数控编程试题及答案（精选8篇）
答（1）加工工艺分析
（2）数值计算
（3）编写零件加工程序单
（4）制备控制介质
（5）程序校对与首件试切
2．简述什么样类型的零件加工首选数控机床。
答；对于小批量产品的生产，由于生产过程中产品品种变换频繁、批量小、加工方法的区别大，宜采用数控机床。
3．简述G00指令与G01指令的相同点与不同点。
答：使用G00指令时，刀具的实际运动路线并不一定是直线，而是一条折线。使用G00指令时由轴机床参数指定。G01的进给率由F指令决定。G01的轨迹是直线。
4．简述加工中心的特点。
答：（1）.具有刀库和自动换刀装置，能够通过程序或手动控制自动更换刀具，在一次装夹中完成铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等加工，工序高度集中。（2）加工中心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个轴。(3)加工中心上如果带有自动交换工作台，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩短辅助时间，提高加工效率。
5.数控机床的坐标轴与运动方向如何确定？
答：Z坐标轴：Z轴是首先要确定的坐标轴，是机床上提供切削力的主轴轴线方向，如果一台机床有几个主轴，则指定常用的主轴为Z轴。
X坐标轴：X轴通常是水平的，且平行于工件装夹面，它平行于主要切削方向，而且以此方向为正方向。
Y坐标轴：Z轴和X轴确定后，根据笛卡尔坐标系，与它们互相垂直的轴便是Y轴。
机床某一部件运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。
6．简述M00指令与M01指令的相同点与不同点。
答：当使用M00时，机床主轴、进给及切削液等全部进入停止状态。而当使用M01时，只有当面板上“选择停止”按钮被按下时，M01才有效。
7．在数控机床上，什么是对刀点？对刀点选择原则是什么？
答：所谓的对刀点，是指在数控加工时刀具相对工件运动的起点，也是程序的起点。
原则：（1）选在零件的设计基准、工艺基准上，或与之相关的位置上，以保证工件的加工精度；（2）选在方便坐标计算的地方以简化程序编制；（3）选在便于对刀，便于测量的地方，以保证对刀的准确性。
8．简述开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床的特点。
答：开环控制机床不带位置检测反馈装置，因此它工作比较稳定，反应快，调试维修方便，结构简单，但控制精度低。闭环控制机床的工作台上安装了位置检测反馈系统，因此它价格精度高，但结构复杂，造价高，调试维修困难。
半闭环控制机床的检测元件安装在电动机或主轴丝杠上，因此它具有比较高的控制性，调试比较方便。
9．简述加工顺序的安排。
答：1.基面先行原则 2.先粗后精原则 3.先主后次原则 4.先面后孔原则 5.先近后远原则
10．什么是工序集中原则？简述采用工序集中原则的优缺点。
答：工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。
优点：有利于采用高效率的专用设备和数控机床，提高生产率;减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作；减少机床数量、操作人员数和占地面积；减少工件装夹次数，不仅保证了加工表面健的相互位置精度，而且减少了夹具数量和装夹工件的辅助时间。
缺点：专用设备和工艺装备投资大，调整维修比较麻烦，生产准备周期比较长，不利于转产
11．简述机床原点、机床参考点与编程原点之间的关系。
答：机床坐标系原点是由机床厂家在设计时确定的，机床的参考点是相对机床零点的一个特定点、一个可设定的参数值，它的主要意义在于建立机床坐标系，只有知道机床坐标系后才能确定编程原点。
12．说明M02指令和M30指令的相同点与不同点。
答：相同点：它们都表示程序结束。
不同点：M30指令还兼有控制返回零件程序头的作用，用M30时若想再次按循环启动键，将从程序第一段重新执行；而M02没有此功能，若要重新执行该程序，就得在进行调整。
13．精加工时切削用量的选择原则。
答：首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
14．举例说明数控机床如何按加工方式分类的。
答：（1）金属切削类数控机床
（2）金属成型类数控机床
（3）特种加工类数控机床
（4）其他类数控机床
15．什么是工序分散原则？简述采用工序分散原则的优缺点。
答：工序分散原则是将加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容很少。
优点：加工设备和工艺装备结构件简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易；有利于选择合理的切削用量，较少机动时间。
缺点：工艺路线较长，所需设备及操作人员数较多，占地面积大。
16.论述：为什么说数控机床是机械制造领域的发展方向？
答：由于数控机床集中高精度、高效率于一身。故在许多企业中已经代替坐标镗床、万能铣床等完成精加工任务。随着数控机床精度和自动化程度的不断提高，数控机床已从单件小批生产中的精密复杂工件逐步扩大到批量生产柔性加工。数控机床是高度机电一体化的典型产品，是现代机床水平的重要标志。是体现现代机械水平的重要标志，是机械制造领域的发展方向。
17.刀具半径补偿常用的方法有几种？各有何优缺点？
随着我国铁路运输事业的高速发展, 对车轴的需求逐年增加, 同时对车轴的要求也越来越高。应用计算机技术提高车轴设计绘图及数控编程的效率, 防止人为因素的失误, 就成了当务之急[1]。
本文应用AutoCAD软件内嵌的面向对象的编程语言VBA对AutoCAD软件进行二次开发, 实现车轴建模参数化, 利用尺寸驱动原理, 通过改变参数值, 自动生成形状相同、尺寸不同, 但拓扑关系不变的图形[2]。实现参数化绘图的同时, 系统自动提取参数图的信息并生成锻造程序, 然后输出到指定的文件中, 完成数控编程。这样既大大提高了绘图效率, 减少了锻造程序编制的时间, 减少由人为因素引起程序出错而导致的废品, 又缩短了设计周期, 减轻了工人的劳动强度, 加快了新产品的研发速度。
1总体设计方案
对于形状相同、尺寸不同的车轴零件, 在AutoCAD环境下, 可通过参数化编程实现其快速设计。实际尺寸由数据库提供或者直接输入, 图形生成后, 系统自动提取图形信息, 并计算数控程序所需要的每个参数的数值, 然后将数控程序按设备所需要的格式输出到指定的文件中。本系统在AutoCAD环境下运行, 利用AutoCAD软件内嵌的可视化VBA编程环境设计图形交互界面 (如图1所示) ;后台应用SQL Server 2000数据库软件进行数据存储、处理, 前、后端之间数据由ADO进行交互连接操作。系统总体设计流程图见图2。
2图形界面及操作说明
图形界面采用交互式界面, 主要包括以下3部分:①加工图和锻件图参数输入或者从数据库中读取, 以及将对话框中的参数添加到数据库;②图形的绘制与尺寸标注;③数控程序名称的输入及数控程序的输出。
系统运行时, 首先在对话框中输入加工图所需要的参数或者用数据库浏览按钮从数据库中读取参数, 接着输入锻件图所需坯料截面尺寸和锻造时的夹持长度, 然后点击绘制加工图和锻件图按钮后, 在屏幕上分别选择要绘制加工图和锻件图的位置, 加工图和锻件图就绘制出来了, 之后点击加工图和锻件图尺寸标注按钮对加工图和锻件图进行尺寸标注。加工图和锻件图都绘制完成后, 在锻造程序编号对话框中输入程序的编号, 点击生成锻造程序按钮, 锻造程序就输出到指定路径下的文件中。最后点击退出系统按钮, 退出本系统。
3数控编程的原理
首先选择坯料截面尺寸, 再根据坯料的锻造变形过程以及体积不变的原则, 将数控程序所需参数的计算方法都写在程序中, 让程序自动计算参数的值, 然后将计算出来的数值用程序自动写到数控程序模板相应的位置, 最后将整个程序输出到指定的文件。
4锻造程序编制[3,4]
锻造程序是整个系统的核心部分, 程序编制的好坏直接影响本系统的效率。本系统的程序主要包括变量定义、变量赋值、数据库访问、绘图、标注、锻造程序编制等部分, 部分源代码如下:
5实例应用
本系统在使用前首先进行加载, 加载完毕后, 在AutoCAD界面下, 打开[工具]/[宏]/[宏], AutoCAD弹出一个对话框;选择“车轴参数化绘图及数控编程系统”, 点击“运行”, 就进入了本系统的图形界面;输入如图1所示的参数, 运行结果如图3、图4和图5所示。其中, 图3是绘制的加工图, 图4是绘制的锻件图, 图5是生成的锻造程序。
工厂实际使用结果证明, 本系统既提高了绘图效率和编程效率, 又降低了试制车轴的废品率, 从而提高了工厂的经济效益。
6结论
(1) 利用VBA对AutoCAD进行二次开发, 建立车轴的参数化绘图系统, 减少了图形绘制中的一些重复性劳动, 缩短了设计周期, 极大地提高了绘图效率, 加快了新产品的研发速度。
(2) 系统自动提取锻件图的信息, 生成锻造程序, 并输出在指定的文件中, 减少了锻造程序编制时间, 减少了由人为因素引起锻造程序出错而导致的废品率, 提高了经济效益。
参考文献
[1]崔永亮.火车轴CNC锻造程序自动编制系统开发[D].太原:太原科技大学, 2009:5-10.
[2]武妍, 闫红印.用VBA在AutoCAD中开发参数化绘图系统[J].机械工程与自动化, 2008 (2) :62-63, 66.
[3]张帆, 郑立楷, 王华杰.AutoCAD VBA开发精彩实例教程[M].北京:清华大学出版社, 2004.
[4]李凤华.AutoCAD2002/2000 VBA开发指南[M].北京:清华大学出版社, 2001.
摘要：机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。其改造涉及到机械、电气、计算机等领域，是一项理论深、实践强的系统工程。在进行数控改造时，应该做好改造前的技术准备。改造过程中，机械修理与电气改造相结合，先易后难、先局部后全局。要实现数控加工，编程是关键。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面，加工精度高，质量容易保证，发展前景十分广阔，因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。
关键词：车床加工改造
0 引言
数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，因此有必要提高机床的数控化率。
1 车床数控改造的意义
一是机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60％左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60％的费用，并可以利用现有地基。二是因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。。三是机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。
2 普通车床的数控改造方法及设计
2.1 普通车床的数控化改造设计 机床的数控改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成(那些受资金等条件限制，而将传统机床改装成建议数控机床的另当别论)。传统机床存在着一些弱点，如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。因此，我们在对普通机床进行数控改造的过程中，应在考虑各种情况下，使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。
2.2 数控车床的性能和精度的选择 并不是所有的旧机床都可以进行数控改造，机床的改造主要应具备两个条件：第一，机床基础件必须有足够的刚性。第二，改造的费用要合适，经济性好。在改装车床前，要对机床的性能指标做出决定。改装后的车床能加工工件的最大回转直径以及最大长度、主电动机功率等一般都不会改变。加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等基本上仍决定于机床本身原有水平。主要有下述性能和精度的选择需要在改装前确定。①轴变速方法、级数、转速范围、功率以及是否需要数控制动停车等。②进给运动：进给速度：Z向(通常为8～400mm/min)；X向(通常为2～100 mm/min)。快速移动：Z向(通常为1.2～4m/min)；X向(通常为1.2～3m/min)。脉冲当量：在0.025～0.005mm内选取，通常Z向为X向的2倍。加工螺距范围：包括能加工螺距类型(公制、英制、模数、径节和锥螺纹等)，一般螺距在10mm以内都不难达到。③进给运动驱动方式(一般都选用步进电机驱动)。④给运动传动是否需要改装成滚珠丝杠传动。⑤刀架是否需要配置自动转位刀架，若配置需要确定工位数。⑥其他性能指标选择：插补功能：车床加工需具备直线和圆弧插补功能。刀具补偿和间隙补偿：为了保证一定的加工精度，一般需考虑设置刀补和间隙补偿功能。显示：采用数码管还是液晶或者显示器显示，显示的位数多少等问题要根据车床加工功能实际需要确定，一般来说，显示越简单成本越低，也容易实现。诊断功能：为防止操作者输入的程序有错和随之出现的错误动作，可在数控改造系统设计时加入必要的器件和软件，使其能指示出机床出现故障或者功能失效的部分等，实现有限的诊断功能。以上是车床数控改造时需要考虑的一些通用性能指标，有的车床改造根据需要还会有些专门的要求，如车削大螺距螺纹、在恶劣的环境下工作的防尘干扰、车刀高精度对刀等，这个时候应有针对性的专门设计。
2.3 车床数控改造方案 当数控车床的性能和精度等内容基本选定后，可根据此来确定改造方案。目前机床数控改造技术已经日趋成熟，专用化的机床数控改造系统所具备的性能和功能一般均能满足车床的常规加工要求。因此，较典型的车床数控改造方案可选择为：配置专用车床数控改造系统，更换进给运动的滑动丝杠传动为滚珠丝杠传动、采用步进电机驱动进给运动、配置脉冲发生器实现螺纹加工功能、配置自动转位刀架实现自动换刀功能。
目前较典型的经济型专用车床数控改造系统具有下列基本配置和功能：①采用单片微机为主控CPU，具有直线和圆弧插补、代码编程、刀具补偿和间隙补偿功能、数码管二坐标同时显示、自动转位刀架控制、螺纹加工等控制功能。②配有步进电机驱动系统，脉冲当量或控制精度一般为：Z为0.01mm，X向为0.005mm(要与相应导程的丝杠相配套)。③加工程序大多靠面板按键输入，代码编制，掉电自动保护存储器存储；可以对程序进行现场编辑修改和试运行操作。④具有单步或连续执行程序、循环执行程序、机械极限位置自动限位、超程报警，以及进给速度程序自动终止等各类数控基本功能。
3 数控车床的加工编程
3.1 方法 数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件(尤其是空间曲面组成的零件)，以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。
3.2 步骤 首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)，加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。
用普通机床加工出来的产品在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，因此有必要提高机床的数控化率。
参考文献：
[1]王爱玲等.现代数控机床实用操作技术[M].国防工业出版社.2005.
一、名词解释（每题4分，共16分）
1、机床坐标系原点: 也称为机床零点或机床原点，是由机床厂家在设计时确定的。
2、工序分散: 将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。
3、固定循环指令:为简化编程机床数控装置具备的不同形式的可进行多次重复切削循环的功能。
4、加工中心：是指备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。
二、填 空（每空2分，共20分）
1、只在写有该代码的程序段中才有效的代码为 非模态 代码。
2、用于确定几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标是_ 工件坐标系____。
3、用数控机床加工工件时，工件装夹到机床上，通过对刀求得工件原点与机床原点间的距离，这个距离称为 工件原点偏置。
4、数控机床上的坐标系是采用__右手笛卡尔_____坐标系，大拇指的方向为___X _正方向。
5、加工中心常用的刀库有 鼓（盘）式 刀库和 链式 刀库两种。
6.粗车时，选择切削用量的次序是___背吃刀量、_进给量__、_切削速度_。
7、数控机床按控制系统功能特点分类分为： 点位控制、直线控制 和 轮廓控制 机床。
8、(CIMS)的含义是计算机集成制造系统。FMS则是指柔性制造系统。
9、伺服系统包括(驱动装置)和(执行机构)两大部分。
10、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)。
三、判 断（每题1分 共10分）
1、不同的数控系统，其指令代码是有差别的。T
2、陶瓷刀具是含有金属氧化物或淡化物的无机非金属材料。F
3、直接选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合。T
4、快速走丝线切割的可控加工精度高于低速走丝线切割的加工精度。F
5、程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。T
6、除了换刀程序外，加工中心的编程方法和数控铣床的编程方法基本相同。T
7、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，工件转速越慢。T
8、经济型数控机床一般采用半闭环系统。F
9、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。F
10、在程序中F只能用于表示进给速度。F
四、选 择 题（每题2分 共20分）
1．数控系统所规定的最小设定单位就是（C）。
A．数控机床的运动精度 B．数控机床的加工精度 C．数控机床的脉冲当量 D．数控机床的传动精度 2．（A）代码是国际标准化组织机构制定的用于数控和控制的一种标准代码。
A ．ISO B ．EIA C． G D． B 3．闭环控制系统的位置检测装置装在（C）。
A．传动丝杠上 B．伺服电动机轴上 C．机床移动部件上 D．数控装置中
4．数控机床CNC系统是（A）。
A ．轮廓控制系统 B．动作顺序控制系统 C．位置控制系统 D．速度控制系统
5．下列功能指令中不是数控车床所特有的是（）功能。
A．G B．M C．S D． T 6．在现代数控系统中，系统都有子程序功能，并且（C）子程序嵌套。
A．只能有一层 B．可以无限层 C．可以有限层 D．不允许有
7．若未考虑车刀刀尖半径的补偿值，会影响车削工件的（D）精度。
A．外径； B．内径； C．长度； D．锥度及圆弧。8．数控机床中的“CNC”的含义是（B）。
A．数字控制 B．计算机数字控制 C．网络控制
D．中国网通 9．程序校验与首件试切的作用是（C）。
A．检查机床是否正常； B．提高加工质量； C．检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求； D．检验参数是否正确。
10.工件定位时，仅限制四个或五个自由度，没有限制全部自由度的定位方式称（C）。
A.完全定位 B.欠定位 C.不完全定位
五、简答题(每题8分，共24分)1.什么是顺铣？什么是逆铣？数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点？ 答：顺铣—铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。
逆铣—铣刀对工件的作用力在进给方“向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。
顺铣的特点：需要的加紧力比逆铣要小，刀具磨损慢，工件加工表面质量较好。
逆铣的特点：工件需要较大的夹紧力，容易使加工的工件表面产生加工硬化，降低表面加工质量，刀齿磨损加快，降低铣刀的耐用度。2．简述加工中心的特点。答：（1）.具有刀库和自动换刀装置，能够通过程序或手动控制自动更换刀具，在一次装夹中完成铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等加工，工序高度集中。（2）加工中心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个轴。(3)加工中心上如果带有自动交换工作台，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩短辅助时间，提高加工效率。
3．简述M00指令与M01指令的相同点与不同点。
答：当使用M00时，机床主轴、进给及切削液等全部进入停止状态。而当使用M01时，只有当面板上“选择停止”按钮被按下时，M01才有效。
六、编程题（10分）
R利用绝对值编程和相对值编程编制下图中圆弧a和圆弧b的程序。(2)使用I,J利用绝对值编程和相对值编程编制下图中圆弧a和圆弧b的程序
A．控制软件 B．管理软件和控制软件两部分 C．管理软件 2．位置检测装置按检测量的测量基准，可分为()和增量式测量。
A．绝对式 B．直接测量 C．回转型 3．旋转编码器是一种()检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。
A．直线位移 B．角位移 C．短距离直线位移 4．传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用()取代。
A．可编程序控制器 B．数控装置 C．通用计算机 5．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C．零漂 6．()又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。
A.开环控制 B．主轴定向控制 C．辅助控制 7．()不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 8．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些()的有害的电气瞬变现象。
A．可预见 B．确定 C．不确定 9.()是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。
A.接地 B．电动机 C．检测元件 10．某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于()。
A.直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 11．()是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。
A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 12.()又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。
A．接近开关 B．按钮开关 C．组合开关 13．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C．零漂 14．用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图’ C．电器安装接线图 15.数控机床的进给运动是由()完成的。
A．进给伺服系统 B．位置检测装置 C．可编程序控制器 16．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 17.数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由()实现。
A．输入／输出装置 B．数控装置 C．可编程序控制器(PLC)18.()用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。
A．位置检测装置 B．进给伺服系 C．数控装置 19．()是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。
A．接地 B．电动机 C．检测元件 20．主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用()。
A．直流伺服电动机 B．笼型异步电动机 C．步进电动机 21．正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果()这一采样控制理论重要结论。
A.不同 B．基本相间 C．无关 22．位置检测装置按检测量的测量基准，可分为()和增量式测量。
A．绝对式 B．直接测量 C．回转型 23.旋转编码器是一种()检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。
A.直线位移 B．角位移 C．短距离直线位移 24．数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由()实现。
A．输入／输出装置 B．数控装置 C．可编程序控制器(PLC)25．()用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。
A．位置检测装置 B．进给伺服系 C．数控装置 26．梯形图中当输入点10.1的状态为“O”、输入点IO．O的状态为“1”时，输出Q O．2为()。
A．“1” B．“0” C．都不是 27．()不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 28．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些()的有害的电气瞬变现象。
A．可预见 B．确定 C．不确定 29．传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用()取代。
A．可编程序控制器 B．数控装置 C．通用计算机 30.如图，PLC中块的“或”操作就是将梯形图中以LD起始的电路块和另外以LD起始的电路块并联起来。当输入点IO．1与输入点IO．2的状态都为“1”时，输出oo．O为()。
A．“1“ B．“0“ C．都不是 31．()是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。
A．语句表 B．梯形图 C．功能表图 32.目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变()进行调速。
A．定子供电频率 B．磁极对数 C．定子供电电压 33．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C．零漂 34．用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图 C．电器安装接线图 35.数控机床的进给运动是由()完成的。
A．进给伺服系统 B．位置检测装置 C．可编程序控制器 36．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 37．按照电动机学原理，当()的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 38．()是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。
A．语句表 B．梯形图 C．功能表图 39．目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变()进行调速。
A.定子供电频率 B．磁极对数 C．定子供电电压 40．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C．零漂 41.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图 C．电器安装接线图 42．由于()存在着一些固有的缺点（比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵），使其应用范围受到限制。
A．直流伺服电动机 B．交流伺服电动机 C．步进电动机 43．()又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。
A．开环控制 B．主轴定向控制 C．辅助控制 44．位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当()机床加工精度。
A.高于 B．低于 C．等于 45．()一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 c．点位控制的数控机床 46．采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做()。
A．绝对测量 B．直接测量 C．间接测量 47．数控机床的进给运动是由()完成的。
A.进给伺服系统 B．位置检测装置 C．可编程序控制器 48．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 49.某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于()。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床． C．点位控制的数控机床 50．数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可，数控装置的软件由()组成。
A．控制软件 B．管理软件和控制软件两部分 C管理软件 51.()不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。
A．刀开关 B．低压断路器 C．组合开关 52．电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是()不同。电流继电器的t线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。
A．线圈 B．衔铁 C触点 53.数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和()。
A．专用型结构 B．功能模块式结构 C.多微处理器结构 54.位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为间接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为()。
A．开环伺服系统 B．半闭环系统 C．闭环伺服系统 55．()用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角、。
A．位置检测装置 B．进给伺服系 C．数控装置 56。位置检测装置按检测量的测量基准，可分为()和增量式测量。
A．绝对式 B．直接测量 C．回转型 57．旋转编码器是一种()检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。
A．直线位移 B．角位移 C．短距离直线位移 58．传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用()取代。
A．可编程序控制器 B．数控装置 C．通用计算机 59．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C．零漂 60．用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图 C．电器安装接线图 61．数控机床的进给运动是由()完成的。
A．进给伺服系统 62．位置检测装置 C．可编程序控制器 63．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 64．数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由()实现。
A．输入／输出装置 B．数控装置 C．可编程序控制器(PLC)65．如图，PLC中块的“或”操作就是将梯形图中以LD起始的电路块和另外以LD起始的电路块并联 起来。当输入点10.1与输入点10.2的状态都为“1”时，输出oo．O为()。
A．“1“ B．“0“ C．都不是 66．()是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。
A.交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 67.()又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。
A.接近开关 B．按钮开关 C．组合开关 68.位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当()机床加工精度。
A．高于 B．低于 C．等于 69.()一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 70.采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做()A.绝对测量 B．直接测量 C．间接测量 71.按照电动机学原理，当()的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 72．主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用()。
A．直流伺服电动机 B．笼型异步电动机 C．步进电动机 73．正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果()这一采样控制理论重要结论。
A．不同 B．基本相同 C．无关 74．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 75．主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用()。
A.直流伺服电动机 B．笼型异步电动机 C步进电动机 76．正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果()这一采样控制理论重要结论。
A．不同 B．基本相同 C无关 77．位置检测装置按检测量的测量基准，可分为()和增量式测量。
A.绝对式 B．直接测量 c．回转型 78．旋转编码器是一种()检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。
A.直线位移 B．角位移 C短距离直线位移 79．()是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。
A．语句表 B．梯形图 C功能表图 80．目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变()进行调速。
A．定子供电频率 B．磁极对数 C．定子供电电压 81．位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。
A．灵敏度 B．测量范围 C零漂 82．用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图 C．电器安装接线图 83．数控机床的进给运动是由()完成的。
A．进给伺服系统 B．位置检测装置 C可编程序控制器 84.传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用()取代。
A.可编程序控制器 B．数控装置 C通用计算机 85.如图，PLC中块的“或”操作就是将梯形图中以LD起始的电路块和另外以LD起始的电路块并联起来。当输入点10.1与输入点I O．2的状态都为“1”时，输出Q O．0为(A．)。
86.由于()存在着一些固有的缺点，（比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵），使其应用范围受到限制。
A．直流伺服电动机 B．交流伺服电动机 C．步进电动机 87.()又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。
A．开环控制 B．主轴定向控制 C辅助控制 88.位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当()机床加工精度。
A.高于 B．低于 C．等于 89.()一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 90.采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做()。
A．绝对测量 B．直接测量 C间接测量 91．按照电动机学原理，当()的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 92.()又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。
A.开环控制 B．主轴定向控制 C．辅助控制 93．位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当()机床加工精度。
A．高于 B．低于 C．等于 94．()一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。
A.直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床 95．采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做()A.绝对测量 B．直接测量 C．间接测量 96.按照电动机学原理，当()的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。
A.交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 97．热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的()保护。
A．过压 B．过载 C．过流 98．()即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。
A．进给控制 B．辅助控制 C．主轴控制 99．()是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。
A．自动空气开关 B．接触器 C．电流继电器 100．按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为()和功能模块式结构。
A.专用型结构 B．个人计算机式结构 C．大板式结构 101．由于()存在着一些固有的缺点，（比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵），使其应用范围受到限制。
A.直流伺服电动机 B．交流伺服电动机 C．步进电动机 102．主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用()。
A.直流伺服电动机 B．笼型异步电动机 C．步进电动机 103.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果()这一采样控制理论重要结论。
A．不同 B．基本相同 C．无关 104.位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为()。A.灵敏度 B．测量范围 C．零漂 105.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是()。
A．电气原理图 B．电器元件布置图 C．电器安装接线图 106．数控机床的进给运动是由()完成的。
A．进给伺服系统 B．位置检测装置 C．可编程序控制器 107．()是数控系统的核心。
A．进给伺服系统 B．数控装置 C．可编程序控制器 108.数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由()实现。
A．输入／输出装置 B．数控装置 C．可编程序控制器(PLC)109．()用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。
A．位置检测装置 B．进给伺服系 C．数控装置 二、判断题 1．步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。(√)2.中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。(√)3．由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。(×)4.语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。(×)5．数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。(√)6.在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C(零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。(√)7.接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。(×)8.直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)9.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。(√)10．继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。(×)11．热继电器的作用是对电路进行短路保护。(×)12.以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。(×)13.绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。(√)14.数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。(×)15.接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线(通常为24V)和一根输出线。
(√)16.电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。(√)17.屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。(√)18.直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)19.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。(√)20.继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。(×)21．直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)22．以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。(×)23．在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C(零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。(√)24．接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。(×)25．中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。(√)26．由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。(×)27．语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。(×)28.数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。(√)29．PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。(×)30．常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。(√)31．开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。(√)32．继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。(×)33．热继电器的作用是对电路进行短路保护。(×)34．以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。(×)35．在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C(零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。(√)36．接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。(×)37．接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线(通常为24V)和一根输出线。(√)38．PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。(×)39．常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。(√)40．直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)41．中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。(√)42．由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。(×)43．语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。(×)44．数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。(√)45．PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。(×)46．常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。(√)47．直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)48．绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。(√)49．数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。(×)50．主轴定向控制又称主轴准停控制，即当圭轴停止时能控制其停在固定位置，对M06和M19指令有效。(√)51.热继电器的作用是对电路进行短路保护。(×)52.以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。(×)53．绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。(√)54.数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。(×)55.接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线(通常为24V)和一根输出线。(√)56．电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。(√)57．屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。(√)58.直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量(大于10KW)的电动机。(×)59.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。(√)60．继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。(×)三、简答题 1.步进电动机的环形脉冲分配器的作用是什么？ 答：环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。
2.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 答：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。
3．什么是时间继电器？ 答：时间继电器是一种触头延时接通或断开的控制器，它在控制系统中的作用是通电延时和断电延时。
4.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 答：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。
5．PLC的硬件主要由哪几部分组成？ 答：PLC的硬件主要由中央处理单元(CPU)、存储器、输入／输出接口、编程器、电源等几部分组成。
6．正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 答：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。
7．电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：当负载电流超过整定电流值并经过一定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开主电路，实现对电动机的过载保护。由此可见，热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。
8．简述数控装置(CNC)硬件部分由哪两方面基本结构组成。
答：就CNC装置硬件基本组成而言，它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元(CPU)、总线、存储器、输入／输出接口等；
另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入(MDI)接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。
9．步进电动机的环形脉冲分配器的作用是什么？ 答：环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。
10．数控机床对检测装置有哪些基本要求？ 答：数控机床对检测装置的基本要求如下：
(1)稳定可靠、抗干扰能力强。
(2)满足精度和速度的要求。
(3)安装维护方便、成本低廉。
11．正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 答：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。
12．数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？ 答：数控机床控制系统的基本组成包括输入／输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。
四、分析题 1．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。为此数控机床可以采用哪些抗干扰措施？ 答：(1)减少供电线路干扰 数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；
要避免大功率起动、停止频繁的设备，电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。（4分）(2)减少机床控制中的干扰。（3分）(3)屏蔽 屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。（3分）(4)保证“接地”良好 “接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的。（4分）2.数控机床的基本组成如图所示，试分析说明控制系统各部分的作用。
答：输入／输出装置：数控系统中的人机交互设备，它能进行加工数据的输入和输出。（3分）数控装置是数控系统的核心，数控装置实际上就是微型计算机系统。（3分）伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。（3分）位置检测装置用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。（3分）机床电气逻辑控制装置对主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助功能进行控制。（2分）3.数控机床的基本组成如图所示，试分析说明控制系统各部分的作用。
答：输入／输出装置：数控系统中的人机交互设备，它能进行加工数据的输入和输出。（3分）数控装置是数控系统的核心，数控装置实际上就是微型计算机系统。（3分）。
伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。（3分）位置检测装置用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。（3分）机床电气逻辑控制装置对主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助功能进行控制。（2分）4.步进电动机控制驱动电路如图所示，请回答步进电动机的驱动装置由哪两部分组成I并简 要分析步进电动机驱动电路中“电路二”的作用。
答：1．步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。（6分）2．其中，步进电动机功率放大驱动电路完成由弱电到强电的转换和放大，也就是将逻辑电平信号变换成电机绕组所需的具有一定功率的电流信号。（8分）5.永磁式同步型交流电动机的工作原理如图所示，试分析其工作原理。并回答转子磁极轴线与定子磁场轴线e夹角的大小与什么因素有关？ 答：交流伺服电动机的转子是一个具有两个极的永磁体（也可以是多极的）。（3分）按照电动机学原理，当同步型电动机的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场(Ns，Ss)以同步转速ns逆时针方向旋转（3分）。根据两异性磁极相吸的原理，定子磁极Ns(或Ss)紧紧吸住转子，以同步转速ns在空间旋转，即转子和定子磁场同步旋转。（3分）当转子加上负载转矩后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个8夹角。转子的负载转矩增大时，定子磁极轴线与转子磁极轴线间的夹角e增大；
当负载转矩减小时e角减小。
(5分)6.数控机床的基本组成如图所示，试分析说明控制系统各部分的作用。
1数控加工编程教学内容的改革
1.1数控加工编程教学内容的针对性与适用性
注重教学的内容的合理性，就要有选择注重教学中的问题，要注重在较少的时间内构建一个高效的理论体制。在教学过程中，为了更好的突出教学内容的适用性和先进性，以便更好地体现技术的高效发展，就要加强理论课程的针对性，进行更好的补充和调整。
1.1.1对内容很好掌握
实际的应用应与教学内容紧密结合，在过程中要做到详细解答，反复强调过程的重要性。例如：在工厂的工人之间的沟通，就必须注重掌握基本概念术语和理论与实践，有必要了解基本的技术方法和数控系统，以及系统化的工作理念。
1.1.2对内容更全面了解
内容的理解性体现出理论强的特征，而实际应用的原则很少，为了强调教学结论的影响在实际中的应用，所以，很多的应用的结论都是教学中的内容，而这样的内容结论，往往忽略了公式的推导。
1.1.3对内容更好拓展
为了淘汰旧知识就要及时引进新技术引进教室，并加强对数控技术的实际发展和以便满足市场需求。为了有效保证教学内容和适用性和先进性，就要增加开放式数控系统和新内容数控技术，如：电主轴、直线电机，平行机床等
1.2数控加工编程教学改革和教学方法
关键词：项目化教学,数控加工,编程
教高[2006]16号文件《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出:大力推行工学结合, 突出实践能力培养, 改革人才培养模式。要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式, 把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点, 带动专业调整与建设, 引导课程设置、教学内容和教学方法改革。现将本门课程的项目化教学实施过程总结如下:
一、“项目化教学”改革的思路及特点
课程以FANUC系统为主组织内容。打破传统的学科型课程构架, 根据数控技术领域职业岗位群的需要, 以典型零件为载体, 以工学结合为切入点, 以工作过程为导向, 采用任务驱动模式, 把数控加工基础知识、数控车削编程与加工, 数控铣削编程与加工、加工中心编程与操作、职业技能考核综合训练等分解为相对独立、自成一体的教学模块, 并融工作过程、典型工作任务于各个教学模块中。数控加工编程及操作课程的项目化教程具有以下三个方面的特色:
1.把培养学生的数控编程与操作技能作为核心, 突出与实践技能相关的必备专业知识, 而有关理论知识的内容则以“必须、够用”为度。
2.以任务驱动模式教学, 在内容上力求做到理论与实际相结合, 按照循序渐进的要求, 由易到难。每个任务都以一个实际零件的加工任务为核心引出新的数控工艺知识和数控编程指令, 任务由简单到复杂, 由单一到综合, 具有很强的可操作性。
3.结合“双证通融”的人才培养模式, 把数控中级工的职业资格标准融入教材体系, 注重提高学生的实践能力和岗位就业竞争能力。
二、“项目化教学”在数控加工编程及操作中的应用
1.整体教学设计
本课程以训练学生数控机床编程及实际操作技能为目标, 将零件图知识、数控编程知识和数控加工等知识嵌入到各个工作任务中, 通过分析、讲解和演示典型零件设计、零件仿真加工进行课程实际教学。分三个环节: (1) 演示:将任务的案例进行分析、讲解和演示示范。 (2) 仿真加工:每个任务演示结束, 借助宇航数控仿真模拟教学软件完成零件的仿真加工, 熟悉机床在基本操作, 掌握机床对刀等方法, 验证程序的正确性。 (3) 实操加工:全面运用所学习的知识和所掌握的技能, 选择手工编程方式, 利用数控机床完成零件的加工。
2.单元教学设计
通过本课程的学习, 使学生掌握数控机床的操作与零件的数控加工。通过做项目, 包括上机演示、数控程序仿真和数控加工实际操作, 提高学生主动学习的积极性, 激发学生的学习热情和兴趣, 提高教学质量和学生实际编程加工水平。教学分为5个模块, 每个模块按照由简入难的认知规律安排若干任务。每个任务理论指导2-4学时, 实践指导4-8学时。以任务2.3成型曲面的编程与加工为例:
3.确立项目, 引入任务
教师依据学生特点和学校教学资源, 以“必须、够用”为原则选择项目。如下所示:
(1) 任务分析:
教师和学生一起分析引入的任务, 确定加工部位、尺寸要求、精度要求、工艺安排等。
(2) 知识学时
根据任务分析, 确定完成任务所需要的知识。进行相关知识在学习。
(3) 任务实施
在储备了相关知识后, 开始进行任务的知识, 借助仿真教学软件, 操作机床完成毛坯大小设置、刀具选择、对到操作、程序输入、仿真加工等几个步骤。使得学生掌握与加工相关的知识。
(4) 知识拓展
在这个环节上拓展一些相关的知识, 增加学生在认识领域。
(5) 思考练习
教师提供练习提, 让学生依据所学知识自己练习, 进一步的加深对所学内容的理解。
教学总结及成果介绍
三、教学总结
在尝试了近两年的项目化教学过程中, 让学生带着任务去学习, 明显感觉到学生的积极性提高了。项目化教学实现了理实一体的教学模式, 在教学评价系统中, 我们注重过程, 不再但看学生的理论成绩, 注重学生个人素养的培养, 合作学习能力的培养。
成果介绍
以“数控加工编程及操作”项目式教学为契机, 形成了一系列的教学成果。
1.专业老师在各大刊物发表相关论文10余篇
2.“数控机床编程与操作项目教程”第一版于2012年由机械工业出版社正式出版, 第二版正在积极筹备中。
关键词：UG;建模;四轴加工;后处理
在机械设备及其零部件中，变螺距螺旋槽类零件十分常见，尤其在现代纺织传送机构中，变螺距螺旋槽能够起到改变传送速度和力矩的作用，如在化纤加弹机、倒筒机、络筒机、并纱机和包覆丝机等;变螺距螺旋槽零件加工品质的好坏严重影响着其在机械结构中所起的作用，因此对其加工尺寸精度、形状稳定性以及表面加工质量都有较高的要求;许多数控技术人员刚开始使用四轴机床加工变螺距螺旋槽时未能正确进行变螺距螺旋槽的参数化几何模型创建及选用合理的加工方法，造成加工失误或加工效率低下等现象。用UG参数公式方法进行变螺距螺旋槽几何建模具有快捷精确的特点，能够准确快速地进行加工，具体过程详细论述如下：
一、变螺距螺旋槽的参数化几何模型创建
UG的功能模块中具有专门针对变螺距螺旋槽形状的建模和加工方法。在UG中绘制普通的圆柱螺旋线及半径规律变化的螺旋线（如阿基米德螺旋线等），可以直接用“螺旋线”命令进行绘制，但该命令不能绘制变螺距螺旋线。绘制变螺距螺旋形状，必须用参数公式绘制变螺距螺旋线，变螺距螺旋槽是以变螺距螺旋线为导向线形成的扫掠特征，在UG8.0中，变螺距螺旋线的形状由起始圈螺距、终止圈螺距、螺旋线圈数和螺旋线半径四个参数所组成;用参数公式法可表达如下：
Start_pitch=10 /起始圈螺距
End_pitch=60 /终止圈螺距
Turns=6 /螺旋线圈数
R=25 /螺旋线半径
mean_pitch=（Start_pitch+End_pitch）/2 /平均螺距
height=Turns*mean_pitch /螺旋线高度
t=0 /系统变量（0变化到1）
xt=R*cos（360*Turns*t） /X规律
yt=R*sin（360*Turns*t） /Y规律
x=t*height
x1=0
x2=mean_pitch
x3=height-mean_pitch
x4=height
z1=0
z2=Start_pitch
z3=height-End_pitch
z4=height
zt1=（（（x-x2）*（x-x3）*（x-x4）/（（x1-x2）*（x1-x3）*（x1-x4））））*z1
zt2=（（（x-x1）*（x-x3）*（x-x4）/（（x2-x1）*（x2-x3）*（x2-x4））））*z2
zt3=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x4）/（（x3-x1）*（x3-x2）*（x3-x4））））*z3
zt4=（（（x-x1）*（x-x2）*（x-x3）/（（x4-x1）*（x4-x2）*（x4-x3））））*z4
zt=zt1+zt2+zt3+zt4
将该文件的exp格式文件从UG的“工具”→“表达式”中导入。再用“规律曲线”中的“根据方程”方法即得到所求变螺距螺旋线，如图1：
图1 由参数公式生成的变螺距螺旋线
得到变螺距螺旋线后，再运用“扫描”命令，最后通过“求和”命令，从而得到变螺距螺旋槽零件建模图（如图2）。
图2 变螺距螺旋槽零件建模图
二、UG中变螺距螺旋槽的四轴数控加工方法
（一）加工环境设置。UG加工环境是指我们进入UG的制造模块后进行编程作业的软件环境。UG 的CAM功能可以为数控铣、数控车、数控电火花线切削机编制加工程序，其中数控铣削模块中又分为平面铣、型腔铣和固定轴曲面轮廓铣等不同的加工类型。针对变螺距螺旋槽的几何形状特点，其中的可变轮廓曲面铣即是UG针对于变螺距螺旋槽的几何形状特点而设置的加工环境模块。针对此图中于较深的变螺距螺旋槽形状，UG可变轮廓铣削可以使用多个深度设置方法进行分层铣削，便于编程者合理设置切削参数。
图3 可变轴曲面轮廓铣
（二）坐标系设定。在确定了加工对象后UG可以让我们很方便地选择工件坐标系，此时需要注意安全设置选项中的安全距离设置;如图4和图5所示，如果参考CSYS坐标系不合理，可以通过旋转坐标选择正确的坐标系。我们选择起始圈螺距的起始点作为编程原点，同时选择好驱动面后注意切削方向和材料方向。
图4 加工坐标系设定
图 5 加工坐标系设定
三、程序编制过程：
（一）加工参数的设置。操作参数的设定是UG CAM编程中最主要的工作内容，在对话框中需设定加工几何对象、切削参数、控制选项等参数，还有一些选项需要通过二级对话框进行参数的设置。具体有以下几方面：
1、加工对象的定义：选择加工几何体、检查几何体、毛坯几何体、边界几何体、区域几何体、底面几何体等。
2、加工参数的设置：包括走刀方式的设定，切削行距、切深的设置，加工余量的设置，进退刀方式设置等。
3、工艺参数设置：包括角控制、避让控制、机床控制、进给率设定等。
图 6 切削步进参数设置
变螺距螺旋槽加工中进给和速度参数设置如下：
图7 非切削移动参数设定
选择侧曲面作为应用驱动几何体，指定驱动几何体，选择变螺距螺旋槽侧壁轴面圆柱面为限制面，指定切削区域，加工起点和终点如下图设置：
图 8 曲面加工起点设定
加工投影矢量设置为“刀轴”， 刀轴设置为“远离直线” 点击编辑参数→点和矢量，见下图：
图 9 刀轴控制设定
（二）加工刀路的生成。经过这些设置后，生成刀轨如下图：
图10 刀路轨迹
（三）另一侧面的变螺距螺旋壁曲面加工。通过UG/WAVE模块的曲面复制方法，复制修改驱动几何体。如图11和图12：
图11 UG/WAVE模块的曲面复制
图 12 另一侧变螺距螺旋壁
再生成另一侧的刀轨，如图12通过“后处理”命令，选择与机床相应的处理器，即可生成G代码。使用四轴加工，通过工作台A轴的旋转，刀路可以顺利生成。
图13 另一侧变螺距螺旋壁
四、后处理及四轴加工程序生成
四轴机床比三轴机床多了旋转轴，因此四轴机床的加工坐标系是四维坐标系。产生四轴加工程序需要使用UG/Post
Builder为四轴机床建造一个后处理，在完成了机床的控制系统种类选择后，根据变螺距螺旋槽加工需要分析机床结构，变螺距螺旋槽建模成型时的旋转轴为Y轴，其旋转平面为ZX平面;在如图14和15页面中，设定第四轴选择平面设为ZX，转轴字头按照机床系统设为A，公差为0.001，最小旋转角度为0.001，最大角度进给为1500，转轴方向为Normal-符合左手定则，转轴行程限制可设为-9999-9999;其余参数保持原有的三轴加工机床默认值，不作修改。
（一）UG/CAM 后置处理原理图
（二）UG/CAM作后置处理的方法。（1）在 Manufacturing
Operation Manager里 通过 Export生成 CLSF 文件。（2）Tool
Box CLSF 进入 CSLF Manager。（3）选 Postprocess 进入数控后处理菜单 NC Postprocessing。（4）指定机床数据文件 MDFA
Specify。（5）设置 NC Output 成为 File 。（6）指定 输出的NC文件名 Output File。（7）Postprocess后处理，生成 NC 代码 *.
Ptp 文件。
（三）设置与四轴机床数据匹配的MDFA文件
图14 建立四轴后处理
图15 机床第四轴参数
至此四轴机床的后处理参数设定已经基本完成，保存并使用这个后处理，那么生成的NC程序只需修该程序头的格式就可以在机床上使用了。因此，充分地利用好UG软件的可变轮廓铣削方法可以快捷地加工变螺距螺旋槽，迅速准确完成变距螺旋槽零件的加工。
五、结束语
本文通过利用UG软件对变螺距螺旋槽的建模，运用仿真加工，结合四轴机床的后处理参数完成加工。在实际应用中，可以缩减程序编制与调试的时间，降低生产成本，还可以节省加工设备和现实资源的消耗，对企业有较好的借鉴意义。
参考文献：
[1]王秋鹏;UG技术在数控编程中的运用[J];电子设计工程;2012年20期
[2] 王国庆;UG NX7.5在数控加工中的实例应用[J];信息技术与信息化;2012年04期
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