数控机床考试题及答案（汇编）

A

1、闭环数控系统主要⽤于a. 普通机床；b. ⾼精度机床；c. 旧机床改造。

2、NC与CNC最⼤区别是

a. NC⽤于点位控制，CNC⽤于轮廓控制；b. NC为开环数控系统，CNC为闭环数控系统；

c. NC以硬件逻辑为核⼼构成，CNC以计算机为核⼼构成。3、对箱体类零件之平⾯进⾏数控加⼯，宜采⽤a.车削、镗削；b. 铣削；c. 钻削。

４、数控系统因仅有直线圆弧插补功能，所以a. 只能加⼯直线及圆弧轮廓零件；b. 可以直接加⼯任何轮廓零件；

c. 经数学处理后，可以加⼯任何曲线轮廓零件。５、数控加⼯⼯件坐标系的原点a. 由⽤户选定；

b. ⼚家确定，⽤户可以改变；c. ⼚家确定，⽤户不能改变。6、数控车削加⼯编程a.只能⽤增量坐标系统；b. 只能⽤绝对坐标系统；

c. 可以⽤增量坐标系统或绝对坐标系统以及⼆者的混合编程。

7、PLC在数控机床中主要⽤于a.开关量的顺序控制；b. 进给系统的伺服控制；c. 主轴的伺服控制8、数据采样插补主要⽤于a.步进电机伺服系统；b. 直流及交流电机伺服系统；c. ⾃动编程系统。

9、步进电机伺服系统的速度控制主要通过a. 步进电机接受的脉冲数⽬；b. 环形分配器；c. 脉冲频率。

10、直线感应同步器主要⽤于测量a.⾓位移；b. 线位移；c. 两者均可以。

1、步进电机组成的开环数控系统主要⽤于a. 重型机床；b. ⾼精度机床；c. 旧机床改造。

2、数控机床最适宜的加⼯批量是a. 单件⽣产；b. ⼤批⼤量⽣产；c. 中⼩批量⽣产。

3、对内外旋转表⾯类零件进⾏数控加⼯，宜采⽤b.车削、镗削；b. 铣削；c. 刨削。

４、数控系统最为普通的插补功能是a. 渐开线插补；b. 椭圆插补；c. 直线及圆弧插补。

５、数控机床坐标系的原点（也称机械原点、机械零点）a. 由⽤户选定；

b. ⼚家确定，⽤户可以改变；c. ⼚家确定，⽤户不能改变。

6、对不同⼚家⽣产的数控系统，其加⼯编程指令系统b.都是⼀样的；b. ⼤同⼩异；c. 完全不同。

7、CNC系统控制的联动轴数越多，b.控制越容易；b. 控制越复杂；c. 与控制难易程度⽆关。8、脉冲增量插补主要⽤于

b.步进电机伺服系统；b. 直流电机伺服系统；

c. 交流电机伺服系统。

9、步进电机的转动⽅向控制主要通过a. 电枢电阻；b. 环形分配器；c. 供电脉冲频率。10

⼆、[教师答题时间:10分钟]问答题（每题10分共20分）

1.经济型数控机床由那⼏个部分组成？简述各部分的功能与原理。

⼤后送⼊步进电机，按规定的速度、⽅向、⾓度旋转，⽽后经齿轮、丝杆螺母变转动为直线运动，推动机床⼯作台或⼑架运动，实现零件加⼯。

评分标准：4⼤组成部分每项得5.分；⼯作原理回答正确得5分。

2.按伺服电机不同，常⽤的数控伺服驱动系统有那⼏类？各类有何优缺点？常⽤的数控伺服驱动系统有三类：

1）步进电机伺服驱动系统：结构简单、价廉、只能实现开环控制，精度不⾼，功率也不⼤。

2）直流电机伺服驱动系统：可实现闭环及半闭环控制，精度⾼，功率⼤，速度也⽐步进电机⾼，有良好的动、静态性能。相对于交流电机，具有良好的调速特性，但结构复杂，价格较贵。

3）交流电机伺服驱动系统：具有直流电机伺服驱动系统的优点，⽽且容量更⼤，速度也更⾼，价格也较低。因为没有电刷，维修⽐直流电机伺服驱动系统⽅便。评分标准：

三种类型，每种类型得3.3分。其中名称得1.5分，优缺点得1.8分。三、[教师答题时间：10分钟] 计算题：（每题10分，共20分）

在第⼀象限内，⽤逐点⽐较法进⾏直线插补时，根据什么原则判断进给⽅向？有⼀直线，起点坐标A(0,0), 终点坐标(5,8)。试绘出插补轨迹图。

主要依据原则为动点相对于直线的位置：

1）当动点在直线上⽅时，向+X⽅向移动；2）当动点在直线下⽅时，向+Y⽅向移动；3）当动点在直线上时，向+X⽅向移动。插补轨迹图如下：

椭圆曲线如何实现数控加⼯？有⼀椭圆，其⽅程为：x2/82+ y2/42=1. 现要顺时针加⼯第⼀象限内之曲线段，起点为A(0,4)，终点为E(8,0)。试按等间距法求出该段上节点坐标（X轴上的间距为△x=2）

⼀般的数控系统⽆⾮圆曲线插补功能，不能加⼯。只得以直线或圆弧去离散曲线，⽽后按直线或圆弧插补加⼯。离散后的节点求法如下，将X轴按等间距为2划分，得节点的X坐标：x1=2; x2=4; x3=6; x4=8

代⼊公式：y=4√1-x2/82得节点的Y坐标：y1=3.873; y2=3.464; y3=2.646; y4=0

评分标准：⾮圆曲线加⼯⽅法回答正确得5分，节点坐标计算正确得5分。

四、[教师答题时间：30 分钟]编程题：（每题15 分共30分）[考核类型：⼀般综合类]

⽤绝对编程⽅法，顺时针加⼯，编出图⽰钢质零件（厚度10mm）铣削数控加⼯程序（考虑⼑补，⾃选切削⽤量、⼑具类型、⼑具材料及半径。）

选择⾼速钢⽴铣⼑，直径6mm, 坐标原点在零件底平⾯。

N01 T1; N50 X14;Y5;

N05 G92 G17 G90 X-10 Y-10 Z20; N60 G03 X11 Y2 R3;N06 G01 Z0 F100 S1200 M03; N70 G01 X4 Y2;N10 G41 X4 Y-10 D01; N80 G40 X-10 Y-10;N20 X4 Y8; N90 G00 Z20 M30;N30 X8 Y12;N40 X14 Y12;

12 条指令，每条正确约得1.2分

2．棒类钢质零件如图所⽰，C1表⽰1×45度的倒⾓，试编写精加⼯程序，其中φ58柱⾯不加⼯。（假定⼑尖圆⾓半径为零，不考虑⼑补。⾃选切削⽤量，标出⼯件坐标系）

c1

N1 T1

N2 G50 X80 Z200N3 S800 M04N4 G00 X0 Z2N5 G01 X0 Z0 F0.1N7 X33 Z0N9 X35 Z－1N10 Z－40N11 X38N12 X40 Z－41N13 Z－-90N14 X50 Z－98.66N15 Z－140N16 X54N17 X56 Z－141N18 Z－242N19 X58N20 G00 X80N21 Z200N22 M05N23 M30

评分标准：20条指令，每条编写正确约得0.7分。

⼆、[教师答题时间:10分钟]问答题（每题10分共20分）⼆、问答题（每题10 分，共 20 分）

1.简述机床开环、闭环数控系统的组成特点及其优缺点。

1）开环数控系统⽆反馈、⽆位置检测及速度检测装置，常⽤步进电机组成此系统。其优点是控制简单、价廉。缺点是控制精度及速度不⾼、容量也不⼤。2）

3）闭环数控系统有反馈、有位置检测及速度检测装置，常⽤直流或交流伺服电机组成此系统。其优点是控制精度及速度都⾼、容量也较⼤。其缺点是控制复杂、不稳定，价格也较贵。

评分标准：组成特点及其优缺点每项得5.分。2 .简述三类数控伺服驱动系统实现速度控制的⽅法。常⽤的数控伺服驱动系统速度控制⽅法如下

1）步进电机伺服驱动系统：以脉冲频率控制，当频率⾼时，速度就⾼；当频率低时，速度也就低。

2）直流电机伺服驱动系统：⽤PWM系统调速，其原理是将直流电压转变为单极性或双极性的⽅波电压，通过对⽅波电压脉冲宽度的控制，从⽽改变输⼊电机电枢的平均电压，⽽达到调速。3）

4）交流电机伺服驱动系统：⽤SPWM系统调速，其原理是将直流电压转变为频率可调的交流电，去驱动交流伺服电机。⽽交流伺服电机的速度与频率成正⽐，当频率⾼时，速度就⾼；当频率低时，速度也就低。

评分标准：三种类型调速⽅法，每种类型回答正确得3.3分。三、[教师答题时间：10分钟] 计算题：（每题10分，共20分）a)

b)在第⼀象限内，反时针⽅向，⽤逐点⽐较法进⾏圆弧插补时，根据什么原则判断进给⽅向？有⼀圆弧，圆⼼在坐标原点，半径为6mm，加⼯起点坐标A(6，0), 终点坐标E(0，6)，试绘出插补轨迹图。

主要依据原则为插补点相对于圆弧的位置：1）

2）当动点在圆外时，向-X⽅向移动；2）当动点在圆内时，向+Y⽅向移动；3）当动点在圆上时，向-X⽅向移动。插补轨迹图如下：

准：判断原则正确得5分，轨迹图正确得5分。

2．什麽叫轮廓曲线上的基点？什麽叫轮廓曲线上的节点？有⼀抛物线，其⽅程为：y= x2. 加⼯起点为A(0,0)，终点为

E(6，36)。试按等间距法求出该段上节点坐标（X轴上的间距为△x=2）⼀般的数控系统.只有直线及圆弧插补功能，⽽当零件轮廓由圆弧和直线组成时，为了编程的需要，要计算出相邻线段之交点或切点，以得出各⼏何元素的起点、终点、圆弧的圆⼼坐标等值，称为基点坐标计算。对于⾮圆曲线，要⽤直线或圆弧去离散逼近，这些离散点（交点或切点）的坐标，称为节点坐标。

抛物线离散后的节点求法如下，将X轴按等间距为2划分，得节点的X坐标：x1=2; x2=4; x3=6.代⼊公式：y=x2得节点的Y坐标：y1=4; y2=16; y3=36.

四、编程题（每题 15 分，共 30 分

1. 棒类钢质零件如图所⽰，试编写精加⼯程序，零件之总长为25mm。不考虑⼑补，⾃选切削⽤量，设定⼯件坐标系。

零件的加⼯程序如下：N1 T21;

N2 G50 X100 Z200 ;N3 S1500 M04;N4 G00 X0 Z2;N5 G01 Z0 F 0.1;N6 X10;

N7 G03 X12 Z－1 R1;N8 G01 Z－12;N9 G02 X18 Z－15 R3;N10 G03 X22 Z－17 R2;N11 G01 Z－25;N12 G00 X100;N13 G00 Z200;N14 M05;N15 M30;

评分标准：15条指令，每条正确得1分。

2. 盘形钢质零件如图（厚度15mm），试编写铣削外轮廓数控精加⼯程序，⾃选铣⼑类型、⼑具材料及直径、以及确定切削⽤量，要求考虑⼑具半径补偿。（提⽰：4条切线与X轴之间的夹⾓为30.317度,第⼀象限内，与R22及R14 两切点的坐标分别是x=11.11, y=4

3.99;x=67.07,y=12.09 ）

选择⾼速钢⽴铣⼑，⼑具半径16mm，坐标原点设零件中⼼上平⾯，数控编程如下：N10 G92 X0 Y0 Z0；N15 G00 X-100 Y55 Z20;N20 S1000 M03 M08;N25 G01 Z-18 F200;

N30 G41G01 X0 Y47 F100 H01;N32 G02 X11.11 Y43.99 R22;N35 G01 X67.07 Y12.09;N40 G02 X67.07 Y –12.09 R14;N45 G01 X11.11 Y-43.99;N50 G02 X-11.11 Y-43.99 R22 ;

N55 G01 X-67.07 Y-12.09;N60 G02 X-67.07 Y12.09 R14;N65 G01 X-11.11 Y43.99;N70 G02 X0 Y47 R22;N75 G40 G00 X-100 Y55;N80 G00 Z20 M05 M09;N85 G00 X0 Y0;N90 M30;

评分标准：17条指令，每条正确得0.9分。