全国2011年10月高等教育自学考试数控技术及应用试题

全国2011年10月高等教育自学考试 数控技术及应用试 课程代码：02195 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.闭环控制系统与半闭环控制系统的主要区别是(  　) A.采用的数控系统不同    B.采用的位置传感器种类不同 C.位置传感器的安装位置不同    D.采用的位置传感器精度不同 2.采用G02圆弧插补指令编程时(  　) A.X、Y采用绝对坐标，I、J采用绝对坐标还是增量坐标取决于G90和G91 B.X、Y采用增量坐标，I、J采用绝对坐标还是增量坐标取决于G90和G91 C.I、J采用绝对坐标，X、Y采用绝对坐标还是增量坐标取决于G90和G91 D.I、J采用增量坐标，X、Y采用绝对坐标还是增量坐标取决于G90和G91 3.基于教材JB3208-83，控制主轴转动与停止的有关M代码是(  　) A.M00、M01和M02    B.M03、M04和M05 C.M07、M08和M09    D.M06、M13和M14 4.逐点比较法插补的特点是运算直观、输出脉冲均匀且速度变化小，其插补误差(  　) A.小于l/2个脉冲当量    B.小于1个脉冲当量 C.小于2个脉冲当量    D.小于5个脉冲当量 5.数控机床的位置控制装置由(  　) A.伺服机构和执行元件组成    B.机械机构和液压系统组成 C.检测元件和PLC组成    D.速度比较环节和位置比较环节组成 6.滚动导轨预紧的目的是(  　) A.增加阻尼比，提高抗振性    B.减少机床的热变形 C.提高接触刚度    D.加大摩擦力，使牵引力增加 7.数控机床的动刚度与静刚度的关系可用示为 ，公式中的入表示(  　) A.阻尼比    B.频率比 C.激振力频率    D.机床结构系统的固有频率 8.增量式脉冲发生器最高允许测量转速受其单次脉冲宽度的限制。若脉冲发生器每转输出脉冲数为120，单次脉冲的脉冲宽度不能小于4μs，则该脉冲发生器最高允许的测量转速为(  　) A.1000r/min    B.2000r/min C.12500r/min    D.125000r/min 9.当光栅传感器读数头移动一个栅距，光栅副形成的莫尔条纹将移动(  　) A.1个栅距    B.2个栅距 C.1个条纹间距    D.2个条纹间距 10.在FANUC15系统中所采用的高分辨率绝对脉冲编码器，其每转输出脉冲数为10万个。如果将它和导程为10mm的进给滚珠丝杠直接相连接，那么理论上可以达到的最小位移检测单位是(  　) A.0.01μm    B.0.1μm C.1μm    D.10μm 11.在相位比较式进给位置伺服系统的下列四个环节中，等同于一个增益可控的比例放大器的是(  　) A.脉冲/相位变换器    B.鉴相器 C.正余弦函数发生器    D.位置控制器 12.在闭环进给伺服系统结构组成中，位置控制器的输出信号在送给速度单元前，必须经过(  　) A.比例放大    B.A/D变换 C.V/F变换    D.D/A变换 13.位置伺服控制的关键是实时地计算系统的跟随误差，而跟随误差由软件算出的系统是(  　) A.脉冲比较式进给位置伺服系统    B.相位比较式进给位置伺服系统 C.数据采样式进给位置伺服系统    D.步进式开环伺服系统 14.步进电动机的最大静扭矩出现在失调角为(  　) A.0°时    B.±π/4时 C.±π/2时    D.±π时 15.一台三相反应式步进电动机，转子有20个齿，当采用单三拍通电方式运行时，其步距角θs为(  　) A.1.5°    B.3° C.6°    D.9° 16.采用PWM调速技术，直流电动机电枢两端得到的电压u(t)是一串(  　) A.三角波    B.方波脉冲 C.锯齿波    D.正弦波 17.某交流主轴电动机，供电频率f1=50Hz时，同步转速3000r/min，磁极对数p为(  　) A.1    B.2 C.3    D.4 18.工艺系统中的种种因素均会不同程度的影响工件的(  　) A.尺寸精度    B.形状精度 C.表面粗糙度    D.加工精度 19.测量某加工中心X轴正向趋近M点的定位误差，测得平均位置偏差 =-5.5/μm，均方根误差σ=1.5/μm，则该加工中心X轴正向趋近M点的定位误差是(  　) A.-10μm    B.-7μm C.7μm    D.10μm 20.关于鲁棒控制的意思，下属描述正确的是(  　) A.抵抗动态刚度变化的一种闭环控制算法 B.即使负载贸量和扭矩干扰等使电机负载发生变化时，也不会影响伺服系统的工作 C.负载惯量和扭矩干扰等使电机负载发生变化时，也会使伺服系统的跟随误差发生变化 D.当电机负载发生变化时，会造成伺服电机的动态响应呈棒条状规律变化 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 21.计算机辅助工艺规划的英文缩写是______。 22.加工中心刀具补偿包括刀具长度补偿和______补偿。 23.滚珠丝杠副的各项精度指标中，______是最重要的一项。 24.数控机床如果没有位置传感器件，就无法实现______数字控制。 25.静压导轨是在导轨工作面间通入具有一定压强的润滑油，形成油膜而使运动件浮起，并始终处于纯______状态。 26.当数控机床沿某一坐标轴进给时，移动速度越大，则跟随误差______。 27.误差的大小和方向______的误差称为变值系统误差。 28.失动是指工作台或刀架反向移动时的______。 29.转子带有永久磁钢的步进电动机称为______步进电动机。 30.负载转矩包括切削转矩和______。 三、分析题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 31.光栅位移检测装置是利用莫尔条纹实现对输入信号(位移量)转换的，这个转换过程有哪些主要特点? 32.简述开环步进式伺服系统的特点、适用场合以及对机床工作台位移量、进给速度、运动方向控制的工作原理。 33.永磁式宽调速直流电动机的特点。 34.减小失动量可以采取的。 四、编程题(本大题共10分) 35.在图示零件上钻孔。请采用教材中给定的代码格式编制加工程序。要求： (1)在给定工件坐标系内用增量尺寸编程，图示钻尖位置为坐标原点； (2)坐标原点为程序的起刀点和刀具终点，钻孔顺序为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ； (3)工作进给速度为50mm/min，主轴转速为600r/min，退刀速度为300mm/min； (4)钻孔时要求快速接近工件表面4mm后转工作进给，刀具在孔与孔之间移动时快速移动，通孔加工时要求钻头钻出工件表面4mm，加工退刀面设为离工件上表面4mm处，且开冷却液，每孔加工时到底处暂停0.5秒后退刀(用G04X0.5指令实现)。 五、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 36.某数控工作台X方向为三相反应式步进电动机经一对齿轮减速后由丝杠-螺母机构拖动工作台移动。步进电动机转子的齿数为Zr=80，采用三相六拍的工作方式，丝杠导程P=8mm，主动齿轮的齿数Z1=24，若要求该工作台X方向的脉冲当量δx=0.01mm，请画出传动系统简图求出被动齿轮的齿数Z2=? 37.如图所示，OE是要插补的直线，E点坐标值为(4，2)，若脉冲当量为1，用逐点比较法对该线段进行插补。请完成下列问题： (1)求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计算过程，同时把刀具运动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。 继续阅读