数控技术第二版课后答案

数控技术第二版 章 节 练 习 答 案

第一章 绪论

1.1数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？

答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工

1.2 数控机床的组成及各部分基本功能

答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成 输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印

数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。

伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。

测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。

1.3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？ 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。

黄兴 如有错误敬请原谅

第1章

1．数控（NC）和计算机数控（CNC）的联系和区别是什么？

答：数字控制（NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统（CNC）。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现，因而十分灵活，并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的功能大大提高。

2．数控机床由哪几部分组成，各组成部分的功能是什么？ 答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。

（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。

（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。

（4）机床主体（主机）：包括机床

黄兴 如有错误敬请原谅

第1章

1．数控（NC）和计算机数控（CNC）的联系和区别是什么？

答：数字控制（NC）简称数控，是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统（CNC）。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现，因而十分灵活，并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的功能大大提高。

2．数控机床由哪几部分组成，各组成部分的功能是什么？ 答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。

（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。

（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。

（4）机床主体（主机）：包括机床

机床数控技术及应用课后答案

【篇一：课后习题答案(数控技术)】

>第一章 绪论

1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？

答：数控机床由输入装置、cnc装置、伺服系统和机床的机械部件构成。

2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？ 答：（1）开环控制的数控机床；

其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统；

其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。

（3）半闭环控制系统：

其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。

3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？ 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功

解：

（1） 瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。 （2） 准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散

性。

（3） 周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、

谐波性和收敛性。

解：x(t)=sin2?f0t的有效值（均方根值）：

xrms???12T012T01T0?T00x(t)dt?21T0?T00sin22?f0t　dt1(T0?14?f0sin4?f0tT00?T00(1?cos4?f0t)　dt?14?f02T0)

(T0?sin4?f0T0)?1/2

解：周期三角波的时域数学描述如下：

x(t) 1 . . .

-T0/2 0 ?T0/2 T0?t?020?t?T02. . . t 2A?A?t?T0??2Atx(t)??A?T0????x(t?nT0)（1）傅里叶级数的三角函数展开： 1T0/22T0/221a0??x(t)dt??(1?t)dt??T/20T0T00T02

2T0/2a? nT??T0/2x(t)cosn?0tdt04T0/22 ??(1?t)cosn?0tdtT00T0 ?4n?1,3,5,?4?222n??22sin??n?2?n?

n?

第一部分 提纲 1、数控机床的组成 2、数控机床的分类与含义

3、程序编制的步骤、首件试切的作用 4、数控机床坐标系

5、几个概念：数字控制、伺服系统、脉冲当量、数控机床的控制轴与联动轴 6、什么是插补、插补方法分类， 7、滚珠丝杠幅预紧的分类与原理

8、进给系统中齿轮传动副、滚珠丝杠螺母副的间隙将会造成什么后果 9、CNC装置硬件结构分类？ 10、CNC装置软件结构分类？

11、M00、M01、M02、M03、M04、M05、M06、M30、M98、M99 12、G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G43、G44、G49、G90、G91、G92、G80、G81、G70、G71、G72、G73

13、逐点比较法的公式、确定刀具进给方向的依据、直线、圆弧计算过程、插补轨迹图

14、数字增量插补法的插补周期及其相关因素 15、刀具补偿原理与方法

16、在逐点比较法直线插补中，已知 f、δ、直线与X轴的夹角α，则V、Vmax、Vmin=？ mm/s 17、数控机床上加工工件时所特有的误差是什么

18、伺服系统的作用、分类、所采用的插补方法、使用的电动机 19、旋转变压器的工作方式？ 20、

第一部分 提纲 1、数控机床的组成 2、数控机床的分类与含义

3、程序编制的步骤、首件试切的作用 4、数控机床坐标系

5、几个概念：数字控制、伺服系统、脉冲当量、数控机床的控制轴与联动轴 6、什么是插补、插补方法分类， 7、滚珠丝杠幅预紧的分类与原理

8、进给系统中齿轮传动副、滚珠丝杠螺母副的间隙将会造成什么后果 9、CNC装置硬件结构分类？ 10、CNC装置软件结构分类？

11、M00、M01、M02、M03、M04、M05、M06、M30、M98、M99 12、G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G43、G44、G49、G90、G91、G92、G80、G81、G70、G71、G72、G73

13、逐点比较法的公式、确定刀具进给方向的依据、直线、圆弧计算过程、插补轨迹图

14、数字增量插补法的插补周期及其相关因素 15、刀具补偿原理与方法

16、在逐点比较法直线插补中，已知 f、δ、直线与X轴的夹角α，则V、Vmax、Vmin=？ mm/s 17、数控机床上加工工件时所特有的误差是什么

18、伺服系统的作用、分类、所采用的插补方法、使用的电动机 19、旋转变压器的工作方式？ 20、

数控技术试题

1.欲用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。

解：由于待插补直线的起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（5，6），采用总步数终点判别方法，总步数N=5+6=11。 从坐标原点开始插补，故此时偏差

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工作节拍 第1拍：偏差判别 xe，ye）xy，其值为e＝5，e＝6，试写出其直

F0?0，加工过程的运算节拍如下表所示：

F0?0 F1?0 F2?0 F3?0 第2拍：坐标进给 +X +Y +Y +X +Y +X +Y +X +Y +X +Y 第3拍：新偏差计算 F4?0 F5?0 F6?0 F7?0 F8?0 F9?0 F10?0 F1?F0?ye?0?6??6 F2?F1?xe??6?5??1 F3?F2?xe??1?5?4 F4?F3?ye?4?6??2 F5?F4?xe??2?5?3 F6?F5?ye?3?6??3 F7?F6?xe??3?5?2 F8?F7?ye?2?6??4 F9?F8?xe??4?5?1 F10?F9?ye?1?6??5 F11?F10?ye??5?5?0 第4拍：终点判别 NNNNNNNNN

1. 数控技术，简称数控，是指利用数字化的信息对机床各部件的运动及加工过程进行控制

的一种技术。

2. 数控机床即是用数控技术实施加工控制的机床。

3. 数控机床的组成：数控机床一般是由输入输出装置、数控装置、伺服系统、检测反馈装

置和机床本体组成。

4. 数控机床的分类：按运动控制的特点分类 1）点位控制数控机床 2）直线控制数控机床

3）轮廓控制数控机床

5. 数控机床的特点：1）数控机床有广泛的适应性和较大的灵活性 2）数控机床的加工精

度高，产品质量稳定 3）自动化程度高，生产率高 4）数控机床生产准备周期短，能实现多工序复合，节省厂房面积 5）数控机床的管理水平高

6. 插补是在一条给定了起点、终点和形状的曲线上进行数据点的密化。

7. 逐点比较法插补原理过程可按以下四个步骤进行：1)偏差判别：根据偏差值判断刀具当

前位置，以确定下一步的走向 2）坐标进给：根据判别结果，让刀具向X或Y方向移动一步，使加工点接近给定线段 3）偏差计算：计算新到达点与给定轨迹之间的偏差，作为下一步判别依据。 4）终点判别：判断刀具是否到达终点，则继续进行插补。若已达到终点，则插补结束。

8. 工序划分的原则有两种：工序集中原则和工序分散原则 9. 根据数控加工

1.从零件图开始，到获得数控机床所需控制（介质）的全过程称为程序编制，程序的方法有（手工编程）和（自动编程）

2. 数控机床中的标准坐标系采用（右手笛卡尔直角坐标系） ，并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

3.数控机床坐标系三坐标轴X Y Z 及其正方向用（右手定则）判定，X Y Z 各轴的回转运动及其正方向 +A +B +C 分别用（右手螺旋定则）判断。 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（正方向）

5、到位点式刀具上的一点，车刀刀尖带圆弧时到位点（刀剑圆弧中心）球头铣刀到位点为（球头的球心点）

6、CNC车床进给速度单位包括（每转进给量mm/r）（每分钟进给量mm/min） 1.在数控编程时，使用(刀具补偿)指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需。。。。。。

2.在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向） 退出。

4.在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用（逆铣）加工方案。 5.机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台回到（机床参考点）

13、数控加工刀具三大系统