湖南工业大学数控技术试题二及答案

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1、、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

2、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&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 5m

3、m C 8mm D 0.0002mm10. CNC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、GOO14型腔类零件的粗加工，刀具通常选用（）。A、球头铳刀B、键槽铳刀 C、立铳刀D、模具铳刀15车削中

4、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铳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 22.5 B 4 和 22.5 C

5、 16 和 2 n/16 D、4 和 n /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23. FMS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

6、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（），鉴另U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 分）4. 列表曲面轮廓零件的数学处理主要完成什么工作？写岀两种常用的列表曲面的拟合方法。（5.DDA法提高插补精度的措施

7、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 试推导第山象限逆圆弧逐点比较法插补公式,并用其插补一段第山象限逆圆弧：起点A（- 6,0）,终点B（0,-6），圆心0（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0（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，并画岀插补轨迹图。（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

8、作台作直线运动，丝杠的导程为 7.2mm齿轮的传动比i = z1/z2 = 1/5。求：步进电机的步距角；（3分）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，要求在图中标岀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立铳刀。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

9、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

10、于数控编程的范畴（D）oA、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）oA、机床原点B、编程原点C、加工原点D、刀具原点&感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距（C） oA 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 0.0002mm10. CNC系统中的 PLC是 （A）oA、可编程逻辑控制器

11、 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）oA、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）oA、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）oA G40 B、G53 C、G04 D、G0014 型腔类零件的粗加工，刀具通常选用（B）oA、球头铳刀B、键槽铳刀 C、立铳刀D、模具铳刀15车削中心与数控车床的主要区别是（B）oA刀库的刀具数多少 B、有动力刀具和 C轴C机床精度的高

12、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）oA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 铳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 2n /16 D、4 和 n /1620.数控机床上加工零件时，

13、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）oA、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23. FMS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

14、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

15、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）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。（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（多为镗铳床）（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？写岀两种常

16、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&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2n- 1 （称为全加载）和预置2n- 1（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

17、等。（2分）三、插补计算题（20分）1 试推导第山象限逆圆弧逐点比较法插补公式，并用其插补一段第山象限逆圆弧：起点A（- 6,0），终点B（0,-6），圆心0（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： 一 + -耳严血+1Fi 0, + X一步， 耳叙=(扎十彳艮=巧+ 2兀+1环7-1Fm , - y 一步，,二 + 一?.-：. H-.步数偏差判别坐标进给偏差计算坐标计算终点判别起点F0= 0X0=-6，Y0=0E6+6=121F0= 0+XF仁 F0+2*X0+1=0+2*(-6)+1=-11X仁-5,Y1=0E=112F1 = -110

18、-YF2= F1-2*Y1 + 1 =-11-2*0+1=-10X2=-5,Y2=-1E=103F20-YF3= -7X3=-5,Y3=-2E=94F30-YF4=-2X4=-5,Y4=-3刀=85F40+XF6=-4X6=-4,Y6=-4刀=67F60+XF8=-2X8=-3,Y8=-5E=49F80+XF10=4X10=-2,Y10=-6E=211F100+XF11=1X11= -1,Y11=-6E=112F110+XF12=0X12=0,Y12=-6刀=02用DDA法插补直线OA起点0(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，并画岀插补轨迹

19、图。(10分)012 34 5 57累加次数X积分器Y积分器终点计数器JEJvxJRx/xJvyJRy/y011100001100000000111101100001211011001010310110101011410010001100501111100101601011001110700110101111800010001000四、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i = z1/z2 = 1/5。求：步进电机的步距角；（3分）工作台的脉冲当量；（3分）设计用MCS-51

20、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） a =360 /mzk=0.5 （3 分）（2）5 = i a t/360 =0.2 X0.5 X 7.2/360 =0.002 （3 分）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 #FFDT

21、1: 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，要求在图中标岀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立铳刀。0002N10 G92 X - 80 Y-60 Z80;N15 T01 M06;N20 G90 G00 Z10 S600 M03;N25 G99 G81 X-50 Y-40

22、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 X - 80 Y-60 Z80;N125 M30;