《数控专业学习指南》试卷

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一、填空题：50%

1．ＡＰＣA；

2．数控系统按伺服控制方式分类，分为：；

3．数控加工主要包括：和两大部分。

4．数控机床的机械结构与传统的普通机床相比，具有以下几方面的变化：①④ ⑤ 。

5．数控机床的优势及特点包括：① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 。

6．数控加工的对象为：①②④ ⑤ ⑥ 和价格昂贵、加工中不允许报

废的关键零件；需要最短生产周期的零件。

二、论述题：50%

1． 我国在数控技术领域内存在的差距和不足体现在哪些方面，原因如何？15%

2． 根据你所掌握的信息来看，我国对数控人才的需求层次中，需要量最大的是哪个层次，为什么？15%

3． 请结合自己的情况，对个人专业学习计划作一个简单介绍。20%

答案：

一、1．自动交换工作台机构、自动换刀装置、可编程逻辑控制器、人机界面。

2．开环控制数控机床、闭环控制数控机床。

3．加工准备、操作加工。

4．高性能主传动及主轴部件、高效进给传动件、刀具自动交换及孤立系统、工件自动交换和夹紧放松机构、高的动/静刚度、全封闭罩壳。

5．加工精度高、生产效率高、减轻工人劳动强度、经济效益模型、可加工具有复杂型面的工件、可以精确计算成本和安排生产进度。

6．多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件；几何形状复杂的零件；加工过程中必须进行多工序加工的零件；用普通机床加工时，需要昂贵工装设备的零件；必须严格控制公差对精度要求高的零件；工艺设计需要多次改型的零件。

二、1．答：主要体现在：（1）数控机床制造方面，一是数控机床产品水平低、不能满足国内市场需求；二是数控机床性能方面的差距。（2）机床应用水平存在差距。造成以上差距的原因是：缺少工件功能部件专业化生产和社会化配套体系是制约数控机床发展的瓶颈；中高档数控系统发展缓慢是数控机床发展的软肋。

第二篇：数控考试

概论

1第一台数控机床19xx年，第一台计算机19xx年。 2发展方向：高精度，高速度，复合化，网络化，智能化，开放化。

3英勇范围：精度，半精度，精加工，批量，中小批量。

4联动的定义：数控设备在进行连续控制过程中，若干轴同时受控。

5数控系统包括：数控装置，伺服驱动装置，可编程控制器和检测装置等。 6脉冲当量：数控系统中，一个指令脉冲代表的位移量（开环）。

7插补：是指在被加工诡计的起点和终点之间，插进许多中间点，进行数据密化工作，然后用已知线型（如直线，圆弧等）代替位置线型逼近。 8直线插补：数控机床加工时，刀具运动轨迹是直线的，称为直线插补。 9圆弧插补：数控机床加工时，刀具运动轨迹是圆弧的，称为圆弧插补。

10机床的数字控制包括：轨迹控制和开关量控制。 11轨迹控制：直线，圆弧及其它各种平面，空间轨迹。由插补指令实现。插补指令越丰富，数控功7插补一般分：基准脉冲插补和数据采样插补两类。

计算机数控（CNC）装置

2. 多微处理机CNC装置结构的特点：⑴计算处理速度高，⑵可靠性高，⑶有良好的适应性和扩展性；⑷硬件易于组织规模生产。 3. CNC系统的中断类型：

⑴外部中断：纸带光电阅读机中断，外部监控中断和键盘操作面板输入中断

⑵内部定时中断：插补周期定时中断和位置采

样定时中断

⑶硬件故障中断：各种硬件故障检测装置发出

的中断。

⑷程序性中断：程序中出现的异常情况的报警

中断。

4. CNC系统中断结构模式：

⑴前后台软件结构中的中断模式。

（a）前台程序：主要完成插补运算，位置控制，故障诊断等实时性很强的任务，它是一个实时中断服务程序。

（b后台程序：完成显示，零件加工程序的编辑管理，系统的输入/输出，插补预处理等弱实时性的任务，它是一个循环运行的程序，其在运行过程中，不断的定插补 G90\G91.G17\G18.G02\G03 X-Y-Z-（终点坐标）R-(I-J-K-圆心相对于圆弧起点坐标) 说明：弧度不大于180°，R为正；正圆不用R方式。G17 XY平面 默认G17; G18XZ平面 默认G17 ;G19 YZ平面 默认G17; G24 建立镜像 G24X-Y-Z M98 P- G25X-Y-Z;G25取消镜像G24X-Y-Z M98 P- G25X-Y-Z； G40取消刀补 G17\G18\G19 G41\G42 G0\G01\G02\G03 X-Y-Z-(F-) 左右标准：相对于刀具运动方向 G41 左刀补G17\G18\G19 G41\G42 G0\G01\G02\G03 X-Y-Z-(F-) 左右标准：相对于刀具运动方向;G42 右刀补G17\G18\G19 G41\G42 G0\G01\G02\G03 X-Y-Z-(F-) 左右标准：相对于刀具运动方向；G68 坐标旋转 G68X-Y-Z-(旋转中心)P-（旋转角度）G69; G69取消旋转G68X-Y-Z-(旋转中心)P-（旋转角度）G69；G90绝对编程NXX GXX(默认G90)；G91相对编程NXX GXX(默认G90)；G92 建立工件坐标系 G92X-Y-Z-(刀位点)。从新设置前一直有效；M02 程序结束 光标返回程序开始；M30 程序结束 光标返回程序末尾；M03轴顺时针转动;M04 主轴逆时针转动；M05主轴停止；M98调用子程序；M99子程序结束。 一、判断题

1、M03是辅助性工艺指令代码吗？（是 还须知道G、2数控系统的选用应考虑哪些因素？答：应考虑数控系统和机床的配合；数控机床的精度。

3步进电机的步距角的大小与哪些因素有关？ 答：步进电动机的步距角与相数、转子的齿数、通电方式有关系数成反比。

4、数控系统控制软件常用几种结构？答：常用前后台型结构和中断型结构两种。

5、步进电机有哪些特点？答：角位移或线位移与脉冲数成正比，转数与脉冲频率成正比，能快速启动，制动反转。 6、数控机床的机械部分由什么组成？答：主传动系统、进给传动系统、基础支撑件和辅助装置组成。 7、数控机床总体布局有几种？举两例？答：分为十种，有满足多刀加工的布局；满足换到要求的布局。 8、Z轴的运动方向如何确定？答：Z轴的运动，是由传递切削力的主轴所确定。Z轴的正方向为增大工件与刀具之间距离的方向。

9、数控机床主轴的调速方法有几种？答：4种；带变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装电动机主轴传动结构。

能越强。

12开关量控制：为配合数控加工，所需要的开关动作控制，如程序停，冷却液开停，主轴正反转等等。由辅助功能指令实现。

13数控装置主要功能：①多轴联动，多坐标控制②多种函数插补：直线，圆弧，抛物线，螺旋线，样条等。③多种程序输入功能。④信息转换功能：EIA/ISO,公制/英制，绝对值/增量值，坐标变换等。⑤补偿功能：刀具长度补偿，刀具半径补偿，间隙，螺距误差补偿等。⑥多种加工方式选择。⑦故障自诊断功能。⑧显示功能：字符，轨迹，平面图形，三维动态图形。⑨通讯和联网功能。

14数控机床的特点：⑴小批量而又轮番生产的零件；⑵几何形状复杂的零件；⑶需进行多种工序加工的零件；⑷切削余量大的零件；⑸加工精度高的零件；⑹工艺设计会经常变化的零件；⑺贵重零件；⑻需全部检测的零件。 15数控机床的分类：

⑴按运动控制的特点分类：点位控制数控机床，直线控制数控机床，轮廓控制数控机床；

⑵按伺服系统的类型分类：开环控制的数控机床，闭环控制的数控机床，半闭环控制的数控机床； ⑶按工艺方法分类：金属切削类数控机床，金属成形类及特种加工类数控机床； ⑷按功能水平分类：高档，中档，低档。

16反馈系统：是位置检测装置与伺服系统配套组成闭环伺服驱动系统，作用是测量执行部件的实际进给位置，并把这一信息送给伺服系统与指令位置进行比较，将其误差转换，放大后控制执行部件的进给运动。

17伺服控制按工作原理分为：关断控制（用于点位控制方式）和调节控制（用于连续轨迹控制方式）。

18分辨率：闭环数控机床的最小检测单位，也叫设定单位。它代表了数控系统和数控机床的精度。 19数控系统的技术性能指标：⑴CPU；⑵分辨率；⑶控制功能；⑷伺服驱动系统的性能；⑸数控系统内PLC功能；⑹系统的通讯接口功能；⑺系统的开放性；⑻可靠性与故障自诊断。

20数控机床组成：⑴信息输入；⑵数控装置；⑶伺服驱动及检测反馈；⑷机床主体；⑸机电接口。 数控加工的程序编制

1常用代码意义：程序结束指令：主程序M02.M30，子程序M99，车削，切断工序，G71，G72，刀补。

2模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其他G代码所代替。 3非模态代码：非模态代码只在本程序段有效，如G04，其功能仅在所出现的程序段内才有作用。 4数控编程：制备数控加工程序的过程成为数控加工程序编制，简称数控编程。（分收工编程和自动编程两类） 5机床坐标系：机床上固有的坐标系，它用于确定被加工零件在机床中的坐标，机床运动部件的特殊位置。（如换刀点，参考点）以及运动范围等。数控机床采用ISO统一标准右手直角笛卡尔坐标系。

6机床零点：机床坐标系的零点。由机床生产厂家在机床上设置的1个固定点。

7参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。 8工件坐标系：用于确定工件集合图形上各几何要素的位置而建立的坐标系，又称工艺坐标系，工件坐标系的原点即是工作原点。 9编程零点：由编程人员在工作上根据编程方便性自行设定的编制加工程序的原点。

10绝对尺寸：从工件坐标系的原点进行标注的尺寸。 11增量尺寸：相对它前一点的位置增量进行标注的尺寸。

12数控程序编制步骤：⑴加工工艺分析；⑵计算加工轨迹和加工尺寸；⑶编制加工程序清单；⑷程序输入；⑸程序校验和试切削。

13字：指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储，传递和操作。

14字符：用来组织，控制或表示数据的一些符号，如数字，字母，标点符号，数学运算符号等。 计算机数控装置的插补原理。

1逐点比较法直线插补：Fi>=0,+X方向，Fi+1=Fi-Ye;Fi<0,+Y方向，Fi+1=Fi+2Yi+1。

2逐点比较法圆弧插补，逆圆插补：Fi>=0,—X方向，Fi+1=Fi-2Xi+1;Fi<0,+Y方向，Fi+1=Fi+2Yi+1.

顺圆插补：Fi>=0,—Y方向，Fi+1=Fi-2Yi+1:Fi<0,+X方向，Fi+1=Fi+2Xi+1. 3插补周期：相邻两次插补之间的时间间隔。

4采样周期：向硬件插补器输入采样信号的时间间隔。 5插补的意思：⑴用小线段逼近产生基本线型；⑵用基本线型拟和其他轮廓曲线。

6插补器：完成插补运算的装置或程序成为插补器，可分为：硬件插补器，软件插补器，软硬件结合插补器。 时被前台中断程序所打断，前后台相互配合来完成零件的加工任务。

⑵中断型软件结构中的中断模式。

5. 刀具补偿：将编程时工件轮廓数据转换成刀具中心轨迹数据。种类：长度补偿和半径补偿。

6. 从外部特征来看，CNC系统是由硬件和软件两大部分组成的。

⑴硬件结构：CPU,存储器，总线，外设等。

⑵软件结构：是一种用于零件加工的，实时控制的，特殊的计算机操作系统。 7. CNC装置工作过程：1.输入；2.译码；3.数据处理； 4.插补； 5.位置控制；6. I/O处理；7，显示；8.诊断。

9. 单微处理机数控装置：是以一个CPU为核心，CPU通过总线与存储器和各种接口相连接，采取集中控制，分时处理的工作方式，完成数控加工各个任务。 10. CNC装置的硬件结构分为：常规CNC硬件结构，单微处理器结构，多微处理器结构。

11. CNC装置软件结构分为：管理软件和控制软件两类。

12.机床PLC类型：内装型和独立型。

13. PLC执行方式：输入采样，程序执行，输出刷新。 14.ISO(国际标准化组织)的定义：数控系统是一种控制系统，它自动阅读输入载体上事先给定的数字，并将其译码，从而使机床移动和加工零件. 15.CNC装置软件结构特点：(1)CNC装置软件硬件的界面；（2）系统软件的内容及结构；（3）多任务并行处理；（4）实时中断处理

16.并行处理：是指计算机在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上兴致相同或者不同的工作；优点是提高运行速度

17.并行处理常分为：资源分时共享并行处理、资源重复流水并行处理两类。 第五章 数控检测装置

1.组成：位置测量装备是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。

2.作用：实时测量执行元件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。

3.数控系统中的检测装置分为：位移、速度和电流三种类型。

4.数控系统中的检测装置技术要求：精度、速度、可靠性、可维护性、经济性。

5.旋转变压器(简称旋变又称解算器或分解器)由：定子、转子、转轴、轴承、电刷、机壳等组成。

6.旋转变压器原理：电磁感应；应用：鉴相方式和鉴幅方式。特点：（1）信号强不需要放大；（2）只能测转角和转速；（3）精度低；（4）价格便宜；

7.光栅的运动方式：长光栅和圆光栅，圆光栅用于角位移的检测，长光栅用于直线位移的检测。 8.光栅的主要结构为标尺光栅和指示光栅。

9.莫尔条纹的作用：放大、均化误差、光亮光暗条纹满足余弦。

第六章 数控伺服系统

1.伺服系统是指以机械位置或者速度作为控制对象的自动控制系统。

2.伺服系统组成：伺服电机、驱动信号控制转换电路、电子电力驱动放大模块、位置调节单元、速度调节单元、电流调节单元、检测装置等。

3.伺服系统的基本要求：精度高、稳定性好、快速响应、调速范围宽、低速大转矩。

4.伺服系统按调节理论分为：开环、半闭环和闭环伺服系统三类。

5.数控机床中常见的伺服电机及特点：（1）直流伺服电机(调速性能良好)；（2）交流伺服电机（主要使用的电机）；（3）步进电机（适用于轻载、负荷变动不大）；（4）直线电机（高速、高精度）。 6.直流伺服电机的缺点：（1）它的电刷和换向器易磨损；（2）电机最高转速的限制，应用环境的限制；(3)结构复杂，制造困难，成本高。

7.交流同步伺服电机的种类：励磁式、永磁式、磁阻式和磁滞式。

8.步进电机是一种把电脉冲信号转换成角位移的电气机械。

9.步进电机按作用原理分：磁阻式、感应式、永磁式。 10.步进电机主要特性：步距角和静态步距误差、静态距角特性、启动频率、连续运行频率、矩频特性和动态转矩。

一．必须掌握的常用代码 G00快速移动 G00 X-Y-Z-（终点坐标）G01 直线插补G00 X-Y-Z-（终点坐标）G02顺时针圆弧插补 G90\G91.G17\G18.G02\G03 X-Y-Z-（终点坐标）R-(I-J-K-圆心相对于圆弧起点坐标) 说明：弧度不大于180°，R为正；正圆不用R方式。G03逆时针圆弧S、T的含义）G：准备指令 S：主轴转速指令 T：刀具选择指令

2、指令G40的含义是什么？（刀具补偿(偏执)注销。还须知道G41刀具左补偿G42刀具右补偿G43刀具正偏置G44刀具负偏置）

3、T0101是刀具指令代码吗？（是，T表示刀具指令，01表示刀具号，第2个01表示刀补号） 4、逆时针整圆编程用什么指令?(G03 RJK) 5、加工箱体类零件平面时，应选择哪种数控机床？（数控铣床） 6、G04属于非模态指令代码吗？（是的 功能：暂停） 7、在G54（远点沿x轴直线偏移）中设置的数值是工件坐标系的原点相当机床坐标系原点偏移量吗？（是的） 8、数控机床坐标系中，传递切削动力的主轴是Z轴吗？（是的）

9、大批量生产的简单零件适合在数控铣床上进行加工吗？（不适合，普通机床和专用机床） 10、刀具远离工件的运动方向为坐标的正方向吗？（是的）

11、数控系统将所有的信号进行一系列处理后，再将其处理结果是以脉冲信号形式向伺服系统发出执行命令吗？（是的）

12、用一把立铣刀铣削平面，刀具旋转的方向与工件进给方向相反，这种方法是逆铣吗？（是）

13、G90G01X50.0Y-20.0F表示刀具按进给速度移动到X50，Y-20处吗？（是）

14、考虑刀具与工件相对运动及坐标系方向，编程时采用刀具固定不动，工作移动原则吗？（不对，应该是工件不动，刀具移动）

15、步进电机输出的角位移脉冲数目成正比吗？（是的）

16、数控机床中常用的测量直线位移的测量元件可以用光栅吗？（可以）

17、在数控机床上，按不同的加工时间划分工序是错误的吗？（是的，是错误的）

18、关于加工中心编程时，尽量采用紧挨对刀是错误的吗？（是错误的,机内对刀用的少）

19、在G43G01Z15.0H15语句中，H15表述长度补偿值是15吗？（不是，H表示长度预存） 20、在FANUC数控系统中，G98的含义是循环返回到起始平面吗？（是的）

21、半径补偿的地址用的是D吗？（是的）

22、S1000表示主轴转速1000r/min吗？（是的） 23、编程零点和工件零点不是一回事，但必须重合的说法对吗？（正确）

24、数控机床在实际加工中为解决两段曲线贱的尖角过度问题而采用的刀具半径补偿方法是C功能刀具补偿方法吗？（是）

25、步进电机的转速和脉冲频率成正比吗？（是的） 26、数控机床中旋转变压器是测量角度的测量元件吗？（是）

27、数控机床性能的主要取决于数控系统吗？（是） 28、M21是Y轴镜像吗？（不是，是S轴镜像）

29、当使用主轴转速切削功能时，必须使用G97进给吗？（是的）

30、在数控程序中绝对坐标与增量坐标可单独使用，也可交叉使用吗？（可以） 31、G50指令一般放在程序第一段，该指令会不会引起机床动作？（不会）

32、机床导轨功能是起导向和传动作用吗？（不是，是起导向和支撑作用）

33、数控车削加工中，广泛采用不重磨机夹可转为车刀吗？（是的）

34、卧式车床采用斜床身的布局形式，是为了提高机床的抗震性和加工精度，便于刀具调整、工件装御、机床操作和排屑吗？（是的） 35。、数控工艺的内容要求比普通工艺的内容简单吗？（错的）

36、G99G04U3表示暂停3S吗？（是的） 37、M30和M02两个指令都程序结束，其含义一样吗？（不一样） 38、圆弧指令中的J是圆心相对于起点的距离吗？（不是，是起点相对于圆心的距离）

39、分度回转工作台能实现连续的圆周进给运动吗？（分度工作台不能，回转工作台能）

40、加工半径小于刀具半径的内圆弧时，会产生过切现象吗？（是的） 41、G50S1200是指刀具出发点的主轴转速吗？（不是，是限制最高转速） 简答：

1NC与CNC的区别在哪？答：数字控制简称NC是硬件控制，当加工零件形状改变时，需重新调整硬件布置，CNC计算机数控是软件控制，当加工零件形状改变时，只需重新调整程序。