学期：08年春季学期考试科目：机床数控技术及应用考试形式：闭（A）
题号 得分 一 二 三 四 五 总分 一、填空题（共20分，每空1分） 1．数控机床主要由机床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
1.矢量变换控制法的应用使交流电动机变频调速后的机械特性和动态性能足以和直流电机相媲美。
2.PLC具有响应快、性能可靠、易于使用、编程和修改程序并可直接控制机床电气等特点，现已广泛用于数控机床的辅助控制装置。
3．数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。按控制方式又可分为开环、闭环和半闭环控制等。
4.一般数控加工的程序的编制分为三个阶段完成，即工艺处理、数学处理和程序调试。
4．编程时的数值计算，主要是计算零件的节点和基点的坐标。直线段和圆弧段的交点和切点是基点，逼近直线段和圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。
5.位置检测元件可分为两类，常见的光栅尺和直线感应同步器属于直接测量元件，光电编码器和旋转变压器属于间接测量元件。
6.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，又称主轴定位功能。它是自动换刀所必须的功能。可分为机械准停和电气准停。
6.进给伺服系统实际上是一种高精度的位置跟踪与定位系统。 7.数控机床上导轨形式主要有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
8．数控机床是按数字信号形式控制的，每一脉冲使机床移动部件产生的位移称为脉冲当量。
8.位置检测系统所能测量到的最小位移量称为分辨率。 二、选择题（共30分，每小题2分）
1．对刀操作是用来确定（B）原点在机床坐标系中的位置的。
A、机床坐标B、工件坐标C、编程坐标D、相对坐标
1．数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，总是采用（B）的原则来编写程序的。
A刀具固定不动、工件移动B工件固定不动、刀具移动 C根据机床实际移动情况决定D.A或B 2.“CNC”的含义是（B）。
A．数字控制B.计算机数字控制C.网络控制
2.用于控制主轴的启停、换向、切削液启停、刀库选换刀、液压夹紧和松开等的接口
是（B）。
A主轴控制接口B辅助功能接口
C位置/速度控制接口 D。MDI/CRT接口 3.数控机床的核心是（B）。
A．伺服系统B.数控系统C.反馈系统D.传动系统 3．CB总线属于(D)。
A、内总线;B、外总线;C、地址总线;D、控制总线。 4.步进电机的转速是通过改变电机的（A）而实现。 A.脉冲频率 B.脉冲速度 C.通电顺序
5.开环控制系统用于（A ）数控机床上。
A.经济型B.中、高档C.精密
5.数控机床加工依赖于各种（D）。
A.位置数据B.模拟量信息C.准备功能D.数字化信息 6.数控机床加工零件时是由（A）来控制的。 A．数控系统B.操作者C.伺服系统
7.数控铣床一般采用半闭环控制方式，它的位置检测器是（B）。
A．光栅尺B.脉冲编码器C.感应同步器
8.光栅尺的标尺光栅和指示光栅的刻线之间的很小夹角，在光源的照射下会产生
（B）。
A彩虹B莫尔条纹C透光D光射线。
9．交流伺服电动机和直流伺服电动机的(B)。
A、工作原理及结构完全相同;B、工作原理相同，但结构不同: C、工作原理不同，但结构相同;D、工作原理及结构完全不同。 9．交流伺服电机正在旋转时，如果控制信号消失，则电机将会(A)。
A、立即停止转动；B、以原转速继续转动； C、转速逐渐加大；D、转速逐渐减小。
10、数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（C） A、提高加工精度B、提高机床精度
C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要求 11．闭环控制系统的反馈装置装在。D A、电机轴上；B、位移传感器上， C、传动丝杠上;D、机床移动部件上。
12.为了保证数控机床能满足不同的工艺要求，并能够获得最佳切削速度，主传动系
统的要求是（C）。
A．无级调速B.变速范围宽
C.分段无级变速D.变速范围宽且能无级变速 13数控机床是在（B）诞生的。
A．日本B.美国C.英国 13、滚珠丝杠螺母副的缺点（B）
A、运动具有可逆性B、垂直安装是不能自锁 C、摩擦系数小
14主轴的内孔用来通过棒料，用于通过刀具夹紧装置固定刀具等。其孔径的大影响到主轴的刚度，一般其孔径与主轴直径比为0.5左右。
15采用油脂润滑方式润滑主轴时，主轴轴承油脂封入量通常为轴承空间容积的10%，切忌随意填满。
15、光栅位置检测装置，栅距P=0.01mm，θ=0.01rad，则节距W等于（ c ）
A、0.0001mm B、0.01mm C、1mm
三、判断题（正确的在括号里划“√”，错误的在括号里划“×”，共１０分，每小题１分）
（√）1.对刀点不仅是程序的起点，往往也是程序的终点。
（√）2.主轴功能也称S功能，用来设定主轴的转速或切削速度。
（×）3.RAM是专门用来存放系统软件的存储器，使用时只能读出，不会因断电二丢失
内容。
（√）4.G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。 （×）5.当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。
（×）6.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
（×）7.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。 （√）8.常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。 （√）9.RS232主要作用是用于程序的自动输入。
（√）10.伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。 （√）11.车床主轴编码器的作用是防止切削螺纹时乱扣。 （√）12.位置检测系统所能测量的最小位移称为分辨率
（×）13.直流电机的调速性能好，适用于高速运转的场合。Rccu （√）14.矢量控制法的应用使交流电动机变频调速后的机械性能和动态性能足以与直流
电动机相比美。
（√）15.数控机床主传动系统是指数控机床主运动传动系统 四、简答题（共20分）
1.简要介绍内装电动机主轴的传动方式优缺点。（6分）
优点简化了主轴箱的结构、结构紧凑，重量小，运动惯性小可提高启动、停止的响应特征，并利于控制振动和噪声。
缺点电动机运转产生的热量容易使主轴变形。 2．简述数控机床的工作原理？（8分）
答：数控机床加工零件，首先将加工零件所需要的所有机床动作以程序的形式记录下来，存储到某存储介质上，输入到数控装置中，由数控装置处理程序，发出控制信号指挥机床的伺服系统驱动机床，协调指挥机床的动作，使其产生主运动和进给运动，完成零件的加工。当改变加工零件时，在数控机床只要改变加工程序，就可继续加工新零件。
3、数控机床主传动系统的特点？(6分)
答：转速高、功率大（1.5分）变速范围宽（1.5分） 主轴变换迅速可靠（1.5分）主轴组件的耐磨性高（1.5分）
4．在图中标出能正常切削时的主轴旋向。说
明确定正常切削时主轴旋向的依据。若进行从右向左的车削加工，图示三种刀架装夹方式中哪个应采用的左偏刀、哪个采用右偏刀？
五、编程题（10分）
已编出如图所示车削零件的精车加工程序如下：
注释说明每段程序的含义。（10分） 加工程序 程序名 O0001 N001G99G21G50X100.0Z100； N002S630M03； N003G00X0.0Z80.0M08； 含义 建立工件坐标系、米制、设定进给单位是mm/r 机床启动，正转，转速630r/min 快速定位移动到起刀点、开启切削液 N004G03X30.0Z65.0R15.0F0.1； 逆弧插补，进给速度0.1mm/r N005G01Z50.0； 直线插补 N006X44.0Z30.0； N007Z22.0； N008G02X44.0Z8.0R9.0F0.1； N009G01Z0.0； N010G00X50.0F0.1； N011X100.0Z100.0； N012M05M09； N013M30 直线插补 直线插补 顺弧插补进给速度0.1mm/r 直线插补 快速定位移动 快速定位移动到起刀点位置 主轴停止转动，关闭切削液 程序结束 O0001……………..………………….….程序名 N001G99G21G50X200.0Z350…….建立工件坐标系、米制、设定进给单位是mm/r N002S630M03………………………..主轴以630r/min正转
N003G00X40.0Z292.0M08.……..移到工件右端45o斜线的延长线上，同时开启切削液 N004G01X48.0Z288.0F0.2………车45o倒角，进给速度0.2mm/r N005Z270.0……………………………车右端Φ48的外圆柱面 N006X62.0Z200.0………………………车长70的锥面 N007Z170.0…………………….………车Φ62的圆柱面 N008X80.0………………………………..车端面（阶梯面） N009Z145.0……………………………….车右方Φ80的外圆 N010G02Z85.0R70.0…………………..顺时针方向车圆弧成形面 N011G01Z65………………………….直线插补，车左方Φ80的外圆 N012X85.0……………………………….车端面（阶梯面）
N013G00X200.0Z350M09………快速返回到起刀点处，关闭切削液 N013M05……………………主轴停转
N014M30……………………程序结束，并复位。
