专业数控技术模拟试卷

1、A.单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）脉冲当量是指 （4）相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度脉冲当量乘以进给传动机构的传动比就是机床部件位移量对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时采用的原则为。（4）刀具固定不动，工件移动 铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件固定分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系工件不动，刀具移动。 TOC o 1-5 h z 逐点比较插补法的插补流程是（3 ）偏差计算一偏差判别一进给一终点判别终

2、点判别一进给一偏差计算一偏差判别偏差判别一进给一偏差计算一终点判别终点判别一进给一偏差判别一偏差计算CNC装置的软件包括（2 ）译码、通信、诊断和显示功能管理软件和控制软件插补和刀具半径补偿功能I/O处理、译码、位置控制功能 关于可编程控制器PLC，下面表达正确的是：（2）PLC在数控机床的应用中，主要实现G、F、T功能； 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；PLC应用在数控机床时，只能独立于CNC装置，具有完备的软、硬件功能；PLC在数控机床的应用中， 不能接受外部信号。辅助功能M03代码表示（4）程序停止冷却液开主轴停止主轴顺时针方向转动 数控机床上加工零件时，刀

3、具相对于零件运动的起始点，称为：（1 ）（1）对刀点（2）换刀点（3 ）机械原点 起点 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：（2 ） 16 和 22.54 和 22.5 16 和 2n /16 4 和 n /16 数控加工中心机床是指（2 ）多台数控机床组成的能完成零件所有工序加工的工艺设备能自动换刀和转位,完成零件多个表面粗精加工数控工艺设备计算机群控能完成零件CAD/CAPP/CAM 一体化的数控机床及工装步进电机的步距角是（1 ）每转一步电机轴转过的角度每转一步执行元件走的距离每转一步执行元件转的角度每个齿对的圆心角度二、填空题（本大题共20个空、每空1分，共20分

4、）数字控制技术是一种将 数字控制 技术应用于机床的控制技术。计算机数控（CNC ）是指 计算机数字信控制_。滚珠丝杠是把丝杠的旋转 运动变成执行元件的 直线运动的传动装置。开环控制系统中，多采用步进电机作为伺服电机。感应同步器按照运动方式分为旋转式（圆形感应同步器）和直线式两种。前者用来测量 角度位移信号，后者用来 测量直线位移信号。数控机床的程序编制方法可分为 和 自动编程 两大类.数控系统中完成插补运算的装置或程序称为插补器。根据插补器的结构可以分为硬件插补、软件插补等两种类型。数控机床按运动方式分类，分点位控制系统、直线控制系统、轮廓控制系统。CNC的控制软件包括译码、速度控制、位置控制

5、、见补和 等。数控车床床身布局按照床身导轨面和水平面的相关位置，主要分为一平床身、斜床身、一立床身、平床 身斜滑板等4种布局形式。数控机床加工过程的加工路线是指一刀具中心的运动轨迹和方向。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分,正确的打工 错误的打X,并填【X】G00的移动速度可在程序中设定。【v】数控机床易于加工形状复杂的零件，加工精度高。【v】单微处理机数控装置是以一个CPU为核心，CPU通过总线与存储器和各种接口相连接、采取集中控制、分时处理的工作方式，完成数控加工各个任务。【X】旋转变压器可以进行直接测量，其输出信号是数字量。【X 】数控机床最多只有六个自由度。【v 】插补

6、功能是CNC装置的基本功能。【X】数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。【X】G41为非模态指令。【X】光栅检测装置不能辨向。V 】若步进电机转子齿数为z = 40，三相三拍控制时，步距角为30，三相六拍控制时，步距角为1.50。四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）画出数控机床的组成框图，简述各部分的主要功能。答：由控制介质、数控装置、伺服系统、检测装置和机床本体组成。控制介质建立人与数控机床 之间联系；数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、存储、运算，输出相应的指令 脉冲以驱动伺服系统；伺服系统是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件

7、的运动，使工 作台精确定位获按照规定的轨迹严格的相对运动；检测装配测量机床的实际位移，并将其转换为 数控系统所能接受的电信号；机床完成零件的加工。评分标准：正确画出组成框图2分，正确叙述各组成部分主要功能3分。简述光栅的组成,并简要说明莫尔条纹的作用。若已知光栅栅距d=0.01mm及莫尔条纹的宽度w=5mm，则莫尔条 纹的放大倍数是多少？答：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）试论述对数控机床的进给伺服系统的基本要求有哪些？伺服系统常用的驱动元件是什么？高精度，稳定性好，快速响应，低速大

8、转矩，调速范围宽（3分）伺服系统常用的驱动元件是步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（2分）滚珠丝杠螺母副有何特点？（1）传动效率高，摩擦损失小.滚珠丝杠的传动效率n =0.9卜0.96，比普通丝杠螺母副提高34倍；（1 分）（2）给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，可消除反向时空程死区，定位精度高，刚度好：（1分）（3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高；（1分）（4）有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动，即丝杠和螺母都可以作为 主动件；（1分）（5）磨损小，寿命长，（6）制造工艺复杂，成本高；（7）不能自锁，特别是对于垂直丝杠，需要增加制动装置.（1

9、分）五、计算题（10分）直线的起点坐标为（0,0）,终点坐标为（-6,4），试用逐点比较法对该直线进行插补（写出计算过程，走的方向）并画出插补轨迹。（10分）答:x、y 以绝对值带入Fj+lJ = FLj -ye r Fj J+l = Ft j + xe r %=0，园二6也| =4, E = 10序、工作节拍第一拍：判别第一拍：进给第三拍：运算第四拍：比较1Foo=-AxFlO=FoO-ye=-4E9=ET=92Fio=-4V0AyFll=Fio+Xe=2E8=Eg-l=83Fn=20-AxF?1=F11-秃=-2E7=Es-1=74F2i=-20-Ax32=如-外=0E5=E6-1=563

10、2=0-AxF42=F32-ye=-4E4=E5-1=47F42=-40-AxF53=fy=2E2=E3-1=29F53=2V0AyF54=F53+Xe=4Ei=E1 = 110F54=40-Ax64=玲_央=。Eo=Ei-l=O评分标准：正确列出插补计算表格8分，正确画出插补曲线2六、编程题（10分）O0001N0010 G00 Z10 T01 S1000 M03 ;N0020 G41 G01 X0 Y0 F300 ;N0030 Z-10;N0040 G91 G01 X40 Y40 ;N0050 G03 X20 Y0 I10 J0 ;N0060 G01 X10 ;N0070 G02 X10

11、Y-10 I0 J-10 ;N0080 G01 Y30 ;N0090 X-85 ;N0100 G00 Z15;N0110 G40 G01 X0 Y30 F300 M05 ;N0120 M02 ;读懂上面数控程序，在下面指定坐标系中画出被加工工件的实际轮廓，并标注尺寸。A.单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） TOC o 1-5 h z 在刀具旋转的机床上，如果Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看，对于单立柱机床，（1）X轴的正向指向右边 X轴的正向指向左 Y轴的正向指向右边Y轴的正向指向左边一台三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75，则转子的齿数为（3

12、）406080120 逐点比较插补法的插补流程是（3 ）偏差计算一偏差判别一进给一终点判别终点判别一进给一偏差计算一偏差判别偏差判别一进给一偏差计算一终点判别终点判别一进给一偏差判别一偏差计算 根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是（2 ）机床原点编程原点加工原点刀具原点 数控系统所规定的最小设定单位就是（3 ）数控机床的运动精度机床的加工精度脉冲当量数控机床的传动精度四轴数控机床三联动的含义是（2）四轴中只有三个轴可以运动有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动数控系统能控制机床四轴联动有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动 关于可编程控制器PLC，下面表达正确的是（2 ）PLC在数控机床的应

13、用中，主要实现G、F、T功能；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；PLC应用在数控机床时，只能独立于CNC装置，具有完备的软、硬件功能；PLC在数控机床的应用中，不能接受外部信号。 TOC o 1-5 h z 光栅栅距为0.02mm，指示光栅与标尺光栅间的夹角为0.001弧度，则莫尔条纹的宽度约为（1 ） 20mm 5mm 8mm0.0002mm 数控机床进给驱动系统（采用直流伺服电机）的调速常采用调速方式为（1 ）调节电枢电压调节磁通 调节电阻变频调速数控机床CNC系统是（3 ）轮廓控制系统动作顺序控制系统位置控制系统速度控制系统二、填空题（本大题共10个小题、每空1

14、分，共20分）数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、反馈装置和机床等部分绢成。G41和G42是半径补偿指令。刀具加工工件时，若顺着刀具前进方向观察，刀具偏移在工件轮廓线的 左边，则选用G41；刀具偏移在工件轮廓线的一右边 ，则选用G42。数控机床中常用的插补计算方法通常分为_脉冲增量插补插补和数字增量插补插补两大类。数控机床的控制信息有两类：一类分为数字控制，另一类为。标尺光栅安装在机床的部件上，指示光栅安装在机床部件上。对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输 入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。光电耦合器的作用是一

15、电隔离电平转换，功率放大。NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是计算机数控系统，FMS的含义是柔性 制造系统 ， CIMS的含义是计算机集成制造系统。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分,正确的打工 错误的打x,【X】G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。【X】不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。【X】数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。【X】光栅属于绝对式检测装置。【X】数控机床上工件坐标系的零点可以随意设定。【v】G18为平面指令，表示在YZ平面内加工。【v】步进电机是一种将电脉

16、冲信号转换成机械角位移的电磁机械装置。【v】滚珠丝杠螺母副不能自锁。【X】数控机床就是采用计算机控制的机床。【v】所谓脉宽调制调速，就是利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放大器的开关时间进行控制，从而达到调速目地四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）试画出框图说明数控机床的工作原理。答：数控机床的工作原理如图所示。首先将零件图纸的形状、尺寸和技术条件、加工工艺等按照规定的格式和代 码，记录在输入介质上（例如穿孔带、磁带和软磁盘等），并输入数控装置。数控装置由输入、信息处理和输出 三部分构成。输入介质通过输入单元（例如光电读带机）后，转换成可以识别的信息，由信息处理单元加以处理， 再通

17、过输出单元发出位置、速度等指令（脉冲信号）给伺服系统。伺服系统的作用是将来自数控装置的各种指令， 转换成机床移动部件运动。反馈系统再将机床的实际位置、速度等参数检测出来，转换成电信号，输送到数控装 置，使数控装置能够校核该机床实际位移情况是否与指令一致，并发出指令纠正所产生的误差。对于一些高效率和加工精度较高的数控机床还有适应控制系统，以补偿加工环境参数的变化。简述在数控编程中采用刀具半径补偿功能的含义和作用？数控机床在进行轮廓加工时，由于刀具有一定的半径，因此在加工时，刀具中心的运动轨迹必须偏离零件实际轮廓一个刀具半径值，这种偏离即为刀具半径补偿。（2分）1）简化了编程工作；（1分）2）可利

18、用按照零件轮廓制作的同一程序分别进行粗、精加工。（1分）3）能利用同一程序加工同一基本尺寸的内外两种型面，如凸、凹模的加工。（1分何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？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；在加工精密的坐标孔时，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）数控机床对伺服驱动系统有哪些要求？答：有以下要求；（1）调速范围宽并有良好的稳定性，尤其是低速时的平稳性；（2）负载特性硬，即使在低速时也应有足够的负载能力；（3）动态响应速度快；高的位移情度；能够频繁地启动五、编程题(10分)得分评卷人O0001N0010 G92 X0 Y0 Z0 ;N0020 G90 G00 X-130.0 Y-85.0 Z280.0 ;N0030 G43 H08 Z-14.0 S4