(2)--《机床数控技术》试题答案(8套)

1、机床数控技术试题答案1一、填空题（共20分，每小题2分）1 永磁交流同步进给伺服电机，采用变频调速的方法时，基频以下调速称为旦送调速； 基频以上调速称为恒功率 调速。每空1分2依据模拟电路“调制”理论，产生SPWM波形的方法是，以控制正弦波为调制尺，对 等腰三角形波为载波的信号进行调制。每空1分3. 数据采样插补用小段直线来逼近给定轨迹，插补输出的是下一个插补周期内各轴 要运动的距离，不需要每走一个脉冲当量插补一次，从而可达到很高的进给速度。三至1 分4进给驱动用的永磁貢流伺服电机的转子这三=较大，能直接与兰二相连.而不需要 中间传动装置。每空1分5全闭环伺服系统的位責测量采用亘测量方丈；而半

2、闭环伺服系统的位責测量则采用 间接测量方戒。每空】分6. 大中型数控机床的主传动系统常采用少数几对齿轮毎速，以满足主轴低速时对 土担X 特性的要求。滑移齿轮的移位一般采用液压缸加拔叉来实现。每空1分7. 刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。每空1分8. 数据采样插补是将被加工零件的仝压"分割为播补采样周枣的进给步长。锂空丨 分9. 前加减速控制是对匚成七套即编程指令速度F进行控制；后加减速控制是对各运动帀 分别讲行加减谏捽制。每牢1分10. 逐点比较法是以折线逼近貢线或圆弧曲线，它与给定的直仝工L之间的最大误差不 超过一个 脉冲当量。每空1分二、单项选择题（共10分，每小題2分）

3、1. 永磁直流伺服电机的绕组线圈在（）上。2分A. 定子B. 转子C. 输入端D. 输出端参考答案：B2步进电机三相单三拍驱动方式（）带负载的能力。2分A. 有B. 没有C. 可能有D. 可能没有。参考答案：B3. 旋转变压器是基于（）原理工作的。2分A. 机械B. 光电C. 力学D. 电磁感应。参考答案：D4. 目前数控机床高速主轴电机使用最多的是（）。2分A. 歩进电机B. 頁流伺服电机C. 交流伺服电机D. 直线电机参考答案：C5. 在每一（）周期中，粗插补程序首先将轮廓曲线分割为一组微小貢线段，精插补再对 每一微小宣线段进行数据点的密化工作。2分A. 加工B. 编程C. 采样D. 插补

4、参考答案：D三、判斷题（共10分，每小题2分）1. 近年来，我国的数控机床技术取得显箸进步，中档数控机床已经有少量出口，并且已经 掌握高档数控系统的技术。（）2分参考答案：72. 目前，数控编程中的加工工艺问题已经全部可以由计算机自动完成。（）2分 参考答案：x3. 现代CNC装萱对于数控系统的所有故障都具有联机和脱机进行诊断的能力。（）2 分参考答案：x4. 绝对式光电脉冲编码器能指示绝对位責.没有累计误差，电源切断后，位責信息不丟失。 （）2 分参考答案：75. 直流伺服电机的调速方法主要采用变频调速。（）2分参考答案：x四、简答题（共48分，每小题6分）1 多微处理器CNC装責可分为哪几

5、种结构形武？ 6乃参考答案:可分为三种可分为三种，主从结构（2分）；多主结构（2分）；分布式结构（2分）。2. CNC装萱的主要功能有哪些？ 6分参考答案：CNC装責的主要功能如下：（1）控制轴数和联动轴数（0.5分）（2）准备功能（0.5分）插补功能（0.5分）（4）主轴速度功能（0.5分）（5）进给功能（0.5分）（7）固定循环加工功能（0.5分）（8）辅助功能（M代码）（0.5分）（9）字符图形显示功能（0.5分）（10）程序编制功能（0.5分）（11）输入、输出和通信功能（0.5分）（12）自诊断功能（0.5分）3. 感应同步器在以鉴相方式或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的待点如

6、何？ 6 4； ：参考答案：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为tt/2的交变电压。（3分）在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。（3分）4. 何谓插补？有哪两大类软件插补算法？ 6分参考答案：所谓插补就是已知运动轨迹的起点、终点、曲线类型和走向后，计算岀运动轨迹所要经过 的中间点坐标（2分）。伺服系统根据插补输出的中间点坐标值控制机床运动，走出预定轨迹 （2分）。插补既可以用硬件实现也可以用软件实现。有两大类软件插补算法：即基准脉冲插 补法和数据采样插补法。（2分）5. 进给伺服系统的作用是什么？进给伺服系统的技术要求有哪些？3分参考答案：进给伺服系统的

7、作用：进给伺服系统是数控系统主要的子系统。它忠实地执行由CNC装 責发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。（3分）进给伺服系统的技术要求：调速范围要宽且要有良好的稳定性（在调速范围内）；位移精度 高；稳定性好；动态响应快；还要求反向死区小，能频繁启、停和正反运动。（3分）6. 简述数控机床的分类特点6分参考答案：机床数控系统的种类很多，为了便于了解和研究，可从不同的角度对其进行分类。（1）按照机床的运动轨迹可把机床数控系统分为三大类：点位控制系统;直线切削控 制系统;连续切削控制系统。（1.5分）（2）伺服系统包括驱动机构和机床移动部件，它是数控系统的执行部分按其控制原

8、理可 分为以下三类：开环控制系统;半闭环控制系统;闭环控制系统。（1.5分）（3）按照数控系统的功能水平，数控系统可以分为以下三种：经济型（低档型）；普 及型（中档型）：高档型数控系统。（15分）（4）按工艺用途分类：金属切削类数控机床，金属戍型类数控机床，数控特种加工机床, 其它类型的数控机床。（1.5分）7. 附图并简述数控机床的工作工程。6分参考答案：数控机床的工作过程，即加工零件的过程，如下图所示：團零件加工过程（3分）（1）根据被加工零件图中所规定的零件的形状、尺寸、材料及技术要求等，制定工件加 工的工艺过程，刀具相对工件的运动轨迹、切削参数以及辅助动作顺序等，进行零件加工 的程序设

9、计；（0.5分）（2）用规定的代码和程序格武编写零件加工程序单；（0.5分）（3）按照程序单上的代码制备控制介质（制作穿孔带、磁盘等）；（0.5分）（4）通过输入装青把变为数字信息的加工程序输入给数控系统；（0.5分）（5）启动机床后，数控系统根据输入的信息进行一系列的运算和控制处理，将结果以脉冲形戒送往机床的伺服机构。（如步进电机、直流伺服电机、电液脉冲马达等）；（0.5分）（6）伺服机构驱动机床的运动部件，使机床按程序预定的轨迹运动，从而加工出合格的 苓件。（0.5分）8. 简述CNC装置硬件结构的类型6 ,参考答案：数控装置是整个数控系统的核心，其硬件结构：按CNC装萱中各印制电路板的插

10、接方式可以分为大板氏结构和功能模板氏结构（1.5分）； 按CNC装責中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构（1.5分）;按CNC装萱硬件的制造方氏可以分为专用型结构和个人计算机式结构（1.5分）;按CNC装貢的开放程度又可分为封闭式结构、PC嵌入NC或结构、NC嵌入PC 结构 和软件型开放式结构（15分）。五、计算题（12分）设在第一象限描补直线段OA,起点为坐标原点O（0,0）,终点为A （7, 4） o试用逐点 比较法进行插补，并在下表中填写插补计算过程，在下图中画出插补轨迹。图插补轨迹表：逐点比较插补运算过程偏差判别进给方向新偏差计算终点判别12 分 参考答案：刀具沿x、

11、y轴应走的总步数为 插补轨迹如图（6分）插补运算过程如表（6分）机床数控技术试题答案2一、填空题（共20分，每小题2分）1. 他激式直流主轴伺服电机调速时，额定转速以下调速称为恒转矩调速，通过调整电枢电 医实现；额定转速以上调速称为恒功率调速，通过涸整 磁电流实现。每空1分2.SPWM波形的特点是，其各个脉冲的面积与控制正弦波下面相应的面积成比例，等距、 等幅而不等宽，中间_显两边圭。每空1分3. 数据采样插补是根据用户程序的进给三直，将给定的轮廓曲线分割为每一插补垒旦的 进给段，即轮廓步长。每空1分4. 数控加工中心的主轴组件设有准停装直其作用是使主轴每次都能准确地停止在固定的周向位責上，以

12、保证刀具的重复安装精度。每空1分5. 测量反馈装萱的作用是检测速度和位移，并将二旦反馈给数控装萱.构成闭环控制系 统。没有测量反馈装責的系统称为开环控制系统。每空1分6. 大中型数控机床的主传动系统常采用少数几对齿轮年速，以满足主轴低速时对H二扫壬 待性的要求。滑移齿轮的移位一般采用液压缸加拔叉来实现。每空丨分7. 刀具补偿的作用是把宅件轮京轨迹转换成刀具中心轨迹。色空丨分8. 数据采样插补算法由一皿上和上二二两部分组成，前者用硬件实现，后者用软件实现。 【每空1分9. 采用步进电机的开环伺服系统，对于数控装責发来的一个三台可冲经驱动线路放大后 驱动步进电机转过一个亠歪角,经过机械传动系统带动

13、工作台移动一个脉冲当量的位移。每空1分10. 数字积分貢线插补的物理意义是使动点 沿誉三矢童的方向前进。三仝丨分|二、选择题（共10分，每小题2分）1 永磁交流伺服电机的绕组线圈在（）上。2分A. 定子；B. 转子；C. 输入端；D. 输出端参考答案：A2. 步进电机三相六拍通电方氏（）带负载的能力。2分A. 有B. 没有C. 可能有D. 可能没有参考答案：A3. 旋转变压器是一种（）测量装置。一般连接安装于伺服电机后端轴上或丝杠轴上。2 分A. 直接B. 间接C. 非接触D. 无线参考答案：B4. 普及型数控系统的最小进给分辨率是（）。2分A. O.OlpmB. O.IpmC. lpmD.

14、lOpm参考答案：C5. 永磁直流伺服电机能平稳运转的最低转速是（）/min。【2分A. 10B. 1C. 0D. 0.01参考答案：C三、判断题（共10分，每小题2分）1. 近年来，以广东省为首的沿海地区工业发展速度加快，制造业大量使用数控机床，使得 数控专业技术人才严重短缺。（）2分参考答案：72. 目前，数控编程中的加工工艺如何由计算机自动完成的问题正在研究发展之中，还没有 实用化。（）2分参考答案：73. 现代CNC装萱对于数控系统的部分故障具有联机和脱机进行诊断的能力。（）2知 参考答案：74. 增量式光电脉冲编码器测量系统，不仅可以测量角位移，而且可以辨识旋转方向。（）2 分参考答

15、案：75. 永磁直流伺服电机一般采用他激式励磁回路。（）2分参考答案：x四、简答题（共48分，每小题6分）1.CNC装直的硬件结构是什么？ 6分参考答案:硬件结构：CNC装直是数控系统的核心，它是一台专用计算机，其配直的操作系统是控制各执行部 件（各运动轴）的位移量并使之协调运动，而不是一般进行文档处理和科学计算的计算机（1.5分）。在CNC装置的专用计算机中，除了与普通计算机一样具有CPU、存储器、 总线、输入/输出接口外（1.5分）；还有专门适用于数控机床各执行部件运动位亶控制的 位責控制器；此外，在存储器方面CNC装責一般由ROM、RAM （磁泡存储器）构成， 而普通计算机则由内存和外存

16、（硬盘）构成；且后者容量相对大许多（1.5分）。 在CNC装畫中，一般都是将显示器（CRT）和机床操作面板做在一起，以便实现手动数 据输入（MDI）;将CPU、存储器、位責控制器、输岀接口等做在一起，构成CNC装責（1.5 分）o1. 什么是进给伺服系统的调速范围？6分参考答案：调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比（6分）。2. 位責检测装責有哪几种分类方法？ 6分参考答案：位責检测装貢，按检测装責的类型分，有数字武和模拟式；按检测测量的基准分，有增量 式和绝对式（3分）；按被测量和所用检测装責的安装位直分，有直接测量（直线型）和 间接测量（回转型）。（3分）4何谓插补？有哪两大类软件插

17、补算法？ ：6分参考答案：所谓插补就是已知运动轨迹的起点、终点、曲线类型和走向后，计算岀运动轨迹所要经过 的中间点坐标（1.5分）。伺服系统根据插补输出的中间点坐标值控制机床运动，走出预 定轨迹（】.5分）。插补既可以用硬件实现也可以用软件实现（1.5分）。有两大类软件插 补算法：即基准脉冲插补法和数据采样插补法（1.5分）。5. 进给伺服系统的作用是什么？进给伺服系统的技术要求有哪些？-参考答案：进给伺服系统的作用：进给伺服系统是数控系统主要的子系统。它忠实地执行由CNC装 直发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量（3分）。进给伺服系统的技术要求：调速范围要宽且要有良好

18、的稳定性（在调速范围内）；位移精度 高；稳定性好；动态响应快；还要求反向死区小，能频繁启、停和正反运动（3分）。6. 简述开放式数控系统的发展趋势（分参考答案：今后开放式数控系统的发展趋势是：（1）在控制系统技术、接口技术、检测传感技术、执行器技术、软件技术五大方面开发 出优质、先进、适销的经济、合理的开放戒数控系统（2分）。（2）数控系统今后主攻方向是进一步适应高精度、高效率（高速）、高自动化加工的需 求。特别是对有复杂任意曲线、任意曲面零件的加工，需要利用新的加工表述语言、简化 设计、生产准备、加工过程、并减少数据储存量，采用64位CPU实现CAD/CAM进行 三维曲面的加工（2分）。（3

19、）开放式个人计算机CNC系统实现网络化，使CNC机床配上个人计算机开放式 CNC系统，能在厂内联网并与厂外通信网络联结，对CNC机床能进行作业管理、远距离 监视、情报检索等，在实现高精度、高效率加工的基础上，进一步实现无人化、智能化、 集成化的高度自动化生产（2分）。7. 附图说明数控系统组成的一般形式。6T参考答案：数控系统组成的一般形或如下图所示。图数控系统组成的一般形戏（3分）数控系统一般由输入/输出（I/O）装萱、数字控制装置、驱动控制装萱和机床电器逻辑控 制装萱等四部分组成，机床本题为被控对象（3分）。8. 附图说明数控机床伺服系统的一般结构，并简要说明伺服系统组成。匕仝、参考答案：

20、数控机床伺服系统的的一般结构如下图所示。它是一个双闭环系统，内环是速度环，外环 是位宣环（1分）。速度控制单元是一个独立的单元部件。速度环由速度比较调节器、速 度反馈和检测装萱组成。速度环中用作速度检测反馈的传感器可为测速发电机或脉冲编码 器等（1分）。位直环是由CNC装直中的位直控制模块、速度控制单元、位直反馈检测等 部分组成。位育检测传感器可为直线感应同步器、光栅尺等。位責控制模块主要是对机床 运动坐标轴进行控制（1分）。不仅对单个轴的运动速度和位置精度有严格的控制要求， 而且在多轴联动时，还要求各移动轴有很好的动态配合，以保证加工效率、加工精度和表 面粗糙度（1分）。图伺服系统结构图(2

21、分)五、计算题(12分)1. 设在第一象限插补直线段OA,起点为坐标原点O(0,0),终点为A (7, 4)。试用逐点 比较法进行插补，并在下表中填写插补计算过程，在下图中画出插补轨迹。图插补轨迹表：逐点比较插补运算过程偏差判别进给方向新偏差计算终点判别12 分参考答案:刀具沿X、y轴应走的总步数为（3分）插补运算过程见下表，表：逐点比较插补运算过程（7,插补轨迹如下图。图插补轨迹（3分）机床数控技术试题答案3一、填空题（共20分，每小题2分）1 数控装責的硬件结构按CNC装責中微处理器的个数可以分为两类结构，分别是单微处 理器 结构和多微处理器 结构。每空1分2. 数控技术包括数控系诜、数玄

22、机床及外围技术。每空丨分3. 按照数控机床伺服系统控制原理可分为以下三类：讦揑仔三吭、闭环控制系统、兰 闭环控制系统o 每空分4. 逐点比较法是以壬一来逼近頁线或圆弧的，它与给定的直线或圆弧之间的最大谋差不 招讨一个脉冲当量。每空1分5数据采样插补算法由二社和 p 两部分组威，前者用硬件实现，后者用软件实现。每空1分6. 刀具补偿包括刀具盟补偿和刀具主生补偿。写空丨分7. 数控系统中的诊断程序具有技机断和应机诊断的功能。每空1分8. 采用步进电机的开环伺服系统，对干数控装首发来的一个 丄可冲经驱动线路放大后 驱动步进电机转过一个庁巨角,经过机械传动系统带动工作台移动一个脉冲当量的位移。 每空1

23、分9. CNC装責的软件结构具有多任务曲三处理和多重实时中折的特点。每空1牙10. 旋转变压器作为位萱检测元件，应用时有两种工作方式：鉴幅式和乞朽 式。每£1 分二、选择题（共10分，每小题2分）1 旋转变压器励磁电压加在（）上。【2分A淀子B. 转子C. 输入端D. 输出端参考答案：A2. 在逐点比较法圆弧插补中，如果偏差大于零，表明刀具在圆弧的（）2分A. 内侧B. 外侧C. 起点D. 圆弧上参考答案：D3. 刀具半径左补偿方向的规定是（）。2分A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧C. 沿工件运动方向看，刀典位于工件左侧D. 沿刀具运动

24、方向看，刀具位于工件左侧参考答案：C4. 光栅尺的工作原理是利用（）的物理现象。2分A. 莫尔条纹B. 电磁感应C. 光电转换D. 机械干涉参考答案：A5. 数据采样插补又称为数字增量插补，适用于数控机床（）驱动的闭环进给伺服系统。2分A. 步进电机B. 直流伺服电机C. 交流或貢流伺服电机参考答案：C6. 数控系统中常用的两种插补功能是（）2分】A. 貢线插补和抛物线插补B. 抛物线插补和圆弧插补C. 貢线插补和圆弧插补D. 扯物线插补和螺旋线插补参考答案：C7. 目前数控机床主轴电机使用最多的是（）。2分A. 步进电机B. 直流伺服电机C. 交流伺服电机D. 貢线电机参考答案：C8. 数控

25、机床与普通机床相比机械结构的特点是（）【2分1A. 更简单B. 样的C. 吏复杂D. 基本相同参考答案：A9. 闭环位萱控制系统又称为位直伺服系统，是基于（）原理工作的。2分A. 正反馈控制B. 负反馈控制C. 逻辑顺序控制参考答案：B10. 双螺母齿差调隙式滾珠丝杠，两齿轮的齿数分别为1A=99、Z2=100,丝杠导程t二10mm,若间隙为0.003mm,则相应调整螺母应转过（）个齿即可消除间隙，达到预 紧的目的。2分A. 3B. 4C. 5D. 6参考答案：A三、简答题（共30分，每小题6分）1 什么是数控技术？ 6分参考答案：数字控制（NumEriCAI Control）是用数字化信号对

26、机床的运动及其加工过程进行控制的 一种技术方法。2. 何谓插补？ 6分参考答案：所谓插补就是指数据密化的过程：对输入数控系统的有限坐标点（例如起点、终点），计 算机根据曲线的特征，运用一定的计算方法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的坐标 数据，以满足加工精度的要求。3. 旋转变压器在以鉴相方氏和鉴幅方式工作时，定子两绕组的激磁电压的特点如何？ 6分参考答案：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为tt/2的交变电压。（3分）在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。（3分）4. 数据采样系统CNC装直的加减速控制方法有哪两种？各自有什么特点。6分参考答案：前加减

27、速控制和后加减速控制（2）;前者是在插补前进行加减速控制，控制合成速度，后者是在插补后进行加减速控制，控制 各坐标轴的速度（4）5. 描补方法有哪两类？各有什么特点？ 6分1参考答案：脉冲増量插补和数据采样插补；脉冲増量插补的特点是每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲方式输出，驱动坐标轴运 动。数据采样插补分两步进行，首先是粗插补，第二步为精插补。四、论述题（共20分，每小题10分）1 .试述CNC装萱的工作过程？】0分参考答案：程序输入；（1分）译码；（1分）刀異补偿；（1分）进给速度处理；（1分）插补；（15分）位置控制；（】.5分）IO处理；（1分）显示；（1分）诊断；（1分）2. 画岀

28、数控机床伺服系统的一般结构框图并简要论述伺服系统的组成。丨0分参考答案:伺服系统结构简图（5分）数控机床伺服系统的一般结构如團所示。它是一个双闭环系统，内环是速度环，外环是位 責环。速度环中用作速度反馈的检测装胃为测速发电机、脉冲编码器等。速度控制单元是 一个独立的单元部件，它由速度调节器、电流调节器及功率驱动放大器等各部分组成。位 責环是由CNC装責中的位責控制模块、速度控制单元、位責检测及反馈控制等各部分组 成。位宣控制主要是对机床运动坐标轴进行控制，轴控制是要求最高的位賣控制，不仅对 单个轴的运动速度和位直精度的控制有严格要求，而且在多轴联动时，还要求各移动轴有 很好的动态配合，才能保证

29、加工效率、加工精度和表面粗糙度。（5分）五、计算题（10分）1 设在第一象限插补貢线段OA,起点为坐标原点O（0,0）,终点为A （4, 6） o试用逐点 比较法进行插补，要求：列表填写插补计算过程；偏差判别进给方向新偏差计算终点判别画出插补轨迹图。图插补轨迹10分参考答案：刀具沿X. y轴应走的总步数为，插补运算过程见下表，插补轨迹如下图。（1分）图插补轨迹（4分）表：逐点比较插补运算过程（5分）机床数控技术试题答案4一、填空题（共20分，每小题2分）1.SPWM波形的特点是，其各个脉冲的面积与控制正弦波下面相应的面积成比例，等距、 等幅而不等宽，中间_宽_两边里。每空丨分2数控机床是典型的

30、数控化设备，它一般由信息载体、计算机数控装置、伺服系统和 机床四部分组成。每空0.5分3. 按照数控机床的运动轨迹可把机床数控系统分为三大类：点位控制系统、壬1二仝 系统、连续切削控制系统。每空1分4. 数据采样插补用小段土.来逼近给定轨迹，插补輸出的是下一个插补旦内各轴要运 动的距离，不需要每走一个脉冲当量插补一次，从而可达到很高的进给速度。每空1分5. 基准脉冲描补方法有逐点比鉉注、数字积分法等。每空1分6. 通过刀具半径补偿，将FIT一任的轮廓轨迹转换为辺耳也 的运动轨迹。每空丨分7. 至机丄是指CNC装直中的自诊断程序，在系统工作时随时检查机床的各种不正常的 事件。曲匸诊册则是在系统不

31、工作，但在运转条件下的诊断，一般CNC装責配备有各种 脱机诊断程序以检查存储器、外围设备（CRT、阅读机、穿孔机等）、I/O接口尊。每空1分8. 软件结构具有多任务五.处理和多重实时三也的恃点。珂空1分9. 数控系统的核心是完成数字信息二呈:土和佳的计算机，一般称它为数字控制装置。 每空1分10. 感应同步器作为位看拎测元件.应用时有两种工作方式：二林弓和旦。二- 分二、选择题（共20分，每小题2分）】感应同步器的励磁电压加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 输入端D. 输出端参考答案：B2. 在逐点比较法克线插补中，如果偏差等于零，表明刀具在直线的（）2分A. 上方B. 下方C. 起点D

32、. 盲线上参考答案：D3. 刀具半径右补偿方向的规定是（）。2分1A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧；B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧；C. 沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧；D. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧。参考答案：C4. 感应同步器是基于（）原理工作的。2分A. 机械B. 光电C. 力学D. 电磁感应参考答案：D5. 插补周期与位置反馈采样周期（）。-2分A. 相同B. 不相同C. 可以相同，也可以不相同参考答案：C6. 能对两个或两个以上坐标方向的位移量和速度进行控制，完成轮廓加工的系统是（）2分A. 点位控制系统B. 点位/直线控制系统C. 连续控制系统D.

33、直线控制系统参考答案：D7. 步进电机三相单三拍驱动方氏（）带负载的能力。d分1A. 有B. 没有C. 可能有D. 可能没有。参考答案：B8. 数控机床与普通机床相比机械结构的特点是（）2分】A. 更简单B. 样的C. 更复杂D. 基本相同参考答案：A9. 伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的（），而且能控制几个执行件按 一定运动规律合成的轨迹。2分A. 速度B. 速度、位直C. 速度、方向、位直参考答案：c10. 双螺母齿差调隙式滾珠丝杠，两齿轮的齿数分别为Z1二99、Z2=100,丝杠导程t二10mm,若间隙为0.005mm,则相应调整螺母应转过（）个齿即可消除间隙，达到预 紧的

34、目的。2分A. 3B. 4C. 5D. 6参考答案：C三、简答題（共30分.每小题6分）1 什么是数控机床？ 6分参考答案：数控机床是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。2何谓刀补？ 6分参考答案：数控系统对刀具的控制是以刀架参考点为基准的，零件加工程序给出零件轮廓轨迹，数控 系统仅能控制刀架的参考点实现加工轨迹，但实际上是要用刀具的尖点实现加工的，这样 需要在刀架的参考点与加工刀具的刀尖之间进行位責偏責。这种位責偏責就是刀具补偿。3. 感应同步器在以鉴相方式和鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何？ 6知参考答案：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为tt

35、/2的交变电压。（3分）在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。（3分）4. 在开环系统中利用步进电机怎样控制进给位責、进给速度和进给方向？ 6分参考答案：用脉冲数控制位責，用脉冲频率控制速度，用改变通电顺序控制进给方向。5. 简述在零件轮廓加工过程中，刀具半径补偿的步骤。6分参考答案：在零件轮廓加工过程中，刀具半径补偿分为三个步骤。刀具半径补偿的建立，在G00或G01的程序段中，用G41或G42确定。（2）刀具半径补偿进行；（2）刀具半径补偿的注销.在G00或G01的程序段中，用G40指令撤销。（2）四、论述題（共20分，每小题10分）1. 画图并论述CNC系统的组成。

36、】0分参考答案:图CNC系统的基本组成（5分）如團所示，CNC系统是由除机床本体以外的程序输入/输出装萱、计算机数字控制装貢、 可编程控制器（PLC）、主轴驱动装貢和进给驱动及位責检测器等组成。而且，数控系统 能自动阅读输入载体上事先给定的数字值、并将其译码，从而使机床动作和加工出零件（5 分）。2. 试述数控机床机械结构的特点。10分参考答案：数控机床作为一种高速、高效和高精度的自动化加工设备，由于其控制系统功能强大，使 机床的性能得到大大提高。部分机械结构日趋简化，新的结构、功能部件不断涌现，使得 其机械结构和传统的机床相比，有了明显的改进和变化，主要体现在以下几个方面：（2 分）（1）结

37、构简单、操件方便、自动化程度高数控机床需要根据数控系统的指令，自动完成对进给速度、主轴转速、刀具运动轨迹以及 其他机床辅助功能（如自动换刀、自动冷却等）的控制。（2分）（2）高的静、动刚度及良好的抗振性能（2分）（3）采用高效、高精度无间隙传动装直数控机床进行的是高速、高精度加工，在简化机械结构的同时，对于机械传动装萱和元件 也提岀了更高的要求（2分）（4）具有适应无人化、柔性化加工的功能部件“工艺复合化”和“功能集成化”是无人 化、柔性化加工的基本要求，也是数控机床最显著的特点和当前的发展方向。“功能集成 化”是当前数控机床的另一重要发展方向。（2分）五、计算题（10分）1. 设在第一象限插

38、补直线段OA,起点为坐标原点O（0,0）,终点为A （6, 4） o试用逐点 比较法进行插补，并在下表中填写插补计算过程，偏差判别进给方向新偏差计算终点判別在下图中画出插补轨迹。图插补轨迹1C 参考答案：刀具沿X、y轴应走的总步数为，插补运算过程见下表，插补轨迹如下图。（1分）图插补轨迹（4分）表：逐点比较插补运算过程（5分）机床数控技术试题答案5一、填空题（20分，每空2分）1. 逐点比较法是以小氏亘咬 左拦乞 来逼近貢线或圆弧的，它与给定的直线或圆弧之 间的最大误差不超过一个脉冲当量。每空2分2. 数控装責的硬件结构按CNC装責中微处理器的个数可以分为两类结构，分别是单危他 理器 结构和多

39、微处理器 结构。每空2分3. 刀具补偿包括刀具土匡补偿和刀具土歪补偿。每空2分4. 一台采用三相六拍通电方丈运行的步进电动机，其转子上均匀分布有40个齿，则该步进 电动机的步距角。二丄工度。每空2分5.SPWM波形的特点是，其各个脉冲的面积与控制正弦波下面相应的面积成比例，等距、 等幅而不等宽，中间.盡两边生。每空2分6. 数控机床是采用了的机床，或者说是装备了数控系统的机床。【每空2分二、选择题（20分，每小题2分）1 旋转变压器励磁电压加在（）上。2分A. 定子B. 转子C. 输入端D. 输出端参考答案：A2. 感应同步器的励磁电压加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 输入端D. 输出

40、端参考答案：B3. 目前数控机床高速主轴电机使用最多的是（）2A. 步进电机B. 頁流伺服电机C. 交流伺服电机D. 直线电机参考答案：C4. 测量反馈装萱的作用是为了（）。2分A. 提高机床的定位精度、加工精度B. 提高机床的使用寿命C. 撐高机床的安伞忤D. 提高机床的灵活性参考答案：A5. 旋转变压器是基于（）原理工作的。2分A. 机械B. 光电C. 力学D. 电磁感应参考答案：D6. 能对两个或两个以上坐标方向的位移量和速度进行控制，完成轮廓加工的系统是（）2分A. 点位控制系统B. 点位/貢线控制系统C. 连续控制系统D. 貢线控制系统参考答案：D7. 刀具半径左补偿方向的规定是（）

41、。【2分A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧；B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧；C. 沿工件运动方向看，刀具位于工件左侧；D. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧。参考答案：D8. 在逐点比较法直线插补中，如果偏差尊于零，表明刀具在直线的（）2分A. 上方B下方C. 起点D. 直线上参考答案：D9. 数控系统中常用的两种插补功能是（）2分A. 直线插补和抛物线插补B. 抛物线插补和圆弧描补C. 直线插补和圆弧插补D. 扯物线插补和螺旋线插补参考答案：C10. 加工中心与一般数控机床的主要区别是（）。2分A. 机床转速高B. 进刀速度高C. 有刀库和自动换刀装萱D. 机床刚性好参考答

42、案：C三、判断题（10分，每小题2分）丨1.步进电动机正转和反转时，其各相通电顺序保持不变。（）【2分参考答案：712. 为了保证滾珠丝杠反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。一般采用预紧方法消 除轴向间隙。（）2分】参考答案：713. 交流伺服电机的调速方法主要采用变频调速。（）2分参考答案：714. 多微处理器CNC装責的共享总线结构中，不存在使用总线的竞争问题。（）【2分 参考答案：X15. 绝对值式脉冲编码器的码道圈数越多，则所能分辨的角度越小，测量精度越高。（） 2分参考答案：7四、简答题（25分，每小题5分）1 附图并简述数控机床的工作过程。5于参考答案：数控机床的工作过程，即

43、加工零件的过程，如下图所示：图零件加工过程（1）根据被加工零件图中所规定的零件的形状、尺寸、材料及技术要求等，制定工件加 工的工艺过程，刀具相对工件的运动轨迹、切削参数以及辅助动作顺序等，进行零件加工 的程序设计；（2）用规定的代码和程序格式编写零件加工程序单；（3）按照程序单上的代码制备控制介质（制作穿孔带、磁盘等）；（4）通过输入装直把变为数字信息的加工程序输入给数控系统；（5）启动机床后，数控系统根据输入的信息进行一系列的运算和控制处理，将结果以脉 冲形式送往机床的伺服机构。（如步进电机、直流伺服电机、电液脉冲马达等）；（6）伺服机构驱动机床的运动部件，使机床按程序预定的轨迹运动，从而加

44、工出合格的 零件。2.简述B刀补和C刀补的特点和区别？ 5分参考答案：B功能刀具半径补偿为基本的刀具半径补偿，它仅根据本段程序的轮廓尺寸进行刀具半径 补偿，计算刀具中心的运动轨迹。C功能刀补法采用一次对零件的两段轮廓进行处理的方法，即先预处理本段，然后根据下 一段的方向，来确定刀具中心轨迹的段间过渡状态。3. 旋转变压器在以鉴相方氏或鉴幅方氏工作时，定子两相绕组的激磁电压的特点如何 分参考答案：在鉴相方式时，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为口/2的交变电压。在鉴幅方式时，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。4. 简述前加减速控制和后加减速控制的特点分参考答案：前加减速控制是对合成速

45、度即编程指令速度F进行控制，其优点是不会影响实际插补输出 的位貫精度，缺点是要预测减速点，计算工作量较大。后加减速控制是对各运动轴分别进行加减速控制，其优点是不需要专门预测减速点，而是 在搖补输出为零时开始减速，并通过一定的时间延迟逐渐靠近程序段的终点。缺点是在加 减速控制过程中各坐标轴的实际合成位畫可能不准确。5. 简述数控机床机械结构的主要特点Q井参考答案：(1) 结构简单、操作方便、自动化程度高；(2) 高的静、动刚度及良好的抗振性能；(3) 采用高效、高精度无间隙传动装貢；(4) 具有适应无人化、柔性化加工的功能部件。五、计算题1. 在XY平面有一逆时针圆弧，A (4, 0)、B (0

46、, 4) o试用逐点比较法插补圆弧并画出 插补轨迹图。(请将插补计算过程填入下表中，并在下图中画出走步轨迹。)步数偏差判别坐标进给计算偏差坐标计算终点判别12 分参考答案:2在XY平面有一直线，起点为原点，终点为A(8, 10),累加器和寄存器位数都为4位， 其最大容量为24=16。累加器初值萱为累加器容量的一半。试用数字积分法进行插补计算, 并画出走步轨迹图。(将计算过程填入下表，并在下图中画出走步轨迹。)13 分参考答案:机床数控技术试题答案6一、填空题（20分，每空2分）1. 用逐点比较法进行貢线插补计算，每走一步，都需要进行以下四个步骤：偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别。每空2分

47、2. 感应同步器有两种工作方式，分别是土L方式和.二-方式。信今2分13. 刀具补偿包括刀具土苣补偿和刀具蚩歪补偿。弓空2分：4. 位移检测系统能够测量的最小位移量.称为分辨率。空空2分5.SPWM波形的特点是，其各个脉冲的面积与控制正弦波下面相应的面积成比例，等距、 等幅而不等宽，中间_宽_两边皇。每空2分6. 大中型数控机床的主传动系统常采用少数几对齿轮肆速，以满足主轴低速时对输出扭矩 特性的要求。滑移齿轮的移位一般采用液压缸加拔叉来实现。每空2分二、选择题（20分，每小题2分）1 旋转变压器励磁电压加在（）上。2分A. 定子B. 转子C. 输入端D. 输出端参考答案：A2. 感应同步器的

48、励磁电压加在（）上。2分A. 定尺B. 滑尺C. 输入端D. 输出端参考答案：B3. 加工中心与一般数控机床的主要区别是（）。2分A. 机床转速高B. 进刀速度高C. 有刀库和自动换刀装責D. 机床刚性好参考答案：C4. 测量反馈装直的作用是为了（）。2分A. 提高机床的定位精度、加工精度B. 提高机床的使用寿命C. 提高机床的安全性D. 捋高机床的灵活忤参考答案：A5. 在逐点比较法圆弧插补中，如果偏差大于零，表明刀具在圆弧的（）2刁A. 内侧B. 外侧C. 起点D個弧上参考答案：B6. 能对两个或两个以上坐标方向的位移量和速度进行控制，完成轮廓加工的系统是（）【2分A. 点位控制系统B.

49、点位/直线控制系统C. 连续控制系统D. 直线控制系统参考答案：D7. 刀具半径右补偿方向的规定是（）。2分A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧；B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧；C. 沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧；D. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧。参考答案：D8. 数控系统中常用的两种插补功能是（）2分A. 直线插补和抛物线插补B. 抛物线插补和圆弧插补C. 直线插补和圆弧插补D. 紀物线插补和螺旋线插补参考答案：C9. 第一象限的一段圆弧AB的起点坐标为（0, 10）,终点坐标为（10, 0）,采用逐点比较法顺 圆插补完这段圆弧时，沿两坐标轴走的总步数是（）。2分

50、A. 10B. 20C. 30D. 40参考答案：B10. 感应同步器是基于（）原理工作的。2分A. 机械B. 光电C. 力学D. 电磁感应参考答案：D三、判断题（10分，每小题2分）1. 步进电动机正转和反转时，其各相电流方向正好相反。（）2分参考答案：x2. 光栅尺的莫尔条纹具有放大被测尺寸和平均误差的作用。（）2分参考答案：73. 交流伺服电机的调速方法主要采用变频调速。（）2分参考答案：74. 多微处理器CNC装直的共享总线结构中，不存在使用总线的竞争问题。（）2分 参考答案：X5. 在CNC软件设计中，必须考虑CNC装直的实时、多任务并行处理特点。（）2分 参考答案：7四、简答题（2

51、5分，每小题5分）1 何谓插补？有哪两大类插补算法？ 5分1参考答案：所谓插补就是已知运动轨迹的起点、终点、曲线类型和走向后，计算岀运动轨迹所要经过 的中间点坐标。伺服系统根据插补输出的中间点坐标值控制机床运动，走出预定轨迹。插 补既可以用硬件实现也可以用软件实现。有两大类软件插补算法：即基准脉冲插补法和数 据采样插补法。2. 感应同步器在以鉴相方武或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何？ 5分参考答案：在鉴相方式时，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为口/2的交变电压。在鉴幅方式时，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。3. 简述B刀补和C刀补的特点和区别？ ：5参考答案：B

52、功能刀具半径补偿为基本的刀具半径补偿，它仅根据本段程序的轮廓尺寸进行刀具半径 补偿，计算刀具中心的运动轨迹。C功能刀补法采用一次对零件的两段轮廓进行处理的方法，即先预处理本段，然后根据下 一段的方向，来确定刀具中心轨迹的段间过渡状态。4. 附图说明数控系统组成的一般形式。5参考答案：数控系统组成的一般形式如下图所示：图数控系统组成的一般形式数控系统一般由输入/输出(I/O)装責、数字控制装責、驱动控制装貫和机床电器逻辑控 制装置等四部分组成，机床本题为被控对象。5. 请分析并选择中等精度低速重载数控机床的主轴轴承配責方式。5分参考答案：前、后支承分别采用双列和单列圆锥滾子轴承。径向和轴向刚度高，能承受重载荷，其安 装、调整性能好，但限制了主轴的最高转速，因此可用于中等精度、低速、重载的数控机 床主轴。图主轴支承示意图6. 附图说明数控机床伺服系统的一般结构.并简要说明伺服系统组成。5-、参考答案：数控机床伺服系统的的一般结构如下图所示。它是一个双闭环系统，内环是速度环，外环 是位