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、存储和打印等功能。

1.3答：（1（2（31.4答：a1.5答：（1（2（3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。

第二章数控加工编程基础1 数控编程是指从零件图样到制成控制介质的全部过程手工编程的内容：分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校检和试切削2 数控编程的方法及特点手工编程：用人工完成程序编制的全部工作，对于几何形状较为简单，数值计算比较简单的，程序段不多采用手工编制容易完成自动编程：程序编制的工作的大部分或全部都由计算机来完成。

3．什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式？答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。

优点4答：ZXY 坐标坐标的正方向5 .工件6 .7．M00答：M00M01M02M308. FST9．答：G90G91为增量坐标即相对坐标。

10. G00-快速点定位指令：使刀具从当前位置以系统设定的速度快速移动到坐标系的另一点。

它只是快速到位，不进行切削加工，一般用作空行程运动。

G01—直接插补指令：该指令时直线运动控制指令，它使刀具从当前位置以两坐标或者三坐标联动方式按指定的 F 进给速度做任意斜率的直线运动到达指定的位置。

该指令一般用作轮廓切削G02—圆弧插补指令：G02 表示顺时针圆弧插补；G03 表示逆时针圆弧插补。

11．G41、G42、G43、G44的含义如何？试用图说明。

答：G40 表示注销左右偏置指令，即取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合。

G41：刀具左偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边，如图1示；G42：刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边，如图1示；G40：取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合。

G40必须与G41、G42指令配合使用；G43：正偏置，执行G43时，Z实际值=Z指令值+(H--)，如图2（a）左所示。

G44：负偏置，Z实际值=Z指令值-(H--)，如图2（b）左所示。

图1刀具半径补偿方向判别图2刀具长度补偿13．零件的加工路线是指数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹和运动方向。

加工原则：1 应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。

2 应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间。

3 应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。

15．什么是对刀点、刀位点和换刀点？答：①对刀点：是指数控机床上加工零件时，刀具相对与工件运动的起点。

也称为程序起点或起刀点。

17答：交点。

18答：第三章数控加工程序的编制3.1 数控车床的编程特点：1) 1 在一个程序段中，根据图样标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或者混合编程。

2) 2 直径方向用绝对值编程时，X 以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示。

3) 3 为提高工件的径向尺寸精度，X 向的脉冲当量取 Z 向的一半4) 4 数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。

当编制圆头刀程序是，需要对刀具半径进行补偿G54G00X0.Y0.Z20. M03S1500G00Y-4.Z3.G01Z-5.F150. Y4.G00Z3.G01Z-5.F150. Y11. G01X-11.G03G01Y-11.G03X-11.Y-17.R6. G01X11.G03X17.Y-11.R6. G01Y11.G00Z5.M30第四章计算机数控装置1． CNC 系统的组成：数控程序、输入输出设备、CNC 装置、可编程控制器、主轴驱动装置和进给驱动装置。

核心是 CNC 装置。

2. CNC 装置软件由管理软件和控制软件组成。

3. CNC 装置的功能：1 控制功能 2 准备功能 3 插补功能 4 固定循环加工功能5 进给功能6 主轴功能7 辅助功能8 刀具功能9 补偿功能 10 显示功能11 通信功能 12 自诊断功能4. 单微处理器与多微处理器的结构区别：单微处理机在CNC 的装置中，只有一个中央处理器，采用集中控制，分时处理数控的每项任务。

8．CNC装置软件采用的并行处理方法有哪几种？这些方法是如何实现并行处理的？答：并行处理的方法有：资源共享、资源重复和时间重叠。

资源共享是根据“分时共享”的原则，使多个用户按时间顺序使用一套设备。

时间重叠是根据流水线处理技术，使多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用一套设备的几个部分。

资源重复是通过增加资源（如多CPU）提高运算速度。

9. CNC 装置中的中断结构模式：1 中断型结构模式 2 前后台型结构模式中断型结构模式：除了初始化程序之外，整个系统软件的各种任务模块分别安排在不同级别的中断服务程序中，整个软件就是一个大的中断系统。

前后台型结构模式：是一个中断服务程序，完成全部实时功能。

后台程序是一个循环程序，它包括管理软件和插补准备程序。

后台程序运行时实时中断程序不断插入，与后台程序相配合，共同完成零件加工任务。

12．为什么要对G代码、M代码分组？分组的原则是什么？答：通常依据G或M指令功能相近的原则将G、M指令进行整理分组，且每组含有若干G代码，把不能同时出现在一个程序段的G代码（M代码）归为一组。

如将G00、G01、G02和G03归为一组，M07、M08和M09归为一组。

（2）G代码、M代码分组的目的：圆弧AB进行插补，并画出插补轨迹。

答：略8. 逐点比较插补法是如何实现的？答：每次仅向一个坐标输出脉冲，而每走一步都要通过偏差函数计算，判别偏差点的顺时坐标同规定的加工轨迹之间的偏差，然后决定下一步的进给方向。

每一个插补循环都是由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别组成。

9.试述DDA插补原理。

答：是利用数字积分的方法，当两个积分器根据插补时钟进行同步累加时，溢出脉冲分别控制相应坐标轴运动，根据插补循环数是否等于2n或坐标进给步数判断插补是否完成。

17．脉冲增量插补的进给速度控制常用哪些方法？答：常用的方法有：软件延时法和中断控制法。

（1）软件延时法由编程进给速度F可求出要求的进给脉冲频率f；从而得到两次插补运算时间的时间间隔t，它必须大于cpu执行插补程序的时间t程，因此，t延=t-t程。

可以编写一个延时子程序来改变进给速度。

（2）中断控制法根据编程进给速度计算出定时器/计数器的定时时间常数，以控制cpu中断。

在中断服务中进行一次插补运算并发出进给脉冲，cpu等待下一次中断，如此循影响步距误差的因素主要有：①步进电机齿距制造误差；②定子和转子间气隙不均匀；③各相电磁转距不均匀。

7．数控机床对检测装置有哪些要求？答：①工作可靠、抗干扰能力强；②使用维护方便，适用机床的工作环境；③满足精度、速度和工作行程的要求；④成本低、寿命长；⑤便于与伺服系统的连接。

8．简述旋转变压器两种不同工作方式的原理。

答：鉴相方式和鉴幅方式。

9．莫尔条纹的特点有哪些？在光栅的信息处理过程中倍频数越大越好吗？答：①放大作用（莫尔条纹的间距对光栅栅具有放大作用）θθθ/)22/()2sin 2/(W W W B =⨯== 式中，B 为莫尔条纹间距，W 为栅距，θ为线纹交角。

由此，B 可以通过改变θ的大小来调整。

②平均效应：对光栅栅距局部误差具有误差平均作用。

③莫尔条纹的移动量，移动方向与指示光栅的位移量、位移方向具有对应关系。

在光栅的信息处理过程中倍频数越大要求传感器精度越高，实现越困难。

第七章 数控机床的机械结构5．数控机床的主轴准停装置的作用？（5）结构简单、工艺性好。

第八章 数控机床的故障诊断1．故障及故障诊断的一般定义。

答：（1）系统可靠性：是指系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

（2）故障：是指系统在规定条件下和规定时间内爽失了规定的功能。

2．根据数控机床的故障频率，整个使用寿命期大致可以分为哪三个阶段？它们各自有什么特点？答：根据数控机床的故障频率，整个使用寿命期大致可以分为三个阶段：初期运行期、有效寿命期和衰老期。

其中，有效寿命期故障率最低。

4．数控机床的故障诊断常用的方法有哪些？答：（1）常规分析法常规分析法是对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查，以此来判断故障发生原因的一种方法。

（2）动作分析法动作分析法是通过观察、监视机床实际动作，判定动作不良部位并由此来追溯故障根源的一种方法。

（3）状态分析法状态分析法是通过监测执行元件的工作状态，判定故障原因的一种方法。

上料和下料；（3）由一个物料运输系统将所有设备连接起来，可以进行没有固定加工顺序和无节拍的随机自动制造。

（4）由计算机对整个系统进行高度自动化的多级控制与管理，对一定范围内的多品种，中小批量的零部件进行制造。

（5）配有管理信息系统（MIS）。

（6）具有动态平衡的功能，能进行最佳调度。

5．什么是计算机集成制造系统（CIMS）？答：一般来说，CIMS的定义应包括以下要素：（1）系统发展的基础是一系列现代技术及其综合；（2）系统包括制造工厂全部生产、经营活动，并将其纳入多模式，多层次的分布自动化子系统；（3）系统是通过新的管理模式、工艺理论和计算机网络对上述各子系统所进行的有机集成。

（4）系统是人、技术和经营三方面的集成，是一个人机系统，不能忽视人的作用。

（5）系统的目标是获得多品种、中小批量离散生产过程的高效益和高柔性，以达到动态总体最优，实现脑力劳动自动化和机器智能化。