《機(jī)床數(shù)控技術(shù) 第2版》 試卷及答案 試卷一

第1頁(yè)共12頁(yè)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1.在逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)中，若偏差函數(shù)大于零，則刀具位于()A.圓上 B.圓外C.圓內(nèi) D.圓心2.第一象限的一段圓弧AB的起點(diǎn)坐標(biāo)為(0，5)，終點(diǎn)坐標(biāo)為(5，0)，采用逐點(diǎn)比較法順圓插補(bǔ)完這段圓弧時(shí)，沿兩坐標(biāo)軸走的總步數(shù)是()A.5 B.10C.15 D.203.脈沖增量插補(bǔ)法適用于()A.以步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)B.以直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)C.以交流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)D.以直線或交流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)4.基于教材JB3298—83標(biāo)準(zhǔn)，一般表示逆圓插補(bǔ)的G功能代碼是()A.G02 B.G01C.G03 D.G045.對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)輸入一個(gè)脈沖后，通過(guò)機(jī)床傳動(dòng)部件使工作臺(tái)相應(yīng)地移動(dòng)一個(gè)()A.步距角 B.導(dǎo)程C.螺距 D.脈沖當(dāng)量6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于電脈沖數(shù)的現(xiàn)象為()A.丟步 B.失步C.越步 D.異步7.若數(shù)控沖床的快速進(jìn)給速度v=15m／min，快進(jìn)時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作頻率f=5000Hz，則脈沖當(dāng)量為()A.0.01mm B.0.02mmC.0.05mm D.0.1mm8.與交流伺服電機(jī)相比，直流伺服電機(jī)的過(guò)載能力()A.差 B.強(qiáng)C.相當(dāng) D.不能比較9.直接數(shù)控系統(tǒng)又稱為群控系統(tǒng)，其英文縮寫(xiě)是()A.CNC B.DNCC.CIMS D.FMS10.在下列相位比較式進(jìn)給位置伺服系統(tǒng)的四個(gè)環(huán)節(jié)中，等同于一個(gè)增益可控的比例放大器的是()A.脈沖／相位變換器 B.鑒相器C.正余弦函數(shù)發(fā)生器 D.位置控制器11.采用開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)床上，通常不安裝()A.伺服系統(tǒng) B.制動(dòng)器C.數(shù)控系統(tǒng) D.位置檢測(cè)器件12.在下列脈沖比較式進(jìn)給位置伺服系統(tǒng)的四個(gè)環(huán)節(jié)中，用來(lái)計(jì)算位置跟隨誤差的是()A.可逆計(jì)數(shù)器UDC B.位置檢測(cè)器C.同步電路 D.AM偏差補(bǔ)償寄存器+13.一五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為100，當(dāng)五相十拍運(yùn)行時(shí)，其步距角為()A.0.36° B.0.72°C.0.75° D.1.5°14.普通的旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量精度()A.很高 B.較高C.較低 D.很低15.在光柵位移傳感器中，為了得到兩個(gè)相位相差90°的正弦信號(hào)，一般在相距______莫爾條紋間距的位置上設(shè)置兩個(gè)光電元件。()A.1／4個(gè) B.1／3個(gè)C.1／2個(gè) D.1個(gè)16.目前標(biāo)準(zhǔn)的直線感應(yīng)同步器定尺繞組節(jié)距為()A.0.5mm B.1mmC.2mm D.5mm17.對(duì)于閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，下面哪種說(shuō)法是正確的()A.較大的失動(dòng)量直接影響系統(tǒng)的定位精度B.較大的失動(dòng)量直接造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定C.輪廓加工系統(tǒng)的失動(dòng)量要比點(diǎn)位控制系統(tǒng)的失動(dòng)量大一些D.失動(dòng)量和定位精度高低無(wú)關(guān)18.在連續(xù)切削加工的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，為了保證輪廓形狀精度，除了要求機(jī)床有較高的定位精度外，還要求系統(tǒng)有較高的()A.尺寸精度 B.幾何精度C.傳動(dòng)精度 D.輪廓跟隨精度19.在數(shù)控機(jī)床上加工位于X-Y平面的直線輪廓時(shí)，為了減小輪廓誤差，下列說(shuō)法正確的是()A.應(yīng)盡量使X、Y軸的增益相同B.應(yīng)盡量增加兩軸的增益差C.應(yīng)盡量減小系統(tǒng)X軸的開(kāi)環(huán)增益D.應(yīng)盡量減小系統(tǒng)Y軸的開(kāi)環(huán)增益20.在FANUC15系統(tǒng)中所采用的高分辨率絕對(duì)脈沖編碼器，其每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)為10萬(wàn)個(gè)，最高允許轉(zhuǎn)速可達(dá)每分種l萬(wàn)轉(zhuǎn)。下面說(shuō)法正確的是()A.該編碼器內(nèi)部設(shè)有專門(mén)的模擬電路進(jìn)行細(xì)分處理B.該編碼器內(nèi)部設(shè)有專門(mén)的數(shù)字信號(hào)處理電路進(jìn)行細(xì)分處理C.該編碼器和CNC系統(tǒng)的通訊采用直接脈沖方式輸出D.該編碼器和CNC系統(tǒng)的通訊采用并行方式傳送輸出二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。21.在CNC系統(tǒng)中，刀具補(bǔ)償包括___和刀具半徑補(bǔ)償。22.常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)，一般都有兩種基本插補(bǔ)功能，它們分別是直線插補(bǔ)和______。23.對(duì)于經(jīng)濟(jì)型的開(kāi)環(huán)控制中的CNC系統(tǒng)，一般多用______作為驅(qū)動(dòng)元件。24.在CNC系統(tǒng)中機(jī)床控制裝置包括_____和機(jī)床狀態(tài)檢測(cè)控制裝置兩部分。25.在步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中，輸入的進(jìn)給脈沖數(shù)量，經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的_______。26.加在進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載有負(fù)載轉(zhuǎn)矩和_______兩種。27.一般光柵傳感器輸出信號(hào)為四路依次相差90度的正弦信號(hào)或_____信號(hào)。28.當(dāng)數(shù)控機(jī)床沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)給時(shí)，如果系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，則跟隨誤差_____。29.數(shù)控機(jī)床的定位精度主要評(píng)定項(xiàng)目有：軸線的定位精度、軸線的重復(fù)定位精度及軸的___。30.所謂_______是指工作臺(tái)或刀架反向移動(dòng)時(shí)的位移損失，在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，反向差值反映了它的大小。三、分析題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)31.進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)慣量與負(fù)載慣量匹配的問(wèn)題應(yīng)考慮哪幾方面因素?32.滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式有哪幾種?各有何特點(diǎn)?33.簡(jiǎn)述光柵位移檢測(cè)裝置的組成以及各部分的作用。34.簡(jiǎn)述FANUC15系統(tǒng)中提高加工效率方面有哪些新的功能。四、編程題(本大題共10分)35.用數(shù)控銑床加工如圖所示的輪廓ABCDEFGA試按照教材中所學(xué)的代碼格式編制加工程序。要求：(1)在給定坐標(biāo)系下用絕對(duì)坐標(biāo)方式編寫(xiě)加工程序；(2)坐標(biāo)原點(diǎn)為起刀點(diǎn)也為刀具終點(diǎn)；(3)加工路徑為A—B—C—D—E—F—G—A；(4)主軸轉(zhuǎn)速300r／min，進(jìn)給速度100mm／min，不考慮刀具直徑。五、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)36.AB是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)，圓弧起點(diǎn)為A(0，3)，終點(diǎn)為B(3，0)，若脈沖當(dāng)量為1，用逐點(diǎn)比較法對(duì)該段圓弧進(jìn)行順圓插補(bǔ)。試完成下列問(wèn)題：(1)求出需要的插補(bǔ)循環(huán)數(shù)總數(shù)；(2)按下面給定表格形式表述完成插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程，同時(shí)把刀具進(jìn)給位置各點(diǎn)的坐標(biāo)值求出列入；(3)畫(huà)出刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡圖。插補(bǔ)循環(huán)偏差判別進(jìn)給方向偏差計(jì)算及刀具運(yùn)動(dòng)位置坐標(biāo)值終點(diǎn)判別01237.某數(shù)控機(jī)床的靜剛度k=80N／μm，機(jī)床系統(tǒng)的阻尼比D=0.02，假定激振力的頻率ω為50Hz，若要求此時(shí)機(jī)床的動(dòng)剛度kd≥64N／μm，請(qǐng)計(jì)算機(jī)床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率ω0=?答案一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1.在逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)中，若偏差函數(shù)大于零，則刀具位于(B)A.圓上 B.圓外C.圓內(nèi) D.圓心2.第一象限的一段圓弧AB的起點(diǎn)坐標(biāo)為(0，5)，終點(diǎn)坐標(biāo)為(5，0)，采用逐點(diǎn)比較法順圓插補(bǔ)完這段圓弧時(shí)，沿兩坐標(biāo)軸走的總步數(shù)是(B)A.5 B.10C.15 D.203.脈沖增量插補(bǔ)法適用于(A)A.以步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)B.以直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)C.以交流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)D.以直線或交流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)4.基于教材JB3298—83標(biāo)準(zhǔn)，一般表示逆圓插補(bǔ)的G功能代碼是(C)A.G02 B.G01C.G03 D.G045.對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)輸入一個(gè)脈沖后，通過(guò)機(jī)床傳動(dòng)部件使工作臺(tái)相應(yīng)地移動(dòng)一個(gè)(D)A.步距角 B.導(dǎo)程C.螺距 D.脈沖當(dāng)量6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于電脈沖數(shù)的現(xiàn)象為(C)A.丟步 B.失步C.越步 D.異步7.若數(shù)控沖床的快速進(jìn)給速度v=15m／min，快進(jìn)時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作頻率f=5000Hz，則脈沖當(dāng)量為(C)A.0.01mm B.0.02mmC.0.05mm D.0.1mm8.與交流伺服電機(jī)相比，直流伺服電機(jī)的過(guò)載能力(B)A.差 B.強(qiáng)C.相當(dāng) D.不能比較9.直接數(shù)控系統(tǒng)又稱為群控系統(tǒng)，其英文縮寫(xiě)是(B)A.CNC B.DNCC.CIMS D.FMS10.在下列相位比較式進(jìn)給位置伺服系統(tǒng)的四個(gè)環(huán)節(jié)中，等同于一個(gè)增益可控的比例放大器的是(D)A.脈沖／相位變換器 B.鑒相器C.正余弦函數(shù)發(fā)生器 D.位置控制器11.采用開(kāi)環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)床上，通常不安裝(D)A.伺服系統(tǒng) B.制動(dòng)器C.數(shù)控系統(tǒng) D.位置檢測(cè)器件12.在下列脈沖比較式進(jìn)給位置伺服系統(tǒng)的四個(gè)環(huán)節(jié)中，用來(lái)計(jì)算位置跟隨誤差的是(A)A.可逆計(jì)數(shù)器UDC B.位置檢測(cè)器C.同步電路 D.AM偏差補(bǔ)償寄存器+13.一五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為100，當(dāng)五相十拍運(yùn)行時(shí)，其步距角為(A)A.0.36° B.0.72°C.0.75° D.1.5°14.普通的旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量精度(C)A.很高 B.較高C.較低 D.很低15.在光柵位移傳感器中，為了得到兩個(gè)相位相差90°的正弦信號(hào)，一般在相距______莫爾條紋間距的位置上設(shè)置兩個(gè)光電元件。(A)A.1／4個(gè) B.1／3個(gè)C.1／2個(gè) D.1個(gè)16.目前標(biāo)準(zhǔn)的直線感應(yīng)同步器定尺繞組節(jié)距為(C)A.0.5mm B.1mmC.2mm D.5mm17.對(duì)于閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，下面哪種說(shuō)法是正確的(B)A.較大的失動(dòng)量直接影響系統(tǒng)的定位精度B.較大的失動(dòng)量直接造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定C.輪廓加工系統(tǒng)的失動(dòng)量要比點(diǎn)位控制系統(tǒng)的失動(dòng)量大一些D.失動(dòng)量和定位精度高低無(wú)關(guān)18.在連續(xù)切削加工的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，為了保證輪廓形狀精度，除了要求機(jī)床有較高的定位精度外，還要求系統(tǒng)有較高的(D)A.尺寸精度 B.幾何精度C.傳動(dòng)精度 D.輪廓跟隨精度19.在數(shù)控機(jī)床上加工位于X-Y平面的直線輪廓時(shí)，為了減小輪廓誤差，下列說(shuō)法正確的是(B)A.應(yīng)盡量使X、Y軸的增益相同B.應(yīng)盡量增加兩軸的增益差C.應(yīng)盡量減小系統(tǒng)X軸的開(kāi)環(huán)增益D.應(yīng)盡量減小系統(tǒng)Y軸的開(kāi)環(huán)增益20.在FANUC15系統(tǒng)中所采用的高分辨率絕對(duì)脈沖編碼器，其每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)為10萬(wàn)個(gè)，最高允許轉(zhuǎn)速可達(dá)每分種l萬(wàn)轉(zhuǎn)。下面說(shuō)法正確的是(B)A.該編碼器內(nèi)部設(shè)有專門(mén)的模擬電路進(jìn)行細(xì)分處理B.該編碼器內(nèi)部設(shè)有專門(mén)的數(shù)字信號(hào)處理電路進(jìn)行細(xì)分處理C.該編碼器和CNC系統(tǒng)的通訊采用直接脈沖方式輸出D.該編碼器和CNC系統(tǒng)的通訊采用并行方式傳送輸出二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。21.在CNC系統(tǒng)中，刀具補(bǔ)償包括___刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償_____和刀具半徑補(bǔ)償。22.常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)，一般都有兩種基本插補(bǔ)功能，它們分別是直線插補(bǔ)和____園弧插補(bǔ)___。23.對(duì)于經(jīng)濟(jì)型的開(kāi)環(huán)控制中的CNC系統(tǒng)，一般多用____功率步進(jìn)電機(jī)____作為驅(qū)動(dòng)元件。24.在CNC系統(tǒng)中機(jī)床控制裝置包括___位置控制裝置__和機(jī)床狀態(tài)檢測(cè)控制裝置兩部分。25.在步進(jìn)式伺服系統(tǒng)中，輸入的進(jìn)給脈沖數(shù)量，經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制線路和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的____位移量____。26.加在進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載有負(fù)載轉(zhuǎn)矩和____負(fù)載慣量____兩種。27.一般光柵傳感器輸出信號(hào)為四路依次相差90度的正弦信號(hào)或____方波____信號(hào)。28.當(dāng)數(shù)控機(jī)床沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)給時(shí)，如果系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，則跟隨誤差____越小____。29.數(shù)控機(jī)床的定位精度主要評(píng)定項(xiàng)目有：軸線的定位精度、軸線的重復(fù)定位精度及軸的___軸線的反向差值_____。30.所謂___失動(dòng)量____是指工作臺(tái)或刀架反向移動(dòng)時(shí)的位移損失，在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，反向差值反映了它的大小。三、分析題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)31.進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)慣量與負(fù)載慣量匹配的問(wèn)題應(yīng)考慮哪幾方面因素?P126解：進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)慣量與負(fù)載慣量匹配的問(wèn)題應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面的因素⑴加速轉(zhuǎn)矩等于加速度乘以總慣量即就是要考慮加速時(shí)間、加速轉(zhuǎn)矩和總慣量之間的關(guān)系。⑵電動(dòng)機(jī)慣量J1與負(fù)載慣量JM的匹配即J1/JM=(A－B)/（K－A））32.滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式有哪幾種?各有何特點(diǎn)?P81解：滾珠循環(huán)方式有以下兩種：⑴外循環(huán)方式滾珠主要是通過(guò)螺母外表的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、承載能力高，但徑向尺寸大。應(yīng)用較為廣泛。⑵內(nèi)循環(huán)方式靠螺母上安裝的反向器接通相鄰滾道，便滾珠成單循環(huán)。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、滾珠流通性好、摩擦損失小，但制造較困難。適用于高靈敏、高精度的進(jìn)給系統(tǒng)。33.簡(jiǎn)述光柵位移檢測(cè)裝置的組成以及各部分的作用。P94解：光柵位移檢測(cè)裝置的組成包括三大部分：⑴光柵傳感器作用是將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)的裝置⑵光柵倍頻器作用是為光柵傳感器供電并對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行辨向和細(xì)分等處理。⑶光柵數(shù)顯表作用是顯示位移測(cè)量結(jié)果。34.簡(jiǎn)述FANUC15系統(tǒng)中提高加工效率方面有哪些新的功能。P180解：新的功能主要有：⑴數(shù)字主軸系統(tǒng)主軸上安裝了脈沖編碼器或回轉(zhuǎn)編碼器，分別用于速度檢測(cè)和主軸角度位置檢測(cè)⑵自動(dòng)檢測(cè)功能允許某一程序段的加工終了，不是由程序段本身來(lái)控制⑶自動(dòng)運(yùn)行的再開(kāi)功能每當(dāng)再開(kāi)機(jī)床時(shí)，不必先回參考點(diǎn)，可以從指定的程序段開(kāi)始加工⑷逆行功能可按原刀具途徑返回或再次順行四、編程題(本大題共10分)35.用數(shù)控銑床加工如圖所示的輪廓ABCDEFGA試按照教材中所學(xué)的代碼格式編制加工程序。要求：(1)在給定坐標(biāo)系下用絕對(duì)坐標(biāo)方式編寫(xiě)加工程序；(2)坐標(biāo)原點(diǎn)為起刀點(diǎn)也為刀具終點(diǎn)；(3)加工路徑為A—B—C—D—E—F—G—A；(4)主軸轉(zhuǎn)速300r／min，進(jìn)給速度100mm／min，不考慮刀具直徑。解：加工程序清單NGXYIJFSMEOBN010G90G00X20Y20LFN020G01Y50F100S300M03M08LFN030X50LFN040X60Y40LFN050X70LFN060G02X80Y30I0J10LFN070G01Y20LFN080X20LFN090G00X0Y0M05M09M02LF五、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)36.AB是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0)，圓弧起點(diǎn)為A(0，3)，終點(diǎn)為B(3，0)，若脈沖當(dāng)量為1，用逐點(diǎn)比較法對(duì)