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.傳統工廠生產布局,要實現FMS、FMC、CIMS等技術改造時,工廠一般的投資規模大小為( )
A.FMS>FMC>CIMS
B.FMS>CIMS>FMC
C.C1MS>FMS>FMC
D.CIMS>FMC>FMS
2.基于教材JB3298—83標準,某數控加工程序為( )
N010 G92 X100 Z195
N020 G90G00 X15 Z150
……
N100 M02
該程序中,最后一個程序段的含義是
A.程序暫停
B.進給停止
C.主軸停止
D.程序結束
3.編程人員在編程時使用的,并由編程人員在工件上指定某一固定點為坐標原點所建立的坐標系稱為( )
A.工件坐標系
B.機床坐標系
C.右手直角笛卡爾坐標系
D.標準坐標系
4.采用逐點比較法對第一象限的圓弧進行順圓插補時,若當前刀具位置的坐標是P(xi,yi),偏差值是Fi,那么刀具沿正X軸方向走一步后,偏差值Fi+1為( )
A.Fi-2xi
B.Fi-2xi+1
C.Fi+2xi
D.Fi+2xi+1
5.數控機床可靠性通常用MTBF表示,其中文含義是( )
A.平均故障時間
B.平均故障間隔時間
C.平均故障修復時間
D.平均壽命時間
6.滾珠絲杠螺母副預緊的主要目的是( )
A.增加阻尼比,提高抗振性
B.提高運動的平穩性
C.消除軸向間隙和提高傳動剛度
D.加大摩擦力,使系統能自鎖
7.下列有關數控機床機械結構敘述中,正確的說法是( )
A.機床的剛度指的是機床抵抗交變載荷所引起振動的能力
B.影響機床剛度的主要因素是各構件相互間的接觸剛度
C.機床的動剛度只與機床的靜剛度和阻尼比有關
D.動剛度常作為衡量抗振性的指標
8.順序選刀方法的優點是( )
A.每把刀具能重復使用
B.刀庫的驅動控制簡單
C.刀具可以任意存放
D.刀具排列順序不容易出錯
9.速度反饋電路中,"F/V變換器"的作用是( )
A.電壓/電流變換
B.電流/電壓變換
C.頻率/電壓變換
D.電壓/頻率變換
10.由于數控機床進給直流伺服電動機的功率一般較小,通常選用( )
A.永磁式直流電動機
B.并勵式直流電動機
C.復勵式直流電動機
D.它勵式直流電動機
l1.步進電動機轉子前進的步數小于電脈沖數的現象稱為( )
A.丟步
B.失步
C.越步
D.異步
12.在下列相位比較式進給位置伺服系統的四個環節中,用來接收插補指令脈沖的是( )
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
13.在數控系統中,控制系統送來的控制信號要驅動電動機轉動,必須經過( )
A.電壓放大
B.電壓種類變換
C.電流/電壓變換
D.功率放大
l4.數控機床要達到好的動態特性,減小跟隨誤差,除對進給速度值限制外,還要限制進給系統的( )
A.最大加速度
B.質量
C.滾珠絲杠的直徑
D.滾珠絲杠的螺距
15.絕對式脈沖發生器的碼道數越多,則其絕對分辨率( )
A.越低
B.越高
C.不變
D.可能高,也可能低
16.感應同步器安裝時,一般定、滑尺之間的間隙保持在______范圍之內.( )
A.0.20-0.30mm
B.0.10-0.20mm
C.0.05-0.10mm
D.0.30-0.40mm
l7.為了減少傳感器熱變形對測量精度的影響,應選擇傳感器的熱膨脹系數______機床的熱膨脹系數.( )
A.大于
B.小于
C.等于
D.不等于
18.感應同步器用增量型測量系統,如果允許增量脈沖頻率為10KHz,脈沖當量為0.01mm,則系統允許的最大跟蹤速度為( )
A.5m/min
B.6m/min
C.10m/min
D.30m/min
19.閉環數控機床的定位精度主要取決于( )
A.位置檢測系統的精度
B.絲杠的制造精度
C.伺服電機的控制精度
D.機床導軌的制造精度
20.在FANUCl5系統中所采用的高分辨率絕對脈沖編碼器,若每轉輸出脈沖數為100萬個,最高允許轉速10000轉/分.如果將它和導程為10mm的進給滾珠絲杠相連接,那么理論上可以達到的最小位移檢測單位是( )
A.0.001μm
B.0.0lμm
C.0.1μm
D.1μm
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.數控機床的伺服系統由伺服電機、伺服驅動控制裝置和___________組成.
22.一個數控加工程序由若干個___________組成,在其中,包含每一個操作工序所需的機械控制的各種信息.
23.在CNC系統中可把I/O接口分為兩類:一類是通用的I/O接口,另一類是___________.
24.對于經濟型的開環控制中的CNC系統,一般多用___________作為驅動電機.
25.大多數加工中心的換刀裝置由___________和機械手兩部分組成.
26.步進電動機轉動的___________與電脈沖個數成正比.
27.數控機床進給運動伺服系統可分為___________和閉環系統兩大類.
28.在數控機床閉環控制系統中,位置反饋信號與輸入信號___________,就得到閉環控制的偏差信號.
29.對于機械進給傳動系統,某些固定不變的或按確定規律變化的因素引起的定位誤差屬于___________.如絲杠的螺距誤差、導軌的形位誤差等.
30.所謂伺服系統的___________控制,就是指即使系統負載慣量和扭矩干擾等使電動機負載發生變化時也不會影響伺服系統的工作.
三、分析題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
31.簡述滾珠絲杠螺母副的優點.
32.簡述步進電動機驅動電源脈沖功率放大部分的功能.并說出常見的三種類型.
33.試述數據采樣式進給位置伺服系統位置功能是如何實現的.
34.以長光柵為例,畫出其結構組成示意圖并說明莫爾條紋的形成原理.
四、編程題(本大題共10分)
35.如圖所示為孔加工工件,a、b、c、d坐標如圖所示,今在這四處鉆孔,試按照教材中所學的代碼格式(JB3298-83)編寫其加工程序.已知與要求:
(1)孔的位置為絕對尺寸標注.機床主軸的開、停由數控系統控制,但主軸轉速和冷卻液的開、關均由手動控制;
(2)機床脈沖當量為0.01mm,尺寸字用脈沖當量表示;
(3)機床原點為圖中O-xyz坐標原點,加工前鉆頭位于機床原點離工件上端面200mm處,Z軸原點設置在工件上表面.加工時鉆頭快進至a孔位置,并離工件表面150mm.到達a孔位置后鉆頭以1000r/min轉速旋轉并向下快進到離工件端面2mm處,然后以200mm/min的速向下進給鉆孔,至15mm孔深后快速退回.其余類似a孔加工,加工順序是a-b-c-d,加工完鉆頭再返回原位.
五、計算題(本大題共2小題,每小題10分,共20分)
36.BA是第一象限要加工的圓弧,圓弧的圓心在坐標原點(0,0),圓弧起點坐標為B(0,5),終點坐標為A(5,0),若脈沖當量為1,用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補.試完成下列問題:
(1)求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,同時把刀具運動位置各點的坐標值求出列入;
(3)在圖上畫出刀具運動的軌跡.
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
0
1
2
37.在數控機床X軸上的某測試位置沿正、反兩個方向測得的各次定位時的誤差值見下表,試計算機床在該位置處的定位誤差、重復定位誤差和反向差值.
測試次數
[1]