2022年10月自考试卷02195数控技术及应用

　　2022年10月山东自考

　　数控技术及应用试题

　　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标准，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公式表示为，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.增量式脉冲发生器挺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，则该脉冲发生器挺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.步进电动机的挺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.转子带有长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措施。

　　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。