1、数控技术及应用自考题真题 2015 年 10 月及答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.柔性制造系统的英文缩写是_（分数：2.00）A.CAMB.CAPPC.CIMSD.FMS2.我国的数控技术研究起步于_（分数：2.00）A.1948 年B.1958 年C.1968 年D.1978 年3.数控机床坐标系确定时，首先要确定的坐标轴是_（分数：2.00）A.X 轴B.Y 轴C.Z 轴D.A 轴4.数控程序中表示程序结束的指令代码是_（分数：2.00）A.M00B.M01C.M02D.M035.数控加工中，主程序调用子程序的正确格
2、式是_（分数：2.00）A.M98 P200 L30B.M98 P200C.M98 L30D.M996.根据 PLC 与 CNC 机床的相互关系，PLC 在机床上的结构形式有_（分数：2.00）A.2 种B.3 种C.4 种D.5 种7.数控系统参数中，用户级参数又称为_（分数：2.00）A.系统参数B.普通级参数C.机床参数D.功能参数8.组成 CNC 系统软件的两大部分分别是_（分数：2.00）A.插补软件和控制软件B.管理软件和插补软件C.插补软件和通信软件D.管理软件和控制软件9.数控的核心任务是_（分数：2.00）A.插补计算B.位置控制C.速度控制D.精度控制10.刀具半径补偿执行
3、的过程通常分为_（分数：2.00）A.2 步B.3 步C.4 步D.5 步11.CNC 系统在执行程序中，指定进给速度的是_（分数：2.00）A.G 指令B.F 指令C.M 指令D.S 指令12.三相步进电动机，转子齿数 z=40，当采用单三拍通电方式运行时，步距角 为_（分数：2.00）A.3B.4C.6D.913.步进电动机连续稳定运行时输出的最大扭矩与连续运行频率之间的关系曲线称为_（分数：2.00）A.惯频特性B.矩频特性C.加速特性D.启动特性14.正弦脉宽调制的英文缩写是_（分数：2.00）A.PWMB.PPMC.SPWMD.SERCOS15.直流伺服电动机的电磁转矩表达式为_（分
4、数：2.00）A.TM=KTIaB.TM=KeIaC.TM=KTnD.TM=Ken16.一个典型的伺服进给系统由_（分数：2.00）A.两部分组成B.三部分组成C.四部分组成D.五部分组成17.传统的 BT 刀柄，主轴锥孔锥度为_（分数：2.00）A.1:5B.1:10C.1:16.666D.7:2418.自动换刀装置的英文缩写是_（分数：2.00）A.CNCB.ATCC.DMAD.APT19.滚珠丝杠螺母副的传动效率是普通滑动丝杠的_（分数：2.00）A.12 倍B.24 倍C.47 倍D.510 倍20.下列西门子数控系统中，可构成全数字控制系统的是_（分数：2.00）A.802DB.80
5、2SC.810DD.840D二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：10.00)21.闭环数控系统的定位精度和加工精度主要取决于 1 的精度。 （分数：1.00）22.刀具上用于确定刀具位置的参照点称为 1。 （分数：1.00）23.数控车削时，用于指定恒线速切削功能的指令代码是 1。 （分数：1.00）24.一般数控系统默认的插补平而是 1 平面。 （分数：1.00）25.多微处理器数控装置分为共享总线结构和共享 1 结构两种类型。 （分数：1.00）26.大多数数控系统均有直线和 1 插补功能。 （分数：1.00）27.数字积分法简称 1 法。 （分数：1.00）28.直流伺服电动机的理
6、想空载转速 n 0 与电枢电压 U 成 1 比。 （分数：1.00）29.数控机床的分度工作台有牙盘式和 1 式两种。 （分数：1.00）30.交流伺服电动机多采用三相交流 1 电动机。 （分数：1.00）三、分析题(总题数：4，分数：20.00)31.分析对数控机床位置检测装置的要求。 （分数：5.00）_32.与传统机床主轴相比，电主轴的优势主要体现在哪几个方面? （分数：5.00）_33.分析数控机床对导轨的要求。 （分数：5.00）_34.分析数控加工切削用量选择的原则。 （分数：5.00）_四、编程题(总题数：1，分数：10.00)35.按所学教材中给定的指令代码，编写如图所示切割厚
7、度 H=2.5mm 的不锈钢样板的数控激光切割程序。 已知：O-xyz 坐标系的 z 坐标零点设在工件的上表面处，激光器的起点坐标为(0，0，10)，整个工作过程中激光器不需要 z 向移动，切割进给速度 f=600mm/min。激光器起动指令：M03；激光器关闭指令：M05。激光束的直径尺寸不计，激光器的起动时间不计。 工艺要求：激光器快速到达 a 点，起动激光器按 a-b-c-d-e-f-g-a 的线路切割工件，切割完成后激光器关闭，回到起点。 （分数：10.00）_五、计算题(总题数：2，分数：20.00)某经济型数控车床 X 向传动系统简图如图所示。五相混合式步进电动机的运动经齿轮减速后
8、，通过导程P=6mm 的滚珠丝杠螺母副带动工作台移动，步进电动机转子齿数 Z=100，采用五相十拍通电方式工作，要求工作台的最小移动单位(脉冲当量) X =0.005mm。试完成下列问题： （分数：10.00）(1).已知齿轮 Z 1 =25，计算齿轮 Z 2 的齿数；（分数：5.00）_(2).计算步进电动机的通电频率 f=5000Hz 时 X 向的移动速度 v X 。（分数：5.00）_如图所示，OE 是要插补的直线，E 点坐标值为(3，3)，若脉冲当量为 1，用逐点比较法对该线段进行插补。试完成下列问题： （分数：9.99）(1).计算需要的插补循环总数；（分数：3.33）_(2).按给
9、定的表格形式完成插补计算过程；（分数：3.33）_(3).画出刀具的插补轨迹图。 插补循环 偏差判别 进给方向 偏差计算 刀具位 置坐标值 终点判别 0 1 2 3 4 5 6 （分数：3.33）_数控技术及应用自考题真题 2015 年 10 月答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.柔性制造系统的英文缩写是_（分数：2.00）A.CAMB.CAPPC.CIMSD.FMS 解析：2.我国的数控技术研究起步于_（分数：2.00）A.1948 年B.1958 年 C.1968 年D.1978 年解析：3.数控机床坐标系确定时，首先要
10、确定的坐标轴是_（分数：2.00）A.X 轴B.Y 轴C.Z 轴 D.A 轴解析：解析在确定机床坐标系时，首先确定 Z 坐标，再确定 X 坐标，最后 Y 坐标则可以根据右手定则唯一确定。4.数控程序中表示程序结束的指令代码是_（分数：2.00）A.M00B.M01C.M02 D.M03解析：解析在数控程序中，M00 表示程序停止，M01 表示计划停止，M02 表示程序结束，M03 表示主轴顺时针方向转动。5.数控加工中，主程序调用子程序的正确格式是_（分数：2.00）A.M98 P200 L30 B.M98 P200C.M98 L30D.M99解析：解析主程序调用子程序的格式为：M98 P_L
11、_LF。6.根据 PLC 与 CNC 机床的相互关系，PLC 在机床上的结构形式有_（分数：2.00）A.2 种 B.3 种C.4 种D.5 种解析：解析根据 PLC 与 CNC 机床的相互关系，PLC 在机床上的结构形式有内装型及独立型两种形式。7.数控系统参数中，用户级参数又称为_（分数：2.00）A.系统参数B.普通级参数 C.机床参数D.功能参数解析：8.组成 CNC 系统软件的两大部分分别是_（分数：2.00）A.插补软件和控制软件B.管理软件和插补软件C.插补软件和通信软件D.管理软件和控制软件 解析：解析CNC 系统的软件由管理软件和控制软件两大部分组成。9.数控的核心任务是_（
12、分数：2.00）A.插补计算 B.位置控制C.速度控制D.精度控制解析：10.刀具半径补偿执行的过程通常分为_（分数：2.00）A.2 步B.3 步 C.4 步D.5 步解析：解析刀具半径补偿执行的过程通常分为如下三步：(1)刀具半径补偿的建立。(2)刀具半径补偿的进行。(3)刀具半径补偿撤销。11.CNC 系统在执行程序中，指定进给速度的是_（分数：2.00）A.G 指令B.F 指令 C.M 指令D.S 指令解析：解析CNC 系统在执行程序中，进给速度由 F 指令指定，加工过程中操作者可根据实际加工需要通过进给速度倍率开关对进给速度 F 进行调整。12.三相步进电动机，转子齿数 z=40，当
13、采用单三拍通电方式运行时，步距角 为_（分数：2.00）A.3 B.4C.6D.9解析：解析根据步距角公式，可得步距角13.步进电动机连续稳定运行时输出的最大扭矩与连续运行频率之间的关系曲线称为_（分数：2.00）A.惯频特性B.矩频特性 C.加速特性D.启动特性解析：解析矩频特性是描述步进电动机连续稳定运行时输出的最大转矩与连续运行频率之间的关系曲线。14.正弦脉宽调制的英文缩写是_（分数：2.00）A.PWMB.PPMC.SPWM D.SERCOS解析：15.直流伺服电动机的电磁转矩表达式为_（分数：2.00）A.TM=KTIa B.TM=KeIaC.TM=KTnD.TM=Ken解析：解析
14、直流伺服电动机的电磁转矩 T M =K T I a ，式中，K T 为电动机的转矩常数， 为电动机磁场磁通。16.一个典型的伺服进给系统由_（分数：2.00）A.两部分组成B.三部分组成 C.四部分组成D.五部分组成解析：解析典型的伺服进给系统由三部分组成：伺服控制单元、机械传动机构和反馈检测单元。17.传统的 BT 刀柄，主轴锥孔锥度为_（分数：2.00）A.1:5B.1:10C.1:16.666D.7:24 解析：解析传统的 BT 刀柄结构主轴锥孔锥度为 7:24 的通用系统。18.自动换刀装置的英文缩写是_（分数：2.00）A.CNCB.ATC C.DMAD.APT解析：19.滚珠丝杠螺
15、母副的传动效率是普通滑动丝杠的_（分数：2.00）A.12 倍B.24 倍 C.47 倍D.510 倍解析：解析滚珠丝杠螺母副传动的效率可高达 85%98%，是普通滑动丝杠的 24 倍。20.下列西门子数控系统中，可构成全数字控制系统的是_（分数：2.00）A.802DB.802SC.810DD.840D 解析：二、第部分 非选择题(总题数：10，分数：10.00)21.闭环数控系统的定位精度和加工精度主要取决于 1 的精度。 （分数：1.00）解析：位置检测装置22.刀具上用于确定刀具位置的参照点称为 1。 （分数：1.00）解析：刀位点23.数控车削时，用于指定恒线速切削功能的指令代码是
16、1。 （分数：1.00）解析：G9624.一般数控系统默认的插补平而是 1 平面。 （分数：1.00）解析：XY25.多微处理器数控装置分为共享总线结构和共享 1 结构两种类型。 （分数：1.00）解析：存储器26.大多数数控系统均有直线和 1 插补功能。 （分数：1.00）解析：圆弧27.数字积分法简称 1 法。 （分数：1.00）解析：DDA28.直流伺服电动机的理想空载转速 n 0 与电枢电压 U 成 1 比。 （分数：1.00）解析：正29.数控机床的分度工作台有牙盘式和 1 式两种。 （分数：1.00）解析：定位销30.交流伺服电动机多采用三相交流 1 电动机。 （分数：1.00）解
17、析：永磁同步三、分析题(总题数：4，分数：20.00)31.分析对数控机床位置检测装置的要求。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：(1)准确性好，满足精度要求，工作可靠，能长期保持精度。 (2)满足速度、精度和机床工作行程的要求。 (3)可靠性好，抗干扰能力强，适应机床工作环境的要求。 (4)使用、维护和安装方便，成本低。32.与传统机床主轴相比，电主轴的优势主要体现在哪几个方面? （分数：5.00）_正确答案：()解析：(1)高集成度。 (2)转速高。 (3)易于控制。 (4)运行平稳，自激振动小。33.分析数控机床对导轨的要求。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：(1)导向精度
18、高。 (2)好的耐磨性。 (3)足够的刚度。 (4)低速运动平稳性。 (5)结构简单、工艺性好。34.分析数控加工切削用量选择的原则。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：为保证加工精度和提高加工效率，在粗加工时，优先选择较大的切削深度 a p ，然后选择较大的进给量 f，最后再确定合理的切削速度 v c ；精加工时，选择较小的切削深度 a p 和进给量 f，并尽可能选择较高的切削速度 v c 。四、编程题(总题数：1，分数：10.00)35.按所学教材中给定的指令代码，编写如图所示切割厚度 H=2.5mm 的不锈钢样板的数控激光切割程序。 已知：O-xyz 坐标系的 z 坐标零点设在工件
19、的上表面处，激光器的起点坐标为(0，0，10)，整个工作过程中激光器不需要 z 向移动，切割进给速度 f=600mm/min。激光器起动指令：M03；激光器关闭指令：M05。激光束的直径尺寸不计，激光器的起动时间不计。 工艺要求：激光器快速到达 a 点，起动激光器按 a-b-c-d-e-f-g-a 的线路切割工件，切割完成后激光器关闭，回到起点。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：加工程序清单为： N G X Y Z R I K F M EOB N10 G92 X0 Y0 Z10 LF N20 G00 X100 Y90 LF N30 G01 Y190 F600 M03 LF N40 G
20、02 X190 Y270 R120 LF N50 G03 X275 Y185 R85 LF N60 G01 X400 LF N70 Y140 LF N80 G02 X350 Y90 R50 LF N90 G01 X100 LF N100 G00 X0 Y0 M05 M02 LF 五、计算题(总题数：2，分数：20.00)某经济型数控车床 X 向传动系统简图如图所示。五相混合式步进电动机的运动经齿轮减速后，通过导程P=6mm 的滚珠丝杠螺母副带动工作台移动，步进电动机转子齿数 Z=100，采用五相十拍通电方式工作，要求工作台的最小移动单位(脉冲当量) X =0.005mm。试完成下列问题： （分
21、数：10.00）(1).已知齿轮 Z 1 =25，计算齿轮 Z 2 的齿数；（分数：5.00）_正确答案：()解析：依据步距角的计算公式 =360/mzk=360/(51002)=0.36 X 方向的脉冲当量 X =Z 1 /Z 2 P/360 Z 2 =Z1/ X P/360 =0.3625/0.0056/360 =30(2).计算步进电动机的通电频率 f=5000Hz 时 X 向的移动速度 v X 。（分数：5.00）_正确答案：()解析：v X = X f60 =0.005500060=1500(mm/min)如图所示，OE 是要插补的直线，E 点坐标值为(3，3)，若脉冲当量为 1，用
22、逐点比较法对该线段进行插补。试完成下列问题： （分数：9.99）(1).计算需要的插补循环总数；（分数：3.33）_正确答案：()解析：需要的插补循环总数 N=|X e -X o |+|Y e -Y o |=6(2).按给定的表格形式完成插补计算过程；（分数：3.33）_正确答案：()解析：插补计算过程如表所示。 插补循环 偏差判别 进给方向 偏差计算 刀具位置坐标值 终点判别 0 F 0 =0 X 0 =0，Y 0 =0 i=0N 1 F 0 =0 +X F 1 =F 0 -Y e =-3 X 1 =1，Y 1 =0 i=1N 2 F 1 =-30 +Y F 2 =F 1 +X e =0 X
23、 2 =1，Y 2 =1 i=2N 3 F 2 =0 +X F 3 =F 2 -Y e =-3 X 3 =2，Y 3 =1 i=3N 4 F 3 =-30 +Y F 4 =F 3 +X e =0 X 4 =2，Y 4 =2 i=4N 5 F 4 =0 +X F 5 =F 4 -Y e =-3 X 5 =3，Y 5 =2 i=5N 6 F 5 =-30 +Y F 6 =F 5 +Xe=0 X 6 =3，Y 6 =3 i=6=N (3).画出刀具的插补轨迹图。 插补循环 偏差判别 进给方向 偏差计算 刀具位 置坐标值 终点判别 0 1 2 3 4 5 6 （分数：3.33）_正确答案：()解析：刀具运动轨迹如图所示。
