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光电阅读机穿孔机穿孔带、磁带和软磁盘零件图纸和加工程序单答：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。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。光电读带机和输入介质步进电机和伺服系统输入、信息处理和输出单元位移、速度传感器和反馈系统答：1-3 数控机床的机械结构与普通机床相比，有何特点？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0.010.0005cm。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。相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度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对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量答：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。装在电机轴上装在位移传感器上装在传动丝杠上装在机床移动部件上答：1-9 闭环系统比开环系统及半闭环系统。稳定性好故障率低精度高精度低答：1-10 点位控制系统。必须采用增量坐标控制方式必须采用绝对坐标控制方式刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系仅控制刀具相对于工件的定位，不规定刀具运动的途径答：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。适应控制系统群控系统柔性制系统计算机数控系统答：题型变换二：AC控制是指。闭环控制自动化工厂群控系统计算机集成制造系统答：1-14 加工中心是指柔性制造单元FMC分布式DNC系统适应控制系统自动换刀数控机床答：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：35m/min1530m/min0.001mm0.0001mm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。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图2-12-2 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。检验零件图纸设计的正确性检验零件工艺方案的正确性检验程序单、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仅检验数控带穿孔的正确性答：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。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，全部由计算机完成需要人工用数控语言编写源程序需要人工编写目标程序答：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；（3）EIA代码中有EOR代码，用于倒带停止，ISO代码中用%；（4）ISO代码中有“（”、“）”代码，括号中间的文字对数控装置没有影响，可以插入注解；（5）ISO代码中有“：”代码，表示数控带上特定位置。读入时，将数控带送到此位置为止，或者返回到此位置；（6）程序段取消：EIA用“block delete”，ISO用“/”代码；（7）每排孔孔位从b5b8代表的意义不同。EIA代码用b5位作为补奇位，每排孔数必须为奇数；ISO代码用b8位作为补偶位，每排孔数必须为偶数。其它孔位区别参见表2-1。题型变换一：EIA代码的补奇位是。b5b6b7任意位答： 题型变换二：ISO代码的补偶位是。b8b7b6任意位答：题型变换三：用ISO代码编程时，每程序段的末尾用。CREOR分隔符LF答：2-8 在ISO编码中，数字编码特征孔是。第七列八更有孔第五列六列有孔第五至七列无孔第五列无孔答：2-9 在EIA代码中，数字19的编码是。第六列第七列有序第六列第七列无孔第七列有孔第八列有孔答：2-10 用EIA代码编程时，下列叙述正确的是。采用大写字母 采用小写字母程序段结束时用LF 有“（”、“）”代码，可插入注解答：2-11 任意取一数控带，南非辨别其为EIA代码或ISO代码，可采用下述哪种方法？。第五列是否有孔第八列是否有孔每排孔数是奇数或偶数是否为字地址程序段格式答：2-12 什么叫程序段中的字？答：以某个顺序安排字符的集合称为字(word)，数控带上的信息以字为单位处理，例如N001，G00等。2-13 什么叫程序段？答：在数控机床的程序中，必要的信息以字或字的集合表示，此集合称为程序段。数控带上的各个程序段必须用EOB区分。例如：N003G08X12345Y67890F004S717M07LF即为一程序段。2-14 什么是数控带的格式？答：在一个程序段中，字的特定排列式样称为数控带的格式。2-15 目前在八单位数控带中用得最广泛的是哪种数控带格式？答：用得最广泛的是文字地址程序段格式。在这种程序段格式中，每一坐标轴和各种功能，都以字母和数字合成的特定字表示，而在一个程序段内，坐标字和各种功能字又按一定顺序排列。每个字都由字母开头。2-16 在如下程序段中，各字符表示：N006G08 X2354 Y1369 Z2213 F004