數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修及智能化改造賽項(xiàng)備賽試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在FANUC0iMF系統(tǒng)中，用于設(shè)定主軸定向角度的參數(shù)是A.4077??B.4031??C.4075??D.4044答案：A2.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)壓等級(jí)“P3”表示A.輕預(yù)壓??B.中預(yù)壓??C.重預(yù)壓??D.無預(yù)壓答案：B3.某伺服電機(jī)編碼器為23位絕對(duì)式，其單圈分辨率為A.8388608??B.16777216??C.33554432??D.67108864答案：B4.在西門子828D中，通過PLC接口信號(hào)“DB380x.DBX1000.0”可觸發(fā)A.急停??B.防護(hù)門開??C.刀庫旋轉(zhuǎn)??D.主軸使能答案：A5.下列哪種總線最高支持100Mbps且采用雙絞線全雙工通信A.RS485??B.CANopen??C.EtherCAT??D.ProfibusDP答案：C6.滾珠絲杠的導(dǎo)程為10mm，伺服電機(jī)直連，編碼器分辨率為1000000p/r，則數(shù)控系統(tǒng)脈沖當(dāng)量δ（mm/p）為A.0.001??B.0.0001??C.0.01??D.0.00001答案：B7.某機(jī)床采用光柵尺全閉環(huán)，當(dāng)位置環(huán)增益Kv=1.2，速度環(huán)增益Kp=60，出現(xiàn)1μm跟隨誤差時(shí)，速度指令約為A.0.72mm/min??B.72mm/min??C.7.2mm/min??D.720mm/min答案：B8.在FANUC系統(tǒng)中，程序段“G10L2P1X100.Y200.;”的功能是A.設(shè)定工件坐標(biāo)系G54偏移??B.設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系??C.設(shè)定刀具長度??D.設(shè)定刀補(bǔ)值答案：A9.用于檢測(cè)主軸熱伸長的傳感器最佳安裝位置是A.主軸前端軸承外圈??B.主軸殼體中部??C.主軸尾端??D.電機(jī)端蓋答案：A10.下列關(guān)于工業(yè)以太網(wǎng)電纜彎曲半徑的說法正確的是A.≥電纜外徑的2倍??B.≥電纜外徑的4倍??C.≥電纜外徑的8倍??D.≥電纜外徑的10倍答案：D11.在西門子840Dsl中，驅(qū)動(dòng)報(bào)警“300500”表示A.電機(jī)過熱??B.編碼器故障??C.功率模塊過流??D.通信超時(shí)答案：C12.某直線電機(jī)持續(xù)推力Fc=3000N，峰值推力Fp=9000N，負(fù)載質(zhì)量m=500kg，則其最大理論加速度a為A.6m/s2??B.12m/s2??C.18m/s2??D.24m/s2答案：C13.數(shù)控系統(tǒng)“前饋控制”主要用來減小A.跟隨誤差??B.反向間隙??C.伺服滯后??D.溫度漂移答案：A14.在FANUCPMC中，定時(shí)器TMRB的計(jì)時(shí)基數(shù)為A.1ms??B.8ms??C.16ms??D.48ms答案：B15.下列哪種刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法對(duì)切削液光折射最不敏感A.激光散射??B.電阻接觸??C.視覺CCD??D.聲發(fā)射AE答案：D16.某機(jī)床采用絕對(duì)式光柵尺，斷電后重新上電回零屬于A.需回機(jī)械零點(diǎn)??B.需回浮動(dòng)零點(diǎn)??C.無需回零??D.需回軟件零點(diǎn)答案：C17.在MTConnect協(xié)議中，數(shù)據(jù)項(xiàng)“Sspeed”表示A.主軸轉(zhuǎn)速實(shí)際值??B.主軸負(fù)載百分比??C.進(jìn)給倍率??D.刀具號(hào)答案：A18.下列關(guān)于機(jī)床“幾何誤差補(bǔ)償”描述正確的是A.僅補(bǔ)償直線度??B.需激光干涉儀測(cè)量??C.不能補(bǔ)償垂直度??D.補(bǔ)償值寫入PLC答案：B19.某伺服驅(qū)動(dòng)器采用“三閉環(huán)”控制，最外環(huán)是A.電流環(huán)??B.速度環(huán)??C.位置環(huán)??D.溫度環(huán)答案：C20.在FANUC系統(tǒng)中，參數(shù)“1825”表示A.位置環(huán)增益??B.速度環(huán)積分時(shí)間??C.電機(jī)型號(hào)代碼??D.編碼器類型答案：A21.下列哪種現(xiàn)場(chǎng)總線采用“主從+令牌”混合機(jī)制A.ProfibusDP??B.CANopen??C.EtherCAT??D.SercosIII答案：A22.某機(jī)床主軸軸承采用油氣潤滑，其最佳供油間隔為A.1min??B.5min??C.15min??D.連續(xù)供油答案：B23.在西門子828D中，通過“EasyExtend”功能可快速擴(kuò)展A.刀具表容量??B.PLCI/O模塊??C.伺服軸數(shù)??D.硬盤容量答案：B24.下列關(guān)于雷尼紹OMP60測(cè)頭電池壽命描述正確的是A.連續(xù)使用約50h??B.連續(xù)使用約500h??C.待機(jī)約6個(gè)月??D.待機(jī)約2年答案：D25.某五軸機(jī)床采用“BC”雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)軸正方向按A.右手定則??B.左手定則??C.刀具指向??D.工件指向答案：A26.在FANUC系統(tǒng)中，報(bào)警“SV0417”表示A.伺服電機(jī)過熱??B.編碼器電池電壓低??C.伺服參數(shù)設(shè)定異常??D.通信中斷答案：C27.下列哪種濾波器最適合抑制伺服驅(qū)動(dòng)器PWM載波頻率附近的電磁干擾A.RC低通??B.LCπ型??C.鐵氧體磁環(huán)??D.差模電感答案：B28.某機(jī)床采用“前饋+反饋”控制，當(dāng)切削力突變時(shí)，最先響應(yīng)的是A.位置環(huán)??B.速度環(huán)??C.電流環(huán)??D.溫度環(huán)答案：C29.在MTConnect中，設(shè)備組件“Path”表示A.伺服軸??B.主軸??C.刀庫??D.數(shù)控通道答案：D30.下列關(guān)于直線電機(jī)熱保護(hù)措施正確的是A.僅依靠溫度開關(guān)??B.無需冷卻??C.強(qiáng)制水冷+熱敏電阻??D.自然風(fēng)冷即可答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）31.引起伺服電機(jī)“高頻振蕩”的常見原因有A.位置增益過高??B.機(jī)械慣量不匹配??C.編碼器線松??D.電機(jī)軸承磨損??E.電網(wǎng)電壓驟降答案：ABCD32.下列屬于“工業(yè)4.0”數(shù)控機(jī)床智能化改造必備要素的有A.數(shù)字孿生模型??B.OPCUA通信??C.邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)??D.紙質(zhì)工藝卡??E.云邊協(xié)同平臺(tái)答案：ABCE33.在進(jìn)行激光干涉儀線性測(cè)量時(shí)，需輸入的環(huán)境補(bǔ)償參數(shù)包括A.空氣溫度??B.大氣壓力??C.相對(duì)濕度??D.材料熱膨脹系數(shù)??E.海拔高度答案：ABCD34.下列關(guān)于“雙編碼器閉環(huán)”描述正確的有A.電機(jī)端編碼器用于速度環(huán)??B.負(fù)載端編碼器用于位置環(huán)??C.可消除反向間隙??D.提高剛性??E.降低跟隨誤差答案：ABCE35.某五軸機(jī)床RTCP功能開啟后，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部需實(shí)時(shí)計(jì)算A.刀具中心點(diǎn)坐標(biāo)??B.旋轉(zhuǎn)軸角度??C.線性軸補(bǔ)償量??D.刀具長度矢量??E.工件坐標(biāo)系原點(diǎn)答案：ABCD36.下列屬于“預(yù)防性維護(hù)”策略的有A.定期更換伺服風(fēng)扇??B.主軸軸承振動(dòng)監(jiān)測(cè)??C.刀庫凸輪箱換油??D.事后維修??E.基于大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)性維護(hù)答案：ABCE37.在FANUCPMC編程中，功能指令“DSCH”用于A.數(shù)據(jù)檢索??B.刀庫刀套號(hào)搜索??C.刀具壽命管理??D.宏變量運(yùn)算??E.矩陣變換答案：AB38.下列哪些操作會(huì)導(dǎo)致絕對(duì)式光柵尺“零點(diǎn)丟失”A.讀數(shù)頭插拔??B.電纜斷線??C.系統(tǒng)參數(shù)清零??D.伺服電池掉電??E.軟件回零答案：ABC39.下列關(guān)于“數(shù)字孿生”在機(jī)床健康管理中的應(yīng)用包括A.虛擬調(diào)試??B.熱誤差預(yù)測(cè)??C.能耗優(yōu)化??D.碰撞仿真??E.紙質(zhì)報(bào)表答案：ABCD40.在西門子840Dsl中，實(shí)現(xiàn)“電子齒輪”功能需配置A.同步軸參數(shù)??B.跟隨軸參數(shù)??C.凸輪曲線表??D.溫度補(bǔ)償表??E.安全集成答案：ABC三、填空題（每空1分，共20分）41.某伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，編碼器23位，其速度分辨率約為________r/min。答案：0.0001842.在FANUC系統(tǒng)中，設(shè)定剛性攻絲參數(shù)“5211”為1000，表示主軸與Z軸的________比為1:1。答案：脈沖43.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的精度等級(jí)“P”表示________精度。答案：普通44.某光柵尺信號(hào)為1Vpp正弦波，經(jīng)200倍電子細(xì)分后，其分辨率提高_(dá)_______倍。答案：20045.在MTConnect協(xié)議中，數(shù)據(jù)采樣頻率默認(rèn)最高為________Hz。答案.10046.某機(jī)床主軸軸承采用油脂潤滑，其加脂量一般為軸承內(nèi)部空間的________%。答案：30～5047.西門子828D系統(tǒng)，伺服優(yōu)化軟件名為________。答案：SinuComNCOPT48.雷尼紹RMP60測(cè)頭無線電頻段為________GHz。答案：2.449.某直線電機(jī)持續(xù)電流Ic=15A，推力常數(shù)Kf=200N/A，則其持續(xù)推力為________N。答案：300050.在FANUC系統(tǒng)中，參數(shù)“1023”用于設(shè)定各軸對(duì)應(yīng)的________號(hào)。答案：伺服51.某五軸機(jī)床采用“3+2”定向加工，其旋轉(zhuǎn)軸在加工過程中________。答案：鎖定52.工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT幀周期最短可達(dá)________μs。答案：31.2553.某滾珠絲杠副額定動(dòng)載荷Ca=45kN，軸向載荷Fa=3kN，則其額定壽命約為________km。答案：150054.在西門子840Dsl中，驅(qū)動(dòng)參數(shù)“p922”用于設(shè)定________通信報(bào)文。答案：PROFIdrive55.某伺服驅(qū)動(dòng)器PWM開關(guān)頻率為8kHz，則其電流環(huán)采樣頻率一般為________kHz。答案：1656.數(shù)控系統(tǒng)“前饋系數(shù)”一般設(shè)定為________%時(shí)可顯著減小跟隨誤差。答案：70～9557.某機(jī)床采用磁柵尺，其熱膨脹系數(shù)約為________μm/m/℃。答案：1258.在FANUCPMC中，功能指令“ROT”用于________控制。答案：刀庫旋轉(zhuǎn)59.某主軸電機(jī)功率22kW，額定扭矩140N·m，其額定轉(zhuǎn)速約為________r/min。答案：150060.工業(yè)4.0邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)常用南向協(xié)議為________。答案：ModbusTCP四、簡答題（共30分）61.（封閉型，6分）說明數(shù)控機(jī)床“全閉環(huán)”與“半閉環(huán)”在構(gòu)造、精度、成本三方面的差異。答案：構(gòu)造：全閉環(huán)在負(fù)載端加裝直線光柵尺或磁柵尺，半閉環(huán)僅使用電機(jī)端旋轉(zhuǎn)編碼器。精度：全閉環(huán)可補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)誤差，定位精度達(dá)±0.001mm；半閉環(huán)受反向間隙、螺距誤差影響，精度±0.005mm。成本：全閉環(huán)需高精度光柵尺及密封防護(hù)，成本增加約30%～50%。62.（開放型，6分）列舉三種主軸熱伸長實(shí)時(shí)補(bǔ)償方案并比較優(yōu)缺點(diǎn)。答案：1.溫度傳感器+熱模型：成本低，需大量標(biāo)定，精度±2μm。2.位移傳感器直接測(cè)量：精度高±0.5μm，安裝空間受限。3.數(shù)字孿生預(yù)測(cè)：可預(yù)測(cè)未來熱變形，需高算力，初期投入大。63.（封閉型，6分）寫出FANUC系統(tǒng)剛性攻絲調(diào)試流程。答案：1.設(shè)定主軸與伺服軸參數(shù)“5210～5214”；2.調(diào)整主軸定向；3.使用“G84”試攻絲；4.觀察同步誤差“SV0433”；5.微調(diào)“5211”增益至誤差<0.05mm；6.保存參數(shù)并做批量試切。64.（開放型，6分）闡述如何利用“邊緣計(jì)算”實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測(cè)。答案：在機(jī)床側(cè)部署ARM+FPGA邊緣盒，實(shí)時(shí)采集聲發(fā)射、主軸電流、進(jìn)給力，運(yùn)行輕量級(jí)CNN模型，每50ms輸出磨損等級(jí)，通過OPCUA上傳云端，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)預(yù)警與換刀決策。65.（封閉型，6分）說明五軸機(jī)床RTCP功能打開后，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部坐標(biāo)變換步驟。答案：1.讀刀具長度矢量L；2.讀旋轉(zhuǎn)軸角度B、C；3.計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣R；4.計(jì)算刀具中心點(diǎn)偏移Δ=R·L；5.將編程坐標(biāo)P修正為P′=P–Δ；6.輸出給線性軸位置環(huán)。五、應(yīng)用題（共50分）66.（計(jì)算題，10分）某滾珠絲杠副支承間距L=1200mm，導(dǎo)程Ph=10mm，彈性模量E=2.1×10?MPa，絲杠底徑d=40mm，軸向載荷F=5000N，計(jì)算絲杠軸向變形量δ（μm）。答案：δ=F·L/(E·A)=5000×1200/(2.1×10?×π/4×402)=22.7μm67.（分析題，10分）某加工中心X軸采用光柵尺全閉環(huán)，實(shí)測(cè)定位誤差曲線在+300mm處出現(xiàn)+12μm突跳，分析可能原因并給出排查步驟。答案：原因：光柵尺接頭松動(dòng)或尺面污染。步驟：1.清潔尺面；2.檢查接頭；3.重新貼緊讀數(shù)頭；4.激光干涉儀復(fù)測(cè)；5.若仍超差，更換讀數(shù)頭。68.（綜合題，15分）某企業(yè)計(jì)劃將10臺(tái)2012年產(chǎn)FANUC0iMD機(jī)床進(jìn)行智能化改造，要求：1.接入MES；2.實(shí)時(shí)采集主軸負(fù)載、進(jìn)給倍率、報(bào)警信息；3.預(yù)測(cè)主軸軸承壽命；4.預(yù)算≤5萬元/臺(tái)。給出硬件配置、軟件架構(gòu)、實(shí)施周期及風(fēng)險(xiǎn)清單。答案：硬件：邊緣網(wǎng)關(guān)（ARM4核+8GB）1200元，電流互感器3×200元，WiFi天線100元，合計(jì)1700元。軟件：開源NodeRED+MQTT，F(xiàn)ANUCFOCAS庫采集，Python訓(xùn)練軸承壽命模型。周期：現(xiàn)場(chǎng)布線2天，軟件部署1天，模型訓(xùn)練3天，共6天/臺(tái)。風(fēng)險(xiǎn)：老系統(tǒng)無以太網(wǎng)需加裝網(wǎng)卡；FOCAS版本低需升級(jí)；培訓(xùn)操作工2h。69.（設(shè)計(jì)題，15分）設(shè)計(jì)一套“直線電機(jī)兩軸聯(lián)動(dòng)鋁型材高速切割”方案，要求：1.最大加速度5g；2.切割速度60m/min；3.重復(fù)定位±0.01mm；4.粉塵環(huán)境。給出電機(jī)選型、導(dǎo)軌布局、冷卻方案、防護(hù)結(jié)構(gòu)及控制參數(shù)。答案：電機(jī)：U型鐵芯直線電機(jī)，持續(xù)推力4500N，峰值13500N，水冷。導(dǎo)軌：雙THKSR55寬