集美大学06-07下数控原理A卷试卷及答案
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B、必须采用开环控制C、刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系
2、开环、闭环和半闭环是按（B）的不同分类的。
A、机床的加工功能B、进给伺服系统类型C、NC装置的构成方式
3、磁尺位置检测装置的输出信号是(B)。
A、滑尺绕组产生的感应电压B、磁头输出绕组产生的感应电压
C、磁尺另一侧磁电转换元件的电压
4、光栅利用(A)，使得它能得到比栅距还小的位移量。
四、名词解释（共12分，每小题3分)
1、插补；在所需的路径或轮廓线上的两个已知点间，根据某一数学函数，确定其多个中间点的位置坐标值的运算过程。
2、脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。
3、“失步”：负载转矩大于三相步进电机矩角特性曲线中，两相交点的转矩时，转子无法转动的现象。
4、译码：以程序段为单位处理用户程序，将其中的轮廓信息、加工速度和辅助功能信息转翻译成便于计算机处理的信息格术运算等功能。
9、中央处理单元（CPU）是PLC的核心。
10、RS-232C建议使用25针的标准连接器连接器。
二、是非题(正确的在括弧内画圈Ο，错误的画×。
共12分，每题1分。)
1、数控系统仅应用于机械加工行业中的各种机床上。（×）
2、CRT是数控系统的核心。（×）
3、CNC装置与外部设备通信一般采用RS-232C接口标准。（Ο）
4、在CNC装置中断型软件结构中，插补计算的中断等级比刀具补偿计算的级别低。（×）
5、在光栅检测装置中，标尺光栅一般安装在扫描头中（×）。
6、感应同步器不能检测数控机床工作台的直线位移。（×）
7、步进电机的工作电源必须是脉冲电源。（Ο）
8、CNC装置的译码程序通常采用解释方式。（Ο）
9、数据采样插补法的插补周期越短越好。（×）
解：步矩角
脉冲当量：
最高工作频率：
3、设欲加工直线OA，起点在坐标原点，终点坐标A（8，10），累加器和寄存器位数m＝4，试用数字积分法进行插补计算，并画出走步轨迹。为加快初始插补速度，可置累加器的初值为容量的一半。
解：计算过程如下：
累加
次数
X轴数字积分器
Y轴数字积分器
X寄存器
X累加器
X溢出
脉冲
Y寄存器
在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。
4、进给伺服系统由哪几部分组成?
答：进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、
位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。
六、计算题（共20分，1、2每题5分，第3题10分)
1、一台五相步进电机，当采用五相五拍和五相十拍通电方式，其步距角为0.6°，则其转子齿数应分别是多少?
7、数据采样插补的结果是（C）。
A、一个数字量B、单个脉冲C、两者都不是
8、逐点比较法属于哪一类插补算法？（A）
A、脉冲增量插补法B、数据采样插补法C、两者都不是
9、时间分割法是用(B)来逼近圆弧的。
A、折线B、弦线C、切线
10、在制造系统中，对数控系统进行远程控制的是（A）。
A、FMS的上位计算机B、数控装置C、驱动装置
2、刀具半径补偿的意义何在？
答：（1）可以简化程序，如粗、精加工用同一个程序只是修改D01中的偏置值；
（2）减少编程人员的坐标计算；
（3）使用不同的刀具时不用再编程。
3、感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?
答：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为π/2的交变电压。
Y累加器
Y溢出
脉冲
0
8
8
0
10
8
0
1
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16-16=0
1
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18-16=2
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24-16=8
1
17
插补结束
10、直线控制数控系统可控制任意斜率的直线轨迹。（×）
11、配置SINUMERIK 802S数控系统的数控机床采用步进电动机为驱动元件。（Ο）
12、闭环控制数控系统的控制精度高于开环控制数控系统的控制精度。（Ο）
三、选择题（共20分，每小题2分)
1、点位控制机床是指（A）的数控机床。
A、仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹。
3、光电脉冲编码器在精度和可靠性方面优于接触式和电磁感应式脉冲编码器。
4、对光栅尺输出的正弦波信号的处理包括放大、整形和微分。
5、右图是直流伺服电动机的____机械_ _____特性曲线。
6、数控机床三环系统是指电流控制、速度控制
和位置控制。
7、步进电机转子所受的电磁转矩称为静态转矩。
8、PLC用来实现逻辑运算，顺序控制，定时，
集美大学试卷纸
2006—2007学年第二学期
课程名称
数控原理与应用
试卷
卷别
A卷
参考答案
适用
学院、专业、年级
工程技术学院机电设备维修与管理专业
设备0581、0582
考试
方式
闭卷√
开卷□
备注
一、填空题(共20分，每小题2分)。
1、半闭环控制系统常以转角检测元件（脉冲编码器）为反馈元件。
2、多道工序自动换刀的数控机床称为数控加工中心。
或：主要是对零件程序进行处理，按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存单元中。
五、简答题（共16分，每小题4分)
1、什么是FMS？有什么特点？
答：FMS就是柔性制造系统，它将多个工段（数台数控机床或柔性制造单元）、清洗机、安装单元、工件和刀具的装卸与搬运和存储系统结合到一起，由一台中央计算机进行系统的协调和控制。
A、摩尔条纹的作用B、倍频电路C、计算机处理数据
5、有一增量脉冲编码器为2000线，那么它的Z相输出为（A）。
A、1脉冲/转B、2000脉冲/转C、8000脉冲/转
6、步进电动机(step motor)是一种将（B）的执行元件。
A、电流信号转换成角位移B、电脉冲信号转换成角位移
C、电脉冲信号转换成角速度D、电压信号转换成角位移
解：因为α=360°/（mzk）=0.60
所以，五相五拍：m=5；k=1；z=120；五相十拍：m=5；k=2；z=60。
2、有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子80齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动的最大速度为30mm/s，求：
（1）步进电机的步距角；（2）工作台的脉冲当量；（3）步进电机的最高工作频率。
2、开环、闭环和半闭环是按（B）的不同分类的。
A、机床的加工功能B、进给伺服系统类型C、NC装置的构成方式
3、磁尺位置检测装置的输出信号是(B)。
A、滑尺绕组产生的感应电压B、磁头输出绕组产生的感应电压
C、磁尺另一侧磁电转换元件的电压
4、光栅利用(A)，使得它能得到比栅距还小的位移量。
四、名词解释（共12分，每小题3分)
1、插补；在所需的路径或轮廓线上的两个已知点间，根据某一数学函数，确定其多个中间点的位置坐标值的运算过程。
2、脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。
3、“失步”：负载转矩大于三相步进电机矩角特性曲线中，两相交点的转矩时，转子无法转动的现象。
4、译码：以程序段为单位处理用户程序，将其中的轮廓信息、加工速度和辅助功能信息转翻译成便于计算机处理的信息格术运算等功能。
9、中央处理单元（CPU）是PLC的核心。
10、RS-232C建议使用25针的标准连接器连接器。
二、是非题(正确的在括弧内画圈Ο，错误的画×。
共12分，每题1分。)
1、数控系统仅应用于机械加工行业中的各种机床上。（×）
2、CRT是数控系统的核心。（×）
3、CNC装置与外部设备通信一般采用RS-232C接口标准。（Ο）
4、在CNC装置中断型软件结构中，插补计算的中断等级比刀具补偿计算的级别低。（×）
5、在光栅检测装置中，标尺光栅一般安装在扫描头中（×）。
6、感应同步器不能检测数控机床工作台的直线位移。（×）
7、步进电机的工作电源必须是脉冲电源。（Ο）
8、CNC装置的译码程序通常采用解释方式。（Ο）
9、数据采样插补法的插补周期越短越好。（×）
解：步矩角
脉冲当量：
最高工作频率：
3、设欲加工直线OA，起点在坐标原点，终点坐标A（8，10），累加器和寄存器位数m＝4，试用数字积分法进行插补计算，并画出走步轨迹。为加快初始插补速度，可置累加器的初值为容量的一半。
解：计算过程如下：
累加
次数
X轴数字积分器
Y轴数字积分器
X寄存器
X累加器
X溢出
脉冲
Y寄存器
在鉴幅型系统中，激磁电压是频率、相位相同，幅值不同的交变电压。
4、进给伺服系统由哪几部分组成?
答：进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、
位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。
六、计算题（共20分，1、2每题5分，第3题10分)
1、一台五相步进电机，当采用五相五拍和五相十拍通电方式，其步距角为0.6°，则其转子齿数应分别是多少?
7、数据采样插补的结果是（C）。
A、一个数字量B、单个脉冲C、两者都不是
8、逐点比较法属于哪一类插补算法？（A）
A、脉冲增量插补法B、数据采样插补法C、两者都不是
9、时间分割法是用(B)来逼近圆弧的。
A、折线B、弦线C、切线
10、在制造系统中，对数控系统进行远程控制的是（A）。
A、FMS的上位计算机B、数控装置C、驱动装置
2、刀具半径补偿的意义何在？
答：（1）可以简化程序，如粗、精加工用同一个程序只是修改D01中的偏置值；
（2）减少编程人员的坐标计算；
（3）使用不同的刀具时不用再编程。
3、感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时，滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?
答：在鉴相型系统中，激磁电压是频率、幅值相同，相位差为π/2的交变电压。
Y累加器
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插补结束
10、直线控制数控系统可控制任意斜率的直线轨迹。（×）
11、配置SINUMERIK 802S数控系统的数控机床采用步进电动机为驱动元件。（Ο）
12、闭环控制数控系统的控制精度高于开环控制数控系统的控制精度。（Ο）
三、选择题（共20分，每小题2分)
1、点位控制机床是指（A）的数控机床。
A、仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹。
3、光电脉冲编码器在精度和可靠性方面优于接触式和电磁感应式脉冲编码器。
4、对光栅尺输出的正弦波信号的处理包括放大、整形和微分。
5、右图是直流伺服电动机的____机械_ _____特性曲线。
6、数控机床三环系统是指电流控制、速度控制
和位置控制。
7、步进电机转子所受的电磁转矩称为静态转矩。
8、PLC用来实现逻辑运算，顺序控制，定时，
集美大学试卷纸
2006—2007学年第二学期
课程名称
数控原理与应用
试卷
卷别
A卷
参考答案
适用
学院、专业、年级
工程技术学院机电设备维修与管理专业
设备0581、0582
考试
方式
闭卷√
开卷□
备注
一、填空题(共20分，每小题2分)。
1、半闭环控制系统常以转角检测元件（脉冲编码器）为反馈元件。
2、多道工序自动换刀的数控机床称为数控加工中心。
或：主要是对零件程序进行处理，按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存单元中。
五、简答题（共16分，每小题4分)
1、什么是FMS？有什么特点？
答：FMS就是柔性制造系统，它将多个工段（数台数控机床或柔性制造单元）、清洗机、安装单元、工件和刀具的装卸与搬运和存储系统结合到一起，由一台中央计算机进行系统的协调和控制。
A、摩尔条纹的作用B、倍频电路C、计算机处理数据
5、有一增量脉冲编码器为2000线，那么它的Z相输出为（A）。
A、1脉冲/转B、2000脉冲/转C、8000脉冲/转
6、步进电动机(step motor)是一种将（B）的执行元件。
A、电流信号转换成角位移B、电脉冲信号转换成角位移
C、电脉冲信号转换成角速度D、电压信号转换成角位移
解：因为α=360°/（mzk）=0.60
所以，五相五拍：m=5；k=1；z=120；五相十拍：m=5；k=2；z=60。
2、有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子80齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动的最大速度为30mm/s，求：
（1）步进电机的步距角；（2）工作台的脉冲当量；（3）步进电机的最高工作频率。