浙江宁波自考专科02195《数控技术与应用》2014年复习资料.doc

个人收集整理 勿做商业用途
02195《数控技术与应用（实)》复习资料
一、单项选择题
1．在车削加工中心上不可以 [ D ］
A．进行铣削加工 B．进行钻孔
C．进行螺纹加工 D．进行磨削加工
2．某加工程序中的一个程序段为
N003 G91G18G94G02 X30。0 Y35.0 I30.0 F100 LF
该程序段的错误在于 [ B ]
A．不应该用G91 B．不应该用G18
C．不应该用G94 D．不应该用G02
3．编程人员在编程时使用的，并由编程人员在工件上指定某一固定点为坐标原点所建立的坐标系称为 [ A ]
A．工件坐标系 B．机床坐标系
C．右手直角笛卡尔坐标系 D．标准坐标系
4．在数控机床的插补计算中，DDA是指 [ B ]
A．逐点比较插补法 B．数字积分插补法
C．数字增量插补法 D．最小偏差插补法
5．顺序选刀方法的优点是 ［ B ］
A．每把刀具能重复使用 B．刀库的驱动控制简单
C．刀具可以任意存放 D．刀具排列顺序不容易出错
6．对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件，为了维护方便起见,最好采用 [ B ］
A．直流伺服电动机 B．交流伺服电动机
C．液压步进马达 D．功率步进电动机
7．一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 ［ C ］
A．40 B．60
C．80 D．120
8．闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于 ［ D ］
A．采用的伺服电动机不同 B．采用的传感器不同
C．伺服电动机安装位置不同 D．传感器安装位置不同
9．闭环数控机床的定位精度主要取决于 [ A ］
A．位置检测系统的精度 B．丝杠的制造精度
C．伺服电机的控制精度 D．机床导轨的制造精度
10．对于加工中心，一般不需要 [ D ]
A.．主轴连续调速功能 B．主轴定向准停功能
C．主轴恒速切削控制 D．主轴电动机四象限驱动功能
11．滚珠丝杠预紧的目的是 ［ C ]
A．增加阻尼比，提高抗振性 B．提高运动平稳性
C．消除轴向间隙和提高传动刚度 D．加大摩擦力，使系统能自锁
12．增量式脉冲发生器，其单个（又称单次）脉冲的典型脉冲周期（又称宽度）为，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数 [ A ]
A．2000 B．3000
C．4000 D．5000
13．下列各项中，不属于数控机床工艺特点的是 [ C ］
A．柔性好 B．精度高
C．操作人员劳动强度大 D．生产效率高
14．数控机床的伺服系统的开环增益为K，移动部件的速度为V，则跟随误差E可表示为 [ D ]
A．E=KV B．E=1/(KV)
C．E=K/V D．E=V/K
15．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律，其均方根误差σ反映了机床在该位置的 [ C ］
A．重复定位精度 B．反向差值
C．系统性误差 D．失动量
16．为了减少传感器热变形对测量精度的影响，应选择传感器的热膨胀系数______机床的热膨胀系数。 [ A ]
A．大于 B．小于
C．等于 D．不等于
17．对于FANUCl5数控系统，下面说法正确的是 [ B ]
A．FANUCl5数控系统是16位CNC数控系统。
B．FANUCl5数控系统是32位CNC数控系统。
C．FANUCl5数控系统是单一微处理器的CNC数控系统。
D．FANUCl5数控系统PLC仅可使用梯形图编程。
18．CIMS的中文含义是 [ A ]
A．计算机集成制造系统 B．柔性制造系统
C．柔性制造单元 D．计算机辅助设计
19．在数控机床上加工零件时，[ A ］，往往在一次装夹中就能完成全部工序。
A．工序十分集中 B．工序十分分散
C．加工效率很高 D．切削效率很高
20．对于卧式数控车床的坐标系，一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,
则Z轴的正方向是 [ C ]
A．从此基准点沿床身远离工件的方向
B．从此基准点沿床身接近工件的方向
C．从此基准点垂直向上的方向
D．从此基准点垂直向下的方向
21．感应同步器采用鉴幅型工作时，滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 ［ B ]
A．Umsinωt和Umcosωt B．U1sinωt和U2cosωt（U1≠U2)
C．U1sinωt和U2cosωt（U1≠U2) D．Umsinω1t和Umcosω2t（ω1≠ω2）
22．对刚度和精度要求高的数控机床，进给系统滚珠丝杠应采用 [ C ]
A．两端固定 B．两端简支
C．一端固定，一端简支 D．一端固定，一端自由
23．脉冲增量插补法适用于 [ A ］
A．以步进电机作为驱动元件的开环数控系统
B．以直流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统
C．以交流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统
D．以直流伺服或交流伺服电机作为驱动元件的闭环数控系统
24．下面哪项精度是在机床实际切削状态下进行检验的 [ D ］
A．定位精度 B．几何精度
C．工作精度 D．主轴回转精度
25．闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于 [ D ]
A．采用的伺服电动机不同 B．采用的传感器不同
C．伺服电动机安装位置不同 D．传感器安装位置不同
26．对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件，为了维护方便起见，最好采用 [ B ］
A．直流伺服电动机 B．交流伺服电动机
C．液压步进马达 D．功率步进电动机
27．采用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点处，终点坐标是（5,7)，刀具从其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环数是 ［ C ］
A．10 B．11
C．12 D．13
28．增量式脉冲发生器，其单个(又称单次）脉冲的典型脉冲周期（又称宽度）为，现要求其最高允许测量转速为4000r/min，请选择每转脉冲数 ［ A ］
A．2000 B．3000
C．4000 D．5000
29．下列各项中，不影响加速转矩的是 [ D ]
A．负载惯量 B．速度
C．电动机惯量 D．加速度
30．一台三相反应式步进电动机，当采用双三拍通电方式运行时，其步距角为1.5°，则转子的齿数为 [ C ]
A．40 B．60
C．80 D．120
31．在FANUC15数控系统中，实现插补等运算功能的模块是 [ A ]
A．数字伺服功能模块 B．CNC功能模块
C．主轴控制功能模块 D．PLC功能模块
32．CNC系统的CMOS RAM常配备有高性能电池，其作用是（ C ）
A．RAM正常工作所必须的供电电源
B．系统掉电时，保护RAM不被破坏
C．系统掉电时，保护RAM中的信息不丢失
D．加强RAM供电，提高其抗干扰能力
33．以下各项中，属于滚珠丝杠螺母副缺点的是( D )
A．运动不平稳有爬行 B．传动精度低，反向时有空程
C．具有运动的可逆性 D．结构复杂，制造成本高
34．下列各项中，不属于数控机床工艺特点的是( C ）
A．柔性好 B．精度高
C．操作人员劳动强度大 D．生产效率高
35．在精密数控机床中,一般要求反馈检测的最小位移是（ A ）
A．小于0.0001mm B．在0.0001mm~0。01mm之间
C．在0。01mm～0。1mm之间 D．大于0。1mm
36．光栅位移传感器是基于莫尔条纹和光电效应原理，将下列哪项转换为电信号的装置
( C )
A．位移信号 B．角位移信号
C．直线位移信号 D．光电信号
37．一台五相步进电机，单拍运行时的步距角是五相十拍运行时步距角的（ C ）
A．1／4 B．1／2
C．2倍 D．4倍
38．逐点比较法插补第一象限内的直线，若算得偏差函数F〉0，则下一步的进给方向为
（ B ）
A．—X B．+X
C．—Y D．+Y
39．步进电机的最大静扭矩出现在失调角为( B ）
A．0°时 B．±π/4时
C．±π／2时 D．±π时
40．直流伺服电机控制电路中,速度调节器的作用是( C ）
A．对VCMD与Vf信号的差值进行计算
B．对ugi与ufi信号的差值进行计算
C．对工作台理论移动量与实际移动量的差值进行计算
D．对电机的理论角加速度与实际角加速度的差值进行计算
41．在下列脉冲式比较式进给位置伺服系统的四个环节中，用来解决指令脉冲与反馈脉冲同步问题的是( D ）
A．可逆计数器UDC B．位置检测器
C．同步电路 D．AM偏差补偿寄存器
42．在下列进给伺服系统的四个环节中，不属于比例环节的是( A )
A．位置控制器 B．位置检测单元
C．调速单元 D． D／A转换器
43．在数控机床上加工位于X-Y平面的直线轮廓时,为了减小轮廓误差，下面哪种说法是正确的（ A ）
A．应尽量使X、Y轴的增益相同。 B．应尽量增大两轴的增益差。
C．应尽量减小系统X轴的开环增益. D．应尽量减小系统Y轴的开环增益。
44．下面哪项措施可以减小数控机床开环控制系统的失动量（ D ）
A．减小机械传动副的机械间隙。 B．增大传动件间的摩擦力。
C．提高驱动件的转速。 D．提高丝杠的精度。
45．对于FANUCl5数控系统,下面说法正确的是（ B ）
A．FANUCl5数控系统是16位CNC数控系统。
B．FANUCl5数控系统是32位CNC数控系统。
C．FANUCl5数控系统是单一微处理器的CNC数控系统。
D．FANUCl5数控系统PLC仅可使用梯形图编程。
46．FANUCl5系统中将工件加工程序放在（ C ）
A．EPROM中 B．ROM中
C．由电池供电的RAM中 D．E2PROM中
47.用直线感应同步器和数字显示系统测量位移，要求最大测量速度Vmax=9m/min，脉冲当量q=0.01mm,顾磁频率f( A )
A。≥15Hz B。≥90Hz
C。≥900Hz D.≥15KHz
48。可用于开环伺服控制的电动机是( D )
A。交流主轴电动机 B.永磁宽调速直流电动机
C。无刷直流电动机 D。功率步进电动机
49。下列伺服电动机中，带有换向器的电动机是（ D )
A。永磁宽调速直流电动机 B。永磁同步电动机
C。反应式步进电动机 D.混合式步进电动机
50.在下列进给伺服系统的四个环节中，可等效为惯性环节的是( B )
A.位置控制器 B。调速单元
C。位置检测单元 D.D/A转换器
51.一台具有二对磁极，额定转速为1440r/min的交流主轴电动机，当电源频率50Hz时，其正常运行的转差率为( B ）
A。0.04 B.0。042 C.0。52 D。1。08
二、填空题
52．确定数控机床坐标系时首先要确定 Z轴方向 ,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
53．主轴最高转速受 电动机功率 、所采用的轴承以及润滑系统等几个方面的限制。
54。机床的抗振性是指机床工作时，抵抗由_自身_以及冲击载荷所引起振动的能力。
55.脉冲发生器有二种类型：绝对式和_增量式_式。
56。在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时，当伺服系统两轴的增益相同时,进给速度愈大，则轮廓误差__愈大___。
57.一般的数控机床常采用电气补偿法进行反向间隙和螺距累积误差的补偿,以提高__步进伺服系统___精度。
58.在FANUCl5系统中可以进行主轴的位置控制,其方法是在数控机床的主轴电机上安装__脉冲编码器(或回转编码器） ___。
59．刀具补偿分为半径补偿,____长度___补偿。
60．数控系统的诊断程序一般有启动诊断、在线诊断和   离线诊断 等几种。
61．加工中心自动选刀的方式分为顺序选刀和___编码选刀__两种。
62．伺服系统的作用是把来自数控装置的    脉冲指令 转换为机床移动部件的移动。
63．改变刀具半径补偿值的   大小    可以实现同一轮廓的粗、精加工。
64．自动编程系统对工件源程序的处理可分为___ 翻译处理和数值计算___和后置信息处理两个阶段.
65．改变刀具半径补偿值的      左右     可以实现同一轮廓的凸模和凹模的加工。
66．在CNC系统中，刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成____刀具中心轨迹 __.
67．用于CNC系统的PLC有两种：通用型PLC和 内置式PLC 。
68．数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备回转工作台或使用        分度工作台 。
69。有一段过原点的直线OA，终点A的坐标值是(4，5)。采用逐点比较法直线插补时，刀具从直线起点O开始插补，若步长为l，加工完该段直线所需要的插补循环数为__9__。
70．带有自动换刀系统,并能一次装夹工作后，自动连续完成铣、钻、镗、攻螺纹等加工的数控机床称为 加工中心 .
71．数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的    2倍 .
72．程序编制可分为手工编程和    自动编程   。
73．数控技术中常用的插补算法有数据采样插补法和    脉冲增量  插补法两类。
74．伺服系统由伺服驱动电路和     执行元件   组成.
三、简答题
75、数控机床对进给系统机械部分总的要求是什么？
答：运动件间的摩擦阻力小，消除传动系统中的间隙,传动系统中的精度和刚度高
减小运动惯量,具有适当的阻尼。
76、滚珠丝杠副进行预紧的目的是什么?简述“双螺母垫片式”预紧方法的工作原理。
答：目的是：使两个螺母产生轴向位移，以消除它们之间的间隙和旋加预紧力.
“双螺母垫片式”预紧方法的工作原理是：利用螺纹来调整实现预紧的结构，两个螺母以平键与外套相连，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹，用两个锁紧螺母能使螺母相对丝杆作轴向运动.
77、简述模态代码.
答:模态代码又称续效代码，表示该代码在一个程序段中被使用后就一直有效，值得同组的其他任一代码时才失效。
78、试说明数据采样法的特点？
答：特点：把加工一段直线或圆弧的整段时间细分为许多相等的时间间隔，称为单位时间间隔(或插补周期）。每经过一个单位时间间隔就进行一次插补计算，算出在这一时间间隔内各坐标轴的进给量，边计算，边加工,直至加工终点。
79、试说明基准脉冲插补法的特点?
答：基准脉冲插补法的特点是每次插补结束仅产生一个行程增量，以一个个脉冲的形式输出给各进给轴的伺服电动机.
80、试述数控机床主轴电动机应具备的性能.
答：要求其主传动有较大的调速范围和较高的最高转速，一边在各种切削条件下获得最佳切削速度，从而满足加工精度和生产率的要求。
81、简述开环伺服系统的工作原理。
答：数控系统发出指令脉冲经过驱动线路变换域放大，传给步进电动机。步进电动机每接受一个指令脉冲，就旋转一个角度，在通过齿轮副和丝杆螺母副带动机床工作台移动。
82、试简述光栅传感器安装时，对安装基面有什么要求？
答：光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度.千分表固定在床身上，移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内.
83、在数控加工工序设计时，要选择确定的工艺基准有哪些?各有何作用？
答：工艺基准有:对刀点，作用是：刀具相对于工件运动的起点；换刀点,作用是：更换刀具的安全位置。
四、编程题
84、在数控铣床上精加工下列零件的轮廓外型，请手工编制其加工程序
编程如下：
O0005
N00 G92 X200 Y60 Z50 S800 M30
N05 G91 X180 Y40 Z10 F10
N10 G00 G41 X70 Y10 D00
N15 GO1 Y-10
N20 G02 X40 Y—40 R30
N25 G01 X—70
N30 G01 Y40
N35 G01 X40
N40 G03 X70 Y10 R30
N45 G01 X180 Y40 M05
N50 G00 M30

85、如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓。所有外形一次切削成形。试按照教材中所学的代码格式（JB3208—83)编写其加工程序.已知与要求：
（1)坐标原点设在如图所示O点，试在给定坐标系下编写加工程序；
(2)图示刀尖位置为程序的起点和终点；
(3)进给速度0.15mm／r,主轴转速630r／min.

编程如下：
O0010
N005 G92 X200 Z350
N010 G00 X41。8 Z292 S630 T01 M03
N015 G01 X47。8 Z289 F150
N020 G01 U0 W-59
N025 G01 X50 W0
N030 G01 X62 W-60
N035 G01 U0 Z155
N040 G01 X78 W0
N045 G01 X80 W—1
N050 G01 U0 W—19
N055 G02 U0 W—60 R70
N060 G01 U0 Z65
N065 G01 X90 W0
N070 G00 Z200 Z350 M05 M30

86、编写车削加工程序，精加工ABCDEFG部位的外轮廓，直径设定。加工尺寸如图,其它参数合理自定。

编程如下:
O0010
N005 G92 X120 Z90
N010 G90 G00 X20 Z2 S600 T02 M03
N015 G01 X20 Z-12 F100
N020 G02 X50 Z-26 I14 K30
N025 G01 Z—40
N030 G01 X60 Z-55
N035 G01 Z-70
N040 G03 X80 Z—85 I20 K15
N045 G01 X85
N050 G00 X120 Z90 M05 M02

87．如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓，零件毛坏为直径65mm、长度122mm的棒料（三爪卡盘夹持部分20mm）。所有外形一次切削成形。试按照教材中所学的代码格式（JB3208-83）编写其加工程序。已知与要求：
（1）坐标原点设在如图所示O点，试在给定坐标系下采用绝对尺寸编写加工程序。编程加工时不考虑刀具副后面与被切形状的干涉问题，同时要求开始加工时先车端面2mm.在车完型面后退刀时按先X轴后Z轴顺序退至原来位置；
（2）图示刀尖位置为程序的起点和终点；
（3)进给速度50mm/min，主轴转速600r/min;

编程如下：
O0015
N005 G92 X40 Z70
N010 G90 G00 X20 Z2 S600 T02 M03
N015 G01 X20 Z—12 F50
N020 G01 Z—8
N025 G01 X-2
N030 G01 Z—10
N035 G02 X60 Z-40 R30
N040 G02 X40 Z-62.36 R30
N045 G01 Z—110
N050 G01 X45
N055 G00 X40
N060 G00 Z70 M05 M02

88．如图所示为工件上a、b、c、d四个孔的坐标,设工件厚12mm。试按照教材中所学的代码格式(JB3298-83)编写其钻孔加工程序。
已知与要求：
（1）孔的位置为绝对尺寸标注，钻头直径与孔径相同，一次钻削完成；
(2)机床脉冲当量为0.01mm，尺寸字用脉冲当量表示；
(3)机床原点为图中O-xyz坐标原点，加工前钻头位于机床原点离工件上端面200mm处，Z轴原点设置在工件上表面。加工时钻头快进至a孔位置，并离工件表面150mm处,到达a孔位置后钻头以1000r/min的转速旋转并向下快进到离工件端面5mm处,然后以50mm/min的速度向下进给钻孔，钻通后快速退回。其余类似a孔加工，加工顺序是a—b—c-d，加工完成钻头返回原位。

编程如下：
O0030
N005 G92 X0 Y0 Z200
N010 G90 G00 X27 Y30 Z200
N015 G00 Z150
N020 G00 Z5 S1000 M03
N025 G01 Z-15 F50
N030 G04 P1000
N035 G00 Z5
N040 G00 X48 Y50
N045 G01 Z-15 F50
N050 G04 P1000
N055 G00 Z5
N060 G00 X60 Y50
N065 G01 Z—15 F50
N070 G04 P1000
N075 G00 Z5
N080 G00 X70 Y40
N085 G04 P1000
N090 G00 Z5
N095 G00 X0 Y0 Z200
N100 M05 M02
五、计算题
89、光栅栅距为0。01mm,两块光栅之间的夹角为0.057°，求莫尔条纹宽度。

解:由得：
==10。05

90、逐点比较法插补第一象限的直线，起点在坐标原点，终点坐标Xa=5，Ya=4。设插补脉冲当量为1，试按如下格式写出插补计算过程，并画出刀具插补轨迹图.
插补循环
偏差判别
进给方向
终点判别
终点判别
0

F0=0

1
F=0
+X
F1=F0- Ya=—4
n=9—1=8
2
F1<0
+Y
F2=F1+Xa=1
n=8—1=7
3
F2〉0
+X
F3=F2— Ya=—3
n=7—1=6
4
F3<0
+Y
F4=F3+Xa=2
n=6—1=5
5
F4〉0
+X
F5=F4— Ya=—2
n=5-1=4
6
F5〈0
+Y
F6=F5+Xa=3
n=4-1=3
7
F6〉0
+X
F7=F6— Ya=-1
n=3—1=2
8
F7<0
+Y
F8=F7+Xa=4
n=2—1=1
9
F8〉0
+X
F9=F8- Ya=0
n=1—1=0
解：轨迹图如下所示：

91、某数控机床的进给伺服系统中，已知齿轮分度园直径d1=64mm，d2=80mm，齿轮宽度B=20mm,丝杠直径d3=40mm,长度l=1500mm,工作台质量m=150kg。在某一时刻，齿轮转速n1=500r/min,n2=400r/min，工作台移动速度v=2m/min，试求此系统转换到电动机轴上的等效转动惯量.
提示：(1）钢材密度
（2）