技术

一、选择（每题2分，共20分）
1．下列不属于旋转型检测装置的是（ A ）。
（A）磁栅 （B）测速发电机
（C）旋转变压器 （D）光电编码器
2．FMS系统是指（ C ）。
（A）自适应控制 （B）计算机群控
（C）柔性制造系统 （D）计算机数控系统
3．各类数控铣床均不采用（ C ）电机作为主轴驱动电机。
(A) 直流伺服 (B) 交流伺服 (C) 步进 (D)交流
4．数控机床用的滚珠丝杠的公称直径是指（ D ）。
(A) 丝杠大径 (B) 丝杠小径 (C)滚珠直径 (D) 滚珠圆心处所在的直径
5．数控机床面板上JOG是指（ B ）。
(A)快进 (B)点动 (C)自动 (D)暂停
6．数控系统的（ D ）端口与外部计算机连接可以发送或接受程序。
(A)SR-323 (B)RS-323 (C)SR-232 (D) RS-232
7．闭环控制数控机床（ D ）。
（A）是伺服电动机与传动丝杠之间采用齿轮减速连接的数控机床
（B）采用直流伺服电动机并在旋转轴上装有角位移位测装置
（C）采用步进电动机并有检测位置的反馈装置
（D）采用交流或直流电动机并有检测机床末端执行部件位移的反馈装置
8．报警信息显示页面功能键的英文缩写是（ A ）。
（A）ALARM (B) OFSET (C)RESET (D)GRAPH
9．坐标显示页面功能键的英文缩写是（ A ）。
（A）POS (B) PROGM (C)PARAM (D) PAGE
10． 从理论上讲，数控机床刀具的运动轨迹是（ A ）。
(A)直线 (B)圆弧 (C)折线 (D)曲线
二、填空题（每空2分，共20分）
1、刀具半径补偿的过程： 建立刀具补偿 、 进行刀具补偿 、 撤销刀具补偿 。
2、目前常采用的主轴控制方式大体上有两种： 通用变频器控制交流变频电机、 采用伺服驱动控制交流伺服电动机 。
3、数控装置可通过三种方式控制主轴驱动转速：模拟电压指定， 12位二进制指定 、 2位BCD码指定 。
4、目前常用的主轴自动换档的方法有两种，分别是 液压拨叉换挡 、 电磁离合器换挡 。
三、判断题（每题2分，共20分）
1.（×）数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。
2.（×）数控机床中CCW代表顺时针方向旋转，CW代表逆时针方向旋转。
3.（×）直线型检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。
4.（×）常用的间接测量元件有光电编码器和感应同步器。
5.（√）直线型检测元件有感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪。
四、简答题（每题8分，共40分）
1、简述闭环位置控制的概念与实现方法。
2、交流伺服电动机的主要特性参数有哪些，并简要说明。
3、有一和伺服电动机同轴安装的光电编码器，指标为1024脉冲/r，该伺服电动机与螺距为6mm滚珠丝杠通过联轴器相连，在伺服中断4ms内，光电编码器输出脉冲信号经4倍频处理后，共计脉冲数5K（1K=1024），问：
倍频的作用。
工作台移动了多少毫米？
伺服电动机的转速为多少r/min？
4、绝对式测量和增量式测量在检测机床参考点时有何差异？
5、何谓绝对式测量和增量式测量，间接测量和直接测量？
答：1、半闭环与全闭环位置控制的基本原理相同，控制是由数控系统中的计算机完成的。安装在工作台上的位置传感器(半闭环中为安装在电动机轴上的角度传感器)将机械位移转换为数字脉冲，该脉冲送至数控系统的位置测量接口，由计数器进行计数。计算机以固定的时间周期对该反馈值进行采样，采样值与插补程序输出的结果进行比较，得到位置误差。该误差经软件增益放大，输出给数模转换器(D／A)，从而为伺服装置提供控制电压，驱动工作台向减少误差的方向移动。如果插补程序不断产生进给量，工作台就不断地跟随该进给量运动。只有在位置误差为零时，工作台才停止(停在要求的位置上)。
当运动停止时，插补程序禁止执行，每次中断时插补程序输出的值为零。但每次中断过程中，位置闭环控制照常执行一遍，此时X=XF，因此所输出的模拟电压为零。当进给轴需运动时，插补程序输出的结果为ΔX，X+ΔX就是新的指令位置。此时计算机将X+ΔX指令位置与计数器中反映的实际位置进行比较。当两者不相等时，其差值E经Kc增益放大（由软件完成），由数模转换器输出一定的模拟电压，使电动机带动工作台向减小误差的方向移动（使工作台向指令位置处移动），直至指令值与实际值相等为止。
2、交流伺服电动机的主要特性参数有：
1)额定功率 电动机长时间连续运行所能输出的最大功率，数值上约为额定转矩与额定转速的乘积。
2)额定转矩 电动机在额定转速以下所能输出的长时间工作转矩。
3)额定转速 由额定功率和额定转矩决定，通常在额定转速以上工作时，随着转速的升高，电动机所能输出的长时间工作转矩要下降。
4)瞬时最大转矩 电动机所能输出的瞬时最大转矩。
5)最高转速 电动机的最高工作转速。
6)电动机转子惯量。
3、倍频的作用：进一步提高检测装置的分辨力。
工作台的位移=1／4096（r／p）﹡6（mm／r）﹡5﹡l024（p）=7.5mm 。
4、增量式测量的特点是只测位移增量，即工作台每移动一个基本长度单位，检测装置便发出一个测量信号，此信号通常是脉冲形式，这样，一个脉冲所代表的基本长度单位就是分辨力，而通过对脉冲计数便可得到位移量。
在采用相对位置编码器、感应同步器或光栅作为位置反馈器件的数控机床中，数控系统一般将各进给轴的回零减速开关（或标记）之后由位置反馈器件产生的第一个零点标记信号作为基准点。这类机床在每次断电或紧急停机后都必须重新作各进给轴的回零操作，否则，实际位置可能发生偏移，回零减速开关与其撞块的相对位置调整不妥，也会引起机械原点位置的不稳定。
5、绝对式测量的特点是，被测的任一点的位置都从一个固定的零点算起，每一被测点都有一个对应的测量值，常以数据形式表示。
    在采用绝对位置编码器作为位置反馈器件的数控机床中，绝对位置编码器能够自动记忆各进给轴全行程内的每一点位置，不需回零开关，每次断电或紧急停机后，都不必重新作基准点的设定操作。基准点位置设定后永久不变，并由专供绝对位置编码器使用的存储器记忆，特别适用于鼠牙盘定位的旋转工作台零点位置的设定，不仅稳定性好，而且给操作和调整带来极大方便。
五、计算题（每题10，共10分）
1、直线插补计算： 逆时针加工第Ⅰ象限圆弧OA，起点坐标为O（6，0），终点坐标为A（0，6），试进行插补运算并画出运动轨迹图。