湖南工业大学数控技术试题二及答案

、选择题（25分）：1．数控机床指的是（）。A、装有PLC的专用机床；B、带有坐标轴位置显示的机床；C、装备了CNC系统的机床；D、加工中心。2．下列关于数控机床组成的描述不正确的是（）A、数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成；B、数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成；C、数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成；D、数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成。3．按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于（）的数控机床。A、轮廓控制B、直线控制C、点位控制D、远程控制4．通常所说的数控系统是指（）。A、主轴驱动和进给驱动系统；B、数控装置和驱动装置；C、数控装置和主轴驱动装置；D、数控装置和辅助装置。5．下列哪项工作不属于数控编程的范畴（）。A、数值计算B、制作控制介质C、确定走刀路线D、对刀、设定刀具参数6．下列指令属于准备功能字的是（）。A、G01B、M08C、T01D、S5007．根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（）。A、机床原点B、编程原点C、加工原点D、刀具原点8．感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距（）。A、1个节距B、1/2个节距C、1/4个节距D、2个节距9．光栅栅距为0.02mm，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0.001弧度，则莫尔条纹的宽度约为（）。A、20mmB、5mmC、8mmD、0.0002mm10．CNC系统中的PLC是（）。A、可编程逻辑控制器B、显示器C、多微处理器D、环形分配器11．在现代CNC系统中，插补功能的实现通常采用（）。A、粗插补由软件实现，精插补由硬件实现B、全部硬件实现C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现D、无正确答案12．“CIMS”的中文含义是（）。A、柔性制造系统B、计算机集成制造系统C、计算机辅助制造系统D、自动化工厂13．在下列指令中，具有非模态功能的指令是（）。A、G40B、G53C、G04D、G0014．型腔类零件的粗加工，刀具通常选用（）。A、球头铣刀B、键槽铣刀C、立铣刀D、模具铣刀15．车削中心与数控车床的主要区别是（）。A、刀库的刀具数多少B、有动力刀具和C轴C、机床精度的高低D、机床速度的快慢16．数控铣床加工轮廓时，一般最好沿着轮廓（）进刀。A、法向B、切向C、450方向D、任意方向17．四轴数控机床三联动的含义是（）。A、四轴中只有三个轴可以运动B、有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴联动D、有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动18．铣削加工中应尽量采用（），可以提高零件的表面质量。A、顺铣B、逆铣C、顺、逆铣均可D、先顺铣、后逆铣19．对于一个四位二进制接触式码盘来说，其码道数和分辨率分别为：（）A、16和22.5°B、4和22.5°C、16和2π/16D、4和π/1620．数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起始点，称为：（）A、对刀点B、换刀点C、机械原点D、起点21．数控机床进给驱动系统（采用直流伺服电机）的调速常采用（）调速方式。A、调节电枢电压B、调节磁通C、调节电阻D、变频调速22．步进电动机的转速主要取决于（）。A、电脉冲的总数B、电流的大小C、电脉冲的频率D、电压的高低23．FMS由（）组成。A、制造工作站、清洗工作站、测量站B、数控机床、工业机器人、中央刀库C、制造工作站、自动化物料储运系统、加工中心D、FMS管理与控制系统、自动化物料储运系统、制造工作站24．采用数据采样插补（亦称时间分割法）时，插补周期和位置反馈采样周期的关系是（）。A、后者大于前者B、后者是前者的整数倍C、两者必须相等D、前者是后者的整数倍25．鉴相式伺服系统中采用（），鉴别两个输入信号的相位差和相位超前、滞后的关系。A、鉴相器B、基准脉冲发生器C、分频器D、伺服放大电路二、简答题（25分）1.数控机床按伺服系统分类，分哪几类？简答各类的特点。（4分）2.简述在数控编程中采用刀具半径补偿功能的含义和作用？（4分）3.何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？（4分）4.列表曲面轮廓零件的数学处理主要完成什么工作？写出两种常用的列表曲面的拟合方法。（4分）5.DDA法提高插补精度的措施是什么？具体含义是什么？（4分）6.数控机床的主传动方式主要有几种？电主轴属于哪种方式？简要说明电主轴的结构。（5分）三、插补计算题(20分)1．试推导第Ⅲ象限逆圆弧逐点比较法插补公式，并用其插补一段第Ⅲ象限逆圆弧：起点A(－6,0)，终点B(0,－6)，圆心O(0,0)，画出插补后的实际轨迹图。(插补计算过程以节拍表的形式给出)（10分）2．用DDA法插补直线OA，起点O(0,0)，终点A(7,6)，设寄存器为三位二进制寄存器，以表格的形式给出插补计算过程，并画出插补轨迹图。（10分）四、编程题（30分）1.（12分）有一采用四相八拍驱动方式的步进电机，其转子有90个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为7.2mm，齿轮的传动比i＝z1/z2＝1/5。求：(1)步进电机的步距角；（3分）(2)工作台的脉冲当量；（3分）(3)设计用MCS-51单片机控制的x向反向走一步的环形分配器子程序，列出环形分配表。已知输出信号从P1口的低四位输出，P1口的高四位全置“1”。（6分）2．（18分）编制下图零件内槽轮廓和4个Φ8孔的数控精加工程序，要求在图中标出所建立的工件坐标系、所采用的刀具、走刀路线。T1为Φ8钻，长度为40mm；T2为Φ8mm立铣刀。一、选择题（25分）：1．数控机床指的是（C）。A、装有PLC的专用机床；B、带有坐标轴位置显示的机床；C、装备了CNC系统的机床；D、加工中心。2．下列关于数控机床组成的描述不正确的是（D）。A、数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成；B、数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成；C、数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成；D、数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成。3．按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于（A）的数控机床。A、轮廓控制B、直线控制C、点位控制D、远程控制4．通常所说的数控系统是指（B）。A、主轴驱动和进给驱动系统；B、数控装置和驱动装置；C、数控装置和主轴驱动装置；D、数控装置和辅助装置。5．下列哪项工作不属于数控编程的范畴（D）。A、数值计算B、制作控制介质C、确定走刀路线D、对刀、设定刀具参数6．下列指令属于准备功能字的是（A）。A、G01B、M08C、T01D、S5007．根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（B）。A、机床原点B、编程原点C、加工原点D、刀具原点8．感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距（C）。A、1个节距B、1/2个节距C、1/4个节距D、2个节距9．光栅栅距为0.02mm，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0.001弧度，则莫尔条纹的宽度约为（A）。A、20mmB、5mmC、8mmD、0.0002mm10．CNC系统中的PLC是（A）。A、可编程逻辑控制器B、显示器C、多微处理器D、环形分配器11．在现代CNC系统中，插补功能的实现通常采用（A）。A、粗插补由软件实现，精插补由硬件实现B、全部硬件实现C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现D、无正确答案12．“CIMS”的中文含义是（B）。A、柔性制造系统B、计算机集成制造系统C、计算机辅助制造系统D、自动化工厂13．在下列指令中，具有非模态功能的指令是（C）。A、G40B、G53C、G04D、G0014．型腔类零件的粗加工，刀具通常选用（B）。A、球头铣刀B、键槽铣刀C、立铣刀D、模具铣刀15．车削中心与数控车床的主要区别是（B）。A、刀库的刀具数多少B、有动力刀具和C轴C、机床精度的高低D、机床速度的快慢16．数控铣床加工轮廓时，一般最好沿着轮廓（B）进刀。A、法向B、切向C、450方向D、任意方向17．四轴数控机床三联动的含义是（B）。A、四轴中只有三个轴可以运动B、有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴联动D、有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动18．铣削加工中应尽量采用（A），可以提高零件的表面质量。A、顺铣B、逆铣C、顺、逆铣均可D、先顺铣、后逆铣19．对于一个四位二进制接触式码盘来说，其码道数和分辨率分别为：（B）A、16和22.5°B、4和22.5°C、16和2π/16D、4和π/1620．数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起始点，称为：（A）A、对刀点B、换刀点C、机械原点D、起点21．数控机床进给驱动系统（采用直流伺服电机）的调速常采用(A)调速方式。A、调节电枢电压B、调节磁通C、调节电阻D、变频调速22．步进电动机的转速主要取决于（C）。A、电脉冲的总数B、电流的大小C、电脉冲的频率D、电压的高低23．FMS由(D)组成。A、制造工作站、清洗工作站、测量站B、数控机床、工业机器人、中央刀库C、制造工作站、自动化物料储运系统、加工中心D、FMS管理与控制系统、自动化物料储运系统、制造工作站24．采用数据采样插补（亦称时间分割法）时，插补周期和位置反馈采样周期的关系是（D）。A、后者大于前者B、后者是前者的整数倍C、两者必须相等D、前者是后者的整数倍25．鉴相式伺服系统中采用（A），鉴别两个输入信号的相位差和相位超前、滞后的关系。A、鉴相器B、基准脉冲发生器C、分频器D、伺服放大电路二、简答题（25分）1.数控机床按伺服系统分类，分哪几类？简答各类的特点。（4分）开环系统、半闭环系统、闭环系统（1分）开环系统：步进电机驱动，无位置检测装置，精度低，易于维修等（1分）半闭环系统：直、交流的伺服电机驱动，角位移检测装置，中等精度等（1分）闭环系统：直、交流的伺服电机驱动，线位移检测装置，精度较高等（1分）2.简述在数控编程中采用刀具半径补偿功能的含义和作用？（4分）刀具半径补偿功能是指编程时不按刀具中心轨迹编程，而直接按轮廓编程。（1分）1）简化了编程工作；（1分）2）可利用按照零件轮廓制作的同一程序分别进行粗、精加工。（2分）3）能利用同一程序加工同一基本尺寸的内外两种型面，如凸、凹模的加工。（2分）3.何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？（4分）带刀库、能自动换刀的数控机床（多为镗铣床）（2分）每次自动装取刀具时，能保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键；在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分散度。（2分）4.列表曲面轮廓零件的数学处理主要完成什么工作？写出两种常用的列表曲面的拟合方法。（4分）主要完成曲面拟合、刀位点计算；（2分）B样条曲面、NURBS曲面拟合。（2分）5.DDA法提高插补精度的措施是什么？具体含义是什么？（4分）余数寄存器预置数；（2分）在DDA插补之前，余数寄存器JRX、JRY预置某一数值（不是零），常用的是预置最大容量值2n－1（称为全加载）和预置2n－1（称为半加载）两种。（2分）6.电主轴属于数控机床的哪种主传动方式？简要说明电主轴的结构。（5分）属于由主轴电机直接驱动的主传动方式。（1分）主轴电机与主轴为一体，主轴本身是电机转子，主轴箱体与电机定子相联。（2分）空心轴转子（或主轴）、带绕组的定子、速度检测元件等。（2分）三、插补计算题(20分)1．试推导第Ⅲ象限逆圆弧逐点比较法插补公式，并用其插补一段第Ⅲ象限逆圆弧：起点A(－6,0)，终点B(0,－6)，圆心O(0,0)，画出插补后的实际轨迹图。(插补计算过程以节拍表的形式给出)（10分）偏差判别式：Fi≥0，＋X一步，Fi0，－Y一步，步数偏差判别坐标进给偏差计算坐标计算终点判别起点F0＝0X0=-6，Y0=0∑6+6=121F0＝0+XF1=F0+2*X0+1=0+2*(-6)+1=-11X1=-5,Y1=0∑=112F1＝-110-YF2＝F