答：数控机床按控制轨迹分为三类：（1）点位控制数控机床；（2）直线控制数控机床；（3）轮廓控制数控机床。（3分）
点位控制用于数控钻床、数控镗床和数控冲床，直线控制用于简易数控车床和简易数控铣床，轮廓控制用于数控车床、数控铣床和加工中心等。（2分）
37．圆弧插补编程中的坐标尺寸有哪两种表示方式？答：圆弧插补编程中的坐标尺寸有两种表示方法，一种为圆弧终点坐标和圆心相对于圆弧起点的坐标表示法，其中圆心相对于圆弧起点的X、Y、Z方向坐标分别用I、J、K表示（3分）；另一种为圆弧终点坐标和圆弧的半径值R表示法，其中圆弧的半径R当圆弧的圆心角小于等于180°时为正，大于180°时为负（2分）。
38. 什么叫机床坐标系与工件坐标系？它们的相互关系和如何确定它们的相互关系 ?
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（1分）。工件坐标系是编程人员在编程时使用的，由编程人员以工件图样上的某一点为原点所建立的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定（2分）。这两种坐标系相应的坐标轴平行，方向也相同，但原点不同（1分）。加工时工件随夹具固定在机床上后，要测量工件原点和机床原点之间的坐标距离，这个距离称为工件原点偏置（1分）。 39.试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何？伺服系统常用的驱动元件是什么？
由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置(直流、交流伺服电机，功率步进电机，电液脉冲马达等)和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。 40. 数控机床对机械结构方面有哪些要求？ 答：数控机床对机械结构方面的要求有： （1）高的静、动刚度及良好的抗震性； （2）良好的热稳定性；
（3）高的运动精度和低速运动平稳性 （4）其余人性化的要求。
41. 数控机床的主传动系统有何特点？
答：数控机床的主传动系统采用交流调速电动机或直流调速电动机，可实现无级调速，转速高，功率大，变速范围大，变速迅速可靠，以适应高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。 42. 简要说明G04指令应用的场合。
答：G04指令一般用在如下场合：（1）不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用该指令使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整（2分）；（2）镗孔完毕要退刀时，为避免留下螺旋划痕而影响表面初糙度，使主轴停止转动，并暂停几秒钟，待主轴完全停止后再退刀（1分）；（3）横向车槽时，在主轴转过几转后再退刀（1分）；（4）车倒角或车顶尖孔时，用该指令使工件转过一转后再退刀（1分）。
43. 简述数控车床编程的特点。
答：（1）车削编程中一般X尺寸字中的数值采用坐标值的2倍，即采用直径编程（1分）；（2）在一个程序段中坐标尺寸字可以用绝对值或增量值，也可以混合编程（1分）；（3）毛坯切削可以用车削固定循环（1分）；（4）I、K在圆弧编程时表示圆心相对起点的坐标，在固定循环中表示每次循环的推进量
（1分）；（5）由于车刀的刀尖不是一个绝对尖点而是一个小圆弧，所以要对刀具半径进行补偿（1分）。 44．为什么数控机床床身采用钢板焊接结构？
答：采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用； 焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构；钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。
45. 数控加工工艺处理主要包括以下几方面的内容： 1）选择并确定进行数控加工的零件及内容；
2）对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，划分和安排加工工序； 3）设计数控加工工序。
4）选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考虑刀具的补偿； 5）分配数控加工中的容差；
6）数控加工工艺技术文件的定型与归档。 46.什么叫插补？由哪两种常用的插补方法
答：已知运动轨迹的起点坐标、终点坐标、曲线类型和走向，由数控系统实时地算出各个中间点的坐标。
即需要“插入、补上”运动轨迹各中间点的坐标，通常将这个过程称为“插补”。
插补分为脉冲增量插补和数据采样插补，脉冲增量插补又分为逐点比较插补法和数字积分插补法。 47. 掌握工艺处理知识对数控机床操作人员有什么意义？
答：工艺处理是对工件进行数控加工前的前期工艺准备工作，它必须在程序编制工作以
前完成。只有工艺设计方案确定以后，编程才有依据。工艺方面考虑不周是造成数控加工差错的主要原因之一，工艺设计不好，工作量要成倍增加，因此，一个合格的数控操作人员应该是一个较好的工艺员，应对机床和数控系统的性能、特点和应用，以及数控加工的工艺方案制定工作等各个方面，都有比较全面的了解。
48. 工艺准备工作包括哪些主要内容？为什么说分析零件图样是工艺准备的首要内容？
答：工艺准备工作包括以下内容：(1)分析零件图样 (2)数控车床刀具的选择 (3)工件的装夹 (4)加工手段的选择 (5)有关数据的测定
分析零件图是工艺准备中的首要工作，因为工件图样包括工工件轮廓的几何条件、尺寸、形状位置公差要求，表面粗糙度要求，毛坯、材料与热处理要求及件数要求，这些都是制定合理工艺处理所必须考虑的，也直接影响到零件加工程序的编制及加工的结果。 五、计算题20题（每题10分）
1. 步进电机转子有80个齿，采用三相六拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s，求： （1） （2） （3） 答：
步进电机的步距角θ（4分） 工作台的脉冲当量δ（3分） 步进电机的最高工作频率f（3分）
36003600?＝??0.750mkz3*2*80L*?5*0.750????0.01mm/plus00360360v6f???600Hz?0.01
2. 步进电机转子有40个齿，采用三相单三拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为12mm/s，求： （4） （5） （6） 答：
步进电机的步距角θ（4分） 工作台的脉冲当量δ（3分） 步进电机的最高工作频率f（3分）
36003600?＝??0.750mkz3*1*40L*?5*0.750????0.01mm/plus00360360v12f???1200Hz?0.012. 步电驱动的开环系统的脉冲当量δ=0.03 mm。丝杠导程L=7.2mm , 电机直接驱动丝杠带动工作台运动，问：〈1〉电机步距角θ应为多大？
〈2〉若电机转子齿数Z=80，则环行分配应为几相几拍？（本题10分）
答：（1）θ÷360×7.2=0.03 θ=1.5度
所以步距角选1.5度
（2）θ=360/80*k*m mk=3 ,m=3,k=1 所以环行分配应为三相三拍。
3. 设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01 mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，
没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问： 1)步距角选多大？
2)转子Z=80，确定环形分配器应为几相几拍？（本题10分）
答：（1）θ÷360×2.4=0.01 θ=1.5度 步距角选1.5度
（2）θ=360/80*k*m mk=3 m=3,k=1
所以环行分配应为三相三拍。
4. 设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01 mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，
没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问： 1)步距角选多大？
2)转子Z=40，确定环形分配器应为几相几拍？（本题10分）
答：（1）θ÷360×2.4=0.01 θ=1.5度 步距角选1.5度 （2）θ=360/40*k*m mk=6 m=3,k=2 所以环行分配应为三相六拍。
5. 步进电机在20秒钟内接受了3000个脉冲，若其脉冲当量为0.01mm/p，求 （1）工作台直线移动距离为多少？ （2）其速度大小又为多少？（本题10分）
解：（1）20秒内工作台直线移动的距离为：
3000×0.01=30（mm） （2）工作台的移动速度为： 3000×0.01×60÷20=90mm/min
6. 数控车床，已知纵向脉冲当量δz=0.01mm/p。丝杠导程Lz=6mm , 电机步距角都为θ=0.750，确定齿
轮传动副中的传动比。（本题10分）
答：一个脉冲当量丝杆转过的角度=0.01×360÷6=0.6度 传动比0.6÷0.75=4/5
7. 设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（5，7），试用DDA法直线插补此直线。要求列
出工作运算表，画出插补轨迹图。（本题10分） 答：JVx=5 Jvy=7 选寄存器位数N=3,累加次数n=8 累加次数 n 0 1 2 3 X积分器 JRx+ JVx 0 0+5=5 5+5=8+2 2+5=7+0 0 0 1 0 益出△x Y积分器 JRy+ JVy 0 0+7=7+0 7+7=8+6 6+7=8+5 0 0 1 1 益出△y 终点判断 JE 0 1 2 3 4 5 6 7 8
y 7+5=8+4 4+5=8+1 1+5=6+0 6+5=8+3 3+5=8+0 1 1 0 1 1 5+7=8+4 4+7+8+3 3+7=8+2 2+7=8+1 1+7=8+0 1 1 1 1 1 4 5 6 7 8 A x 0 8. 用逐点比较法插补以原点为圆心，起点A（0，3），终点B（3，0）的圆弧，写出加工运算表，并画出
刀具运动轨迹。（本题10分） 答： 序号 0 1 2 3 4 5 6
偏差判别 FO=0 F1<0 F2<0 F3<0 F4>0 F5>0 进给方向 -y +x +x +x -y -y 偏 差 计 算 FO=0 x0=0,y0=3 F1= FO-2yO+1=0-2*3+1=-5 x1=0,y1=2 F2= F1+2x1+1=-5+2*0+1=-4 x2=1,y2=2 F3= F2+2x2+1=-4+2*1+1=-1 x3=2,y3=2 F4= F3+2x3+1=-1+2*2+1=4 x4=3,y4=2 F5= F4-2y4+1=4-2*2+1=1 x5=3,y5=1 F6= F5-2y5+1=1-2*1+1=0 x6=3,y6=0 终点判别 6 5 4 3 2 1 0