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1、班级 姓名 学号 2006/2007学年第1学期数控设备故障诊断与维修期末试卷B时间100分钟 满分：100分 供（02）五专数控技术应用3班使用一、填空（每项1分，共30分）1、从要求和内容上看，点检可以分为_日常 点检、_专职 点检和_生产_点检2、数控系统工程故障诊断分为_三_个阶段，即故障_检测_ ,故障 判断_与隔离和故障_定位_.3、工作台超程一般设有两道限位保护，一个为 硬 限位，而另一为 软 限位。若工作台发生软超程时，可以通过 反向 移动作台即可复位。4、手指感觉冰晾，长时间触摸，会产生刺骨的痛感，估计温度是_00_C度，手感很烫，但还可以忍受一会，估计温度是_600_C度。
2、5.数控设备的平均 有效度 A=MTBF/(MTBF+ MTTR )，其中MTBF代表平均 无故障 时间， MTTR代表要求 排除 故障的修理时间。6.数控机床机械故障诊断的主要内容，包括对机床运行状态的 识别 ， 预测 和 监视 三个方面。7.数控设备接地一般采用 一点 式,即 辐射 式。8. 数控系统常用故障诊断仪器主要有包括 BW4040 系列和 TH 系列。9.数控设备接地电缆一般要求其横截面积为 5.514 mm2，接地电阻应小于 47 。10.数控设备的维修应是以状态监测为主的 预防 维修体系。11. 位置控制环的增益系数与跟随误差的关系是kv= V/E 。12.自相关函数可以用来
3、分析信号在 时域 描述下信号的成分。13.接通数控柜电源，检查各输出电压时，对+5V电源的电压要求高，一般波动范围应控制在 5 %。14.用两个传感器同时测量某一信号，并把所测信号进行互相关分析，观察互相关图形，它在t=0.01S时取得最大值试说明两个传感器拾取该信号的时间差为 0.01 S。15.周期信号的频谱是 离散 的谱线。二、选择题（每个1分，共20分）1.世界上第一台数控机床是( C )年研制出来的。A、 1930 B、1947 C、1952 D、19582一般而言，增大工艺系统的（ A ）才能有效地降低振动强度。A、刚度 B、强度 C、精度 D、 硬度3用水平仪检验机床导轨的直线度
4、时，若把水平仪放在导轨的右端；气泡向右偏2；若把水平仪放在导轨的左端，气泡向左偏2格，则此导轨是( B )状态。A、中间凸 B、中间凹 C、不凸不凹 D、扭曲 4.数控机床由四个基本部分组成：（B ）、数控装置、伺服机构和机床机械部分。A、数控程序 B、数控介质 C、辅助装置 D、可编程控制器5数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为（ C ）。 A、控制介质 B、数控装置 C、伺服系统 D、机床本体6.（ C ）是液压系统的执行元件。 A、电动机 B、液压泵 C、液压缸 D、液压控制阀7直线光栅尺是（ D ）。A、 一种极为准确的直接测量位移的工具 B、一种数控系统的功能模块
5、B、 一种能够间接检测直线位移或角位移的伺服系统反馈元件 C、 一种能够间接检测直线位移的伺服系统反馈元件8为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（ B ）。 A、2V B、36V C、24V D、12V9数控机床中，采用滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是（ A ）。A、 提高反向传动精度 B、增大驱动力矩 C、减少摩擦力矩 D、提高使用寿命10半闭环控制伺服进给系统的检测元件一般安装在（ B ）。A、工作台 B、丝杠一端 C、工件上 D、导轨上11在额定转速以上，主轴电动机应工作于（ ）。A、恒功率方式 B、恒转矩方式 C、同步控制方式 D、恒转速控制方式12数控机床日常维
6、护中，下列那些做法不正确？（ A ）A、 数控系统支持电池定期更换应在CNC系统断电的状态下进行B、 尽量少开电气控制柜门 C 、数控系统长期闲置情况，应该常给系统通电D、 定期检验控制电气控制柜的散热通风工作状况13在数控机床故障处理中，下列说话正确的是：（ D ）A、 数控机床出现故障时，都有报警显示 B、 机床运行中发生时，如果根据报警提示都能直接确定故障原因 C、 当数控机床出现故障时，必须立即关断电源D、 CNC系统发生故障，往往同一现象，同一报警可以有多种起因14全闭环控制系统的含义是：（ B ）A、不带检测装置，也无反馈电路 B、带检测装置并安装在机床工作台B、 带检测装置并安装
7、在电动机或丝杠端 D、以上说话都不对15在PC与CNC之间通信时，需要设置波特率，其单位是：（ ）。A、位/秒 B、字节/秒 C、字/秒 D、双字/秒16.目前数控机床主轴电机大多采用（ B ）级调速控制方式。A、有 B、无 C、自动 D、人工17.伺服系统是指以机械（ ）作为控制对象的自控系统。A、 位移 B、角度 C、位置或角度 D、速度18.闭环位置检测系统中，（D）不是位置检测元件。、光栅尺、绝对式编码器、感应同步器、千分尺19只读存储器只允许用户读取信息，不允许用户写入信息。对一些常需读取且不希望改动的信息或程序，就可存储在只读存储器中，只读存储器英语缩写是（ A ）。A、ROM B
8、、PIO C、CRT D、RAM20.按数控系统的控制方式分类，数控机床分为：开环控制数控机床、（ C ）、闭环控制数控机床。A、点位控制数控机床 B、点位直线控制数控机床C、半闭环控制数控机床 D、轮廓控制数控机床。三、判断题(正确画，错误画10分)1、数控系统处于长期闲置的情况下，应经常给系统通电。( )2、现代数控机床驱动主要采用交流驱动，是因为交流电机比直流电机调速性能好，( )2，当进行螺纹切削时，如果编码器反馈信号断开，则会出现主轴停止，进给继续的故障，( )4、“进给保持”的意思是按给定的进给速度保持进给运动。（ ）5、数控机床的故障一般有两种，由于操作、调整处理不当引起的，称为
9、硬故障，由于外部硬件损坏引起的故障，称为软故障，( )6、一般数控机床发生故障时，有故障信息提示，所有的故障都可以根据内容提示和查阅手册直接确认故障原因。( )7、当数控机床发生故障时，应立即关断电源。( )8、CNC系统发生故障时，往往是同一现象，同一报警号可以有多种起因，有的故障根源在机床上，但现象却反映在系统上。( ) 9、数控机床在没有回参考点的方式下，能够实现软限位保护。( )10、为了保证电气柜更好散热通风，最好经常打开电气柜控制门。( )四、简答题(每小题5分，共25分)1、肉眼看不清的伤痕和波纹，一般用什么方法检查？具体如何检查零件的伤痕和波纹？ 答：肉眼看不清的伤痕和波纹若用
10、手指去摸则可很容易地感觉出来。正的方法是：对圆形零件要沿切向和轴向分别去摸：对平面则要左右、前后均匀去摸，摸时不能用力太大，只轻轻把手指放在被检查面上接触便可。 2、试分析进给系统发生窜动的主要原因答：（1）测速信号不稳定； （2）速度控制信号不稳定或受到干扰； （3）接线端子接触不良；（4）在选用顺铣方式时，滚珠丝杠螺母副的间隙过大，未调整或消除间隙。3、数控设备回参考点时发生故障的主要原因有： 数控设备回参考点时发生故障的主要原因有： A动工作台的夹紧装置是否松开。 B回参考点的行程开关问题。 C驱动模块的问题。 D伺服电机的问题。4、数控设备维修理论基础有哪些准备?有何特点?由于数控设备
11、是机、电、液一体化的现代制造设备，因此，包括以下准备：1. 机械基础理论：包括机械加工基础、机械设计基础、机械工程基础、机械制图等基础课程，特别是机床的结构。2. 电气控制理论：各种机床动作有电气控制。如：冷却液的开关、电动机的正反转等。3. 计算机数控系统理论：各种插补运算、误差分析、检查、无级变速等。4. 编程理论：零件程序编制：不会编程就不能对数控机床进行维修。5. 机床基本操作。 特点：（1） 是长期的知识积累过程。（2） 是对维修人员面上的要求。5、一个用铣削方法加工的孔，在测量孔的直径时，用内径千分尺应沿着哪几个不同的方向进行？不同的方向测量的结果有什么不同？答：在测量孔的直径时，
12、用内径千分尺应沿着00、450、900、1350几个不同的方向进行，不同的方向测量的结果有大小可能不同，因为加工的孔可能是椭圆、或者是斜椭圆或者两半圆错位。五、综合分析题（15分） 下图为卧式加工中心切削试件示意图 1.问检验直线插补精度时要用菱形而不矩形，为什么? （7分）2、孔加工时，试分析铣孔与铣孔它们在原理上、实际加工的精度上有什么不同，并说明如何正确选用这两种不同的加工方法？（8分）答：（1）根据直线插补误差公式 可知：数控机床加工直线轮廓时（如下图所示）产生的插补误差 与直线的倾角有关，即几何图形设计 与加工的线速度V有关，即加工切削参数 与x、y轴的增益系数有关，即机床设备性能假
13、定在切削参数、设备性能一定时，如何设计出一个恰当的几何图形来检查插补精度呢？从上面的公式可知：当=0或90时=0，表明加工矩形时无插补误差，当=45或135时，达到最大值。所以设计一个菱形来检验机床的插补精度。（2）加工孔时：从原理上进行误差分析 铣孔的方法存在原理误差因为从原理上来讲：脉冲当量存在误差，故存在误差，属于近似加工从公式 看不论当=0或90时0当=45时值达到最大，所以圆周上任意点均存在误差。而在45或135时误差达到最大。结论：加工出 的圆成斜椭圆镗孔则不存在原理上的误差在实际加工两种加工方法的精度要通过加工工艺、设备安装调试的精度等各方面进行综合分析。 一般情况下 200以上的孔采用铣削200-70的孔采用镗削70以下的孔采用钻削数控设备故障诊断与维修B 第 4 页 共 3 页
