《数控技术》复习题答案

1. 目前第四代计算机采用元件为_大规模集成电路 ___。

2. 数字控制是用_数字化信息_______对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。 3. 数控机床上有一个点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床

出厂时设定。该点称为机床参考点_。

4. 数控机床中的标准坐标系采用 右手定则的笛卡尔坐标系 ，并规定 远离

刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

5. 按照机床的运动方式分类， 可分成点位控制系统 、点位直线控制系统、 _轮廓控制

_____系统。

6. 数控编程描述的是刀具_刀位点____的运动轨迹，加工时也是按其来对刀。 7. 在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具的___位置补偿

_______和___刀尖圆弧半径_____补偿功能。

8. ___走刀路线______是指数控加工过程中刀具相对与被加工工件运动的轨迹和方向。

换刀点 是数控程序中指定用于换刀的位置点，其位置应避免与__工件_______、________夹具_____和________机床______干涉。

9.数控加工工艺文件主要包括___数据编程任务书________、____数据加工工件安装和原点设定卡片_______、__数据加工工序卡片_____、__数据加工走刀路线图_____等 9. 孔加工的固定循环指令中，在返回动作时，用G98指定刀具返回 ___初始______平面；

用G99指定刀具返回______参考_______平面。

10. 为了提高加工效率，进刀时，切削开始点的确定以 尽量接近工件 、 不

碰撞工件 为原则。

11.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具___长度偏置______

和___半径______补偿功能。

12. 数控铣床进行刀具长度补偿时，刀具需沿_______Z轴_______方向多移动一个补偿距

离，则采用G43；反之，采用G44。

13. 在数控编程时，使用 M30 指令后，就表示程序结束并返回到零件程序头。 14. 加工中心自动换刀装置的刀库主要有____鼓（盘）式 ________、_____链式______

两种形式。

15. 刀库中刀具的选刀方式有 顺序选刀 和任意选刀两种。 16. 刀库中刀具与主轴上刀具的交换有两种方式：刀库与主轴相对运动直接换刀

和 用机械手换刀 。

17. 除_____换刀程序______外，加工中心的编程方法和普通数控铣床相同。

18. 数控机床中，刀具（或机床的运动部件）的最小位移量是一个_____脉冲当量______。 19. 当前数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是 逐点比较法 插补

和 数字积分法 插补。

20. 在轮廓曲线的始终点之间按一定的算法进行数据点的密化，从而给出各坐标轴方向上

的运动脉冲指令的过程叫做 插补 。

21. 常用的曲线轮廓的插补方法有 基准脉冲插补 和数据采样法等。 22. 开环控制数控机床主要采用 步进电动机 进行驱动，而半闭环和闭

环控制数控机床主要采用 电气伺服系统 进行驱动。

23. 为了保证控制的连续性和各任务执行的时序配合要求，CNC系统的任务必须采用

并行处理 ，而不能逐一处理。

24. 在CNC系统控制软件的结构上，将主要完成插补计算、伺服控制和机床逻辑控制等信

息的实时中断服务程序与另一部分主要完成程序的输入、译码、数据处理及管理调度

的程序，二者共同完成数控的全部功能的软件称为___前后台型软件结构________；而将在软件中除了初始化程序以外，各种功能程序均被安排成优先级别不同的中断服务程序称为____中断型软件结构____。

25. 目前CNC系统控制软件基本上有两种常用的典型结构，即____前后台型软件结构

______和___中断型软件结构_____。

26. 多处理器结构的CNC系统中两个或两个以上CPU构成的处理部件之间有两种结构形式：

一种相关性强，有集中的操作系统，共享资源，称为 紧耦合 ；一种具有相对独立性或相关性弱，有多重操作系统有效地实现并行处理，称为 ___松耦合__。 27. 多处理器结构的CNC系统按结构不同可分为 共享总线结构__、_共享存储器结

构 。

28. 实现控制系统的模块化设计的必要条件是_______总线标准化___，而模块化设计工作

可归结为__功能模块_____的选用。

29. 开环控制系统中，多采用 步进电动机 作为伺服电机

29．提高步进伺服系统精度的措施从控制方法上讲主要有：____传动间隙补偿______、_____螺距误差补偿______、___细分线路_____。

30. 按反馈比较控制方式分，伺服系统可以分成 数字-脉冲比较伺服系统 、

相位比较伺服系统 、 幅值比较伺服系统 和 全数字控制伺服系统 四种。

31. 交流伺服电动机的调速方法有 改变磁极对数、改变转差率、变频调速 三种。 32. 数控机床用PLC按结构形式可分为 内装型PLC 、 独立型PLC 。 33. 对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做_______

步距角_______，电机的转速则正比于输入脉冲的_____频率_________。

34. 脉冲比较伺服系统应用于半闭环系统中，多采用__旋转变压器____作为检测元件；应

用于闭环系统中，多采用__长光栅__作为检测元件。

35. 莫尔条纹具有 放大信号 、 均化误差 和测量

位移的作用。

36. 直线感应同步器由定尺绕组、 滑尺 绕组组成，两种绕组

相位差1/4节距。

37. 光栅依不同制造方法有 反射 和 透射 两种。

38.开放式CNC系统的四大特征是 可互操作性____、____可移植性__、 ___可缩放性__、___可相互替代性____

二、选择题（每题1分）

1. 世界上第一台数控机床是( C )年美国研制出来的。

A、1930 B、1947 C、1952 D、1958

2. “CNC”的含义是（ B ）。

A、数字控制 B、计算机数字控制 C、网络控制

3. 数控机床的输入介质是指（ C ）

A、光电阅读机 B、穿孔机 C、 穿孔带、磁带和软磁盘 D、零件图纸和加工程序单 4. 数控机床的核心是（ B ）。

A、伺服系统 B、数控系统 C、反馈系统 D、传动系统

5. 数控编程时，应首先设定（ D ）。

A、机床原点 B、固定参考点 C、机床坐标系 D、工件坐标系

6. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（ C ）。

A、X轴 B、Y轴 C、Z轴

7. 数控机床的旋转轴之一B轴是绕（ B ）直线轴旋转的轴。

A、 X轴 B、Y轴 C、Z轴 D、W轴

8. 数控机床在确定坐标系时，考虑刀具与工件之间运动关系，采用（ A ）

A、假设刀具运动，工件静止 B、假设工件运动，刀具静止 C、看具体情况而定 D、假设刀具、工件都不动

9. 下列机床中，属于点位数控机床的是（ A ）

A、数控钻床 B、数控铣床 C、数控磨床 D、数控车床

10. 数控机床主轴以800转/分转速正转时，其指令应是（ A ）。

A、M03 S800 B、M04 S800 C、M05 S800

11. 数控机床需要暂停2秒种时，其指令应是（ C ）。

A、M03 B、M04 C、M05

12. G02 X20. Y20. R-10. F100；所加工的一般是（ C ）。

A、整圆 B、夹角 ≤180°的圆弧

C、180°〈 夹角 〈360°的圆弧

13. 某加工程序中的一个程序段为：

N006 G91 G18 G94 G02 F100； 该程序段的错误在于（ B ）。 A、不应使用G91 B、不应使用G18 C、不应使用G94 D、不应使用G02

14. 用Φ8的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为，则粗加工刀具补偿量为

（ D ）。 A、

B、 C、 D、

15. 执行下列程序后，工件上表面Z=0，镗孔深度是（ C ） 。

G90 G43 G01 Z-50 H02 F100 （H02补偿值） A、48mm B、52mm C、50mm

16. 设H01= 6mm，则G91 G43 G01 Z-15 H01 F100执行后，实际移动量为（ A ）mm。

A．9 B. 21 C. 15

17. 数控加工中心的固定循环功能适用于（ C ）。

A．曲面形状加工 B. 平面形状加工 C. 孔系加工 18. 各几何元素间的联结点称为（ A ）。

A．基点 B.节点 C. 交点

19. 程序中指定了（ A ）时，刀具半径补偿撤销。

A．G40 B. G41 C. G42

20. 执行下列程序后，累计暂停进给时间是（ A ）秒。 N10 G91 G00 ;

N20 G43 H01; N30 G01 F120; N40 G04 P1000; N50 G00 ; N60 ;

N70 G01 F120; N80 G04 ; N90 G49 G00 ; N100 M02

A．3 B. 2 C. 1002 D.

21. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（ C ）时才产生加工误差。

A．端面 B. 圆柱 C. 圆弧

22. G00指令与下列的（ C ）指令不是同一组的。

A．G01 B. G02、G03 C. G04 23. 数控车床中转速功能字S可指定（ D ）。

A．mm/r B. r/mm C. mm/min D. r/min 24. 刀具半径右补偿方向的规定是（ D ）。

A、沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧

B、沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧

C、沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧 D、沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧

25. 数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖

半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为（ B ）。

A、刀具位置补偿 B、刀具半径补偿 C、 刀具长度补偿

26. 加工中心与数控铣床的主要区别是（ D ）。

A．数控系统复杂程度不同 B. 机床精度不同 C. 结构不同 D. 有无自动换刀系统 27. 数控铣床的默认加工平面是（ A ）。

A、XY平面 B、XZ平面 C、YZ平面 28. 用逐点比较插补法对第一象限逆时针圆弧进行插补时，若判别函数F>0,则插补的下一

步应沿（ c ）

A、＋X B、＋Y C、－X D、－Y

29. 在中断型系统软件结构中，各种功能程序被安排成优先级别不同的中断服务程序，下

列程序中被安排成最低级别的应是（ A ）。

A、CRT显示

B、伺服系统位置控制

D、译码、刀具中心轨迹计算

C、插补运算及转段处理

30. 数控机床要求在（ C ）进给运动时不爬行，有高的灵敏度。

A、停止 B、高速 C、低速 D、匀速

31. 对于一个设计合理，制造良好的闭环控制系统的数控机床，可达到的精度由（ B ）

决定。

A、机床机械结构的精度 B、检测元件的精度 C、计算机的运算速度 D、驱动装置的精度 32. 脉冲当量是指（ A ）。

A、每发出一个脉冲当量，车床相应移动部件产生的位移量 B、每发出一个脉冲当量，伺服电机转过的角度 C、进给速度的大小

D、每发出一个脉冲当量，相应丝杠产生转角的大小

33. （ A ）主要用于经济型数控机床的进给驱动。

A、步进电动机 B、直流伺服电动机 C、交流伺服电动机 D、直流进给伺服电动机

34. 闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于（ B ）。

A、位置控制器 B、检测单元 C、伺服单元 D、控制对象

35. 在脉冲比较伺服系统中，常采用的位置检测元件是（ D ）；

A、感应同步器

B、旋转变压器

C、差动变压器 D、光栅和光电编码器

36. 半闭环控制系统的反馈装置装在（ A ）。

A、电机轴或丝杆轴端 C、刀具主轴上

B、机床工作台上

D、工件主轴上

37. 影响闭环伺服系统定位精度的主要因素是（ B ）；

A、伺服系统的稳态误差

B、传动元件的传动误差

D、执行机构的运动速度

C、伺服系统的跟随误差

38. 步进电机的转速是通过改变电机的（ A ）而实现。

A. 脉冲频率 B. 脉冲速度 C. 通电顺序

三、判断题（每题1分）

1. （ F ）同一工件，无论用数控机床加工还是用普通机床加工，其工序都一样。 2. （ F ）刀具补偿寄存器内只允许存入正值。 3. （ T ）数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。 4. （ F ） 外圆粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。 5. （ T ） 固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。 6. （ T ） 对于有自动换刀功能的车床来说，执行T指令时，将先让刀架转位，

按刀具号选择好刀具后，再调整刀架拖板位置来实施刀补。

7. （ T ） 刀径补偿的引入和取消必须是不切削的空行程上。

8. （ T ） 数控机床伺服系统将数控装置的脉冲信号转换成车床移动部件的运

动。

9. （ F ） 一个主程序调用另一个主程序称为主程序嵌套。

10. （ T ） 可以完成几何造型（建模）刀位轨迹计算及生成后置处理程序输出

功能的编程方法，被称为图形交互式自动编程。

11. （ T ）旋转变压器是一种常用的转角检测元件。 12. （ T ）于XY平面执行圆弧切削的指令，可写成G17 G02 X_ Y_ R_ F_；。 13. （ F ）程序G01 .，刀具进给到（40，20）点，X、Y两轴均以每分钟100

㎜的进给率进给。

14. （ T ）圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，

所以只能用圆心坐标编程。

15. （ T ）插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同 16. （ F ）数控机床配备的固定循环功能主要用于孔加工。 17. （ F ）车削螺纹时用恒线速度切削功能加工精度较高。

18. （ F ）以交流伺服电机为驱动单元的数据系统称为开环数控系统。 19. （ T ）数控铣床属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲

击性、韧性和耐磨性。

20. （ T ）工件坐标系设定G92 X_ Y_ Z_ 中，X、Y、Z、为当前刀位点在工

件坐标系中的坐标。

21. （ F ） X0 表示图形将以X轴作为对称轴，建立镜像。

22. （ T ）用逐点比较法进行直线插补时，无论直线位于哪个象限中，判别函

数F≥0时，总是沿着|x|增大的方向步进。

23. （ F ）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装

置。

24. （ T ）外（内）圆车削循环G90 X Z I F 中I值为切削起点B与切削终点C

的X坐标值之差（半径值）。

25. （ F ）\"G02\"与\"G03\"主要差别在于前者为车削凹圆弧，后者为车削凸圆弧。 26. （ T ）数控系统中，坐标轴的正方向是刀具远离工件的方向。 27. （ F ） 一个主程序中只能有一个子程序。

28. （ F ）不同结构布局的数控机床有不同的运动方式，但无论何种形式，编

程时都认为刀具相对于工件运动。

29. （ F ）车削螺纹时用恒线速度切削功能加工精度较高。 30. （ F ）指令G43、G44、G49 为刀具半径左、右补偿与消除。

31. （ F ）设G01 X30 Z6执行G91 G01 Z15后,正方向实际移动量为9mm。 32. （ T ）用逐点比较法进行直线插补时，无论直线位于哪个象限中，判别函

数F≥0时，总是沿着|x|增大的方向步进。

33. （ T ）一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。 34. （ F ）数控机床只适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场

合。

35. （ F ）轮廓控制的数控机床只要控制起点和终点位置，对加工过程中的轨迹

没有严格要求。

36. （ F ）加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。 37. （ T ）数控车床属于两轴控制的数控机床。 38. （ F ）旋转体类零件，宜采用数控加工中心或数控磨床加工。 39. （ T ）数控加工中心的工艺特点之一就是“工序集中”。

40. ( T )能进行轮廓控制的数控车床，一般也能进行点位控制和直线控制。 41. （ T ）恒线速控制的原理是当工件的直径越大，工件转速越慢。 42. （ F ）经济型的数控机床一般采用半闭环系统。 43. ( F )数控车床是一种程序控制车床。

44. （ F ）不同结构布局的数控车床有不同的运动方式，但无论何种形式，编程

时都认为工件相对于刀具运动。

45. （ F ）直线控制的特点是只允许在车床的各个自然坐标轴上移动，在运动

过程中进行加工。

46. （ F ）当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。

47. （ T ）数控车床中所使用的进给量（F值）在车削螺纹时是指导程。 48. （ T ）数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程

序段中。

49. （ T ）G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

50. （ F ）G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此，它们都是插补指

令

51. （ T ）圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180°时，半径

取负值。

52. （ F ）不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是

相同的。

53. （ F ）子程序的编写方式必须是增量方式。

54. （ T ）程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略。 55. （ F ）数控机床在输入程序时，不论何种系统，坐标值不论是整数，还是小

数，都不必加入小数点。

56. （ T ）非模态指令只能在本程序段内有效。

57. （ T ）数控车床的刀具功能字T即指定了刀具号，又指定了刀补号。 58. （ T ）数控机床用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧时，必须限制主轴的

最高转速。

59. （ F ）螺纹指令G32 是以每分钟的进给速度加工螺纹。

60. （ F ）在数控加工中，如果圆弧指令后的半径遗漏，则圆弧指令作直线指令

执行。

61. （ F ）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。 62. （ F ）机床参考点在机床上是一个浮动的点。

63. （ F ）刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行两个阶段。 64. （ F ）编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。 四、分析计算题

1、何谓机床坐标系和工件坐标系其主要区别是什么

2、在数控铣床加工孔中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成

3、下面两副图中，哪幅图的走刀路线是最佳的，为什么

（a） （b）

4、欲在平板毛坯上加工出如图所示的内腔，试在图上画出切削该内腔的合理走刀路线（包括切入切出点的位置）

5、试述数控车床的编程特点。

(1)在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸可以釆用绝对编程的相对值编程，也可混合使用。 (2)被加工零件的径向尺寸在图样上测量时，一般用直径值表示，所以釆用直径尺寸编程更为方便。 (3)由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常釆用不同形式的固定循环。 (4)编程时把车刀刀尖认为是一个点。 (5)为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都釆用快速运动。

6、当被加工零件轮廓需粗、精铣削时，可采用什么方法来简化程序、方便加工试举例说明。

7、在单CPU结构的CNC系统中采用“资源分时共享”并行处理技术，试简述这项技术的含义、特征及关键技术。

8、三相步进电机为什么常采用三相六拍驱动方式，很少采用三相三拍驱动方式

9、设欲加工如图所示直线，直线的起点坐标为坐标原点O（0，0）， 终点A（9，5）.用逐点比较法对该直线进行插补，并画出插补轨迹。

10、 设欲加工如图所示圆弧，直线的起点坐标为坐标原点A（5，0）， 终点E（0，5）.用逐点比较法对该圆弧进行插补，并画出插补轨迹。 五、编程题

1、用复合车削循环指令加工如图所示零件的外圆。粗车切削深度△d=3mm，退刀量e=1mm，精加工余量X轴方向为0.3mm， Z轴方向为。精加工进给速度r，主轴转速1000r/min。 % O0001 N10 G00 ;

N20 M03 S700 T0101;

N30 ( ); 走到循环起点

N40 ( ); 复合循环指令 N50 ( );

N60 ( ); 引入刀尖半径补偿并指定精加工切削用量 N70 G01 ; N80 ; N90 ; N100 ； N110 ；

N120 ( ); 圆弧插补 N130 ( ); 圆弧插补 N140 G01 ; N150 ;

N160 G40 G00 ;

N170 ( )； 精加工 N180 G00 ; N190 M05 M30; %

得分

2、加工上题所示圆柱螺纹，分4次加工，切深分别为、、、。 % O0003 N10 G50 ;

N20 M03 S700 T0101 ; N30 G00 ;

N40 ( ); N50 ( ); N60 ( ); N70 ( ); N70 G00 ;

N80 M05; N90 M30; %

3、加工如图所示轮廓，试编写数控铣加工程序。厚度为20mm，分3次加工。 Z=0在工件上表面。 % O0003

N05 G90 G94 G21 G40 G17 ; N10 G92 ; N15 M03 S600 M08; N20 G41 G00 X0 ;

N25 ( ); Z下刀 N30 ( ); 调用子程序 G49 G00 ;

N60 G40 X0 Y0 M09;

得分 N65 M05; N70 M30; % O0031

N75 ( ); Z下刀 N80 G90 G01 F50; N85 ; N90 G03 ; N95 G01 ; N100 ; N105 Y0; N110 ; N115 ; N120 ; N125 G03 ; N130 G01 ;

N135 ( ); XY平面内退刀 N140 M99; %

4、用一般钻孔循环指令G81加工如图所示孔（外形与平面均已加工好），请根据已有的语句在括号中填写正确的程序。

提示： G98（G99）G81 X_Y_Z_R_F_L_ % O0005;

N10 G92 X0 Y0 ; N20 S300 M03;

N30 ( G16 ); 建立极坐标 2’ N40 ( G99 G81 R-3.0 F60 ); 钻削孔1 2’

N50 ( ); 钻削孔2 1’ N60 ( G98 ); 钻削孔 3 1’ N70 G00 ；

N80 ( G15 ); 取消极坐标 1’ N90 M05 M30；

5、用一般钻孔循环指令G81加工如图所示孔，请根据已有的语句在括号中填写正确的程序。 设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm。 % O0030;

N10 ( ); 设定工件坐标系 N15 S300 M03;

N20 ( ); 建立极坐标 N30 ( ); 钻A孔 N40 ( ); 钻B孔 N50 ( ); 钻C孔 N70 G80 ； B

A

N75 M05 M30； % %

C

6、试用坐标变换指令编写如图所示零件的精加工程序。子程序O0061以内轮廓A的中心为坐标原点编程加工，B、C、D图形的比例缩放系数为，， % O0006

N05 G90 G94 G21 G40 G17 ; N10 G92 X0 Y0 ; N15 M03 S600 M08; N25 G00 ;

N30 ( ); 调用子程序加工内轮廓A N35 ( ); 建立局部坐标系B N40 G00 X0 Y0;

N45 ( ); 放大倍 N55 ( ); 调用子程序加工内轮廓B

N60 ( ); 取消坐标变换 ……

N125 G52 X0 Y0; N130 G00 Z100.0 M09; N135 M05 M30;

7、编写车削如图所示工件的加工程序。毛坯直径为φ40mm。

1号刀为90°外圆车刀，基准刀；2号刀为车槽刀，主切削刃宽5mm，左刀尖为刀位点；3号刀为60°螺纹车刀，（分5次切削，切削深度分别为、、、）。