湖南工业大学数控技术试题二及答案.doc

、选择题25分：1数控机床指的是。A、装有 PLC的专用机床；B、带有坐标轴位置显示的机床；C、装备了CNC系统的机床；D、加工中心。2以下关于数控机床组成的描述不正确的选项是 A、数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成；B、数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反应装置、辅助控制装置和机床组成；C、数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成；D、数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反应装置和机床组成。3按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于的数控机床。A、轮廓控制 B、直线控制 C、点位控制D、远程控制4通常所说的数控系统是指。A、主轴驱动和进给驱动系统； B、数控装置和驱动装置；C、数控装置和主轴驱动装置； D、数控装置和辅助装置。5以下哪项工作不属于数控编程的范畴。A、数值计算B、制作控制介质C、确定走刀路线 D、对刀、设定刀具参数6以下指令属于准备功能字的是。A 、G01 B、M08 C、T01 D、S5007根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是。A、机床原点 B、编程原点 C、加工原点 D、刀具原点8感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距 。A、1 个节距 B、1/2 个节距 C、1/4 个节距 D、2个节距9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，那么莫尔条纹的宽度约为 。A、20mm B、5mm C、8mm D、0.0002mm10CNC系统中的PLC是 。A、可编程逻辑控制器 B、显示器C、多微处理器D、环形分配器11在现代CNC系统中，插补功能的实现通常采用。A、粗插补由软件实现，精插补由硬件实现 B、全部硬件实现C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现 D、无正确答案12“CIMS的中文含义是。A、柔性制造系统 B、计算机集成制造系统C、计算机辅助制造系统 D、自动化工厂13在以下指令中，具有非模态功能的指令是。A、G40 B、G53 C、G04 D、G0014型腔类零件的粗加工，刀具通常选用。A、球头铣刀 B、键槽铣刀 C、立铣刀 D、模具铣刀15车削中心与数控车床的主要区别是。A、刀库的刀具数多少 B、有动力刀具和C轴C、机床精度的上下 D、机床速度的快慢16数控铣床加工轮廓时，一般最好沿着轮廓进刀。A、法向 B、切向 C、450方向 D、任意方向17四轴数控机床三联动的含义是。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴联动 D、有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动18铣削加工中应尽量采用，可以提高零件的外表质量。A、顺铣 B、逆铣 C、顺、逆铣均可 D、先顺铣、后逆铣19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：A、16和22.5B、4和22.5C、16和2/16 D、4和/1620数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起始点，称为：A、对刀点 B、换刀点 C、机械原点 D、起点21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。A、调节电枢电压B、调节磁通 C、调节电阻 D、变频调速22步进电动机的转速主要取决于。A、电脉冲的总数 B、电流的大小 C、电脉冲的频率 D、电压的上下23FMS由组成。A、制造工作站、清洗工作站、测量站 B、数控机床、工业机器人、中央刀库C、制造工作站、自动化物料储运系统、加工中心D、FMS管理与控制系统、自动化物料储运系统、制造工作站24采用数据采样插补亦称时间分割法时，插补周期和位置反应采样周期的关系是。A、后者大于前者 B、后者是前者的整数倍C、两者必须相等 D、前者是后者的整数倍25鉴相式伺服系统中采用，鉴别两个输入信号的相位差和相位超前、滞后的关系。A、鉴相器 B、基准脉冲发生器 C、分频器 D、伺服放大电路二、简答题25分1.数控机床按伺服系统分类，分哪几类？简答各类的特点。4分2.简述在数控编程中采用刀具半径补偿功能的含义和作用？4分 3.何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？4分4.列表曲面轮廓零件的数学处理主要完成什么工作？写出两种常用的列表曲面的拟合方法。4分5.DDA法提高插补精度的措施是什么？具体含义是什么？4分6. 数控机床的主传动方式主要有几种？电主轴属于哪种方式？简要说明电主轴的结构。5分 三、插补计算题(20分)1试推导第象限逆圆弧逐点比拟法插补公式，并用其插补一段第象限逆圆弧：起点A(6,0)，终点B(0,6)，圆心O(0,0)，画出插补后的实际轨迹图。(插补计算过程以节拍表的形式给出)10分2用DDA法插补直线OA，起点O(0,0)，终点A(7,6)，设存放器为三位二进制存放器，以表格的形式给出插补计算过程，并画出插补轨迹图。10分四、编程题30分1.12分有一采用四相八拍驱动方式的步进电机，其转子有90个齿，经丝杠螺母副驱开工作台作直线运动，丝杠的导程为7.2mm，齿轮的传动比iz1/z21/5。求：(1)步进电机的步距角；3分(2)工作台的脉冲当量；3分(3) 设计用MCS-51单片机控制的x向反向走一步的环形分配器子程序，列出环形分配表。输出信号从P1口的低四位输出，P1口的高四位全置“1”。6分218分编制以下图零件内槽轮廓和4个8孔的数控精加工程序，要求在图中标出所建立的工件坐标系、所采用的刀具、走刀路线。T1为8钻，长度为40mm；T2为8mm立铣刀。一、选择题25分：1数控机床指的是C 。A、装有 PLC的专用机床；B、带有坐标轴位置显示的机床；C、装备了CNC系统的机床；D、加工中心。2以下关于数控机床组成的描述不正确的选项是 D 。A、数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成；B、数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反应装置、辅助控制装置和机床组成；C、数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成；D、数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反应装置和机床组成。3按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于A 的数控机床。A、轮廓控制 B、直线控制 C、点位控制D、远程控制4通常所说的数控系统是指B。A、主轴驱动和进给驱动系统；B、数控装置和驱动装置；C、数控装置和主轴驱动装置；D、数控装置和辅助装置。5以下哪项工作不属于数控编程的范畴D。A、数值计算B、制作控制介质C、确定走刀路线 D、对刀、设定刀具参数6以下指令属于准备功能字的是A。A 、G01 B、M08 C、T01 D、S5007根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是B。A、机床原点 B、编程原点 C、加工原点 D、刀具原点8感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距 C 。A、1 个节距 B、1/2 个节距 C、1/4 个节距 D、2个节距9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，那么莫尔条纹的宽度约为 A。A、20mm B、5mm C、8mm D、0.0002mm10CNC系统中的PLC是 A。A、可编程逻辑控制器 B、显示器C、多微处理器D、环形分配器11在现代CNC系统中，插补功能的实现通常采用A。A、粗插补由软件实现，精插补由硬件实现 B、全部硬件实现C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现 D、无正确答案12“CIMS的中文含义是B。A、柔性制造系统 B、计算机集成制造系统C、计算机辅助制造系统 D、自动化工厂13在以下指令中，具有非模态功能的指令是C。A、G40 B、G53 C、G04 D、G0014型腔类零件的粗加工，刀具通常选用B。A、球头铣刀 B、键槽铣刀 C、立铣刀 D、模具铣刀15车削中心与数控车床的主要区别是B。A、刀库的刀具数多少 B、有动力刀具和C轴C、机床精度的上下 D、机床速度的快慢16数控铣床加工轮廓时，一般最好沿着轮廓B进刀。A、法向 B、切向 C、450方向 D、任意方向17四轴数控机床三联动的含义是B。A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴联动 D、有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动18铣削加工中应尽量采用A，可以提高零件的外表质量。A、顺铣 B、逆铣 C、顺、逆铣均可 D、先顺铣、后逆铣19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：BA、16和22.5 B、4和22.5 C、16和2/16 D、4和/1620数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起始点，称为：AA、对刀点 B、换刀点 C、机械原点 D、起点21数控机床进给驱动系统采用直流伺服电机的调速常采用(A)调速方式。A、调节电枢电压B、调节磁通 C、调节电阻 D、变频调速22步进电动机的转速主要取决于C。A、电脉冲的总数 B、电流的大小 C、电脉冲的频率 D、电压的上下23FMS由(D)组成。A、制造工作站、清洗工作站、测量站B、数控机床、工业机器人、中央刀库C、制造工作站、自动化物料储运系统、加工中心D、FMS管理与控制系统、自动化物料储运系统、制造工作站24采用数据采样插补亦称时间分割法时，插补周期和位置反应采样周期的关系是D。A、后者大于前者 B、后者是前者的整数倍C、两者必须相等 D、前者是后者的整数倍25鉴相式伺服系统中采用A，鉴别两个输入信号的相位差和相位超前、滞后的关系。A、鉴相器 B、基准脉冲发生器 C、分频器 D、伺服放大电路二、简答题25分1.数控机床按伺服系统分类，分哪几类？简答各类的特点。4分开环系统、半闭环系统、闭环系统1分开环系统：步进电机驱动，无位置检测装置，精度低，易于维修等1分半闭环系统：直、交流的伺服电机驱动，角位移检测装置，中等精度等1分闭环系统：直、交流的伺服电机驱动，线位移检测装置，精度较高等1分2.简述在数控编程中采用刀具半径补偿功能的含义和作用？4分刀具半径补偿功能是指编程时不按刀具中心轨迹编程，而直接按轮廓编程。1分1简化了编程工作；1分2可利用按照零件轮廓制作的同一程序分别进行粗、精加工。2分3能利用同一程序加工同一根本尺寸的内外两种型面，如凸、凹模的加工。2分3.何谓加工中心？为什么数控加工中心上需要主轴准停装置？4分带刀库、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。2分4.列表曲面轮廓零件的数学处理主要完成什么工作？写出两种常用的列表曲面的拟合方法。4分主要完成曲面拟合、刀位点计算；2分B样条曲面、NURBS曲面拟合。2分5.DDA法提高插补精度的措施是什么？具体含义是什么？4分余数存放器预置数；2分在DDA插补之前，余数存放器JRX、JRY预置某一数值不是零，常用的是预置最大容量值2n1称为全加载和预置2n1称为半加载两种。2分6.电主轴属于数控机床的哪种主传动方式？简要说明电主轴的结构。5分属于由主轴电机直接驱动的主传动方式。1分主轴电机与主轴为一体，主轴本身是电机转子，主轴箱体与电机定子相联。2分空心轴转子或主轴、带绕组的定子、速度检测元件等。2分三、插补计算题(20分)1试推导第象限逆圆弧逐点比拟法插补公式，并用其插补一段第象限逆圆弧：起点A(6,0)，终点B(0,6)，圆心O(0,0)，画出插补后的实际轨迹图。(插补计算过程以节拍表的形式给出)10分偏差判别式：Fi0，X一步，Fi0，Y一步，步数偏差判别坐标进给偏差计算坐标计算终点判别起点F00X0=-6，Y0=06+6=121F00+XF1=F0+2*X0+1=0+2*(-6)+1=-11X1=-5,Y1=0=112F1-110-YF2F1-2*Y11=-11-2*0+1=-10X2=-5,Y2=-1=103F20-YF3-7X3=-5,Y3=-2=94F30-YF4=-2X4=-5,Y4=-3=85F40+XF6=-4X6=-4,Y6=-4=67F60+XF8=-2X8=-3,Y8=-5=49F80+XF10=4X10=-2,Y10=-6=211F100+XF11=1X11=-1,Y11=-6=112F110+XF12=0X12=0,Y12=-6=02用DDA法插补直线OA，起点O(0,0)，终点A(7,6)，设存放器为三位二进制存放器，以表格的形式给出插补计算过程，并画出插补轨迹图。10分累加次数X积分器Y积分器终点计数器JEJvxJRxxJvyJRyy011100001100000000111101100001211011001010310110101011410010001100501111100101601011001110700110101111800010001000四、编程题30分1.12分有一采用四相八拍驱动方式的步进电机，其转子有90个齿，经丝杠螺母副驱开工作台作直线运动，丝杠的导程为7.2mm，齿轮的传动比iz1/z21/5。求：(1)步进电机的步距角；3分(2)工作台的脉冲当量；3分(3) 设计用MCS-51单片机控制的x向反向走一步的环形分配器子程序，列出环形分配表。输出信号从P1口的低四位输出，P1口的高四位全置“1”。6分(1)360/mzk0.53分(2) it/360=0.20.57.2/3600.0023分(3)2100 MOV DPTR，#2200HMOV R0，#00LOOP：MOV A，R0MOVC A，A+DPTRMOV P1，ALCALL 1000INC R0CJNE R0，#08H，LOOP2200DB F9H，F8H，FCH，F4H，F6H，F2H，F3H，F1H1000：MOV R3，#FFDT1： MOV R4，#FFDT2： DJNZ R4，DT2DJNZ R3，DT1RET程序4分DCBA10001F1H20011F3H30010F2H40110F6H50100F4H61100FCH71000F8H81001F9H表2分218分编制以下图零件内槽轮廓和4个8孔的数控精加工程序，要求在图中标出所建立的工件坐标系、所采用的刀具、走刀路线。T1为8钻，长度为40mm；T2为8mm立铣刀。O002N10 G92 X80 Y-60 Z80;N15 T01 M06;N20 G90 G00 Z10 S600 M03;N25 G99 G81 X-50 Y-40 Z-4 R3 F50;N30 X50;N35 Y40;N40 G98 X-50;N45 G0 X0 Y0 Z80 M05;N47 T02 M06;N50 Z-3 S150 M03;N55 G0 X-20 Y0 F150;N60 G42 G01 X-30 Y0;N65 Y14.5;N70 G02 X-24.5 Y20 R5.5 F100;N75 G01 X10 F150;N80 G02 X30 Y0 R20 F100;N85 G01 Y-14.5 F150;N90 G02 X24.5 Y-20 R5.5 F100;N95 G01 X-10 F150;N100 G02 X-30 Y0 R20 F100;N105 G01 Z10 M05;N110 G40 G0 X80 Y-60 Z80;N125 M30;