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1、 大家加油搞，复习好，祝考好成绩。探花 姓名： 探花制作 数控技术试卷1一 填空题（每题2分）1. 数控机床是由 控制介质 、数控装置、 伺服驱动装置 、 辅助控制装置、 反馈装置、 适应控制装置和 机床等部分组成。2. 数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。3. 三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为 1.50 。4. 数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.00010.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。5. 通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改
2、善其排屑条件和受力状态。提高机床的静刚度。6. 数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由 交流或直流伺服电机 驱动，经过 滚珠丝杠 传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高 定位精度、 运动平稳性。7. 对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。8. 位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。9刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统
3、根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。10伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。 11数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠 传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。12光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。一 选择题（每题2分）1 闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2）（1）支流伺服电机 （2）交流伺服电机 （3）步进电机 （4）电液脉冲马达2 步进电机的角位移与（4）成正比。 （1）步距角 （2）通电频率 （3）脉冲当量 （4）脉冲数量3 数控机床
4、CNC系统是（3）（1） 轮廓控制系统 （2）动作顺序控制系统 （3）位置控制系统 （4）速度控制系统4 采用DDA法加工第一象限的斜线，若偏差函数值大于零，规定刀具向（1）方向移动。 （1）+X （2）-X （3）+Y （4）-Y5 数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用（4）的原则。（1） 刀具固定不动，工件移动 （2）铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工 刀具移动，工件固定 （3）分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系 （4）工件固定不动，刀具移动。6 选择刀具起始点时应考虑（1，2）（1） 防止与工件或夹具干涉碰撞 （2
5、）方便工件安装测量 （3）每把刀具刀尖在起始点重合 （4）必须选在工件外侧。7数控机床伺服系统是以（2）为直接控制目标的自动控制系统。（1）机械运动速度 （2）机械位移（3）切削力 （4）切削用量8指出下列哪些误差属于系统的稳态误差（1）。（1）定位误差（2）跟随误差（3）轮廓误差 （4）定位误差和跟随误差二 简答题（每题5分）1 数控机床的主传动系统有何特点？ 数控机床的主传动系统采用交流调速电动机或直流调速电动机，可实现无级调速，转速高，功率大，变速范围大，变速迅速可靠，以适应高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。2 试论述数控机床的进给伺服系统是由哪几部分组成，它们分别的作用如何
6、？伺服系统常用的驱动元件是什么？由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件四部分组成。它的作用是：接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置(直流、交流伺服电机，功率步进电机，电液脉冲马达等)和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。3 简述数控车床采用钢板焊接床身的原因。采用钢板焊接床身结构可采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥壁板和筋板的承裁及抵抗变形的作用； 焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将基础件做成完全封闭的箱形结构
7、；钢板的弹性模量E比铸铁的弹性模量E大几乎相差一倍。因此，在结构相同时，E值大的材料刚度则高。三 计算题（每题9分） 1若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。解： 将Xe 7及Ye 4化成二进制数Xe 111B及Ye100B存放在Jvx及Jvy 中，选寄存器容量为三位，则累加次数m238。插补运算过程如下表所示，插补轨迹见图3-24所示。2步进电机转子有80个齿，采用三相六拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s，求：l 步进电机的步距角l 工作台
8、的脉冲当量l 步进电机的最高工作频率f答五论述题（每题9分）1为什么要对工件廓形进行拟合？答：由于大多数数控机床上只具备直线和圆弧插补，所以在连续控制系统的数控机床上加工成形轮廓的工件时，都先要对工件廓形曲线进行拟合，代替原来的轮廓曲线，然后才能使用数控机床的G功能加工出所需的廓形曲线。2试画出框图说明数控机床的工作原理。答：数控机床的工作原理如图所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代码，记录在输入介质上（例如穿孔带、磁带和软磁盘等），并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出三部分构成。输入介质通过输入单元（例如光电读带机）后，转换成可以识别的信息，由信
9、息处理单元加以处理，再通过输出单元发出位置、速度等指令（脉冲信号）给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令，转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来，转换成电信号，输送到数控装置，使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与指令一致，并发出指令纠正所产生的误差。对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统，以补偿加工环境参数的变化。位置指令速度指令位置检出速度检出输入介质数据装置伺服系统机 床反馈装置3数控机床对伺服驱动系统有哪些要求？答：有以下要求； (1) 调速范围宽并有良好的稳定性，尤其是低速时的平稳性； (2) 负载特性硬，即使在低速时
10、也应有足够的负载能力； (3) 动态响应速度快； (4) 高的位移情度； (5) 能够频繁地启动；数控技术试卷2一填空题（每空1.5分，共18分）1. 数控机床是用数字化代码来控制刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。2. CPU是CNC装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成，运算器是对数据进行算术和逻辑运算的部件，控制器是统一指挥和控制数控系统各部件的中央机构。3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化 的过程。4闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、执行元件、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。5CNC系统软件必须完成 管理 和 控制两大任务。6
11、. 数控机床坐标系的确定：X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向，通常平行于主轴的轴线为Z坐标，而X坐标方向是水平的，并且平行于工件装卡面，而Y向坐标是按照右手直角笛卡尔坐标系来确定的。7. 光栅是利用光学（或光电）原理进行工作的位置反馈检测元件。若光栅栅距d = 0.01mm，光栅指示光栅与标尺光栅夹角= 0.01rad，则可得莫尔条纹宽度W = 1 mm。8. 光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、光敏元件和驱动电路组成。9. 步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是步进电机。 10.数控加工中的最基本问题就是根据所输入的零件加工程序中有关几何形状和轮廓尺寸 的原始 数据
12、及其指令，通过相应的插补运算。按一定的关系向各个坐标轴的驱动控制器分配 进给脉 冲 ，从而使得 伺服电机 驱动工作台相对主轴的运动轨迹, 以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形轮廓尺寸。11. 数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的位置 和 速度作为控制量的自动控制系统，又称为拖动系统。12 按加工批量和零件的复杂程度，试在下图区域内标出通用机床、专用机床和数控机床的适用位置。批量 大 小 简单 复杂 复杂程度数控机床专用机床通用机床 二 单项选择题（每小题1.5分，共12分）1. 将数控系统分为开环式数控系统和闭环式数控系统是按照下面哪种分类方法进行分类的？（ C ）A、工艺用途 B、工
13、艺路线 C、有无检测装置 D、是否计算机控制2. 下述能对控制介质上的程序进行译码的装置是（ A ）。A、数控装置 B、伺服系统 C、机床 D、测量装置3下面哪种检测装置即可测量线位移又可测量角位移？（ D ） A、旋转变压器 B、感应同步器 C、光栅 D、B和C4下面哪个部分是数控机床的核心部分？（ B ）A. 控制介质 B. 数控装置 C. 伺服系统 D. 测量装置5. 脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度更高？ （ A ）A、1um/脉冲 B、5um/脉冲 C、10um/脉冲 D、0.01mm/脉冲6. 步进电机的转速与下面哪些因素无关？（ D ） A、脉冲信号的频率 B、转子齿数C、通电方式 D、定子绕组中的电流大小 7. 下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理？（ C ） A、感应同步器 B、旋转变压器 C、光栅 D、电磁式编码盘8如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm，那么滑尺绕组的节距应该为多少才能保证检测精度？（ B ） A、2mm B、4mm C、6mm D、8mm 三 判断题（每小题1.5分，共15分）（ ）1.数控机床的加工是用数控程序来控制的，因此数控机床就是软件数控。（ ）2.CNC系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。（ ） 3. 定尺绕组和滑尺绕组的节距是否相等对于直线感应同步器的检测精度无关紧
