數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床復(fù)習(xí)題及答案-專升本

《數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床》復(fù)習(xí)題及答案一、單項選擇題1.數(shù)控電加工機床主要有()A.數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床等B.數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床等C.數(shù)控齒輪機床、數(shù)控銑床等D.數(shù)控線切割機床、數(shù)控電火花成形機床等2.一個完整的數(shù)控加工程序中，在其最后一個程序段中，應(yīng)該有一個標(biāo)志程序結(jié)束的代碼指令，它是()A.M00 B.M01C.M02 D.M083.編程人員在編程時使用的，并由編程人員在工件上指定某一固定點為坐標(biāo)原點所建立的坐標(biāo)系稱為()A.工件坐標(biāo)系 B.機床坐標(biāo)系C.右手直角笛卡爾坐標(biāo)系 D.標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系4.CNC系統(tǒng)中通過輸入裝置輸入的零件加工程序存放在()A.EPROM中 B.RAM中C.ROM中 D.PROM中5.CNC系統(tǒng)采用逐點比較法對第一象限的直線插補運算時，若偏差函數(shù)小于零，則刀具位于()A.直線上方 B.直線下方C.直線上 D.不確定6.下列有關(guān)機床動剛度的敘述中，不正確的說法是()A.與靜剛度成正比 B.提高阻尼比，動剛度隨之提高C.與激振頻率無關(guān) D.動剛度低，則機床容易產(chǎn)生振動7.主軸軸承預(yù)緊的主要目的是()A.增大受力面積，提高接觸剛度 B.提高運動的平穩(wěn)性C.增加摩擦力 D.減小機床的熱變形8.在直線電動機速度控制單元中，能將電源電壓變換成可調(diào)方波脈沖的是()A.速度調(diào)節(jié)器 B.晶體管直流斬波器C.速度傳感器 D.驅(qū)動電路9.通常情況下，步進(jìn)電機的最大動態(tài)扭矩與脈沖頻率的關(guān)系是()A.步進(jìn)電機的最大動態(tài)扭矩隨脈沖頻率的升高而升高B.步進(jìn)電機的最大動態(tài)扭矩隨脈沖頻率的升高而降低C.步進(jìn)電機的最大動態(tài)扭矩不隨脈沖頻率的變化而變化D.步進(jìn)電機的最大靜扭矩隨脈沖頻率的增加而發(fā)生振蕩10.PWM的中文含義是()A.“高低壓雙電源”脈沖功率放大器B.“調(diào)頻調(diào)壓型”脈沖功率放大器C.“脈沖寬度調(diào)制”放大器D.晶閘管相控整流器11.一臺三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機，當(dāng)采用雙三拍通電方式運行時，其步距角為1.5°，則轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為()A.40 B.60C.80 D.12012.對于加工中心，一般不需要()A.主軸連續(xù)調(diào)速功能 B.主軸定向準(zhǔn)停功能C.主軸恒速切削控制 D.主軸電動機四象限驅(qū)動功能13.光柵位移傳感器是基于莫爾條紋和光電效應(yīng)將_____轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。()A.位移信號 B.角位移信號C.直線位移信號 D.光電信號14.對于旋轉(zhuǎn)變壓器，下列說法正確的是()A.旋轉(zhuǎn)變壓器是根據(jù)互感原理工作的B.旋轉(zhuǎn)變壓器一般用在加工精度要求較高的加工中心上C.旋轉(zhuǎn)變壓器只能工作在鑒相工作方式D.旋轉(zhuǎn)變壓器定子激磁時，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓大小和二者所處的空間位置無關(guān)15.一增量式脈沖發(fā)生器，其單次脈沖的典型脈沖寬度(周期)為5微秒，現(xiàn)要求其最高允許測量轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)／分，則該脈沖發(fā)生器每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)為()A.2000 B.3000C.4000 D.500016.感應(yīng)同步器位移測量系統(tǒng)的最大跟蹤速度與下面哪項有關(guān)()A.感應(yīng)同步器定、滑尺的間隙B.感應(yīng)同步器電子測量系統(tǒng)的硬件電路C.感應(yīng)同步器定尺的長度D.感應(yīng)同步器滑尺的長度17.數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的開環(huán)增益為K，移動部件的速度為V，則跟隨誤差E可表示為()A.E=KV B.E=1／(KV)C.E=K／V D.E=V／K18.某點的實際位置偏離目標(biāo)位置，重復(fù)測量若干次其平均位置偏差為=0.012mm，誤差的分散范圍為0.004mm，則該位置的定位誤差為()A.0.016mm B.0.008mmC.0.014mm D.0.010mml9.數(shù)控機床某坐標(biāo)軸的定位精度_____該軸的重復(fù)定位精度。()A.高于 B.低于C.等于或高于 D.可能高于也可能低于20.在數(shù)控車床切槽時，為保證槽底平整光潔，一般切到槽底應(yīng)短時暫停，應(yīng)使用的指令是()A.M00 B.M01C.G04 D.G4021.CNC的中文含義是()A.數(shù)字控制 B.數(shù)控機床C.計算機數(shù)字控制 D.計算機控制系統(tǒng)22.數(shù)控機床采用閉環(huán)控制系統(tǒng)后，可以大大提高數(shù)控機床的()A.位置精度 B.主軸回轉(zhuǎn)精度C.整體剛度 D.進(jìn)給速度23.確定數(shù)控機床坐標(biāo)系時，首先要確定的坐標(biāo)軸是()A.X軸 B.Y軸C.Z軸 D.B軸24.數(shù)控機床加工程序中，表示可選程序停止的指令代碼是()A.M00 B.M01C.M02 D.M0325.逐點比較法插補第一象限的直線，計算得到的偏差函數(shù)F>0，則下一步的進(jìn)給方向是()A.+X B.-XC.+Y D.-Y26.數(shù)控系統(tǒng)在一條已知起點和終點的曲線上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點的密化”的工作稱為()A.速度均化 B.加減速控制C.刀具補償 D.插補運算27.在加工中心上，為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動更換刀具，必須設(shè)有()A.主軸準(zhǔn)停裝置 B.換刀機械手C.主軸制動裝置 D.鏈?zhǔn)降稁?8.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床的進(jìn)給驅(qū)動動力源主要選用()A.交流異步電動機 B.步進(jìn)電動機C.交流伺服電動機 D.直流伺服電動機29.一臺三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z=80，當(dāng)采用三相六拍通電方式運行時，其步距角為()A.0.75° B.1.5°C.3° D.6°30.一經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，當(dāng)步進(jìn)電機的工作頻率f=5000Hz時，工作臺的移動速度為3m／min，則脈沖當(dāng)量δ為()A.0.001mm B.0.005mmC.0.01mm D.0.05mm31.在CNC與速度控制單元的聯(lián)系信號中，速度控制命令VCDM的傳輸方向是()A.在CNC與速度控制單元之間雙向傳遞 B.由速度控制單元傳遞到CNCC.由CNC傳遞到速度控制單元 D.由反饋檢測元件傳遞到CNC32.閉環(huán)控制系統(tǒng)與半閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于()A.采用的伺服電動機不同 B.采用的傳感器不同C.伺服電動機安裝位置不同 D.傳感器安裝位置不同33.位置控制器輸出的是數(shù)字量，要去控制調(diào)速單元，必須經(jīng)過()A.F／V變換 B.V／F變換C.D／A變換 D.A／D變換34.感應(yīng)同步器采用鑒幅型工作時，滑尺上正弦繞組和余弦繞組的勵磁信號分別是()A.Umsint和Umcost B.U1sint和U2sint(U1U2)C.U1sint和U2cost(U1U2) D.Umsin1t和Umcos2t(12)35.對剛度和精度要求高的數(shù)控機床，進(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲杠應(yīng)采用()A.兩端固定 B.兩端簡支C.一端固定，一端簡支 D.一端固定，一端自由36.為防止機床強電系統(tǒng)和其他外界干擾通過I／O干擾數(shù)控系統(tǒng)控制計算機的工作，控制計算機與I／O電路間設(shè)置有()A.濾波電路 B.防抖動電路C.光電隔離電路 D.放大電路37.數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的開環(huán)增益為K，移動部件的速度為v，則跟隨誤差E可表示為()A.E=Kv B.E=1／(Kv)C.E=K／v D.E=v／K38.數(shù)控機床移動部件的位置偏差反映了移動部件在該點的()A.重復(fù)定位誤差 B.系統(tǒng)性誤差C.運動誤差 D.隨機性誤差39.數(shù)控機床在某位置的定位誤差的分布符合正態(tài)分布曲線的統(tǒng)計規(guī)律，其均方根誤差反映了機床在該位置的()A.重復(fù)定位精度 B.反向差值C.系統(tǒng)性誤差 D.失動量40.在FANUC15數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)插補等運算功能的模塊是()A.數(shù)字伺服功能模塊 B.CNC功能模塊C.主軸控制功能模塊 D.PLC功能模塊二、填空題1.在早期的CNC系統(tǒng)和現(xiàn)有的一些經(jīng)濟(jì)型的CNC系統(tǒng)中多采用____微處理器結(jié)構(gòu)。2.數(shù)控機床的每個坐標(biāo)軸各有一套獨立的，以控制伺服電機按規(guī)定的要求運轉(zhuǎn)。3.自動編程系統(tǒng)對工件源程序的處理可分為_____和后置信息處理兩個階段。4.有一段過原點的直線OA，終點A的坐標(biāo)值是(4，5)。采用逐點比較法直線插補時，刀具從直線起點O開始插補，若步長為l，加工完該段直線所需要的插補循環(huán)數(shù)為____。5.機床的抗振性是指機床工作時，抵抗由_____以及沖擊載荷所引起振動的能力。6.脈沖發(fā)生器有二種類型：絕對式和_____式。7.數(shù)字位置測量系統(tǒng)的_____是指系統(tǒng)反映的最小位置變化量。8.在數(shù)控機床上以某一進(jìn)給速度加工圓弧時，當(dāng)伺服系統(tǒng)兩軸的增益相同時，進(jìn)給速度愈大，則輪廓誤差_____。9.一般的數(shù)控機床常采用電氣補償法進(jìn)行反向間隙和螺距累積誤差的補償，以提高_(dá)____精度。10.在FANUCl5系統(tǒng)中可以進(jìn)行主軸的位置控制，其方法是在數(shù)控機床的主軸電機上安裝____。11.步進(jìn)電動機每步的轉(zhuǎn)角稱為_______。12.數(shù)據(jù)采樣式進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置控制功能是由硬件和_______兩部分共同實現(xiàn)的。13.在CNC系統(tǒng)中，伺服控制可分為_______和閉環(huán)控制兩種。14.數(shù)控機床的機械動作要比指令滯后一些時間，因而產(chǎn)生______誤差。進(jìn)給速度越大，滯后越嚴(yán)重。15.連續(xù)切削控制系統(tǒng)中，若兩軸的增益特性有差別，則加工圓時將會形成_______。16.數(shù)控機床主要由程序載體、輸入裝置、CNC裝置、伺服系統(tǒng)和機床的____構(gòu)成。17.按照ISO標(biāo)準(zhǔn)，文字地址字符F表示進(jìn)給功能字，用來規(guī)定機床的_______。18.滾動導(dǎo)軌經(jīng)過預(yù)緊，可顯著提高_(dá)______。19.光柵傳感器的信號處理技術(shù)中，細(xì)分電路的作用是提高_(dá)______。20.加速轉(zhuǎn)矩等于加速度乘以_______。三、簡答題1.試述數(shù)控機床主軸電動機應(yīng)具備的性能。2.簡述開環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理。3．以鑒相型感應(yīng)同步器為例，簡述其位移測量原理。4．在開環(huán)控制系統(tǒng)中，反向間隙的大小反映了系統(tǒng)失動量的大小。試以車床的典型進(jìn)給系統(tǒng)（電機—減速齒輪—進(jìn)給絲杠）為例說明減小失動量的大小可以采取的措施。5.數(shù)控機床動力源根據(jù)用途可分為哪幾種?各有何特點?6.試簡述光柵傳感器安裝時,對安裝基面有什么要求?7.數(shù)控機床的導(dǎo)軌應(yīng)滿足哪些基本要求?8.試述現(xiàn)代數(shù)控機床及其數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。四、論述題試推導(dǎo)下圖內(nèi)的脈沖當(dāng)量δ與步距角α的關(guān)系式，假設(shè)已知各齒輪齒數(shù)和絲杠的導(dǎo)程。由于脈沖當(dāng)量是規(guī)定的，步進(jìn)電機一經(jīng)選定后，其步距角也是一定的，試回答如何滿足脈沖當(dāng)量與步距角中間的關(guān)系？試討論利用光柵的摩爾條紋特點如何來檢測機床移動部件的位移、移動方向和移動的速度？五、計算題若加工第一象限直線OE，起點為O(0，0)，終點為E(7，4)，設(shè)累加器為3位，試按DDA法進(jìn)行插補計算，并繪出插補軌跡圖。六、編程題1.如圖所示為要在數(shù)控車床上加工的零件輪廓。所有外形一次切削成形。試按照教材中所學(xué)的代碼格式(JB3208—83)編寫其加工程序。已知與要求：(1)坐標(biāo)原點設(shè)在如圖所示O點，試在給定坐標(biāo)系下編寫加工程序；(2)圖示刀尖位置為程序的起點和終點；(3)進(jìn)給速度0.15mm／r，主軸轉(zhuǎn)速630r／min。2.如圖所示梯形ABCD為銑加工的工件輪廓，工件的厚度為5mm，試按照教材中所學(xué)的代碼格式(JB3298—83)編制加工程序。要求：(1)銑床脈沖當(dāng)量為0.01mm，尺寸字用脈沖當(dāng)量表示；(2)圖中以絕對尺寸標(biāo)注，在給定工件坐標(biāo)系內(nèi)采用絕對尺寸編程(不考慮刀補)；(3)設(shè)點O刀相對工件的坐標(biāo)為(-10，-10，300)，既為刀具起刀點又為終點，與工件厚度有關(guān)的Z坐標(biāo)零點設(shè)置在工件上表面；(4)主軸轉(zhuǎn)速1000rpm，進(jìn)給速度50mm／min?！稊?shù)控技術(shù)與數(shù)控機床》復(fù)習(xí)題答案一、單項選擇題D.C.A.B.B.C.A.B.B.C.C.C.A.A.B.B.D.C.A.C.CACBA.DABACCDCBACDBAB二、填空題1.___單__2.進(jìn)給伺服系統(tǒng)，3.主信息處理___4.___9__。5.__交變載荷__6._增量式__。7._分辨率__8.__愈大___。9.__定位___。10.回轉(zhuǎn)編碼器___。11.___步距角____。12.____軟件___13.____開環(huán)控制___14.__跟隨____15.___橢園____。16.__機械部件__。17.____進(jìn)給速度___。18.___剛度____。19.___分辨率____。20.___總慣量____。三、簡答題答：⑴電動機功率要大，且在大的調(diào)速范圍內(nèi)速度要穩(wěn)定，恒功率調(diào)速范圍寬。⑵在斷續(xù)負(fù)載下電動機轉(zhuǎn)速波動要小。⑶加速、減速時間短。⑷溫升低，噪聲小，振動小，可靠性高，壽命長，易維護(hù)，體積小，重量輕。⑸電動機過載能力強。答：開環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動控制線路接收來自數(shù)控機床的進(jìn)給脈沖信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為各定子繞組依次通電、斷電的信號，使步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)。即：在步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中，輸入進(jìn)給脈沖量、頻率、方向經(jīng)驅(qū)動控制電路和步進(jìn)電機，可轉(zhuǎn)換為工作臺的位移量、進(jìn)給速度和進(jìn)給方向。3．答：鑒相型感應(yīng)同步器是根據(jù)感應(yīng)電動勢的相位來鑒別位移量。即滑尺上的正弦和余弦繞組錯開1/4定尺節(jié)距的距離，并使兩個繞組的勵磁電壓同步等幅，彼此相差900電相角，若兩尺的相對位移是x，檢測周期為W2，，則機械位移引起的電相角變化為θ＝（2πχ／w2），鑒幅型感應(yīng)同步器位移測量原理是通過把感應(yīng)同步器兩尺的相對應(yīng)位移θ＝（2πχ／w2）和感應(yīng)電動勢的相位(ωt＋θ)聯(lián)系起來進(jìn)行信號處理。4．答：要消除失動量，首先要消除掉機械傳動系統(tǒng)中的各種間隙，還要克服機械傳動系統(tǒng)的彈性變形。具體可采取以下幾個方面的措施：⑴從產(chǎn)生失動量的根源上采取措施如裝配時預(yù)加載荷和增大軸徑⑵減少相對運動件間的磨擦力⑶對于點位控制系統(tǒng)可以采用單方向趨近法⑷失動量中的常值系統(tǒng)性誤差部分，可采用通過誤差補償?shù)姆椒ㄏ驕p少。5.答：數(shù)控機床動力源根據(jù)用途可分三類:：=1\*GB2⑴提供切削速度的主軸驅(qū)動動力源采用交流感應(yīng)電動機驅(qū)動，主軸回轉(zhuǎn)速度范圍是：30～4000r/min；功率達(dá)到20kw～30kw。⑵進(jìn)給驅(qū)動動力源采用步進(jìn)電機、直流伺服電動機和交流伺服電動機驅(qū)動；工進(jìn)速度5～200mm/min，快進(jìn)速度5m/min；功率為1kw。輔助驅(qū)動動力源采用交流感應(yīng)電動機驅(qū)動6.答：光柵傳感器對安裝基面要求較高，不能直接固定在粗糙不平的床身上，更不能固定在涂有底漆的床身上，安裝基面要求與導(dǎo)軌運動方向F的平行度為0.1mm，如達(dá)不到此要求，則要制作專門的光柵尺主尺尺座和一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座，其誤差為同尺身基座的平行度為0.1mm。7.答：數(shù)控機床的導(dǎo)軌應(yīng)滿足基本要求是：足夠的導(dǎo)向精度；⑵具有精度保持性；具有低速運動平穩(wěn)性；⑷結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好答：⑴高速化和高精度化，要求最小設(shè)定單位要達(dá)到0.1um，進(jìn)給速度要達(dá)到24m/min；⑵提高數(shù)控機床的可靠性，采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和具有人工智能功能的故障診斷系統(tǒng)；⑶CNC系統(tǒng)的智能化；⑷具有更高的通信功能；⑸數(shù)控系統(tǒng)的開放化。四、論述題1．答：脈沖當(dāng)量δ與步距角α的關(guān)系式為：可通過配算齒輪降速比來滿足它們中間的關(guān)系答：按摩爾條紋特點，可在摩爾條紋移動方向上開設(shè)四個窗口P1、P2、P4和P4，切使得它們兩兩相距1/4摩爾條紋寬度，可以從四個觀察窗口得到如下結(jié)論：機床移動部件的位移檢測：標(biāo)尺光柵裝在機床移動部件工作臺上，趕上讀數(shù)頭裝在床身上，當(dāng)標(biāo)尺光柵移動一個柵距時，摩爾條紋也移動一個摩爾條紋寬度。即透過任一窗口的光強度變化一個周期。所以可觀察窗口透過的光強變化的周期數(shù)來確定標(biāo)尺光柵移動了幾個柵距，從而測得機床工作臺的位移。確定移動部件的方向：從P1、P2、P4和P4四個窗口可得到在相位上依次超前或滯后1/4周期的近似余弦函數(shù)的光強度變化過程。當(dāng)標(biāo)尺光柵沿一個方向移動時，可得到四個光強信號，P1滯后P2π/2，P2滯后P3π/2,P3滯后P4π/2，則摩爾條紋反向移動時四個光強變化為P1超前P2π/2，P2超前P3π/2,P3超前P4π/2，我們就可斷定標(biāo)尺光標(biāo)沿