中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业1（共4 次作业）学习层次：专升本涉及章节：第1章——第2章一、选择题1.数控机床的组成部分包括( B )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 )、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G01、G02、G03、G90、G91、G92、G04、G18、G19、G40、G41、G42、G02、G03、G17、G40、G41、G424．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、填空题1.能够自动改变机床切削用量，以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为_自适应控制系统。
2．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
3．自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式，该系统软件称为编译（或前置处理）程序。
三、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。
N G X Y Z F S M EOB X50 Y90 LF N010 G91G00LF N020 Z-11 S600 M03M08 N030 G01 Z-28 F50 LF N040 G00 Z28 LF N050 X60 LF N060 G01 Z-28 LF N070 G00 Z28 LF N080 X-30 Y-50 LF N090 G01 Z-19 LFLF N100 G00 Z30 M05M09 N110 X-80 Y-40 M02 LF 中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业2（共4 次作业）学习层次：专升本涉及章节：第3章——第4章一、选择题1.数控系统常用的两种插补功能是( C )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.现代中高档CNC 系统中的计算机硬件结构多采用( D )A.单CPU 、模块化结构B.单CPU 、大板结构C.多CPU 、大板结构D.多CPU 、模块化结构3.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( D ) 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4.滚珠导轨承受的载荷一定，结构尺寸允许的情况下，为提高刚度并降低成本，应采用的最为有利的方案是( B )A.增大滚珠直径，适当增加滚珠数目B.增大滚珠直径，适当减少滚珠数目C.减小滚珠直径，适当增加滚珠数目D.减小滚珠直径，适当减少滚珠数目二、填空题1. 插补运算 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。
系统控制软件的典型结构有前后台型和 中断驱动型 。
3.在CNC 系统中，刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成 刀具中心轨迹 。
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(X i ，Y i )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(X i ,Y i )，其偏差函数为F i =X a Y i -Y a X i ，试推导简化的偏差计算公式。
解.：（1）若F ≥0时，刀具沿X 轴正方向走一步，则F i+1= X a ∣Y i+1∣ -∣Y a ∣X i+1= X a ∣Y i ∣- ∣Y a ∣X i -∣Y a ∣ =F i -∣Y a ∣（2）若F<0时，刀具沿Y 轴负方向走一步，X i X iY i Y i +=+=-⎧⎨⎪⎩⎪111 即X i X iY i Y i +=+=+⎧⎨⎪⎩⎪111 则F i+1= X a ∣Y i+1∣-∣Y a ∣X i+1= X a (∣Y i ∣+1)-∣Y a ∣X i+1 = X a ∣Y i ∣-∣Y a ∣X i +X a =F i +x a故得出第四象限直线的逐点比较法插补偏差计算公式为： F ≥0时，进给：+X ，F i+1=F i -∣Y a ∣ F<0时， 进给:-Y ，F i+1=F i -X a中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院数控技术及数控机床 课程作业3（共 4 次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第5章 ——第6章一、选择题1.直线感应同步器定尺上是( C )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( C )A.0.1mmB.1mmC.10mmD.100mm3.用直线感应同步器和数字显示系统测量位移，要求最大测量速度V max=9m/min，脉冲当量q=0.01mm，顾磁频率f( D )A.≥15HzB.≥90HzC.≥900HzD.≥15KHz4.可用于开环伺服控制的电动机是( D )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5．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用（B）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、填空题1.考虑到电缆线的固定，为保证传感器的稳定工作，一般将直线光栅的主光栅安装在机床或设备的动板(工作台)上。
2.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速越低。
三、简答题1.试述选用直流伺服电动机应遵循的原则。
答：选用直流伺服电动机应遵循以下原则：(1)当机床在无切削运行时，在整个速度范围内，其负载转矩应在电动机的载荷特性额定转矩范围内；(2)最大切削转矩的倍数设定应在电动机载荷特性规定的范围内；(3)加减速时，应当工作在加减速区内。
加减速时，总的转矩为负载转矩与惯性转矩之和，惯性转矩取决于加速度和负载惯量，而加速度取决于希望的加速时间。
(4)负载惯量对电动机灵敏度及快速移动时间有很大影响。
一般情况下，负载惯量不应超过电动机转子惯量的三倍。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业4（共4 次作业）学习层次：专升本涉及章节：第7章——第9章一、选择题1.数控机床移动部件某点的定位误差A的表示公式为( C )A. A=x±σ=x±2σ=x±3σ=x±4σ2．数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为V，则跟随误差E可表示为（D）A．E=KV B．E=1/(KV)C．E=K/V D．E=V/K3．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差σ反映了机床在该位置的（A）A．重复定位精度B．反向差值C．系统性误差D．失动量二、填空题1．在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时，当伺服系统两轴的增益相同时，进给速度愈大，则轮廓误差越大。
三、简答题1.试述数控机床的定位精度检测一般有哪些检测工具仪器现有一台三坐标联动的高精度数控铣床，试问应选用哪种仪器测量其定位精度。
答：(1)数控机床的定位精度一般采用刻线基准尺和读数显微镜、激光干涉仪、光栅、感应同步器等测量工具进行测量。
(2)高精度的数控铣床应选用双频激光干涉仪测量其定位精度。
2．试述提高步进系统精度的措施及基本原理。
答：措施：细分线路、反向间隙补偿、混合伺服系统。
基本原理：(1)细分线路就是把步进电机的一步再分得细一些，来减小步距角；(2)反向间隙补偿就是根据实际测得的传动间隙的大小，每当出现反向时，用补充固定的脉冲来克服；(3)混合伺服系统就是在开环系统的基础上，在工作台上装有反馈元件如感应同步器进行检测，校正机械误差。
3.数控机床的常用故障诊断方法有哪些答：(1)根据报警号进行故障诊断；(2)根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断；(3)根据PC状态或梯形图惊醒故障诊断；(4)根据机床参数进行故障诊断；(5)用诊断程序进行故障诊断；(6)经验法；(7)换板法；中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程综合测试1学习层次：专升本时间：90分钟一．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( D )。
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( B )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.数控机床坐标轴的重复定位误差应为各测点重复定位误差中的( B )。
A.平均值B.最大值C.最大绝对值D.最大值和最小值之差位计算机是指( C )A.存储器的字由8个字节组成B.存储器有8KC.微处理器数据的宽度为8位D.数据存储器能存储的数字为8位5.光栅利用( C )，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6．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（ B ）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7．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S5μ，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数（ B ）8．滚动导轨的摩擦系数是（ C ）A.5.0025.0~μ=25~.0=μ B.05.0C.005.000025.0=μ~~.0μ D.00050025.0=9.数控机床的组成部分包括( B )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10．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．填空题1.数控加工的编程方法主要有手工编程和自动编程两大类。