国家开放大学铸造学院数控机床期末考试试卷与参考答案

以下是一份针对国家开放大学铸造学院数控机床课程的期末复习笔记，包含核心知识点、高频考点及模拟试题参考答案，供参考：

数控机床期末复习笔记

一、课程核心知识点

1. 数控机床的基本组成

- 数控系统（CNC系统）：由计算机、输入/输出装置、PLC、伺服驱动等组成，负责控制机床运动。

- 机械部件：主轴系统、进给系统、床身、工作台等。

- 伺服系统：包括伺服电机、驱动器，实现精确的位置和速度控制。

- 检测装置：如编码器、光栅尺，用于反馈位置信息。

2. 数控编程基础

- G代码与M代码：

- G代码：控制机床运动（如G00快速定位、G01直线插补、G02/G03圆弧插补）。

- M代码：控制辅助功能（如M03主轴正转、M05主轴停止、M08冷却液开）。

- 坐标系设置：

- 绝对坐标与增量坐标：G90/G91指令区分。

- 工件坐标系（G54-G59）：通过对刀设置加工基准。

- 循环指令：如G71（粗车循环）、G81（钻孔循环）。

3. 加工工艺与精度控制

- 加工工艺路线设计：粗加工→半精加工→精加工。

- 加工精度影响因素：

- 热变形、刀具磨损、编程误差、伺服系统响应速度。

- 对刀与补偿：

- 刀具长度/半径补偿：G43/G44（长度）、G41/G42（半径）。

- 刀具磨损补偿：通过系统参数设置补偿值。

4. 常见故障诊断与处理

- 伺服系统故障：

- 现象：电机不转、过热、位置偏差。

- 原因：驱动器报警、编码器故障、机械卡死。

- 数控系统报警：

- 系统报警：如“坐标轴超程”（需检查限位开关）。

- 程序报警：如语法错误、坐标值超限。

- 机械故障：

- 润滑不足、导轨磨损、丝杠间隙过大。

二、高频考点总结

1. 数控编程指令应用：

- G00/G01/G02/G03指令的编程示例。

- 工件坐标系设置步骤（对刀操作）。

2. 加工精度分析：

- 热变形对加工精度的影响及应对措施（如恒温车间）。

3. 伺服系统工作原理：

- 闭环/半闭环控制的优缺点。

4. 故障诊断逻辑：

- 根据报警代码定位故障（如伺服报警代码含义）。

5. 典型零件加工工艺：

- 轴类、盘类零件的加工流程设计。

三、模拟试题与参考答案

选择题

1. 数控机床的核心控制部件是（ ）

A. 伺服电机

B. 数控系统（CNC）

C. 检测装置

D. 主轴箱

答案：B

2. G01指令的进给速度由（ ）指定

A. F代码

B. S代码

C. M代码

D. G代码

答案：A

填空题

1. 数控机床的伺服系统通常采用（ ）控制方式，以提高定位精度。

答案：闭环/半闭环

2. 刀具长度补偿指令为（ ），刀具半径补偿指令为（ ）。

答案：G43/G44；G41/G42

简答题

题目：简述数控机床加工中热变形的主要原因及减少热变形的措施。

参考答案：

- 主要原因：主轴电机、伺服电机、切削热导致机床部件膨胀。

- 措施：

1. 采用恒温车间；

2. 预热机床至热平衡；

3. 优化加工顺序，减少连续切削时间。

编程题

题目：编写一个使用G01直线插补加工从点A(0,0)到点B(100,50)的程序段（单位：mm）。

参考答案：

```plaintext

G90 G54 G00 X0 Y0 ; 移动到起点

G01 X100 Y50 F500 ; 直线插补至目标点，进给速度500mm/min

```

四、备考建议

1. 重点复习：编程指令、坐标系设置、伺服系统、故障诊断。

2. 模拟练习：多做往期试题，熟悉题型和解题逻辑。

3. 注意事项：

- 考试形式：可能包含选择题、编程题、分析题；

- 答题技巧：先易后难，编程题需标注单位和指令格式。

希望以上内容能帮助你高效备考！如有具体问题，可结合教材进一步巩固。