数控技术样卷分析.docx
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数控技术样卷分析
二OO五~二OO六学年第Ⅰ学期《机床数控技术》考试试题
考试日期:
2006年1月10日试卷代号A
考试班级学号##成绩
一、选择填空(20分)
1.数控机床上加工零件时,刀具相对于零件运动的起始点,称为:
〔〕
(1)对刀点
(2)换刀点(3)机械原点(4)起点
2.只控制刀具的定位点,在定位过程中不切削、不控制轨迹和速度,这样的控制系统称为:
〔〕
(1)点位控制系统
(2)点位直线控制系统(3)直线控制系统(4)轮廓控制系统
3.针对以下程序段:
N001S1000M03;
N002G00G17X…Y…M08;
N003G01G42X…Y…D…F…;
N004X…Y…;
N005G02X…Y…I…J…;
N006G01X…Y…;
N007G00G40X…Y…M05M09;
说法正确的选项是:
〔〕
(1)G00、G01、G02是同组模态代码
(2)G17、G42、G40是同组模态代码
(3)M03、M08是同组模态代码(4)M05、M09是同组模态代码
4.采用数据采样插补〔亦称时间分割法〕时,插补周期和位置反应采样周期的关系是:
〔〕
(1)者大于前者
(2)后者是后前者的整数倍
(3)两者必须相等(4)前者是后者的整数倍
5.关于可编程控制器PLC,下面表达正确的选项是:
〔〕
(1)PLC在数控机床的应用中,主要实现G、F、T功能;
(2)PLC在数控机床的应用中,可实现机床外部开关量信号控制功能;
(3)PLC应用在数控机床时,只能独立于C装置,具有完备的软、硬件功能;
(4)PLC在数控机床的应用中,不能承受外部信号。
6.对于一个四位二进制计数器来说,其容量m和每一个指令脉冲产生的相移角分别为:
〔〕
(1)16和22.5°
(2)16和π/16(3)15和22.5°(4)15和2π/16
7.对于一个四位二进制接触式码盘来说,其码道数和分辨率分别为:
〔〕
(1)16和22.5°
(2)4和22.5°(3)16和2π/16(4)4和π/16
8.假设直线感应同步器的极距2τ=2mm,滑尺直线位移量为4mm,那么滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角是:
〔〕
(1)4π
(2)2π(3)270°(4)540°
9.FMS由〔〕组成。
(1)制造工作站、清洗工作站、测量站
(2)数控机床、工业机器人、中央刀库
(3)制造工作站、自动化物料储运系统、加工中心
(4)FMS管理与控制系统、自动化物料储运系统、制造工作站
10.PWM是脉冲宽度调制的缩写,PWM调速单元是指〔〕
(1)晶闸管相控整流器速度控制单元
(2)直流伺服电机与其速度检测单元
(3)大功率晶体管斩波器速度控制单元(4)感应电动机变频调速系统
11.数控机床上交流伺服电机的变频调速常采用〔〕方式。
(1)交-直-交变频调速
(2)交-交变频调速
(3)直-交-直变频调速(4)直-直变频调速
12.鉴相式伺服系统中采用〔〕,鉴别两个输入信号的相位差和相位超前、滞后的关系。
(1)鉴相器
(2)基准脉冲发生器(3)分频器(4)伺服放大电路
13.对于四相八拍的步进电机来说,功率放大电路有〔〕路。
(1)4
(2)8(3)1(4)12
14.数控机床进给驱动系统〔采用直流伺服电机〕的调速常采用〔〕的调速方式。
(1)调节电枢电压
(2)调节磁通(3)调节电阻(4)变频调速
15.CIMS是〔〕的简称。
(1)现代集成制造系统
(2)柔性制造系统
(3)柔性制造单元(4)计算机数字控制系统
16.伺服系统是一种以〔〕为控制对象的自动控制系统。
(1)功率
(2)机械位置或角度(3)加速度(4)速度
17.步进电动机的转速主要取决于〔〕
(1)电脉冲的总数
(2)电流的大小(3)电脉冲的频率(4)电压的上下
18.加工较大平面时,一般采用〔〕;加工空间曲面、模具型腔时多采用〔〕
(1)立铣刀
(2)键槽铣刀(3)面铣刀(4)模具铣刀
19.C装置的软件包括〔〕。
(1)译码、通信、诊断和显示功能
(2)管理软件和控制软件
(3)插补和刀具半径补偿功能(4)I/O处理、译码、位置控制功能
二、简答题〔30分〕
1.数控机床按伺服系统分类,分哪几类?
简答各类的特点。
〔5分〕
2.何谓加工中心?
为什么数控加工中心上需要主轴准停装置?
〔5分〕
3.说明左移规格化的含义。
〔5分〕
4.简述光栅的组成,并简要说明莫尔条纹的作用。
假设光栅栅距d=0.01mm与莫尔条纹的宽度w=5mm,那么莫尔条纹的放大倍数是多少?
〔5分〕
5.采用弦线逼近非圆曲线时,主要有哪几种节点计算方法?
写出其中一种的计算步骤。
〔5分〕
6.什么是电主轴?
有哪几局部组成?
〔5分〕
三、插补计算题(20分)
1.试推导第Ⅱ象限逆圆弧逐点比拟法插补公式,并用其插补一段第Ⅱ象限逆圆弧:
起点A(-1,5),终点B(-5,1),画出插补后的实际轨迹图。
(插补计算过程以节拍表的形式给出)〔10分〕
2.用DDA法插补直线AO,起点A(7,6),终点O(0,0),设存放器为四位二进制存放器,以表格的形式给出插补计算过程,并画出插补轨迹图。
〔10分〕
四、编程题〔30分〕
1.〔12分〕有一采用三相六拍驱动方式的步进电机,其转子有80个齿,经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动,丝杠的导程为7.2mm,齿轮的传动比i=z1/z2=1/5。
求:
(1)步进电机的步距角;〔3分〕
(2)工作台的脉冲当量;〔3分〕
(3)设计用MCS-51单片机控制的x向反向走一步的环形分配器子程序,列出环形分配表。
输出信号从P1口的低四位输出,P1口的高四位全置“1〞。
〔6分〕
2.〔18分〕在加工中心上加工如下图的零件,毛坯为铝铸件,尺寸如图中所示,要求加工孔和外轮廓面。
(1)在图中标出所建立的工件坐标系、所采用的刀具、外轮廓走刀路线;〔4分〕
(2)编制完成该零件加工的数控加工程序。
〔14分〕
二OO五~二OO六学年第Ⅰ学期
课程名称:
机床数控技术参考答案与评分标准命题教师:
王宏涛陈蔚芳冷晟、缪群华试卷代号:
A
一、选择填空(20分),每空1分
1〔1〕;2〔1〕;3〔1〕;4〔4〕;5〔2〕;6〔1〕;7〔2〕;8〔1〕;9〔4〕;10〔3〕;11〔1〕;12〔1〕;13〔1〕;14〔1〕;15〔1〕;16〔2〕〔4〕;17〔3〕;18〔3〕、〔4〕;19〔2〕
二、简答题〔30分〕
1.数控机床按伺服系统分类,分哪几类?
简答各类的特点。
〔5分〕
开环系统、半闭环系统、闭环系统〔2分〕
开环系统:
步进电机驱动,无位置检测装置,结构简单,本钱低,精度低,易于维修〔1分〕
半闭环系统:
直、交流的伺服电机驱动,角位移检测装置,中等精度〔1分〕
闭环系统:
直、交流的伺服电机驱动,线位移检测装置,精度较高〔1分〕
2.何谓加工中心?
为什么数控加工中心上需要主轴准停装置?
〔5分〕
带刀库、能自动换刀的数控机床〔多为镗铣床〕〔2分〕
每次自动装取刀具时,能保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键;在加工精细的坐标孔时,由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀,故能保证刀尖与主轴相对位置的一致性,从而减少被加工孔的尺寸分散度。
〔3分〕
3.说明左移规格化的含义。
〔5分〕
提高DDA插补法进给速度均匀化的措施。
〔1分〕
直线:
将被积函数存放器中的数左移,直到其中有一个的最高位为1;〔2分〕
圆弧:
将被积函数存放器中的数左移,直到其中有一个的次高位为1。
〔2分〕
4.简述光栅的组成,并简要说明莫尔条纹的作用。
假设光栅栅距d=0.01mm与莫尔条纹的宽度w=5mm,那么莫尔条纹的放大倍数是多少?
〔5分〕
组成:
标尺光栅,指示光栅〔1分〕
莫尔条纹的作用:
放大作用、均化误差的作用、莫尔条纹的移动与光栅的移动成比例。
〔3分〕
莫尔条纹的放大倍数:
〔1分〕
共5页第2页
5.采用弦线逼近非圆曲线时,主要有哪几种节点计算方法?
写出其中一种的计算步骤。
〔5分〕
主要有等间距法、等步长法、等误差法。
〔2分〕
等步长法计算步骤:
求最小曲率半径、计算允许步长、计算节点坐标。
〔3分〕
或等误差法计算步骤:
以起点为圆心、以允许的误差为半径作圆,求圆方程;求切点坐标;求节点坐标。
〔3分〕
6.什么是电主轴?
有哪几局部组成?
〔5分〕
主轴电机与主轴为一体,主轴本身是电机转子,主轴箱体与电机定子相联。
〔2分〕
空心轴转子〔或主轴〕、带绕组的定子、速度检测元件。
〔3分〕
三、插补计算题(20分)
1.试推导第Ⅱ象限逆圆弧逐点比拟法插补公式,并用其插补一段第Ⅱ象限逆圆弧:
起点A(-1,5),终点B(-5,1),画出插补后的实际轨迹图。
(插补计算过程以节拍表的形式给出)〔10分〕
插补公式:
〔2分〕
序号
1、判别
2、进给
3、运算
4、比拟
E=8
1
F=0
-Y
F=-9
X=-1,Y=4
E=7
2
F<0
-X
F=-6
X=-2,Y=4
E=6
3
F<0
-X
F=-1
X=-3,Y=4
E=5
4
F<0
-X
F=6
X=-4,Y=4
E=4
5
F>0
-Y
F=-1
X=-4,Y=3
E=3
6
F<0
-X
F=8
X=-5,Y=3
E=2
7
F>0
-Y
F=3
X=-5,Y=2
E=1
8
F>0
-Y
F=0
X=-5,Y=1
E=0
共5页第3页
表格、表头〔4个节拍〕〔2分〕;表中计算〔0.5×8=4分〕;图〔2分〕
2.用DDA法插补直线AO,起点A(7,6),终点O(0,0),设存放器为四位二进制存放器,以表格的形式给出插补计算过程,并画出插补轨迹图。
〔10分〕
图〔2分〕;初始化表头〔3分〕;计算〔0.25×16=4分〕;累加次数m=16〔1分〕
累加次数m
X积分器
Y积分器
JVX
〔存xe〕
JRX
〔∑xe〕
△x
JVY
〔存ye〕
JRY
〔∑ye〕
△y
0
0111
0
0
0110
0
0
1
0111
0
0110
0
2
1110
0
1100
0
3
0101
1
0010
1
4
1100
0
1000
0
5
0011
1
1110
0
6
1010
0
0100
1
7
0001
1
1010
0
8
1000
0
0000
1
9
1111
0
0110
0
10
0110
1
1100
0
11
1101
0
0010
1
12
0100
1
1000
0
13
1011
0
1110
0
14
0010
1
0100
1
15
1001
0
1000
0
16
0000
1
0000
1
共5页第4页
也可用左移规格化方法、余数存放器预置数方法等〔方案不唯一〕。
四、编程题〔30分〕
1.
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- 数控技术 分析