复习提纲
第一章 概述
1、试从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？ 答：
开环 半闭环 闭环 控制精度 差 较好 好 系统稳定性 好 较好 差 经济性 好 一般 差
2、绘制开环数控系统的结构图并简述其特点。
没有位置测量装置，信号流是单向的（数控装置→进给系统），故系统稳定性好。 无位置反馈，精度相对闭环系统来讲不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。
一般以功率步进电机作为伺服驱动元件。
这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。一般用于经济型数控机床。 CNC 插补指令 脉冲频率f 脉冲个数n 换算 f、n 脉冲环A相、B相 功率形分配 放大 变换 C相、… 机械执行部件 电机
3、绘制半闭环数控系统的结构图并简述其特点。
答：半闭环数控系统的位置采样点如图所示，是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置。
半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能，其系统的稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。
由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。
半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用。
位置控制单元 CNC插补 指令 实际位置反馈 + - 位置控制调节器 速度控制单元 + - 速度控制 调节与驱动 机械执行部件 实际速度反馈 检测与反馈单元 电机 4、简述数控机床的发展趋势；
答：随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下述方向发展 ? 运行高速化 ? 加工高精化 ? 功能复合化 ? 控制智能化 ? 体系开放化 ? 驱动并联化 ? 交互网络化
5、CNC、MC、DNC、FMC、FMS、CIMS、IMS概念解释。 答：
CNC：计算机数字控制 MC（加工中心）
DNC（直接数字控制） FMC（柔性制造单元） FMS（柔性制造系统）
CIMS（计算机集成制造系统） IMS（智能制造系统）
第二章 数控程序编制
1、数控工艺特点及内容. 答：1）、数控工艺特点： （1）、工艺详细； （2）、工序集中； （3）、对于特殊表面（如自由曲面）加工具有特殊性； 2）、数控加工工艺内容：
（1)选择确定需要进行数控加工的内容。
（2)进行数控加工工艺分析,具体加工内容及技术要求。 （3)设计加工工序,选择刀具、夹具及切削用量。 （4)处理特殊的工艺问题。
（5)处理工艺指令,编制工艺文件。
2. 什么是机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系？机床坐标系与工件坐标系有何区别和联系？
答：机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点。工件坐标系是编程人员在编程中使用的，由编程人员以工件图样上的某一固定点为原点所建立的坐标系。运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为相对坐标。所有坐标点的坐标值均从某一个固定坐标原点计量的坐标系称为绝对坐标系。机床坐标系在机床出厂时就固定不变，并有固定的原点；工件坐标系是由编程人员自己根据实际应用设定的，可以各不相同。但工件坐标一旦设定后，工件坐标系和机床坐标系的位置就确定下来，两者的原点有一个偏移量，工件坐标系的坐标值加上各自的偏移量就得到机床坐标系的坐标值。
3．试阐述数控铣床坐标轴的方向及命名规则。
答： ①传递切削力的主轴轴线，垂直于工件装夹面的主轴为Ｚ轴，正方向为刀具远离工件的方向
②Ｘ轴平行于工件的装夹面且与Ｚ轴垂直工件静止，Ｚ轴水平时，从刀具主轴后端向工件方向看，Ｘ轴正方向向右
工件静止，Ｚ轴垂直时，面对刀具主轴向立柱方向看，Ｘ轴正方向向右 ③Ｙ轴：
Ｘ、Ｙ轴正方向确定后，用右手螺旋法则确定Ｙ轴正方向
4．什么是对刀点？其功用是什么？选择对刀点的原则是什么？
答：对刀点是数控加工时刀具相对零件运动的起点，也是程序的起点。 其功用是为了确定机床坐标系与工件坐标系之间的相互位置关系。(
选择的原则是：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上；也可以在零件或夹具上，但都必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系；并考虑方便编程和校正。
5、简述在数控机床上加工零件的全过程。 答：1）、零件图工艺处理；2）、数学处理；3）、数控编程；4）、程序输入；5）、译码；6）数据处理；7）插补；8）、伺服控制与加工。
6、数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么?
答：机床坐标系为机床上固有的坐标系，并有其固有的坐标原点，即机床原点。当机床的坐标轴返回各自原点后，用坐标轴的基准线和基准面之间的距离来决定机床原点的位置。用机床坐标系可以确定机床的运动方向和移动距离。
工件坐标系是编程人员在编制零件加工程序时根据零件图纸所确定的坐标系。它是编程人员在程序编制时根据所加工零件的图纸确定某一固定点为原点所建立的坐标系，编程时其编程尺寸都按工件坐标系中的坐标确定。
7．手工编程的步骤及特点：
编程手册 零件图样 工艺人员 夹具表 机床表 刀具表 工艺规程 编程人员 加 工 程 序 初 稿 加工程序
手工编程的特点：耗费时间较长；容易出现错误；无法胜任复杂形状零件的编程。
8、自动编程的步骤是什么？
答：目前，国内外图形交互式自动编程软件的种类很多，但其编程的基本原理和过程大体相同。编程人员应遵循一定的步骤进行编程工作，自动编程的主要步骤和工作内容如下。 (1) 分析加工零件。
① 根据被加工零件的图样和数控加工工艺要求，分析待加工表面及约束面，确定所需的机床设备、零件的加工方法、装夹方法及工夹量具。
② 确定编程原点及编程坐标系。一般根据零件的基准的位置以及待加工表面的几何形态，在零件毛坯上选择一个合适的编程原点及编程坐标系(也称为工件坐标系)。设置加工零件毛坯尺寸，确定对刀点和刀具原点位置。
(2) 几何造型。利用CAD/CAM软件的曲线、曲面造型、实体造型等功能绘制零件加工图形(2D或3D图形)，与此同时，在计算机内自动生成零件的图形文件，作为下一步刀具轨迹设计的依据。
(3) 确定刀具和加工参数。确定所需刀具数量、刀具种类，设置刀具参数和走刀路线。设置不同加工种类的特性参数。
(4) 生成刀具轨迹并作适当编辑与修改。根据所选择的刀具和加工参数，系统自动生成刀具轨迹，对于刀具轨迹不合适的地方，要用人工交互方式进行编辑和修改。刀具轨迹计算的结果存放在刀位源文件之中。
(5) 刀具轨迹模拟与验证。利用CAD/CAM软件的刀具轨迹验证功能，可以对可能过切、干涉与碰撞的刀位点进行检验。
(6) 后置处理。运行数控编程系统提供的后置处理程序，生成加工程序单(G代码)。
(7) 根据不同的数控系统对G代码作适当修改。 (8) 将正确的G代码传送到数控系统。
9、如下图所示刀具运动路线PABCD，P为刀尖起点，试用绝对和相对尺寸编写加工程序。(进给速度200mm/min，主轴转速400r/min，刀具号：1，刀补号：1，采用直径方式编程)
修改
答：绝对尺寸编程： N10 G00 G90 X10 Z30 M03 N20 G01 X20 Z20 F200 S400 T11 N30 X20 Z10 N40 G02 X40 Z0 R10 （或 N40 G02 X40 Z0 I20 K0） N50 G01 X40 Z－12 M02 相对尺寸编程： N10 G00 G90 X10 Z30 M03 N20 G01 G91 X10 Z-10 F200 S400 T11 N30 X0 Z-10 N40 G02 X20 Z0 R10 （或 N40 G02 X20 Z0 I20 K0） N50 G01 X0 Z－12 M02 10、在数控车床上精加工图示零件的外轮廓（不含端面）。请采用教材中给定的代码格式（JB3208-83）编制加工程序。要求： （1）数控车床的分辩率为0.01mm；
（2）在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程；
（3）图示刀尖位置为程序的起点和终点。切入点为锥面的延长线上，其Z坐标值为152。刀具号为20。
（4）进给速度50mm/min，主轴转速700r/min。