2009年河南科技大学研究生入学考试数控技术答案

河南科技大学2009年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 823 考试科目名称： 自动控制原理（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、（20分）已知RC 网络如图1.1所示，其中i u ，o u 分别为网络的输入量和输出量，假设网络系统的初始状态均为零状态。

现要求：图1.11、画出网络响应的动态结构图；2、求出传递函数()/()o i U s U s ，并化为标准形式；3、试讨论元件1R ，2R ，1C ，2C 参数的选择是否影响RC 网络的稳定性。

二、（20分）设系统如图2.1所示，试求：图2.11、当0a =，8K =时，确定系统的阻尼比、无阻尼自然振荡频率n ω和()r t t =作用下系统的稳态误差；2、当8K =，0.7ς=时，确定参数a 的值及()r t t =作用下系统的稳态误差；3、在保证0.7ς=，0.25sse e =的条件下，确定参数a 和K 的值；4、as 环节是一个什么性质的反馈？并说明加入as 反馈环节后对系统性能有哪些影响？C三、（20分）设单位负反馈系统开环传递函数为(1)()(1)K s G s s s +=-。

1、画出K 在0→∞变化时系统的根轨迹；2、证明在复平面上的根轨迹为圆；3、求出该系统稳定时K 的取值范围，并求出引起持续振荡时K 的临界值及振荡频率；4、试述用根轨迹法分析系统性能的依据是什么？四、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为1212()(0,0,0)(1)(1)KG s K T T s T s T s =>>>++，当10K =时，()G j ω与实轴相交于()0.25,0-点处。

1、绘制系统的奈奎斯特（极坐标）图（大致图形）；2、判定此时（10K =）系统的稳定性；3、确定使闭环系统稳定的K 的取值范围。

五、（20分）某最小相位系统的结构图和开环对数幅频渐近特性如图5.1所示。

1、写出系统的开环传递函数，并求出开环放大系数K 与a ，b 的关系；2、写出系统的闭环传递函数；3、利用相角裕度分析参数a 和b 对系统稳定性的影响（1c bω≈）。

名词解释：数字控制:（Numerical Control）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。

数控机床:（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

加工中心(MC)：带有刀库和自动换刀装置的数控机床。

1CNC：计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为控制核心的数字控制系统。

DNC：直接数字控制系统是用一台通用计算机直接控制和管理一群数控机床进行零件加工或装配的系统。

FMC：柔性制造单元是由加工中心与自动交换工件的装置所组成，同时数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。

FMS：柔性制造系统由加工、物流、信息流组成的系统。

CIMS：计算机集成制造系统是生产设备的集成、以信息为特征的技术集成和功能集成。

插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。

伺服系统：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。

开环进给伺服系统：不需要对实际位移和速度进行测量，不需要将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较的系统。

闭环进给伺服系统：将检测元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统。

半闭环进给伺服系统：将检测元件安装在进给伺服系统传动链中的某一个环节上，间接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统。

PWM：晶体管脉冲调宽调速系统，是通过改变脉冲宽度的方法来改变电枢回路的平均电压，达到电机调速的目的。

第一章1-1数控技术的组成?答：数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。

机床本体包括：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊装置（刀具自动交换系统、工件自动交换系统）、辅助装置（如排屑装置等）；数控系统由输入输出装置、CNC装置、伺服驱动、检测装置等；外围技术包括工具技术、编程技术。

数控技术试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 数控机床中，G代码用于表示：A. 速度B. 坐标C. 程序段D. 进给率答案：C2. 以下哪个不是数控机床的组成部分？A. 控制系统B. 伺服系统C. 传动系统D. 液压系统答案：D3. 数控编程中，绝对编程和增量编程的主要区别在于：A. 坐标系B. 程序段C. 进给速度D. 刀具类型答案：A4. 在数控加工中，刀具半径补偿的作用是：A. 提高加工精度B. 减少刀具磨损C. 增加加工速度D. 降低噪音答案：A5. 以下哪个不是数控机床的坐标轴？A. X轴B. Y轴C. Z轴D. R轴答案：D6. 数控机床的伺服系统主要控制的是：A. 刀具B. 工件C. 机床主轴D. 机床移动部件答案：D7. 在数控加工中，刀具路径的正确性主要取决于：A. 刀具类型B. 刀具寿命C. 刀具路径规划D. 刀具尺寸答案：C8. 数控机床的润滑系统的主要作用是：A. 减少摩擦B. 增加速度C. 减少噪音D. 提高精度答案：A9. 以下哪个不是数控编程的步骤？A. 工艺分析B. 编写程序C. 调试程序D. 机床操作答案：D10. 数控机床的控制系统通常由以下哪些部分组成？A. 硬件B. 软件C. 操作面板D. 所有选项答案：D二、判断题（每题1分，共10分）1. 数控机床的编程语言只有G代码和M代码。

（错误）2. 数控机床的精度主要取决于机床的制造精度。

（正确）3. 数控机床的刀具寿命与加工速度无关。

（错误）4. 数控机床的润滑系统可以提高机床的工作效率。

（正确）5. 数控机床的伺服系统不需要维护。

（错误）6. 数控机床的控制系统只负责接收指令。

（错误）7. 数控机床的坐标轴都是直线轴。

（错误）8. 数控机床的刀具半径补偿可以自动完成。

（正确）9. 数控机床的传动系统只包括齿轮和皮带。

（错误）10. 数控机床的调试程序是编程的最后步骤。

（正确）三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述数控机床的工作原理。

河南科技大学2009年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：816 考试科目名称：汽车设计（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、名词解释：（每小题4分，共20分）1、整车整备质量m0：2、比功率：3、质量系数ηm0：4、轴荷分配：5、离合器的后备系数：二、单项选择题（请选出正确答案的序号。

每小题2分，共30分）1、不属于汽车主要几何尺寸参数的项目有：（）A、外廓尺寸；B、轴距和轮距；C、前悬和后悬；D、最小转向圆直径。

2、影响汽车通过性的参数是：（）A、转向特性参数；B、接近角和离去角；C、车身侧倾角；D、制动前俯角。

3、在作转向传动机构与悬架运动的校核时，那一项不是所作转向轮跳动图的检验项目。

（）A、确定翼子板开口形状、轮罩形状；B、确定减振器的最大拉伸和压缩长度；C、转向轮跳动过程中转向轮所受侧向力的变化；D、检查转向轮与纵拉杆、车架等之间的间隙是否够用。

4、设计离合器时，应满足一些基本要求，以保证离合器具有良好的工作性能。

下面的叙述中，不正确的是：（）A、在任何条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载；B、接合时要柔和、万全、平顺，分离则要迅速彻底；C、应能避免和衰减传动系的扭转振动，并能缓冲、吸振、降噪；D、从动部分转动惯量要足够大，以便于换挡，减小同步器的磨损。

5、设自由状态下膜片弹簧的碟簧部分内截锥高度为H，膜片弹簧钢板厚度为h，随着H/h比值的变化，弹性特性曲线差别很大。

可以在离合器膜片弹簧上使用的H/h 比值应该是：（）A、H/h＜2；B、H/h=2；C、2＜H/h＜22；D、H/h=226、斜齿轮在变速器中的应用很广泛，不受其螺旋角的大小会影响的是：（）A、齿轮啮合的重合度；B、齿轮轮齿的强度；C、轴向力的大小；D、齿轮的传动速比。

7、在变速器齿轮轴刚度校核计算中，若轴在垂直面内的挠度为f c，在水平面内的挠度为f s ，则轴的全挠度f =（ ）。

全国2009年10月高等教育自学考试数控技术及应用试题课程代码02195一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.数控电加工机床主要有( )A.数控铣床、数控钻床等B.数控铣床、数控线切割机床等C.数控齿轮机床、数控铣床等D.数控线切割机床、数控电火花成形机床等2.一个完整的数控加工程序中，在其最后一个程序段中，应该有一个标志程序结束的代码指令，它是( )A.M00B.M01C.M02D.M083.编程人员在编程时使用的，并由编程人员在工件上指定某一固定点为坐标原点所建立的坐标系称为( )A.工件坐标系B.机床坐标系C.右手直角笛卡尔坐标系D.标准坐标系C系统中通过输入装置输入的零件加工程序存放在( )A.EPROM中B.RAM中C.ROM中D.PROM中C系统采用逐点比较法对第一象限的直线插补运算时，若偏差函数小于零，则刀具位于( )A.直线上方B.直线下方C.直线上D.不确定6.下列有关机床动刚度的叙述中，不正确的说法是( )A.与静刚度成正比B.提高阻尼比，动刚度随之提高C.与激振频率无关D.动刚度低，则机床容易产生振动7.主轴轴承预紧的主要目的是( )A.增大受力面积，提高接触刚度B.提高运动的平稳性C.增加摩擦力D.减小机床的热变形8.在直线电动机速度控制单元中，能将电源电压变换成可调方波脉冲的是( )A.速度调节器B.晶体管直流斩波器C.速度传感器D.驱动电路9.通常情况下，步进电机的最大动态扭矩与脉冲频率的关系是( )A.步进电机的最大动态扭矩随脉冲频率的升高而升高B.步进电机的最大动态扭矩随脉冲频率的升高而降低C.步进电机的最大动态扭矩不随脉冲频率的变化而变化D.步进电机的最大静扭矩随脉冲频率的增加而发生振荡10.PWM的中文含义是( )　A.“高低压双电源”脉冲功率放大器B.“调频调压型”脉冲功率放大器C.“脉冲宽度调制”放大器D.晶闸管相控整流器11.一台三相反应式步进电动机，当采用双三拍通电方式运行时，其步距角为1.5°，则转子的齿数为( )A.40B.60C.80D.12012.对于加工中心，一般不需要( )A.主轴连续调速功能B.主轴定向准停功能C.主轴恒速切削控制D.主轴电动机四象限驱动功能13.光栅位移传感器是基于莫尔条纹和光电效应将_____转换为电信号的装置。

河南科技大学2011年硕士研究生入学考试试题答案考试科目代码： 802 考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（1―20每题1分，21―25每题2分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

B C B B D DC C C A B CC C AD B DB B A D B A A二、 填空题（ 每小题2分，共20分）26. PLC 27. 1.5° 28. 位置检测器件29. 进给 30. 终点判别31. 光电耦合电路 32. C 33. G19 34． 判别位移方向 35.分辨率三、分析简答题( 5小题，共50分)36. 一般编程轨迹是沿图纸轮廓轨迹进行的，所以实际刀具运动轨迹需要把刀具沿图纸轮廓线向外或向内偏出刀具的半径。

刀具半径补偿可以简化编程过程，这个偏置是由数控系统计算完成的。

37. 点位控制；点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序。

如数控钻床。

轮廓控制；轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个及以上坐标轴同时进行联动控制。

不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面，如数控铣床。

38. 机械零点是指机床各个运动轴的固定点，也是机床零点，它是由各运动轴的零点传感器指示确定的，一般不能用指令编程改变。

39.滚珠丝杠在良好的润滑下摩擦系数很低，传递运动为点接触，耐磨损，对数控机床这样要求加工精度高而且加工精度能保持长期稳定的设备来说是必须的，较低的传动阻力也为更高速的传动打下基础。

使加工效率和加工精度可以成倍的提高。

40. 非模态G代码就是当句有效，例：M00，程序结束。

模态就是一旦使用就一直有效，除非有同组的G指令替换它，如G01 直线插补四、综合题( 3小题，共50分)41．用逐点比较法插补直线，直线起点为（0，0），终点为（－5，4），写出计算过程列表，并画出插补的轨迹图。

河南科技大学2014年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：802 考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（每小题1分，共20分）1、数控机床的诞生是在上个世纪（ B ）A、40年代B、50年代C、60年代D、70年代2、FMS是指（ D ）A、自动化工厂B、计算机数控系统C、数控加工中心D、柔性制造系统3、准备功能G代码中，绝对值编程指令是（ D ）A、G93B、G92C、G91D、G904、在G代码中,下面哪一个是一次有效的代码（ C ）A、G00B、G04C、G90D、G945、数控机床旋转轴之一的B轴是绕哪个直线轴旋转的轴（ D ）A、X轴B、Y轴C、Z轴D、W轴6、辅助功能中与主轴有关的M指令是（ D ）A、M06B、M09C、M08D、M057、机床上一个固定不变的极限点是（ A ）A、机床原点B、工件原点C、换刀点D、对刀点8、机床坐标轴的方向规定为增大工件和刀具距离的方向是坐标轴的（ B ）A、负方向B、正方向C、任意方向D、条件不足不确定9、指定数控机床的坐标轴时，首先要指定的是（ C ）A、X轴B、Y轴C、Z轴D、A轴10、下列哪种数控机床不控制点与点之间的运动轨迹（ B ）A、数控钻床B、数控车床C、数控铣床D、加工中心11、使用数控系统的刀具半径补偿功能时，刀具中心的运动轨迹是（ B ）A、工件的真实廓形B、工件廓形的等距离线C、工件廓形的插补直线D、工作廓形的插补圆弧12、CNC常用软件插补方法的脉冲增量法适用于（ A ）A、开环控制系统B、闭环控制系统C、半闭环控制系统D、适应控制系统13、矢量夹角为900≤α≤1800两编程轨迹的段间连接方式为（ C ）A、缩短型B、插入型C、伸长型D、过渡型14、将二进制数码1011转换为葛莱码是（ D ）A、1110B、1010C、1000D、110115、属于数控系统位置检测元件的有（ D ）A、旋转变压器B、直线光栅C、直线感应同步器D、以上都是16、光栅移动二个栅距，莫尔条纹移动多少个条纹间距（ B ）A、1/4B、1/2C、1D、217、光栅利用什么，使得它能测得比栅距还小的位移量（ C ）A、莫尔条纹的作用B、新型光源C、倍频电路D、计算机处理数据18、对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件，为了维护方便起见，最好采用（ B ）A、直流伺服电动机B、交流伺服电动机C、液压步进马达D、功率步进电动机19、滚珠丝杠副要求预紧可靠，能实现0.002mm以下的精密微调时，可采用的预紧方式是（ C ）A、双螺母垫片预紧B、双螺母螺纹预紧C、双螺母齿差预紧D、单螺母钢珠过盈预紧20、滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是（ B ）A、提高反向传动精度B、减小摩擦力矩C、提高使用寿命D、增大驱动力矩二、填空题（每空1分，共30分）21、数控机床的品种很多，按伺服控制的方式可分为、、和。

河南科技大学2014年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准考试科目代码：802考试科目名称：数控技术一、单项选择题（每小题1分，共20分）1、B2、D3、D4、B5、B6、D7、A8、B9、C 10、A11、B 12、A 13、C 14、A 15、D 16、D 17、C 18、B 19、C 20、A二、填空题（每空1分，共30分）21、开环控制数控机床、闭环数控机床、半闭环数控机床22、加工、物流、信息流23、工程设计、经营管理，加工制造24、程序开始部分（程序号）、若干个程序段、程序结束25、具有实时性、多任务性、CNC管理软件、CNC控制软件。

26、共享总线、共享存储器27、鉴相工作方式、鉴幅工作方式28、定尺、滑尺29、0.750、0.00530、注塑导轨、贴塑导轨31、外循环、内循环32、盘式刀库、链式刀库三、判断题（每小题1分，共10分）33、×34、√35、√36、√37、×38、√39、×40、√41、√42、×四、问答题：(每题10分，共50分)43、数控机床是用数字化的信息来实现自动控制的（2分），将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数，切削用量以及各种辅助操作等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单（2分），将加工程序通过控制介质输入到数控装置，经过数控装置的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大进行伺服电机的驱动，带动各轴运动，并进行反馈控制（3分），使刀具、工件以及其它辅助装置严格按程序规定的顺序、轨迹和参数有条不紊的工作，从而加工出所需要的零件（3分）。

44、根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：（1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容（1分）；（2）对零件图纸进行数控工艺性分析（1分）；（3）零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定（1分）；(4) 选择数控机床的类型（1分）；（5）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等（1分）；（6）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等（1分）；（7）加工程序的编写、校验和修改（1分）；（8）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等（1分）；（9）数控加工工艺技术文件的定型与归档（2分）。

河南科技大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案及评分标准 科目代码： 823 科目名称： 自动控制原理第一题答案及评分标准（共20分）：解：1（8分）、根据图1.1所示列方程： 输入回路 111221()()[()()]i U s R I s I s I s C s=++ ① 输出回路 221221()()[()()]o U s R I s I s I s C s=++ ② 中间回路 112211()(()I s R R I s C s=+③ 由式①得121222()11()()i I s C sR C s U s I s C s =+- ④由式③得211121()()1I s R C sI s R C s =+ ⑤ 由式②得 1222211()()(()o U s I s R I s C s C s=++ ⑥ 由式④，⑤，⑥可画出系统结构图如图1.2所示。

图1.22（7分）、由梅森公式（或者结构图化简方法）可求出系统的传递函数，化为标准形式如下2121212121212112112()()1()()1o i U s R R C C s R R C s U s R R C C s R C R C R C s +++=++++ 3（5分）、讨论：从系统的传递函数可以看出，元件1R 、2R 、1C 、2C 参数均为大于零的常数，系统特征多项式是二阶的，并且系统特征多项式系数总大于零，因此，无论1R 、2R 、1C 、2C 怎样取值，均不影响RC 网络的稳定性。

第二题答案及评分标准（共20分）：解：由题意，系统的开环传递函数为(2)()()()(2)1(2)KK s s G s H s G s K s s aK as s s +===+++⨯+系统的闭环传递函数为2()()1()(2)G s Ks G s s aK s KΦ==++++。

1（5分）、当0a =，8K =时，代入可得28()28s s s Φ=++，可得：2n 8ω=，n 2.828rad/s ω=≈，n 22ςω=，0.3536ς=≈，0lim ()()4v s K sG s H s →==，()r t t=作用下系统的稳态误差10.25ss ve K ==。

河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：802 考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（1―20每题1分，21―25每题2分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1、数控升降台铣床的升降台上下运动坐标轴是（）。

A、X 轴B、Y 轴C、Z 轴D、U轴2、刀具半径左补偿代码是（）。

A、G40B、G41C、G42D、G433、下列机床导轨副中，低速运动或微量进给时最容易出现爬行现象的是（）。

A、静压导轨B、贴塑导轨C、滚动导轨D、铸铁一铸铁导轨4、光栅能得到比栅距还小的位移量，是利用了（）。

A、倍频电路B、摩尔条纹的作用C、计算机处理数据D、网络电路5、闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于（）。

A、采用的伺服电动机不同B、采用的传感器不同C、伺服电动机安装位置不同D、传感器安装位置不同6、经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用（）。

A、步进电动机B、交流感应电动机C、交流伺服电动机D、直流伺服电动7、卧式数控车床的坐标系，以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点，则Z轴的正方向是（）。

A、从此基准点垂直向上的方向B、从此基准点垂直向下的方向C、从此基准点沿床身远离工件的方向D、从此基准点沿床身接近工件的方向8、用于机床刀具编号的指令代码是（）。

A、F代码B、G代码C、M代码D、T代码9、数控机床利用软件误差补偿时，下面说法正确的是（）。

A、只可以补偿系统的常值系统性误差B、只可以补偿系统的变值性误差C、既可以补偿系统的常值系统性误差，又可以补偿系统的变值性误差10、数控机床一般由CNC装置中的PLC部分直接处理的信号是（）。

A、闭环控制中传感器反馈的线位移信号B、伺服电机编码器反馈的角位移信号C、机床的逻辑状态检测与控制等辅助功能信号D、数控机床刀位控制信号11、建立机床坐标系与工件坐标系之间关系的指令是（）。