《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 刀具与工件 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， 运算器 是对数据进行算术和逻辑运算的部件， 控制器 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 数据点的密化 的过程。
4．数控系统按照有无检测反馈装置分为 开环数控机床 和 闭环数控机床两种类型。
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 +X 进给；若0
6. 标准机床坐标系中X 、Y 、Z 坐标轴的相互关系用 右手直角笛卡尔坐标系 决定， 增大 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 插补 和 位置控制 。
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 01 ，此时应该把该数据送入代码 G 的缓冲寄存器中。
9. 旋转变压器是一种常用的 角位移 检测元件，从其结构来看，它由 定子 和 转子 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 步进电机 。
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 知识库 和 推理机 。 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（ A ）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？（ C ）
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（ B ）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？（ D ）
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 ）
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（ A ）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？（ C ）
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？（
B ） 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？（ D ）
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 ）
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。
（× ）https://www.doczj.com/doc/d817020677.html,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。 Z X X Y Y Z Z Y
（× ）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？
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．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？
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 系统；
② 由软件进行粗插补，硬件进行精插补的CNC 系统；
③ 完全由软件实施插补的CNC 系统。
3．对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有哪些？
答：一般来说，对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点：
① 进给速度范围要大，能满足低速切削和高速切削的需要；
② 位移精度要高；
③ 跟随误差要小，即响应速度要快；
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。
五、 计算题（每小题10分，共20分）：
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2
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机床刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。
2.标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手直角笛卡尔坐标系决定。
3. 数控机床按照对被控制量进行检测的检测反馈装置安装的位置可分为闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床两种类型。
4．闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、执行单元、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。
5．用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，8），若采用插补的总步数作为终点减法计数器J E的初始值，即J E＝ 13 。在插补
过程中，每进给一步，计数器J
E 减1,当J
E
＝ 0 时，到达终点，停止插补。
6.在单CPU的CNC系统中，主要采用分时共享的原则来解决多任务的同时运行。
7. CNC系统中，实时性要求最高的任务是插补和位控。
8. CNC系统控制软件中两个最突出的特征是：多任务并行处理和多重实时中断。
9. CNC系统软件中的译码程序要完成两项工作：一是完成NC程序的翻译工作，即把输入的零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言（机器语言）；二是进行程序段的语法检查，即发现语法错误立即报警。
10．旋转变压器是一种常用的角位移检测元件。
11．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 4 mm才能保证检测精度。
12．三相步进电机的转子齿数为40，则单三拍通电方式运行时的步距角 ＝ 3°。
13．在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度，数控机床的故障发生规律大致分为三个阶段：早期故障期、偶发故障期、耗损故障期。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）：
1.世界上第一台数控机床是（ B ）年试制成功的。
A. 1951
B. 1952
C. 1954
D. 1958
2. 下面哪个部分是数控机床的核心部分？（ B ）
A. 控制介质
B. 数控装置
C. 伺服系统
D. 测量装置
3．CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于控制任务？（ A ）
A、诊断
B、插补
C、位控
D、译码
4．通过键盘或者纸带输入零件加工程序时，系统要不断的对零件加工程序进行格式检查，如果发现格式不符合编程要求，将发出报警信号或提示用户进行修改。这种诊断方式属于（ A ）
A、运行中诊断
B、停机诊断
C、通信诊断
D、以上都不对
5. 下面哪种检测装置的检测精度高，且可以安装在油污或灰尘较多的场合？（ C ）
A、感应同步器
B、旋转变压器
C、磁栅
D、光栅
6. 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？（ B ）
A、5um/脉冲
B、1um/脉冲
C、10um/脉冲
D、0.01mm/脉冲
7. 译码程序是以程序段为单位进行译码的，并且把代码存放在代码缓冲器中，代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段为：N115 G01 X100 Y119 F3000 LF 并且当前译码程序取出的字符是Y，那么数字码寄存器中存放的数据是（D ）
A、3000
B、119
C、01
D、100
8．下面哪种方法不属于并行处理技术？（ A ）
A、中断执行
B、时间重叠
C、资源共享
D、资源重复
9．步进电机的转速与下面哪些因素无关？（ D ）
A、脉冲信号的频率f
B、转子齿数z
C、通电方式k
D、定子绕组中的电流大小
10．在数控机床的使用过程中，由于零部件及电子元件出现疲劳、磨损、老化等，使系统处于频发故障状态。这一期间属于数控机床故障出现的哪个阶段？（ C ）
A、早期故障期
B、偶发故障期
C、耗损故障期
D、以上都不对
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
（×）1.半闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。
（×）https://www.doczj.com/doc/d817020677.html,C系统仅由软件部分完成其数控任务。
（×）3.若CNC装置有两个或以上的微处理机，则其一定属于多微处理机结构。
（×）4.LED显示器能显示0～9的数字和全部英文字母。
（×）5.对控制介质上的程序进行译码的装置是伺服系统。
（×）https://www.doczj.com/doc/d817020677.html,C系统的中断管理主要靠硬件完成。
（×）7.程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。
（×）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。
（√）9.四极绕组式旋转变压器比两极绕组式旋转变压器检测精度更高。
（√）10.伺服系统跟随误差越小，响应速度越快。
四、 解答题（每小题5分，共15分）
1. 数控机床一般由哪几个部分组成？
答：数控机床一般组成部分包括：
1）
控制介质 2）
数控装置 3）
伺服系统 4）
测量装置 5） 机床本体
2．简述CNC 系统中中央处理单元（CPU ）的组成部分及其作用。
答：中央处理单元(CPU)：它的作用是实施对整个系统的运算、控制和管理，它由运算器和控制器两部分组成。其作用分别是：
运算器：对数据进行算术和逻辑运算。
控制器：译码、发出控制指令，统一指挥和控制数控系统各部件。
3．CNC 系统软件采用并行处理技术的目的是什么？
答：为了保证加工过程的连续性，必须采用并行处理技术，它主要有以下两个方面的考虑：
1）使用和调配CNC 系统的资源；2）提高CNC 系统的处理速度。
五、 计算题（每小题10分，共20分）
1. 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 ＝6，e y ＝5，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨
迹。
2. 一台五相十拍运行的步进电机，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。
《数控原理与系统》试题3
一、填空题（每空1.5分，共30分）：
1.数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量装置和机械本体五个部分组成。
https://www.doczj.com/doc/d817020677.html,C系统中，软件与硬件的分配比例是由性价比决定的。
3．闭环伺服驱动系统一般由驱动控制单元、执行元件、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。
4.逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、坐标进给、新偏差计算和终点判别四个节拍（步骤）。
5.在单CPU的CNC系统中，主要采用CPU分时共享的原则来解决多任务的同时运行。
https://www.doczj.com/doc/d817020677.html,C系统软件必须完成管理和控制两大任务。
7.由于CNC系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术，它最突出的两个特点是：多任务并行处理和多重实时中断。
8.光栅是利用光电原理进行工作的位置反馈检测元件。若光栅栅距d = 0.01mm，光栅指示光栅与标尺光栅夹角θ= 0.01rad，则可得莫尔条纹宽度W = 1 mm。
9．步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即丢步和越步。
10．当数控机床发生故障时，用于诊断出故障源所在范围或具体位置所使用的程序叫作诊断程序，它一般有三种类型：启（起）动诊断、在线诊断、离线诊断。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）：
1. 我国从（ B ）年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。
A、1952
B、1958
C、1954
D、1959
2. 下述能对控制介质上的程序进行译码的装置是（ A ）。
A、数控装置
B、伺服系统
C、机床
D、测量装置
3．CNC系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于管理任务？（ A ）
A、插补
B、I/O处理
C、显示
D、诊断
4．下列显示器中不能显示字母X的是（ C ）
A、CRT图形显示器
B、CRT字符显示器
C、七段LED显示器
D、LCD显示器
5. 下面哪种检测装置即可测量线位移又可测量角位移？（ D ）
A 、旋转变压器
B 、感应同步器
C 、光栅
D 、B 和C
6. 下列正确表示坐标系的是（ B ）
A 、
X B 、X C 、
Z D 、Y
7. 下列哪种数控系统没有检测装置？（ A ）
A 、开环数控系统
B 、全闭环数控系统
C 、半闭环数控系统
D 、以上都不正确
8．下面哪种方法不属于并行处理技术？（ D ）
A 、资源重复
B 、时间重叠
C 、资源共享
D 、中断执行
9．程序中出现各种异常情况的报警中断属于（ C ）
A 、外部中断
B 、硬件故障中断
C 、程序性中断
D 、内部定时中断
10. 工业机器人由4个基本部分组成，下面哪个不是基本部分？（ A ）
A 、刀具
B 、控制系统
C 、肘节
D 、机械主体
三、 判断题（每小题1.5分，共15分）
（× ）1. 数控机床的加工是用数控程序来控制的，因此数控机床就是软件数控。
（× ）2. 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。
（× ）3. 日本的SIEMENS 和德国的FUNUC 公司的数控系统对我国数控
技术的影响较大。 Y Z Z Y X Y Z X
（× ）4. CNC 系统的外设指的是输入设备，如MDI 键盘、纸带阅读机等。
（× ）5. 在共享总线结构中，某一时刻可以由多个CPU 占有总线。
（× ）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. 有刷式旋转变压器比无刷式旋转变压器的寿命长。
（× ）8. 定尺绕组和滑尺绕组的节距是否相等对于直线感应同步器的检测精度无关紧要。
（√ ）9. 步进电机的步距角越小，控制精度越高。
（√ ）10.采用细分电路可以提高开环步进式伺服驱动系统的精度。
四、 解答题（每小题5分，共15分）
1. 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？
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 系统；………………………………2分
② 由软件进行粗插补，硬件进行精插补的CNC 系统；……………………………2分
③ 完全由软件实施插补的CNC 系统。…………………………………………………1分
2．简述CNC 系统软件中译码程序要完成的两项工作。
答：CNC 系统软件中译码程序要完成的两项工作为：
一是将输入的零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言；
二是完成程序段的语法检查，若发现语法错误立即报警。
3．简述开环步进式伺服驱动系统的工作原理。
答：驱动控制线路接收来自机床数控系统发出的进给脉冲信号（指令信号），并把此信号转换为控制步进电机各项绕组依此通电、断电的信号，使步进电
机运转；步进电机的转子与机床丝杠连在一起，转子带动丝杠转动，丝杠再带动工作台移动。
五、 计算题（每小题10分，共20分）
1. 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 ＝4，e y ＝5，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。
2. 若有一台四相反应式步进电机，其步距角为??9.0/8.1。试问：
（1） 电机转子的齿数为多少？
（2） 写出四相八拍运行方式的通电顺序。
（3） 测得运行频率为600Hz 时，其转速为多少？
《数控原理与系统》试题4
一、 填空题（每空1.5分，共30分）： 1. 数控机床一般由控制介质、 数控装置 、 伺服系统 、测量装置和机械本体五个部分组成。 2. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 数据点的密化 的过程。 3．在CNC 软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU 以及占用时间的长短，解决的办法是循环轮流 和 中断优先 相结合。 4. CNC 系统常用外设包括 输入设备 和 输出设备 两种。 5. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入 MDI 缓冲器 ，按一下键就是向主机申请一次中断。 6. 由于CNC 系统控制软件融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术，它最突出的两个特点是：多任务并行处理 和多重实时中断 。 7. 数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的 位置 和 速度 作为控制量的自动控制系统，又称为拖动系统。 8．步进电机的“失步”现象有两种表现形式，即 丢步 和 越步 。9．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 4mm 才能保证检测精度。 10. 若三相步进电机（三相绕组分布为AA ′、BB ′、CC ′），请写出三相六拍工作方式的通电顺序：A －AB －B －BC －C －CA －A （或者A －AC －C －CB －B －BA －A ） 。 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 知识库 和 推理机 。 12. 从结构上看，柔性制造系统主要有两部分组成：一是传递物质的设备，我们称之为 物质流 ；二是传递信息的网络，我们称之为信息流。 二、 单项选择题（每小题2分，共20分）： 1. 我国从（ B ）年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。 A 、1952 B 、1958 C 、1954 D 、1959 2. 将数控系统分为一般数控机床、数控加工中心机床、多坐标数控机床，是按照下面哪种分类方法进行分类的？（ A ） A 、工艺用途 B 、工艺路线 C 、有无检测装置 D 、是否计算机控制 3．下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？（ A ） A 、位置控制 B 、刀具半径补偿计算
C 、刀具长度补偿计算
D 、象限及进给方向判断
4．若光栅栅距W = 0.01mm ，光栅指示光栅与标尺光栅夹角θ= 0.01rad ，
则可得莫尔条纹间距B = （ B ）。
密
封
线
A、0.01mm
B、1mm
C、10mm
D、100mm
5. 单微处理机CNC装置中，微处理机通过（ C ）与存储器、输入输出控制等各种接口相连。
A、主板
B、输入/输出接口电路
C、总线
D、专用逻辑电路
6. 下面哪种设备不是CNC系统的输入设备？（ C ）
A、MDI键盘
B、纸带阅读机
C、CRT显示器
D、磁带机
7. 译码程序是以程序段为单位进行译码的，并且把代码存放在代码缓冲器中，代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段为：N115 G01 X132 Y119 F3000 LF 并且当前译码程序取出的字符是X，那么数字码寄存器中存放的数据是（C ）
A、3000
B、119
C、01
D、132
8．下列显示器中不能显示字母X的是（ B ）
A、CRT图形显示器
B、七段LED显示器
C、CRT字符显示器
D、LCD显示器
9．步进电机的转速与下面哪些因素无关？（ D ）
A、脉冲信号的频率f
B、转子齿数z
C、通电方式k
D、定子绕组中的电流大小
10. 在数控机床的使用过程中，由于零部件及电子元件出现疲劳、磨损、老化等，使系统处于频发故障状态。这一期间属于数控机床故障出现的哪个阶段？
（ C ）
A、早期故障期
B、偶发故障期
C、耗损故障期 D以上都不对
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
（×）1. 半闭环控制数控机床的检测装置可以直接检测工作台的位移量。
（×）2. 以系统总线为中心的多微机处理机CNC装置中，主、从模块均有权控制使用系统总线。
（×）3. 步进电机的环形分配器必须由硬件来实现。
（×）4. 步进电机的步距角越大，控制精度越高。
（×）5. 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。
（×）6. 程序中出现各种异常情况的报警中断属于外部中断。
（×）7. RS-232C属于并行通信协议。
（×）8. 步进电机的转速与指令脉冲的频率无关，而受到电压波动、负载变化及环境因素的影响。
（√）9.为了保证加工过程的连续性，CNC 软件必须采用并行处理技术。
（√）10. CNC 系统的核心是CNC 装置，其性能决定了数控系统的性能。
四、 解答题（每小题5分，共15分）
1. 简述用数控机床进行零件加工的一般过程。
答：
1) 用数控机床加工工件时，首先由编程人员按照零件的几何形状和加工工艺要求将加工过程编成NC 程序； (1)
分
2) 数控系统读入NC 程序后，将其翻译成机器能够理解的控制指令；………2分
3) 再由伺服系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电机和进给伺服电机转动，并带动机床的工作台移动，从而完成零件的加工。……………………2分
（或配以框图并加以适当说明也可）：
2．简述CNC 系统精插补和粗插补相结合进行插补的基本过程。
答：在实际的CNC 系统中，通常由软件进行粗插补，再由硬件进行精插补。……1分即：由CNC 系统软件将刀具轨迹分割成若干小线段，再由硬件电
路 在小线段的起点和终点之间进行数据的密化，使刀具轨迹在允许的误差之内。…………………………4分
3．一般来说，数控机床对伺服驱动系统的主要性能要求有哪些？
答：一般来说，对数控机床伺服驱动系统的主要性能要求有以下几点：
① 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）：
数控 装
置
伺服 系统 加工程序 零件图 数控系统 机床
1. 若有一台五相反应式步进电机，其步距角为??75.0/5.1。试问：
（1） 电机转子的齿数为多少？
（2） 写出五相十拍运行方式的通电顺序。
（3） 测得运行频率为600Hz 时，其转速为多少？
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 ＝4，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插
补轨迹。
《数控原理与系统》试题5
一、 填空题（每空1.5分，共30分）：
1. 数控技术是指用 数字化信号 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
2. 数控机床坐标系的确定：X 、Y 、Z 的正向是工件尺寸增加的方向，通常平行于主轴的轴线为Z 坐标，而 X 坐标方向是水平的，并且平
行于工件装卡面，而Y 向坐标是按照右手直角笛卡尔坐标系来确定的。
3．数控系统的轮廓控制，主要问题是怎样控制刀具或工件的 运动轨迹 。
4. CNC 系统常用外设包括 输入设备 和 输出设备 两种。
5. 总线是数控系统的硬件之一，它包括 数据总线 、 地址总线 和 控制总线 。
6. 从CNC 系统使用的微机及结构来分，CNC 系统的硬件结构一般分为： 多微处理机 和 单微处理机 结构两大类。
7. 光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、光敏元件 和驱动电路组成。
8. 若三相步进电机（三相绕组分布为AA ′、BB ′、CC ′），请写出三相六拍工作方式的通电顺序（只写一种）：A －AB －B －BC －C －CA －A （或者A －AC
－C －CB －B －BA －A ） 。
9. 直线式感应同步器主要用于测量 直线位移 ；旋转式感应同步器主要用于测量 角位移 。
10. 四极绕组式旋转变压器有两种工作方式，即 鉴相式 和鉴幅式。
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 知识库 和 推理机 。
12. FMS 中文含义是 柔性制造系统 。
二、 单项选择题（每小题2分，共20分）：
1.将数控系统分为开环式数控系统和闭环式数控系统是按照下面哪种分类方法进行分类的？（ C ）
A、工艺用途
B、工艺路线
C、有无检测装置
D、是否计算机控制
2. 用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，8），若采用插补的总步数作为终点减法计数器J
E 的初始值，则J
E
＝（ C ）。
A、5
B、8
C、13
D、以上都不对
3．一个系统只有一块大板（称为主板），大板上装有主CPU和各轴的位置控制电路等。这种结构属于（ D ）
A、模块化结构
B、整体式结构
C、分体式结构
D、大板式结构
4．通过键盘或者纸带输入零件加工程序时，系统要不断的对零件加工程序进行格式检查，如果发现格式不符合编程要求，将发出报警信号或提示用户进行修改。这种诊断方式属于（ A ）
A、运行中诊断
B、停机诊断
C、通信诊断
D、以上都不对
5. 单微处理机CNC装置中，微处理机通过（ B ）与存储器、输入输出控制等各种接口相连。
A、主板
B、总线
C、输入/输出接口电路
D、专用逻辑电路
6. 下面哪种设备不是CNC系统的输出设备？（ A ）
A、MDI键盘
B、行式打印机
C、CRT显示器
D、电传打字机
7. 译码程序是以程序段为单位进行译码的，并且把代码存放在代码缓冲器中，代码后的数值存放在数字码寄存器中。若当前要翻译的程序段
为：N115 G01 X132 Y123F3000 LF 并且当前译码程序取出的字符是X，那么数字码寄存器中存放的数据是（ C ）
A、3000
B、123
C、01
D、132
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 ）
A、4mm
B、2mm
C、6mm
D、8mm
9．三相步进电机的转子齿数为40，则单三拍通电方式运行时的步距角为多少？（ B ）
A、1.5°
B、3°
C、9°
D、4.5°
10.下面哪个内容不是故障诊断专家系统要完成的工作？（ D ）
A、故障监测
B、故障分析
C、决策处理
D、故障预防
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
（×）1. 我国从1952年开始研究数控机械加工技术，并于当年研制成功我国第一台电子管数控系统样机。
（×）2. 若CNC 装置有两个或以上的微处理机，则其一定属于多微处理机结构。
（×）3. 数控机床的加工是用数控程序来控制的，因此数控机床就是软件数控。
（×）4. 七段LED 显示器能显示字母X 。
（×）5. 闭环系统中速度预处理计算方法有程序延时法和时钟中断法。
（×）6. 根据插补由硬件还是软件实现，插补分为硬插补和软插补；硬插补一般用作粗插补，软插补用于精插补。
（×）7. 日本的SIEMENS 和德国的FUNUC 公司的数控系统对我国数控技术的影响较大。
（×）8. 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。
（√）9. 磁栅可以工作在比较肮脏的环境，而光栅对工作环境和安装要求很高。
（√）10. 采用细分电路可以提高开环步进式伺服驱动系统的精度。
四、 解答题（每小题5分，共15分）
1. 简述用数控机床进行零件加工的一般过程。
答：
1) 用数控机床加工工件时，首先由编程人员按照零件的几何形状和加工工艺要求将加工过程编成NC 程序；…………………………………1分
2) 数控系统读入NC 程序后，将其翻译成机器能够理解的控制指令；………2分
3) 再由伺服系统将其变换和放大后驱动机床上的主轴电机和进给伺服电机转动，并带动机床的工作台移动，从而完成零件的加工。……………………2分 （或配以框图并加以适当说明也可）：
2．什么是数控系统的软件？它由哪些基本部分组成？
2、答：CNC 系统软件是为了实现CNC 系统各项功能所编制的专用软件，即存放于计算机内存中的系统程序。……2分它一般由输入数据处理程序、插补运算程序、速度控制程序、管理程序和诊断程序等子程序组成。……3分
3．简述开环步进式伺服驱动系统的工作原理。
答：驱动控制线路接收来自机床数控系统发出的进给脉冲信号（指令信号），………1分并把此信号转换为控制步进电机各项绕组依此通电、断电的信号，
数控 装
置
伺服 系统 加工程序 零件图 数控系统 机床
使步进电机运转；…2分步进电机的转子与机床丝杠连在一起，转子带动丝杠转动，丝杠再带动工作台移动。…2分
五、 计算题（每小题10分，共20分）：
1. 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 ＝4，e y ＝3，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插
补轨迹。
2. 若有一台三相反应式步进电机，其步距角为??5.1/3。试问：
（1） 电机转子的齿数为多少？
（2） 写出三相六拍运行方式的通电顺序。
（3） 测得运行频率为1200Hz 时，其转速为多少？
《数控原理与系统》试题6 一、 填空题（每空1.5分，共30分）： 1. 数控技术是指用 数字化信息 对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 2. 逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、 坐标进给 、新偏差计算和 终点判别 四个节拍（步骤）。 3. CNC 系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法，即由CNC 软件把 刀具轨迹 分割成若干小线段，再由硬件电路在各个 小线段的起点和终点之间进行 数据点的密化，使刀具轨迹在允许的误差之内。 4. 从CNC 系统使用的微机及结构来分，CNC 系统的硬件结构一般分为： 多微处理机 和 单微处理机 结构两大类。 5. 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 F1500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 01 ，此时应该把该数据送入代码 G 的缓冲寄存器中。 6. 对单CPU 的CNC 系统而言，其软件结构通常有两种类型，即 前后台型 和 中断型 。 7.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： 步进电机 。 8. 脉冲当量越小，位移精度和插补精度 越高 ，零件加工的质量 越高 。 9.在单CPU 的CNC 系统中，主要采用 CPU 分时共享 的原则来解决多任务的同时运行。 10.数据传送时，接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式，这种约定叫作 通信协议 。
班级 姓名 学号
11.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4mm 才能保证检测精度。
12.在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为三个阶段：早期故障期、偶发故障期、损耗故障期。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）：
1.开环伺服系统的主要特征是系统内(B )位置检测反馈装置。
A、有
B、没有
C、某一部分有
D、可能有
2. 数控系统中，（A ）主要实施对数控系统的运算和管理。
A、中央处理单元
B、存储器
C、外部设备
D、输入/输出接口电路
3.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（8，5），若采用插补的总步数作为终点减法计数器J
E 的初始值，则J
E
＝（ C ）。
A、5
B、8
C、13
D、以上都不对
4. RS-232C公布的标准协议中，通信电缆的总长不得超过（A ）m。
A、30
B、20
C、50
D、40
5．一个系统只有一块大板（称为主板），大板上装有主CPU和各轴的位置控制电路等。这种结构属于（D ）
A、模块化结构
B、整体式结构
C、分体式结构
D、大板式结构
6. 下面哪种检测装置不能测量角位移？（ D ）
A、旋转变压器
B、圆光栅
C、编码盘
D、编码尺
7. 下面哪项任务不是数据预处理（预计算）要完成的工作？（A ）
A、位置控制
B、刀具半径补偿计算
C、刀具长度补偿计算
D、象限及进给方向判断
8. CNC系统的中断管理主要靠（ B ）完成，而系统的中断结构决定了
系统软件的结构。
A、软件
B、硬件
C、CPU
D、总线
9. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入（ A ），按一下键就向主机申请一次中断。
A、MDI缓冲器
B、内存
C、译码结果寄存器
D、以上都不对
10.下面哪个内容不是故障诊断专家系统要完成的工作？（ D ）
A、故障监测
B、故障分析
C、决策处理
D、故障预防
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年在中国试制成功的。
（×）2. 旋转变压器可以用来直接测量机床移动部件的直线位移。
（×）3. CNC 系统中，软件所起的作用比硬件大。
（×）4. MDI 键盘属于CNC 系统的输出设备。
（×）5. 有刷式旋转变压器比无刷式旋转变压器的寿命长。
（×）6. 光栅作为位置检测元件，其工作原理是基于电磁学的原理。
（×）7. 根据插补由硬件还是软件实现，插补分为硬插补和软插补；硬插补一般用作粗插补，软插补用于精插补。 （×）8. 七段LED 显示器能显示0～9的数字和全部英文字母。
（√）9. 并行处理和串行处理相比提高了运算速度。
（√）10.在开环步进式伺服驱动系统中，控制发往步进电机的指令脉冲的个数，即可控制机床工作台的位移量。
四、 简答题（每小题5分，共15分）
1. CNC 系统软件采用并行处理技术的目的是什么？
答：为了保证加工过程的连续性，必须采用并行处理技术，它主要有以下两个方面的考虑：…………………1分
1）使用和调配CNC 系统的资源；……………………………………………………2分
2）提高CNC 系统的处理速度。……………………………………………………2分
2．简述CNC 系统精插补和粗插补相结合进行插补的基本过程。
答：在实际的CNC 系统中，通常由软件进行粗插补，再由硬件进行精插补。……1分即：由CNC 系统软件将刀具轨迹分割成若干小线段，再由硬件电路在小线段的起点和终点之间进行数据的密化，使刀具轨迹在允许的误差之内。…………4分
3．简述CNC 系统中断处理的类型。
答：CNC 系统中断处理的类型主要有：1）外部中断；2）内部定时中断；3）硬件故障中断；4）程序性中断。…………5分
五、 计算题（每小题10分，共20分）
1. 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 ＝3，e y ＝4，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。