試題一及答案.doc

一、選擇填空(20分)1.數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí),刀具相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，稱為：（1）(1)對(duì)刀點(diǎn) (2)換刀點(diǎn) (3)機(jī)械原點(diǎn) (4)起點(diǎn)2.只控制刀具的定位點(diǎn)，在定位過(guò)程中不切削、不控制軌跡和速度，這樣的控制系統(tǒng)稱為：（1）(1)點(diǎn)位控制系統(tǒng) (2)點(diǎn)位直線控制系統(tǒng) (3)直線控制系統(tǒng) (4)輪廓控制系統(tǒng)3.針對(duì)下列程序段：N001S1000 M03；N002 G00G17XYM08；N003G01G42XYDF；N004XY；N005G02XYIJ；N006G01XY；N007G00G40XYM05 M09；說(shuō)法正確的是：（1）(1)G00、G01、G02是同組模態(tài)代碼 (2)G17、G42、G40是同組模態(tài)代碼(3)M03、M08是同組模態(tài)代碼 (4)M05、M09是同組模態(tài)代碼4.采用數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)（亦稱時(shí)間分割法）時(shí)，插補(bǔ)周期和位置反饋采樣周期的關(guān)系是：（4）(1)者大于前者 (2)后者是后前者的整數(shù)倍(3)兩者必須相等 (4)前者是后者的整數(shù)倍5.關(guān)于可編程控制器PLC，下面表達(dá)正確的是：（ 2 ）(1)PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中，主要實(shí)現(xiàn)G、F、T功能；(2)PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床外部開關(guān)量信號(hào)控制功能；(3)PLC應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床時(shí)，只能獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的軟、硬件功能；(4)PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中，不能接受外部信號(hào)。6.對(duì)于一個(gè)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，其容量m和每一個(gè)指令脈沖產(chǎn)生的相移角分別為：（1）(1)16和22.5(2)16和/16 (3)15和22.5(4)15和2/167.對(duì)于一個(gè)四位二進(jìn)制接觸式碼盤來(lái)說(shuō)，其碼道數(shù)和分辨率分別為：（2）(1)16和22.5 (2)4和22.5 (3) 16和2/16(4) 4和/168. 若已知直線感應(yīng)同步器的極距2=2mm，滑尺直線位移量為4mm，則滑尺繞組相對(duì)于定尺繞組的空間相位角是：（1）(1)4(2)2(3)270(4)5409.FMS由（4）組成。(1)制造工作站、清洗工作站、測(cè)量站(2)數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、中央刀庫(kù)(3)制造工作站、自動(dòng)化物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、加工中心(4)FMS管理與控制系統(tǒng)、自動(dòng)化物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、制造工作站10PWM是脈沖寬度調(diào)制的縮寫，PWM調(diào)速單元是指（3）(1) 晶閘管相控整流器速度控制單元 (2) 直流伺服電機(jī)及其速度檢測(cè)單元(3) 大功率晶體管斬波器速度控制單元 (4) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)11.數(shù)控機(jī)床上交流伺服電機(jī)的變頻調(diào)速常采用（1）方式。(1) 交直交變頻調(diào)速 (2) 交交變頻調(diào)速(3) 直交直變頻調(diào)速 (4) 直直變頻調(diào)速12.鑒相式伺服系統(tǒng)中采用（1），鑒別兩個(gè)輸入信號(hào)的相位差和相位超前、滯后的關(guān)系。(1)鑒相器 (2)基準(zhǔn)脈沖發(fā)生器 (3)分頻器 (4)伺服放大電路13.對(duì)于四相八拍的步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)，功率放大電路有（ 1 ）路。(1)4 (2)8 (3)1 (4)1214.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（采用直流伺服電機(jī)）的調(diào)速常采用（1）的調(diào)速方式。(1)調(diào)節(jié)電樞電壓 (2)調(diào)節(jié)磁通 (3)調(diào)節(jié)電阻 (4)變頻調(diào)速15. CIMS是（1）的簡(jiǎn)稱。(1)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) (2)柔性制造系統(tǒng)(3)柔性制造單元 (4)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)16.伺服系統(tǒng)是一種以（2 4）為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。(1)功率 (2)機(jī)械位置或角度 (3)加速度 (4)速度17.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速主要取決于（3）(1)電脈沖的總數(shù) (2)電流的大小 (3)電脈沖的頻率 (4)電壓的高低18加工較大平面時(shí)，一般采用（）；加工空間曲面、模具型腔時(shí)多采用（3 4）(1)立銑刀 (2)鍵槽銑刀 (3)面銑刀 (4)模具銑刀19CNC裝置的軟件包括（2）。(1)譯碼、通信、診斷和顯示功能 (2)管理軟件和控制軟件(3)插補(bǔ)和刀具半徑補(bǔ)償功能 (4)I/O處理、譯碼、位置控制功能二、簡(jiǎn)答題（30分）1.數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)分類，分哪幾類？簡(jiǎn)答各類的特點(diǎn)。（5分）2.何謂加工中心？為什么數(shù)控加工中心上需要主軸準(zhǔn)停裝置？（5分）3.說(shuō)明左移規(guī)格化的含義。（5分）4.簡(jiǎn)述光柵的組成,并簡(jiǎn)要說(shuō)明莫爾條紋的作用。若已知光柵柵距d=0.01mm及莫爾條紋的寬度w=5mm，則莫爾條紋的放大倍數(shù)是多少？（5分）5采用弦線逼近非圓曲線時(shí)，主要有哪幾種節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法？寫出其中一種的計(jì)算步驟。（5分）6什么是電主軸？有哪幾部分組成？（5分）三、插補(bǔ)計(jì)算題(20分)1.試推導(dǎo)第象限逆圓弧逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)公式，并用其插補(bǔ)一段第象限逆圓弧：起點(diǎn)A(-1,5)，終點(diǎn)B(-5,1)，畫出插補(bǔ)后的實(shí)際軌跡圖。(插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程以節(jié)拍表的形式給出)（10分）2用DDA法插補(bǔ)直線AO，起點(diǎn)A(7,6)，終點(diǎn)O(0,0)，設(shè)寄存器為四位二進(jìn)制寄存器，以表格的形式給出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，并畫出插補(bǔ)軌跡圖。（10分）四、編程題（30分）1.（12分）有一采用三相六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子有80個(gè)齒，經(jīng)絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作直線運(yùn)動(dòng)，絲杠的導(dǎo)程為7.2mm，齒輪的傳動(dòng)比iz1/z21/5。求：(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角；（3分）(2)工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量；（3分）(3) 設(shè)計(jì)用MCS-51單片機(jī)控制的x向反向走一步的環(huán)形分配器子程序，列出環(huán)形分配表。已知輸出信號(hào)從P1口的低四位輸出，P1口的高四位全置“1”。（6分）2.（18分）在加工中心上加工如圖所示的零件，毛坯為鋁鑄件，尺寸如圖中所示，要求加工孔和外輪廓面。(1)在圖中標(biāo)出所建立的工件坐標(biāo)系、所采用的刀具、外輪廓走刀路線；（4分）(2)編制完成該零件加工的數(shù)控加工程序。（14分）、選擇填空(20分)，每空1分 1（1）；2（1）；3（1）；4（4）；5（2）；6（1）；7（2）；8（1）；9（4）；10（3）；11（1）；12（1）；13（1）；14（1）；15（1）；16（2）（4）；17（3）；18（3）、（4）；19（2）二、簡(jiǎn)答題（30分）1.數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)分類，分哪幾類？簡(jiǎn)答各類的特點(diǎn)。（5分）開環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)（2分）開環(huán)系統(tǒng)：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)位置檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，精度低，易于維修（1分）半閉環(huán)系統(tǒng)：直、交流的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，角位移檢測(cè)裝置，中等精度（1分）閉環(huán)系統(tǒng)：直、交流的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，線位移檢測(cè)裝置，精度較高（1分）2.何謂加工中心？為什么數(shù)控加工中心上需要主軸準(zhǔn)停裝置？（5分）帶刀庫(kù)、能自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床（多為鏜銑床）（2分）每次自動(dòng)裝取刀具時(shí)，能保證刀柄上的鍵槽對(duì)準(zhǔn)主軸的端面鍵；在加工精密的坐標(biāo)孔時(shí)，由于每次都能在主軸的固定圓周位置換刀，故能保證刀尖與主軸相對(duì)位置的一致性，從而減少被加工孔的尺寸分散度。（3分）3.說(shuō)明左移規(guī)格化的含義。（5分）提高DDA插補(bǔ)法進(jìn)給速度均勻化的措施。（1分）直線：將被積函數(shù)寄存器中的數(shù)左移，直到其中有一個(gè)的最高位為1；（2分）圓弧：將被積函數(shù)寄存器中的數(shù)左移，直到其中有一個(gè)的次高位為1。（2分）4.簡(jiǎn)述光柵的組成,并簡(jiǎn)要說(shuō)明莫爾條紋的作用。若已知光柵柵距d=0.01mm及莫爾條紋的寬度w=5mm，則莫爾條紋的放大倍數(shù)是多少？（5分）組成：標(biāo)尺光柵，指示光柵（1分）莫爾條紋的作用：放大作用、均化誤差的作用、莫爾條紋的移動(dòng)與光柵的移動(dòng)成比例。（3分）莫爾條紋的放大倍數(shù)：（1分）5采用弦線逼近非圓曲線時(shí)，主要有哪幾種節(jié)點(diǎn)計(jì)算方法？寫出其中一種的計(jì)算步驟。（5分）主要有等間距法、等步長(zhǎng)法、等誤差法。（2分）等步長(zhǎng)法計(jì)算步驟：求最小曲率半徑、計(jì)算允許步長(zhǎng)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。（3分）或等誤差法計(jì)算步驟：以起點(diǎn)為圓心、以允許的誤差為半徑作圓，求圓方程；求切點(diǎn)坐標(biāo)；求節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。（3分）6什么是電主軸？有哪幾部分組成？（5分）主軸電機(jī)與主軸為一體，主軸本身是電機(jī)轉(zhuǎn)子，主軸箱體與電機(jī)定子相聯(lián)。（2分）空心軸轉(zhuǎn)子（或主軸）、帶繞組的定子、速度檢測(cè)元件。（3分）三、插補(bǔ)計(jì)算題(20分)1試推導(dǎo)第象限逆圓弧逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)公式，并用其插補(bǔ)一段第象限逆圓?。浩瘘c(diǎn)A(-1,5)，終點(diǎn)B(-5,1)，畫出插補(bǔ)后的實(shí)際軌跡圖。(插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程以節(jié)拍表的形式給出)（10分）插補(bǔ)公式：（2分）序號(hào)1、判別2、進(jìn)給3、運(yùn)算4、比較E=81F=0YF=9X=1，Y=4E=72F0XF=6X=2，Y=4E=63F0XF=1X=3，Y=4E=54F0XF=6X=4，Y=4E=45F0YF=1X=4，Y=3E=36F0XF=8X=5，Y=3E=27F0YF=3X=5，Y=2E=18F0YF=0X=5，Y=1E=0表格、表頭（4個(gè)節(jié)拍）（2分）；表中計(jì)算（0.584分）；圖（2分）2. 用DDA法插補(bǔ)直線AO，起點(diǎn)A(7,6)，終點(diǎn)O(0,0)，設(shè)寄存器為四位二進(jìn)制寄存器，以表格的形式給出插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，并畫出插補(bǔ)軌跡圖。（10分）圖（2分）；初始化表頭（3分）；計(jì)算（0.25164分）；累加次數(shù)m16（1分）累加次數(shù)mX積分器Y積分器JVX（存xe）JRX（xe）xJVY（存ye）JRY（ye）y0011100011000101110011002111001100030101100101411000100005001111110061010001001700011101008100000000191111001100100110111000111101000101120100110000131011011100140010101001151001010000160000100001也可用左移規(guī)格化方法、余數(shù)寄存器預(yù)置數(shù)方法等（方案不唯一）。四、編程題（30分）1.（12分）有一采用三相六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子有80個(gè)齒，經(jīng)絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作直線運(yùn)動(dòng)，絲杠的導(dǎo)程為7.2mm，齒輪的傳動(dòng)比iz1/z21/5。求：(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角；（3分）(2)工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量；（3分）(3) 設(shè)計(jì)用MCS-51單片機(jī)控制的x向反向走一步的環(huán)形分配器子程序，列出環(huán)形分配表。已知輸出信號(hào)從P1口的低四位輸出，P1口的高四位全置“1”。（6分）(1)360/mzk0.75（3分）(2)it/360=0.20.757.2/3600.0003（3分）(3)2100 MOV DPTR，#2200H（0.2582分）MOV R0，#00LOOP：MOV A，R0MOVC A，A+DPTRMOV P1，ALCALL 1000INC R0CJNE R0，#06H，LOOP2200DB F5H，F(xiàn)4H，F(xiàn)6H，F(xiàn)2H，F(xiàn)3H，F(xiàn)1H，（1分）1000：MOV R3，#FF（1分）DT1： MOV R4，#FFDT2： DJNZ R4，DT2DJNZ R3，DT1RETCBA1001F1H2011F3H3010F2H4110F6H5100F4H6101F5H2.（18分）在加工中心上加工如圖所示的零件，毛坯材料為鋁板，尺寸如圖中所示，要求加工孔和外輪廓面。(1)在圖中標(biāo)出所建立的工件坐標(biāo)系、所采用的刀具、外輪廓走刀路線；（4分）(2)編制完成該零件加工的數(shù)控加工程序。