全國2005年10月高等教育自學(xué)考試
一、單項(xiàng)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(xiàng)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(jī)床閉環(huán)控制系統(tǒng)的伺服驅(qū)動元件，為了維護(hù)方便起見，最好采用（?。?/font>
A．直流伺服電動機(jī) B．交流伺服電動機(jī)
C．液壓步進(jìn)馬達(dá) D．功率步進(jìn)電動機(jī)
2．某加工程序中的一個程序段為（?。?/font>
N003 G90G19G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F200 LF
該程序段的錯誤在于
A．不應(yīng)該用G90 B．不應(yīng)該用G19
C．不應(yīng)該用G94 D．不應(yīng)該用G02
3．對于臥式數(shù)控車床的坐標(biāo)系，一般以主軸上夾持的工件最遠(yuǎn)端面作為Z軸的基準(zhǔn)點(diǎn)，則Z軸的正方向是（ ）
A．從此基準(zhǔn)點(diǎn)沿床身遠(yuǎn)離工件的方向
B．從此基準(zhǔn)點(diǎn)沿床身接近工件的方向
C．從此基準(zhǔn)點(diǎn)垂直向上的方向
D．從此基準(zhǔn)點(diǎn)垂直向下的方向
4．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)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(jī)編碼器反饋的角位移信號
C．機(jī)床的邏輯狀態(tài)檢測與控制等輔助功能信號
D．?dāng)?shù)控機(jī)床刀位控制信號
5．采用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)第一象限的直線時，直線起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)處，終點(diǎn)坐標(biāo)是(5,7)，刀具從其起點(diǎn)開始插補(bǔ)，則當(dāng)加工完畢時進(jìn)行的插補(bǔ)循環(huán)數(shù)是（?。?/font>
A．10 B．11
C．12 D．13
6．下列有關(guān)機(jī)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(jì)型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動動力源主要選用（?。?/font>
A．交流感應(yīng)電動機(jī) B．步進(jìn)電動機(jī)
C．交流伺服電動機(jī) D．直流伺服電動機(jī)
9．一臺三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，當(dāng)采用三相六拍通電方式運(yùn)行時，其步距角為0.75°，則轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為（?。?/font>
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（?。?/font>
A．晶閘管相控整流器速度控制單元
B．直流伺服電機(jī)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(yīng)電動機(jī)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（?。?/font>
A．采用的伺服電動機(jī)不同 B．采用的傳感器不同
C．伺服電動機(jī)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（?。?/font>
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(yīng)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（?。?/font>
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(yīng)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(jī)床位置傳感器，下面哪種說法是正確的（?。?/font>
A．機(jī)床位置傳感器的分辨率越高，則其測量精度就越高
B．機(jī)床位置傳感器的精度越高，機(jī)床的加工精度就越高
C．機(jī)床位置傳感器的分辨率越高，機(jī)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．?dāng)?shù)控機(jī)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（?。?/font>
A．E=KV B．E=1/(KV)
C．E=K/V D．E=V/K
18．?dāng)?shù)控機(jī)床移動部件的位置偏差 反映了移動部件在該點(diǎn)的（?。?/font>
A．重復(fù)定位誤差 B．系統(tǒng)性誤差
C．運(yùn)動誤差 D．隨機(jī)性誤差
19．?dāng)?shù)控機(jī)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(jì)規(guī)律，其均方根誤差σ反映了機(jī)床在該位置的（ ）
A．重復(fù)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(shí)現(xiàn)插補(bǔ)等運(yùn)算功能的模塊是（?。?/font>
A．?dāng)?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?jiān)诿啃☆}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(jì)算機(jī)、程序輸入/輸出裝置和______三部分組成。
22．在CNC系統(tǒng)中，刀具補(bǔ)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．?dāng)?shù)控機(jī)床常用______作為衡量抗振性的指標(biāo)。
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(jī)床上以某一進(jìn)給速度加工圓弧時，當(dāng)伺服系統(tǒng)兩軸的增益相同時，進(jìn)給速度愈大，則輪廓誤差______。
29．一般的數(shù)控機(jī)床常采用電氣補(bǔ)償法進(jìn)行反向間隙和螺距累積誤差的補(bǔ)償，以提高_(dá)_____精度。
30．FANUC15系統(tǒng)中采用了______反饋的方法，使電動機(jī)在負(fù)載發(fā)生變動時，也不會影響伺服系統(tǒng)的工作，實(shí)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(jìn)給伺服電動機(jī)應(yīng)滿足的條件。
32．試述提高步進(jìn)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(jìn)給系統(tǒng)（電機(jī)-減速齒輪-進(jìn)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(xué)的代碼格式（JB3208-83）編寫其加工程序。已知與要求：
（1）坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在如圖所示O點(diǎn)，試在給定坐標(biāo)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(diǎn)和終點(diǎn)；
（3）進(jìn)給速度50mm/min，主軸轉(zhuǎn)速600r/min；
五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
36．如圖數(shù)控機(jī)床的進(jìn)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(jī)轉(zhuǎn)速n1=500r/min，試求此系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量。
37．逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)第一象限的直線，起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)坐標(biāo)輸入數(shù)控計(jì)算機(jī)后Xa=5，Ya=3。試按如下格式寫出插補(bǔ)計(jì)算過程，并畫出刀具插補(bǔ)運(yùn)動軌跡圖。
插補(bǔ)循環(huán) 偏差判別 進(jìn)給方向 偏差計(jì)算 終點(diǎn)判別
0
1
2
3
4
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