1、全國2006年1月高等教育自學考試數控技術及應用試題課程代碼：02195一、單項選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。1.采用逐點比較法對第一象限的圓弧進行順圓插補時，若偏差值是-10，那么刀具的下一步的進給方向為（）A.+XB.+YC.-XD.-Y2.在CNC系統的I/O接口電路中，采用光電耦合器的主要作用是為了（）A.數模轉換B.頻率轉換C.抗干擾和電平轉換D.功率放大3.CNC系統的CMOSRAM常配備有高能電池，其作用是（）A.RAM正常工作所必須的供電電源B.系統掉電時

2、，保護RAM不被破壞C.系統掉電時，保護RAM中的信息不丟失D.加強RAM供電，提高其抗干擾能力4.數控機床坐標系建立時，首先要指定的軸是（）A.X軸B.Y軸C.Z軸D.W軸5.數控機床開環控制系統的伺服電動機多采用（）A.直流伺服電機B.交流伺服電機C.交流變頻調速電機D.功率步進電動機6.在需要無級調速的場合，主軸驅動動力源通常是（）A.液壓馬達B.交流感應電動機C.永磁式直流電動機D.步進電動機7.若數控沖床的快速進給速度v=15m/min，快進時步進電動機的工作頻率f=5000Hz，則脈沖當量為（）A.0.01mmB.0.02mmC.0.05mmD.0.1mm8.在直流電動機的速度控制

3、電路中，反饋信號Vf是由速度傳感器反饋到（）A.CNCB.速度調節器C.電流調節器D.PWM調制器9.數控機床加工過程中，“恒線速切削控制”的目的是（）A.保持主軸轉速的恒定B.保持進給速度的恒定C.保持切削速度的恒定D.保持金屬切除率的恒定10.閉環數控系統中，采樣系統的采樣周期T應滿足（）A.T>/maxB.T>2/max C.T</max D.T/max11.采用開環進給伺服系統的機床上，通常不安裝（）A.伺服系統B.制動器C.數控系統D.位置檢測器件12.斜坡位置指令函數，沒有限制的參數是（）A.速度 B.加速度C.位移置D.頻率13.在下列相位比較式進給位置伺服系統

4、的四個環節中，用來計算位置跟隨誤差的是（）A.脈沖/相位變換器B.鑒相器C.正余弦函數發生器D.位置控制器14.一增量式脈沖發生器每轉輸出脈沖數為5000，如果單次脈沖的脈沖寬度不能小于6微秒，則該脈沖發生器最高允許的轉速為（）A.1000轉/分B.2000轉/分C.4000轉/分D.120000轉/分15.當感應同步器采用鑒相型工作方式時，如果定、滑尺保持相對靜止不動，則定尺上的感應電勢（）A.為零B.不為零的常量C.有規律的變化量D.無規律的變化量16.目前直線感應同步器標準型定尺節距為（）A.1mmB.2mmC.3mmD.4mm17.閉環控制系統的定位誤差主要取決于（）A.機械傳動副的間

5、隙及制造誤差B.機械傳動副彈性變形產生的誤差C.檢測元件本身的誤差及安裝引起的阿貝誤差D.滾珠絲杠副熱變形所產生的誤差18.下面哪項精度是在機床實際切削狀態下進行檢驗的（）A.定位精度B.幾何精度C.工作精度D.主軸回轉精度19.數控機床利用軟件誤差補償時，下面說法正確的是（）A.只可以補償系統的常值系統性誤差B.只可以補償系統的變值性誤差C.既可以補償系統的常值系統性誤差，又可以補償系統的變值性誤差D.既可以補償系統性誤差，又可以補償隨機性誤差20.在FANUC15系統中所采用的高分辨率絕對脈沖編碼器，其每轉輸出脈沖數為10萬個，最高允許轉速可達每分鐘1萬轉。下面說法正確的是（）A.該編碼器

6、內部設有專門的模擬電路進行細分處理B.該編碼器內部設有專門的數字信號處理電路進行細分處理C.該編碼器和CNC系統的通訊采用直接脈沖方式輸出D.該編碼器和CNC系統的通訊采用并行方式傳送輸出二、填空題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。21.連續控制系統實現對復雜輪廓的加工是通過_插補功能_實現的。22.常見的數控系統，一般都有兩種基本插補功能，它們分別是圓弧插補和_直線插補_。23.在CNC系統中，數控計算機硬件結構一般分為_單微處理器_結構和多微處理器結構兩大類。24.與普通的I/O接口比較，機床的控制I/O接口部件通常由普通的I/O接

7、口加上_光電隔離_和信息轉換電路構成。25.進給伺服系統的靜態性能的優劣主要體現為_跟隨誤差_的大小。26.步進電動機采用“三相單三拍”通電方式工作，則“三拍”是指經過_三次_次切換繞組的通電狀態為一個循環。27.磁柵傳感器的磁頭有兩種形式，分別是_動態磁頭_（又稱速度響應式磁頭）和靜態磁頭（又稱磁通響應式磁頭）28.對機床進行螺距累積誤差補償時，首先要在機床上建立_絕對原點_，然后根據機床某一坐標軸的全程定位誤差曲線來確定補償點。29.數控機床的定位精度主要評定項目有：軸線的定位精度、軸線的重復定位精度及軸線的_反向差值_。30.數控機床的機械動作要比指令滯后一些時間，因而產生跟隨誤差。進給

8、速度_愈大_，滯后越嚴重。三、分析題（本大題共4題，每小題5分，共20分）31.常見步進電動機的驅動電源有哪幾種？各有何特點？這P123解：步進電動機的驅動電源主要有以下三種高低壓雙電源型特點是：高壓建流，低壓定流，保證電動機繞組中穩態電流等于額定值； 恒流斬波型特點是：為了解決電動機繞組電流頂部凹陷的問題； 調頻調壓型特點是：低頻低壓，高頻高壓，同時兼顧電動機在高、低運動頻率時對電動機繞組電壓的要求；32.試述數控機床的主要工藝特點。P67解：數控機床的主要工藝特點有以下三點：自動化程度高、柔性好可加工復雜型面，可實現單件、小批量生產的加工自動化。加工精度高、質量穩定自動保證穩定的加工精度和

9、進行精度校正及工件誤差補償生產效率高高轉速、大進給量及大的切削功率33.簡述光柵位移傳感器是如何辨別位移的方向的。P97解：光柵位移傳感器辨別位移的方向是通過在相距14B的位置上設置兩個光柵元件1和2，就得到兩個相位差900的正弦信號u1和u2，然后送入辨向電路。測量正向位移鋰時，光電元件1的輸出電壓u1比光電元件2的輸出u2超前900相角，測量反向位移鋰時，u2超前u1900相角；，u2整形后的方波信號直接送入與門，u1整形后的兩路方波信號（其中一路為反向方波信號）經過微分后也送入與門與u2的方波信號相與后的y1和y2再送入觸發器，就可得到可逆計數器方向控制信號。34.試述定位誤差補償的基本

10、原理，并說明常采用的補償方法及補償何種誤差。P167解：定位誤差的補償原理：就是人為地制造一個大水相等、方向相反的誤差去補償原有的誤差。誤差補償的方法有兩種：電氣補償法軟件補償法補償的誤差：反向間隙誤差螺距累積誤差四、編程題（本大題共1小題，共10分）35.用數控銑床加工右圖所示的輪廓ABCDEA。試按照教材中所學的代碼格式（JB3208-83）編制加工程序。要求：（1）在給定機床坐標系和編程坐標系關系下用絕對坐標方式編寫加工程序；（2）機床坐標原點即為起刀點也為刀具終點；（3）加工路徑為-，主軸轉速900r/min，進給速度150mm/min.（不考慮刀補功能）機床原點，起刀點解：加工程序清

11、單為： N G X Y I J F S MEOBN10 G92X-10Y-10 LFN20G90G17G00X10Y10S900M03M08LFN30G01X30F150 LFN40 G03X40Y20I0J10 LFN50 G02X30Y30I0J10 LFN60 G01X10Y20 LFN70 Y10 LFN80G00X-10Y-10M05M09LFN90 M02 LF五、計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）36.AB是第一象限要加工的圓弧，圓弧的圓心在坐標原點（0，0），圓弧起點為A（0，4），終點為B（4，0），若脈沖當量為1，用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補。試完成下列

12、問題：（1）求出需要的插補循環數總數；（2）按下面給定表格形式表述完成插補計算過程，同時把刀具進給位置各點的坐標值求出列入；（3）畫出刀具運動的軌跡。解：（1）求需要的插補循環數總數：NXBXAYBYA448（2）插補計算過程插補循環偏差判別進給方向偏差計算刀具運動位置坐標值終點判別0F0=0X0=0,Y0=4I=0<N1F0=0-YF1=F0-2Y0+1=-7X1=0,Y1=3I=1<N2F1=-7+XF2=F1+2X1+1=-6X2=1,Y2=3I=2<N3F2=-6+XF3=F2+2X2+1=-3X3=2,Y3=3I=3<N4F3=-3+XF4=F3+2X3+1=2X4=3,Y4=3I=4<N5F4=2-YF5=F4-2Y4+1=-3X5=3,Y5=2I=5<N6F5=-3+XF6=F5+2X5+1=4X6=4,Y6=2I=6<N7F6=4-YF7=F6-2Y6+1=1X7=4,Y7=1I=7<N8F7=1-YF8=F7-2Y7+1=0X8=4,Y8=0I=8=N37.某數控機床的滾柱導軌的材料為GCr15軸承鋼，淬火硬度為60HRC，滾柱長度l=15mm，直徑d=6mm，每一導軌上所分擔的運動部件的重力G=1200N，導軌硬度修正系數=1，若使該導軌