01月數(shù)控技術及應用試題及答案

1、全國 2009年 1月高等教育自學考試數(shù)控技術及應用試題課程代碼： 02195、單項選擇題 (本大題共 20小題，每小題 2 分，共 40分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。1.CNC 的中文含義是 (B.數(shù)控機床A. 數(shù)字控制C.計算機數(shù)字控制D.計算機控制系統(tǒng)2.數(shù)控機床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)后，可以大大提高數(shù)控機床的A.位置精度B.主軸回轉精度C.整體剛度D.進給速度3.確定數(shù)控機床坐標系時，首先要確定的坐標軸是(A.X 軸B.Y 軸C.Z 軸D.B 軸4.數(shù)控機床加工程序中，表示可選程序停止的指令代碼是A.M00B.M

2、01C.M02D.M035.逐點比較法插補第一象限的直線，計算得到的偏差函數(shù)F0，則下一步的進給方向是D.-YA.+XB. -XC. +Y6.數(shù)控系統(tǒng)在一條已知起點和終點的曲線上進行數(shù)據(jù)點的密化”的工作稱為 (A.速度均化B.加減速控制C.刀具補償D.插補運算7.在加工中心上，為了能夠實現(xiàn)自動更換刀具，必須設有A.主軸準停裝置B.換刀機械手C.主軸制動裝置D.鏈式刀庫8.經(jīng)濟型數(shù)控機床的進給驅動動力源主要選用( )A. 交流異步電動機B.步進電動機C.交流伺服電動機D. 直流伺服電動機9.一臺三相反應式步進電動機，轉子齒數(shù)Z=80 ，當采用三相六拍通電方式運行時，角為 ( )其步距A.0.75

3、B.1.5C.3D.610.一經(jīng)濟型數(shù)控銑床， 當步進電機的工作頻率 f=5000Hz 時，工作臺的移動速度為 則脈沖當量 為 (A.0.001mmB.0.005mmC.0.01mmD.0.05mm11.在 CNC 與速度控制單元的聯(lián)系信號中，速度控制命令VCDM 的傳輸方向是 (A. 在 CNC 與速度控制單元之間雙向傳遞B.由速度控制單元傳遞到 CNCC.由 CNC 傳遞到速度控制單元D.由反饋檢測元件傳遞到 CNC12.閉環(huán)控制系統(tǒng)與半閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于( )A.采用的伺服電動機不同B.采用的傳感器不同3m min ，C.伺服電動機安裝位置不同D.傳感器安裝位置不同13.位置控制器輸

4、出的是數(shù)字量，要去控制調速單元，必須經(jīng)過B.V F 變換A.F V 變換C.D A 變換D.AD 變換14.感應同步器采用鑒幅型工作時，滑尺上正弦繞組和余弦繞組的勵磁信號分別是A.U msin t 和 Umcos tB.U 1sin t 和 U2sin t(U1 U2)C.U 1sin t 和 U2cos t(U 1 U2)D.U msin 1t 和 Umcos 2t( 12)15.對剛度和精度要求高的數(shù)控機床，進給系統(tǒng)滾珠絲杠應采用B.兩端簡支A.兩端固定C.一端固定，一端簡支D. 一端固定，一端自由16.為防止機床強電系統(tǒng)和其他外界干擾通過IO 干擾數(shù)控系統(tǒng)控制計算機的工作，控制計算機與

5、IO 電路間設置有 ( )A.濾波電路B.防抖動電路C.光電隔離電路D.放大電路17. 數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的開環(huán)增益為K，移動部件的速度為 v，則跟隨誤差 E 可表示為( ) A.E=KvB.E=1 (Kv)C.E=K vD.E=v K18. 數(shù)控機床移動部件的位置偏差 X 反映了移動部件在該點的 ( )A. 重復定位誤差B.系統(tǒng)性誤差C.運動誤差D. 隨機性誤差19. 數(shù)控機床在某位置的定位誤差的分布符合正態(tài)分布曲線的統(tǒng)計規(guī)律，其均方根誤差反映 了機床在該位置的 ( )A.重復定位精度B. 反向差值C.系統(tǒng)性誤差D. 失動量20. 在 FANUC15 數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)插補等運算功能的模塊是(

6、 )A. 數(shù)字伺服功能模塊B.CNC 功能模塊C.主軸控制功能模塊D.PLC 功能模塊二、填空題 (本大題共 10小題，每小題 1 分，共 10分) 請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。21. 步進電動機每步的轉角稱為 _步距角 。22. 數(shù)據(jù)采樣式進給伺服系統(tǒng)的位置控制功能是由硬件和 軟件 _兩部分共同實現(xiàn)的。23. 在 CNC 系統(tǒng)中，伺服控制可分為 開環(huán)控制 _和閉環(huán)控制兩種。24. 數(shù)控機床的機械動作要比指令滯后一些時間， 因而產(chǎn)生 _跟隨 誤差。進給速度越大，滯后越嚴重。25. 連續(xù)切削控制系統(tǒng)中，若兩軸的增益特性有差別，則加工圓時將會形成_橢園 。26. 數(shù)控機床主要

7、由程序載體、 輸入裝置、 CNC 裝置、伺服系統(tǒng)和機床的 _機械部件 _構成。27. 按照 ISO 標準，文字地址字符 F表示進給功能字，用來規(guī)定機床的 進給速度 _。28. 滾動導軌經(jīng)過預緊，可顯著提高 _剛度 。29. 光柵傳感器的信號處理技術中，細分電路的作用是提高_分辨率 。30. 加速轉矩等于加速度乘以 _總慣量 。三、分析題 (本大題共 4小題，每小題 5分,共20 分)31. 數(shù)控機床動力源根據(jù)用途可分為哪幾種?各有何特點 ? P114解：數(shù)控機床動力源根據(jù)用途可分三類 :：提供切削速度的主軸驅動動力源 采用交流感應電動機驅動， 主軸回轉速度范圍是： 30 4000r/min ；

8、功率達到 20kw30kw。進給驅動動力源 采用步進電機、直流伺服電動機和交流伺服電動機驅動；工進速度 5 200mm/min，快進速度 5m/min；功率為 1kw。輔助驅動動力源 采用交流感應電動機驅動32. 試簡述光柵傳感器安裝時 ,對安裝基面有什么要求 ? P99 解：光柵傳感器對安裝基面要求較高，不能直接固定在粗糙不平的床身上，更不能固定在涂有底漆的床身上，安裝基面要求與導軌運動方向 F 的平行度為 0.1mm，如達不到此 要求，則要制作專門的光柵尺主尺尺座和一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座，其誤差 為同尺身基座的平行度為 0.1mm。33. 數(shù)控機床的導軌應滿足哪些基本要求 ? P7

9、3 解：數(shù)控機床的導軌應滿足基本要求是： 足夠的導向精度 具有精度保持性 具有低速運動平穩(wěn)性 結構簡單、工藝性好34. 試述現(xiàn)代數(shù)控機床及其數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。P12解：高速化和高精度化 要求最小設定單位要達到 0.1um，進給速度要達到 24m/min.。 提高數(shù)控機床的可靠性 采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和具有人工智能功能的故 障診斷系統(tǒng)CNC 系統(tǒng)的智能化具有更高的通信功能數(shù)控系統(tǒng)的開放化四、編程題 (本大題共 1 小題，共 10 分)35. 如圖所示梯形 ABCD 為銑加工的工件輪廓， 工件的厚度為 5mm，試按照教材中所學的代 碼格式 (JB3298 83)編制加工程序。要求：(1)

10、 銑床脈沖當量為 0.01mm ，尺寸字用脈沖當量表示；(2) 圖中以絕對尺寸標注，在給定工件坐標系內采用絕對尺寸編程(不考慮刀補 )；(3) 設點 O 刀相對工件的坐標為 (-10，-10，300)，既為刀具起刀點又為終點，與工件厚度有關的 Z 坐標零點設置在工件上表面；(4) 主軸轉速 1000rpm ，進給速度 50mm min。解：加工程序清單為：NGXYZFSMEOBN010G92X-1000Y-1000Z30000LFN020G90 G00X800Y800Z-500S1000M03 M08LFN030G01X4000F150LFN040X3200Y2800LFN050X1600LF

11、N060X800Y800LFN070G00X-1000Y-1000Z30000M05 M09 M02LF五、計算題 (本大題共 2 小題，每小題 10 分,共 20分)36. 某數(shù)控系統(tǒng) ,數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)的采樣周期 T=50ms, 采用正弦指令函數(shù)進行圓弧插補時最大輪 廓進給速度 vmax=15m/min, 請計算最小允許切削半徑 r min=?解：根據(jù)公式sinL Rmin又 L=vT代入 sinVT Rmin故Rmin= VT sin=1510000.05 (60 1)=12.5mm37. AB 是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標原點(0， 0)，圓弧的起點為 A(5， 0)，終點為

12、B(0， 5)，若脈沖當量為 l，試完成下列問題：(1) 求出需要的插補循環(huán)數(shù)總數(shù)；(2) 用逐點比較法對該段圓弧進行逆時針插補(插補計算過程以下面表格形式表述，同時把刀具進給位置各點的坐標值求出列入)；(3) 在圖上畫出刀具運動的軌跡。解： 需要的插補循環(huán)總數(shù) N|XbXa|YbYa|0 5|50| 10 插補計算過程插補環(huán)境偏差判斷進給方向偏差計策刀具運動位置 坐標值終點判斷0F 0 0X 0 5， Y0 0i 0 N1F 0 0-XF1=F0-2X0+1= -9X1=4, Y1=0i 1 N2F1= -9+YF2=F1+2Y1+1= -8X2=4, Y2=1i 2 N3F2= -8+YF3 =F 2+2Y 2+1= -5X3=4, Y3=2i 3 N4F3= -5+YF4=F3+2Y3+1=0X4=4, Y4=3i 4 N5F4=0-XF5=F4-2X4+1= -7X5=3, Y5=3i 5 N6F5=-7+YF6=F5+