数控技术及应用历年试卷

2001.10一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.在逐点比较法圆弧插补中，若偏差函数大于零，则刀具位于()A.圆上B.圆外C.圆内D.圆心2.第一象限的一段圆弧AB的起点坐标为(0，5)，终点坐标为(5，0)，采用逐点比较法顺圆插补完这段圆弧时，沿两坐标轴走的总步数是()A.5B.10C.15D.203.脉冲增量插补法适用于()A.以步进电机作为驱动元件的开环数控系统B.以直流电机作为驱动元件的闭环数控系统C.以交流电机作为驱动元件的闭环数控系统D.以直线或交流电机作为驱动元件的闭环数控系统4.基于教材JB3298—83标准，一般表示逆圆插补的G功能代码是()A.G02B.G01C.G03D.G045.对步进电机驱动系统，当输入一个脉冲后，通过机床传动部件使工作台相应地移动一个()A.步距角B.导程C.螺距D.脉冲当量6.步进电动机转子前进的步数多于电脉冲数的现象为()A.丢步B.失步C.越步D.异步7.若数控冲床的快速进给速度v=15m／min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量为()A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm8.与交流伺服电机相比，直流伺服电机的过载能力()A.差B.强C.相当D.不能比较9.直接数控系统又称为群控系统，其英文缩写是()A.CNCB.DNCC.CIMSD.FMS10.在下列相位比较式进给位置伺服系统的四个环节中，等同于一个增益可控的比例放大器的是()A.脉冲／相位变换器B.鉴相器C.正余弦函数发生器D.位置控制器11.采用开环进给伺服系统的机床上，通常不安装()A.伺服系统B.制动器C.数控系统D.位置检测器件12.在下列脉冲比较式进给位置伺服系统的四个环节中，用来计算位置跟随误差的是()A.可逆计数器UDCB.位置检测器C.同步电路D.AM偏差补偿寄存器13.一五相混合式步进电动机，转子齿数为100，当五相十拍运行时，其步距角为()A.0.36°B.0.72°C.0.75°D.1.5°14.普通的旋转变压器测量精度()A.很高B.较高C.较低D.很低15.在光栅位移传感器中，为了得到两个相位相差90°的正弦信号，一般在相距______莫尔条纹间距的位置上设置两个光电元件。()A.1/4个B.1/3个C.1/2个D.1个16.目前标准的直线感应同步器定尺绕组节距为()A.0.5mmB.1mmC.2mmD.5mm17.对于闭环数控系统，下面哪种说法是正确的()A.较大的失动量直接影响系统的定位精度B.较大的失动量直接造成系统的不稳定C.轮廓加工系统的失动量要比点位控制系统的失动量大一些D.失动量和定位精度高低无关18.在连续切削加工的闭环控制系统中，为了保证轮廓形状精度，除了要求机床有较高的定位精度外，还要求系统有较高的()A.尺寸精度B.几何精度C.传动精度D.轮廓跟随精度19.在数控机床上加工位于X-Y平面的直线轮廓时，为了减小轮廓误差，下列说法正确的是()A.应尽量使X、Y轴的增益相同B.应尽量增加两轴的增益差C.应尽量减小系统X轴的开环增益D.应尽量减小系统Y轴的开环增益20.在FANUC15系统中所采用的高分辨率绝对脉冲编码器，其每转输出脉冲数为10万个，最高允许转速可达每分种l万转。下面说法正确的是()A.该编码器内部设有专门的模拟电路进行细分处理B.该编码器内部设有专门的数字信号处理电路进行细分处理C.该编码器和CNC系统的通讯采用直接脉冲方式输出D.该编码器和CNC系统的通讯采用并行方式传送输出二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.在CNC系统中，刀具补偿包括________和刀具半径补偿。22.常见的数控系统，一般都有两种基本插补功能，它们分别是直线插补和________。23.对于经济型的开环控制中的CNC系统，一般多用________作为驱动元件。24.在CNC系统中机床控制装置包括________和机床状态检测控制装置两部分。25.在步进式伺服系统中，输入的进给脉冲数量，经驱动控制线路和步进电动机，可以转换为工作台的________。26.加在进给伺服电动机轴上的负载有负载转矩和________两种。27.一般光栅传感器输出信号为四路依次相差90度的正弦信号或________信号。28.当数控机床沿某一坐标轴进给时，如果系统的开环增益越大，则跟随误差________。29.数控机床的定位精度主要评定项目有：轴线的定位精度、轴线的重复定位精度及轴的________。30.所谓_______是指工作台或刀架反向移动时的位移损失，在开环系统中，反向差值反映了它的大小。三、分析题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)31.进给伺服电动机惯量与负载惯量匹配的问题应考虑哪几方面因素?32.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有哪几种?各有何特点?33.简述光栅位移检测装置的组成以及各部分的作用。34.简述FANUC15系统中提高加工效率方面有哪些新的功能。全国2001年10月高等教育自学考试数控技术及应用试题参考答案一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1.B2.C3.A4.C5.B6.D7.D8.B9.D10.C11.C12.D13.D14.A15.B16.A17.C18.C19.B20.C二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)21.自适应控制系统22.插补23.中断驱动型(或中断型)24.|Xb-Xa|+|Yb-Ya|25.约等于126.427.主光栅28.越低29.脉冲编码器(或回转编码器)30.检测装置三、分析题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)31.(1)常用光电耦合器有4种类型：普通型——应用广泛高速型——采用光敏二极管和高速开关管复合结构，既有高响应速度，又保持较高的电流传输比。达林顿输出型——电流传输比大，可直接驱动数十毫安的负载。晶闸管输出型——输出部分为光控晶闸管，常用于交流大功率电路的隔离驱动场合。(2)光电耦合器在I/O接口中的主要作用：隔离光电耦合器输入输出两侧电路的电气联系；方便地完成信号电平转换。32.(1)若F≥0时，刀具沿X轴正方向走一步，XiXiYiYi111则Fi+1=Xa∣Yi+1∣-∣Ya∣Xi+1=Xa∣Yi∣-∣Ya∣Xi-∣Ya∣=Fi-∣Ya∣（2）若F0时，刀具沿Y轴负方向走一步，XiXiYiYi111即XiXiYiYi111则Fi+1=Xa∣Yi+1∣-∣Ya∣Xi+1=Xa(∣Yi∣+1)-∣Ya∣Xi+1=Xa∣Yi∣-∣Ya∣Xi+Xa=Fi+xa故得出第四象限直线的逐点比较法插补偏差计算公式为：F≥0时，进给：+X，Fi+1=Fi-∣Ya∣F0时，进给:-Y，Fi+1=Fi-Xa33.选用直流伺服电动机应遵循以下原则：(1)机床在无切削运行时，在整个速度范围内，电动机的负载转矩应小于其连续额定转矩；(2)最大切削转矩的倍数设定，应在电动机载荷特性规定的范围内；(3)加减速时应当工作在加减速区内。加减速时，总的转矩为负载转矩与惯性转矩之和，惯性转矩取决于加速度和负载惯量，而加速度取决于希望的加速时间。(4)负载惯量对电动机灵敏度及快速移动时间有很大影响。一般情况下，负载惯量不应超过电动机转子惯量的三倍。34.(1)数控机床的定位精度一般采用刻线基准尺和读数显微镜、激光干涉仪、光栅、感应同步器等测量工具进行测量。(2)高精度的数控铣床应选用双频激光干涉仪测量其定位精度。浙江省2002年1月高等教育自学考试数控技术及应用试题课程代码：02195一、填空题(每空2分，共30分)1.数控加工的编程方法主要有_________和_________两大类。2.用逐点比较法插补第一象限的斜线，若偏差函数等于零，刀具应沿_________轴的正向方向进给一步。3.CNC系统中常用的插补方法中，脉冲插补法适用于以_________电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法(数据采样插补法)一般用于_________和_________电机作为驱动元件的数控系统。4.滚珠丝杠螺母副按其中的滚珠循环方式可分为_________和_________两种。5.直流主轴电动机的控制系统可分为两部分：_________控制部分和_________控制部分。6.进给伺服系统若仅采用比例型位置控制，跟随误差是_________完全消除的。7.按国家标准“数字控制机床位置精度的评定方法”(GB10931-89)规定，数控坐标轴定位精度的评定项目有以下三项：_________、_________和_________。8.步进电动机的_________是指它在一定的负载转矩下能够不失步地起动的最高频率。二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分)1.CAM是指()A.计算机辅助设计B.计算机辅助制造C.计算机辅助工艺规划D.计算机集成制造2.()是无法用准备功能字G来规定或指定的。A.主轴旋转方向B.直线插补C.刀具补偿D.增量尺寸3.在确定数控机床坐标系时，首先要指定的是()A.X轴B.Y轴C.Z轴D.回转运动的轴4.欲加工第一象限的斜线(起始点在坐标原点)，用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在()。A.坐标原点B.斜线上方C.斜线下方D.斜线上5.8位计算机是指()A.存储器的字由8个字节组成B.存储器有8KC.微处理器数据的宽度为8位D.数据存储器能存储的数字为8位6.滚珠丝杠副的设计计算和验算，一般不包括()方面。A.强度B.刚度C.稳定性D.抗振性7.光栅利用()，使得它能测得比栅距还小的位移量。A.莫尔条纹的作用B.数显表C.细分技术D.高分辨指示光栅8.当交流伺服电机正在旋转时，如果控制信号消失，则电机将会()。A.以原转速继续转动B.转速逐渐加大C.转速逐渐减小D.立即停止转动9.数控机床伺服系统是以()为直接控制目标的自动控制系统。A.机械运动速度B.机械位移C.切削力D.机械运动精度10.脉冲比较伺服系统中，可逆计数器的作用是()。A.计算位置指令脉冲个数B.计算位置反馈脉冲个数C.计算位置指令脉冲个数与位置反馈脉冲个数之差D.计算位置指令脉冲个数与位置反馈脉冲个数之和11.数控机床坐标轴的重复定位误差应为各测点重复定位误差中的()。A.平均值B.最大值C.最大绝对值D.最大值和最小值之差12.()主要用于经济型数控机床的进给驱动。A.步进电机B.直流伺服电机C.交流伺服电机D.直流进给伺服电机三、编程题(14分)用ф10mm的立铣刀铣削工件轮廓，起刀点为(0，0)，工件尺寸及加工路线如图所示，试按相对坐标完成数控铣削手工编程，I、J、K为圆弧起点相对其圆心(圆心指向起点的矢量)的X、Y、Z坐标值的地址符。(主轴转速为600rpm，进给速度为150mm/min，机床具有刀具半径补偿功能)四、简答题(每小题10分，共20分)1.什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪几个节拍?2.滚珠丝杠副进行预紧的目的是什么?简述“双螺母垫片式”预紧方法的工作原理。五、计算题(每小题6分，共12分)1.一台五相十拍运行的步进电机，转子齿数z=48，在A相绕组中测得电流频率为600Hz，求：(1)电机的步距角(2)电机的转速2.光栅栅距为0.01mm,两块光栅之间的夹角为0.057°，求莫尔条纹宽度。浙江省2002年1月高等教育自学考试数控技术及应用试题参考答案课程代码：02195一、填空题(每空2分，共30分)1.手工编程自动编程(顺序不分先后)2.X3.步进直流伺服交流伺服(后两空顺序不分先后)4.内循环外循环(顺序不分先后)5.电枢电压励磁电流(顺序不分先后)6.不能7.轴线的重复定位精度轴线的定位精度轴线的反向差值(