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数控技术基础复习题

一、单项选择题
1.加工中心与数控铣床的主要区别是（ ）。
A.数控系统复杂程度不同 B.机床精度不同
C.有无自动换刀系统 D.主轴转速不同
2.数控机床的标准坐标系是以（ ）来确定的。
A.右手直角笛卡尔坐标系 B.绝对坐标系
C.左手直角笛卡尔坐标系 D.相对坐标系
3.在数控编程时，使用( )指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。
A.刀具半径补偿 B.刀具偏置
C.圆弧插补 D.预置寄存
4.步进电机主要用于( )。
A.开环控制系统的进给驱动 B.加工中心的进给驱动
C.闭环控制系统的进给驱动 D.数控机床的主轴驱动
5. 数控机床的种类很多，如果按控制运动的方式分则可分为（ ）。
A.二轴控制、三轴控制和连续控制
B.点位控制、直线控制和连续控制
C.二轴控制、三轴控制和多轴控制
D.开环控制、半闭环控制和闭环控制
6.影响开环伺服系统定位精度的主要因素是( )。
A.插补误差 B.传动元件的传动误差
C.检测元件的检测精度 D.机构热变形
7.若某数控机床的快速进给速度v=15m/min，快进时步进电动机的工作频率f=5000Hz，则脉冲当量δ为（ ）
A.0.01mm B.0.02mm C.0.05mm D.0.1mm
8．现代数控机床的各种信号处理中，一般由CNC装置中的PLC部分直接处理的信号是（ ）。
A.闭环控制中传感器反馈的位移信号
B.伺服电机编码器反馈的角位移信号
C.机床的逻辑状态检测与控制等辅助功能信号
D.数控机床刀位控制信号
9.若三相步进电动机三相三拍运行时步距角为1.5°，则三相六拍运行时步距角为（ ）。
A.0.75° B.1.5° C.3° D. 6°
10.位置控制器输出的是数字量，要去控制调速单元，必须经过（　 ）。
A.F/V变换 B.D/A变换 C.电流/电压变换 D.电压/电流变换
11.全闭环控制系统的位置反馈元件应（ ）。
A.装在电机轴上 B.装在终端执行部件上
C.装在传动丝杆上 D.装载中间传动齿轮轴上
12.光栅利用（ ），使得它能得到比栅距还小的位移量。　
A.摩尔条纹的作用 B.倍频电路 C.计算机处理数据 D.电子放大电路
13CNC系统的CMOS RAM常配备有高性能电池，其作用是（ ）。
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
14.对于刀具旋转的机床（如铣床），如果Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看，对于单立柱机床，( )。
A.X轴的正向指向右边 B.X轴的正向指向左边
C.Y轴的正向指向右边 D.Y轴的正向指向左边
15.数控铣床在轮廓加工过程中，NC系统所控制的总是（ ）。
A.零件轮廓的轨迹 B刀具中心的轨迹　
C.工件运动的轨迹 D.刀具切削刃的轨迹
16.感应同步器在以鉴幅方式工作时，其正弦和余弦两绕组的激磁电压特点为（ ）。
A.幅值、相位相同,频率不同 B.幅值、频率相同,相位不同
C.幅值相同,频率、相位不同 D.相位、频率相同,幅值不同
17.立式加工中心垂直布置的是（ ）。
A.X轴 B.Y轴 C.Z轴 D.A轴
18.( )是编程人员在编程时使用的，由编程人员在工件上指定某一固定点为原点，所建立的坐标系。
A.工件坐标系 B.机床坐标系
C.右手直角笛卡儿坐标系 D.标准坐标系
19.数控机床开环控制系统的伺服电动机多采用（ ）。
A.直流伺服电机 B.交流伺服电机
C.交流变频调速电机 D.功率步进电动机
20.采用逐点比较法对第一象限的圆弧进行顺圆插补时，若偏差值是+2，那么刀具的下一步的进给方向为（ ）
A.+x B.+y C.-x D.-y
21．一台步进电动机，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（ ）
A.40 B.60 C.80 D.120
22．直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为（ ）。
A.π/6 B.π/3 C.π/2 D.π
23.如果工件表面Z坐标为0，刀具当前点的Z坐标为2，执行下列程序后，钻孔深度是（ ）。
G90 G01 G43 Z-50 H01 F100 （H01中的补偿值为2.00mm）
A.48mm B.52mm C.50mm D.46mm
24.在数控编程时，使用( )指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按刀具的中心线运动轨迹来编程。
A.刀具半径补偿 B.坐标系设定 C.圆弧插补 D.固定循环
25.有关数控机床坐标系的说法，其中（ ）是正确的。
A.主轴旋转的正方向与Z轴的正方向无关。
B.Z轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。
C.工件相对于静止的刀具而运动的原则。
D.刀具相对于静止的工件而运动的原则。
26.点位和轮廓控制数控机床是按（ ）的不同分类的。
A.控制运动方式 B.伺服系统类型
C.数控装置的构成方式 D.伺服系统控制原理
27.逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差（ ）。
A.不大于一个脉冲当量 B.与进给速度有关　
C.与切削速度有关 D.与插补周期有关
28.对于一个设计合理、制造良好的带位置闭环系统的数控机床，可达到的精度由（ ）决定。
A.机床机械结构的精度 B.检测元件的精度
C.计算机的运算速度 D.插补精度
29．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（ ）。
A.E=KV B.E=1/(KV) C.E=K/V D.E=V/K
30.数控机床的伺服进给系统中的传动间隙在闭环系统中对（ ）有影响。
A传动精度 B.系统的稳定性 C.系统的固有频率 ④定位精度
31．数控系统所规定的最小设定单位就是（ ）。
A.数控机床的运动精度 C.机床的加工精度
C.脉冲当量 D.数控机床的传动精度
32.在直流电动机的速度控制电路中，速度反馈信号是由速度传感器反馈到（　　）。
A.功率放大器 B.速度调节器 C.电流调节器 D.PWM调制器
33.圆弧插补指令G91G03 X- Y- R- 中，X、Y后的值表示圆弧的（ ）。
A.起点坐标值 B.终点坐标值
C.圆心坐标相对于起点的值 D.终点相对于起点的坐标值
34.一般情况下，数控加工中心的固定循环功能适用于（ ）。
A.复杂曲面加工 B.平面加工 C.外圆加工 D.孔加工
35.半闭环控制系统的传感器装在( )
A.电机轴或丝杠轴端 B.机床工作台上 C.刀具主轴上 C.工件主轴上

二、填空题
1.在确定一个NC机床的坐标系时，X、Y、Z坐标的确定顺序为 。
2.确定数控机床坐标系时首先要确定 轴，它是沿提供切削功率的主轴轴线方向。
3.第一象限的圆弧AB 的起点坐标为A(Xa,Ya)，终点坐标为B(Xb,Yb)，用逐点比较法插补完这段圆弧所需的插补循环数为_____________________。
4.脉冲发生器有二种类型：增量式和________ 式。
5.一个数控加工程序由若干个___________组成，它包含每一个操作工序所需的机械控制的各种信息。
6.加工中心主轴的准停是指主轴具有__________ 功能。
7.数控机床目前应用的插补算法分为两类，即 插补和 插补。
8.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______。
9.______ 控制系统控制的是刀具相对于工件的位置，但对移动的途径原则上没有规定。
10.大多数加工中心的换刀装置由___________和机械手两部分组成。
11.数控机床的机械动作要比指令滞后一些时间，因而产生跟随误差。进给速度___________，滞后越严重。
12.一个典型CNC系统一般由数控计算机、程序输入/输出装置和__________三部分组成。
13.检测元件的作用是检测 的实际值，并发送反馈信号，从而构成全闭环控制。
14.当直线感应同步器只有正弦绕阻励磁，在正弦绕组和定尺上的绕组位置重合时开始移动，滑尺移动1个节距时，感应电动势的值变为零的有___处。
15.一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_________精度。
16.在数控机床闭环控制系统中，位置反馈信号与输入信号___________，就得到闭环控制的 偏差信号。
17.在CNC系统中，数控计算机硬件结构一般分为___________结构和多微处理器结构两大类。
18.数控机床用PLC可分为两大类，一类为 ，另一类为 。
19.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 。
20.计算机数控系统的软件结构特点（1） （2）  。
21.步进电机通过控制 控制速度；通过控制 控制位移量。

三、分析题
1.什么是基点和节点？
2.伺服系统的作用是什么？对伺服系统的要求有哪些?　
3.什么叫做伺服系统？其作用是什么？
4.加工中心自动换刀装置的形式有哪几种?
5.数控加工编程的主要内容及步骤有哪些？
6.根据导轨结合面的摩擦性质，数控机床常用导轨有哪几种?
7.感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?
8.试说明立式数控铣床的坐标系是如何定义的。

9.什么是刀具半径补偿的功能？
10.何谓机床坐标系和工件坐标系？
11.CNC系统软件分为那两部分？每部分包含什么功能软件？
12.数控机床与普通机床相比较，最根本的不同是什么?
13.试述脉冲增量法和数据采样法在插补方法上的区别。
14.简述滚珠丝杠螺母副的优点。

四、计算题
1. 一台五相步进电机，按五拍运行时其步距角是 1.5 °，此电动机转子上应有几个齿 ?
2. 直线OE的起点在原点O(0,0)，终点为E(4,7),用逐点比较法对该段直线进行插补。试完成下列问题：
（1）求出需要的插补循环数总数；
（2）按下面给定表格形式表述完成插补的计算过程；
（3画出刀具运动的轨迹（直接画在图上）。

插补循环
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0

1

3. 某步进电机的步距角为0.75°，通过一对齿轮副(主动齿轮的齿数为24，被动齿轮的齿数为20)传动一导程为4mm的滚动丝杠，由丝杠螺母副驱动工作台移动，求工作台的脉冲当量δ。

4. 直线OE的起点在原点O(0,0)，终点为E(7,3),用逐点比较法对该段直线进行插补。试完成下列问题：
（1）求出需要的插补循环数总数；
（2）按下面给定表格形式表述完成插补的计算过程；
（3）画出刀具运动的轨迹（直接画在图上）。

插补循环
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0

1

5. 直线OE的起点在原点O(0,0)，终点为E(7,3),用逐点比较法对该段直线进行插补。
试完成下列问题：
（1）求出需要的插补循环数总数；
（2）按下面给定表格形式表述完成插补的计算过程；
（3）画出刀具运动的轨迹（直接画在下图上）。

插补循环
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0

1

插补循环数总数：

6. AB是第一象限要加工的圆弧，圆弧的圆心在坐标原点（0，0），圆弧的起点为A（5，0），终点为B（0，5），若脉冲当量为1，试完成下列问题：
（1）求出需要的插补循环数总数；
（2）用逐点比较法对该段圆弧进行逆时针插补（插补计算过程以下面表格形式表述，同时把刀具进给位置各点的坐标值求出列入）；
（3）在图上画出刀具运动的轨迹。

插补循环
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0

1

7. 某一CNC系统的插补周期T=8ms，进给速度F=300mm/min，试计算插补步长L。
8. 在数控车床上精加工右图所示零件的外轮廓（不含端面），请编制加工程序。要求：
（ 1 ）在给定工件坐标系内采用绝对坐标编程和直径编程；
（ 2 ）图示刀具位置为程序的起点和终点。切入点在倒角2×45°的延长线上，其 Z 坐
标值为 84 ；
（ 3 ）进给速度 50mm/min ，主轴转速 700r/min ；
（ 4 ）刀尖圆弧半径5mm。

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