★考試結束前
全國2013年1月高等教育自學考試
數(shù)控技術及應用試題
課程代碼：02195
請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項：
1.答題前，考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。
2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。
一、單項選擇題(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中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。
1.柔性制造系統(tǒng)的英文縮寫是
A.FMCB.FMS
C.CIMSD.CAPP
2.數(shù)控機床操作面板上，MDI的含義是
A.回參考點B.回零點
C.手動方式D.自動加工
3.把自動編程得到的數(shù)控加工程序處理成適合于特定機床或數(shù)控系統(tǒng)的過程稱為
A.程序編寫B(tài).程序調試
C.程序校驗D.程序后置處理
4.表示程序結束的指令代碼是
A.M00B.M01
C.M02D.M03
5.狀態(tài)檢測部件能監(jiān)視數(shù)控機床的工作狀態(tài)，是因為在機床上安裝了
A.編碼器B.光柵尺
C.傳感器D.CRT
6.數(shù)控機床控制裝置包括兩部分，即機床狀態(tài)檢測控制裝置和
A.速度控制裝置B.溫度檢測裝置
C.主軸檢測裝置D.位置控制裝置
7.導軌的精度保持性是指導軌在長期使用中應保持較高的
A.導向精度B.剛度
C.熱穩(wěn)定性D.抗振性
8.滾動導軌經(jīng)過預緊，可顯著地提高
A.剛度B.導向精度
C.摩擦D.精度保持性
9.對于剛度和位移精度要求高的數(shù)控機床，滾珠絲杠的安裝方式應采用
A.一端固定、一端自由B.兩端簡支
C.一端固定、一端簡支D.兩端固定
10.光柵位移傳感器，當兩塊光柵相對移動一個柵距時，莫爾條紋移動
A.一個柵距B.一個條紋間距
C.1mmD.10mm
11.能給出與每個角位置相對應的完整的數(shù)字量輸出的裝置稱為
A.增量式脈沖發(fā)生器B.絕對脈沖發(fā)生器
C.旋轉變壓器D.測速發(fā)電機
12.描述步進電動機靜態(tài)時電磁轉矩T與失調角 之問關系的特性曲線稱為
A.起動特性B.運行特性
C.矩角特性D.動態(tài)特性
13.某步進電動機, 轉子齒數(shù)zr=80，當采用單、雙拍交替通電方式運行時，步距角 s=0.75°，相數(shù)m為
A.2B.3
C.4D.5
14.某交流異步電動機，供電頻率f=50Hz時的額定轉速ned=1470r／min，該電動機的額定轉差率Sed為
A.2％B.5％
C.10％D.20％
15.數(shù)控機床閉環(huán)系統(tǒng)的參考輸入信號是
A.電壓量B.電流量
C.連續(xù)的模擬量D.離散的數(shù)字量
16.閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可逆計數(shù)器UDC用于計算
A.速度誤差B.主軸轉速誤差
C.位置跟隨誤差D.插補總次數(shù)
17.機床主要運動部件及其運動軌跡的形狀精度和相對位置精度稱為機床的
A.幾何精度B.定位精度
C.工作精度D.回轉精度
18.數(shù)控銑床在進行圓弧加工時，加工誤差△R與圓弧半徑R的關系是
A.△R R1/2B.△R R
C.△R R2D.△R 1／R
19.大小和方向按一定規(guī)律變化的誤差稱為
A.可預測性誤差B.隨機性誤差
C.常值系統(tǒng)性誤差D.變值系統(tǒng)性誤差
20.安裝有FANUC15系統(tǒng)的數(shù)控機床，即使負載慣量和扭矩干擾等使電動機負載發(fā)生變化時，也不會影響伺服系統(tǒng)的工作，是因為FANUC15系統(tǒng)采用了
A.反饋控制B.魯棒控制
C.前饋控制D.閉環(huán)控制
非選擇題部分
注意事項：
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。
二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)
21.表示主軸停止轉動的代碼是__________。
22.脈沖增量插補法適用于以步進電動機作為驅動元件的__________數(shù)控系統(tǒng)。
23.為了能夠準確換刀，加工中心的主軸上必須設有__________裝置。
24.光柵位移傳感器基于莫爾條紋和光電效應將位移信號轉變?yōu)開_________。
25.旋轉變壓器是根據(jù)__________原理工作的。
26.負載轉矩包括切削轉矩和__________。
27.數(shù)控機床的位置進給指令是由CNC裝置通過__________而得到的。
28.數(shù)控機床定位精度的高低用定位誤差的__________來衡量。
29.伺服進給系統(tǒng)中，系統(tǒng)開環(huán)增益K過大會使系統(tǒng)__________變差。
30.機電一體化系統(tǒng)的系列產(chǎn)品設計，僅改變系統(tǒng)的__________，從而使產(chǎn)品系列化。
三、分析題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
31.分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的定位精度和定位誤差來源。
32.數(shù)控機床開環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理。
33.選擇伺服電動機時應滿足的條件。
34.某增量脈沖發(fā)生器每轉所產(chǎn)生的脈沖數(shù)Np=2500／r，單次脈沖寬度 =5 s，請分析該編碼器能否測量n=6000r／min的機床主軸轉速。
四、編程題(本大題共1小題，共10分)
35.按所學教材中給定的指令代碼，編寫題35圖所示切割厚度H=2mm的不銹鋼樣板的數(shù)控
激光切割程序。
已知：o-xyz坐標系的z坐標零點設在工件的上表面處，激光器的起點坐標為(0，0，10)，整個工作過程中激光器不需要z向移動，切割進給速度f=500 mm／min。激光器起動指令：M03；激光器關閉指令：M05。激光束的直徑尺寸不計，激光器的起動時間不計。
工藝要求：激光器快速到達a點，起動激光器按a-b-c-d-e-f-g-a的線路切割工件，切割完
成后激光器關閉，回到起點。
五、計算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
36.某數(shù)控機床的滾柱型滾動導軌的材料為GCrl5軸承鋼，淬火硬度為62HRC，滾柱長度l=15mm，直徑d=10mm，作用在滾動體橫截面上的假定(許用)應力K=1800N／cm2，導軌硬度修正系數(shù) =1，要求每一導軌塊的承載力Pz=25000N，試完成下列問題：
(1)計算每一導軌塊上所需要的滾柱數(shù)量Zr；
(2)計算每一導軌塊上可分擔的運動部件的重力G。
37.題37圖所示，BA是第一象限要插補的圓弧，圓弧的圓心在坐標原點O(0，0)，圓弧的起點坐標為B(0，3)，終點坐標為A(3，0)，若脈沖當量為1，用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補。
試完成下列問題：
(1)計算需要的插補循環(huán)總數(shù)；
(2)按給定的表格形式完成插補計算過程(在“答題
紙”上列表作答)；
(3)畫出刀具的插補軌跡圖(圖作在“答題紙”上)。
全國2013年1月高等教育自學考試
數(shù)控技術及應用試題
課程代碼：02195
請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項：
1.答題前，考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。
2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。
一、單項選擇題(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中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。
1.柔性制造系統(tǒng)的英文縮寫是
A.FMCB.FMS
C.CIMSD.CAPP
2.數(shù)控機床操作面板上，MDI的含義是
A.回參考點B.回零點
C.手動方式D.自動加工
3.把自動編程得到的數(shù)控加工程序處理成適合于特定機床或數(shù)控系統(tǒng)的過程稱為
A.程序編寫B(tài).程序調試
C.程序校驗D.程序后置處理
4.表示程序結束的指令代碼是
A.M00B.M01
C.M02D.M03
5.狀態(tài)檢測部件能監(jiān)視數(shù)控機床的工作狀態(tài)，是因為在機床上安裝了
A.編碼器B.光柵尺
C.傳感器D.CRT
6.數(shù)控機床控制裝置包括兩部分，即機床狀態(tài)檢測控制裝置和
A.速度控制裝置B.溫度檢測裝置
C.主軸檢測裝置D.位置控制裝置
7.導軌的精度保持性是指導軌在長期使用中應保持較高的
A.導向精度B.剛度
C.熱穩(wěn)定性D.抗振性
8.滾動導軌經(jīng)過預緊，可顯著地提高
A.剛度B.導向精度
C.摩擦D.精度保持性
9.對于剛度和位移精度要求高的數(shù)控機床，滾珠絲杠的安裝方式應采用
A.一端固定、一端自由B.兩端簡支
C.一端固定、一端簡支D.兩端固定
10.光柵位移傳感器，當兩塊光柵相對移動一個柵距時，莫爾條紋移動
A.一個柵距B.一個條紋間距
C.1mmD.10mm
11.能給出與每個角位置相對應的完整的數(shù)字量輸出的裝置稱為
A.增量式脈沖發(fā)生器B.絕對脈沖發(fā)生器
C.旋轉變壓器D.測速發(fā)電機
12.描述步進電動機靜態(tài)時電磁轉矩T與失調角 之問關系的特性曲線稱為
A.起動特性B.運行特性
C.矩角特性D.動態(tài)特性
13.某步進電動機, 轉子齒數(shù)zr=80，當采用單、雙拍交替通電方式運行時，步距角 s=0.75°，相數(shù)m為
A.2B.3
C.4D.5
14.某交流異步電動機，供電頻率f=50Hz時的額定轉速ned=1470r／min，該電動機的額定轉差率Sed為
A.2％B.5％
C.10％D.20％
15.數(shù)控機床閉環(huán)系統(tǒng)的參考輸入信號是
A.電壓量B.電流量
C.連續(xù)的模擬量D.離散的數(shù)字量
16.閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可逆計數(shù)器UDC用于計算
A.速度誤差B.主軸轉速誤差
C.位置跟隨誤差D.插補總次數(shù)
17.機床主要運動部件及其運動軌跡的形狀精度和相對位置精度稱為機床的
A.幾何精度B.定位精度
C.工作精度D.回轉精度
18.數(shù)控銑床在進行圓弧加工時，加工誤差△R與圓弧半徑R的關系是
A.△R R1/2B.△R R
C.△R R2D.△R 1／R
19.大小和方向按一定規(guī)律變化的誤差稱為
A.可預測性誤差B.隨機性誤差
C.常值系統(tǒng)性誤差D.變值系統(tǒng)性誤差
20.安裝有FANUC15系統(tǒng)的數(shù)控機床，即使負載慣量和扭矩干擾等使電動機負載發(fā)生變化時，也不會影響伺服系統(tǒng)的工作，是因為FANUC15系統(tǒng)采用了
A.反饋控制B.魯棒控制
C.前饋控制D.閉環(huán)控制
非選擇題部分
注意事項：
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。
二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)
21.表示主軸停止轉動的代碼是__________。
22.脈沖增量插補法適用于以步進電動機作為驅動元件的__________數(shù)控系統(tǒng)。
23.為了能夠準確換刀，加工中心的主軸上必須設有__________裝置。
24.光柵位移傳感器基于莫爾條紋和光電效應將位移信號轉變?yōu)開_________。
25.旋轉變壓器是根據(jù)__________原理工作的。
26.負載轉矩包括切削轉矩和__________。
27.數(shù)控機床的位置進給指令是由CNC裝置通過__________而得到的。
28.數(shù)控機床定位精度的高低用定位誤差的__________來衡量。
29.伺服進給系統(tǒng)中，系統(tǒng)開環(huán)增益K過大會使系統(tǒng)__________變差。
30.機電一體化系統(tǒng)的系列產(chǎn)品設計，僅改變系統(tǒng)的__________，從而使產(chǎn)品系列化。
三、分析題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
31.分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的定位精度和定位誤差來源。
32.數(shù)控機床開環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理。
33.選擇伺服電動機時應滿足的條件。
34.某增量脈沖發(fā)生器每轉所產(chǎn)生的脈沖數(shù)Np=2500／r，單次脈沖寬度 =5 s，請分析該編碼器能否測量n=6000r／min的機床主軸轉速。
四、編程題(本大題共1小題，共10分)
35.按所學教材中給定的指令代碼，編寫題35圖所示切割厚度H=2mm的不銹鋼樣板的數(shù)控
激光切割程序。
已知：o-xyz坐標系的z坐標零點設在工件的上表面處，激光器的起點坐標為(0，0，10)，整個工作過程中激光器不需要z向移動，切割進給速度f=500 mm／min。激光器起動指令：M03；激光器關閉指令：M05。激光束的直徑尺寸不計，激光器的起動時間不計。
工藝要求：激光器快速到達a點，起動激光器按a-b-c-d-e-f-g-a的線路切割工件，切割完
成后激光器關閉，回到起點。
五、計算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
36.某數(shù)控機床的滾柱型滾動導軌的材料為GCrl5軸承鋼，淬火硬度為62HRC，滾柱長度l=15mm，直徑d=10mm，作用在滾動體橫截面上的假定(許用)應力K=1800N／cm2，導軌硬度修正系數(shù) =1，要求每一導軌塊的承載力Pz=25000N，試完成下列問題：
(1)計算每一導軌塊上所需要的滾柱數(shù)量Zr；
(2)計算每一導軌塊上可分擔的運動部件的重力G。
37.題37圖所示，BA是第一象限要插補的圓弧，圓弧的圓心在坐標原點O(0，0)，圓弧的起點坐標為B(0，3)，終點坐標為A(3，0)，若脈沖當量為1，用逐點比較法對該段圓弧進行順圓插補。
試完成下列問題：
(1)計算需要的插補循環(huán)總數(shù)；
(2)按給定的表格形式完成插補計算過程(在“答題
紙”上列表作答)；
(3)畫出刀具的插補軌跡圖(圖作在“答題紙”上)。