(完整版)数控原理与系统考试试卷及答案

《数控原理与系统》试题1

一、 填空题（每空1.5分，共30分）

1. 数控机床是用数字化代码来控制 的相对运动， 从而完成零件的加工。

2. CPU 是CNC 装置的核心，它由运算器和控制器两个部分组成， 是对数据进行算术和逻辑运算的部件， 是统一指挥和控制数控 系统各部件的中央机构。

3. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 的过程。

4．数控系统按照有无检测反馈装置分为 和 两种类型。

5．对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA ，其偏差函数为：

e i e i i y x x y F -=，若0≥i F ，刀具往 进给；若0

往 进给。

6. 标准机床坐标系中X 、Y 、Z 坐标轴的相互关系用 决定， 刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。

7. CNC 系统中，实时性要求最高的任务是 和 。

8. CNC 软件中，译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文

字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下： N1 G01 X132 Y200 Z300

如果当前取出的代码是X ，那么数字码寄存器中存放的数据是 ，此 时应该把该数据送入代码 的缓冲寄存器中。

9. 旋转变压器是一种常用的 检测元件，从其结构来看，它由

和 两个部分组成。

10．步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件

是 。

11．专家系统是一种应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种方

法，因此一般专家系统主要包括两大部分，即 和 。

二、 单项选择题（每小题2分，共20分）： 1. 经济型数控系统一般采用（ ）CPU ，而且一般是单微处理器系统。 A 、8或16位 B 、32位 C 、64位 D 、以上都不正确 2. 下面哪种设备不是CNC 系统的输入设备？（ ）

A 、MDI 键盘

B 、纸带阅读机

C 、CRT 显示器

D 、磁带机 3．在单CPU 的CNC 系统中，主要采用（ ）的原则来解决多任务的 同时运行。

A 、CPU 同时共享

B 、CPU 分时共享

C 、共享存储器

D 、中断 4．下面哪种方法不属于并行处理技术？（ ）

A 、资源重复

B 、时间重叠

C 、资源共享

D 、中断执行 5. 脉冲当量的大小决定了加工精度，下面哪种脉冲当量对应的加工精度更高？ （ ）

A 、1um/脉冲

B 、5um/脉冲

C 、10um/脉冲

D 、0.01mm/脉冲 6. 单微处理机CNC 装置中，微处理机通过（ ）与存储器、输入输出 控制等各种接口相连。

A 、总线

B 、输入/输出接口电路

C 、主板

D 、专用逻辑电路 7. 下面哪种检测装置不是基于电磁感应原理？（ ）

A 、感应同步器

B 、旋转变压器

C 、光栅

D 、电磁式编码盘

8．如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为4mm ，那么滑尺绕组的节

距应该为多少才能保证检测精度？（ ） A 、2mm B 、4mm C 、6mm D 、8mm

9. 下面哪个内容不是故障诊断专家系统要完成的工作？（ ） A 、故障监测 B 、故障分析 C 、决策处理 D 、故障预防 10．下列正确表示坐标系的是（ ）

A 、

X B 、

X

C 、Z

D 、Y

三、 判断题（每小题1.5分，共15分）

（ ）1.世界上第一台数控机床是1958年试制成功的。

（ ）C 系统中，由硬件完成的功能原则上不可以由软件完成。 （ ）3.7段LED 显示器能显示字母X 。

（ ）4.当点位直线控制数控机床的移动部件移动时，可以按任意斜率的直

线进行切削加工。

（ ）5.程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。

（ ）6.脉冲当量决定了伺服系统的位移精度，因此脉冲当量越大，位移精

度越高。

（ ）7.步进电机的步距角越大，控制精度越高。

（ ）8.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看，采 用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。

（ ）9.伺服驱动系统的跟随误差越小，响应速度越快。 （ ）10.德国的SIEMENS 和日本的FUNUC 公司的数控系统对我国数

控技术的影响较大。

四、 解答题（每小题5分，共15分）

1. 和普通机床相比，用数控机床进行零件加工有什么好处？

2．CNC 的插补可以由软件或硬件完成，根据这一原则CNC 系统的软硬件组

合有哪几种类型？

3．对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有哪些？

五、

计算题（每小题10分，共20分）： Z

X

X

Y Y

Z

Z

Y

1. 一台三相六拍运行的步进电机，转子齿数Z＝48，测得脉冲频率为

600Hz，求：

①通电顺序；

②步距角和转速。（10分）

2.欲用逐点比较法插补直线O A，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（

e

x，

e

y），其值为

e

x＝5，

e

y＝6，试写出其直线插补运算过程，并绘出其轨迹。

《数控原理与系统》试题1答案

一、填空题（每空1.5分，共30分）

1、刀具与工件

2、运算器、控制器

3、数据点的密化（或数据密化）

4、开环数控机床、闭环数控机床（可以交换顺序）

5、+X 、+Y

6、右手直角笛卡尔坐标系；增大

7、插补、位控（或：位置控制）（可以交换顺序）

8、01、G

9、转角（或角位移）、定子、转子（定子和转子可以交换顺序）； 10、步进电机

11、知识库、推理机（可以交换顺序）

二、选择题（每个2分，共20分）

1～5 A C B D A 6～10 A C B D A

三、判断题（每个1.5分，共15分）

1～5 × × × × × 6～10 × × × √ √

四、简答题（每个5分，共15分） 1、答：采用数控机床进行零件加工具有以下优点（答案仅供参考，只要言之有理即可）： 1）提高加工精度高，尤其是提高了同批零件加工的一致性 2）有利于生产效率的提高 3）可加工形状复杂的零件 4）减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件 5）有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展（或者：提高了机械加工和生产管理的自动化程度）

2、答：根据CNC 系统的插补功能由软件还是软件来实现，CNC 系统的软硬件组合有以下三种类型： ① 不用软件插补器，完全由硬件完成的CNC

统；………………………………2分 ② 由软件进行粗插补，硬件进行精插补的CNC 统；……………………………2分

③ 完全由软件实施插补的CNC 统。…………………………………………………1分

3① 进给速度范围要大，能满足低速切削和高速切削的需

要；…………………1分 ② 位移精度要

高；………………………………………………………………………1分 ③ 跟随误差要小，即响应速度要

快；………………………………………………1分 ④ 工作稳定性要好，具有抗干扰能力，运行平稳，加工精度较

高。………2分

五、计算题（每小题10分，共20分）

1、解：三相六拍运行的步进电机采用单双相轮流通电控制方式，即m=3,2=k 。转子齿数48=Z ，频率f ＝600HZ 。 (1)

分

① 电机正转时的通电顺序：A →AB →B →BC →C →CA →A ………………………………2分

电机反转时的通电顺序：A →AC →C →CB →B →BA →

A ………………………………1分 ② 根据步距角计算公式：

︒=⨯⨯︒=︒=25.12

483360360mZk α…………………………………………………………3分

根据转速计算公式： 125

2483600

6060=⨯⨯⨯==mZk f n （转/分）………………………………………………3分 （代公式正确但计算错误，适当给1-2分） 2、解：由于待插补直线的起点坐标为O （0，0），终点坐标为A （5，6），采用总步数终点判别方法，总步数1165=+=N 。从坐标原点开始插补，故此时偏差00=F ，加工过程的运算节拍如下表所