第一部分 数控技术概论
一、单项选择题
1、世界上第一台数控机床是( C )年研制出来的 A)1942 B)1948 C)1952 D)1958 2、下列关于数控机床组成的描述不正确的是( D ) A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成 B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成 C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成 D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成 3、闭环控制系统的反馈装置是装在( C ) A)传动丝杠上 B)电机轴上 C)机床工作台上 D)装在减速器上 4、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。它又称为 ( C ) A) CD/CM B) CAD/COM C) CAD/CAM D) CAD/CM 5、数控装置将所得到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以( D )形式向伺服系统发出执行命令 A)输入信号 B)位移信号 C)反馈信号 D)脉冲信号 6、开环伺服系统的主要特征是系统内( B )位置检测反馈装置 A)有 B)没有 C) 某一部分有 D)可能有 7、CNC系统中的PLC是( A )。 A)可编程序逻辑控制器 B)显示器 C)多微处理器 D)环形分配器 8、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于( C )。 A)机床机械结构的精度 B)驱动装置的精度 C)位置检测元器件的精度 D)计算机的运算速度 9、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于( A ) A) 轮廓控制 B)直线控制 C)点位控制 D)远程控制 10、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为( C ) A)控制介质 B)数控装置 C)伺服系统 D)机床本体 11、数控机床的联运轴数是指机床数控装置的( B )同时达到空间某一点的坐标数目 A)主轴 B)坐标轴 C)工件 D)电机 12、只要数控机床的伺服系统是开环的，一定没有( B )装置 A)检测 B)反馈 C)I/O通道 D)控制 二、填空题
2、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，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。 3、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫( 顺圆 )，反之称为( 逆圆 )。 4、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做( 步距角 )，电机的总角位移和输入脉冲的（ 数量）成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的( 频率 )。 6、数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是( 回参考点 )。 7、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为( 爬行 )。 9、轮廓控制数控机床，不仅可以完成点位及点位直线控制数控机床的加工功能，而且能够对( 两个及两个以上 )坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。 三、简答题
1、数控机床的工作原理是什么？
答：数控机床加工零件，首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化，用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序 (代码)进行译码、运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动；最后加工出合格零件。
2、数控机床的发展趋势是什么？
答： 高速、高效、高精度、高可靠性
模块化、智能化、柔性化、集成化
开放性
新一代数控加工工艺与装备
3、根据数控机床的性能特点决定了数控机床的应用范围。请说说最适合、比较适合和不适合数控加工的零件。
答：(1) 最适合于数控加工的零件
批量小而又多次生产的零件
几何形状复杂的零件
加工过程中必须进行多种加工的零件
必须严格控制公差的零件
工艺设计会变化的零件
需全部检验的零件
(2) 比较适合数控加工的零件
价格昂贵，毛坯获得困难，不允许报废的零件
切削余量大的零件
在通用机床上加工生产率低，劳动强度大，质量难控制的零件
用于改型比较、供性能或功能测试的零件
多品种、多规格、单件小批量生产的零件
(3) 不适合于数控加工的零件
利用毛坯作为粗基准定位进行加工的零件
定位完全需人工找正的零件
必须用特定的工艺装备，依据样板、样件加工的零件
第二部分 数控加工编程基础
一、选择题
1、数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有( C )。 A)位置检测功能 B)PLC功能 C)插补功能 D)自动控制 2、数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是( C )。 A)右手直角笛卡尔坐标系 B)机床坐标系 C)工件坐标系 D)直角坐标系 3、在编制加工中心的程序时应正确选择( D )的位置，要避免刀具交换时与工件或夹具产生干涉。 A)对刀点 B)工件原点 C)参考点 D)换刀点 4、( A )是指机床上一个固定不变的极限点。 A)机床原点 B)工件原点 C)换刀点 D)对刀点 5、数控机床的旋转轴之一B轴是绕( B )直线轴旋转的轴。 A)X轴 B)Y轴 C)Z轴 D)W轴 6、机床坐标系判定方法采用右手直角的笛卡尔坐标系。增大工件和刀具距离的方向是( B )。 A)负方向 B)正方向 C)任意方向 D)条件不足不确定 7、下列哪项工作不属于数控编程的范畴( D )。 A)数值计算 B)键入程序、制作介质 C)确定进给速度和走刀路线 D)对刀、设定刀具参数 二、填空题
5、编程时可将重复出现的程序编成( 子程序 )，使用时可以由( 主程序 )多次重复调用。 三、判断题
1、 数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。 ( √ ) 2、 进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。 ( √ ) 3、 恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。 ( × ) 4、 换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定余量。 ( √ ) 6、 被加工零件轮廓上的内转角尺寸要尽量统一。 ( √ ) 7、 数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。 ( × ) 8、为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。( √ ) 11、数控机床的坐标运动是指工件相对于静止的刀具的运动。( × ) 12、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。( √ ) 13、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。( × ) 14、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补执行和刀补的取消三个阶段。( √ ) 四、问答题
1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？
答： (1)因为刀具总有一定的刀具半径或刀尖的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点运动轨迹并不是零件的实际轮廓，它们之间相差一个刀具半径，为了使刀位点的运动轨迹与实际轮廓重合，就必须偏移一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。
(2)刀具长度补偿，是为了使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿。
2、数控编程的步骤什么？
答：分析工件图样、确定工艺过程、数值计算、编写工件加工程序单、制作控制介质、校验控制介质、首件试切
3、 试述字地址程序段的构成与格式
答：字地址程序段格式是以地址符开头，后面跟随数字或符号组成程序字。
通常字地址程序段中程序字的顺序及格式如下： N顺序号 G准备功能 X±坐标运动尺寸 Y±坐标运动尺寸 Z±坐标运动尺寸 F进给速度 S主轴转速 M辅助功能 附加指令。
第三部分 数控机床的操作
一、选择题
1、回零操作就是使运动部件回到( B )。 A) 机床坐标系原点 B) 机床的机械零点 C)工件坐标的原点。 2 、在 CRT/MDI 面板的功能键中，显示机床现在位置的键是( A )。 A) POS B) PRGRM C) OFSET 3 、数控机床操作时，每起动一次，只进给一个设定单位的控制称为( A )。 A) 单步进给 B) 点动进给 C) 单段操作 4 、 设置零点偏置 (G54-G59)是从( C )输入。 A) 程序段中 B) 机床操作面板 C) CNC控制面板 5 、数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动( C )。 A) 程序停止功能 B) 暂停功能 C) 紧停功能 二、填空题
1 、连续自动加工或模拟加工工件的操作，在( 自动 )工作方式下进行。 2 、没有手轮时，手动控制机床到达机床或工件坐标系中的某一位置点的操作，在( MDI )工作方式下进行。 3 、机床开机后，一般应先进行( 回参考点 )操作。 4 、程序单段运行方式，一般是在什么时候使用( 首件试切加工 ) 。5、为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备和安全电压规定为 ( 36V )。 三、判断题
1、若 CNC铣床长时间不使用，宜适时开机以避免NC资料遗失。( √ ) 2、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。 ( × ) 3、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。( √ ) 4、G01的进给速率，除F值指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。( √ ) 5、加工中心通电后手动回参考点时，若某轴在回零前已在零点，这时此轴可不必再回零。( × ) 6、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。( √ ) 四、简答题
1、 试述数控机床回参考点的操作方法。
答：(1)将机床操作模式开关设置在ZRN手动方式位置上
(2)操作机床面板上的“X”“Y”“Z”各轴的方向按钮，进行各轴的回零操作
(3)当坐标轴返回参考点时，刀架返回参考点，确认指示灯亮后，操作完成
2、在数控车床上是如何对刀的？
答： 1、试切对刀：回参考点；试切测量；计算坐标增量；对刀；建立工件坐标系。
2、改变参考点位置。通过数控系统参数设定功能或调整机床各坐标轴的机械挡块位置，将参考点设置在与起刀点相对应的对刀参考点上，这样在进行回参考点操作时，即能使刀尖到达起刀点位置。
3、试述倍率修调的作用和意义。
答：倍率修调的作用是在一定范围内改变程序中所定义的进给速度及转速的大小。
其意义是在编写数控加工程序时，不需要精确定义进给速度及转速等工艺参数，使编程简单，同时，也能使操作人员按实际需要随时调整进给速度及转速。
第四部分 数控编程常用指令
一、 选择题
1、ISO标准规定增量尺寸方式的指令为( B )。 A) G90 B) G91 C) G92 D)G93 2、沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是（ B ）指令，刀具偏在工件轮廓的右边是( C ) 指令。 A) G40 B) G41 C) G42 3、刀具长度正补偿是( A ) 指令，负补偿是( B ) 指令，取消补偿是( C ) 指令。 A) G43 B) G44 C) G49 4、圆弧插补指令G03 X Y R 中，X、Y后的值表示圆弧的( B )。 A) 起点坐标值 B)终点坐标值 C)圆心坐标相对于起点的值 5、G00指令与下列的( C ) 指令不是同一组的。 A) G01 B) G02，G03 C) G04 6、下列G指令中( C ) 是非模态指令。 A) G00 B) G01 C) G04 7、G17、G18、G19指令可用来选择( C ) 的平面。 A) 曲线插补 B) 直线插补 C)刀具半径补偿 8、 用于指令动作方式的准备功能的指令代码是 ( B )。 A)F 代码 B)G 代码 C)T 代码 9、 辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是 ( A )。 A) M00 B) M01 C) M02 D) M30 10 、执行下列程序后，累计暂停进给时间是 ( A )。 N1 G91 G00 X120.0 Y80.0 N2 G43 Z-32.0 H01 N3 G01 Z-21.0 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z21.0 N6 X30.0 Y-50.0 N7 G01 Z-41.0 F120 N8 G04 X2.0 N9 G49 G00 Z55.0 N10 M02 A) 3 秒 B) 2 秒 C)1002 秒 D) 1.002 秒
11、G00的指令移动速度值是( A )。 A) 机床参数指定 B)数控程序指定 C)操作面板指定 12、圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径Ｒ编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当( D ) 时，用－Ｒ表示圆弧半径。 A) 圆弧小于或等于180° B) 圆弧大于或等于180° C) 圆弧小于180° D) 圆弧大于180° 13、以下提法中( C ) 是错误的。 A) G92是模态提令 B) G04 X3.0 表示暂停3s C) G33 Z F 中的F表示进给量 D) G41是刀具左补偿 14、程序终了时，以何种指令表示 ( C )。 A) M00 B) M01 C)M02 D) M03 15、CNC铣床加工程序中呼叫子程序的指令是( C )。 A) G98 B) G99 C) M98 D) M99 16、 刀具长度补偿值的地址用( B )。 A) D B) H C) R D) J 17、 G92的作用是( B )。 A) 设定刀具的长度补偿值 B) 设定工件坐标系 C) 设定机床坐标系 D) 增量坐标编程 二、填空题
3、在指定固定循环之前，必须用辅助功能 ( M03 ) 使主轴 ( 旋转 ) 5、子程序结束并返回主程序的指令是 ( M99 ) 6、 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（ 切线方向 ）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。 三、 判断题
1、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。 ( √ ) 2、程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。 ( √ ) 3、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。 ( √ ) 4、数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。 ( × ) 5、G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。 ( × ) 6、圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180o时半径取负值。 ( √ ) 7、不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。 ( × ) 8、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。 ( × ) 9、螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。 ( × ) 10、在数控加工中，如果圆弧指令后的半径遗漏，则圆弧指令作直线指令执行。 ( × ) 11、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。 ( √ ) 13、G40是数控编程中的刀具左补偿指令。( × ) 15、G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。( √ ) 17、指令M02为程序结束，同时使程序还原(Reset)。( √ ) 18、制作NC程序时，G90 与G91不宜在同一单节内。( √ ) 19、G00和G01的运行轨迹一样，只是速度不一样( ×)
四、简答题
1、G90 X20.0 Y15.0与G91 X20.0 Y15.0有什么区别？
答： G90表示绝对尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是绝对坐标值。G91表示增量尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是相对前一参考点的坐标值。
2、简述G00与G01程序段的主要区别？
答： G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置，快速点定位移动速度不能用程序指令设定。G01是以直线插补运算联动方式由某坐标点移动到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F设定，机床执行G01指令时，程序段中必须含有F指令。
第五部分 数控车床编程
一、 填空题
1、 数控机床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于( 轴类 ) 和 ( 盘类) 回转体工件的加工。 2、 编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要进行 ( 刀具半径补偿)。 3、 数控编程描述的是 ( 刀尖点) 的运动轨迹，加工时也是按 ( 刀尖) 对刀。 4、 一个简单的固定循环程序段可以完成 ( 切入) － ( 切削) － ( 退刀) － ( 返回) 这四种常见的加工顺序动作。 二、 选择题
1、 数控车床中，转速功能字 S可指定( B )。 A) mm/r B) r/mm C) mm/min 2、下列G指令中( C )是非模态指令。 A) G00 B) G01 C) G04 3、数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用( C )来选刀换刀。 A) 刀具编码 B) 刀座编码 C) 计算机跟踪记忆 4、数控机床加工依赖于各种( C )。 A) 位置数据 B) 模拟量信息 C) 数字化信息 5、数控机床的F功能常用( B )单位。 A) m/min B) mm/min或 mm/r C) m/r 6、圆弧插补方向(顺时针和逆时针)的规定与( C )有关。 A) X轴 B) Z轴 C) 不在圆弧平面内的坐标轴 7、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( B )。 A) F代码 B) G 代码 C) T代码 8、用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是( C )。 A) F代码 B) S 代码 C) M代码 9、切削的三要素有进给量、切削深度和( B )。 A) 切削厚度 B) 切削速度 C) 进给速度 10、刀尖半径左补偿方向的规定是( D )。 A) 沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧 B) 沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧 C) 沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧 11、数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为( B )。 A．刀具位置补偿 B)刀具半径补偿 C) 刀具长度补偿 三、判断题
1、 程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。 ( √ ) 2、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。( × ) 4、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。( √) 5、数控车床的特点是Z轴进给1mm，零件的直径减小2mm。( ×) 6、数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。( √) 7、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。( ×) 8、数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。 ( ×) 9、固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。( √) 10、数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。( √) 11、外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。 ( √) 12、编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。( ×) 15、 当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。( ×) 第六部分 数控铣床编程
一、填空题
1、 目前发展迅速的加工中心、柔性制造系统等都是在 ( 数控铣床) 的基础上产生、发展起来的。 2、 数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工 ( 复杂型面) 的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。 3、 数控铣削机床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。 ( 立式结构的) 铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工；( 卧式结构的) 铣床一般都带有回转工作台，一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工，适宜于箱体类零件加工；( 万能式) 数控铣床，主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工；( 龙门式铣床) 适用于大型零件的加工。 4、 无论是绝对指令还是增量指令，由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时( 加) ，在G44时则是从Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点坐标值中( 减去) 。计算后的坐标值成为终点。 5、 数控加工中，某些加工动作循环已经典型化，如钻孔、镗孔的动作都是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等。将这一系列典型加工动作预先编好程序，存储在内存中，可在 G代码程序中用G代码指令调用，从而简化编程工作。调用这些典型动作循环的G代码称为( 循环指令) 。 三、 选择填空
1、下列叙述中，除( B ) 外，均适于在数控铣床上进行加工。 A) 轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的零件 B) 大批量生产的简单零件 C) 精度要求高的零件 D) 小批量多品种的零件 四、问答题
1、用刀具补偿功能的优越性是什么？
答：使用刀具补偿功能的优越性在于：
在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按图样所给尺寸进行编程，只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。
可以使粗加工的程序简化。利用有意识的改变刀具半径补偿量，则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。
2、固定循环的程序格式如下：
G98(或G99)G73(或G74或G76或G80～G89)X Y Z R Q P I J K F L
试说明格式中各代码及字地址的含义。
答：格式中各代码及字地址的含义如下：
第一个 G代码(G98或G99)指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。
第二个 G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。
X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离(G91时)或孔底坐标(G90时)；R为初始点到R点的距离(G91时)或R点的坐标值(G90时)；Q指定每次进给深度(G73或G83时)或指定刀具位移增量(G76或G87时)；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀(G76或G87时)刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。
3、数控铣床由哪些部分组成？数控装置的作用是什么？
答：数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制和输出装置，由输出装置输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运动。
思 考 与 练 习 题
1、比较数控机床与普通机床加工的过程，有什么区别？
答：（1）自动化程度高，具有很高的生产效率；
（2）对加工对象的适应性强；
（3）加工精度高，质量稳定；
（4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。
2、数控系统主要组成部分有哪些？
答：（1）微处理器CPU及其总线 它是CNC装置的核心，由运算器及控制器两大部分组成。
（2）存储器 用以存放CNC装置的数据、参数和程序。
（3）MDI/CRT接口 MDI即手动数据输入单元，CRT为显示器。由数控操作面板上的键盘输入、修改数控程序及设定加工数据，同时通过CRT显示出来。CRT常用于显示字符或图形信息。
（4）输入装置（纸带读入和软盘输入或DNC接口）
（5）数据输入输出（I/O）接口 是CNC装置和机床驱动部件之间来往传递信息的接口。主要是用于接收机械操作面板上的各种开关、按钮以及机床上各行程限位开关等信号，或将CNC装置发出的控制信号送到强电柜以及将各工作状态指示灯信号送到操作面板等。
（6）位置控制及主轴控制 它将插补运算后的坐标位置与位置检测器测得的实际位置值进行比较、放大后得到速度控制指令，去控制速度控制单元，驱动进给电机，修正进给误差，保证精度，主要在闭环或半闭环数控机床上使用。
（7）可编程控制器（PLC）接口 用来代替传统机床强电部分的继电器控制，利用逻辑运算实现各种开关量的控制。
3、说说NC与CNC的区别。
答：1)、CNC即计算机数控系统（Computerized Numerical Control）的缩写，它是在硬件数控（NC）系统的基础上发展起来的，由一台计算机完成早期NC机床数控装置的所有功能，并用存贮器实现了零件加工程序的存贮。
2）、新一代的CNC系统，大都是采用软件来实现数控系统的绝大部分功能。要增加或更新系统功能时，则只需要更换控制软件即可，因此CNC系统较之NC系统具有更好的通用性和灵活性。
4、什么是插补？试由直线的逐点比较工作节拍说明其插补过程。
答：插补是在组成轨迹的直线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法进行数据点的密化工作，以确定一些中间点。从而为轨迹控制的每一步提供逼近目标。
逐点比较法是以四个象限区域判别为特征，每走一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给定的图形上的点相比较，判别一下偏差，然后决定下一步的走向。如果加工点走到图形外面去了，那么下一步就要向图形里面走；如果加工点已在图形里面，则下一步就要向图形外面走，以缩小偏差，这样就能得到一个接近给定图形的轨迹，其最大偏差不超过一个脉冲当量（一个进给脉冲驱动下工作台所走过的距离）。
5、试区别一下手工编程和自动编程的过程以及适用场合。
答：数控程序的编制方法有手工编程和自动编程两种。
（1）手工编程过程：从零件图样分析及工艺处理、数值计算、书写程序单、制穿孔纸带直至程序的校验等各个步骤，均由人工完成，则属手工编程。
（2）自动编程过程：编程工作的大部分或全部由计算机完成的过程称自动编程。编程人员只要根据零件图纸和工艺要求，用规定的语言编写一个源程序或者将图形信息输入到计算机中，由计算机自动地进行处理，计算出刀具中心的轨迹，编写出加工程序清单，并自动制成所需控制介质。由于走刀轨迹可由计算机自动绘出，所以可方便地对编程错误及时修正。
（3）适用场合：对于点位加工或几何形状不太复杂的零件来说，编程计算较简单，程序量不大，手工编程即可实现。但对于形状复杂或轮廓不是由直线、圆弧组成非圆曲线零件；或者是空间曲面零件即使由简单几何元素组成，但程序量很大，因计算相当繁琐，手工编程困难且易出错，必须采用自动编程的方法。
6、数控机床常用的程序输入方法有哪些？
答：
1）、穿孔纸带；
2）、数据磁带
3）、软磁盘或联机控制
4）、MDI手动输入
7、数控加工机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？
答：1）点位控制机床：只控制刀具从一点向另一点移动，而不管其中间行走轨迹的控制方式。在从点到点的移动过程中，只作快速空程的定位运动，因此不能用于加工过程的控制。
2）直线控制机床：可控制刀具相对于工作台以适当的进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成45°的斜线方向作直线轨迹的加工。
3）轮廓控制机床：，可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动，能加工任意斜率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程计算，可加工任意形状的曲线和曲面。
8、数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？
答：数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为：开环伺服系统型、闭环伺服系统型和半闭环伺服系统型。
闭环伺服系统型控制质量高，因为其测量元件（直线感应同步器、长光栅等）装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置，且该系统将所有部分都包含在控制环之内，可消除机械系统引起的误差。
9、简要说明数控机床坐标轴的确定原则。
答：数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。机床各坐标轴及其正方向的确定原则是：
（1）先确定Z轴。以平行于机床回转主轴的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有回转主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。
（2）再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。在工件旋转的机床（如车床、外圆磨床）上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。刀具离开工件旋转中心的方向是正方向。对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平（如卧式铣床、镗床），则沿刀具主轴后端向工件方向看，右手平伸出方向为X轴正向，若Z轴为垂直（如立式铣、镗床，钻床），则从刀具主轴向床身立柱方向看，右手平伸出方向为X轴正向。
（3）最后确定Y轴。在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手定则定出Y轴正方向。
10、数控车床、数控铣床的机械原点和参考点之间的关系各如何？
答：机床原点就是机床坐标系的原点。它是机床上的一个固定的点，由制造厂家在机床上通过固定挡块来设定。机床坐标系是通过回参考点操作来确立的，考点是确立机床坐标系的参照点，对每台机床来说，机床原点到参考点之间的距离是个定值，当然它也可通过机床系统参数来重新设置。
11、绝对值编程和增量值编程有什么区别？
答：增量值编程是指运动轨迹的终点坐标是相对于线段的起点来计量；绝对坐标编程是指所有坐标点的坐标值均从某一固定的坐标原点来计量。
12、数控加工工艺处理的内容有哪些？
答：1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。
2）分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。
3）设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具、刀具的选择、切削用量的确定等。
4）调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。
5）分配数控加工中的容差。
6）处理数控机床上部分工艺指令。
13、数控加工的工序可有哪几种划分方法？
答：
1）按零件装夹定位方式与加工部位划分；
2）按粗、精加工方式划分；
3）按所用刀具划分工序。
14、对刀点、换刀点指的是什么？一般应如何设置？常用刀具的刀位点怎么规定？
答：（1）对刀点是指程序起点处刀具刀位点；换刀点则是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。
（2）对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上；换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其其它部件为准。
（3）常用刀具的刀位点规定：立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀刀位点为球心；镗刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；钻头是钻尖或钻头底面中心；线切割的刀位点则是线电极的轴心与零件面的交点。
15、加工路线的确定应遵循哪些主要原则？
答：
（1）加工方式、路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度。
（2）尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间，尽量使加工路线最短。
（3）进、退刀位置应选在不大重要的位置，并且使刀具尽量沿切线方向进、退刀，避免采用法向进、退刀和进给中途停顿而产生刀痕。
16、什么是两维半坐标加工和三坐标加工？分别用于什么加工场合？
答：1）两维半坐标加工是指任意两轴联动插补，第三轴作单独的周期性进刀的“两维半”联动加工方法；三坐标加工是指三坐标联动插补进行加工。
2）对于曲率变化不大表面加工则用两维半坐标；对于曲率变化大及精度要求高的粗、精加工中常用三坐标加工
17、程序中常用的工艺指令有哪些？什么叫模态指令和非模态指令？
答：程序中常用的工艺指令有：
（1）准备功能G指令（2）辅助功能M指令 （3）F、S、T指令
模态指令是指该指令一经在一个程序段中指定，便保持有效到被以后的程序段中出现同组类的另一代码所替代；非模态指令是指该指令只在当前程序段有效，如果下一程序段还需要使用此功能则还需要重新书写。
18、数控铣床的圆弧插补编程有什么特点？圆弧的顺逆应如何判断？
答：数控铣床的圆弧插补只能在某平面内进行，因此，若要在某平面内进行圆弧插补加工，必须用G17、G18、G19指令事先将该平面设置为当 前加工平面，否则将会产生错误警告。空间圆弧曲面的加工，事实上都是转化为一段段的空间直线（或平面圆弧）而进行的。
圆弧走向的顺逆应是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向。
19、数控铣床上的刀具补偿内容有哪些？人工编程预刀补和机床自动刀补分别是如何进行的？机床自动刀补有哪些优势？
答：数控铣床上的刀具补偿内容有刀具半径补偿和刀具长度补偿；人工编程预刀补是指为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程；机床自动刀补是指直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程，在整个程序中少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令；机床自动刀补可大大简化计算及编程工作，并且还可以利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。
20、画图表示主、子程序及其嵌套调用关系？
答：
21.简述绝对坐标编程与相对编程的区别。
绝对坐标编程 刀具运动过程中所有的刀具位置坐标以一个固定的程序原点为基准，即刀具运动的位置坐标是刀具相对于程序原点的坐标，在程序中用G90指定。
相对坐标编程 刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量，在程序中用G91指定。
22. 在孔加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？
由以下6个顺序动作组成：①X、Y轴定位；②快速运动到R点（参考点）；③孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点（参考点）；⑥快速返回到初始点。
23.刀具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步，在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？
作用：利用刀具半径补偿功能可以按照零件的轨迹进行编程，可以省去计算刀具中心轨迹的坐标值的过程，加工时，只需要预先将刀具半径值输入NC系统中，便会自动计算出刀具的中心轨迹
刀具半径补偿过程分：建立，执行，撤消
在G00和G01移动指令下建立和撤消刀补
24.进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么?
进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。
进给伺服系统
接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。
25. B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别？
B刀补：是圆弧过渡，读一条指令执行一条。拐角的插补需人工考虑。
C刀补：是直线过渡，预读两条指令进行处理。拐角的插补系统自动进行。
26. CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类？CNC装置的软件特点是什么？
从功能特征来看分为：控制系统和管理系统
CNC装置的软件特点是：a.多任务与并行处理技术——资源分时共享、并发处理和流水处理；b.实时性与优先抢占调度机制。
27.刀具半径补偿的意义何在？
1.可以简化程序，如粗、精加工用同一个程序只是修改D01中的偏置值 2.减少编程人员的坐标计算 3.使用不同的刀具时不用再编程
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28. 为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？
联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂等。
29. 开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何特点？
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结构形式 |
精度 |
成本 |
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开环系统 |
简单 |
低 |
低 |
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半闭环系统 |
较复杂 |
较高 |
较高 |
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闭环系统 |
复杂 |
高 |
高 |
30. 被加工零件如图所示，本工序为精加工，铣刀直径为16 mm，进给速度100mm/min，主轴转速为400r/min，不考虑Z轴运动，编程单位为mm，试编制该零件的加工程序。
要求：
(1) 从A点开始进入切削，刀具绕零件顺时针方向加工，加工完成后刀具回到起刀点；
(2) 采用绝对坐标编程，指出零件上各段所对应的程序段号；
(3) 程序中有相应的M指令、S指令和刀补指令。 |
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G92 X-15 Y-15；
N01 G90 G17 G00 G41 X0 Y0 M03 S400 D01 M08；
N02 G01 X60 Y130 F100；
N03 X120；
N04 G02 X150 Y100 I0 J-30；
N05 G01 Y50；
N06 G03 X100 Y0 I50 J0；
N07 G01 X0；
N08 G00 G40 X-15 Y-15 M05 M09；
N09 M02；
名词解释：
数字控制:（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。
数控机床:（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
进给轴：数控机床的一个进给自由度。
加工中心(MC)：带有自动换刀装置的数控机床。
CNC：计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。
DNC：直接数字控制系统是用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配的系统。
FMC：柔性制造单元是由加工中心与自动交换工件的装置所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。
FMS：柔性制造系统由加工、物流、信息流组成的系统
CIMS：计算机集成制造系统是生产设备的集成、以信息为特征的技术集成和功能集成。
脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。
并行处理：是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内完成两个或两个以上任务处理的方法。
插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。
主从结构：CNC装置上的多机系统，以一个CPU对资源有控制权，而其它CPU对资源无控制权。
MTBF：平均无故障时间，是CNC系统寿命范围内总工作时间和总故障次数之比。
MTTR：平均修复时间，总故障停机时间比总故障次数。
伺服系统：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
开环进给伺服系统：不需要对实际位移和速度进行测量，不需要将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较的系统。
闭环进给伺服系统：将检测元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统
半闭环进给伺服系统：将检测元件安装在进给伺服系统传动链中的某一个环节上，间接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统
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