 机 床 反馈装置
答:数控机床是高精度和高生产率的自动化机床,与普通机床相比,应该具有更好的 刚性和抗振性,相对运动面的摩擦系数要小,传动部件之间的间隙要小。 1-4简述机床数控系统的工作原理和组成部分。 答:机床数控系统在输入某种介质载有的、以规定格式记录的指令后,能自动译解指 令,并使所控制的机床执行指令,有时还能监控其执行结果,以保证得到要求的精度和功 能。机床数控系统一般由输入介质、数控装置和伺服系统构成。对于较高级的机床数控系 统还包括反馈系统和适应控系统 1-5机床数控系统的类型很多,根据伺服系统来分类,可分为 根据运动方式来分类,可分为 根据坐标值的表示方式可分为坐标 控制系统和坐标控制系统 答:开环控制系统 闭环控制系统半闭环控制系统点位控制系统 点位/直线控制系统连续控制系统增量绝对 1-6什么叫脉冲当量?它影响数控机床什么性能?它的值一般为多少? 答:相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量,又称作最小设定单 位。它的大小视机床精度而定,一般为001~0.0005cm。脉冲当量影响数控机床的加工精 度,它的值取得越小,加工精度越高。 题型变换一:数机床的最小设定单位又称作 答:脉冲当量 题型变换二:脉冲当量是O。 ①相对于每一脉冲信号,传动丝杠所转过的角度 ②相对于每一脉冲信号,步进电机所回转的角度 ③脉冲当量乘以进给传动机构的传动比就是机床部件位移量 ④对于每一脉冲信号,机床运动部件的位移量 答:④ 题型变换三:脉冲当量的值取得越_,加工精度越_— 答:小高 1-7开环控制系统中,多采用_作为伺服电机 答:功率步进电机 1-8闭环控制系统的反馈装置O。 ①装在电机轴上 ②装在位移传感器上 ③装在传动丝杠上 ④装在机床移动部件上
2 答：数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，与普通机床相比，应该具有更好的 刚性和抗振性，相对运动面的摩擦系数要小，传动部件之间的间隙要小。 1-4 简述机床数控系统的工作原理和组成部分。 答：机床数控系统在输入某种介质载有的、以规定格式记录的指令后，能自动译解指 令，并使所控制的机床执行指令，有时还能监控其执行结果，以保证得到要求的精度和功 能。机床数控系统一般由输入介质、数控装置和伺服系统构成。对于较高级的机床数控系 统还包括反馈系统和适应控系统。 1-5 机床数控系统的类型很多，根据伺服系统来分类，可分为 、 和 。 根据运动方式来分类，可分为 、 和 。根据坐标值的表示方式可分为 坐标 控制系统和 坐标控制系统。 答：开环控制系统 闭环控制系统 半闭环控制系统 点位控制系统 点位/直线控制系统 连续控制系统 增量 绝对 1-6 什么叫脉冲当量？它影响数控机床什么性能？它的值一般为多少？ 答：相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称作最小设定单 位。它的大小视机床精度而定，一般为 0.01～0.0005cm。脉冲当量影响数控机床的加工精 度，它的值取得越小，加工精度越高。 题型变换一：数机床的最小设定单位又称作 。 答：脉冲当量 题型变换二：脉冲当量是○。 ①相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 ②相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度 ③脉冲当量乘以进给传动机构的传动比就是机床部件位移量 ④对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量 答：④ 题型变换三：脉冲当量的值取得越 ，加工精度越 。 答：小 高 1-7 开环控制系统中，多采用 作为伺服电机。 答：功率步进电机 1-8 闭环控制系统的反馈装置○。 ①装在电机轴上 ②装在位移传感器上 ③装在传动丝杠上 ④装在机床移动部件上 答：④
1-9闭环系统比开环系统及半闭环系统○ ①稳定性好 ②故障率低 ③精度高 ④精度低 答:③ 1-10点位控制系统O。 ①必须采用增量坐标控制方式 ②必须采用绝对坐标控制方式 ③刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 ④仅控制刀具相对于工件的定位,不规定刀具运动的途径 答:④ 1-11加工如图1-2所示的直线轮廓,应该采用点位/直线控制系统,还是采用连续控 制系统? 答:应该采用连续控制系统。点位值直线控制系统只能加工沿坐标轴方向上的直线廓形 1-12DNC系统是指O ①适应控制系统②群控系统③柔性制系统④计算机数控系统 答:④ 题型变换二:AC控制是指O。 ①闭环控制 ②自动化工厂③群控系统④计算机集成制造系统 答:③ 1-14加工中心是指O ①柔性制造单元FMC ②分布式DNC系统 ③适应控制系统 ④自动换刀数控机床 答:④ 1-15近年来数控系统发展很快,数控机床进给速度已从_增加到_,而最小 设定单位已从减少到 答:3~5m/min 15~30m/min0.00lmm0.000lmm 第二章数控机床的程序编制 2-1什么是数控机床的程序编制?简述程序编制的内容及步骤 答:在数控机床上加工零件,首先要编制零件的加工程序,然后才能加工。即将零件 的图形尺寸、工艺路线与工艺参数等内容,用数控机床能够接受的数字及文字代码表示 再根据代码的规定形式制成控制介质(如数控带、磁带等),然后把控制介质作为数控装 置的输入信息,自动控制机床加工。这种从零件图到制成控制介质的过程称之为数控机床
3 1-9 闭环系统比开环系统及半闭环系统○。 ①稳定性好 ②故障率低 ③精度高 ④精度低 答：③ 1-10 点位控制系统○。 ①必须采用增量坐标控制方式 ②必须采用绝对坐标控制方式 ③刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 ④仅控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径 答：④ 1-11 加工如图 1-2 所示的直线轮廓，应该采用点位/直线控制系统，还是采用连续控 制系统？ 答：应该采用连续控制系统。点位/直线控制系统只能加工沿坐标轴方向上的直线廓形。 1-12 DNC 系统是指○。 ①适应控制系统 ②群控系统 ③柔性制系统 ④计算机数控系统 答：④ 题型变换二：AC 控制是指○。 ①闭环控制 ②自动化工厂 ③群控系统 ④计算机集成制造系统 答：③ 1-14 加工中心是指○ ①柔性制造单元 FMC ②分布式 DNC 系统 ③适应控制系统 ④自动换刀数控机床 答：④ 1-15 近年来数控系统发展很快，数控机床进给速度已从 增加到 ，而最小 设定单位已从 减少到 。 答：3～5m/min 15～30m/min 0.001mm 0.0001mm 第二章 数控机床的程序编制 2-1 什么是数控机床的程序编制？简述程序编制的内容及步骤。 答：在数控机床上加工零件，首先要编制零件的加工程序，然后才能加工。即将零件 的图形尺寸、工艺路线与工艺参数等内容，用数控机床能够接受的数字及文字代码表示， 再根据代码的规定形式制成控制介质（如数控带、磁带等），然后把控制介质作为数控装 置的输入信息，自动控制机床加工。这种从零件图到制成控制介质的过程称之为数控机床
的编程 程序编制的内容及一般步骤如下 (1)制订工艺过程。 (2)数值计算 (3)编写程序单 (4)制备控制介质 (5)程序交核。 以上是手工编程的内容及一般步骤。 题型变换:用框图表示在数控机床上加工零件的全过程。 答:框图如图2-1所示,其中虚线框中为程序编制的内容 制订工艺 制备数控带 数控装 数数 毛坯 控L』控 装 数值计算 编写程序 装一成品 程序编制 图2-1 2-2程序编制过程中程序校核的作用是什么?如何进行? 答:在穿孔机上制成的数控带必须经过仔细校对以防出错。为了确保加工的准确性, 还需用此数控带在机床上进行首件试切,并检验首件是否符合图纸要求。只有首件通过了 检验,才能将此数控带投入使用。试切可以综合地检査穿孔带、程序单的错误,及零件精 度是否符合图纸要求。 题型变换:程序编制中首件试切的作用是O ①检验零件图纸设计的正确性 ②检验零件工艺方案的正确性 ③检验程序单、穿孔带的正确性,综合检验所加工的零件是否符合图纸要求 ④仅检验数控带穿孔的正确性 答:③ 2-3数控机床上常用的编程方法有哪些? 答:由零件图纸给出零件形状和尺寸时,采用的编程方法有手工编程和自动编程两大
4 的编程。 程序编制的内容及一般步骤如下： (1) 制订工艺过程。 (2) 数值计算。 (3) 编写程序单。 (4) 制备控制介质。 (5) 程序交核。 以上是手工编程的内容及一般步骤。 题型变换：用框图表示在数控机床上加工零件的全过程。 答：框图如图 2-1 所示，其中虚线框中为程序编制的内容。 图 2-1 2-2 程序编制过程中程序校核的作用是什么？如何进行？ 答：在穿孔机上制成的数控带必须经过仔细校对以防出错。为了确保加工的准确性， 还需用此数控带在机床上进行首件试切，并检验首件是否符合图纸要求。只有首件通过了 检验，才能将此数控带投入使用。试切可以综合地检查穿孔带、程序单的错误，及零件精 度是否符合图纸要求。 题型变换：程序编制中首件试切的作用是○。 ①检验零件图纸设计的正确性 ②检验零件工艺方案的正确性 ③检验程序单、穿孔带的正确性，综合检验所加工的零件是否符合图纸要求 ④仅检验数控带穿孔的正确性 答：③ 2-3 数控机床上常用的编程方法有哪些？ 答：由零件图纸给出零件形状和尺寸时，采用的编程方法有手工编程和自动编程两大 程序编制 零件 图纸 制订工艺 数值计算 制备数控带 编写程序 数 控 装 置 数 控 装 置 数 控 装 置 毛坯 成品
类。由无尺寸的图形或实物模型给出零件形状和尺寸时,采用数字化技术编程或实物编程。 题型变换一:数控机床的程序编制方法可分为_和两大类 答:手工编程自动编程 题型变换二:由无尺寸图形或实物模型给出零件形状和尺寸时,需采用编程。 答:数字化技术 2-4手工编程方法有什么优缺点,适用于什么情况? 答:手工编程是用人工编写零件程序。对于几何形状较为简单的零件,计算工作量较 少,程序又不长,用手工编程比较经济而及时。零件轮廓复杂和加工工序较长时,使用手 工编程既繁琐又费时,且易出错,常会出现编程工作跟不上数控机床加工的情况,此时应 采用自动编程 2-5什么是自动编程,适用于什么情况? 答:自动编程是用计算机代替手工编程的大部分工作。自动编程时,使用“数控语言” 描述切削加工时的刀具与工件的相对运动轨迹和一些加工工艺过程。程序员只需使用规定 的数控语言编写零件的“语言程序”即可。当零件源程序输入计算机后,计算机自动完成 机床运动轨迹的计算,加工程序的编制和数控带制作等工作。所编程序还可通过屏幕或绘 图仪进行检查 自动编程与手工编程相比,具有减轻程序员的劳动强度,缩短编程时间,提高编程准 确性的优点。但是自动编程系统需要较大容量的计算机和专用软件,而且系统的软件又较 昂贵。所以自动编程系统适用于数控机床较多的大、中型工厂 题型变换:自动编程是指○。 ①从零件图纸到制作加工穿孔带的全过程都由通过计算机完成 ②从零件图到制作加工穿孔带的过程中,除后置处理程序外,全部由计算机完成 ③需要人工用数控语言编写源程序 ④需要人工编写目标程序 2-6国际上常采用的八列穿孔带有哪两种代码?它们代表什么含义? 答:EIA代码,是美国电子工业协会的标准代码。ISO代码,是国际标准化组织的简 称 2-7EIA代码和ISO代码主要有哪些区别? 答:主要有以下几点区别 (1)EIA代码采用小写字母,ISO代码采用大写字母 (2)程序段结束时,EIA代码中用CR或EOB,ISO代码中用LF或NL:
5 类。由无尺寸的图形或实物模型给出零件形状和尺寸时，采用数字化技术编程或实物编程。 题型变换一：数控机床的程序编制方法可分为 和 两大类。 答：手工编程 自动编程 题型变换二：由无尺寸图形或实物模型给出零件形状和尺寸时，需采用 编程。 答：数字化技术 2-4 手工编程方法有什么优缺点，适用于什么情况？ 答：手工编程是用人工编写零件程序。对于几何形状较为简单的零件，计算工作量较 少，程序又不长，用手工编程比较经济而及时。零件轮廓复杂和加工工序较长时，使用手 工编程既繁琐又费时，且易出错，常会出现编程工作跟不上数控机床加工的情况，此时应 采用自动编程。 2-5 什么是自动编程，适用于什么情况？ 答：自动编程是用计算机代替手工编程的大部分工作。自动编程时，使用“数控语言” 描述切削加工时的刀具与工件的相对运动轨迹和一些加工工艺过程。程序员只需使用规定 的数控语言编写零件的“语言程序”即可。当零件源程序输入计算机后，计算机自动完成 机床运动轨迹的计算，加工程序的编制和数控带制作等工作。所编程序还可通过屏幕或绘 图仪进行检查。 自动编程与手工编程相比，具有减轻程序员的劳动强度，缩短编程时间，提高编程准 确性的优点。但是自动编程系统需要较大容量的计算机和专用软件，而且系统的软件又较 昂贵。所以自动编程系统适用于数控机床较多的大、中型工厂。 题型变换：自动编程是指○。 ①从零件图纸到制作加工穿孔带的全过程都由通过计算机完成 ②从零件图到制作加工穿孔带的过程中，除后置处理程序外，全部由计算机完成 ③需要人工用数控语言编写源程序 ④需要人工编写目标程序 答：③ 2-6 国际上常采用的八列穿孔带有哪两种代码？它们代表什么含义？ 答：EIA 代码，是美国电子工业协会的标准代码。ISO 代码，是国际标准化组织的简 称。 2-7 EIA 代码和 ISO 代码主要有哪些区别？ 答：主要有以下几点区别： （1）EIA 代码采用小写字母，ISO 代码采用大写字母； （2）程序段结束时，EIA 代码中用 CR 或 EOB，ISO 代码中用 LF 或 NL；