(2)--《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》試題答案(8套)

1、機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案1一、填空題（共20分，每小題2分）1 永磁交流同步進(jìn)給伺服電機(jī)，采用變頻調(diào)速的方法時(shí)，基頻以下調(diào)速稱為旦送調(diào)速； 基頻以上調(diào)速稱為恒功率 調(diào)速。每空1分2依據(jù)模擬電路“調(diào)制”理論，產(chǎn)生SPWM波形的方法是，以控制正弦波為調(diào)制尺，對(duì) 等腰三角形波為載波的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。每空1分3. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)用小段直線來(lái)逼近給定軌跡，插補(bǔ)輸出的是下一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)各軸 要運(yùn)動(dòng)的距離，不需要每走一個(gè)脈沖當(dāng)量插補(bǔ)一次，從而可達(dá)到很高的進(jìn)給速度。三至1 分4進(jìn)給驅(qū)動(dòng)用的永磁貢流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子這三=較大，能直接與蘭二相連.而不需要 中間傳動(dòng)裝置。每空1分5全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位責(zé)測(cè)量采用亙測(cè)量方丈；而半

2、閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位責(zé)測(cè)量則采用 間接測(cè)量方戒。每空】分6. 大中型數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)常采用少數(shù)幾對(duì)齒輪毎速，以滿足主軸低速時(shí)對(duì) 土擔(dān)X 特性的要求。滑移齒輪的移位一般采用液壓缸加拔叉來(lái)實(shí)現(xiàn)。每空1分7. 刀具補(bǔ)償包括刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。每空1分8. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是將被加工零件的仝壓"分割為播補(bǔ)采樣周棗的進(jìn)給步長(zhǎng)。鋰空丨 分9. 前加減速控制是對(duì)匚成七套即編程指令速度F進(jìn)行控制；后加減速控制是對(duì)各運(yùn)動(dòng)帀 分別講行加減諫捽制。每牢1分10. 逐點(diǎn)比較法是以折線逼近貢線或圓弧曲線，它與給定的直仝工L之間的最大誤差不 超過(guò)一個(gè) 脈沖當(dāng)量。每空1分二、單項(xiàng)選擇題（共10分，每小題2分）

3、1. 永磁直流伺服電機(jī)的繞組線圈在（）上。2分A. 定子B. 轉(zhuǎn)子C. 輸入端D. 輸出端參考答案：B2步進(jìn)電機(jī)三相單三拍驅(qū)動(dòng)方式（）帶負(fù)載的能力。2分A. 有B. 沒(méi)有C. 可能有D. 可能沒(méi)有。參考答案：B3. 旋轉(zhuǎn)變壓器是基于（）原理工作的。2分A. 機(jī)械B. 光電C. 力學(xué)D. 電磁感應(yīng)。參考答案：D4. 目前數(shù)控機(jī)床高速主軸電機(jī)使用最多的是（）。2分A. 歩進(jìn)電機(jī)B. 頁(yè)流伺服電機(jī)C. 交流伺服電機(jī)D. 直線電機(jī)參考答案：C5. 在每一（）周期中，粗插補(bǔ)程序首先將輪廓曲線分割為一組微小貢線段，精插補(bǔ)再對(duì) 每一微小宣線段進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化工作。2分A. 加工B. 編程C. 采樣D. 插補(bǔ)

4、參考答案：D三、判斷題（共10分，每小題2分）1. 近年來(lái)，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)取得顯箸進(jìn)步，中檔數(shù)控機(jī)床已經(jīng)有少量出口，并且已經(jīng) 掌握高檔數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)。（）2分參考答案：72. 目前，數(shù)控編程中的加工工藝問(wèn)題已經(jīng)全部可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。（）2分 參考答案：x3. 現(xiàn)代CNC裝萱對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的所有故障都具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)進(jìn)行診斷的能力。（）2 分參考答案：x4. 絕對(duì)式光電脈沖編碼器能指示絕對(duì)位責(zé).沒(méi)有累計(jì)誤差，電源切斷后，位責(zé)信息不丟失。 （）2 分參考答案：75. 直流伺服電機(jī)的調(diào)速方法主要采用變頻調(diào)速。（）2分參考答案：x四、簡(jiǎn)答題（共48分，每小題6分）1 多微處理器CNC裝責(zé)可分為哪幾

5、種結(jié)構(gòu)形武？ 6乃參考答案:可分為三種可分為三種，主從結(jié)構(gòu)（2分）；多主結(jié)構(gòu)（2分）；分布式結(jié)構(gòu)（2分）。2. CNC裝萱的主要功能有哪些？ 6分參考答案：CNC裝責(zé)的主要功能如下：（1）控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)（0.5分）（2）準(zhǔn)備功能（0.5分）插補(bǔ)功能（0.5分）（4）主軸速度功能（0.5分）（5）進(jìn)給功能（0.5分）（7）固定循環(huán)加工功能（0.5分）（8）輔助功能（M代碼）（0.5分）（9）字符圖形顯示功能（0.5分）（10）程序編制功能（0.5分）（11）輸入、輸出和通信功能（0.5分）（12）自診斷功能（0.5分）3. 感應(yīng)同步器在以鑒相方式或鑒幅方式工作時(shí)，滑尺兩繞組的激磁電壓的待點(diǎn)如

6、何？ 6 4； ：參考答案：在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為tt/2的交變電壓。（3分）在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。（3分）4. 何謂插補(bǔ)？有哪兩大類軟件插補(bǔ)算法？ 6分參考答案：所謂插補(bǔ)就是已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)、終點(diǎn)、曲線類型和走向后，計(jì)算岀運(yùn)動(dòng)軌跡所要經(jīng)過(guò) 的中間點(diǎn)坐標(biāo)（2分）。伺服系統(tǒng)根據(jù)插補(bǔ)輸出的中間點(diǎn)坐標(biāo)值控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，走出預(yù)定軌跡 （2分）。插補(bǔ)既可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。有兩大類軟件插補(bǔ)算法：即基準(zhǔn)脈沖插 補(bǔ)法和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法。（2分）5. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些？3分參考答案：進(jìn)給伺服系統(tǒng)的

7、作用：進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。它忠實(shí)地執(zhí)行由CNC裝 責(zé)發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)給速度與位移量。（3分）進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好的穩(wěn)定性（在調(diào)速范圍內(nèi)）；位移精度 高；穩(wěn)定性好；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運(yùn)動(dòng)。（3分）6. 簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的分類特點(diǎn)6分參考答案：機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的種類很多，為了便于了解和研究，可從不同的角度對(duì)其進(jìn)行分類。（1）按照機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡可把機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)分為三大類：點(diǎn)位控制系統(tǒng);直線切削控 制系統(tǒng);連續(xù)切削控制系統(tǒng)。（1.5分）（2）伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)床移動(dòng)部件，它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分按其控制原

8、理可 分為以下三類：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng);半閉環(huán)控制系統(tǒng);閉環(huán)控制系統(tǒng)。（1.5分）（3）按照數(shù)控系統(tǒng)的功能水平，數(shù)控系統(tǒng)可以分為以下三種：經(jīng)濟(jì)型（低檔型）；普 及型（中檔型）：高檔型數(shù)控系統(tǒng)。（15分）（4）按工藝用途分類：金屬切削類數(shù)控機(jī)床，金屬戍型類數(shù)控機(jī)床，數(shù)控特種加工機(jī)床, 其它類型的數(shù)控機(jī)床。（1.5分）7. 附圖并簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的工作工程。6分參考答案：數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程，即加工零件的過(guò)程，如下圖所示：團(tuán)零件加工過(guò)程（3分）（1）根據(jù)被加工零件圖中所規(guī)定的零件的形狀、尺寸、材料及技術(shù)要求等，制定工件加 工的工藝過(guò)程，刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡、切削參數(shù)以及輔助動(dòng)作順序等，進(jìn)行零件加工 的程序設(shè)

9、計(jì)；（0.5分）（2）用規(guī)定的代碼和程序格武編寫(xiě)零件加工程序單；（0.5分）（3）按照程序單上的代碼制備控制介質(zhì)（制作穿孔帶、磁盤(pán)等）；（0.5分）（4）通過(guò)輸入裝青把變?yōu)閿?shù)字信息的加工程序輸入給數(shù)控系統(tǒng)；（0.5分）（5）啟動(dòng)機(jī)床后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的信息進(jìn)行一系列的運(yùn)算和控制處理，將結(jié)果以脈沖形戒送往機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)。（如步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等）；（0.5分）（6）伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件，使機(jī)床按程序預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，從而加工出合格的 苓件。（0.5分）8. 簡(jiǎn)述CNC裝置硬件結(jié)構(gòu)的類型6 ,參考答案：數(shù)控裝置是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的核心，其硬件結(jié)構(gòu)：按CNC裝萱中各印制電路板的插

10、接方式可以分為大板氏結(jié)構(gòu)和功能模板氏結(jié)構(gòu)（1.5分）； 按CNC裝責(zé)中微處理器的個(gè)數(shù)可以分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)（1.5分）;按CNC裝萱硬件的制造方氏可以分為專用型結(jié)構(gòu)和個(gè)人計(jì)算機(jī)式結(jié)構(gòu)（1.5分）;按CNC裝貢的開(kāi)放程度又可分為封閉式結(jié)構(gòu)、PC嵌入NC或結(jié)構(gòu)、NC嵌入PC 結(jié)構(gòu) 和軟件型開(kāi)放式結(jié)構(gòu)（15分）。五、計(jì)算題（12分）設(shè)在第一象限描補(bǔ)直線段OA,起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O（0,0）,終點(diǎn)為A （7, 4） o試用逐點(diǎn) 比較法進(jìn)行插補(bǔ)，并在下表中填寫(xiě)插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，在下圖中畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。圖插補(bǔ)軌跡表：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程偏差判別進(jìn)給方向新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別12 分 參考答案：刀具沿x、

11、y軸應(yīng)走的總步數(shù)為 插補(bǔ)軌跡如圖（6分）插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程如表（6分）機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案2一、填空題（共20分，每小題2分）1. 他激式直流主軸伺服電機(jī)調(diào)速時(shí)，額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，通過(guò)調(diào)整電樞電 醫(yī)實(shí)現(xiàn)；額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速稱為恒功率調(diào)速，通過(guò)涸整 磁電流實(shí)現(xiàn)。每空1分2.SPWM波形的特點(diǎn)是，其各個(gè)脈沖的面積與控制正弦波下面相應(yīng)的面積成比例，等距、 等幅而不等寬，中間_顯兩邊圭。每空1分3. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)是根據(jù)用戶程序的進(jìn)給三直，將給定的輪廓曲線分割為每一插補(bǔ)壘旦的 進(jìn)給段，即輪廓步長(zhǎng)。每空1分4. 數(shù)控加工中心的主軸組件設(shè)有準(zhǔn)停裝直其作用是使主軸每次都能準(zhǔn)確地停止在固定的周向位責(zé)上，以

12、保證刀具的重復(fù)安裝精度。每空1分5. 測(cè)量反饋裝萱的作用是檢測(cè)速度和位移，并將二旦反饋給數(shù)控裝萱.構(gòu)成閉環(huán)控制系 統(tǒng)。沒(méi)有測(cè)量反饋裝責(zé)的系統(tǒng)稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。每空1分6. 大中型數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)常采用少數(shù)幾對(duì)齒輪年速，以滿足主軸低速時(shí)對(duì)H二掃壬 待性的要求?；讫X輪的移位一般采用液壓缸加拔叉來(lái)實(shí)現(xiàn)。每空丨分7. 刀具補(bǔ)償?shù)淖饔檬前颜喚┸壽E轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡。色空丨分8. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法由一皿上和上二二兩部分組成，前者用硬件實(shí)現(xiàn)，后者用軟件實(shí)現(xiàn)。 【每空1分9. 采用步進(jìn)電機(jī)的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，對(duì)于數(shù)控裝責(zé)發(fā)來(lái)的一個(gè)三臺(tái)可沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)線路放大后 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)亠歪角,經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)

13、工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量的位移。每空1分10. 數(shù)字積分貢線插補(bǔ)的物理意義是使動(dòng)點(diǎn) 沿譽(yù)三矢童的方向前進(jìn)。三仝丨分|二、選擇題（共10分，每小題2分）1 永磁交流伺服電機(jī)的繞組線圈在（）上。2分A. 定子；B. 轉(zhuǎn)子；C. 輸入端；D. 輸出端參考答案：A2. 步進(jìn)電機(jī)三相六拍通電方氏（）帶負(fù)載的能力。2分A. 有B. 沒(méi)有C. 可能有D. 可能沒(méi)有參考答案：A3. 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種（）測(cè)量裝置。一般連接安裝于伺服電機(jī)后端軸上或絲杠軸上。2 分A. 直接B. 間接C. 非接觸D. 無(wú)線參考答案：B4. 普及型數(shù)控系統(tǒng)的最小進(jìn)給分辨率是（）。2分A. O.OlpmB. O.IpmC. lpmD.

14、lOpm參考答案：C5. 永磁直流伺服電機(jī)能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速是（）/min?！?分A. 10B. 1C. 0D. 0.01參考答案：C三、判斷題（共10分，每小題2分）1. 近年來(lái)，以廣東省為首的沿海地區(qū)工業(yè)發(fā)展速度加快，制造業(yè)大量使用數(shù)控機(jī)床，使得 數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重短缺。（）2分參考答案：72. 目前，數(shù)控編程中的加工工藝如何由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成的問(wèn)題正在研究發(fā)展之中，還沒(méi)有 實(shí)用化。（）2分參考答案：73. 現(xiàn)代CNC裝萱對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的部分故障具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)進(jìn)行診斷的能力。（）2知 參考答案：74. 增量式光電脈沖編碼器測(cè)量系統(tǒng)，不僅可以測(cè)量角位移，而且可以辨識(shí)旋轉(zhuǎn)方向。（）2 分參考答

15、案：75. 永磁直流伺服電機(jī)一般采用他激式勵(lì)磁回路。（）2分參考答案：x四、簡(jiǎn)答題（共48分，每小題6分）1.CNC裝直的硬件結(jié)構(gòu)是什么？ 6分參考答案:硬件結(jié)構(gòu)：CNC裝直是數(shù)控系統(tǒng)的核心，它是一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)，其配直的操作系統(tǒng)是控制各執(zhí)行部 件（各運(yùn)動(dòng)軸）的位移量并使之協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，而不是一般進(jìn)行文檔處理和科學(xué)計(jì)算的計(jì)算機(jī)（1.5分）。在CNC裝置的專用計(jì)算機(jī)中，除了與普通計(jì)算機(jī)一樣具有CPU、存儲(chǔ)器、 總線、輸入/輸出接口外（1.5分）；還有專門(mén)適用于數(shù)控機(jī)床各執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)位亶控制的 位責(zé)控制器；此外，在存儲(chǔ)器方面CNC裝責(zé)一般由ROM、RAM （磁泡存儲(chǔ)器）構(gòu)成， 而普通計(jì)算機(jī)則由內(nèi)存和外存

16、（硬盤(pán)）構(gòu)成；且后者容量相對(duì)大許多（1.5分）。 在CNC裝畫(huà)中，一般都是將顯示器（CRT）和機(jī)床操作面板做在一起，以便實(shí)現(xiàn)手動(dòng)數(shù) 據(jù)輸入（MDI）;將CPU、存儲(chǔ)器、位責(zé)控制器、輸岀接口等做在一起，構(gòu)成CNC裝責(zé)（1.5 分）o1. 什么是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的調(diào)速范圍？6分參考答案：調(diào)速范圍是指最高進(jìn)給速度與最低進(jìn)給速度之比（6分）。2. 位責(zé)檢測(cè)裝責(zé)有哪幾種分類方法？ 6分參考答案：位責(zé)檢測(cè)裝貢，按檢測(cè)裝責(zé)的類型分，有數(shù)字武和模擬式；按檢測(cè)測(cè)量的基準(zhǔn)分，有增量 式和絕對(duì)式（3分）；按被測(cè)量和所用檢測(cè)裝責(zé)的安裝位直分，有直接測(cè)量（直線型）和 間接測(cè)量（回轉(zhuǎn)型）。（3分）4何謂插補(bǔ)？有哪兩大類軟件插

17、補(bǔ)算法？ ：6分參考答案：所謂插補(bǔ)就是已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)、終點(diǎn)、曲線類型和走向后，計(jì)算岀運(yùn)動(dòng)軌跡所要經(jīng)過(guò) 的中間點(diǎn)坐標(biāo)（1.5分）。伺服系統(tǒng)根據(jù)插補(bǔ)輸出的中間點(diǎn)坐標(biāo)值控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，走出預(yù) 定軌跡（】.5分）。插補(bǔ)既可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可以用軟件實(shí)現(xiàn)（1.5分）。有兩大類軟件插 補(bǔ)算法：即基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法（1.5分）。5. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用是什么？進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求有哪些？-參考答案：進(jìn)給伺服系統(tǒng)的作用：進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。它忠實(shí)地執(zhí)行由CNC裝 直發(fā)來(lái)的運(yùn)動(dòng)命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)給速度與位移量（3分）。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的技術(shù)要求：調(diào)速范圍要寬且要有良好

18、的穩(wěn)定性（在調(diào)速范圍內(nèi)）；位移精度 高；穩(wěn)定性好；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；還要求反向死區(qū)小，能頻繁啟、停和正反運(yùn)動(dòng)（3分）。6. 簡(jiǎn)述開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)（分參考答案：今后開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）在控制系統(tǒng)技術(shù)、接口技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、執(zhí)行器技術(shù)、軟件技術(shù)五大方面開(kāi)發(fā) 出優(yōu)質(zhì)、先進(jìn)、適銷的經(jīng)濟(jì)、合理的開(kāi)放戒數(shù)控系統(tǒng)（2分）。（2）數(shù)控系統(tǒng)今后主攻方向是進(jìn)一步適應(yīng)高精度、高效率（高速）、高自動(dòng)化加工的需 求。特別是對(duì)有復(fù)雜任意曲線、任意曲面零件的加工，需要利用新的加工表述語(yǔ)言、簡(jiǎn)化 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工過(guò)程、并減少數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量，采用64位CPU實(shí)現(xiàn)CAD/CAM進(jìn)行 三維曲面的加工（2分）。（3

19、）開(kāi)放式個(gè)人計(jì)算機(jī)CNC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，使CNC機(jī)床配上個(gè)人計(jì)算機(jī)開(kāi)放式 CNC系統(tǒng)，能在廠內(nèi)聯(lián)網(wǎng)并與廠外通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，對(duì)CNC機(jī)床能進(jìn)行作業(yè)管理、遠(yuǎn)距離 監(jiān)視、情報(bào)檢索等，在實(shí)現(xiàn)高精度、高效率加工的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化、智能化、 集成化的高度自動(dòng)化生產(chǎn)（2分）。7. 附圖說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形式。6T參考答案：數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形或如下圖所示。圖數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形戲（3分）數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出（I/O）裝萱、數(shù)字控制裝置、驅(qū)動(dòng)控制裝萱和機(jī)床電器邏輯控 制裝萱等四部分組成，機(jī)床本題為被控對(duì)象（3分）。8. 附圖說(shuō)明數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明伺服系統(tǒng)組成。匕仝、參考答案：

20、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是一個(gè)雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，外環(huán) 是位宣環(huán)（1分）。速度控制單元是一個(gè)獨(dú)立的單元部件。速度環(huán)由速度比較調(diào)節(jié)器、速 度反饋和檢測(cè)裝萱組成。速度環(huán)中用作速度檢測(cè)反饋的傳感器可為測(cè)速發(fā)電機(jī)或脈沖編碼 器等（1分）。位直環(huán)是由CNC裝直中的位直控制模塊、速度控制單元、位直反饋檢測(cè)等 部分組成。位育檢測(cè)傳感器可為直線感應(yīng)同步器、光柵尺等。位責(zé)控制模塊主要是對(duì)機(jī)床 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸進(jìn)行控制（1分）。不僅對(duì)單個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)速度和位置精度有嚴(yán)格的控制要求， 而且在多軸聯(lián)動(dòng)時(shí)，還要求各移動(dòng)軸有很好的動(dòng)態(tài)配合，以保證加工效率、加工精度和表 面粗糙度（1分）。圖伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(2

21、分)五、計(jì)算題(12分)1. 設(shè)在第一象限插補(bǔ)直線段OA,起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0),終點(diǎn)為A (7, 4)。試用逐點(diǎn) 比較法進(jìn)行插補(bǔ)，并在下表中填寫(xiě)插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，在下圖中畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。圖插補(bǔ)軌跡表：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程偏差判別進(jìn)給方向新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別12 分參考答案:刀具沿X、y軸應(yīng)走的總步數(shù)為（3分）插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程見(jiàn)下表，表：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程（7,插補(bǔ)軌跡如下圖。圖插補(bǔ)軌跡（3分）機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案3一、填空題（共20分，每小題2分）1 數(shù)控裝責(zé)的硬件結(jié)構(gòu)按CNC裝責(zé)中微處理器的個(gè)數(shù)可以分為兩類結(jié)構(gòu)，分別是單微處 理器 結(jié)構(gòu)和多微處理器 結(jié)構(gòu)。每空1分2. 數(shù)控技術(shù)包括數(shù)控系詵、數(shù)玄

22、機(jī)床及外圍技術(shù)。每空丨分3. 按照數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)控制原理可分為以下三類：訐揑仔三吭、閉環(huán)控制系統(tǒng)、蘭 閉環(huán)控制系統(tǒng)o 每空分4. 逐點(diǎn)比較法是以壬一來(lái)逼近頁(yè)線或圓弧的，它與給定的直線或圓弧之間的最大謀差不 招討一個(gè)脈沖當(dāng)量。每空1分5數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)算法由二社和 p 兩部分組威，前者用硬件實(shí)現(xiàn)，后者用軟件實(shí)現(xiàn)。每空1分6. 刀具補(bǔ)償包括刀具盟補(bǔ)償和刀具主生補(bǔ)償。寫(xiě)空丨分7. 數(shù)控系統(tǒng)中的診斷程序具有技機(jī)斷和應(yīng)機(jī)診斷的功能。每空1分8. 采用步進(jìn)電機(jī)的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，對(duì)干數(shù)控裝首發(fā)來(lái)的一個(gè) 丄可沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)線路放大后 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)庁巨角,經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量的位移。 每空1

23、分9. CNC裝責(zé)的軟件結(jié)構(gòu)具有多任務(wù)曲三處理和多重實(shí)時(shí)中折的特點(diǎn)。每空1牙10. 旋轉(zhuǎn)變壓器作為位萱檢測(cè)元件，應(yīng)用時(shí)有兩種工作方式：鑒幅式和乞朽 式。每£1 分二、選擇題（共10分，每小題2分）1 旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁電壓加在（）上。【2分A淀子B. 轉(zhuǎn)子C. 輸入端D. 輸出端參考答案：A2. 在逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)中，如果偏差大于零，表明刀具在圓弧的（）2分A. 內(nèi)側(cè)B. 外側(cè)C. 起點(diǎn)D. 圓弧上參考答案：D3. 刀具半徑左補(bǔ)償方向的規(guī)定是（）。2分A. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具左側(cè)B. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具左側(cè)C. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，刀典位于工件左側(cè)D. 沿刀具運(yùn)動(dòng)

24、方向看，刀具位于工件左側(cè)參考答案：C4. 光柵尺的工作原理是利用（）的物理現(xiàn)象。2分A. 莫爾條紋B. 電磁感應(yīng)C. 光電轉(zhuǎn)換D. 機(jī)械干涉參考答案：A5. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)又稱為數(shù)字增量插補(bǔ)，適用于數(shù)控機(jī)床（）驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。2分A. 步進(jìn)電機(jī)B. 直流伺服電機(jī)C. 交流或貢流伺服電機(jī)參考答案：C6. 數(shù)控系統(tǒng)中常用的兩種插補(bǔ)功能是（）2分】A. 貢線插補(bǔ)和拋物線插補(bǔ)B. 拋物線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)C. 貢線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)D. 扯物線插補(bǔ)和螺旋線插補(bǔ)參考答案：C7. 目前數(shù)控機(jī)床主軸電機(jī)使用最多的是（）。2分A. 步進(jìn)電機(jī)B. 直流伺服電機(jī)C. 交流伺服電機(jī)D. 貢線電機(jī)參考答案：C8. 數(shù)控

25、機(jī)床與普通機(jī)床相比機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是（）【2分1A. 更簡(jiǎn)單B. 樣的C. 吏復(fù)雜D. 基本相同參考答案：A9. 閉環(huán)位萱控制系統(tǒng)又稱為位直伺服系統(tǒng)，是基于（）原理工作的。2分A. 正反饋控制B. 負(fù)反饋控制C. 邏輯順序控制參考答案：B10. 雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為1A=99、Z2=100,絲杠導(dǎo)程t二10mm,若間隙為0.003mm,則相應(yīng)調(diào)整螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)（）個(gè)齒即可消除間隙，達(dá)到預(yù) 緊的目的。2分A. 3B. 4C. 5D. 6參考答案：A三、簡(jiǎn)答題（共30分，每小題6分）1 什么是數(shù)控技術(shù)？ 6分參考答案：數(shù)字控制（NumEriCAI Control）是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)

26、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的 一種技術(shù)方法。2. 何謂插補(bǔ)？ 6分參考答案：所謂插補(bǔ)就是指數(shù)據(jù)密化的過(guò)程：對(duì)輸入數(shù)控系統(tǒng)的有限坐標(biāo)點(diǎn)（例如起點(diǎn)、終點(diǎn)），計(jì) 算機(jī)根據(jù)曲線的特征，運(yùn)用一定的計(jì)算方法，自動(dòng)地在有限坐標(biāo)點(diǎn)之間生成一系列的坐標(biāo) 數(shù)據(jù)，以滿足加工精度的要求。3. 旋轉(zhuǎn)變壓器在以鑒相方氏和鑒幅方式工作時(shí)，定子兩繞組的激磁電壓的特點(diǎn)如何？ 6分參考答案：在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為tt/2的交變電壓。（3分）在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。（3分）4. 數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)CNC裝直的加減速控制方法有哪兩種？各自有什么特點(diǎn)。6分參考答案：前加減

27、速控制和后加減速控制（2）;前者是在插補(bǔ)前進(jìn)行加減速控制，控制合成速度，后者是在插補(bǔ)后進(jìn)行加減速控制，控制 各坐標(biāo)軸的速度（4）5. 描補(bǔ)方法有哪兩類？各有什么特點(diǎn)？ 6分1參考答案：脈沖増量插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)；脈沖増量插補(bǔ)的特點(diǎn)是每次插補(bǔ)結(jié)束產(chǎn)生一個(gè)行程增量，以脈沖方式輸出，驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸運(yùn) 動(dòng)。數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)分兩步進(jìn)行，首先是粗插補(bǔ)，第二步為精插補(bǔ)。四、論述題（共20分，每小題10分）1 .試述CNC裝萱的工作過(guò)程？】0分參考答案：程序輸入；（1分）譯碼；（1分）刀異補(bǔ)償；（1分）進(jìn)給速度處理；（1分）插補(bǔ)；（15分）位置控制；（】.5分）IO處理；（1分）顯示；（1分）診斷；（1分）2. 畫(huà)岀

28、數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)框圖并簡(jiǎn)要論述伺服系統(tǒng)的組成。丨0分參考答案:伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（5分）數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如團(tuán)所示。它是一個(gè)雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，外環(huán)是位 責(zé)環(huán)。速度環(huán)中用作速度反饋的檢測(cè)裝胃為測(cè)速發(fā)電機(jī)、脈沖編碼器等。速度控制單元是 一個(gè)獨(dú)立的單元部件，它由速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器及功率驅(qū)動(dòng)放大器等各部分組成。位 責(zé)環(huán)是由CNC裝責(zé)中的位責(zé)控制模塊、速度控制單元、位責(zé)檢測(cè)及反饋控制等各部分組 成。位宣控制主要是對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸進(jìn)行控制，軸控制是要求最高的位賣(mài)控制，不僅對(duì) 單個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)速度和位直精度的控制有嚴(yán)格要求，而且在多軸聯(lián)動(dòng)時(shí)，還要求各移動(dòng)軸有 很好的動(dòng)態(tài)配合，才能保證

29、加工效率、加工精度和表面粗糙度。（5分）五、計(jì)算題（10分）1 設(shè)在第一象限插補(bǔ)貢線段OA,起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O（0,0）,終點(diǎn)為A （4, 6） o試用逐點(diǎn) 比較法進(jìn)行插補(bǔ)，要求：列表填寫(xiě)插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程；偏差判別進(jìn)給方向新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別畫(huà)出插補(bǔ)軌跡圖。圖插補(bǔ)軌跡10分參考答案：刀具沿X. y軸應(yīng)走的總步數(shù)為，插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程見(jiàn)下表，插補(bǔ)軌跡如下圖。（1分）圖插補(bǔ)軌跡（4分）表：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程（5分）機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案4一、填空題（共20分，每小題2分）1.SPWM波形的特點(diǎn)是，其各個(gè)脈沖的面積與控制正弦波下面相應(yīng)的面積成比例，等距、 等幅而不等寬，中間_寬_兩邊里。每空丨分2數(shù)控機(jī)床是典型的

30、數(shù)控化設(shè)備，它一般由信息載體、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和 機(jī)床四部分組成。每空0.5分3. 按照數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡可把機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)分為三大類：點(diǎn)位控制系統(tǒng)、壬1二仝 系統(tǒng)、連續(xù)切削控制系統(tǒng)。每空1分4. 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)用小段土.來(lái)逼近給定軌跡，插補(bǔ)輸出的是下一個(gè)插補(bǔ)旦內(nèi)各軸要運(yùn) 動(dòng)的距離，不需要每走一個(gè)脈沖當(dāng)量插補(bǔ)一次，從而可達(dá)到很高的進(jìn)給速度。每空1分5. 基準(zhǔn)脈沖描補(bǔ)方法有逐點(diǎn)比鉉注、數(shù)字積分法等。每空1分6. 通過(guò)刀具半徑補(bǔ)償，將FIT一任的輪廓軌跡轉(zhuǎn)換為辺耳也 的運(yùn)動(dòng)軌跡。每空丨分7. 至機(jī)丄是指CNC裝直中的自診斷程序，在系統(tǒng)工作時(shí)隨時(shí)檢查機(jī)床的各種不正常的 事件。曲匸診冊(cè)則是在系統(tǒng)不

31、工作，但在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的診斷，一般CNC裝責(zé)配備有各種 脫機(jī)診斷程序以檢查存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備（CRT、閱讀機(jī)、穿孔機(jī)等）、I/O接口尊。每空1分8. 軟件結(jié)構(gòu)具有多任務(wù)五.處理和多重實(shí)時(shí)三也的恃點(diǎn)。珂空1分9. 數(shù)控系統(tǒng)的核心是完成數(shù)字信息二呈:土和佳的計(jì)算機(jī)，一般稱它為數(shù)字控制裝置。 每空1分10. 感應(yīng)同步器作為位看拎測(cè)元件.應(yīng)用時(shí)有兩種工作方式：二林弓和旦。二- 分二、選擇題（共20分，每小題2分）】感應(yīng)同步器的勵(lì)磁電壓加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 輸入端D. 輸出端參考答案：B2. 在逐點(diǎn)比較法克線插補(bǔ)中，如果偏差等于零，表明刀具在直線的（）2分A. 上方B. 下方C. 起點(diǎn)D

32、. 盲線上參考答案：D3. 刀具半徑右補(bǔ)償方向的規(guī)定是（）。2分1A. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具右側(cè)；B. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具右側(cè)；C. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)；D. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)。參考答案：C4. 感應(yīng)同步器是基于（）原理工作的。2分A. 機(jī)械B. 光電C. 力學(xué)D. 電磁感應(yīng)參考答案：D5. 插補(bǔ)周期與位置反饋采樣周期（）。-2分A. 相同B. 不相同C. 可以相同，也可以不相同參考答案：C6. 能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的位移量和速度進(jìn)行控制，完成輪廓加工的系統(tǒng)是（）2分A. 點(diǎn)位控制系統(tǒng)B. 點(diǎn)位/直線控制系統(tǒng)C. 連續(xù)控制系統(tǒng)D.

33、直線控制系統(tǒng)參考答案：D7. 步進(jìn)電機(jī)三相單三拍驅(qū)動(dòng)方氏（）帶負(fù)載的能力。d分1A. 有B. 沒(méi)有C. 可能有D. 可能沒(méi)有。參考答案：B8. 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是（）2分】A. 更簡(jiǎn)單B. 樣的C. 更復(fù)雜D. 基本相同參考答案：A9. 伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)。不僅能控制執(zhí)行件的（），而且能控制幾個(gè)執(zhí)行件按 一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律合成的軌跡。2分A. 速度B. 速度、位直C. 速度、方向、位直參考答案：c10. 雙螺母齒差調(diào)隙式滾珠絲杠，兩齒輪的齒數(shù)分別為Z1二99、Z2=100,絲杠導(dǎo)程t二10mm,若間隙為0.005mm,則相應(yīng)調(diào)整螺母應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)（）個(gè)齒即可消除間隙，達(dá)到預(yù) 緊的

34、目的。2分A. 3B. 4C. 5D. 6參考答案：C三、簡(jiǎn)答題（共30分.每小題6分）1 什么是數(shù)控機(jī)床？ 6分參考答案：數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。2何謂刀補(bǔ)？ 6分參考答案：數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具的控制是以刀架參考點(diǎn)為基準(zhǔn)的，零件加工程序給出零件輪廓軌跡，數(shù)控 系統(tǒng)僅能控制刀架的參考點(diǎn)實(shí)現(xiàn)加工軌跡，但實(shí)際上是要用刀具的尖點(diǎn)實(shí)現(xiàn)加工的，這樣 需要在刀架的參考點(diǎn)與加工刀具的刀尖之間進(jìn)行位責(zé)偏責(zé)。這種位責(zé)偏責(zé)就是刀具補(bǔ)償。3. 感應(yīng)同步器在以鑒相方式和鑒幅方式工作時(shí)，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點(diǎn)如何？ 6知參考答案：在鑒相型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為tt

35、/2的交變電壓。（3分）在鑒幅型系統(tǒng)中，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。（3分）4. 在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中利用步進(jìn)電機(jī)怎樣控制進(jìn)給位責(zé)、進(jìn)給速度和進(jìn)給方向？ 6分參考答案：用脈沖數(shù)控制位責(zé)，用脈沖頻率控制速度，用改變通電順序控制進(jìn)給方向。5. 簡(jiǎn)述在零件輪廓加工過(guò)程中，刀具半徑補(bǔ)償?shù)牟襟E。6分參考答案：在零件輪廓加工過(guò)程中，刀具半徑補(bǔ)償分為三個(gè)步驟。刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕?，在G00或G01的程序段中，用G41或G42確定。（2）刀具半徑補(bǔ)償進(jìn)行；（2）刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖N.在G00或G01的程序段中，用G40指令撤銷。（2）四、論述題（共20分，每小題10分）1. 畫(huà)圖并論述CNC系統(tǒng)的組成。

36、】0分參考答案:圖CNC系統(tǒng)的基本組成（5分）如團(tuán)所示，CNC系統(tǒng)是由除機(jī)床本體以外的程序輸入/輸出裝萱、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝貢、 可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝貢和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)及位責(zé)檢測(cè)器等組成。而且，數(shù)控系統(tǒng) 能自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值、并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作和加工出零件（5 分）。2. 試述數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。10分參考答案：數(shù)控機(jī)床作為一種高速、高效和高精度的自動(dòng)化加工設(shè)備，由于其控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大，使 機(jī)床的性能得到大大提高。部分機(jī)械結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)化，新的結(jié)構(gòu)、功能部件不斷涌現(xiàn)，使得 其機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的機(jī)床相比，有了明顯的改進(jìn)和變化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（2 分）（1）結(jié)

37、構(gòu)簡(jiǎn)單、操件方便、自動(dòng)化程度高數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動(dòng)完成對(duì)進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡以及 其他機(jī)床輔助功能（如自動(dòng)換刀、自動(dòng)冷卻等）的控制。（2分）（2）高的靜、動(dòng)剛度及良好的抗振性能（2分）（3）采用高效、高精度無(wú)間隙傳動(dòng)裝直數(shù)控機(jī)床進(jìn)行的是高速、高精度加工，在簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)裝萱和元件 也提岀了更高的要求（2分）（4）具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的功能部件“工藝復(fù)合化”和“功能集成化”是無(wú)人 化、柔性化加工的基本要求，也是數(shù)控機(jī)床最顯著的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展方向?！肮δ芗?化”是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的另一重要發(fā)展方向。（2分）五、計(jì)算題（10分）1. 設(shè)在第一象限插

38、補(bǔ)直線段OA,起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O（0,0）,終點(diǎn)為A （6, 4） o試用逐點(diǎn) 比較法進(jìn)行插補(bǔ)，并在下表中填寫(xiě)插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，偏差判別進(jìn)給方向新偏差計(jì)算終點(diǎn)判別在下圖中畫(huà)出插補(bǔ)軌跡。圖插補(bǔ)軌跡1C 參考答案：刀具沿X、y軸應(yīng)走的總步數(shù)為，插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程見(jiàn)下表，插補(bǔ)軌跡如下圖。（1分）圖插補(bǔ)軌跡（4分）表：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)運(yùn)算過(guò)程（5分）機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案5一、填空題（20分，每空2分）1. 逐點(diǎn)比較法是以小氏亙咬 左攔乞 來(lái)逼近貢線或圓弧的，它與給定的直線或圓弧之 間的最大誤差不超過(guò)一個(gè)脈沖當(dāng)量。每空2分2. 數(shù)控裝責(zé)的硬件結(jié)構(gòu)按CNC裝責(zé)中微處理器的個(gè)數(shù)可以分為兩類結(jié)構(gòu)，分別是單危他 理器 結(jié)構(gòu)和多

39、微處理器 結(jié)構(gòu)。每空2分3. 刀具補(bǔ)償包括刀具土匡補(bǔ)償和刀具土歪補(bǔ)償。每空2分4. 一臺(tái)采用三相六拍通電方丈運(yùn)行的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)子上均勻分布有40個(gè)齒，則該步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)的步距角。二丄工度。每空2分5.SPWM波形的特點(diǎn)是，其各個(gè)脈沖的面積與控制正弦波下面相應(yīng)的面積成比例，等距、 等幅而不等寬，中間.盡兩邊生。每空2分6. 數(shù)控機(jī)床是采用了的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床?！久靠?分二、選擇題（20分，每小題2分）1 旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁電壓加在（）上。2分A. 定子B. 轉(zhuǎn)子C. 輸入端D. 輸出端參考答案：A2. 感應(yīng)同步器的勵(lì)磁電壓加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 輸入端D. 輸出

40、端參考答案：B3. 目前數(shù)控機(jī)床高速主軸電機(jī)使用最多的是（）2A. 步進(jìn)電機(jī)B. 頁(yè)流伺服電機(jī)C. 交流伺服電機(jī)D. 直線電機(jī)參考答案：C4. 測(cè)量反饋裝萱的作用是為了（）。2分A. 提高機(jī)床的定位精度、加工精度B. 提高機(jī)床的使用壽命C. 撐高機(jī)床的安傘忤D. 提高機(jī)床的靈活性參考答案：A5. 旋轉(zhuǎn)變壓器是基于（）原理工作的。2分A. 機(jī)械B. 光電C. 力學(xué)D. 電磁感應(yīng)參考答案：D6. 能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的位移量和速度進(jìn)行控制，完成輪廓加工的系統(tǒng)是（）2分A. 點(diǎn)位控制系統(tǒng)B. 點(diǎn)位/貢線控制系統(tǒng)C. 連續(xù)控制系統(tǒng)D. 貢線控制系統(tǒng)參考答案：D7. 刀具半徑左補(bǔ)償方向的規(guī)定是（）

41、?！?分A. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具左側(cè)；B. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具左側(cè)；C. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件左側(cè)；D. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件左側(cè)。參考答案：D8. 在逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)中，如果偏差尊于零，表明刀具在直線的（）2分A. 上方B下方C. 起點(diǎn)D. 直線上參考答案：D9. 數(shù)控系統(tǒng)中常用的兩種插補(bǔ)功能是（）2分A. 直線插補(bǔ)和拋物線插補(bǔ)B. 拋物線插補(bǔ)和圓弧描補(bǔ)C. 直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)D. 扯物線插補(bǔ)和螺旋線插補(bǔ)參考答案：C10. 加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的主要區(qū)別是（）。2分A. 機(jī)床轉(zhuǎn)速高B. 進(jìn)刀速度高C. 有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝萱D. 機(jī)床剛性好參考答

42、案：C三、判斷題（10分，每小題2分）丨1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)，其各相通電順序保持不變。（）【2分參考答案：712. 為了保證滾珠絲杠反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。一般采用預(yù)緊方法消 除軸向間隙。（）2分】參考答案：713. 交流伺服電機(jī)的調(diào)速方法主要采用變頻調(diào)速。（）2分參考答案：714. 多微處理器CNC裝責(zé)的共享總線結(jié)構(gòu)中，不存在使用總線的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。（）【2分 參考答案：X15. 絕對(duì)值式脈沖編碼器的碼道圈數(shù)越多，則所能分辨的角度越小，測(cè)量精度越高。（） 2分參考答案：7四、簡(jiǎn)答題（25分，每小題5分）1 附圖并簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程。5于參考答案：數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程，即

43、加工零件的過(guò)程，如下圖所示：圖零件加工過(guò)程（1）根據(jù)被加工零件圖中所規(guī)定的零件的形狀、尺寸、材料及技術(shù)要求等，制定工件加 工的工藝過(guò)程，刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡、切削參數(shù)以及輔助動(dòng)作順序等，進(jìn)行零件加工 的程序設(shè)計(jì)；（2）用規(guī)定的代碼和程序格式編寫(xiě)零件加工程序單；（3）按照程序單上的代碼制備控制介質(zhì)（制作穿孔帶、磁盤(pán)等）；（4）通過(guò)輸入裝直把變?yōu)閿?shù)字信息的加工程序輸入給數(shù)控系統(tǒng)；（5）啟動(dòng)機(jī)床后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的信息進(jìn)行一系列的運(yùn)算和控制處理，將結(jié)果以脈 沖形式送往機(jī)床的伺服機(jī)構(gòu)。（如步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等）；（6）伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件，使機(jī)床按程序預(yù)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，從而加

44、工出合格的 零件。2.簡(jiǎn)述B刀補(bǔ)和C刀補(bǔ)的特點(diǎn)和區(qū)別？ 5分參考答案：B功能刀具半徑補(bǔ)償為基本的刀具半徑補(bǔ)償，它僅根據(jù)本段程序的輪廓尺寸進(jìn)行刀具半徑 補(bǔ)償，計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。C功能刀補(bǔ)法采用一次對(duì)零件的兩段輪廓進(jìn)行處理的方法，即先預(yù)處理本段，然后根據(jù)下 一段的方向，來(lái)確定刀具中心軌跡的段間過(guò)渡狀態(tài)。3. 旋轉(zhuǎn)變壓器在以鑒相方氏或鑒幅方氏工作時(shí)，定子兩相繞組的激磁電壓的特點(diǎn)如何 分參考答案：在鑒相方式時(shí)，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為口/2的交變電壓。在鑒幅方式時(shí)，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。4. 簡(jiǎn)述前加減速控制和后加減速控制的特點(diǎn)分參考答案：前加減速控制是對(duì)合成速

45、度即編程指令速度F進(jìn)行控制，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)影響實(shí)際插補(bǔ)輸出 的位貫精度，缺點(diǎn)是要預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，計(jì)算工作量較大。后加減速控制是對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸分別進(jìn)行加減速控制，其優(yōu)點(diǎn)是不需要專門(mén)預(yù)測(cè)減速點(diǎn)，而是 在搖補(bǔ)輸出為零時(shí)開(kāi)始減速，并通過(guò)一定的時(shí)間延遲逐漸靠近程序段的終點(diǎn)。缺點(diǎn)是在加 減速控制過(guò)程中各坐標(biāo)軸的實(shí)際合成位畫(huà)可能不準(zhǔn)確。5. 簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)Q井參考答案：(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高；(2) 高的靜、動(dòng)剛度及良好的抗振性能；(3) 采用高效、高精度無(wú)間隙傳動(dòng)裝貢；(4) 具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的功能部件。五、計(jì)算題1. 在XY平面有一逆時(shí)針圓弧，A (4, 0)、B (0

46、, 4) o試用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)圓弧并畫(huà)出 插補(bǔ)軌跡圖。(請(qǐng)將插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程填入下表中，并在下圖中畫(huà)出走步軌跡。)步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給計(jì)算偏差坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判別12 分參考答案:2在XY平面有一直線，起點(diǎn)為原點(diǎn)，終點(diǎn)為A(8, 10),累加器和寄存器位數(shù)都為4位， 其最大容量為24=16。累加器初值萱為累加器容量的一半。試用數(shù)字積分法進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算, 并畫(huà)出走步軌跡圖。(將計(jì)算過(guò)程填入下表，并在下圖中畫(huà)出走步軌跡。)13 分參考答案:機(jī)床數(shù)控技術(shù)試題答案6一、填空題（20分，每空2分）1. 用逐點(diǎn)比較法進(jìn)行貢線插補(bǔ)計(jì)算，每走一步，都需要進(jìn)行以下四個(gè)步驟：偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判別。每空2分

47、2. 感應(yīng)同步器有兩種工作方式，分別是土L方式和.二-方式。信今2分13. 刀具補(bǔ)償包括刀具土苣補(bǔ)償和刀具蚩歪補(bǔ)償。弓空2分：4. 位移檢測(cè)系統(tǒng)能夠測(cè)量的最小位移量.稱為分辨率?？湛?分5.SPWM波形的特點(diǎn)是，其各個(gè)脈沖的面積與控制正弦波下面相應(yīng)的面積成比例，等距、 等幅而不等寬，中間_寬_兩邊皇。每空2分6. 大中型數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)常采用少數(shù)幾對(duì)齒輪肆速，以滿足主軸低速時(shí)對(duì)輸出扭矩 特性的要求?；讫X輪的移位一般采用液壓缸加拔叉來(lái)實(shí)現(xiàn)。每空2分二、選擇題（20分，每小題2分）1 旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁電壓加在（）上。2分A. 定子B. 轉(zhuǎn)子C. 輸入端D. 輸出端參考答案：A2. 感應(yīng)同步器的

48、勵(lì)磁電壓加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 輸入端D. 輸出端參考答案：B3. 加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的主要區(qū)別是（）。2分A. 機(jī)床轉(zhuǎn)速高B. 進(jìn)刀速度高C. 有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝責(zé)D. 機(jī)床剛性好參考答案：C4. 測(cè)量反饋裝直的作用是為了（）。2分A. 提高機(jī)床的定位精度、加工精度B. 提高機(jī)床的使用壽命C. 提高機(jī)床的安全性D. 捋高機(jī)床的靈活忤參考答案：A5. 在逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)中，如果偏差大于零，表明刀具在圓弧的（）2刁A. 內(nèi)側(cè)B. 外側(cè)C. 起點(diǎn)D個(gè)弧上參考答案：B6. 能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的位移量和速度進(jìn)行控制，完成輪廓加工的系統(tǒng)是（）【2分A. 點(diǎn)位控制系統(tǒng)B.

49、點(diǎn)位/直線控制系統(tǒng)C. 連續(xù)控制系統(tǒng)D. 直線控制系統(tǒng)參考答案：D7. 刀具半徑右補(bǔ)償方向的規(guī)定是（）。2分A. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具右側(cè)；B. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，工件位于刀具右側(cè)；C. 沿工件運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)；D. 沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)。參考答案：D8. 數(shù)控系統(tǒng)中常用的兩種插補(bǔ)功能是（）2分A. 直線插補(bǔ)和拋物線插補(bǔ)B. 拋物線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)C. 直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)D. 紀(jì)物線插補(bǔ)和螺旋線插補(bǔ)參考答案：C9. 第一象限的一段圓弧AB的起點(diǎn)坐標(biāo)為（0, 10）,終點(diǎn)坐標(biāo)為（10, 0）,采用逐點(diǎn)比較法順 圓插補(bǔ)完這段圓弧時(shí)，沿兩坐標(biāo)軸走的總步數(shù)是（）。2分

50、A. 10B. 20C. 30D. 40參考答案：B10. 感應(yīng)同步器是基于（）原理工作的。2分A. 機(jī)械B. 光電C. 力學(xué)D. 電磁感應(yīng)參考答案：D三、判斷題（10分，每小題2分）1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)，其各相電流方向正好相反。（）2分參考答案：x2. 光柵尺的莫爾條紋具有放大被測(cè)尺寸和平均誤差的作用。（）2分參考答案：73. 交流伺服電機(jī)的調(diào)速方法主要采用變頻調(diào)速。（）2分參考答案：74. 多微處理器CNC裝直的共享總線結(jié)構(gòu)中，不存在使用總線的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。（）2分 參考答案：X5. 在CNC軟件設(shè)計(jì)中，必須考慮CNC裝直的實(shí)時(shí)、多任務(wù)并行處理特點(diǎn)。（）2分 參考答案：7四、簡(jiǎn)答題（2

51、5分，每小題5分）1 何謂插補(bǔ)？有哪兩大類插補(bǔ)算法？ 5分1參考答案：所謂插補(bǔ)就是已知運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)、終點(diǎn)、曲線類型和走向后，計(jì)算岀運(yùn)動(dòng)軌跡所要經(jīng)過(guò) 的中間點(diǎn)坐標(biāo)。伺服系統(tǒng)根據(jù)插補(bǔ)輸出的中間點(diǎn)坐標(biāo)值控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，走出預(yù)定軌跡。插 補(bǔ)既可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。有兩大類軟件插補(bǔ)算法：即基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)法和數(shù) 據(jù)采樣插補(bǔ)法。2. 感應(yīng)同步器在以鑒相方武或鑒幅方式工作時(shí)，滑尺兩繞組的激磁電壓的特點(diǎn)如何？ 5分參考答案：在鑒相方式時(shí)，激磁電壓是頻率、幅值相同，相位差為口/2的交變電壓。在鑒幅方式時(shí)，激磁電壓是頻率、相位相同，幅值不同的交變電壓。3. 簡(jiǎn)述B刀補(bǔ)和C刀補(bǔ)的特點(diǎn)和區(qū)別？ ：5參考答案：B

52、功能刀具半徑補(bǔ)償為基本的刀具半徑補(bǔ)償，它僅根據(jù)本段程序的輪廓尺寸進(jìn)行刀具半徑 補(bǔ)償，計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。C功能刀補(bǔ)法采用一次對(duì)零件的兩段輪廓進(jìn)行處理的方法，即先預(yù)處理本段，然后根據(jù)下 一段的方向，來(lái)確定刀具中心軌跡的段間過(guò)渡狀態(tài)。4. 附圖說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形式。5參考答案：數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形式如下圖所示：圖數(shù)控系統(tǒng)組成的一般形式數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出(I/O)裝責(zé)、數(shù)字控制裝責(zé)、驅(qū)動(dòng)控制裝貫和機(jī)床電器邏輯控 制裝置等四部分組成，機(jī)床本題為被控對(duì)象。5. 請(qǐng)分析并選擇中等精度低速重載數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配責(zé)方式。5分參考答案：前、后支承分別采用雙列和單列圓錐滾子軸承。徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，其安 裝、調(diào)整性能好，但限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速，因此可用于中等精度、低速、重載的數(shù)控機(jī) 床主軸。圖主軸支承示意圖6. 附圖說(shuō)明數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu).并簡(jiǎn)要說(shuō)明伺服系統(tǒng)組成。5-、參考答案：數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是一個(gè)雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，外環(huán) 是位