數控原理與系統考試試卷及答案

1、-可編輯修改-可編輯修改-數控原理與系統試題 18. CNC軟件中，譯碼程序的功能是把程序段中的各數據根據其前后的文題號一二三四五總分得分一、 填空題（每空1.5分，共30分）字地址送到相應的緩沖寄存器。假設當前需要譯碼的程序段如下：N1 G01 X132 Y200 Z300如果當前取出的代碼是X,那么數字碼寄存器中存放的數據是 ,此1.數控機床是用數字化代碼來控制的相對運動,時應該把該數據送入代碼的緩沖寄存器中。從而完成零件的加工。9.旋轉變壓器是一種常用的檢測元件，從其結構來看，它由兩個部分組成。2. CPU是CNC裝置的核心，它由運算器和控制器兩個部分組成,10 .步進式伺服驅動系統是典

2、型的開環(huán)控制系統，在此系統中執(zhí)行元件11 .專家系統是一種應用大量的專家知識和推理方法求解復雜問題的一種方法，因此一般專家系統主要包括兩大部分，即 和單項選擇題（每小題2分，共20分）:對數據進行算術和邏輯運算的部件,是統一指揮和控制數控系統各部件的中央機構。.所謂“插補”就是指在一條已知起點和終點的曲線上進行 的過程。.數控系統按照有無檢測反饋裝置分為 和1.經濟型數控系統一般采用（）CPU,而且一般是單微處理器系統兩種類型。A、8或16位 B、32位C、64位 D、以上都不正確.對于以坐標原點為起點的第一象限直線 OA,其偏差函數為：Fi yiXe Xiye,若Fi 0 ,刀具往 進給；若

3、Fi 0 ,刀具往 進給。.標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用 決定，刀具與工件距離的方向即為各坐標軸的正方向。. CNC系統中，實時性要求最高的任務是 和。.下面哪種設備不是CNC系統的輸入設備？（）A、MDI鍵盤 B、紙帶閱讀機C、CRT顯示器D、磁帶機.在單CPU的CNC系統中，主要采用（）的原則來解決多任務的同時運行。A、CPU同時共享 B、CPU分時共享 C、共享存儲器D、中斷.下面哪種方法不屬于并行處理技術？（）A、資源重復B、時間重疊C、資源共享D、中斷執(zhí)行.脈沖當量的大小決定了加工精度，下面哪種脈沖當量對應的加工精度更 高？()A、1um/ 脈沖 B、5um/ 脈沖

4、C、10um/ 脈沖 D、0.01mm/ 脈沖.單微處理機CNC裝置中，微處理機通過()與存儲器、輸入輸出控制等各種接口相連。A、總線 B、輸入/輸出接口電路C、主板 D、專用邏輯電路 TOC o 1-5 h z .下面哪種檢測裝置不是基于電磁感應原理？()A、感應同步器B、旋轉變壓器C、光柵 D、電磁式編碼盤.如果直線式感應同步器的定尺繞組的節(jié)距為 4mm，那么滑尺繞組的節(jié)距應該為多少才能保證檢測精度？()A、2mm B、4mmC、6mmD、8mm10.下列正確表示坐標系的是(A、A、故障監(jiān)測 B、故障分析.下面哪個內容不是故障診斷專家系統要完成的工作？()C、D、三、判斷題(每小題1.5分

5、，共15分)()1.世界上第一臺數控機床是1958年試制成功的。()2.CNC系統中，由硬件完成的功能原則上不可以由軟件完成。()3.7段LED顯示器能顯示字母X。()4.當點位直線控制數控機床的移動部件移動時，可以按任意斜率的直 線進行切削加工。()5.程序中出現各種異常情況的報警中斷屬于外部中斷。()6.脈沖當量決定了伺服系統的位移精度，因此脈沖當量越大，位移精 度越高。()7.步進電機的步距角越大，控制精度越高。()8.從減小伺服驅動系統的外形尺寸和提高可靠性的角度來看，采用直流伺服驅動比交流伺服驅動更合理。()9.伺服驅動系統的跟隨誤差越小，響應速度越快。()10.德國的SIEMENS

6、和日本的FUNUC公司的數控系統對我國數 控技術的影響較大。四、解答題(每小題5分，共15分).和普通機床相比，用數控機床進行零件加工有什么好處？-可編輯修改- 通電順序； 步距角和轉速。 （ 10 分）2 CNC 的插補可以由軟件或硬件完成，根據這一原則 CNC 系統的軟硬件組合有哪幾種類型？3 對數控機床伺服驅動系統的主要性能要求有哪些？五、 計算題（每小題 10 分，共 20 分） ：一臺三相六拍運行的步進電機，轉子齒數Z = 48,測得脈沖頻率為600Hz ，求：欲用逐點比較法插補直線OA ，其起點坐標為 O （ 0 ， 0） ，終點坐標為- 可編輯修改-A ( Xe,ye),其值為X

7、e = 5, ye = 6,試寫出其直線插補運算過程,并繪出其軌跡。數控原理與系統試題1答案填空題（每空1.5分，共30分）1、刀具與工件2、運算器、控制器3、數據點的密化（或數據密化）4、開環(huán)數控機床、閉環(huán)數控機床（可以交換順序）5、+X、+Y6、右手直角笛卡爾坐標系；增大7、插補、位控（或：位置控制）（可以交換順序）8、01、G9、轉角（或角位移）、定子、轉子（定子和轉子可以交換順序）10、步進電機11、知識庫、推理機（可以交換順序）二、選擇題（每個2分，共20分）1 5 A C B D A6 10 A C B D A三、判斷題（每個1.5分，共15分）1 5 x x x x x 6 10

8、 XXX W四、簡答題（每個5分，共15分）1、答：采用數控機床進行零件加工具有以下優(yōu)點（ 答案僅供參考，只要言之有理即可）：分3、答：一般來說，對數控機床伺服驅動系統的主要性能要求有以下幾點：進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需 TOC o 1-5 h z 要；1分位移精度要高； 1分。跟隨誤差要小，即響應速度要快； 1提高加工精度高，尤其是提高了同批零件加工的一致性有利于生產效率的提高可加工形狀復雜的零件減輕了工人的勞動強度，改善了勞動條件有利于生產管理和機械加工綜合自動化的發(fā)展（或者：提高了機械加工和生產管理的自動化程度）分 工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較

9、高2分五、計算題（每小題10分，共20分）1、解：三相六拍運行的步進電機采用單雙相輪流通電控制方式，即m=3, k 2轉子齒數 Z 48 ,頻率 f = 600HZ 。 1.分3分2、答：根據CNC系統的插補功能由軟件還是軟件來實現，CNC系統的軟硬件組合有以下三種類型：不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統；2分由軟件進行粗插補，硬件進行精插補的CNC系統；2分 TOC o 1-5 h z 完全由軟件實施插補的CNC系統。1電機正轉時的通電順序：A 一 AB 一 B 一 BC 一 C 一 CA 一A2分電機反轉時的通電順序：A 一 AC 一 C 一 CB 一 B 一 BA 一根據步距角計

10、算公式:360360/ 21.25mZk 3 48 2根據轉速計算公式:-可編輯修改-可編轉修改-60 f 60 600n 125 （轉/分）mZk 3 48 2(代公式正確但計算錯誤，適當給1-2分)2、解：由于待插補直線的起點坐標為 O (0,3-10Fg 0+XF10Fgye 1 65N 2 1 111F100+YF11 F10 ye 550N 1 1 01計算步驟及結果正確得6分，每計算錯誤一步扣0.5分插補結束0),終點坐標為A (5, 6),采插補軌跡如下圖所示:3分繪制且標注正確)總步數終點判別方法，總步數 N 5 6 11。從坐標原點開始插補，故此時偏差F。 0, 加工過程的運

11、算節(jié)拍如下表所工作節(jié)拍序號第1拍：偏差判別第2拍：坐標進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1F00+XF1 F0ye0 66N 11 1 102F10+YF2F1 xe 6 51N 10 1 93F20+YF3F2Xe 1 54N 9 1 84F30+XF4F3 ye 4 62N 8 1 75F40+YF5F4 xe2 5 3N 7 1 66F50+XF6 F5 ye 3 63N 6 1 57F60+YF7F6 Xe 3 52N 5 1 48F70+XF8F7 ye 2 64N 4 1 3gF80+YFgF8 Xe4 51N 3 1 2示：1.分AA6）數控原理與系統試題 2姓 2.標準機床

12、坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用 i決定，決定。i 3.數控機床按照對被控制量進行檢測的檢測反饋裝置安裝的位置可分為 和 兩種類型。4 .閉環(huán)伺服驅動系統一般由 、機床、級班 -檢測反饋單元、比較控制環(huán)節(jié)等五個部分組成。I 5.用逐點比較法插補直線OA,其起點坐標為O (0, 0),終點坐標A (5,8),若采用插補的總步數作為終點減法計數器 Je的初始值，即Je=。在插補過程中，每進給一步，計數器Je減1,當Je=時，i到達終點，停止插補。i6.在單CPU的CNC系統中，主要采用 的原則來解決多| ；任務的同時運行。7. CNC系統中，實時性要求最高的任務是 和。8. CNC系統控制軟件

13、中兩個最突出的特征是:序進行格式檢查，如果發(fā)現格式不符合編程要求，將發(fā)出報警信號或. CNC系統軟件中的譯碼程序要完成兩項工作：一是完成NC程序的翻譯工作，即把輸入的零件加工程序翻譯成計算機內部能識別的語言（機器語言）；二是進行程序段的 ,即發(fā)現語法錯誤立即報 壁 呂。.旋轉變壓器是一種常用的 檢測元件。.如果直線式感應同步器的定尺繞組的節(jié)距為 4mm ,那么滑尺繞組的節(jié)距應該為 mm才能保證檢測精度。.三相步進電機的轉子齒數為 40,則單三拍通電方式運行時的步距角.在整個使用壽命期，根據數控機床的故障頻度，數控機床的故障發(fā)生 規(guī)律大致分為三個階段： 、單項選擇題（每小題2分，共20分）：.世

14、界上第一臺數控機床是（）年試制成功的。A. 1951 B. 1952 C. 1954 D. 1958 TOC o 1-5 h z .下面哪個部分是數控機床的核心部分？（）A.控制介質B.數控裝置C.伺服系統 D.測量裝置. CNC系統軟件必須完成管理和控制兩大任務，下面任務中哪個不屬于控制任務？（）A、診斷 B、插補 C、位控 D、譯碼提示用戶進行修改。這種診斷方式屬于（）A、運行中診斷B、停機診斷C、通信診斷D、以上都不對.下面哪種檢測裝置的檢測精度高，且可以安裝在油污或灰塵較多的場合？（）A、感應同步器B、旋轉變壓器 C、磁柵 D、光柵.脈沖當量的大小決定了加工精度，下面哪種脈沖當量對應的

15、加工精度更高？（）A、5um/ 脈沖 B、1um/ 脈沖 C、10um/ 脈沖 D、0.01mm/脈沖.譯碼程序是以程序段為單位進行譯碼的，并且把代碼存放在代碼緩沖 器中，代碼后的數值存放在數字碼寄存器中。若當前要翻譯的程序段 為：N115 G01 X100 Y119 F3000 LF并且當前譯碼程序取出的字符 TOC o 1-5 h z 是Y,那么數字碼寄存器中存放的數據是（）A、3000 B、119C、01 D、100.下面哪種方法不屬于并行處理技術？（）A、中斷執(zhí)行 B、時間重疊 C、資源共享 D、資源重復.步進電機的轉速與下面哪些因素無關？（）4.通過鍵盤或者紙帶輸入零件加工程序時，系

16、統要不斷的對零件加工程A、脈沖信號的頻率fB、轉子齒數z- 可編輯修改- 可編輯修改-C、通電方式kD、定子繞組中的電流大小在數控機床的使用過程中，由于零部件及電子元件出現疲勞、磨損、老化等，使系統處于頻發(fā)故障狀態(tài)。這一期間屬于數控機床故障出現的哪2 簡述CNC 系統中中央處理單元（ CPU ）的組成部分及其作用。個階段？（ ）A、早期故障期 B、偶發(fā)故障期C、耗損故障期D、以上都不對判斷題 （每小題 1.5 分，共 15 分）1. 半閉環(huán)控制數控機床的檢測裝置可以直接檢測工作臺的位移量。）2.CNC 系統僅由軟件部分完成其數控任務。）3. 若 CNC裝置有兩個或以上的微處理機，則其一定屬于多

17、微處理機結構。）4.LED顯示器能顯示09的數字和全部英文字母。3 CNC 系統軟件采用并行處理技術的目的是什么？）5. 對控制介質上的程序進行譯碼的裝置是伺服系統。）6.CNC系統的中斷管理主要靠硬件完成。）7. 程序中出現各種異常情況的報警中斷屬于外部中斷。）8. 從減小伺服驅動系統的外形尺寸和提高可靠性的角度來看，采用直流伺服驅動比交流伺服驅動更合理。）9. 四極繞組式旋轉變壓器比兩極繞組式旋轉變壓器檢測精度更高。）10. 伺服系統跟隨誤差越小，響應速度越快。解答題（每小題 5 分，共 15 分）數控機床一般由哪幾個部分組成？十、 計算題（每小題10 分，共 20 分）1. 欲用逐點比較

18、法插補直線OA ，其起點坐標為 O （ 0 ， 0 ） ，終點坐標為 A（Xe, ye）,其值為Xe=6, ye=5,試寫出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌跡。2. 一臺五相十拍運行的步進電機，轉子齒數600Hz ，求： 通電順序； 步距角和轉速。Z = 48 ,測得脈沖頻率為數控原理與系統試題2 答案填空題（每空1.5 分，共 30 分）1、刀具、工件（可交換位置）2、右手直角笛卡爾坐標系3、閉環(huán)控制數控機床；半閉環(huán)控制數控機床（可交換位置）4、驅動控制單元、執(zhí)行單元（或執(zhí)行元件） （可交換位置）、 13 、 06、分時共享7、插補、位控（或：位置控制） （可交換位置）8、多任務并行處理、

19、多重實時中斷（可交換位置）9、語法檢查、轉角（或角位移）、 4mm、 3、早期故障期、偶發(fā)故障期、耗損故障期選擇題（每小題 2 分，共 20 分）15 B B A A C610 B D A D C三、判斷題（每小題 1.5 分，共 15 分）-可編輯修改-可編輯修改-15 x x x x x 610義義x w四、簡答題（每小題5分，共15分）1、答：數控機床一般組成部分包括： 分對刀的方式將刀具移到加工起點（坐標原點），故此時偏差F0 0 ,加工過程的運 答對一項得 示:2、3、下慮:五、D控制介質 數控裝置 伺服系統 測量裝置 機床本體答：中央處理單元（CPU）:它的作用是實施對整個系統的運

20、算、控制和 管理，它由運算器和控制器兩部分組成。其作用分別是：2分運算器：對數據進行算術和邏輯運算。1分控制器：譯碼、發(fā)出控制指令，統一指揮和控制數控系統各部件。答：為了保證加工過程的連續(xù)性，必須采用并行處理技術，它主要有以1)2)分使 用 和 調 配 CNC 系源；2分一提高CNC系統的處理速度。的1分,統 的計算題（每小題10分，共20分）1、解：由于待插補直線的起點坐標為 O （0, 0）,終點坐標為A （6, 5）,采用總步數終點判別方法。故總步數 N 6 5 11,開始加工時，我們總是采用人工序號工作節(jié)拍第1拍：偏差判別第2拍：坐標進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1F00+XF

21、1F0 ye 0 55N 11 1 102F10+YF2F1Xe 5 61N 10 1 9 .3 .F20+XF3F2ye 1 54N 9 1 84F30+YF4 F3 Xe 4 62N 8 1 75F40+XF5 F4 ye 2 53N 7 1 66F50+YF6 F5 Xe 3 63N 6 1 57F60+XF7 F6 ye 3 52N 5 1 48F70+YF8 F7 Xe 2 64N 4 1 39F80+XF9F8ye 4 51N 3 1 210F90+YF10F9Xe 1 65N 2 1 111F100+XF11F10ye 5 50N 1 1 0計算步驟及結果正確得6分，每計算錯誤一

22、步扣0.5分插補結束1 .分資2正確）2、插補軌跡如下圖所示:3 分 繪制且標注:五相十拍運行的步進電機采用單雙相輪流通電控制方式，即m=5, k 2。轉子齒數Z 48。 1分 電機正轉時的通電順序A2分電機反轉時的通電順序-A1 分根據步距角計算公式： 360360mZk 5 48 2根據轉速計算公式：A-AB -C-CD-D -DE-AA-AE-D-D -DC-C -CB -B-BA0.753.分數控原理與系統試題 3題號一二三四五總分得分卜一、填空題（每空1.5分，共30分）:60 fn mZk60 6005 48 275 （轉/分）（代公式正確但計算錯誤，適當給1-2分）.數控機床一般

23、由控制介質、 、測量裝置和機械本體五個部分組成。.CNC系統中，軟件與硬件的分配比例是由 決定的。.閉環(huán)伺服驅動系統一般由 、機床、 檢測反饋單元、比較控制環(huán)節(jié)等五個部分組成。.逐點比較法的直線插補過程為每走一步都要進行：偏差判別、新偏差計算和 四個節(jié)拍（步驟）。.在單CPU的CNC系統中，主要采用 的原則來解決多任務的同時運行。.CNC系統軟件必須完成 和 兩大任務。.由于CNC系統控制軟件融合了當今計算機軟件技術中的許多先進技術，它最突出的兩個特點是： 和。.光柵是利用 原理進行工作的位置反饋檢測元件。若光柵柵距d = 0.01mm ,光柵指示光柵與 標尺光柵夾角0 = 0.01rad ,

24、則可得莫爾條紋寬度W=mm9.步進電機的“失步”現象有兩種表現形式，即 和10.當數控機床發(fā)生故障時，用于診斷出故障源所在范圍或具體位置所使用的程序叫作 ,它一般有三種類型： 十二1.單項選擇題（每小題2分，共20分）：我國從（）年開始研究數控機械加工技術，并于當年研制成功我國第一臺電子管數控系統樣機。C、YD、X7.下列哪種數控系統沒有檢測裝置？（）2.3.A、1952 B、1958C、1954D、1959 TOC o 1-5 h z 下述能對控制介質上的程序進行譯碼的裝置是（）。A、數控裝置B、伺服系統 C、機床 D、測量裝置CNC系統軟件必須完成管理和控制兩大任務，下面任務中哪個不屬于管

25、理任務？（）A、開環(huán)數控系統B、全閉環(huán)數控系統C、半閉環(huán)數控系統D、以上都不正確.下面哪種方法不屬于并行處理技術？（）A、資源重復B、時間重疊 C、資源共享D、中斷執(zhí)行.程序中出現各種異常情況的報警中斷屬于（）4.5.6.A、插補B、I/O處理 C、顯示D、診斷下列顯木器中不能顯小字母X的是（）A、CRT圖形顯示器B、CRT字符顯示器C、七段LED顯示器 D、LCD顯示器卜面哪種檢測裝置即可測量線位移又可測量角位移？（）A、旋轉變壓器 B、感應同步器C、光柵 D、B和CF列正確表示坐標系的是（）A、XB、XA、外部中斷B、硬件故障中斷 C、程序性中斷 D、內部定時中斷10.工業(yè)機器人由4個基本

26、部分組成，下面哪個不是基本部分？（）A、刀具 B、控制系統C、肘節(jié) D、機械主體十三、判斷題（每小題1.5分，共15分）（）1.數控機床的加工是用數控程序來控制的，因此數控機床就是軟件 數控。（）2.當點位直線控制數控機床的移動部件移動時，可以按任意斜率的直 線進行切削加工。（）3.日本的SIEMENS和德國的FUNUC公司的數控系統對我國數控 技術的影響較大。（）4. CNC系統的外設指的是輸入設備，如 MDI鍵盤、紙帶閱讀機等。（）5.在共享總線結構中，某一時刻可以由多個 CPU占有總線。- 可編輯修改- 可編輯修改-) 6. 脈沖當量決定了伺服系統的位移精度，因此脈沖當量越大，位移 精度

27、越高。) 7. 有刷式旋轉變壓器比無刷式旋轉變壓器的壽命長。) 8. 定尺繞組和滑尺繞組的節(jié)距是否相等對于直線感應同步器的檢測精度無關緊要。) 9. 步進電機的步距角越小，控制精度越高。) 10. 采用細分電路可以提高開環(huán)步進式伺服驅動系統的精度。3 簡述開環(huán)步進式伺服驅動系統的工作原理。十四、 解答題(每小題 5 分，共 15 分)1. CNC 的插補可以由軟件或硬件完成，根據這一原則 CNC 系統的軟硬件組合有哪幾種類型？計算題(每小題 10 分，共 20 分)1. 欲用逐點比較法插補直線 OA ，其起點坐標為 O( 0 ， 0 ) ，終點坐標為A( xye),其值為Xe=4, ye =

28、5,試寫出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌跡2簡述CNC 系統軟件中譯碼程序要完成的兩項工作。2.若有一臺四相反應式步進電機，其步距角為 8 /0.9 0試問:(1)電機轉子的齒數為多少？(2)寫出四相八拍運行方式的通電順序。(3)測得運行頻率為600Hz時，其轉速為多少？數控原理與系統試題3答案三、填空題(每空1.5分，共30分)1、數控裝置、伺服系統(可交換位置)-可編輯修改-可編輯修改-2、性價比（或：性能價格比）3、驅動控制單元、執(zhí)行元件（或執(zhí)行單元）（可交換位置）4、坐標進給、終點比較（或終點判別）5、CPU分時共享6、管理、控制（可交換位置）7、多任務并行處理、多重實時中斷（可交

29、換位置）8、光學（或光電）、19、丟步、越步（可交換位置）10、診斷程序、啟動診斷、在線診斷、離線診斷四、選擇題（每小題2分，共20分）1 5 B AAC D6-10 BADCA三、判斷題（每小題1.5分，共15分）1 5 x x x x x6 10 x x x W四、簡答題（每小題5分，共15分）1、答：根據CNC系統的插補功能由軟件還是軟件來實現，CNC系統的軟硬件組合有以下三種類型：不用軟件插補器，完全由硬件完成的CNC系統；2分由軟件進行粗插補，硬件進行精插補的CNC系統；2分完全由軟件實施插補的CNC系統。1分2、答：CNC系統軟件中譯碼程序要完成的兩項工作為：-可編輯修改-可編輯修

30、改-一是將輸入的零件加工程序翻譯成計算機內部能識別的語言；，3 分二是完成程序段的語法檢查，若發(fā)現語法錯誤立即報 警。2-分3、答：驅動控制線路接收來自機床數控系統發(fā)出的進給脈沖信號（指令信號），1分并把此信號轉換為控制步進電機各項繞組依此通電、 斷電的信號，使步進電機運轉；2分步進電機的轉子與機床絲杠連在一起，轉子帶動絲杠轉動，絲杠再帶動工作臺移動。2分五、計算題（每個10分，共20分）1、解：由于待插補直線的起點坐標為 O （0, 0）,終點坐標為A （4, 5）,采用6F50+XF6F5ye 2 53N 4 1 37F60+YF7 F6 Xe 3 4 1N 3 1 28F70+XF8 F

31、7 ye 1 54N 2 1 19F80+YF9F8 Xe4 40N 1 1 0計算步驟及結果正確得5分，每計算錯誤一步扣0.5分插補結束插補軌跡如下圖所示：4 分一（繪制且標注總步數終點判別方法。故總步數9,開始加工時，我們總是采用人工正確）對刀的方式將刀具移到加工起點（坐標原點）,故此時偏差F0 0，加工過程的序工作節(jié)拍第1拍：偏差判第2拍：坐號第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別別標進給1Fo 0+XFi F0ye0 55N 9 1 82Fi 0+YF2 F1 xe 5 41N 8 1 73F20+YF3F2 Xe1 4 3N 7 1 64F30+XF4 F3 ye 3 52N 6 1 5

32、5F40+YF5 F4 Xe 2 42N 5 1 41 .分示:式數k分2、2時，步距角0.90根據步距角公式,360_360Z rm k 4*1.8*1得轉子齒數:501.8 ;當通電方2360Z rm k360 50)4* 0.9* 2 四相八拍運行方式的通電順序:正轉：A - AB - B-BC-C - CD - D - DA -2.分.反轉：A 一 AD 一 D 一 DC 一C 一 CB 一 B 一 BA 一當運行頻率fk 1 時，nk 2時，n1 .分.600Hz 時,電機轉速:60 fmZrk60 fmZrk60 6004 50 160 6004 50 218090（代公式正確但計

33、算錯誤,（轉/分）（轉/分）適當給1-2分）數控原理與系統試題 4題號一二三四五總分得分十六、填空題（每空1.5分，共30分）:1.數控機床一般由控制介質、測量裝置和機械本體五個部分組成。.所謂“插補”就是指在一條已知起點和終點的曲線上進行 的過程。.在CNC軟件中資源分時共享要解決的問題是各任務何時占用CPU以及占用時間的長短，解決的辦法是 和 相結合。. CNC系統常用外設包括 和 兩種。.鍵盤中斷服務程序負責將鍵盤上輸入的字符存入 ,按 一下鍵就是向主機申請一次中斷。.由于CNC系統控制軟件融合了當今計算機軟件技術中的許多先進技術,它最突出的兩個特點是： 和。.數控機床伺服驅動系統是指以

34、機床移動部件的 和作為控制量的自動控制系統，又稱為拖動系統。.步進電機的“失步”現象有兩種表現形式，即 和。.如果直線式感應同步器的定尺繞組的節(jié)距為 4mm，那么滑尺繞組的節(jié)距應該為 才能保證檢測精度。.若三相步進電機（三相繞組分布為AA、BB CC）請寫出三相六拍 工作方式的通電順序： 。.專家系統是一種應用大量的專家知識和推理方法求解復雜問題的一 種方法，因此一般專家系統主要包括兩大部分，即 和12.從結構上看，柔性制造系統主要有兩部分組成：一是傳遞物質的設備, 我們稱之為 ;二是傳遞信息的網絡，我們稱之 為。十七、單項選擇題（每小題2分，共20分）：.我國從（）年開始研究數控機械加工技術

35、，并于當年研制成功我國第一臺電子管數控系統樣機。A、1952 B、1958 C、1954 D、1959.將數控系統分為一般數控機床、數控加工中心機床、多坐標數控機床， 是按照下面哪種分類方法進行分類的？（）A、工藝用途 B、工藝路線 C、有無檢測裝置 D、是否計算機控制.下面哪項任務不是數據預處理（預計算）要完成的工作？（）A、位置控制B、刀具半徑補償計算C、刀具長度補償計算D、象限及進給方向判斷.若光柵柵距d = 0.01mm ，光柵指示光柵與標尺光柵夾角8 =0.01 rad , 則可得莫爾條紋寬度 W= （ ）oA、0.01mm B、1mm C 10mm D 100mm.單微處理機CNC

36、裝置中，微處理機通過（）與存儲器、輸入輸出控制等各種接口相連。A、主板 B、輸入/輸出接口電路 C、總線 D、專用邏輯電路.下面哪種設備不是CNC系統的輸入設備？（）A、MDI鍵盤 B、紙帶閱讀機 C、CRT顯示器 D、磁帶機.譯碼程序是以程序段為單位進行譯碼的，并且把代碼存放在代碼緩沖器中，代碼后的數值存放在數字碼寄存器中。若當前要翻譯的程序段為：N115G01 X132 Y119 F3000 LF并且當前譯碼程序取出的字是X,那么數字碼寄存器中存放的數據是(A、3000 B、119 C、01 D、132.下列顯木器中不能顯小字母X的是()A、CRT圖形顯示器B、七段LED顯示器C、CRT字

37、符顯示器D、LCD顯示器.步進電機的轉速與下面哪些因素無關？()A、脈沖信號的頻率f B、轉子齒數zC、通電方式kD、定子繞組中的電流大小.在數控機床 的使用過程中，由于零部件及電子元件出現疲勞、磨損、老化等，使系統處于頻發(fā)故障狀態(tài)。這一期間屬于數控機床故障出現的哪個階段？()A、早期故障期 B、偶發(fā)故障期C、耗損故障期D以上都不對十八、判斷題(每小題1.5分，共15分)()1.半閉環(huán)控制數控機床的檢測裝置可以直接檢測工作臺的位移量。()2.以系統總線為中心的多微機處理機 CNC裝置中，主、從模塊均 有權控制使用系統總線。()3.步進電機的環(huán)形分配器必須由硬件來實現。()4.步進電機的步距角越

38、大，控制精度越高。()5.當點位直線控制數控機床的移動部件移動時，可以按任意斜率的 直線進行切削加工。()6.程序中出現各種異常情況的報警中斷屬于外部中斷。） 7. RS-232C 屬于并行通信協議。3 一般來說，數控機床對伺服驅動系統的主要性能要求有哪些？） 8. 步進電機的轉速與指令脈沖的頻率無關，而受到電壓波動、負載變化及環(huán)境因素的影響。（） 9.為了保證加工過程的連續(xù)性， CNC 軟件必須采用并行處理技術。（） 10. CNC 系統的核心是CNC 裝置， 其性能決定了數控系統的性能。十九、 解答題（每小題 5 分，共 15 分）1. 簡述用數控機床進行零件加工的一般過程。二十、 計算題

39、（每小題 10 分，共 20 分） ：1. 若有一臺五相反應式步進電機，其步距角為 1.5 / 0.75 。試問：（ 4 ） 電機轉子的齒數為多少？（ 5 ） 寫出五相十拍運行方式的通電順序。（ 6 ） 測得運行頻率為 600Hz 時，其轉速為多少？2 簡述 CNC 系統精插補和粗插補相結合進行插補的基本過程。- 可編輯修改-可編輯修改-可編輯修改-11、知識庫、推理機（可交換位置）12、物質流、信息流六、選擇題（每小題2分，共20分）2.欲用逐點比較法插補直線 OA,其起點坐標為O （0, 0）,終點坐標為A （Xe, ye）,其值為Xe = 5, ye=4,試寫出其直線插補運算過程，并繪出

40、其插補軌跡。數控原理與系統試題4答案五、填空題（每空1.5分，共30分）1、數控裝置、伺服系統（可交換位置）2、數據點的密化（或數據密化）3、循環(huán)輪流、中斷優(yōu)先（可交換位置）4、輸入設備、輸出設備（可交換位置）5、MDI緩沖器6、多任務并行處理、多重實時中斷（可交換位置）7、位置、速度（可交換位置）8、丟步、越步（可交換位置）9、4mm1 5 B A A B C6 10 C C B D C三、判斷題（每小題1.5分，共15分）1 5 x x x x x 6 10 XXX W四、簡答題（每小題5分，共15分）1、答：1）用數控機床加工工件時，首先由編程人員按照零件的幾何形狀和 加工工藝要求將加工

41、過程編成 NC 程 序；1.分.一2）數控系統讀入NC程序后，將其翻譯成機器能夠理解的控制指 TOC o 1-5 h z 令；2分3）再由伺服系統將其變換和放大后驅動機床上的主軸電機和進給 伺服電機轉動，并帶動機床的工作臺移動，從而完成零件的加 工。2分（或配以框圖并加以適當說明也可）：零件圖數控系統機床2、答：在實際的CNC系統中，通常由軟件進行粗插補，再由硬件進行精插 補。1分即：由CNC系統軟件將刀具軌跡分割成若干小線段，再由硬件電路在小線段的起點和終點之間進行數據的密化，使刀具軌跡在允許的誤差之 內。4分10、A-AB-B-BC-C-CA-A (或者 A AC C CBB BAA)3、

42、答：一般來說，對數控機床伺服驅動系統的主要性能要求有以下幾點: 進給速度范圍要大，能滿足低速切削和高速切削的需要;1.分位移精度要高； 跟隨誤差要小，即響應速度要快;分.分 工作穩(wěn)定性要好，具有抗干擾能力，運行平穩(wěn)，加工精度較高。2分五、計算題（每小題10分，共20分）1、解：根據已知條件,m=5,當通電方式k 1時，步距角0.75 0根據步距角公式，得轉子齒數:r 360360Z r m k 5*1.5* 1360360Z r.，一一，一m k 5*0.75*24848） 五相十拍運行方式的通電順序:2.分60 f 60 600 兀/狂/八、n 75 （轉/分）mZrk 5 48 2（代公式

43、正確但計算錯誤，適當給1-2分）2、解：由于待插補直線的起點坐標為 O （0, 0）,終點坐標為A （5, 4）,采用1.5 ;當通電方 總步數終點判別方法。故總步數 N 5 4 9,開始加工時，我們總是采用人工2 分否對刀的方式將刀具移到加工起點（坐標原點），故此時偏差F0 0 ,加工過程的正轉：A-AB-B - BC - C - CD-D-DE-E-EA -2.分.反轉：A-AE - E-ED - D - DC - C-CB-B-BA -當運行頻率f600Hz時，電機轉速:k 1 時，n60 f 60 600 d 八、150（轉/分）mZrk 5 48 1序號工作節(jié)拍第1拍：偏差判別第2拍

44、：坐標進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1Fo 0+XF1 Fo ye 0 44N 9 1 82Fi 0+YF2F1 xe 4 5 1N 8 1 73F2 0+XF3F2 ye 1 43N 7 1 64F30+YF4 F3 Xe3 52N 6 1 55F40+XF5 F4 ye 2 42N 5 1 46F50+YF6 F5 Xe2 53N 4 1 37F60+XF7F6ye 3 41N 3 1 28F70+YF8F7 Xe1 54N 2 1 1運算節(jié)拍如下表所示:1.分者插補軌跡如下圖所示:4 分（繪制且標注正確）9F80+XF9F8 ye 4 40N 1 1 0計算步驟及結果正確得5分，

45、每計算錯誤一步扣0.5分插補結束數控原理與系統試題 5題號一二三四五總分得分填空題（每空1.5分，共30分）:.數控機床坐標系的確定：X、Y、Z的正向是工件尺寸增加的方向，通 常平行于主軸的軸線為Z坐標，而 坐標方向是水平的，并且平行于工件裝卡面，而 Y向坐標是按照 來確定的。.數控系統的輪廓控制，主要問題是怎樣控制刀具或工件的 13 D、以上都不對. 一個系統只有一塊大板（稱為主板），大板上裝有主CPU和各軸的位 置控制電路等。這種結構屬于（）A、模塊化結構B、整體式結構C、分體式結構D、大板式結構.通過鍵盤或者紙帶輸入零件加工程序時，系統要不斷的對零件加工程 序進行格式檢查，如果發(fā)現格式不

46、符合編程要求，將發(fā)出報警信號或 提示用戶進行修改。這種診斷方式屬于（）A、運行中診斷B、停機診斷C、通信診斷D、以上都不對.單微處理機CNC裝置中，微處理機通過（）與存儲器、輸入輸出控制等各種接口相連。A、主板 B、總線 C、輸入/輸出接口電路 D、專用邏輯電 路.下面哪種設備不是CNC系統的輸出設備？（）A、MDI鍵盤 B、行式打印機 C、CRT顯示器 D、電傳打字機.譯碼程序是以程序段為單位進行譯碼的，并且把代碼存放在代碼緩沖 器中，代碼后的數值存放在數字碼寄存器中。若當前要翻譯的程序段為：N115 G01 X132 Y123F3000 LF并且當前譯碼程序取出的字符 TOC o 1-5

47、h z 是X,那么數字碼寄存器中存放的數據是()A、 3000 B、 123 C、 01 D、 132.如果直線式感應同步器的定尺繞組的節(jié)距為4mm，那么滑尺繞組的節(jié)距應該為多少才能保證檢測精度？()A、4mm B、2mm C 6mm D 8mm.三相步進電機的轉子齒數為40,則單三拍通電方式運行時的步距角為 多少？()A、1.5 B、3 C、9 D、4.5.下面哪個內容不是故障診斷專家系統要完成的工作？()A、故障監(jiān)測B、故障分析C、決策處理D、故障預防二十三、 判斷題(每小題1.5分，共15分)()1.我國從1952年開始研究數控機械加工技術，并于當年研制成功我 國第一臺電子管數控系統樣機

48、。()2.若CNC裝置有兩個或以上的微處理機，則其一定屬于多微處理機 結構。()3.數控機床的加工是用數控程序來控制的，因此數控機床就是軟件數 控。()4.七段LED顯示器能顯示字母Xo()5.閉環(huán)系統中速度預處理計算方法有程序延時法和時鐘中斷法。()6,根據插補由硬件還是軟件實現，插補分為硬插補和軟插補；硬插補 一般用作粗插補，軟插補用于精插補。()7,日本的SIEMENS和德國的FUNUC公司的數控系統對我國數控技術的影響較大。()8.脈沖當量決定了伺服系統的位移精度，因此脈沖當量越大，位移精度越高。()9,磁柵可以工作在比較骯臟的環(huán)境，而光柵對工作環(huán)境和安裝要 求很高。()10.采用細分

49、電路可以提高開環(huán)步進式伺服驅動系統的精度。二十四、解答題(每小題5分，共15分)1,簡述用數控機床進行零件加工的一般過程。2 .什么是數控系統的軟件？它由哪些基本部分組成?-可練B輯修改-B輯修改-3 .簡述開環(huán)步進式伺服驅動系統的工作原理二十五、計算題(每小題10分，共20分)：1.欲用逐點比較法插補直線 OA,其起點坐標為O (0, 0),終點坐標為A (xe,ye),其值為Xe=4, ye = 3,試寫出其直線插補運算過程，并繪出其插補軌跡。-可編輯修改-可編輯修改-2.若有一臺三相反應式步進電機，其步距角為 3/1.5。試問:（7）電機轉子的齒數為多少？（8）寫出三相六拍運行方式的通電

50、順序。（9）測得運行頻率為1200Hz時，其轉速為多少？數控原理與系統試題5答案七、填空題（每空1.5分，共30分）1、數字化信號（或數字化代碼）2、X、右手直角笛卡爾坐標系工。2-分（或配以框圖并加以適當說明也可）：3、運動軌跡4、輸入設備、輸出設備（可交換位置）5、數據總線、地址總線、控制總線（可交換位置）6、多微處理機、單微處理機（可交換位置）7、光敏元件8、A-AB-B-BC-C-CA-A （或者 A AC CCBBBA A）9、線位移（或直線位移）、角位移（或轉角）10、鑒相式、鑒幅式（可交換位置）11、知識庫、推理機（可交換位置）12、柔性制造系統八、選擇題（每小題2分，共20分）

51、1 5 C C D A B6 10 A C A B D三、判斷題（每小題1.5分，共15分）1 5 XXXXX 6 10 XXX，四、簡答題（每小題5分，共15分）1、答：4）用數控機床加工工件時，首先由編程人員按照零件的幾何形狀和 加工工藝要求將加工過程編成 NC 程序；1.分.一5）數控系統讀入NC程序后，將其翻譯成機器能夠理解的控制指令；2分6）再由伺服系統將其變換和放大后驅動機床上的主軸電機和進給伺服電機轉動，并帶動機床的工作臺移動，從而完成零件的加零件圖數控系統機床2、答：CNC系統軟件是為了實現CNC系統各項功能所編制的專用軟件，即存放序。計 算 機 內 存 中 的 系2分，它一般

52、由輸入數據處理程序、插補運算程序、速度控制程序、管理程序和診斷成。3、號）序3 .分答：驅動控制線路接收來自機床數控系統發(fā)出的進給脈沖信號（指令信并把此信號轉換為控制步進電機各項繞組依此通電、斷電的信號，使步進電機運轉； 2分步進電機的轉子與機床絲杠連在一起，轉子帶動絲杠轉動，絲杠再帶動工作臺移 動。2分五、計算題（每小題10分，共20分）2F10+YF2 F1 Xe 4 31N 6 1 53F20+YF3F2ye 1 32N 5 1 44F30+YF4 F3 Xe 2 42N 4 1 35F40+XF5 F4 ye 2 31N 3 1 26F50+YF6 F5 Xe 1 4 3N 2 1 1

53、.7F60+XF7 F6 ye 3 3 0N 1 1 0計算步驟及結果正確得4分，每計算錯誤一步扣0.5分插補結束插補軌跡如下圖所示:4 分（繪制且標注正確）1、解：由于待插補直線的起點坐標為 O （0, 0）,終點坐標為A （4, 3）,采用總步數終點判別方法。故總步數N 4 3 7,開始加工時，我們總是采用人工對刀的方式將刀具移到加工起點（坐標原點），故此時偏差F0 0，加工過程的序號工作節(jié)拍第1拍：偏差判別第2拍：坐標進給第3拍：新偏差計算第4拍：終點判別1Fo 0+XF1F0 ye 0 44N 7 1 6運算節(jié)拍如下表所示:2分2、解：根據已知條件：m=3 ;當通電方式k 1時，步距角

54、3 ;當通電方式1.52分得分填空題（每空1.5分，共30分）: 根據步距角公式，得轉子齒數:二十六、360360Zr m k/360360Zr m k 3*1.5* 2403*3*140）1.數控技術是指用制的一種方法。對機床運動及其加工過程進行自動控 三相六拍運行方式的通電順序:2.逐點比較法的直線插補過程為每走一步都要進行：偏差判別、ABBCCA、新偏差計算和四個節(jié)拍（步驟）。3. CNC系統的插補計算一般采用軟件插補和硬件插補相結合的辦法，即當運行頻率f1時，nAC.分.1200Hz時,電機轉速:60 fmZrkCBBA由CNC軟件把小線段的起點和終點之間進行差之內。分割成若干小線段，

55、再由硬件電路在各個,使刀具軌跡在允許的誤乳詈600 （轉/分）4.從CNC系統使用的微機及結構來分，CNC系統的硬件結構一般分為:結構兩大類。5. CNC軟件中，譯碼程序的功能是把程序段中的各數據根據其前后的文2時,n60 fmZrk60 1200什八、300（轉/分）3 40 2字地址送到相應的緩沖寄存器。假設當前需要譯碼的程序段如下:N1 G01 X132 Y200 Z300 F1500（代公式正確但計算錯誤，適當給1-2分）如果當前取出的代碼是X,那么數字碼寄存器中存放的數據是此時應該把該數據送入代碼的緩沖寄存器中。數控原理與系統試題 66.對單CPU的CNC系統而言，其軟件結構通常有兩

56、種類型，即題號一二三四五總分7.步進式伺服驅動系統是典型的開環(huán)控制系統，在此系統中執(zhí)行元件是:A、5B、8C、13D、以上都不對4. RS-232C公布的標準協議中，通信電纜的總長不得超過（）m）,按一下鍵就.脈沖當量越小，位移精度和插補精度 ,零件加工的質量 0.在單CPU的CNC系統中，主要采用 的原則來解決多 任務的同時運行。.數據傳送時，接收方和發(fā)送方對數據的傳送要遵守一定的格式，這種約定叫作。.如果直線式感應同步器的定尺繞組的節(jié)距為 4mm，那么滑尺繞組的節(jié) 距應該為 才能保證檢測精度。.在整個使用壽命期，根據數控機床的故障頻度大致分為三個階段：、 0二十七、單項選擇題（每小題2分，

57、共20分）：.開環(huán)伺服系統的主要特征是系統內 （）位置檢測反饋裝置。A、有 B、沒有C、某一部分有D、可能有.數控系統中，（）主要實施對數控系統的運算和管理。A、中央處理單元B、存儲器C、外部設備D、輸入/輸出接口電路.用逐點比較法插補直線OA,其起點坐標為O （0, 0）,終點坐標為A （8, 5）,若采用插補的總步數作為終點減法計數器 Je的初始值，則A、30B、20 C、50 D、40. 一個系統只有一塊大板（稱為主板），大板上裝有主CPU和各軸的位 TOC o 1-5 h z 置控制電路等。這種結構屬于（）A、模塊化結構B、整體式結構C、分體式結構D、大板式結構.下面哪種檢測裝置不能測量角位移？（）A、旋轉變壓器B、圓光柵 C、編碼盤 D、編碼尺.下面哪項任務不是數據預處理（預計算）要完成的工作？（）A、位置控制B、刀具半徑補償計算C、刀具長度補償計算 D、象限及進給方向判斷. CNC系統的中斷管理主要靠（）完成，而系統的中斷結構決定了系統軟件的結構。A、軟件B、硬件 C、CPUD、總線.鍵盤中斷服務程序負責將鍵盤上輸入的字符存入（向主機申請一次中斷。A、MDI緩沖器B、內存 C、譯碼結果寄存器 D、以上都不對.下面哪個內容不是故障診斷專家系統要完成的工作？（）A、故障監(jiān)測B、故障分析C、決策處理 D、故障預防Je=