技術(shù)

一、選擇（每題2分，共20分）
1、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)減少摩擦阻力和動(dòng)靜摩擦之差，是為了提高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的（  C ）。
A 傳動(dòng)精度  B  運(yùn)動(dòng)精度和剛度   C  快速響應(yīng)性能和運(yùn)動(dòng)精度  D   傳動(dòng)精度和剛度
2、為了保證數(shù)控機(jī)床能滿足不同的工藝要求，并能夠獲得最佳切削速度，主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是（  D ）。
A  無(wú)級(jí)調(diào)速    B  變速范圍寬    C  分段無(wú)級(jí)變速    D  變速范圍寬且能無(wú)級(jí)變速
3、數(shù)控機(jī)床的核心是（ B ）。
A  伺服系統(tǒng)      B   數(shù)控系統(tǒng)    C   反饋系統(tǒng)       D   傳動(dòng)系統(tǒng)
4、數(shù)控機(jī)床的主機(jī)（機(jī)械部件）包括：床身、主軸箱、刀架、尾座和（ A  ）。
A   進(jìn)給機(jī)構(gòu)     B   液壓系統(tǒng)    C  冷卻系統(tǒng)
5、數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)是由（ A ）來(lái)控制的。
A  數(shù)控系統(tǒng)    B   操作者    C   伺服系統(tǒng)
6、脈沖當(dāng)量是指（  A ）。
A   每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，機(jī)床相應(yīng)移動(dòng)部件產(chǎn)生的位移量    B   每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)過角度    C   進(jìn)給速度大小     D  每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，相應(yīng)絲杠產(chǎn)生轉(zhuǎn)角大小。
7、數(shù)控車床可以進(jìn)行螺紋加工，是因?yàn)樵撥嚧舶惭b了（ C ）
A 光柵 B 磁柵 C光電編碼器
8、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床是指( B )
A 沒有檢測(cè)裝置                B 對(duì)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)
C 對(duì)電機(jī)的電流進(jìn)行檢測(cè)       D 對(duì)坐標(biāo)軸的位移進(jìn)行檢測(cè)
9、閉環(huán)控制系統(tǒng)的位置檢測(cè)裝置裝在：（C）    。
A傳動(dòng)絲杠上                B伺服電動(dòng)機(jī)軸上
C機(jī)床移動(dòng)部件上            D數(shù)控裝置中
10、測(cè)量與反饋裝置的作用是為了（  C）。
A提高機(jī)床的安全性；              B提高機(jī)床的使用壽命；
C提高機(jī)床的定位精度、加工精度；  D提高機(jī)床的靈活性。
二、填空題（每空2分，共20分）
1．?dāng)?shù)控機(jī)床主要由  I/O裝置、 數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)控制裝置 和 機(jī)床電器邏輯控制四個(gè)部分組成。
2．?dāng)?shù)控機(jī)床按運(yùn)動(dòng)方式分為 點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng)、 直線控制數(shù)控系統(tǒng)、輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)等三類。
3．?dāng)?shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)分   開環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng) 、  閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)等三類
三、判斷題（每題2分，共10分）
1．（×）數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)眾多，完全可以取代普通機(jī)床。
2．（×）軟件插補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)是速度快、精度高。 
3．（√）在開環(huán)和半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床上，定位精度主要取決于進(jìn)給絲杠的精度。
4．（√）旋轉(zhuǎn)型檢測(cè)元件有旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器、測(cè)速發(fā)電機(jī)。
5．（√）開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其定位精度主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)元件和機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)精度、剛度和動(dòng)態(tài)特性。
四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）
1、數(shù)控加工中為什么要進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償？ 有哪些方式？
2、分析說明數(shù)控裝置對(duì)加工程序的處理過程。
3、簡(jiǎn)述光柵尺的工作原理
4、簡(jiǎn)要分析直流電機(jī)的調(diào)速原理與方法
5、簡(jiǎn)述數(shù)控系統(tǒng)的工作過程
答：1、刀具半徑補(bǔ)償解決了編程軌跡與刀具中心軌跡之間的矛盾。特別是對(duì)輪廓控制，經(jīng)過譯碼后得到的數(shù)據(jù)，還不能直接用于插補(bǔ)控制，要通過半徑補(bǔ)償計(jì)算，將編程輪廓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成刀具中心軌跡的數(shù)據(jù)才能用于插補(bǔ)。
刀具半徑補(bǔ)償方式有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。
    2、數(shù)控裝置對(duì)加工控制信息預(yù)處理完畢后，開始逐段運(yùn)行數(shù)控加工程序。 根據(jù)所要產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡，數(shù)控裝置中的插補(bǔ)器根據(jù)已知的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理。由插補(bǔ)器向各個(gè)軸發(fā)出的運(yùn)動(dòng)序列命令為各個(gè)軸位置調(diào)節(jié)器的命令值，位置調(diào)節(jié)器將其與機(jī)床上位置檢測(cè)元件測(cè)得的實(shí)際位置相比較，經(jīng)過調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的位置和速度控制信號(hào)，控制各軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，使刀具相對(duì)工件正確運(yùn)動(dòng)，加工出要求的工件輪廓。
    由數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段插補(bǔ)處理開始前或完成后，適時(shí)輸出給機(jī)床可編程控制器(PLC)，由它實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制。
    在機(jī)床的運(yùn)行過程中，數(shù)控系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，通過顯示部件及時(shí)向操作者提供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障情況等。
    3、光柵尺由光源、長(zhǎng)光柵（標(biāo)尺光柵）、短光柵（指示光柵）和光電元件等組成，長(zhǎng)光柵裝在機(jī)床移動(dòng)部件上，短光柵裝在機(jī)床固定部件上，標(biāo)尺光柵和指示光柵均由窄矩形不透明的線紋和與其等寬的透明間隔組成。當(dāng)標(biāo)尺光柵相對(duì)線紋垂直移動(dòng)時(shí)，光源通過標(biāo)尺光柵和指示光柵再由物鏡聚焦射到光電元件上。若指示光柵的線紋與標(biāo)尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的光通量最小。若指示光柵的線紋與標(biāo)尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的光通量最大。因此，標(biāo)尺光柵移動(dòng)過程中，光電元件接收到的光通量忽大忽小，產(chǎn)生了近似正弦波的電流。再用電子線路轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字以顯示位移量。為了辨別運(yùn)動(dòng)方向，指示光柵的線紋錯(cuò)開1/4柵距，并通過鑒向線路進(jìn)行判別。
4、根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：

    改變電樞電壓、勵(lì)磁電流或電樞回路電阻即可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
    調(diào)速方法：改變電樞供電電壓；改變勵(lì)磁磁通；改變電樞回路電阻調(diào)速。
5、在接通電源后，微機(jī)數(shù)控裝置和可編程序控制器都將對(duì)數(shù)控系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初態(tài)。對(duì)第一次使用的數(shù)控裝置，進(jìn)行機(jī)床參數(shù)設(shè)置，實(shí)際使用刀具的刀具參數(shù)及實(shí)際工件原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
    加工控制信息輸入后，可選擇一種加工方式(手動(dòng)方式或自動(dòng)方式的單段方式和連續(xù)方式)，啟動(dòng)加工運(yùn)行，此時(shí)，數(shù)控裝置在系統(tǒng)控制程序的作用下，對(duì)輸入的加工控制信息進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算(刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等)。
數(shù)控裝置對(duì)加工控制信息預(yù)處理完畢后，開始逐段運(yùn)行數(shù)控加工程序。 根據(jù)所要產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡，數(shù)控裝置中的插補(bǔ)器根據(jù)已知的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理。由插補(bǔ)器向各個(gè)軸發(fā)出的運(yùn)動(dòng)序列命令為各個(gè)軸位置調(diào)節(jié)器的命令值，位置調(diào)節(jié)器將其與機(jī)床上位置檢測(cè)元件測(cè)得的實(shí)際位置相比較，經(jīng)過調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的位置和速度控制信號(hào)，控制各軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，使刀具相對(duì)工件正確運(yùn)動(dòng)，加工出要求的工件輪廓。
    由數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段插補(bǔ)處理開始前或完成后，適時(shí)輸出給機(jī)床控制器。在機(jī)床的運(yùn)行過程中，數(shù)控系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，通過顯示部件及時(shí)向操作者提供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障情況。此外，數(shù)控系統(tǒng)還要對(duì)機(jī)床操作面板進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)處理有關(guān)信號(hào)。
五、計(jì)算題（每題10，共10分）
1、圓弧插補(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。