数控技术作业

杭州师范大学钱江学院课程作业

数控技术 课程作业1（共 5 次作业）/涉及章节：第1、2章

一、选择题

1.数控机床的组成部分包括( )。

A.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件 D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 2.计算机数控系统的优点不包括( C )。 A.利用软件灵活改变数控系统功能，柔性高

B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能 C.数控系统功能靠硬件实现，可靠性高 D.系统性能价格比高，经济性好

3.准备功能G代码中，能使机床作某种运动的一组代码是( )。 A.G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42 B.G00、G01、G02、G03、G90、G91、G92 C.G00、G04、G18、G19、G40、G41、G42 D.G01、G02、G03、G17、G40、G41、G42

4．对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是（ A ）。

A．从此基准点沿床身远离工件的方向 B．从此基准点沿床身接近工件的方向 C．从此基准点垂直向上的方向 D．从此基准点垂直向下的方向 二、编程题

1.在图示零件上钻孔。请采用教材中给定的代码格式(JB3208—83)编制加工程序。要求： (1)在给定工件坐标系内用增量尺寸编程，图示钻尖位置为坐标原点； (2)坐标原点为程序的起点和终点，钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ； (3)进给速度50mm/min，主轴转速600r/min； (4)钻通孔时，要求钻头钻出工件表面4mm。

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姓名： 学号：

答： N N010 N020 N030 N040 N050 N060 N070 N080 N090 N100 N110

G G91 G00 G01 G00 G01 G00 G01 G00 X Y Z F S M EOB LF LF LF LF LF LF LF LF LF LF LF 2

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杭州师范大学钱江学院课程作业

数控技术 课程作业2（共 5 次作业）/涉及章节：第4章

一、选择题

1.数控系统常用的两种插补功能是( )。

A.直线插补和螺旋线插补 B.螺旋线插补和抛物线插补 C.直线插补和圆弧插补 D.圆弧插补和螺旋线插补

2.数控机床进给系统中采用齿轮传动副时，如果不采用消隙措施，将会( )。 A.增大驱动功率 B.降低传动效率 C.增大摩擦力 D.造成反向失动量 二、填空题

1. 的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓。 2.在CNC系统中，刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成 。 三、分析题

1. 用逐点比较法插补图示的第四象限直线，直线终点坐标取绝对值，图中T(Xi，Yi)表示刀具位置，若刀具T位于直线上方或直线上时，偏差函数F≥0；若刀具T位于直线下方时，偏差函数F<0。插补前，刀具位于直线的起点0，某时刻刀具原点到动点T(Xi,Yi)，其偏差函数为Fi=XaYi-YaXi，试推导简化的偏差计算公式。

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杭州师范大学钱江学院课程作业

数控技术 课程作业3（共 5 次作业）/涉及章节：第6章

一、选择题

1.直线感应同步器定尺上是( )。

A.正弦绕组 B.余弦绕组 C.连续绕组 D.分段绕组

2.用光栅位置传感器测量机床位移，若光栅栅距为0.01mm，莫尔条纹移动数为1000个，若不采用细分技术则机床位移量为( )。

A.0.1mm B.1mm C.10mm D.100mm 3.可用于开环伺服控制的电动机是( )。

A.交流主轴电动机 B.永磁宽调速直流电动机 C.无刷直流电动机 D.功率步进电动机 4．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用（ ）。 A．交流感应电动机 B．步进电动机 C．交流伺服电动机 D．直流伺服电动机 二、简答题

1.试述选用直流伺服电动机应遵循的原则。

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杭州师范大学钱江学院课程作业

数控技术 课程作业4（共 5 次作业）/涉及章节：综合题1

一．选择题

1.当交流伺服电机正在旋转时，如果控制信号消失，则电机将会( )。 A.以原转速继续转动 B.转速逐渐加大 C.转速逐渐减小 D.立即停止转动

2.数控机床伺服系统是以( )为直接控制目标的自动控制系统。 A.机械运动速度 B.机械位移 C.切削力 D.机械运动精度 3.光栅利用( )，使得它能测得比栅距还小的位移量。 A.莫尔条纹的作用 B.数显表

C.细分技术 D.高分辨指示光栅

4．采用“高压建流，低压定流”工作方式的步进电动机驱动电源是（ ）。 A.高压单电源型驱动电源 B.高低压双电源驱动电源 C.恒流斩波驱动电源 D.调频调压型驱动电源

5．增量式脉冲发生器，其单个（又称单次）脉冲的典型脉冲周期（又称宽度）为5S，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数（ ）。 A.2000 B.3000 C.4000 D.5000 6.数控机床的组成部分包括( )。

A.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件 C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件 D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库

7．对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是（ ）。

A．从此基准点沿床身远离工件的方向 B．从此基准点沿床身接近工件的方向 C．从此基准点垂直向上的方向 D．从此基准点垂直向下的方向 二．填空题

1.数控加工的编程方法主要有 和 两大类。

2.用逐点比较法插补第一象限的斜线，若偏差函数等于零，刀具应沿 轴的正向方向进给一步。

3.刀具补偿指令可分为两大类，分别是 和 。 4.数控机床按照控制原理的不同，分为 ， ，和 。

5. 的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓。 三．简答题

简述DDA法与逐点比较法插补运动轨迹有何不同？

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四．计算题

利用数控机床加工第一象限逆圆弧SE，起点为S5,0，终点为E3,4，圆心在原点

。 O0,0，用逐点比较法插补此圆弧，请写出插补运算过程并画出运动轨迹图（脉冲当量为1）

解：如图1，插补完这段圆弧，刀具沿x和y轴应走的总步数为xExSyEyS＝2+4＝6，故可设置一计数器G=6，x或y坐标方向进给时均在计数器中减去1，当0时，停止插补。插补运算过程见表1，刀具的运动轨迹如图1所示。



图1

表1 逐点比较法圆弧插补运算过程 坐标进偏差计算 坐标计算 给 循环序号 0 1 2 3 4 5 6

偏差判别 终点判别 F≥0 F＜0 JxExSyEyS J6 J5 J4 J3 J2 J1 J0 6

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杭州师范大学钱江学院课程作业

数控技术 课程作业5（共 5 次作业）/涉及章节：综合题2

一．选择题

1．位置控制器输出的是数字量，要去控制调速单元，必须经过（ ）。 A．F/V变换 B．D/A变换

C．电流/电压变换 D．电压/电流变换

2．感应同步器采用鉴幅型工作时，滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是（ ）。 A．Umsinωt和Umcosωt B．U1sinωt和U2cosωt(U1≠U2) C．U1sinωt和U2cosωt(U1≠U2) D．Umsinω1t和Umcosω2t(ω1≠ω2) 3．直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为（ ）。 A．π/6 B．π/3 C．π/2 D．π 4．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用（ ）。

A．交流感应电动机 B．步进电动机 C．交流伺服电动机 D．直流伺服电动机 5.( )是无法用准备功能字G来规定或指定的。 A.主轴旋转方向 B.直线插补 C.刀具补偿 D.增量尺寸

6.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是( )。

A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.回转运动的轴

7.欲加工第一象限的斜线(起始点在坐标原点)，用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在( )。

A.坐标原点 B.斜线上方 C.斜线下方 D.斜线上 8.( )主要用于经济型数控机床的进给驱动。 A.步进电机 B.直流伺服电机

C.交流伺服电机 D.直流进给伺服电机 9.数控系统常用的两种插补功能是( )。

A.直线插补和螺旋线插补 B.螺旋线插补和抛物线插补 C.直线插补和圆弧插补 D.圆弧插补和螺旋线插补 二．填空题

1．一个典型CNC系统一般由数控计算机、程序输入/输出装置和_ _三部分组成。 2． 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 和 补偿功能。 3.CNC系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_ _电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法(数据采样插补法)一般用于 和 作为驱动元件的数控系统。

4. 与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为 Z 轴，远离工件的刀具运动方向为 Z轴正方向。

三．简答题

1.机床坐标系与工件坐标系的含义是什么？请阐述它们之间的关系。

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2.什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪几个节拍?

四．编程题

如图所示，试将该零件的外轮廓精加工程序补充完整。

已知刀具采用T03为Φ10的立铣刀，其刀具长度补偿号为H03，半径补偿号为D03。两个Ф30mm的孔用来装夹工件，已经加工好。

O1234；

N10 G17 G21 G49 G40 G G90； N20 T03 M06；

N30 （1） S800； N40 G43 H03 G00 Z5； N50 G00 X-50 Y-50；

N60 （2） Z-20 F300；

N70 （3） D03 G01 X-30 Y0 F300 M08； N80 X100；

N90 G02 X300 Y0 （4） ； N100 （5） X400； N110 （6） ；

N120 （7） （8） Y500 R200； N130 G01 X0 （9） ； N140 Y-30；

N150 G40 G01 X-50 Y-50； N160 G49 G00 Z300； N170 G28 Z300； N180 M09； N190 M05；

N200 （10）M30或M02 ；

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姓名： 学号：

五．计算题

利用数控机床加工第一象限直线OE，原点为O，E为终点，坐标为E6,4，用DDA法插补此直线，请写出插补运算过程并画出运动轨迹图（脉冲当量为1）。

解：因终点最大坐标值为6，取累加器、被积函数寄存器、终点计数器均为三位二进制寄存器，N=3，则累加次数n238。插补运算过程见表1，插补轨迹见图2。

表1 逐点比较法圆弧插补运算过程 X积分器 累加次X被积数（t） 函数寄存器 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6

Y积分器 X累加X累加器 器溢出 脉冲 0 Y被积函数寄存器 4 Y累加Y累加器 器溢出0 脉冲 0 终点计数器（JE） 0 1 2 3 4 5 6 7 0 图2

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