全國2005年10月高等教育自學考試

　　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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。

　　1．對于數(shù)控機床閉環(huán)控制系統(tǒng)的伺服驅(qū)動元件，為了維護方便起見，最好采用（　）

　　A．直流伺服電動機 B．交流伺服電動機

　　C．液壓步進馬達 D．功率步進電動機

　　2．某加工程序中的一個程序段為（　）

　　N003 G90G19G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F200 LF

　　該程序段的錯誤在于

　　A．不應該用G90 B．不應該用G19

　　C．不應該用G94 D．不應該用G02

　　3．對于臥式數(shù)控車床的坐標系，一般以主軸上夾持的工件最遠端面作為Z軸的基準點，則Z軸的正方向是（　）

　　A．從此基準點沿床身遠離工件的方向

　　B．從此基準點沿床身接近工件的方向

　　C．從此基準點垂直向上的方向

　　D．從此基準點垂直向下的方向

　　4．現(xiàn)代數(shù)控機床的各種信號處理中，一般由CNC裝置中的PLC部分直接處理的信號是（　）

　　A．閉環(huán)控制中傳感器反饋的線位移信號

　　B．伺服電機編碼器反饋的角位移信號

　　C．機床的邏輯狀態(tài)檢測與控制等輔助功能信號

　　D．數(shù)控機床刀位控制信號

　　5．采用逐點比較法插補第一象限的直線時，直線起點在坐標原點處，終點坐標是(5,7)，刀具從其起點開始插補，則當加工完畢時進行的插補循環(huán)數(shù)是（　）

　　A．10 B．11

　　C．12 D．13

　　6．下列有關機床動剛度的敘述中，正確的說法是（　）

　　A．與靜剛度成正比 B．與靜剛度的平方成正比

　　C．與阻尼比成正比 D．與頻率比成正比

　　7．一端固定，一端自由的絲杠支承方式適用于（　）

　　A．絲杠較短或絲杠垂直安裝的場合 B．位移精度要求較高的場合

　　C．剛度要求較高的場合 D．以上三種場合

　　8．經(jīng)濟型數(shù)控機床的進給驅(qū)動動力源主要選用（　）

　　A．交流感應電動機 B．步進電動機

　　C．交流伺服電動機 D．直流伺服電動機

　　9．一臺三相反應式步進電動機，當采用三相六拍通電方式運行時，其步距角為0.75°，則轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為（　）

　　A．40 B．60

　　C．80 D．120

　　10．PWM是脈沖寬度調(diào)制的縮寫，PWM調(diào)速單元是指（　）

　　A．晶閘管相控整流器速度控制單元

　　B．直流伺服電機及其速度檢測單元

　　C．大功率晶體管斬波器速度控制單元

　　D．感應電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)

　　11．在CNC與速度控制單元的聯(lián)系信號中，速度控制命令VCDM的傳輸方向是（　）

　　A．在CNC與速度控制單元之間雙向傳遞 B．由速度控制單元傳遞到CNC

　　C．由CNC傳遞到速度控制單元 D．由反饋檢測元件傳遞到CNC

　　12．閉環(huán)控制系統(tǒng)與半閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于（　）

　　A．采用的伺服電動機不同 B．采用的傳感器不同

　　C．伺服電動機安裝位置不同 D．傳感器安裝位置不同

　　13．位置控制器輸出的是數(shù)字量，要去控制調(diào)速單元，必須經(jīng)過（　）

　　A．F/V變換 B．D/A變換

　　C．電流/電壓變換 D．電壓/電流變換

　　14．感應同步器采用鑒幅型工作時，滑尺上正弦繞組和余弦繞組的勵磁信號分別是（　）

　　A．Umsinωt和Umcosωt B．U1sinωt和U2cosωt(U1≠U2)

　　C．U1sinωt和U2cosωt(U1≠U2) D．Umsinω1t和Umcosω2t(ω1≠ω2)

　　15．直線感應同步器滑尺的正弦和余弦繞組在空間錯開的電角度為（　）

　　A．π/6 B．π/3

　　C．π/2 D．π

　　16．對于數(shù)控機床位置傳感器，下面哪種說法是正確的（　）

　　A．機床位置傳感器的分辨率越高，則其測量精度就越高

　　B．機床位置傳感器的精度越高，機床的加工精度就越高

　　C．機床位置傳感器的分辨率越高，機床的加工精度就越高

　　D．直線位移傳感器的材料會影響傳感器的測量精度

　　17．數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)的開環(huán)增益為K，移動部件的速度為V，則跟隨誤差E可表示為（　）

　　A．E=KV B．E=1/(KV)

　　C．E=K/V D．E=V/K

　　18．數(shù)控機床移動部件的位置偏差 反映了移動部件在該點的（　）

　　A．重復定位誤差 B．系統(tǒng)性誤差

　　C．運動誤差 D．隨機性誤差

　　19．數(shù)控機床在某位置的定位誤差的分布符合正態(tài)分布曲線的統(tǒng)計規(guī)律，其均方根誤差σ反映了機床在該位置的（　）

　　A．重復定位精度 B．反向差值

　　C．系統(tǒng)性誤差 D．失動量

　　20．在FANUC15數(shù)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)插補等運算功能的模塊是（　）

　　A．數(shù)字伺服功能模塊 BC功能模塊

　　C．主軸控制功能模塊 D．PLC功能模塊

　　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。

　　21．一個典型CNC系統(tǒng)一般由數(shù)控計算機、程序輸入/輸出裝置和______三部分組成。

　　22．在CNC系統(tǒng)中，刀具補償?shù)淖饔檬前压ぜ喞壽E轉(zhuǎn)換成______。

　　23．自動編程系統(tǒng)對工件源程序的處理可分為主信息處理和______兩個階段。

　　24．______控制系統(tǒng)控制的是刀具相對于工件的位置，但對移動的途徑原則上沒有規(guī)定。

　　25．數(shù)控機床常用______作為衡量抗振性的指標。

　　26．脈沖發(fā)生器有二種類型：增量式和______式。

　　27．旋轉(zhuǎn)變壓器是根據(jù)______原理工作的。

　　28．在數(shù)控機床上以某一進給速度加工圓弧時，當伺服系統(tǒng)兩軸的增益相同時，進給速度愈大，則輪廓誤差______。

　　29．一般的數(shù)控機床常采用電氣補償法進行反向間隙和螺距累積誤差的補償，以提高______精度。

　　30．FANUC15系統(tǒng)中采用了______反饋的方法，使電動機在負載發(fā)生變動時，也不會影響伺服系統(tǒng)的工作，實現(xiàn)了魯棒控制。

　　三、分析題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）

　　31．簡述選擇進給伺服電動機應滿足的條件。

　　32．試述提高步進系統(tǒng)精度的措施及基本原理。

　　33．以長光柵為例，畫出其結(jié)構(gòu)組成示意圖并說明莫爾條紋的形成原理。

　　34．在開環(huán)控制系統(tǒng)中，反問間隙的大小反映了系統(tǒng)失動量的大小。試以車床的典型進給系統(tǒng)（電機-減速齒輪-進給絲杠）為例說明減小失動量的大小可以采取的措施。

　　四、編程題（本大題共10分）

　　35．如圖所示為要在數(shù)控車床上加工的零件輪廓，零件毛壞為直徑65mm、長度122mm的棒料（三爪卡盤夾持部分20mm）。所有外形一次切削成形。試按照教材中所學的代碼格式（JB3208-83）編寫其加工程序。已知與要求：

　　（1）坐標原點設在如圖所示O點，試在給定坐標系下采用絕對尺寸編寫加工程序。編程加工時不考慮刀具副后面與被切形狀的干涉問題，同時要求開始加工時先車端面2mm。在車完型面后退刀時按先X軸后Z軸順序退至原來位置；

　　（2）圖示刀尖位置為程序的起點和終點；

　　（3）進給速度50mm/min，主軸轉(zhuǎn)速600r/min；

　　

　　

　　五、計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）

　　36．如圖數(shù)控機床的進給伺服系統(tǒng)中，已知齒輪1的齒輪Z1=25，轉(zhuǎn)動慣量J1=0.0003Kg•m2，齒輪2的齒輪Z2=50，轉(zhuǎn)動慣量J2=0.0048Kg•m2，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量J3=0.003Kg•m2，絲杠螺距P=100mm，工作臺質(zhì)量m=100Kg。在某一時刻，電機轉(zhuǎn)速n1=500r/min，試求此系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量。

　　

　　

　　

　　

　　37．逐點比較法插補第一象限的直線，起點在坐標原點，終點坐標輸入數(shù)控計算機后Xa=5，Ya=3。試按如下格式寫出插補計算過程，并畫出刀具插補運動軌跡圖。

　　插補循環(huán) 偏差判別 進給方向 偏差計算 終點判別

　　0

　　1

　　2

　　3

　　4