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数控技术各章节模拟试卷 数控技术课题组 2006年5月 第一章 数控技术概论 一、名词解释： 1、 技术： 2、 计算机数控（CNC)： 3、 数控机床： 4、 点位直线控制系统： 5、 轮廓控制系统： 6、 开环伺服系统： 7、 闭环伺服系统： 8、 半闭环伺服系统： 二、判断题 1、 （ ）开环控制系统没有位置反馈，只能应用于精度要求不高的经济型数控系统中。 2、 （ ）半闭环控制系统一般采用角位移检测装置间接地检测移动部件的直线位移。 3、 （ ）数控技术是FMS不可缺少的工作单元，但在CIMS中运用不多。 4、 （ ）全功能数控系统应配置高速、功能强的可编程序控制器。 5、 （ ）数控机床要完成的任务只是控制机床的进给运动，达到能加工复杂零件要求。 三、单项选择 1、 数控机床的传动系统比通用机床的传动系统__ _______。 A、 复杂； B、 简单； C、 复杂程度相同； D、 不一定； 2、 数控机床的进给运动是由____ ______完成的。 A、 进给伺服系统； B、主轴伺服系统； C、液压伺服系统； D、数字伺服系统； 3、数控折弯机床按用途分是一种_____数控机床。 A、 金属切削类； B、 金属成型类； C、 电加工； D、 特殊加工类； 4、只有装备了________的数控机床才能完成曲面的加工。 A、 点位控制； B、直线控制； C、轮廓控制； D、 B-SURFACE 控制 5、闭环与半闭环控制系统的区别主要在于_________的位置不同。 A、 控制器； B、 比较器； C、反馈元件； D、检测元件； 三、多项选择： 1、NC加工程序是NC机床自动加工零件的_________。 A、输入介质 B、存储载体 C、加工指令 2、NC机床的输入介质是指_________ A、加工程序单 B、光电阅读机 C、磁带和磁盘 3、欲加工一条与X轴成30o的直线轮廓。应采用_________数控机床。 A、点位控制 B、直线控制 C、轮廓控制 4、点位控制机床是指_________的数控机床。 A、仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹。 B、必须采用开环控制 C、刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系 5、开环控制系统的驱动电机应采用_________。 A、功率步进电机 B、交流电机 C、直流伺服电机 6、闭环控制系统比开环及半闭环系统_________。 A、稳定性好 B、精度高 C、故障率低 7、闭环控制系统的位置反馈元件应_________。 A、装在电机轴上 B、装在执行部件上 C、装在传动丝杆上 8、CNC系统是指_________系统。 A、自适应控制 B、直接数字控制 C、计算机数控 9、世界上第一台NC铣床是_________年在美国研制成功。 A、1948 B、1952 C、1958 10、开环、闭环和半闭环是按_________的不同分类的。 A、机床的加工功能 B、进给伺服系统类型 　C、NC装置的构成方式 11、点位、直线和轮廓控制NC机床是按_________的不同分类的。 A、功能 B、伺服系统类型 C、装置的构成方式 12、最佳适应控制通常采用_________作为评价函数。 A、切削力和振动 B、最低生产成本 C、最高生产率 13、数控机床较适用于_________零件的加工。 A、小批量 B、复杂型面 C、大批量 四、简答题： 1、 C机床由哪儿部分组成，试用框图表示各部分之间的关系，并简述各部分的基本功能。 2、 从控制精度、系统稳定性及经济性三方面，比较开环、闭环、半闭环系统的优劣？ 3、 什么叫点位控制、直线控制和连续控制？它们的主要特点与区别是什么？ 4、 NC机床按控制系统的特点(加工功能)分为几类，它们各用于什么场合？ 5、 NC机床适用于加工哪些类型零件，不适用于哪些类型的零件，为什么？ 6、 简述数控机床的工作原理？ 7、 通机床控制相比较，数控机床有何特点？控制的对象有哪些？ 8、 简述现代全功能数控系统的特点？ 9、 据你在认识实习，以及平时的所见所闻，谈谈NC机床在国民经济中的作用；我国NC机床使用的现状，以及你对现状的感想？ 第二章 数控加工的程序编制 第一节 数控加工编程基础 一、名词解释 1. 手工编程、 2. 自动编程、 3. 对刀点、 4. 刀位点、 5. NC机床的坐标轴、 6. 机床原点、 7. 机床坐标系、 8. 工件原点、 9. 工件坐标系、 10. 绝对坐标、 11. 相对坐标、 12. 行切法、 二、判断题 13. （ ）对几何形状不复杂的零件，自动编程的经济性好。 14. （ ）数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。 15. （ ）增量尺寸指机床运动部件坐标尺寸值相对于前一位置给出。 16. （ ）G00快速点定位指令控制刀具沿直线快速移动到目标位置。 17. （ ）用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。 三、选择题 18. 下列指令属于准备功能字的是___________。 19. G01； B、 M08； C、 T01； D、 S500。 20. 根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是__________ 21. 机床原点； B、编程原点； C、加工原点； D、刀具原点。 22. 通过当前的刀位点来设定加工坐标系的原点，不产生机床运动的指令是__________。 23. G54； B、 G53； C、 G55； D、 G92； 24. 用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令___________。 25. G16； B、 G17； C、 G18； D、 G19。 26. 撤消刀具长度补偿指令是_________。 27. G40； B、 G41； C、 G43； D、 G49； 四、多选题 1. 程序编制中首件试切的作用是检验_________。 A、零件图纸设计的正确性 B、零件工艺方案的正确性 C、程序单、控制介质的正确性，并能综合检验零件的加工精度 2. 刀位点是_________上的点。 A、刀具 B、工件 C、夹具 3. _________代码一经在一个程序段中指定，便保持到后续的程序段中出现同组的另一代码才失效。 A、模态 B、续效 C、非模态 4. 只在本程序段内有效的代码称为_________。 A、G代码 B、模态代码 C、非续效代码 5. 具有使程序停止运行，且能在按下相应启动键后便可继续运行后续程序的功能M指令有_________。 A、M00 B、M01 C、M02 6. 在ISO标准中，G指令和M指令最多可以有_________。 A、99种 B、100种 C、任意种 7. 在用直接指定法表示进给速度时，F后所跟的数字的单位是_________。 A、m/min B、mm/min C、r/min 8. 主轴转速指令S后的数字的单位为_________。 A、r/s B、mm/min C、r/min 9. 在ISO标准中，各坐标轴的正方向是指_________。 A、刀具运动的方向 B、刀具相对与工件的运动方向 C、工件相对于刀具的运动方向 10. ISO标准规定，Z 坐标为_________。 A、平行于主轴轴线的坐标 B、平行与共件装夹面的方向 C、制造厂规定的方向 11. Z 坐标的正方向是指_________。 A、使工件尺寸增大的方向 B、刀具远离工件的方向 C、刀具趋近工件的方向 12. 按相对运动的关系，工件运动的正方向与刀具运动的正方向的关系为_________。 A、相同 B、相反 C、不定 13. 在确定一个NC机床的坐标系时，X、Y、Z坐标的确定顺序为_________。 A、X、Y、Z B、Y、Z、X C、Z、X、Y 14. 相对坐标是指程序段的终点坐标是相对于_________计量的。 A、本段起点 B、工件原点 C、机床原点 15. 脉冲当量是对于每一个脉冲信号_________。 A、传动丝秆转过的角度 B、步进电机回转的角度 C、机床运动部件的位移量 16. 编程人员在编程时所使用的坐标系是_________。 A、机床坐标系 B、工件坐标系 C、绝对坐标系 17. 准备功能G90表示的功能是_________。 A、预置寄存 B、绝对坐标 C、相对坐标 18. G92指令的功能是_________。 A、记录坐标设定值 B、表示绝对坐标 C、使机床按给定坐标运动 19. 快速定位指令G00的移动速度由_________。 A、F指令指定 B、由系统的最高速度确定 C、用户指定 20. G00在指令机床运动时_________。 A、允许加工 B、不允许加工 C、由用户事先规定 21. G00指令实现的是_________。 A、点位控制功能 B、直线控制功能 C、轮廓控制功能 22. G01指令在控制数控机床运动时，其运动速度由_________。 A、F指令指定 B、S指令指定 C、NC系统预先设定的参数确定 23. 在数控机床在进行2轴（或3轴）直线插补时，F指令所指定的速度是_________。 A、各进给轴的进给速度 B、2轴（或3轴）合成进给速度 C、位移量较大进给轴的进给速度 24. 自动编程是指（ ）。 A、从零件图到制作控制介质的全过程均由计算机完成 B、需要人工用数控语言编写源程序，其后的工作均由计算机完成 C、从数控语言的源程序为输入，G代码程序为输出的过程 25. NC机床的零件加工程序现在采用的格式是（ ）。 A、地址符可变程序段格式 B、分隔符固定顺序格式 C、字--地址程序段格式 26. 在用右手定则确定NC机床的坐标时，中指、食指以及大拇指所指的方向分别是（ ）。 A、X、Y、Z   B、Y、Z、X    C、Z、Y、X 五、简答题 27. 数控机床加工程序的编制步骤？ 28. 数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？ 29. 用G92程序段设置的加工坐标系原点在机床坐标系中的位置是否不变？ 30. 应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题？ 31. 如何选择一个合理的编程原点？ 32. 什么叫基点？什么叫节点？它们在零件轮廓上的数目如何确定？ 33. NC机床零件加工程序的编制方法有几种？试简述每种方法的特点。 34. 试述最小设定单位的意义和应用 35. 试解释下列指令的意义、 36. G00，G01，G02，G03，G41，G42，G42，G04，G90，G91，G92，G17，G18，G19 37. 圆弧插补编程中的I、J、K有哪几种表示方法？ 38. 试说明机床坐标系与工件坐标系各自的功用、它们的相互关系和如何确定它们的相互关系 39. ISO关于数控机床坐标系是如何规定的？请按ISO标准确定NC车床、镗铣床(卧式)的坐标系统并说明各坐标轴运动方向的确定原则(即说明所确定方向是刀具还是工件的运动方向) 40. 对所编加工程序的校验的方法有哪些？其中首件试切的作用是什么？ 六、编程 编写图2.1.1至图2.1.5所示零件的程序。 图2.1.1 图2.1.2 图2.1.3 图2.1.4 第三章 计算机数控装置（插补原理） 一、名词解释 1. 插补： 2. 并行处理： 3. 模块化设计： 4. 刀具半径补偿： 5. 前后台结构： 6. 中断结构： 二、多项选择 7. 数控系统软件是根据 编写的程序。 8. 被加工零件的形状，由用户 9. NC机床的加工要求，由用户 10. NC机床的工作需求，由系统制造商 11. 所谓插补就是根据输入线型和速度的要求， 。 12. 实时分配各轴在每个插补周期内的位移量 13. 计算各轴下一插补周期的位移量 14. 实时计算刀具相对与工件的合成进给速度 15. 逐点比较法是用 来逼近曲线的。 16. 折线 B、直线 C、圆弧和直线 17. 逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差 。 18. 不大于一个脉冲当量 B、与进给速度和插补周期有关　C、与切削速度有关 19. 在采用时间分割法进行插补时，若进给速度为F (mm/min)，其在t (ms)内的合成进给量f(μm)等于 。 20. Ft B、F/t C、F-t 21. 在采用时间分割法进行直线插补时，若插补直线与+X的夹角α=60°，则应选择 轴为长轴。 22. A、X     B、Y    C、X或Y 23. 在采用时间分割法进行直线插补时，选择长轴为先计算插补进给量的轴，其目的是为了 。 24. 简化计算 B、减少计算误差 C、满足插补本身的要求 25. 用时间分割法进行圆弧插补时，当进给速度一定时，加工半径越大，其逼近误差 。 26. A、越大 B、越小 C、不变 27. 用时间分割法进行圆弧插补时，由于采用了近似计算，cosβ值必然产生偏差，这个偏差对圆弧插补的轮廓精度，从理论上讲将 。 28. 不产生影响 B、产生很大的影响 C、有影响，但影响不大 29. 时间分割法是用 来逼近圆弧的。 30. 折线 B、弦 C、切线 31. 时间分割法的插补速度与加工进给速度 。 32. 无直接关系 B、成正比 C、成反比 33. 数控铣床在加工过程，NC系统所控制的总是 。 34. 零件轮廓的轨迹 B、刀具中心的轨迹　C、工件运动的轨迹 35. 在采用刀具半径补偿功能加工零件的外轮廓，应采用 。 36. 左刀补 B、右刀补 C、根据走刀方向确定刀补方向 三、简答题： 37. 试用框图说明CNC系统的组成原理，并解释各部分的作用。 38. 从CNC装置中含CPU的多少以及CPU的作用来看，CNC装置分为几类？试简述每一个的特征 39. CNC装置的系统软件与DOS相比有何特点，在系统中采用了哪些技术来满足其特殊要求？ 40. 目前，CNC装置的系统软件的结构模式有几种？每一种有何特点及应用范围？ 41. 数控机床在加工中，能否控制刀具严格按零件的轮廓运动，为什么？ 42. 试简述时间分割法的基本工作原理。 43. 在采用时间分割法进行直线插补时，可采用两种算法：　　 44. 　　　　　　　 45. 试从算法稳定性（主要考虑舍入误差的累积）的角度分析上述两种算法。 46. 在采用时间分割法进行圆弧插补时，采用了许多近似计算的方法，试问由于这些近似计算，对圆弧的插补精度和合成速度的均匀有无影响，为什么？ 47. 何谓刀具半径补偿功能，它在加工零件中的主要用途有哪些？ 48. 刀具半径补偿常用的方法有几种？各有何优缺点？ 第四章 进给伺服系统 一、名词解释： 49. 进给伺服系统： 50. 跟随误差： 51. 调速范围R： 52. 数字伺服系统： 53. 模拟伺服系统： 54. 数字/模拟式检测元件： 55. 回转/直线型检测元件： 56. 增量/绝对式检测元件： 二、多项选择： 57. 4-9、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。 58. 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 59. 4-10、数字式位置检测装置的输出信号是（ ）。 60. A、电脉冲 B、电流量 C、电压量 61. 4-11、感应同步器为（ ）检测装置。 62. A、数字式 B、模拟式 C、直接式 63. 4-12、感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距（ ）。 64. A、整数个节距 B、若干个节距+1/2个节距 C、若干个节距+1/4个节距 65. 4-13、标准感应同步器上绕组的节距为（ ）。 66. A、1mm B、2mm C、4mm 67. 4-14、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（ ）。 68. A、幅值、相位相同频率不同 69. B、幅值、频率相同相位不同 70. C、频率、相位相同幅值不同 71. 4-15、感应同步器在以鉴相方式工作时，其正弦余弦绕组的激磁电压的特点为（ ）。 72. A、幅值、频率相同相位不同 73. B、幅值、相位相同频率不同 74. C、频率、相位相同幅值不同 75. 4-16、为提高输出信号的幅值，在磁尺检测装置中常将若干个磁头（其间隔为1/2节距）联接起来，其中相邻两磁头的输出绕组（ ）。 76. A、正向串联 B、反向串联 C、正相并联 77. 4-17、磁尺位置检测装置的输出信号是（ ）。 78. A、滑尺绕组产生的感应电压 79. B、磁头输出绕组产生的感应电压 80. C、磁尺另一侧磁电转换元件的电压 81. 4-18、为了改善磁尺的输出信号，常采用多间隙磁头进行测量，磁头间的间隙（ ）。 82. A、1个节距 B、1/2个节距 C、1/4个节距 83. 4-19、磁尺所采用的工作方式在（ ）中也用到了。 84. A、旋转变压器 B、感应变压器 C、脉冲编码器 85. 4-20、光栅利用（ ），使得它能得到比栅距还小的位移量。　 86. A、摩尔条纹的作用 B、倍频电路 C、计算机处理数据 87. 4-21、在光栅位置检测装置中，为了辨别位移的方向和提高精度，采用了辨相及细分电子线路，这种电路还用在（ ）。 88. A、磁尺 B、感应同步器 C、脉冲发生器 89. 4-22、在光栅位置检测装置中，信息经过辨向细分电路后，其输出信息有（ ）。 90. A、方波 B、三角波 C、脉冲信号 91. 4-23、为了提高光栅输出的幅度，常将指示光栅相对于标尺光栅倾斜一个角度θ，则可使摩尔条纹的节距ωc比栅距ω放大（ ）。 92. A、ω/θ   B、ω/sinθ   C、ω/cosθ 93. 4-24、脉冲编码盘是一种（ ）。 94. A、角度检测元件 B、增量检测元件 C、模拟检测元件 95. 4-25、增量式脉冲编码盘输出的A、B两相，其相位差为90o，它的作用是（ ）。 96. A、判别旋向 B、提高可靠性 C、用于细分 97. 4-26、有一增量脉冲编码盘为2000线，那么它的Z相输出为（ ）。 98. A、1脉冲/转 B、2000脉冲/转 C、8000脉冲/转 99. 4-27、对一个16位的绝对式脉冲编码盘而言，它能测出的最小角位移为（ ）。 100. A、11.25o B、0.196o C、0.0055o 101. 4-28、葛莱码的特点是（ ）。 102. A、相邻两个数码之间只有一位变化 103. B、编码顺序与数字的大小有关 104. C、编码直观易于识别 105. 4-29、在直流伺服电机的位置控制接口中的F/V变换器的主要功能是（ ）。 106. A、进给速度指令变换成电压量 107. B、频率量变换成电压量 108. C、频率量变换成进给速度指令值 109. 4-30、进给伺服系统是一种（ ）系统。 110. A、位置控制 B、速度控制 C、转速控制 111. 4-31、闭环和半闭环系统在结构上的主要区别是（ ）。 112. A、采用的驱动电机不同 113. B、位置检测元件的安装位置不同 114. C、速度检测元件的安装位置不同 115. 4-32、步进电机的旋转方向可通过改变（ ）来控制。 116. A、脉冲的频率 B、通电顺序 C、脉冲的极性 117. 4-33、当步进电机的转子齿距存在着误差时，其旋转一轴的累计误差与齿距误差（ ）。 118. A、成正比 B、成反比 C、无关 119. 4-34、直流伺服电机的调速方法有（ ）。 120. A、调节电枢电压U B、调节电枢电流I C、调节激磁回路电阻R 121. 4-35、PWM系统是指（ ）。 122. A、可控硅直流调速系统 B、电机变频调速系统 C、晶体管脉冲宽度调速系统 123. 4-36、交流伺服电机调速的基本原理是（ ）调速。 124. A、调节电源电压的幅值 B、调节电源电压的相位 C、调节电源电压的频率 125. 4-37、在交流电机调速系统中，为使电磁转距M基本保持不变，除调节电源的频率处，同时还应调节定子的（ ）。 126. A、电流 B、电压 C、电阻 127. 4-38、步进电机开环进给系统的进给速度与（ ）有关。 128. A、指令脉冲频率f B、脉冲当量δ C、步距角α 129. 4-39、影响开环伺服系统定位精度的主要因素有（ ）。 130. A、插补误差 B、传动间隙 C、丝杆螺距误差 131. 4-40、影响闭环伺服系统定位精度的主要因素有（ ）。 132. A、插补误差 B、检测元件的检测精度　C、传动件的误差 133. 4-41、进给伺服系统中的跟随误差是指（ ）。 134. A、指令速度与实际速度在稳态时的差值 135. B、指令位置与实际位置在稳态时的差值 136. C、指令加速度与实际加速度在稳定时的差值 137. 4-42、单位位置偏差值所控制的执行部件的位移速度，即进给速度与跟随误差之比，称为（ ）。 138. A、电压增益倍率 B、系统增益 C、数模转换率 139. 4-43、在进给伺服系统中，系统增益Ks越大，则（ ）。 140. A、到达指令速度的时间越短 141. B、系统受到的冲击越大 142. C、系统受到惯性力越小 143. 4-44、进给伺服系统的阻尼越大，则（ ）。 144. A、定位精度高 B、伺服刚度高 C、抗干扰能力强 145. 4-45、在进给伺服系统中，执行部件的惯量越大，则（ ）。 146. A、系统的时间常数降低 B、固有频率降低　C、系统的灵敏度变差 147. 4-46、用闭环系统X、Y两轴联动加工工件的直线面，若两轴均存在跟随误差，假定系统增益相等，则此时工件将（ ）。 148. A、不产生任何误差 　B、产生形状误差 　C、产生尺寸误差 149. 4-47、用闭环系统X、Y两轴联动加工工件的圆弧面，若两轴均存在跟随误差，但系统增益相同，则此时工件将（ ）。 150. A、不产生任何误差 　B、只产生形状误差 　C、只产生尺寸误差 151. 4-48、用闭环系统X、Y两轴联动加工工件的圆弧面，若两轴均存在跟随误差，但系统增益相等，则此时工件将只产生误差，那么减小该尺寸误差的措施是（ ）。 152. A、提高系统的固有频率 　B、提高两轴的系统增益 　C、提高加工进给速度 153. 4-49、加工拐角为直角的零件时，产生欠程现象的原因是（ ）。 154. A、进给速度过大 B、高增益 C、增益太低 155. 4-50、加工外拐角的直角零件时，若系统是高增益系统，则在拐角处将（ ）。 156. A、切入工件 B、多切去一个小圆弧 C、留下一个鼓包 三、简答题： 157. 4-51、 进给伺服系统在NC机床的主要作用是什么？它主要由哪几部分组成，试用框图表示各部分，并简要介绍各部分的功能。 158. 4-52、 试分析开环、半闭环定位误差产生的主要原因，并提出提高它们定位精度的措施。 159. 4-53、 位置检测装置在NC机床中的作用是什么？ 160. 4-54 感应同步器、脉冲编码器在所述的分类方法中，它们各属哪一类？ 161. 4-55、 试简述感应同步器位置检测原理。 162. 4-56、 脉冲编码器的输出信息有几相，它们各自的作用是什么？ 163. 4-57、 感应同步器鉴相、鉴幅的激磁电压有何特点，它们的哪些参数对测量精度有影响，为什么？ 164. 4-58、 绝对脉冲编码器的分辨率是由什么决定的？ 165. 4-59、 当今进给伺服系统常用驱动电机有几种，试简述每种电机的特点及适用范围。 166. 4-60、 如何确定开环系统的传动比和进给速度，它们与哪些参数有关。 167. 4-61、 试简述开环伺服系统的工作原理(用框图及各模块的输出信号进行说明)。 168. 4-62、 闭环、半闭环进给伺服系统按其控制信号的形式分为几类，所分类型还能细分吗？以什么为依据，各类的主要特点是什么？ 169. 4-63、 闭环、半闭环进给伺服系统一般为三环控制，其中位置环的输入、输出信号是什么？在半软件或全软件系统中，一般要经过哪些调节运算才能将输入变换成输出？ 170. 4-64、 进给伺服系统的系统增益Ks是如何影响其动态特性的，在实际系统中，如何选取Ks值( 定性说明)？ 171. 4-65、 进给伺服系统的阻尼、惯量、刚度及固有频率是如何影响系统的动态特性的？ 172. 4-66、 何谓进给伺服系统的跟随误差？它是如何产生的，对工件的加工精度有何影响？如何减小或消除该影响？　 173. 4-67、 何谓爬行？它对加工过程有何影响？如何控制或抑制它的产生？ 174.