数控机床题库
1、什么是数控机床？
答：装备了数控系统或采用数控技术来控制机床的运动或加工过程的机床，称为数控机床。
2、数控机床的发展经过了哪几个阶段？
答：数控机床的数控系统已先后经历了两个阶段、六个时代的发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段称为硬件连接数控（NC系统），其特点是具有很多硬件电路和连接结点，电路复杂，可靠性不好。后三代为第二阶段称作计算机软件系统（CNC系统），主要由计算机硬件和软件组成，其最突出的特点是利用存储器里的软件控制系统工作，这种系统容易扩展功能，柔性好，可靠性高。
3、数控机床由哪几部分组成？
答：现代计算机数控机床由程序、输入输出设备、计算机数控装置、可编程控制器、主轴控制单元即速度控制单元等部分组成，系统图见教材图1-1。
4、数控机床有哪些分类方式？
答：（1）按机床运动的控制功能分类，可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床、连续控制数控机床。
（2）按伺服控制的类型分类，可分为开环控制数控机床、全闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床。
（3）按数控系统的功能水平分类，通常把数控系统分为低、中、高三类。 （4）按加工工艺及机床用途的类型分类，可分为切削加工类、成形加工类、特种加工类和其他类型。
5、点位控制、点位直线控制和轮廓控制机床的的最主要的区别是什么？
答：点位控制数控机床仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动，对点与点之间的运动轨迹不作控制要求，在移动过程中运动过程中不进行任何加工，各坐标轴之间的运动是不相关的，可以同时移动，也可以依次运动。为了实现快速精确的定位，两点间位移的移动一般是先快速移动，然后慢速趋近定位点，以确保定位精度。
直线控制数控机床除了要求控制点与点之间的准确位置外，还需控制两相关点之间的移动速度和移动轨迹，一般是沿与坐标轴平行的方向作切削运动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个。
连续控制数控机床也称为轮廓控制数控机床，能同时控制2个或2个以上坐标轴联动，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工。这就要求数控装置必须具有插补运算功能，控制各坐标轴的联动位移量与要求的轮廓相符合。
6、开环、闭环和半闭环控制系统由哪些部分组成？ 答：
开环控制系统框图
闭环控制系统框图
半闭环控制系统框图
7、数控机床的发展趋势是什么？
答：数控技术及数控机床的发展方向主要体现为以下几方面：
（1）高速、高效； （2）多功能； （3）智能化； （4）智能化； （5）高可靠性； （6）柔性化。
8、数控机床的特点是什么？ 答：（1）具有高度柔性； 2）加工精度高；
3）加工质量稳定、可靠； 4）生产率高； 5）改善劳动条件； 6）利于生产管理现代化。
9、CNC 系统有哪些功能？能完成哪些工作？
答：CNC系统不仅包括CNC装置、输入输出装置、主轴驱动和进给伺服系统，还包括可编程控制器（PLC）。PLC在数控机床中主要完成各执行机构的逻辑顺序（M、S、T功能）控制，如更换刀具、主轴的启动停止、主轴转速的变换、主轴转向的变换、工件的装夹、冷却泵的开关等。
10、单微机处理结构和多微机处理结构各有什么特点？
答：在单微处理机结构中，只有一个微处理机，实行集中控制，并分时处理数控的各个任务。其结构特点如下：
CNC装置内仅有一个微处理机，由它对存储、插补运算、输入输出控制、CRT显示等功能集中控制分时处理。
微处理机通过总线与存储器、输入输出控制等各种接口相连，构成CNC装置。
结构简单，容易实现。
正是由于只有一个微处理机集中控制，其功能将受微处理机字长、数据宽度、寻址能力和运算速度等因素的限制。
多微处理器结构的特点：
（1）计算处理速度高。多微处理机结构中的每一个微处理器完成系统中指定的一部分功能，独立执行程序，并行运行，比单微处理机提高了计算处理速度。它适应多轴控制、高进给速度、高精度、高效率的数控要求。由于系统共享资源，性能价格比也较高。
（2）可靠性高。由于系统中每个微处理器分管各自的任务，形成若干模块插件，模块更换方便，可使故障对系统影响减到最小。共享资源省去了重复机构，不但降低造价，也提高了可靠性。
（3）有良好的适应性和扩展性。多微处理机的CNC装置大都采用模块化结构。可将微处理机、存储器、输入输出控制组成独立微计算机级的硬件模块，相应的软件也是模块结构，固化在硬件模块中。硬软件模块形成一个特定的功能单元，称为功能模块。功能模块间有明确定义的接口，接口是固定的，成为工厂标准或工业标准，彼此可以进行信息交换。于是可以积木式组成CNC装置，使设计简单，有良好的适应性和扩展性。
（4）硬件易于组织规模生产。一般硬件是通用的，容易配置，只要开发新软件就可构成不同的CNC装置，便于组织硬件规模生产，保证质量，形成批量。
11、CNC 系统软件一般包括哪几个部分？
答：尽管不同的控制软件在结构和控制性能上大相径庭，但是系统软件一般由输入、译码、数据处理(预计算)、插补运算、速度控制、输出控制、管理程序及诊断程序等部分构成。
12、CNC 系统软件处理中的两个突出特征是什么？ 答：多任务并行处理和多重实时中断处理。
13、CNC装置的主要功能有哪些？
答：（1）控制功能；（2）准备功能；（3）插补功能和固定循环功能；（4）进给功
能、进给速度的控制功能；（5）主轴功能；（6）辅助功能；（7）刀具管理功能；（8）补偿功能；（9）人机对话功能；（10）自诊断功能；（11）通讯功能。
14、欲用逐点比较法插补直线OE，起点为（0，0），终点为E（12，15），试写出插补过程并绘出轨迹。 答：
判别 进给 运算 比较 F=0 +dx F=-15 E=26 F=-15 +dy F=-3 E=25 F=-3 +dy F=9 E=24 F=9 +dx F=-6 E=23 F=-6 +dy F=6 E=22 F=6 +dx F=-9 E=21 F=-9 +dy F=3 E=20 F=3 +dx F=-12 E=19 F=-12 +dy F=0 E=18
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