一、選擇（每題2分，共20分）
1．下列不屬于旋轉(zhuǎn)型檢測裝置的是（ A ）。
（A）磁柵 （B）測速發(fā)電機(jī)
（C）旋轉(zhuǎn)變壓器 （D）光電編碼器
2．FMS系統(tǒng)是指（ C ）。
（A）自適應(yīng)控制 （B）計(jì)算機(jī)群控
（C）柔性制造系統(tǒng) （D）計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)
3．各類數(shù)控銑床均不采用（ C ）電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
(A) 直流伺服 (B) 交流伺服 (C) 步進(jìn) (D)交流
4．?dāng)?shù)控機(jī)床用的滾珠絲杠的公稱直徑是指（ D ）。
(A) 絲杠大徑 (B) 絲杠小徑 (C)滾珠直徑 (D) 滾珠圓心處所在的直徑
5．?dāng)?shù)控機(jī)床面板上JOG是指（ B ）。
(A)快進(jìn) (B)點(diǎn)動(dòng) (C)自動(dòng) (D)暫停
6．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的（ D ）端口與外部計(jì)算機(jī)連接可以發(fā)送或接受程序。
(A)SR-323 (B)RS-323 (C)SR-232 (D) RS-232
7．閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（ D ）。
（A）是伺服電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)絲杠之間采用齒輪減速連接的數(shù)控機(jī)床
（B）采用直流伺服電動(dòng)機(jī)并在旋轉(zhuǎn)軸上裝有角位移位測裝置
（C）采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)并有檢測位置的反饋裝置
（D）采用交流或直流電動(dòng)機(jī)并有檢測機(jī)床末端執(zhí)行部件位移的反饋裝置
8．報(bào)警信息顯示頁面功能鍵的英文縮寫是（ A ）。
（A）ALARM (B) OFSET (C)RESET (D)GRAPH
9．坐標(biāo)顯示頁面功能鍵的英文縮寫是（ A ）。
（A）POS (B) PROGM (C)PARAM (D) PAGE
10． 從理論上講，數(shù)控機(jī)床刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡是（ A ）。
(A)直線 (B)圓弧 (C)折線 (D)曲線
二、填空題（每空2分，共20分）
1、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^程： 建立刀具補(bǔ)償 、 進(jìn)行刀具補(bǔ)償 、 撤銷刀具補(bǔ)償 。
2、目前常采用的主軸控制方式大體上有兩種： 通用變頻器控制交流變頻電機(jī)、 采用伺服驅(qū)動(dòng)控制交流伺服電動(dòng)機(jī) 。
3、數(shù)控裝置可通過三種方式控制主軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速：模擬電壓指定， 12位二進(jìn)制指定 、 2位BCD碼指定 。
4、目前常用的主軸自動(dòng)換檔的方法有兩種，分別是 液壓撥叉換擋 、 電磁離合器換擋 。
三、判斷題（每題2分，共20分）
1.（×）數(shù)控機(jī)床中MDI是機(jī)床診斷智能化的英文縮寫。
2.（×）數(shù)控機(jī)床中CCW代表順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，CW代表逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
3.（×）直線型檢測裝置有感應(yīng)同步器、光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器。
4.（×）常用的間接測量元件有光電編碼器和感應(yīng)同步器。
5.（√）直線型檢測元件有感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光干涉儀。
四、簡答題（每題8分，共40分）
1、簡述閉環(huán)位置控制的概念與實(shí)現(xiàn)方法。
2、交流伺服電動(dòng)機(jī)的主要特性參數(shù)有哪些，并簡要說明。
3、有一和伺服電動(dòng)機(jī)同軸安裝的光電編碼器，指標(biāo)為1024脈沖/r，該伺服電動(dòng)機(jī)與螺距為6mm滾珠絲杠通過聯(lián)軸器相連，在伺服中斷4ms內(nèi)，光電編碼器輸出脈沖信號經(jīng)4倍頻處理后，共計(jì)脈沖數(shù)5K（1K=1024），問：
倍頻的作用。
工作臺移動(dòng)了多少毫米？
伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少r/min？
4、絕對式測量和增量式測量在檢測機(jī)床參考點(diǎn)時(shí)有何差異？
5、何謂絕對式測量和增量式測量，間接測量和直接測量？
答：1、半閉環(huán)與全閉環(huán)位置控制的基本原理相同，控制是由數(shù)控系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)完成的。安裝在工作臺上的位置傳感器(半閉環(huán)中為安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的角度傳感器)將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，該脈沖送至數(shù)控系統(tǒng)的位置測量接口，由計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)算機(jī)以固定的時(shí)間周期對該反饋值進(jìn)行采樣，采樣值與插補(bǔ)程序輸出的結(jié)果進(jìn)行比較，得到位置誤差。該誤差經(jīng)軟件增益放大，輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D／A)，從而為伺服裝置提供控制電壓，驅(qū)動(dòng)工作臺向減少誤差的方向移動(dòng)。如果插補(bǔ)程序不斷產(chǎn)生進(jìn)給量，工作臺就不斷地跟隨該進(jìn)給量運(yùn)動(dòng)。只有在位置誤差為零時(shí)，工作臺才停止(停在要求的位置上)。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，插補(bǔ)程序禁止執(zhí)行，每次中斷時(shí)插補(bǔ)程序輸出的值為零。但每次中斷過程中，位置閉環(huán)控制照常執(zhí)行一遍，此時(shí)X=XF，因此所輸出的模擬電壓為零。當(dāng)進(jìn)給軸需運(yùn)動(dòng)時(shí)，插補(bǔ)程序輸出的結(jié)果為ΔX，X+ΔX就是新的指令位置。此時(shí)計(jì)算機(jī)將X+ΔX指令位置與計(jì)數(shù)器中反映的實(shí)際位置進(jìn)行比較。當(dāng)兩者不相等時(shí)，其差值E經(jīng)Kc增益放大（由軟件完成），由數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出一定的模擬電壓，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作臺向減小誤差的方向移動(dòng)（使工作臺向指令位置處移動(dòng)），直至指令值與實(shí)際值相等為止。
2、交流伺服電動(dòng)機(jī)的主要特性參數(shù)有：
1)額定功率 電動(dòng)機(jī)長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行所能輸出的最大功率，數(shù)值上約為額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速的乘積。
2)額定轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下所能輸出的長時(shí)間工作轉(zhuǎn)矩。
3)額定轉(zhuǎn)速 由額定功率和額定轉(zhuǎn)矩決定，通常在額定轉(zhuǎn)速以上工作時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電動(dòng)機(jī)所能輸出的長時(shí)間工作轉(zhuǎn)矩要下降。
4)瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)所能輸出的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩。
5)最高轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)的最高工作轉(zhuǎn)速。
6)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣量。
3、倍頻的作用：進(jìn)一步提高檢測裝置的分辨力。
工作臺的位移=1／4096（r／p）﹡6（mm／r）﹡5﹡l024（p）=7.5mm 。
4、增量式測量的特點(diǎn)是只測位移增量，即工作臺每移動(dòng)一個(gè)基本長度單位，檢測裝置便發(fā)出一個(gè)測量信號，此信號通常是脈沖形式，這樣，一個(gè)脈沖所代表的基本長度單位就是分辨力，而通過對脈沖計(jì)數(shù)便可得到位移量。
在采用相對位置編碼器、感應(yīng)同步器或光柵作為位置反饋器件的數(shù)控機(jī)床中，數(shù)控系統(tǒng)一般將各進(jìn)給軸的回零減速開關(guān)（或標(biāo)記）之后由位置反饋器件產(chǎn)生的第一個(gè)零點(diǎn)標(biāo)記信號作為基準(zhǔn)點(diǎn)。這類機(jī)床在每次斷電或緊急停機(jī)后都必須重新作各進(jìn)給軸的回零操作，否則，實(shí)際位置可能發(fā)生偏移，回零減速開關(guān)與其撞塊的相對位置調(diào)整不妥，也會引起機(jī)械原點(diǎn)位置的不穩(wěn)定。
5、絕對式測量的特點(diǎn)是，被測的任一點(diǎn)的位置都從一個(gè)固定的零點(diǎn)算起，每一被測點(diǎn)都有一個(gè)對應(yīng)的測量值，常以數(shù)據(jù)形式表示。
    在采用絕對位置編碼器作為位置反饋器件的數(shù)控機(jī)床中，絕對位置編碼器能夠自動(dòng)記憶各進(jìn)給軸全行程內(nèi)的每一點(diǎn)位置，不需回零開關(guān)，每次斷電或緊急停機(jī)后，都不必重新作基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定操作。基準(zhǔn)點(diǎn)位置設(shè)定后永久不變，并由專供絕對位置編碼器使用的存儲器記憶，特別適用于鼠牙盤定位的旋轉(zhuǎn)工作臺零點(diǎn)位置的設(shè)定，不僅穩(wěn)定性好，而且給操作和調(diào)整帶來極大方便。
五、計(jì)算題（每題10，共10分）
1、直線插補(bǔ)計(jì)算： 逆時(shí)針加工第Ⅰ象限圓弧OA，起點(diǎn)坐標(biāo)為O（6，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為A（0，6），試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖。