1、15/15HYPERLINK /全國2002年10月高等教育自學(xué)考試數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用試題課程代碼：02195一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干的括號內(nèi)。每小題2分，共40分)1.采納經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床不具有的特點(diǎn)是( ) P6 A.采納步進(jìn)電動機(jī)伺服系統(tǒng) B.CPU可采納單片機(jī) C.只配備必要的數(shù)控功能 D.必須采納閉環(huán)操縱系統(tǒng) 2.依照操縱運(yùn)動方式的不同，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)可分為( ) P4 A.開環(huán)操縱系統(tǒng)、閉環(huán)操縱系統(tǒng)和半閉環(huán)操縱系統(tǒng) B.點(diǎn)位操縱系統(tǒng)和連續(xù)操縱系統(tǒng) C.多功能數(shù)控系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng) D.NC系統(tǒng)和CNC系統(tǒng)3.數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是( )

2、 P1 A.加工精度高、生產(chǎn)效率高、工人勞動強(qiáng)度低、可加工復(fù)雜型面、減少工裝費(fèi)用 B.加工精度高、生產(chǎn)效率高、工人勞動強(qiáng)度低、可加工復(fù)雜型面、工時費(fèi)用低 C.加工精度高、專用于大批量生產(chǎn)、工人勞動強(qiáng)度低、可加工復(fù)雜型面、減少工裝費(fèi)用 D.加工精度高、生產(chǎn)效率高、對操作人員的技術(shù)水平要求較高、可加工復(fù)雜型面、減少工裝費(fèi)用4.CNC系統(tǒng)一般可用幾種方式得到工件加工程序，其中MDI是( ) P35 A.利用磁盤機(jī)讀入程序 B.從串行通信接口接收程序 C.利用鍵盤以手動方式輸入程序 D.從網(wǎng)絡(luò)通過Modem接收程序5.所謂聯(lián)機(jī)診斷，是指數(shù)控計(jì)算機(jī)中的( ) P37 A.遠(yuǎn)程診斷能力 B.自診斷能力 C

3、.脫機(jī)診斷能力 D.通信診斷能力6.有四種CNC系統(tǒng)或者數(shù)控機(jī)床，依照MTBF指標(biāo)，它們中可靠性最好的是( ) P44 A.MTBF=1000h B.MTBF=2500h C.MTBF=5000h D.MTBF=70000h 7.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采納齒輪傳動副時，應(yīng)該有消隙措施，其消除的是( ) P164 A.齒輪軸向間隙 B.齒頂間隙 C.齒側(cè)間隙 D.齒根間隙8.某數(shù)控機(jī)床工作臺采納滾珠導(dǎo)軌，其支承導(dǎo)軌長度L=500mm，動導(dǎo)軌長度Ld=200mm，動導(dǎo)軌行程長度l=300mm，若要求動導(dǎo)軌在全長上始終與滾動體相接觸，則滾動體與保持架的長度LG應(yīng)為( ) P79 A.200mm B.250

4、mm C.300mm D.350mm 9.直線感應(yīng)同步器類型有( ) P105 A.標(biāo)準(zhǔn)型、窄型、帶型和長型 B.非標(biāo)準(zhǔn)型、窄型、帶型和三重型 C.非標(biāo)準(zhǔn)型、窄型、帶型和寬型 D.標(biāo)準(zhǔn)型、窄型、帶型和三重型 10.旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是( ) P110 A.專門復(fù)雜 B.復(fù)雜 C.較復(fù)雜 D.簡單 11.用光柵傳感器測直線位移時，為了辨不移動方向，在莫爾條紋間距B內(nèi)，相距設(shè)置兩個光電元件，兩光電元件輸出電壓信號的相位差是( ) P97 A.30 B.60 C.90 D.18012.絕對式脈沖發(fā)生器的單個碼盤上有8條碼道，則其分辨率約為( ) P102 A.1.10 B.1.21 C.1.40

5、D.18013.永磁同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測多用( ) P138 A.光電式轉(zhuǎn)子位置檢測器 B.磁電式轉(zhuǎn)子位置檢測器 C.絕對式脈沖編碼器 D.相對式脈沖編碼器14.反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)與混合式步進(jìn)電動機(jī)相比，其優(yōu)點(diǎn)是( ) P115 A.轉(zhuǎn)矩體積比大 B.停電后有自鎖能力 C.步距角容易做得比較小 D.轉(zhuǎn)子慣量低，可更快加減速 15.氣隙磁場按正弦波分布的電動機(jī)是( ) P133 A.無刷直流電動機(jī) B.永磁寬調(diào)速直流電動機(jī) C.永磁同步電動機(jī) D.直流主軸電動機(jī)16.一臺三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，其轉(zhuǎn)子有40個齒；采納單、雙六拍通電方式。若操縱脈沖頻率f=1000Hz，則該步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/mi

6、n)為( ) P118 A.125 B.250 C.500 D.75017.關(guān)于數(shù)控機(jī)床最具機(jī)床精度特征的一項(xiàng)指標(biāo)是( ) P159 A.機(jī)床的運(yùn)動精度 B.機(jī)床的傳動精度 C.機(jī)床的定位精度 D.機(jī)床的幾何精度18.一般閉環(huán)操縱系統(tǒng)中的點(diǎn)位操縱系統(tǒng)的失動量應(yīng)操縱在( ) P167 A.0.050.06mm B.0.030.04mm C.0.010.02mm D.0.0010.05mm19.閉環(huán)操縱系統(tǒng)的定位誤差要緊取決于( ) P166 A.機(jī)械傳動副的間隙及制造誤差 B.機(jī)械傳動副彈性變形產(chǎn)生的誤差 C.檢測元件本身的誤差及安裝調(diào)整造成的誤差 D.滾珠絲杠副熱變形所產(chǎn)生的誤差20.加工圓弧

7、時，若兩軸的系統(tǒng)增益相同，進(jìn)給速度v=常數(shù)，但由于刀具實(shí)際位置對指令位置有跟隨誤差，則會產(chǎn)生圓弧半徑誤差R，其誤差關(guān)系式為( ) P171 A. B. C. D. 二、填空題(每空1分，共10分) 不寫解答過程，將正確的答案寫在每小題的空格內(nèi)。錯填或不填均無分。21.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的輔助動作，如刀具的更換和切削液的啟停等是用_輔助能字M_進(jìn)行操縱的。P2122.在自動編程中，依照不同數(shù)控系統(tǒng)的要求，對編譯和數(shù)學(xué)處理后的信息進(jìn)行處理，使其成為數(shù)控系統(tǒng)能夠識不的代碼，這一過程稱為_后置處理_。P3023.總線的技術(shù)指標(biāo)中，帶寬是指總線在傳遞信息時_并行傳送二進(jìn)制數(shù)位數(shù)_。P3824.數(shù)字增量插補(bǔ)法在

8、每個插補(bǔ)周期輸出一個數(shù)字量(或稱為指令位移增量)，數(shù)字增量插補(bǔ)是用_直線逼近_被插補(bǔ)曲線的過程。P5725.某數(shù)控機(jī)床平均切削進(jìn)給速度Vs=0.3m/min，絲杠導(dǎo)程L0=6mm，現(xiàn)在絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)n=_50_r/min。（VsL0=n）26.當(dāng)直線感應(yīng)同步器只有余弦線組勵磁時，若正弦繞組和定尺上的繞組位置重合時，在定尺上感應(yīng)出的電動勢的值為_ec=kUmsinwtcosQ_。P10827.光柵尺安裝完畢后，一定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝_限位裝置_，防止破壞讀數(shù)頭。P10128.在直流主軸電動機(jī)中，電樞磁場對其主磁場會有阻礙，該阻礙稱為_電樞反應(yīng)_。P14329.數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成方式一般有兩種，采

9、納專用芯片的大板結(jié)構(gòu)和_總線式體系結(jié)構(gòu)_。P18530.數(shù)控機(jī)床移動部件沿某一坐標(biāo)軸重復(fù)移動至某一點(diǎn)定位時，其定位誤差反映系統(tǒng)存在系統(tǒng)性誤差和_隨機(jī)性誤差_。P159三、分析題(每小題5分，共20分)31.圖示為逐點(diǎn)比較法第一象限直線的插補(bǔ)程序流程框圖，填上空框中的內(nèi)容，并對符號加以講明。P54解： 進(jìn)給方向：+x 進(jìn)給方向：+y/x和y為兩個坐標(biāo)軸 Fi - ya-Fi+1 Fi + xa-Fi+1 / Fi、Fi+1分不為第i個和第i+1個插補(bǔ)中的偏差值/ya 、xa為終點(diǎn)A的坐標(biāo) i + 1-i i=N? /i為插補(bǔ)循環(huán)數(shù)，N為總步數(shù)32.簡述圖示接口電路的工作原理，它是CNC裝置的輸入

10、依舊輸出接口?光電耦合器的要緊作用是什么? P41- P42解：光電耦合器是一種把電子信號轉(zhuǎn)換成為光學(xué)信號，然后又恢復(fù)電子信號的半導(dǎo)體器件。在光電耦合器輸入端加電信號使光電二極管發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵電流的大小，此光照耀到封裝在一起的光敏三極管上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由光敏三極管輸出端引出，如此就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。它是CNC裝置的輸入接口電耦合器的要緊作用有兩個：隔斷光電耦合器入出兩側(cè)電路的電氣聯(lián)系；方便地完成信號電平轉(zhuǎn)換。33.試述開環(huán)、閉環(huán)操縱系統(tǒng)的要緊區(qū)不及適用場合。P4-P5解：開環(huán)、閉環(huán)操縱系統(tǒng)的要緊區(qū)不：在于伺服系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最后環(huán)節(jié)上裝有反饋系統(tǒng)。即在開環(huán)操

11、縱系統(tǒng)中，不進(jìn)行位置和速度的檢測，并只能采納步進(jìn)電機(jī)作為動力源，一般用于輕載且負(fù)載變化不大的場合，或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上；在閉環(huán)操縱系統(tǒng)中，要使用位置檢測元件和比較器，并采納交流或直流電動機(jī)作動力源，一般用于加工精度要求較高的數(shù)控機(jī)床中。34.某數(shù)控機(jī)床采納滾動導(dǎo)軌，由伺股電動機(jī)通過一對齒輪帶動滾珠絲杠驅(qū)動工作臺移動，其脈沖當(dāng)量為0.005mm，現(xiàn)CNC發(fā)出正向指令脈沖，工作臺移動了100mm后，電動機(jī)又接到同樣數(shù)量反向指令脈沖，而工作臺反向只移動了99.975mm，未能復(fù)位到原點(diǎn)。試分析該系統(tǒng)有何問題?應(yīng)采取什么措施以提高定位精度。P165解：系統(tǒng)反向未能復(fù)位到原點(diǎn)是由于機(jī)械傳動系統(tǒng)中存在的各種

12、間隙和機(jī)械傳動系統(tǒng)中的彈性變形，如齒輪和滾珠絲杠螺母副中的傳動間隙及滾珠絲杠的彈性變形，造成了工作臺反向移動時的位移損失，即失動。提高定位精度應(yīng)采?。簭漠a(chǎn)生誤差的根源上采取措施減小或消除定位誤差。采取誤差補(bǔ)償方法提高定位精度，如采納電氣補(bǔ)償法或軟件補(bǔ)償法。四、編程題(10分)35.在雙點(diǎn)劃線所示毛坯上，采納數(shù)控電火花線切割機(jī)(分辨率為0.01mm)切出圖示粗實(shí)線型腔。請求出加工軌跡上各直線、圓弧交點(diǎn)坐標(biāo)，并采納教材中給定的代碼格式(JB3208-83)編制加工程序。要求在給定工件坐標(biāo)系內(nèi)采納增量尺寸編程，坐標(biāo)原點(diǎn)為程序的起點(diǎn)和終點(diǎn)，切割前電極絲位于坐標(biāo)原點(diǎn)，切割路徑為ABCDEFGH，進(jìn)給速度

13、15mm/min，編程時不考慮切縫寬度，數(shù)控系統(tǒng)具有跨象限圓弧插補(bǔ)功能。解：加工程序清單為：N G X Y I J F S MEOBN10G91,G17G42,G00X5000Y1000F1500M03M08LFN20G01Y2000LFN30X500Y500 LFN40 Y1000 LFN50 G03X-2000I-1000J0 LFN60 G01Y-1700 LFN70 X500Y-820 LFN80Y-980LFN90G00,G40X-4000Y-1000M05,M09M02五、計(jì)算題(每小題10分，共20分)36.某數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，各傳動軸的轉(zhuǎn)速：n1=600r/min,n2

14、=480r/min,n3=384r/min。各傳動軸的負(fù)載力矩：T1=1Nm,T2=2Nm,T3=5Nm。工作臺移動速度v=2.3m/min，工作臺所受的力FL=2000N。試求此系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電動機(jī)軸上的等效力矩。P91解：計(jì)算各傳動軸的轉(zhuǎn)換到電動機(jī)軸上的等效力矩 T回轉(zhuǎn)軸T1n1n1T2n2n1T3n3n11Nm600r/min600r/min2Nm480r/min600r/min5Nm384r/min600r/min5.8 Nm計(jì)算工作臺所受的力F轉(zhuǎn)換到電動機(jī)軸上的等效力矩T工作臺FL v(23.14159n1) 2000N2.3m/min(23.14159600r/min) 1.2 Nm計(jì)算總的等效力矩T總T回轉(zhuǎn)軸T工作臺5.8 Nm1.2 Nm7.0 Nm37.一臺具有二個磁極的國產(chǎn)交流主軸電動機(jī)，額定運(yùn)行時的轉(zhuǎn)差率S=0.03，恒轉(zhuǎn)距調(diào)速范圍與恒功率調(diào)速范圍之比為13，