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数控原理系统复习题.doc

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资源描述:
1. 数控技术是指用 数字化信号 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。2. 步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是步进电机。3. CNC 系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法,即由 CNC 软件把 刀具轨迹 分割成若干小线段,再由硬件电路在各个小线段的起点和终点之间进行 数据的“密化” ,使刀具轨迹在允许的误差之内。4. 从 CNC 系统使用的微机及结构来分,CNC 系统的硬件结构一般分为多微处理机 和 单微处理机 结构两大类。5. “数字控制”中,控制计算机不仅(用数字)控制各种动作的先后顺序,而且(用数字)控制各种运动部件的轨迹、位移量和速度。 6. 对单 CPU 的 CNC 系统而言,其软件结构通常有两种类型,即前后台型和中断型 。7.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行(偏差判别) 、坐标进给 、新偏差计算和(终点比较)四个节拍。8. 脉冲当量越小,位移精度和插补精度越高,零件加工的质量越高。9.在单 CPU 的 CNC 系统中,主要采用CPU 分时共享的原则来解决多任务的同时运行。10.数据传送时,接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式,这种约定叫作 通信协议 。11.刀具半径补偿不是由编程人员来完成的。只需在程序中指明何处进行刀具半径补偿,指明是进行左刀补还是右刀补,并指定刀具半径,刀具半径补偿的具体工作由数控系统中的刀具半径补偿功能来完成。1. 数控机床是用数字化代码来控制( 刀具与工件) 的相对运动,从而完成零件的加工。2. CPU 是 CNC 装置的核心,它由运算器和控制器两个部分组成, (运算器)是对数据进行算术和逻辑运算的部件, ( 控制器)是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行(数据点的密化 )的过程。4.数控系统按照有无检测反馈装置分为(开环数控机床)和(闭环数控机床)两种类型。5.用逐点比较法插补以坐标原点为起点的第一象限直线 OA,若其偏差函数计算结果>0 刀具往X方向进给;若其偏差函数计算结果<0 刀具往 Y 方向进给。6. 标准机床坐标系中 X、Y、Z 坐标轴的相互关系用( 右手直角笛卡尔坐标系 )决定, ( 增大 ) 刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。7. CNC 系统中,实时性要求最高的任务是( 插补)和(位控 ) 。8. CNC 软件中,译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下N1 G01 X132 Y200 Z300 如果当前取出的代码是 X,那么数字码寄存器中存放的数据是( 01 ) ,此时应该把该数据送入代码( G )的缓冲寄存器中。9. 旋转变压器是一种常用的( 转角)检测元件,从其结构来看,它由( 定子) 和( 转子)两个部分组成。10.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统,在此系统中执行元件是(步进电机) 。1. 闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、执行单元 、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。2. 用逐点比较法插补直线 OA,其起点坐标为 O(0,0) ,终点坐标 A(5,8) ,若采用插补的总步数作为终点减法计数器 JE 的初始值,即 JE= 13 。在插补过程中,每进给一步,计数器 JE 减 1,当JE= 0 时,到达终点,停止插补。 。3. 机械传动链在改变转向时,由于齿隙的存在,会引起伺服电动机的(空走 ) ,而无工作台的实际移动,这种现象称之为( 失动 ) 。4.步进电机的“失步”现象有两种表现形式,即越步 和丢步 。5.CNC 系统软件中的译码程序要完成两项工作一是完成 NC 程序的翻译工作,即把输入的零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言(机器语言) ;二是进行程序段的语法检查 ,即发现语法错误立即报警。6. 码盘又称编码器,是一种旋转式测量元件,通常装在被检测轴上,随被测轴一起转动,可将被测轴的角位移转换成(增量脉冲)形式或(绝对脉冲 )的形式。7. 在执行 G00 指令时,由于各轴以各自速度移动,不能 保证各轴同时到达终点,因而联动直线轴的合成轨迹不一定 是直线。 。8.伺服电动机是进给伺服系统的一个重要组成环节,是系统的驱动装置。CNC 装置输出的指令信号经伺服单元变换和放大后,作为伺服电动机的输入装置,控制它在某一方向上作一定的(角位移 )或(直线位移 ) ,通过简单的机械传动环节,驱动机床的执行部件按规定的方向和速度作严格的相对运动,实现精确定位。1.机床零点可以与机床参考点重合,也可以不重合,通过(机床参数)指定机床参考点到(机床零点)的距离。2.CNC 系统中,软件与硬件的分配比例是由 性价比决定的。3.闭环伺服驱动系统一般由检测反馈单元、驱动控制单元 、执行元件、机床、 (比较控制环节)等五个部分组成。4.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行(偏差判别) 、 (坐标进给) 、新偏差计算和(终点比较)四个节拍(步骤) 。5.在单 CPU 的 CNC 系统中,主要采用 CPU 分时共享 的原则来解决多任务的同时运行。6.CNC 系统软件必须完成(管理)和(控制)两大任务。7.由于 CNC 系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术,它最突出的两个特点是(多任务并行处理)和(多重实时中断) 。8.光栅是利用 光学 原理进行工作的位置反馈检测元件。若光栅栅距 d 0.01mm,光栅指示光栅与标尺光栅夹角 θ 0.01rad,则可得莫尔条纹宽度 W 1mm。9.步进电机的“失步”现象有两种表现形式,即(丢步)和(越步) 。10.当数控机床发生故障时,用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作 诊断程序,它一般有三种类型(启动诊断) 、 (在线诊断) 、离线诊断。1.从结构上看,柔性制造系统主要有两部分组成一是传递物质的设备,我们称之为物质流 ;二是传递信息的网络,我们称之为 信息流。2. 重复定位精度是指在(相同条件)下,加工一批零件所得到(连续结果)的一致程度。3.在 CNC 软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用 CPU 以及占用时间的长短,解决的办法是循环轮流 和中断优先相结合。4. CNC 系统常用外设包括输入设备 和 输出设备 两种。5. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入 MDI 缓冲器 ,按一下键就是向主机申请一次中断。6. 数控机床一般由控制介质、 (数控装置) 、 (伺服系统) 、测量装置和机械本体五个部分组成。7. 数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的位置 和 速度 作为控制量的自动控制系统,又称为拖动系统。 、8.由于 CNC 系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术,它最突出的两个特点是多任务并行处理 和 多重实时中断。9.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为 4mm,那么滑尺绕组的节距应该为 4MM才能保证检测精度。 10. 若三相步进电机(三相绕组分布为 AA′、BB′、CC′) ,请写出三相六拍工作方式的通电顺序 A-AB-B-BC-C-CA-A 。11. 数控系统按运动轨迹分为 点位控制系统、 直线控制系统 、 轮廓控制系统 。 1. 经济型数控系统一般采用( A )CPU,而且一般是单微处理器系统。A、8 或 16 位 B、32 位 C、64 位 D、以上都不正确2. 下面哪种设备不是 CNC 系统的输入设备( C )A、MDI 键盘 B、纸带阅读机 C、CRT 显示器 D、磁带机3.在单 CPU 的 CNC 系统中,主要采用( B )的原则来解决多任务的同时运行。A、CPU 同时共享 B、CPU 分时共享 C、共享存储器 D、中断4.下面哪种方法不属于并行处理技术( D )A、资源重复 B、时间重叠 C、资源共享 D、中断执行5. 脉冲当量的大小决定了加工精度,下面哪种脉冲当量对应的加工精度更高 ( A )A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、0.01mm/脉冲6. 单微处理机 CNC 装置中,微处理机通过( A )与存储器、输入输出控制等各种接口相连。A、总线 B、输入/输出接口电路 C、主板 D、专用逻辑电路7. 下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理( C )A、感应同步器 B、旋转变压器 C、光栅 D、电磁式编码盘8.如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为 4mm,那么滑尺绕组的节距应该为多少才能保证检测精度( B ) A、2mm B、4mm C、6mm D、8mm9.几何精度是综合反映机床关键部件和总装后的( A )误差的指标。A、 几何形状; B、 位置精度; C、 定位精度;10.在使用 G02 或 G03 指令圆弧插补时,R 为圆弧半径,当圆弧圆心角大于 1800 时,R 为 B 。A、正值; B、 负值; C、可正可负;1. 开环伺服系统的主要特征是系统内 B 位置检测反馈装置。A、有 B、没有 C、某一部分有 D、可能有2. 数控系统中, ( A )主要实施对数控系统的运算和管理。A、中央处理单元 B、存储器 C、外部设备 D、输入/输出接口电路3. 用逐点比较法插补直线 OA,其起点坐标为 O(0,0) ,终点坐标为A(8,5) ,若采用插补的总步数作为终点减法计数器 JE 的初始值,则JE=( C ) 。A、5 B、8 C、13 D、以上都不对4. RS-232C 公布的标准协议中,通信电缆的总长不得超过( A )m。A、30 B、20 C、50 D、40 5.一个系统只有一块大板(称为主板) ,大板上装有主 CPU 和各轴的位置控制电路等。这种结构属于( D )A、模块化结构 B、整体式结构C、分体式结构 D、大板式结构6. 下面哪种检测装置不能测量角位移( D )A、旋转变压器 B、圆光栅 C、编码盘 D、编码尺7. 下面哪项任务不是数据预处理(预计算)要完成的工作( A )A、位置控制 B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算 D、象限及进给方向判断8. CNC 系统的中断管理主要靠( B )完成,而系统的中断结构决定了系统软件的结构。A、软件 B、硬件 C、CPU D、总线9. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入( A ) ,按一下键就向主机申请一次中断。A、MDI 缓冲器 B、内存 C、译码结果寄存器 D、以上都不对10.下面哪个内容不是故障诊断专家系统要完成的工作( D )A、故障监测 B、故障分析 C、决策处理 D、故障预防1. 世界上第一台数控机床是( B )年试制成功的。A. 1951 B. 1952 C. 1954 D. 1958 2. 下面哪个部分是数控机床的核心部分(B )A. 控制介质 B. 数控装置 C. 伺服系统 D. 测量装置3.CNC 系统软件必须完成管理和控制两大任务,下面任务中哪个不属于控制任务( A )A、诊断 B、插补 C、位控 D、译码4.通过键盘或者纸带输入零件加工程序时,系统要不断的对零件加工程序进行格式检查,如果发现格式不符合编程要求,将发出报警信号或提示用户进行修改。这种诊断方式属于( A )A、运行中诊断 B、停机诊断 C、通信诊断 D、以上都不对5. 下面哪种检测装置的检测精度高,且可以安装在油污或灰尘较多的场合( C )A、感应同步器 B、旋转变压器 C、磁栅 D、光栅6. 在 G74 或 G84 的螺纹加工指令中,指令字 F 表示( C ) 。A. 进给速度; B. 切削速度; C. 螺纹螺距;7. 译码程序是以程序段为单位进行译码的,并且把代码存放在代码缓冲器中,代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段为N115 G01 X100 Y119 F3000 LF 并且当前译码程序取出的字符是 Y,那么数字码寄存器中存放的数据是( D )A、3000 B、119 C、01 D、1008.下面哪种方法不属于并行处理技术( A )A、中断执行 B、时间重叠 C、资源共享 D、资源重复9.步进电机的转速与下面哪些因素无关( D ) A、脉冲信号的频率 B、转子齿数C、通电方式 D、定子绕组中的电流大小 10.在数控机床的使用过程中,由于零部件及电子元件出现疲劳、磨损、老化等,使系统处于频发故障状态。这一期间属于数控机床故障出现的哪个阶段( C )A、早期故障期 B、偶发故障期 C、耗损故障期 D、以上都不对1. 数控系统在控制刀具相对于工件运动的同时,还需在数控机床运行过程中,接受以二十进制代码表示的 S、T、M 等机械顺序动作的信息,以 CNC 内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等开关量信号状态为条件,按预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的启停、换向、换刀、弓箭的夹紧、松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行控制,这就是( B )控制。A. CNC; B. PLC; C. NC;2. 位置控制是伺服系统的重要组成部分,它是保证位置精度的重要环节。位置控制按其结构可分为开环控制和( C )两大类。A. 开环控制; B. 半闭环控制; C. 闭环控制;3.CNC 系统软件必须完成管理和控制两大任务,下面任务中哪个不属于管理任务( A )A、插补 B、I/O 处理 C、显示 D、诊断4.数控系统用 G41/G42 指令建立刀具半径补偿,在刀补建立程序段,动作指令只能用( A ) 。A. G00 或 G01; B. G02 或 G03; C. G00、G01、G02、G03 都可;5. 下面哪种检测装置即可测量线位移又可测量角位移( D )A、旋转变压器 B、感应同步器 C、光栅 D、B 和 C6. 机床坐标系的方位和方向取决于机床的类型和各组成部分的布局,其确定顺序一般为 C 。A. 先确定 X 坐标(轴) ; 再确定 Y 坐标(轴) ; 然后由右手定则确定 Z 坐标(轴) 。B. 先确定 Y 坐标(轴) ; 再确定 Z 坐标(轴) ; 然后由右手定则确定 X 坐标(轴) 。C. 先确定 Z 坐标(轴) ; 再确定 X 坐标(轴) ; 然后由右手定则确定 Y 坐标(轴) 。7. 下列哪种数控系统没有检测装置( A )A、开环数控系统 B、全闭环数控系统 C、半闭环数控系统 D、以上都不正确8.脉冲当量是设计数控机床的原始数据之一,也是数控机床很重要的精度指标,其数值大小决定了数控机床的加工精度和表面质量。目前普通精度级数控机床的脉冲当量一般为( C ) 。A. 0.1mm; B. 0.01mm; C. 0.001; D. 0.00019.我国从( B )年开始研究数控机械加工技术,并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。A、1952 B、1958 C、1954 D、1959 10. 工业机器人由 4 个基本部分组成,下面哪个不是基本部分( A )A、刀具 B、控制系统 C、肘节 D、机械主体1. 数控加工误差是由多种因素造成的,包括控制系统误差、机床进给误差、零件定位误差、对刀误差、刀具磨损误差、工件变形误差以及编程误差等,其中影响较大的是机床进给误差和( B ) ,因此允许的编程误差较小,通常为零件公差的 10~20。A. 刀具磨损误差; B. 零件定位误差; C. 对刀误差;2. 将数控系统分为一般数控机床、数控加工中心机床、多坐标数控机床,是按照下面哪种分类方法进行分类的( A )A、工艺用途 B、工艺路线 C、有无检测装置 D、是否计算机控制3.下面哪项任务不是数据预处理(预计算)要完成的工作( A )A、位置控制 B、刀具半径补偿计算C、刀具长度补偿计算 D、象限及进给方向判断4.若光栅栅距 W 0.01mm,光栅指示光栅与标尺光栅夹角 θ 0.01rad,则可得莫尔条纹间距 B ( B ) 。A、0.01mm B、1mm C、10mm D、100mm5. 单微处理机 CNC 装置中,微处理机通过( C )与存储器、输入输出控制等各种接口相连。A、主板 B、输入/输出接口电路 C、总线 D、专用逻辑电路6. 下面哪种设备不是 CNC 系统的输入设备( C )A、MDI 键盘 B、纸带阅读机 C、CRT 显示器 D、磁带机7. 借助控制面板上的进给倍率开关,F 可在一定范围内进行倍率修调,当执行攻螺纹循环 G84 时,倍率开关失效,进给倍率固定在。 ( C )A. 25; B. 50; C. 100; D. 120;8.插补计算的任务就是计算出满足插补预处理提供的信息,用一种简单快速的算法在( B )轨迹的起点和终点之间实时算出满足线形要求的若干个点,以实现精确的轨迹控制。A. 刀具切削刃; B. 刀具中心; C. 零件轮廓; 9.步进电机的转速与下面哪些因素无关( D ) A、脉冲信号的频率 B、转子齿数C、通电方式 D、定子绕组中的电流大小10. 在数控机床 的使用过程中,由于零部件及电子元件出现疲劳、磨损、老化等,使系统处于频发故障状态。这一期间属于数控机床故障出现的哪个阶段( C )A、早期故障期 B、偶发故障期 C、耗损故障期 D 以上都不对( )1.世界上第一台数控机床是 1958 年试制成功的。( )2.CNC 系统中,由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。( )3.7 段 LED 显示器能显示字母。( )4.当点位直线控制数控机床的移动部件移动时,可以按任意斜率的直线进行切削加工。( )5.程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。 ( )6.脉冲当量决定了伺服系统的位移精度,因此脉冲当量越大,位移精度越高。( )7.步进电机的步距角越大,控制精度越高。( )8.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看,采用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。( √)9.伺服驱动系统的跟随误差越小,响应速度越快。( √ )10.德国的 SIEMENS 和日本的 FUNUC 公司的数控系统对我国数控技术的影响较大。1、数控加工的工序设计应采用集中原则。 ( √ )2、与普通车床相比较,数控车床的传动链短、床头箱的结构要复杂一些。 ( )3、数控机床的坐标联动数越多,对工件的装夹要求就越高,加工工艺范围越大。 ( )4、曲面的粗、精加工要用球头铣刀。 ( )5、在大部分数控系统中,五坐标联动加工的刀具半径补偿和刀具长度补偿功能无效。 ( )6、为减少换刀次数,减少空行程及不必要的定位误差,在 MC 加工时,其加工顺序应选择区域方式,即用一把刀具加工完所有相同区域后再换刀。 ( √ )7、数控电火花成形精加工时所用工作液,宜选用水基工作液。 ( )8、数控电火花线切割一块毛坯上的多个零件或加工大型工件时,应沿加工轨迹设置一个穿丝孔。 ( √ )9、根据数控机床参数进行故障诊断时,修改后的机床参数需存于存储器中。 ( √ )10、数控机床的定位精度高,其切削精度就一定高。 ( )( )1.半闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。( )2.CNC 系统仅由软件部分完成其数控任务。( )3.若 CNC 装置有两个或以上的微处理机,则其一定属于多微处理机结构。( )4.LED 显示器能显示 0~9 的数字和全部英文字母。( )5.对控制介质上的程序进行译码的装置是伺服系统。( )6.CNC 系统的中断管理主要靠硬件完成。( )7.程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。( )8.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看,采用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。( √ )9.四极绕组式旋转变压器比两极绕组式旋转变压器检测精度更高。( √)10.伺服系统跟随误差越小,响应速度越快。1. CNC 系统软件采用并行处理技术的目的是什么答为了保证加工过程的连续性,必须采用并行处理技术,它主要有以下两个方面的考虑1)使用和调配 CNC 系统的资源;2)提高 CNC 系统的处理速度。2.简述 CNC 系统精插补和粗插补相结合进行插补的基本过程。答在实际的 CNC 系统中,通常由软件进行粗插补,再由硬件进行精插补。即由 CNC 系统软件将刀具轨迹分割成若干小线段,再由硬件电路在小线段的起点和终点之间进行数据的密化,使刀具轨迹在允许的误差之内控制机床工作台的位移量。3.简述 CNC 系统中断处理的类型。答CNC 系统中断处理的类型主要有1)外部中断;2)内部定时中断;3)硬件故障中断;4)程序性中断1. 和普通机床相比,用数控机床进行零件加工有什么好处答采用数控机床进行零件加工具有以下优点1)提高加工精度高,尤其是提高了同批零件加工的一致性2)有利于生产效率的提高3)可加工形状复杂的零件4)减轻了工人的劳动强度,改善了劳动条件5)有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展(或者提高了机械加工和生产管理的自动化程度)2.CNC 的插补可以由软件或硬件完成,根据这一原则 CNC 系统的软硬件组合有哪几种类型答根据 CNC 系统的插补功能由软件还是软件来实现,CNC 系统的软硬件组合有以下三种类型不用软件插补器,完全由硬件完成的 CNC 系统;由软件进行粗插补,硬件进行精插补的 CNC 系统;完全由软件实施插补的 CNC 系统。3.对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有哪些答一般来说,对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点① 进给速度范围要大,能满足低速切削和高速切削的需要;② 位移精度要高;③ 跟随误差要小,即响应速度要快;④ 工作稳定性要好,具有抗干扰能力,运行平稳,加工精度较高。1. 数控机床一般由哪几个部分组成答数控机床一般组成部分包括1)控制介质2)数控装置3)伺服系统4)测量装置5)机床本体2.简述 CNC 系统中中央处理单元(CPU)的组成部分及其作用。答中央处理单元CPU它的作用是实施对整个系统的运算、控制和管理,它由运算器和控制器两部分组成。其作用分别是运算器对数据进行算术和逻辑运算。控制器译码、发出控制指令,统一指挥和控制数控系统各部件。 3.CNC 系统软件采用并行处理技术的目的是什么答为了保证加工过程的连续性,必须采用并行处理技术,它主要有以下两个方面的考虑1)使用和调配 CNC 系统的资源;2)提高 CNC 系统的处理速度。1.试画出立式和卧式镗铣床、车床、外圆磨床的 ISO 标准坐标系。2.被加工零件如图所示,本工序为精加工,铣刀直径为 16 mm,进给速度 100mm/min,主轴转速为400r/min,不考虑 Z 轴运动,编程单位为 mm,试编制该零件的加工程序。要求1 从 A 点开始进入切削,刀具绕零件顺时针方向加工,加工完成后刀具回到起刀点;2 采用绝对坐标编程,指出零件上各段所对应的程序段号;3 程序中有相应的 M 指令、S 指令和刀补指令。R30£¨1/4?2??£?130R50工O机O XXYY1515 A 150120601. 一台三相六拍运行的步进电机,转子齿数 Z=48,测得脉冲频率为 600Hz,求① 通电顺序;② 步距角和转速。 )解三相六拍运行的步进电机采用单双相轮流通电控制方式,即 m3, 。转子齿数,频率=600HZ。① 电机正转时的通电顺序A→AB→B→BC→C→CA→A电机反转时的通电顺序A→AC→C→CB→B→BA→A2. 欲用逐点比较法插补直线 OA,其起点坐标为 O(0,0) ,终点坐标为 A(3,5) ,试写出其直线插补运算过程,并绘出其轨迹。1. 某 CNC 机床采用丝杆螺母副驱动工作台的直线进给运动,丝杆与电机直接相连,丝杆导程为 10mm,步进电机每转 400 步,工作台的最高进给速度为 2.4m/min,求 1系统的脉冲当量 δ 2最高速进给时的进给脉冲频率。 2. 欲用逐点比较法插补直线 OA,其起点坐标为 O(0,0) ,终点坐标为 A( , ) ,其值为 =6,exyex=4,试写出其直线插补运算过程ey解对于第一象限直线 OA,终点坐标 Xe6 ,Ye4,插补从直线起点 O 开始,故 F00 。终点判别是判断进给总步数 N6410,将其存入终点判别计数器中,每进给一步减 1,若 N0,则停止插补。
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