全國06年1月自學考試數控技術及應用試題

一、單項選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。

1.采用逐點比較法對第一象限的圓弧進行順圓插補時，若偏差值是-10，那么刀具的下一步的進給方向為（　　　）
A.+X         B.+Y
C.-X          D.-Y

2.在CNC系統的I/O接口電路中，采用光電耦合器的主要作用是為了（　　　）
A.數模轉換        B.頻率轉換
C.抗干擾和電平轉換      D.功率放大

3C系統的CMOSRAM常配備有高能電池，其作用是（　　　）
A.RAM正常工作所必須的供電電源   B.系統掉電時，保護RAM不被破壞
C.系統掉電時，保護RAM中的信息不丟失 D.加強RAM供電，提高其抗干擾能力

4.數控機床坐標系建立時，首先要指定的軸是（　　　）
A.X軸     B.Y軸   C.Z軸   D.W軸

5.數控機床開環控制系統的伺服電動機多采用（　　　）
A.直流伺服電機       B.交流伺服電機
C.交流變頻調速電機      D.功率步進電動機

6.在需要無級調速的場合，主軸驅動動力源通常是（　　　）
A.液壓馬達        B.交流感應電動機
C.永磁式直流電動機      D.步進電動機

7.若數控沖床的快速進給速度v=15m/min，快進時步進電動機的工作頻率f=5000Hz，則脈沖當量δ為（　　　）
A.0.01mm        B.0.02mm
C.0.05mm        D.0.1mm

8.在直流電動機的速度控制電路中，反饋信號Vf是由速度傳感器反饋到（　　　）
AC         B.速度調節器
C.電流調節器        D.PWM調制器

9.數控機床加工過程中，“恒線速切削控制”的目的是（　　　）
A.保持主軸轉速的恒定      B.保持進給速度的恒定
C.保持切削速度的恒定      D.保持金屬切除率的恒定

10.閉環數控系統中，采樣系統的采樣周期T應滿足（　　　）
A.T>π/ωmax        B.T>2π/ωmax
C.T<π/ωmax        D.T≤π/ωmax

11.采用開環進給伺服系統的機床上，通常不安裝（　　　）
A.伺服系統         B.制動器
C.數控系統         D.位置檢測器件

12.斜坡位置指令函數，沒有限制的參數是（　　　）
A.速度           B.加速度
C.位移置          D.頻率

13.在下列相位比較式進給位置伺服系統的四個環節中，用來計算位置跟隨誤差的是（　　　）
A.脈沖/相位變換器       B.鑒相器
C.正余弦函數發生器       D.位置控制器

14.一增量式脈沖發生器每轉輸出脈沖數為5000，如果單次脈沖的脈沖寬度不能小于6微秒，則該脈沖發生器最高允許的轉速為（　　　）
A.1000轉/分         B.2000轉/分
C.4000轉/分         D.120000轉/分

15.當感應同步器采用鑒相型工作方式時，如果定、滑尺保持相對靜止不動，則定尺上的感應電勢（　　　）
A.為零          B.不為零的常量
C.有規律的變化量        D.無規律的變化量

16.目前直線感應同步器標準型定尺節距為（　　　）
A.1mm     B.2mm    C.3mm   D.4mm

17.閉環控制系統的定位誤差主要取決于（　　　）
A.機械傳動副的間隙及制造誤差     B.機械傳動副彈性變形產生的誤差
C.檢測元件本身的誤差及安裝引起的阿貝誤差  D.滾珠絲杠副熱變形所產生的誤差

18.下面哪項精度是在機床實際切削狀態下進行檢驗的（　　　）
A.定位精度         B.幾何精度
C.工作精度         D.主軸回轉精度

19.數控機床利用軟件誤差補償時，下面說法正確的是（　　　）
A.只可以補償系統的常值系統性誤差
B.只可以補償系統的變值性誤差
C.既可以補償系統的常值系統性誤差，又可以補償系統的變值性誤差
D.既可以補償系統性誤差，又可以補償隨機性誤差

20.在FANUC15系統中所采用的高分辨率絕對脈沖編碼器，其每轉輸出脈沖數為10萬個，最高允許轉速可達每分鐘1萬轉。下面說法正確的是（　　　）
A.該編碼器內部設有專門的模擬電路進行細分處理
B.該編碼器內部設有專門的數字信號處理電路進行細分處理
C.該編碼器和CNC系統的通訊采用直接脈沖方式輸出
D.該編碼器和CNC系統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）
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

21.連續控制系統實現對復雜輪廓的加工是通過___________實現的。

22.常見的數控系統，一般都有兩種基本插補功能，它們分別是圓弧插補和___________。

23.在CNC系統中，數控計算機硬件結構一般分為___________結構和多微處理器結構兩大類。

24.與普通的I/O接口比較，機床的控制I/O接口部件通常由普通的I/O接口加上___________和信息轉換電路構成。

25.進給伺服系統的靜態性能的優劣主要體現為___________的大小。

26.步進電動機采用“三相單三拍”通電方式工作，則“三拍”是指經過___________次切換繞組的通電狀態為一個循環。

27.光柵傳感器的磁頭有兩種形式，分別是___________（又稱速度響應式磁頭）和靜態磁頭（又稱磁通響應式磁頭）

28.對機床進行螺距累積誤差補償時，首先要在機床上建立___________，然后根據機床某一坐標軸的全程定位誤差曲線來確定補償點。

29.數控機床的定位精度主要評定項目有：軸線的定位精度、軸線的重復定位精度及軸線的___________。

30.數控機床的機械動作要比指令滯后一些時間，因而產生跟隨誤差。進給速度___________，滯后越嚴重。

三、分析題（本大題共4題，每小題5分，共20分）

31.常見步進電動機的驅動電源有哪幾種？各有何特點？

32.試述數控機床的主要工藝特點。

33.簡述光柵位移傳感器是如何辨別位移的方向的。

34.試述定位誤差補償的基本原理，并說明常采用的補償方法及補償何種誤差。

四、編程題（本大題共1小題，共10分）

35.用數控銑床加工右圖所示的輪廓ABCDEA。試按照教材中所學的代碼格式（JB3208-83）編制加工程序。要求：
（1）在給定機床坐標系和編程坐標系關系下用絕對坐標方式編寫加工程序；
（2）機床坐標原點即為起刀點也為刀具終點；
（3）加工路徑為①-②-③-④-⑤-⑥-⑦，
主軸轉速900r/min，進給速度150mm/min.
（不考慮刀補功能）機床原點，起刀點

五、計算題（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，圓弧的圓心在坐標原點（0，0），圓弧起點為A（0，4），終點為B（4，0），若脈沖當量為1，用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補。試完成下列問題：
（1）求出需要的插補循環數總數；
（2）按下面給定表格形式表述完成插補計算過程，同時把刀具進給位置各點的坐標值求出列入；
（3）畫出刀具運動的軌跡。

37.某數控機床的滾柱導軌的材料為GCr15軸承鋼，淬火硬度為60HRC，滾柱長度l=15mm，直徑d=6mm，每一導軌上所分擔的運動部件的重力G=1200N，導軌硬度修正系數ξ=1，若使該導軌承受Pz=36000N的最大載荷，請計算該滾動導軌滾動體橫截面上的應力K=？