2432数控机床电气控制期末复习指导及问题详解含平时作业问题详解

1、实用标准文案试题号：2432中央电大 闭卷10春开放教育（专科）数控机床电气控制期末复习指导（数控专业机电方向）第三部分 综合练习题一、单选题1、某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程 中不进行任何加工，那么这是属于 （C ） 。A、直线控制的数控机床B 、轮廊控制的数控机床C 、点位控制的数控机床2、数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（B ） 组成A、控制软件B 、管理软件和控制软件两部分C 、管理软件3、（ B ）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，

2、而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。A、刀开关 B 、低压断路器 C、组合开关4、电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是（A ） 不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。A、线圈 B 、衔铁 C 、触点5、数控装置是整个数控系统的核心，按CNO置中微处理结构中可以分为单微处理器结构和（C ）A、专用型结构码B、功能模块式结构C 、多微处理器结构6、控制系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位移量，然后反馈给数控装置，这

3、种伺服系统称为（B ）。A、开环伺服系统 B 、半闭环伺服系统C 、闭环伺服系统7、（ B ）是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言A、语句表B 、梯形图C 、功能表图8、目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变（A ） 进行调速。定子供电频率 B 、磁极对数C 、定子供电电压9、位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为（A ） 。A灵敏度 B 、测量范围C 、零漂10、用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是（B ）

4、 oA、电气原理图B 、电器元件布置图 C、电器安装接线图11、数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。这部分功能一般由（C ） 实现A、输入/输出装置B 、数控装置C 、可编程序逻辑控制器 PLC12、（ B ） 是数控系统的核心。 A、输入/输出装置B 、数控装置C 、进给伺服系统13、主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（B ） 。A、直流伺服电动机B 、笼型异步电动机 C、步进电动机14、（ A ）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。A、位置检侧装置B 、进给伺服系统 C 、数控装置15、数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的

5、，在彳t号输入、传输和输出过程中出现的一些（C ）的有害的电气瞬变现象。A、可预见B 、确定 C 、不确定16、（ A ） 是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。A、接地B 、电动机 C 、检侧元件17、正弦波脉宽调制（SPWM变频器的工作原理中运用了冲量 （窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（B） 这一采样控制理论重要结论。A不同B 、基本相同C 、无关18、位置检侧装置按检测量的测量基准，可分为 （A ） 和增量式侧量。A、绝对式 B 、直接测量 C 、回转型19 . （ A ） 一般要在两点间移动的同时进行

6、加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动， 而且对运动的速度也要进行控制A.直线控制的数控机床B .轮廓控制的数控机床 C .点位控制的数控机床20 .位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为问接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺系统称为（B ） 。A.开环伺服系统 B .半闭环伺服系统C .闭环伺服系统21 .从20世纪80年代后期开始，大量使用交流伺服系统，目前，已基本取代了直流电动机。在交流伺服系统中，使用（B ） 用于进给伺服驱动。A.交流异步伺服电动机B .永磁同步伺服电动机

7、C .步进电动机22 .数控机床的进给运动是（A ）由完成的。A.输入B输出装置 C .可编程序控制器23 . （ B ） 是数控系统的核心。 A.进给伺服系统 B .数控装置 C .进给伺服系统12.数控系统除了位置控制功能外。还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。这部分功能一般由（C ）实现。A.输入/输出装置B 数控装置C .可编程序逻辑控制器24. （ A ）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。A.位置检测装置B .进给伺服系统C .数控装置24 . （ A ） 是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。精彩文档实用标准

8、文案A.接地电动机 C .检测元件26.如下图，块的“或”操作就是将梯形图中以LD起始的电路块和另外以 LD起始的电路块并联起来。当输入点 I0.1与输入点I0.2的状态都为“1 ”时，输出、0.0为（A ）。A. "lB . “0"C .都不是5 ID. i A 孙彳 lp imn h ia.4 OLD27 . （ C ） 是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。A.交流电动机B .直流电动机C .步进电动机28 . （ A ）是用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路的自动控制电器，按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，A接触器B 继电器

9、C接近开关29 .数控机床操作面板上及机床身上各开关、按钮，主轴正 /反转和停止、冷却液的开/关、各坐标轴的点动以及刀架夹盘的夹紧/松开等信号是通过（C ）接受并控制的。A伺服驱动装置B 位置检测装置 C 可编程序控制器30 . （ A ）的数控系统是以工业 PC机作为数控装置的支撑平台，再由各数控机床制造厂根据数控的需要，插入自己的控制卡和数 控软件，构成相应的数控装置。A个人计算机式B 专用型结构C多微处理器结构31 .工厂中电火花高频电源等都会产生强烈的电磁波，这种高频辐射能量通过空间的传播，被附近的数控系统所接收。 如果能量足够，就会干扰数控机床的正常工作，这种干扰称为（ C ）。A信

10、号传输干扰 B 供电线路的干扰C 电磁波干扰32 .主轴定向控制有机械和电气两种方式，采用（ A ）作为主轴定向控制可在 0°360°间任意定向，例如，执行 M19 S180 指令，主轴就停在180。的位置上。A编码器 B磁性传感器C V 形槽定位盘33 .行程为几米到几十米的中型或大型机床中，工作台位移的直线测量大多数采用（C ）来实现。A光电编码器B 光栅 C感应同步器34 .数控机床上用的（ C ）,是利用两个光栅相互重叠时形成的莫尔条纹现象，制成的光电式位移测量装置。A磁栅B旋转变压器C 光栅尺35 .对于PLC,内部标志位（ A ）可以按位使用，作为控制继电器（又

11、称中间继电器） ，用来存储中间操作数或其他控制信息。A用M表7KB 用I表7KC 用Q表7K36 .位置检测装置输出信号的变化量相于输入信号变化量的比值为（A ） 。A、灵敏度B、测量范围 C、零漂37 .主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（B ） oA、直流伺服电动机分B 、笼型异步电动机 C 、步进电动机二、判断题（对认为正确的题标注，错误标注"X” ）1、绝对式位置检测是：每个被测点的位里都从一个固定的零点算起。（V ）2、数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。（V ）3、PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（X ）

12、4、在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C （零标志刻线），用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。（M ）5、主轴定向控制又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置，对M06和M19指令有效。（ V ）6、开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。（V ）7、继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。（X ）8、直线型检侧装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。 （X ）9、数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。（M ）10、LD （装载常开触点指令）和 LDN （装载常闭触点）指令总是位于一段逻辑的开始。（V ）11

13、 .常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（M ）12 .电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。（X ）13 .屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线在包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。（M ）14 .直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于l0kW）的电动机。（X ）15 .接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。（X ）20.接近开关多为三线制，三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）一根输出线。（M ）21、直线控制数控机床的数控装置

14、只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移 动过程中不进行任何加工。（x ）22、对于较大容量（大于10KVV的电动机，因起动电流大（可达额定电流的47倍），一般采用减压起动方式来降低起动电流。（M）精彩文档实用标准文案23、数控系统的很多些功能既能采用软件实现，也可以由硬件实现。（，）24、标准的感应同步器定尺 250mm尺上是单向、均匀、连续的感应绕组；滑尺长100mm尺上只有一组励磁绕组。（x ）25、PLC （可编程序控制器）的软件分为系统软件和用户程序两大部分。系统软件用以控制PLC本身的运作。用户程序由 PLC的使用者编制并输入，用于控制

15、外部被控对象的运行。（V ）三、简答题1、数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？答：数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。2、简述CNO置硬件的基本组成。它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元（ CPU、总线、存储器、输入/输出接口等；另一方面又具有数控机床完 成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入（ MDI）接口、PLC接口、纸带阅读机接口等。3、何谓绝对式测量和增量式测量，间接测量和直接测量？答：绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起；增量式位置检测是：只测位移增量，每检测到

16、位置移动一个基本单 位时，输出一个脉冲波或正弦波，通过脉冲计数便可得到位移量。位置检测装置所测量的对象就是被测量本身，叫做直接测量。采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件间接测量机床直线位移的检测 方法，叫做间接测量。4、何谓主轴定向控制？简述其作用。答：主轴定向控制又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置。其作用如下。刀具交换在加工中心中，当主轴停转进行刀具交换时，主轴需停在一个固定不变的位置上，从而保证主轴端面上的键也在一个固定的位置，这样， 换刀机械手在交换刀具时，能保证刀柄上的键槽对正主轴端面上的定位键。链孔退刀在精链孔退刀时，为了避免刀尖划伤已加工表面，采用主轴准停控制

17、，使刀尖停在一个固定位置（X轴或y轴上），以便主轴偏移一定尺寸后，使刀尖离开工件表面进行退刀。5、正弦波脉宽调制（SPWM变频器采用的重要理论基础是什么 ？在采样控制理论中有一个重要结论，冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是 SPW赞制的重要理论基础。6、数控机床对检测装置有哪些基本要求？1）稳定可靠、抗干扰能力强；2）满足精度和速度的要求；3）安装维护方便、成本低廉。7、数控系统I/O 接口电路的主要任务是什么？答：1）实现和不同外设的速度匹配。2）改变数据传送方式。3）进行电平转换和功率放大。4）防止干扰8、步

18、进电动机的转速和转向是如何控制的？答：步进电动机受脉冲的控制，其转子的角位移量和转速严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，改变通电顺序可改变步进电动机的 旋转方向；改变通电频率可改变电动机的转速。9、电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？答：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护。电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯 曲，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。10、如图所示，说明变频器中的控制电路接线与主电路相交时，如何才

19、能避免主电路对控制电路的干扰？答：变频器中的控制电路（其它电器控制电路亦如此）接线要距离电源线至少100mm以上，两者绝对不可放在同一个导线槽内。另外，控制电路配线与主电路配线相交时要成直角相交，控制电路的配线应采用屏蔽双绞线。11、步进电机驱动的环形脉冲分配器有何作用？它有哪些实现方式？精彩文档实用标准文案答：环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNO置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。环形脉冲分配可采用硬件和软件两种方法实现。12、什么是数控系统的干扰？影响数控系统的干扰源来自哪几个方面？答：数控系统的干扰一般

20、是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化，增大误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。影响数控系统的干扰源：1）电磁波干扰2）供电线路的干扰 3）信号传输干扰四、分析题1、永磁式同步型交流电动机的工作原理如图1所示，试分析其工作原理，并回答转子磁极轴线与定子磁场轴线。夹角的大小与什么因素有关?图1永磁式同步型电动机的工作交流伺服电动机的转子是一个具有两个极的永磁体（也可以是多极的）。按照电动机学原理，当同步型电动机的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场（Ns, Ss）以同步

21、转速ns逆时针方向旋转。根据两异性磁极相吸的原理，定子磁极Ns（或Ss）紧紧吸住转子,以同步转速ns在空间旋转，即转子和定子磁场同步旋转。当转子加上负载转矩后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个。夹角。转子的负载转矩增大时，定子磁极轴线与转子磁极轴线间的夹角。增大；当负载转矩减小时9角减小。2、三相反应式步进电动机的结构及工作原理如图2所示，请回答步进电动机主要由哪几部分组成；并简要分析三相反应式步进电动机的工作原理。增量式光电编码器原理示意图1） .它是由转子、定子及定子绕组所组成。定子上有六个均布的磁极，直径方向相对的两个极上的线圈串联，构成电动机的一相控制 绕组。2） .工作原理:其定子

22、、转子是用硅钢片等软磁材料制成的，定子上有A、B、C三对磁极，分别绕有 A、B、C三相绕组。三对磁极在空间上相互错开120°。转子上有4个齿，无绕组，它在定子磁场中被磁化而呈现极性。当定子A相绕组通电时，形成以 A-A为轴线的磁场，转子受磁场拉力作用而产生转矩，使转子的1、3齿和定子的A-A极对齐；当A相断电、B相绕组通电时，以 B- B'为轴线的磁场使转子的 2、4齿和定子的B-B极对齐，转子将在空间逆时针转过30°角；当B相断电，C相绕组通电时， 以C C'为轴线的磁场使转子的 1、3齿和定子的C C'极对齐，转子将在空间又逆时针转过30

23、6;角。如此按 2B-C-A的顺序通电，转子就会不断地按逆时针方向转动；如按 AAA的顺序通电，转子就会不断地按顺时针方向转动。从一相通电换到另一相通电，叫一拍；每一拍转子转动一步，每步转过角度 叫步距角，用a表示。3、增量式光电编码器原理示意如图所示，试分析其进行角度测量的原理。并回答为什么要用两个光电管进行光信号检测？1.旋转轴2.轴承3.透光狭缝4.光栅盘5.光源6.聚光镜7.光栅板8.光电管精彩文档实用标准文案答：当光电盘随被测工作轴一起转动时，每转过一个缝隙，光电管就会感受到一次光线的明暗变化，使光电管的电阻值改变，这样就把光 线的明暗变化转变成电信号的强弱变化，而这个电信号的强弱变

24、化近似于正弦波的信号，经过整形和放大等处理，变换成脉冲信号。通过 计数器计量脉冲的数目，即可测定旋转运动的角位移。用两个光电管进行光信号检测，是为了使光敏元件产生两组电信号，该信号彼此相差90。相位，用于辨向。数控机床电气控制重难点分析 （1）1 .闭环伺服系统一般由哪两个环组成？并简述每个环的基本构成。考核知识点：闭环伺服系统组成。在伺服系统位置控制中，来自数控装置插补运算得到的位置指令，与位置检测装置反馈来的机床坐标轴的实际位置相比较，形成位置 偏差，经变换为伺服装置提供控制电压，驱动工作台向误差减小的方向移动。在速度控制中，伺服驱动装置根据速度给定电压和速度检测 装置反馈的实际转速对伺服

25、电动机进行控制，以驱动机床进给传动部件。主要内容：闭环伺服系统组成*自7 播种工源的工恸恃动但他西装置同反强金速度”取淳直楮争*利以电动机才鼻置闭环伺服系统的一般由位置环和速度环组成。速度环速度控制单元由伺服电动机、伺服驱动装置、测速装置及速度反馈组成；位置环 由数控系统中的位置控制、位置检测装置及位置反馈组成。应注意的问题：伺服系统的概念，闭环伺服系统和开环伺服系统的区别。2 .电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？考核知识点：热继电器功能、组成和工作原理。热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护。主要内容：当负载电流超

26、过整定电流值并经过一定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触点分断, 切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开主电路，实现对电动机的过载保护。由此可见，热继电器由于热惯性，当电路 短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。应注意的问题：掌握热继电器工作原理热继电器主要由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及温度补偿元件等组成。如图所示为热继电器的结构示意 图。双金属片由两种膨胀系数不同的金属碾压而成，当双金属片受热膨胀时会弯曲变形。实际应用时，将双金属片与发热元件串接于电动 机的控制电路中。当负载电流超过整定电流值并经过一定时间

27、后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触点分断,切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，从而断开主电路，实现对电动机的过载保护。电源切断后，电流消失，双金属片逐渐冷 却，经过一段时间后恢复原状，动触点在失去作用力的情况下，靠自身弹簧的弹性自动复位。3、分析题数控机床的基本组成如图 A1所示，试分析说明控制系统各部分的作用。图Al数控机床的基本组成考核知识点：数控机床控制系统。主要内容：数控机床控制系统的组成：输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、位置检测装置和机床电气逻辑控制装置。输入/输出装置：数控系统中的人机交互设备，它能进行加工数据的输入和输出。数控装置是数控系

28、统的核心，数控装置实际上就是微型计算机系统。伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联系环节。位置检测装置用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。机床电气逻辑控制装置对主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助功能进行控制。数控机床电气控制重难点分析 （2）中央电大历届考题之重难点精彩文档实用标准文案1、数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？考核知识点：数控机床控制系统及组成。输入/输出装置：数控系统中的人机交互设备，它能进行加工数据的输入和输出。数控装置是数控系统的核心，数控装置实际上就是微型计算机系统。伺服驱动装置是数控机床的执行机构，是数控系统和机床本体之间的电气联

29、系环节。位置检测装置用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。机床电气逻辑控制装置对主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助功能进行控制。主要内容：数控机床控制系统的基本组成包括输人/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位置检测装置。2、分析题永磁式同步型交流电动机的工作原理如图A1所示，试分析其工作原理，并回答转子磁极轴线与定子磁场轴线0夹角的大小与什么因素有关？（注：图略，答案略）考核知识点：交流伺服系统，永磁式同步型电动机的工作原理。主要内容：3、简述直流伺服电动机的工作原理及其换向装置的作用。考核知识点：直流伺服电动机的工作原理及其换向装置主要内容：直流电动机工作原理是

30、建立在电磁力和电磁感应基础上的，是由于带电导体在磁场中受到电磁力的作用。如图题4所示直流电动机模型，它包括三个部分：固定的磁极、电枢、换向片与电刷。当将直流电压加到A、B两电刷之间，电流从 A刷流人，从B刷流出，载流导体ab在磁场中受的作用力 F按左手定则指向逆时针方向。同理，载流导体cd受到的作用力也是逆时针方向的。因此，转子在电磁转矩的作用下逆时针方向旋转起来。当电枢恰好转过90°时，电枢线圈处于中性面（此时线圈不切割磁力线），电磁转矩为零。但由于惯性的作用，电枢将继续转动，当电刷与换向片再次接触时，导体ab和cd交换了位置。因此，导体 ab和cd中的电流方向改变了，这就保证了电

31、枢可以连续转动。从上面分析可知，要电磁转矩方向不变，导体从N极转到S极时，导体中的电流方向必须相应地改变，换向片与电刷即实现这一任务的机械式“换向装置”。直流电动机模型数控机床电气控制重难点分析（3）中央电大历届考题之重难点3 .正弦波脉宽调制（SPWM变频器采用的重要理论基础是什么 ？考核知识点：正弦波脉宽调制 （SPWM变频器正弦波脉宽调制（SPWM变频器特点：正弦波脉宽调制（SPWM变频器结构简单，电网功率因数接近于1,且不受逆变器负载大小的影响, 系统动态响应快，输出波形好，使电机可在近似于正弦波的交变电压下运行，脉动转矩小，扩展了调速范围，提高了调速性能，因此，在 数控机床的交流驱动

32、中广泛使用。基本工作原理：先将 50Hz交流电经整流变压器变压得到所需电压，经二极管不可控整流和电容滤波，形成恒定直流电压，而后送入由大功率晶体管构成的逆变器主电路，输出三相电压和频率均可调整的等效于正弦波的脉宽调制波（SPW限），即可拖动三相电机运转。主要内容：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量 （窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本 相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM6制的重要理论基础。4 .数控机床对检测装置有哪些基本要求 ？考核知识点：数控机床对检测装置的基本要求主要内容：数控机床对检测装置的基本要求：1）稳定可靠、抗干扰能力强。数控机

33、床的工作环境存在油污、潮湿、灰尘、冲击振动等，检测装置要能够在这样的恶劣环境下工作 稳定，并且受环境温度影响小，能够抵抗较强的电磁干扰。2）满足精度和速度的要求。为保证数控机床的精度和效率，检测装置必须具有足够的精度和检测速度，位置检测装置分辨率应高于 数控机床的分辨率一个数量级。3）安装维护方便、成本低廉。受机床结构和应用环境的限制，要求位置检测装置体积小巧，便于安装调试。尽量选用价格低廉，性 能价格比高的检测装置。精彩文档实用标准文案应注意的问题：可以回答主要内容。3、分析题三相反应式步进电动机的结构及工作原理如图B1所示，请回答步进电动机主要由哪几部分组成；并简要分析三相反应式步进电动机

34、的工作原理。（注：图略，答案略）数控机床电气控制 09年春期在线自检自测（1）第1题、单项选择题1 .某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进 行任何加工，那么这是属于（ C ）。A、直线控制的数控机床R轮廊控制的数控机床C、点位控制的数控机床2 .数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（ B）组成。A、控制软件R管理软件和控制软件两部分G管理软件3 .（ B）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有

35、效地保护串接在它后面的电气设备。A、刀开关B、低压断路器G组合开关4 .电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是（ A ）不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。A、线圈B、衔铁C、触点5 .数控装置是整个数控系统的核心，按CNO置中微处理结构中可以分为单微处理器结构和（C）。A、专用型结构玛R功能模块式结构G多微处理器结构6 .控制系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位移量，然后反馈给数控装置，这种伺服系统称为（ B ） o A开环伺服系统B、半闭环伺服系统G闭环伺服系

36、统7 .（B ）是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。A、语句表B、梯形图C、功能表图8 .目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变（ A ）进行调速。A、定子供电频率R磁极对数C、定子供电电压9 .位置检测装置输出信号的变化量相对于输人信号变化量的比值为（ A ）。A、灵敏度B、测量范围G零漂10 .用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是（ B ） oA、电气原理图B、电器元件布置图G电器安装接线图11 .数控系统除了位置控制功

37、能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。这部分功能一般由（ C ）实现。A、输人/输出装置B、数控装里C可编程序逻辑控制器 PLC12 .（ B）是数控系统的核心。A输人/输出装置B、数控装置C、进给伺服系13 .主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（B ）。A、直流伺服电动机分B、笼型异步电动机C、步进电动机14 .（ A）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。A、位置检侧装置B、进给伺服系统G数控装置15 .数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输人、传输和输出过程中出现的一些 （C）的有害的电气瞬变现象。A、可预见B、确定G不确定16 .（ A

38、）是数控机床安装中一项关键的抗千扰技术措施。电网的许多千扰都是通过这条途径对机床起作用的。A、接地R电动机G检侧元件17 .正弦波脉宽调制（SPWM变频器的工作原理中运用了 ：冲量（窄脉冲的面积相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（ B）这一采样控制理论重要结论。A不同B、基本相同G无关18 .位置检侧装置按检测量的测量基准，可分为（ A）和增量式侧量。A、绝对式B、直接测量C、回转型19 .数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（ B ）组成。A.控制软件B.管理软件和控制软彳两部分C.管理软件20 .（ A） 一般要在

39、两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。A.直线控制的数控机床B.轮廓控制的数控机床C.点位控制的数控机床21 .（ B）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。A.刀开关B.低压断路器C.组合开关22 .电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是（ A）不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、 导线细，与负载并联以反映其两端的电压。A.线圈B.衔铁C.触23 .

40、数控装置是整个数才$系统的核心，CNCI置中按各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和（ B ）。A.专用型结构B.功能模块式结构C.多微处理器结构24 .位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为问接测量），亦即，坐标运动的 精彩文档实用标准文案传（ B）。A.开环伺服系统B.半闭环伺服系统C.闭环伺服系统25 .从20世纪80年代后期开始，大量使用交流伺服系统，目前，已基本取代了直流电动机。在交流伺服系统中，使用（ B ）用于进给伺服驱动。A.交流异步伺服电动机B.永磁同步伺服电动机C.步进电动机26 .目前，数控机床主要采用变频调速等先进

41、交流调速技术，由电动机学基本原理可知。该交流调速技术通过改变（ A ）进行调A.定子供电频率B.磁极对数C.定子供电电压27 .位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为（ B ）。A.测量范围B.灵敏度C.零漂28 .数控机床的进给运动是（ A ）由完成的。A.输入B输出装置C.可编程序控制器29 .（ B）是数控系统的核心。A.进给伺服系统B.数控装置C.进给伺服系统30 .数控系统除了位置控制功能外。还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。这部分功能一般由（ C）实现。A.输入/输出装置B数控装置C.可编程序逻辑控制器31 .（ A）用来检测工作台的实际位移或丝

42、杠的实际转角。A.位置检测装置B.进给伺服系统C.数控装置32 .数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些（ C）的有害的电气瞬变现象。A.可预见B.确定C.不确定33 .（ A）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。A.接地B.电动机C.检测元件34 .主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（ B ）。A.直流伺服电动机B.笼型异步电动机C.步进电动机第2题、判断题1 .绝对式位置检洲是：每个被测点的位里都从一个固定的零点算起。（V）2 .直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大

43、容量（大于10KW）的电动机。（X）3 .PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（X ）4 .常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。V ）5 .主轴定向控制又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置，对M06和M19指令有效。（V）6.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。（V）7 .继电器的输人信号只能是电流、电压等电学量。（ X）8 .直线型检侧装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。（X）9 .数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。（V）10 .在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C零标志刻线）

44、，用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，可作为测量基准。（ M ）数控机床电气控制 09年春期在线自检自测（2）第1题、单项选择题1 .（A）即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。A.进给控制B.辅助控制C.主轴控制2 .数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（B ）组成。A.控制软件B.管理软件和控制软件两部分C.管理软件3 .（B）是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。A.自动空气开关B.接触器C.电流继电器4 .电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是（ A）不同。电流继电

45、器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。A.线圈B.衔铁C.触点5 .按CNO置中各印刷电路板的插接方式可以分为（ C）和功能模块式结构。A.专用型结构B.个人计算机式结构C.大板式结构6 .控制系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位移量，然后反馈给数控装置，这种伺服系统称为（ B ）。 A.开环伺服系统B.半闭环伺服系统C.闭环伺服系统7 .（ B ）是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。A.语句表B.梯形图C.功

46、能表图8 .位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为（ A）。A.灵敏度B.测量范围C.零漂9 .用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置电气控制系统图是（ B）。A.电气原理图B.电器元件布置图C.电器安装接线图10 .数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起/停、换刀、冷却液开/停等辅助控制功能。这部分功能一般由（ C）实现。B.数控装置C.可编程序逻辑控制器（PLC）A.输入/输出装置精彩文档实用标准文案11 .（B ）ABC入/输出装置12 .主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（ B）。A.直流伺服电动机B.笼型异步电动机 C.步进电

47、动机13 .（ A）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。A.位置检测装置B.进给伺服系C.数控装置14 .数控系统的干扰一般是指那些与信号元关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些 （ C）的有害的电气瞬变现象。A.可预见B.确定C.不确定15 .（A）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。A.接地B.电动机C.检测元件16 .正弦波脉宽调制（SPWM变频器的工作原理中运用了：冲量 （窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（B）这一采样控制理论重要结论。A不同B.基本相同C.无关17 .位置检测装置按检测量

48、的测量基准，可分为（A）和增量式测量。A绝对式B.直接测量C.回转型18 .（C）是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。A.交流电动机B.直流电动机C.步进电动机19 .（A）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。A.接地B.电动机C.检测元件20 .主轴提供切削过程中的转矩和功率，主轴电动机一般使用（B）。A.直流伺服电动机B.笼型异步电动机C.步进电动机第2题、判断题1 .PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（X）2 .常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（V）3 .电器元件布置图是用规

49、定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。（ X ）4 .屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。（M ）5 .直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于l0kW）的电动机。（ X）6 .继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。（ X）参考答案：7 .数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。（ V）参考答案：8 .在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹c（零标志刻线），用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。（ M ）9 .接触器按其主触头通过电流的种类

50、不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。（ X）10 .接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）一根输出线。（ V）11 .交流电机直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于10Kw）的电动机。（ X）12 .PLC内部可以看作是由许多“软继电器”等逻辑部件组成的。（ V）13 .步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。（ V）14 .由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。（ X）15.在光电编码器的里圈里还有一条透光条纹C（零标志刻线），用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉

51、冲，可作为测量基准。（ M ）16 .开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。（ V）17 .绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。（ V）18 .继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。（X）19 .直线型检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。（X）20 .数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度。（ V）数控机床电气控制课程习题分析与详解（一）1 .按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等

52、控制 电器接通或断开主电路。行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或 断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。按钮开关的选用原则根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。2 .低压断路器在电路中的作用是什么？答：低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时， 能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，因此，低压断路器

53、在机床上使用得越来越广泛。3 .接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？答：接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分 为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器。它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。精彩文档实用标准文案4 .接近开关与行程开关相比有哪些优点？若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线?答：接近开关又称无触点行程开关。与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优 点。接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有

54、常开、常闭两种状态。5.中间继电器的作用是什么？它和交流接触器有何区别？答：中间继电器实质上是电压继电器的一种，其触点数量多（多至6对或更多），触点电流容量大（额定电流510A）,动作时间不大于0.05s。其主要用途是当其他继电器的触头数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，起到中间转 换和放大作用。接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。而继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接 通或断开控制电路，实现控制目的的电器，中间继电器实质上是电压继电器的一种。6 .电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？答：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护。电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲， 当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。7 .在下表中填上电器的图形符号和文字符号。名称文字符 号图形符号线圈（元件）常开触点常闭触点刀开关接触器时间继 电器延时闭合延时断开延时闭合和延时断空气断路器按钮速度继电器热继电器熔断器行程开关名称文字符 号图形符号线圈（元件）常开触点常闭触点刀开关QS>-3接触器KM时间 继电 器延时闭合ST延时断开延时闭合和延时 断开冢