资源描述
、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下列关于数控机床组成的描述不正确的是 （）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、测量反馈装置、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、测量反馈装置和机床组成。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下列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下列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，则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在下列指令中，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、机床精度的高低 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（），可以提高零件的表面质量。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、电压的高低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，插补周期和位置反馈采样周期的关系是（）。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较法插补公式，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)，设寄存器为三位二进制寄存器，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，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，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。已知输出信号从P1口的低四位输出，P1口的高四位全置“1”。（6分）2（18分）编制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下列关于数控机床组成的描述不正确的是 （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、测量反馈装置、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、测量反馈装置和机床组成。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下列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下列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，则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在下列指令中，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、机床精度的高低 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），可以提高零件的表面质量。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：（B）A、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：（A）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(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、电压的高低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，插补周期和位置反馈采样周期的关系是（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基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）余数寄存器预置数；（2分）在DDA插补之前，余数寄存器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较法插补公式，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)，设寄存器为三位二进制寄存器，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，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，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。已知输出信号从P1口的低四位输出，P1口的高四位全置“1”。（6分）(1)360/mzk0.5（3分）(2) it/360=0.20.57.2/3600.002（3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）2（18分）编制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;
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