一、填空題：（本大題共15個(gè)空，每空1分，總計(jì)15分）1、 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)輸出角位移與輸入脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與（指令輸入脈沖頻率）成正比,改變（步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電順序）可改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。2、 三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常用的工作方式：_單三拍（工作方式）_、_雙三拍（工作方式）_和_六拍（工作方式）_。3、 用直線逼近非圓曲線常采用弦線逼近法、割線逼近法和切線逼近法，其中割線逼近法逼近誤差??；弦線逼近法節(jié)點(diǎn)落在曲線上，計(jì)算較簡(jiǎn)單。4、G代碼可分為模態(tài)（續(xù)效）代碼和非模態(tài)（非續(xù)效）代碼。模態(tài)（續(xù)效）代碼表示一經(jīng)在一個(gè)程序段中應(yīng)用，便保持有效到以后的程序段中出現(xiàn)同組的另一代碼時(shí)才失效。5、 DDA法插補(bǔ)中左移規(guī)格化處理的目的是均化插補(bǔ)進(jìn)給速度。6、時(shí)間分割法圓弧插補(bǔ)存在徑向誤差，該誤差的大小取決于進(jìn)給速度和圓弧半徑二、 判斷題：（本大題共10小題，每小題1分，總計(jì)10分）請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)（）內(nèi)畫(huà)“J”表示正確；畫(huà)“X”表示錯(cuò)誤。1、 由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)具有自整角（自鎖）能力，因而可用于需要斷電自鎖的場(chǎng)合，不需另加機(jī)械制動(dòng)裝置。（X）2、 數(shù)控機(jī)床的機(jī)電接口將控制信號(hào)轉(zhuǎn)變成PLC可接收的信號(hào)，由PLC來(lái)控制電器開(kāi)關(guān)器件。（J）3、 輪廓控制數(shù)控機(jī)床能同時(shí)進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)控制。（J）4、 刀具半徑補(bǔ)償指令與刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的G代碼是同一代碼。（X）5、 M00、M01、M02、M30均為程序結(jié)束指令，其區(qū)別在于它們用于不同的數(shù)控系統(tǒng)。（X）6、 固定循環(huán)指令主要用于精加工圓柱面和圓錐面。（X）7、 機(jī)床原點(diǎn)是編程人員確定的點(diǎn)，而工件坐標(biāo)系原點(diǎn)是機(jī)床上固有的點(diǎn)。（X）8、 C功能刀具半徑補(bǔ)償能自動(dòng)處理兩個(gè)相鄰程序段之間的連接（即尖角過(guò)渡）情況。（V）9、 程序段標(biāo)號(hào)與程序的執(zhí)行順序無(wú)關(guān)。（V）10、 凹槽銑削時(shí)，為使加工的輪廓光整，應(yīng)采用行切法加工的走刀路線。（X）三、 簡(jiǎn)答題：（本大題共3小題，總計(jì)25分）簡(jiǎn)述按控制方式分類(lèi)的伺服系統(tǒng)的主要類(lèi)型及其特點(diǎn)和適用范圍。（10分）1、 （1）伺服系統(tǒng)的主要類(lèi)型是開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)三種類(lèi)型。（1分）（2） 開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和適用范圍：伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)，無(wú)檢測(cè)元件、無(wú)反饋回路，控制方式簡(jiǎn)單，但精度難保證，切削力矩小，用于要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。（3分）（3） 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和適用范圍：伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是直、交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)裝置直接安裝在機(jī)床運(yùn)動(dòng)（執(zhí)行）部件上，能作修正誤差的運(yùn)動(dòng)。調(diào)試和維修比較困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜和價(jià)格貴。適用于高精度的數(shù)控機(jī)床。（3分）（4） 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和適用范圍：伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是直、交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)裝置安裝在機(jī)床傳動(dòng)部件上或伺服電動(dòng)機(jī)軸端，能作修正誤差的運(yùn)動(dòng)。價(jià)格便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)元件不容易受到損壞，不易發(fā)生振蕩，但控制精度不如閉環(huán)伺服系統(tǒng)。適用于加工精度要求不是很高的數(shù)控機(jī)床。（3分）用G92設(shè)定工件坐標(biāo)系與用G54?G59設(shè)定工件坐標(biāo)系，在使用中有何區(qū)別？（9分）2、（1）G92指令是通過(guò)程序來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系，關(guān)機(jī)或執(zhí)行其它程序后，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置需重新對(duì)刀建立。G54?G59指令是在裝夾零件后，測(cè)量出工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的偏置值，并將各偏置值事先存在數(shù)控系統(tǒng)偏置表中，一經(jīng)設(shè)定，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置不變，除非再通過(guò)CRT/MDI方式更改。（3分）（2） G92所設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與當(dāng)前刀具所在位置有關(guān)，用這種方式設(shè)定的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)隨刀具起始點(diǎn)位置的變化而變化°G54?G59指令是通過(guò)CRT/MDI在設(shè)置參數(shù)方式下設(shè)定工件坐標(biāo)系，與刀具的當(dāng)前位置無(wú)關(guān)。（3分）（3） G92指令程序段只是設(shè)定工件坐標(biāo)系，而不產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng)。G54?G59指令程序段可以和G00、G01指令組合，在選定的工件坐標(biāo)系中進(jìn)行位移。（3分）在數(shù)控編程中，可運(yùn)用哪些功能或方法、技巧來(lái)簡(jiǎn)化程序的編制。（6分）3、（1）刀具（半徑）補(bǔ)償功能。（1分）（2） 固定循環(huán)功能。（1分）（3） 子程序。（1分）（4） 合理設(shè)定編程原點(diǎn)。（1分）（5） 合理設(shè)計(jì)工藝路線。（1分）（6） 其它，如：鏡像、比例縮放、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、用戶宏程序等。（1分）四、計(jì)算作圖題：（20分）如圖1所示，直線OA起點(diǎn)坐標(biāo)（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)（4,6），試用逐點(diǎn)比較法對(duì)OA直線進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算。列表寫(xiě)出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程并在圖中畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。

脈沖個(gè)數(shù)偏差判別進(jìn)給方向偏差計(jì)算終點(diǎn)判定1Fo=0+X=Fo-Ye=O-6=-6E=E-1=9豐0未到終點(diǎn)2Fi=-6<0+Y巳=F]+X,=一6+4=-2E=E-1=8豐0未到終點(diǎn)3烏二-2<0+YF3=F2+X,=-2+4=2E=E-1=7。0未到終點(diǎn)4鳥(niǎo)=2＞。+X%=乙-七=2-6=-4E=E-1=6豐0未到終點(diǎn)5已=—<0+Y氣=旦+X-=-4+4=0E=E-1=5。0未到終點(diǎn)6氏二。+XF6=Fs-Ye=0-6=-6E=E-1=4。0未到終點(diǎn)7氣=-6<0+YF]=氣+幺=-6+4=—2E=E-1=3。0未到終點(diǎn)8馬=一2<0+Y片=F?+工=一2+4=2E=E-1=2*0未到終點(diǎn)9氏=2〉0+X&=『匕=2-6=TE=E-1=1w0未到終點(diǎn)10凡=T<0+Y￡u=%+*=T+4=°E=E-1=O到終點(diǎn)五、作圖題：（10分）畫(huà)出圖2所示從A到E點(diǎn)編程軌跡采用C刀補(bǔ)法在左刀補(bǔ)情況下的刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡（AB為刀補(bǔ)建立階段，DE為刀補(bǔ)取消階段），并說(shuō)出各編程軌跡交點(diǎn)處刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡分別屬哪類(lèi)轉(zhuǎn)接型式？

參考答案,見(jiàn)右圖.B點(diǎn)處參考答案,見(jiàn)右圖.B點(diǎn)處C點(diǎn)處D點(diǎn)處:伸長(zhǎng)型:縮短型:插入型六、編程題：(20分)如圖3所示，設(shè)XOY坐標(biāo)平面上,A點(diǎn)坐標(biāo)(10,6),B點(diǎn)坐標(biāo)(40,6),C點(diǎn)坐標(biāo)(40,36),D點(diǎn)坐標(biāo)(25,36),E點(diǎn)坐標(biāo)(10,21),ED段圓弧半徑為15。分別按絕對(duì)坐標(biāo)和相對(duì)坐標(biāo)編寫(xiě)該圖形的銑削加工程序段，刀具半徑為左補(bǔ)償。(注：代碼與格式統(tǒng)一采用OpensoftCNC系統(tǒng)規(guī)定的代碼與格式；假設(shè)不考慮Z向走刀。)圖30R1540G00X0Y0絕對(duì)坐標(biāo)編程：（10分）G92X0Y0ZG90G41D01G00X10G01Y6F40Y21G02X25Y36G01XY6X5G40M02相對(duì)坐標(biāo)編程：（10分）92X0Y0Z0Y15R15150X-5Y-6GG91G41D01G00X10G01Y6Y15G02X15G01XY-30X-35G40G0M02一、選擇題（每小題選出一個(gè)正確答案）（本大題共15小題，每小題2分，總計(jì)32分）1、 下列代碼中，不同組的代碼是（D）。A、G01B、G02C、G03D、G042、 編程坐標(biāo)系也可以稱(chēng)為（A）。人、工件坐標(biāo)系B、機(jī)械坐標(biāo)系C、機(jī)床坐標(biāo)系3、 對(duì)曲面類(lèi)零件的數(shù)控銑削加工，常采用的刀具是（C）。A、鍵槽銑刀B、三刃立銑刀C、球頭銑刀4、 下列程序中正確的是（B）。A、 G00X50Y0；G02X50Y0R30；B、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30J0C、 G00X50Y0；G02X50Y0R-30；D、 G00X50Y0；G02X50Y0I-30K05、 下列功能可以實(shí)現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)控制的是（B）。A、主軸功能B、輔助功能C、準(zhǔn)備功能6、 下列關(guān)于G92與G54指令，敘述不正確的是（C）。A、 G92通過(guò)程序來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系B、 G54通過(guò)MDI設(shè)定工件坐標(biāo)系C、 G92設(shè)定的工件坐標(biāo)系與刀具當(dāng)前位置無(wú)關(guān)D、 G54設(shè)定的工件坐標(biāo)系與刀具當(dāng)前位置無(wú)關(guān)7、 進(jìn)給功能的實(shí)現(xiàn)使用（C）代碼。A、MB、SC、FD、H8、 開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)常采用（A）驅(qū)動(dòng)裝置。A、步進(jìn)B、交流伺服C、直流伺服9、 程序中換刀次數(shù)（B），程序加工時(shí)間越短。A、多B、少C、頻繁10、 粗加工時(shí)，應(yīng)該盡可能優(yōu)先考慮（B）。A、加工精度B、生產(chǎn)率C、加工成本11、 （B）結(jié)構(gòu)的刀具是目前使用最廣泛的數(shù)控用刀具。A、整體焊接B、機(jī)夾可轉(zhuǎn)位C、機(jī)夾焊接12、 基點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算，是指計(jì)算基點(diǎn)在（B）下的坐標(biāo)值。A、機(jī)床坐標(biāo)系8、工件坐標(biāo)系C、極坐標(biāo)系D、直角坐標(biāo)系13、 運(yùn)行G00G90X10Y20；G01G91X-10Y20；指令后，刀具所在坐標(biāo)為（C）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4014、 運(yùn)行G00G91X10Y20；G01G90X-10Y20；指令后，刀具所在坐標(biāo)為（A）。A、X-10Y20B、X20Y20C、X0Y40D、X-10Y4015、 下列指令為準(zhǔn)備功能指令的是（A）。A、G00B、M03C、F100D、D0116、 非圓曲線采用（C）逼近時(shí)，每個(gè)插補(bǔ)段的長(zhǎng)度相等。A、等間距法B、等誤差法C、等步長(zhǎng)法二、 填空題（每空1分，總計(jì)12分）1、 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡叫做走刀路線。2、 刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)叫做__刀位點(diǎn)_。3、 某些指令一旦寫(xiě)入程序中，在后續(xù)程序段中會(huì)一直有效，直到出現(xiàn)同組指令，才會(huì)被取消或取代，這種指令被稱(chēng)作____續(xù)效指令（模態(tài)指令）。4、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定順序是：先確定 Z 軸，再確定―X 軸，最后是 Y軸。5、刀具半徑補(bǔ)償?shù)氖褂冒ń?、―執(zhí)行（進(jìn)行）和撤銷(xiāo)三個(gè)過(guò)程。6、在C刀具補(bǔ)償工作狀態(tài)下，CNC裝置總是同時(shí)存有 3個(gè)程序段信息。7、多刀機(jī)床在加工過(guò)程中換刀時(shí)的位置被稱(chēng)作__換刀點(diǎn)。8、 在直線接直線的轉(zhuǎn)接中，若刀具補(bǔ)償方向?yàn)樽蟮堆a(bǔ)，兩向量夾角為90。，則轉(zhuǎn)接類(lèi)型為—縮短型轉(zhuǎn)接。三、 判斷題（正確打J，錯(cuò)誤打X。本大題共12小題，每小題1分，總計(jì)13分）1、 一般數(shù)控裝置都具有雙曲線插補(bǔ)功能。（X）2、 用逐點(diǎn)比較法加工時(shí)，首先應(yīng)把被加工線段的長(zhǎng)度單位換算成脈沖數(shù)值。（J）3、 精加工時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮工件的加工效率。（X）4、 指令G02XYR；不能用于編寫(xiě)整圓的插補(bǔ)程序。（J）5、 準(zhǔn)備功能的G代碼主要用來(lái)控制機(jī)床主軸的開(kāi)、停、冷卻液的開(kāi)、關(guān)和工件的夾緊與松開(kāi)等機(jī)床準(zhǔn)備動(dòng)作。（X）6、 數(shù)控程序中的單個(gè)程序字是由地址符和數(shù)字組成。（J）7、 程序段的執(zhí)行是按程序號(hào)的數(shù)值大小順序來(lái)執(zhí)行的，程序號(hào)數(shù)值小的先執(zhí)行，程序號(hào)數(shù)值大的后執(zhí)行。（X）8、 刀補(bǔ)建立的過(guò)程必須含有G00或G01指令才能有效。（J）9、 順銑和逆銑所形成的加工表面粗糙度是一致的。（X）10、 MDI方式即手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式。（J）11、 數(shù)控機(jī)床為小批量、精密、復(fù)雜的零件生產(chǎn)提供了極其有效的自動(dòng)化加工手段。（J）12、 不同的數(shù)控系統(tǒng)所用的代碼、指令及其含義完全相同。（X）13、 虛擬軸機(jī)床又稱(chēng)并聯(lián)機(jī)床或六足蟲(chóng)機(jī)床。（J）四、 問(wèn)答題（共計(jì)16分）1、簡(jiǎn)述刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹饕饔?。?分）1、 可直接按零件輪廓編程，不必考慮刀具半徑的半徑，從而簡(jiǎn)化編程；（2分）當(dāng)?shù)毒吣p或重磨后，刀具半徑減小，只需手工輸入新的半徑值，而不必修改程序；（2分）可用同一程序（或稍作修改），甚至同一刀具進(jìn)行粗、精加工。（1分）2、 什么叫基點(diǎn)？什么叫節(jié)點(diǎn)？（5分）2、 基點(diǎn)：與系統(tǒng)插補(bǔ)功能一致的各幾何要素的連接點(diǎn)。由于目前數(shù)控系統(tǒng)都具有直線、圓弧插補(bǔ)功能，因此，直線、圓弧構(gòu)成的平面輪廓其交、切點(diǎn)即為基點(diǎn)。（3分）節(jié)點(diǎn)：系統(tǒng)輪廓與插補(bǔ)功能不一致時(shí)，逼近線段與被加工曲線的交點(diǎn)。（2分）3、 簡(jiǎn)述點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及適用范圍。（6分）3、點(diǎn)位：要求獲得精確的位置精度，而不管從一個(gè)位置到另一個(gè)位置是按什么路徑運(yùn)動(dòng)。適用范圍：鉆床、沖床（2分）直線：不僅要有精確的定位，還要求從一點(diǎn)到另一點(diǎn)之間按直線移動(dòng)，并能控制位移速度。適用范圍：鏜銑床，車(chē)床，加工中心（2分）輪廓：需能同時(shí)控制兩個(gè)或以上的軸進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，對(duì)位移和速度進(jìn)行嚴(yán)格、不間斷控制。適用范圍：加工有曲線、曲面的零件，如兩坐標(biāo)及以上的數(shù)控銑床、車(chē)床，加工中心（2分）五、 如下圖所示，直線OA起點(diǎn)坐標(biāo)（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)（Xe，Ye），試用逐點(diǎn)比較法對(duì)直線OA進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，并畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。Xe=5,Ye=3（12分）Ye>參考答案：插補(bǔ)軌跡圖見(jiàn)右

脈沖個(gè)數(shù)偏差判別進(jìn)給方向偏差計(jì)算終點(diǎn)判定1Fo=0+XFi=Fo-匕=0-3=-3E=E-1=7。0未到終點(diǎn)2皿=—3<0+Y如=也+兀=—3+5=2E=E-1=6。0未到終點(diǎn)3+X互=&一匕=2-3=-1E=E-1=5豐0未到終點(diǎn)4Fi=-l<0+Y已=氏+工=-1十5=4E=E-1=4。0未到終點(diǎn)5F4=4>Q+XF5=F4-Ye=4-3=1E=E-1=3豐0未到終點(diǎn)6f5=1>0+XF6=F5-Ye=l-3