PAGEPAGE１一、解釋下列概念（每小題3分，共12分）1.CNC2.插補3.脈沖當量4.步距角二、選擇題（每小題2分，共40分）1．點位控制數控機床可以是（）。A．數控車床B．數控銑床C．數控沖床D．加工中心2．數控機床中把脈沖信號轉換成機床移動部件運動的組成部分稱為（）。A.控制介質B.數控裝置C.伺服系統D.機床本體3．數控機床工作時，當發生任何異常現象需要緊急處理時應啟動（）。A．程序停止功能B．暫停功能C．緊停功能D．故障檢測功能4、可以精確調整滾珠絲杠螺母副軸向間隙的結構形式是()。

A.雙螺母墊片式B.雙螺母齒差式C.雙螺母螺紋式5．對于數控機床閉環控制系統的伺服驅動元件，為了維護方便起見，最好采用()。A．直流伺服電動機B．交流伺服電動機C．液壓步進馬達D．功率步進電動機6．CIMS是指（）。A．柔性制造單元B．柔性制造系統C．計算機集成制造系統D．自適應控制7．數控機床是在（）誕生的。A．日本B．中國C．德國D．美國8、數控機床進給系統減少摩擦阻力和動靜摩擦之差，是為了提高數控機床進給系統的()。A.傳動精度B.運動精度和剛度C.低速運動平穩性和運動精度D.傳動精度和剛度9.為了改善磁尺的輸出信號，常采用多間隙磁頭進行測量，磁頭間的間隙()。A.1個節距B.1/2個節距C.1/4個節距10.閉環控制系統和半閉環控制系統的主要區別在于（）不同。A．采用的伺服電機B．采用的傳感器C．伺服電機安裝位置D．傳感器的安裝位置11.刀尖半徑左補償方向的規定是()。A.沿刀具運動方向看，工件位于刀具左側；B.沿工件運動方向看，工件位于刀具左側；C.沿刀具運動方向看，刀具位于工件左側；D.沿工件運動方向看，刀具位于工件左側12．若數控機床的進給速度為2.4m/min，快進時步進電動機的工作頻率為4000Hz，則脈沖當量δ為（）A．0.01mm/PB．0.02mm/PC．0.05mm/PD．0.1mm/P13．步進電動機的轉速可通過改變電動機的（）而實現。A．脈沖頻率B．脈沖速度C．通電順序D．電壓14.光柵利用（），使得它能得到比柵距大的多的位移量。A.倍頻電路B.摩爾條紋的作用C.計算機處理數據15.加工外拐角的直角零件時，若系統是高增益系統，則在拐角處將()。A.切入工件B.多切去一個小圓弧C.留下一個鼓包16.葛萊碼的特點是()。A.相鄰兩個數碼之間只有一位變化B.編碼順序與數字的大小有關C.編碼直觀易于識別17.在刀庫中每把刀具在不同的工序中不能重復使用的選刀方式是()。A.順序選刀B.任意選刀C.軟件選刀18.目前在數控機床的自動換刀裝置中，機械手夾持刀具的方法應用最多的是()。A.軸向夾持B.徑向夾持C.法蘭盤式夾持19.加工中心與數控銑床的主要區別是()。A.數控系統復雜程度不同；B.機床精度不同；C.有無自動換刀系統20.在采用ATC后，數控加工的輔助時間主要用于()。A.工件安裝及調整B.刀具裝夾及調整C.刀庫的調整三、判斷題（每小題2分，共18分,正確的在括號打，錯誤的打）1．在開環和半閉環數控機床上，定位精度主要取決于進給絲杠的精度。()2．數控機床工作時，數控裝置發出的控制信號可直接驅動各軸的伺服電機。()3.FMC是柔性制造系統的簡稱。()直線型檢測元件有感應同步器、光柵、旋轉變壓器、激光干涉儀。()5.反應式步進電機控制系統簡單，工作可靠，成本低。但其控制精度受到步距角的限制，易產生步距角累積誤差。()6．數控機床適用于單品種，大批量的生產。()7.C刀補中，轉接過渡形式主要分為插入型、縮短型、伸長型三種。()8.加工平面任意直線應采用點位控制數控機床。()9.交流伺服電機因沒有電刷和換向器磨損問題，使用可靠，基本上無需維修。()四、簡答題（每題5分，共10分）1.NC機床對數控進給伺服系統的要求2.數控機床如何提高其結構剛度？五、計算題（每小題10分，共20分）1.直線的起點坐標為(0，0)，終點坐標為(3，5)，試用逐點比較法對該直線進行插補(寫出計算過程，進給方向)，并畫出插補軌跡。2、有一采用三相六拍驅動方式的步進電機，其轉子有80個齒，經絲杠螺母副驅動工作臺作直線運動，絲杠的導程為5mm，工作臺移動的最大速度為30mm/s，求：(1)步進電機的步距角；(2)工作臺的脈沖當量；(3)步進電機的最高工作頻率。填空題（每題2分）數控機床是由控制介質、數控裝置、伺服驅動裝置、輔助控制裝置、反饋裝置、適應控制裝置和機床等部分組成。數控機床加工過程的加工路線是指刀具中心的運動軌跡和方向。三相步進電機的轉子上有40個齒，若采用三相六拍通電方式，則步進電機的步距角為1.50。數控機床的最小設定單位是數控機床能實現的最小位移量，標制著數控機床精度的分辨率，其值一般為0.0001～0.01mm，在編程時，所有的編程單位都應轉換成與最小設定單位相應的數據。通常把數控車床的床身導軌傾斜布置，可改善其排屑條件和受力狀態。提高機床的靜剛度。數控機床的工作臺和刀架等部件的移動，是由交流或直流伺服電機驅動，經過滾珠絲杠傳動，可減少進給系統所需要的驅動扭矩，提高定位精度、運動平穩性。對步進電機施加一個電脈沖信號時，步進電機就回轉一個固定的角度，叫做步距角，電機的總回轉角和輸入脈沖數成正比，而電機的轉速則正比于輸入脈沖的頻率。位置檢測裝置是數控機床的重要組成部分，在閉環系統中，它的主要作用是檢測位移量，并發出反饋信號與數控裝置發出的指令信號進行比較，如有偏差，經放大后控制執行部件，使其向著消除偏差方向運動，直至偏差等于零為止。9．刀具半徑補償功能的作用就是要求數控系統根據工件輪廓程序和刀具中心偏移量，自動計算出刀具中心軌跡。10．伺服系統的輸入是插補器發出的指令脈沖，輸出是直線或轉角位移。11．數控機床工作臺和刀架等部件的移動，由交流或直流伺服電機驅動，經過滾珠絲杠傳動，減少了進給系統所需要的驅動扭矩，提高了定位精度和運動平穩性。12．光柵依不同制造方法有透射光柵和反射光柵兩種。數控機床中常用透射光柵做位置傳感器。13.數控加工中的最基本問題就是根據所輸入的零件加工程序中有關幾何形狀和的原始數據及其指令，通過相應的插補運算。按一定的關系向各個坐標軸的驅動控制器分配，從而使得驅動工作臺相對主軸的運動軌跡,以一定的精度要求逼近于所加工的零件的外形輪廓尺寸。14.功率步進電機一般用于普通機床的數控改造，以及對精度要求較低的場合等系統。步進電機的步距角是指。對于三相步進電機，當以雙相通電方式，齒數為40時。此時步距角α＝。15.為了保證數控機床總是能在最有利的切削速度下進行加工，或實現桓速切削的功能，數控機床的主軸轉速通常在其調速范圍內。因此，現代數控機床常采用作為主運動的動力源。16.數控機床的最小設定單位是，標制著數控機床精度的分辨率，其值一般為，在編程時，所有的編程單位都應轉換成與最小設定單位相應的數據。17.通常把數控車床的床身導軌傾斜布置，可改善其和。提高機床的靜剛度。18數控技術是的技術；計算機數控（CNC）是指；數控機床具有、、、、等優點。19．補器就實現的方法而言，可用或；按其實現的功能來分類，它可分為、、等類型。20.刀具半徑補償指。左偏刀具半徑補償指令和右偏刀具半徑補償指令分別為和。選擇題（每題2分）閉環伺服系統使用的執行元件是（1，2）（1）支流伺服電機（2）交流伺服電機（3）步進電機（4）電液脈沖馬達步進電機的角位移與（4）成正比。（1）步距角（2）通電頻率（3）脈沖當量（4）脈沖數量數控機床CNC系統是（3）輪廓控制系統（2）動作順序控制系統（3）位置控制系統（4）速度控制系統采用DDA法加工第一象限的斜線，若偏差函數值大于零，規定刀具向（1）方向移動。（1）+X（2）-X（3）+Y（4）-Y數控機床有不同的運動形式，需要考慮關鍵與刀具相對運動關系和坐標系方向，編寫程序時，采用（4）的原則。刀具固定不動，工件移動（2）銑削加工刀具固定不動，工件移動；車削加工刀具移動，工件固定（3）分析機床運動關系后再根據實際情況兩者的固定和移動關系（4）工件固定不動，刀具移動。選擇刀具起始點時應考慮（1，2）防止與工件或夾具干涉碰撞（2）方便工件安裝測量（3）每把刀具刀尖在起始點重合（4）必須選在工件外側。7．數控機床伺服系統是以（2）為直接控制目標的自動控制系統。（1）機械運動速度（2）機械位移 （3）切削力（4）切削用量8．指出下列哪些誤差屬于系統的穩態誤差（1）。（1）定位誤差 （2）跟隨誤差（3）輪廓誤差（4）定位誤差和跟隨誤差簡答題（每題5分）數控機床的主傳動系統有何特點？數控機床的主傳動系統采用交流調速電動機或直流調速電動機，可實現無級調速，轉速高，功率大，變速范圍大，變速迅速可靠，以適應高速、大功率切削以及加工中采用合理的切削用量。試論述數控機床的進給伺服系統是由哪幾部分組成，它們分別的作用如何？伺服系統常用的驅動元件是什么？由伺服驅動電路、伺服驅動裝置、機械傳動機構及執行部件四部分組成。它的作用是：接收數控系統發出的進給速度和位移指令信號，由伺服驅動電路作轉換和放大后，經伺服驅動裝置(直流、交流伺服電機，功率步進電機，電液脈沖馬達等)和機械傳動機構，驅動機床的工作臺、主軸頭架等執行部件實現工作進給和快速運動。伺服系統常用的驅動元件是步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機。簡述數控車床采用鋼板焊接床身的原因。采用鋼板焊接床身結構可采用最有利于提高剛度的筋板布置形式，能充分發揮壁板和筋板的承裁及抵抗變形的作用；焊接結構還無需鑄造結構所需的出砂口，有可能將基礎件做成完全封閉的箱形結構；鋼板的彈性模量E比鑄鐵的彈性模量E大幾乎相差一倍。因此，在結構相同時，E值大的材料剛度則高。計算題（每題9分）1．若加工第一象限直線OE，起點為O(0，0)，終點為E(7，4)，設累加器為3位，試按DDA法進行插補計算，并繪出插補軌跡圖。解：將Xe＝7及Ye＝4化成二進制數Xe＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy中，選寄存器容量為三位，則累加次數m＝23＝8。插補運算過程如下表所示，插補軌跡見數控機床對伺服驅動系統有哪些要求？答：有以下要求；(1)調速范圍寬并有良好的穩定性，尤其是低速時的平穩性；(2)負載特性硬，即使在低速時也應有足夠的負載能力；(3)動態響應速度快；(4)高的位移情度；(5)能夠頻繁地啟動；試畫出框圖說明數控機床的工作原理。答：數控機床的工作原理如圖所示。首先將零件圖紙的形狀、尺寸和技術條件、加工工藝等按照規定的格式和代碼，記錄在輸入介質上（例如穿孔帶、磁帶和軟磁盤等），并輸入數控裝置。數控裝置由輸入、信息處理和輸出三部分構成。輸入介質通過輸入單元（例如光電讀帶機）后，轉換成可以識別的信息，由信息處理單元加以處理，再通過輸出單元發出位置、速度等指令（脈沖信號）給伺服系統。伺服系統的作用是將來自數控裝置的各種指令，轉換成機床移動部件運動。反饋系統再將機床的實際位置、速度等參數檢測出來，轉換成電信號，輸送到數控裝置，使數控裝置能夠校核該機床實際位移情況是否與指令一致，并發出指令糾正所產生的誤差。對于一些高效率和加工精度較高的數控機床還有適應控制系統，以補償加工環境參數的變化。位置指令位置指令速度指