N007 G02 U-80 I-40 J0 ; N008 G01 U-20 ; N009 V-100 ;

N010 G00 G40 U-70 V-40 M05 M09 ; N011 M02;

六、计算题（第1题6分，第2题10分，共16分）

1、已知光栅栅距为0.01mm，要想将莫尔条纹相对于栅距放大500倍，则应将两光栅的倾角调成多大？

解：∵栅距?= 0.01mm 则莫尔条纹W =500×0.01=5 （3分）

?0.01 ∴两光栅之间的倾角?=??0.002rad （3分）

W52、步进电机转子有80个齿，采用三相六拍驱动方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s。求：

(1)步进电机的步距角?=？ (2)工作点的脉冲当量??？

(3)步进电机的最高工作频率f?？

解：(1)

(2) (3)

??360?mkz?360?3?2?80?0.75? （ 3分）

??丝杠导程×步距角/360° （4分）

=5×0.75°/360°=0.01(mm/脉冲)

f?v/??6/0.01?600(Hz) （3分）

七、结构分析题（共14分） 分析如图所示数控机床主轴组件：

1、 根据所采用的轴承类型及主轴轴向定位方式，说明此种配置形式主要性能特点； （6分）

2、简述主轴内部刀具自动夹紧机构动作原理。（8分） 答：1、该机床的主轴采用前后两个支承。前支承采用双列短圆柱滚子轴承和双列角接触球轴承，后支承采用成对角接触球轴承。此种结构普遍应用于各种数控机床，其综合刚度高，可以满足强力切削要求。

2、主轴内部刀具自动夹紧机构是数控机床特别是加工中心的特有机构。当刀具由机械手或其它方法装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉便被送到主轴内拉杆的前端，当接到夹紧信号时，液压缸推杆向主轴后部移动，拉杆在碟形弹簧的作用下也向后移动，其前端圆周上的钢球或拉钩在主轴锥孔的逼迫下收缩分布直径，将刀柄拉钉紧紧拉住；当液压缸接到松刀信号时，推杆克服弹簧力向前移动，使钢球或拉钩的分布直径变大，松开刀柄，以便取走刀具。另外，拉杆是空心的，为的是每次换刀时要用压缩空气清洁主轴孔和刀具锥柄，以保证刀具的准确安装。

2008—2009学年第一学期《数控技术》试卷A 一、填空题（每空1分，共10分）

1. 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行 的过程。

2. CNC系统常用的硬件结构一般分为 、 和个人计算机三大类。 3．若光栅尺的栅距?=0.01mm，要想将莫尔条纹相对栅距放大500倍，则应将两光栅的倾角调成 rad。

4. 机床导轨主要用来 和 运动部件沿一定的轨迹运动。

5. 给步进电动机施加一个电脉冲信号时，步进电动机就回转一个固定的角度，这个角度叫做 ，电动机的总回转角与输入的 成正比；电动机的转速与输入脉冲的频率成正比。

6. 在数控机床进给系统中，若对轴承、滚珠丝杠等实施预加载荷，不仅可以 ，而且还可大大提高系统 。

二、判断题（每题1分，共10分。对者打√，错者打×。） （ ）1.数控机床的核心部分是伺服系统。

( ) 2.在编制数控程序时，绝对坐标与增量坐标可单独使用，也可交叉使用。（ ）3.滚珠丝杠螺母副具有可逆性，不能自锁，因此它既能将直线运动转换为旋转运动，也能将旋转运动转换为直线运动。

( ) 4.采用倍频细分电路可以提高光栅传感器的检测精度 。

（ ）5.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。

（ ）6．三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?＝1.5° ( ) 7.在单CPU的CNC系统中，主要采用集中控制，分时处理的原则完成每一项任务。 （ ）8.数控机床滚柱导轨的承载能力和刚度均小于滚珠导轨。

（ ）9. 数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围和较高的最大转速。 （ ）10．旋转变压器和感应同步器都有相位和幅值两种工作状态。 三、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述数控机床伺服系统的功能。

2.数控机床对进给系统的要求有哪些？ 3.何谓刀具半径补偿？

4.下列脉冲编码器中哪一种编码盘检测精度高？为什么？

(1)

(2)四、作图题（第1题6分，第2题12，共18分）

1.试用X、Y、Z三坐标轴表示下列图示机床坐标运动的方向。（每小题3分，共6分）

2. 试用逐点比较法插补一段第一象限逆圆弧：起点A((4,3)，终点B（0,5)，画出插补后的

实际轨迹图。(插补计算过程以节拍表的形式给出) (12分)

五、计算题 （12分）

（4，3）

有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子

80个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠导程为7.2mm，齿轮的传动比i＝z1/z2＝1/5。工作台动的最大速度为6mm/s，求： (1) 步进电机的步距角； (2) 工作台的脉冲当量； (3) 步进电机的最高工作频率。 六、分析题 （每小题8分，共16分）

1、分析下图所示滚珠丝杠螺母副预紧机构的工作原理。（1、4螺母，2反向器 3螺母座， 5垫片， 6锁紧螺母 ， 7丝杠 ，长键）

2、根据下图所示，简述开式静压导轨的工作原理。（8分）

有

的移

（0，5）

1-液压泵 2-溢流阀 3-过滤器 4-节流器 5-运动导轨 6-床身导轨

七、编程题（14分）

按标准规定的格式和代码编制下面工件的加工程序。已知立式铣刀的直径为Ф20mm，工件坐标系在X、Y坐标原点O上，如图所示，Z轴坐标原点在工件的上表面，零件厚度t=10mm，主轴转速S=450（r/min），进给速度F=180（mm/min），试按绝对坐标方式编制加工程序。

2008—2009学年第一学期《数控技术》试卷B

一、填空题（每空1分，共10分）： 1. 在确定编程坐标系时，一律假定 是运动的， 是静止的。 2.CNC装置软件结构的特点是 和 。

3. 数控机床适合加工形状结构__________且__________批量的零件。

4.数控机床按控制系统的功能特点分为__________、__________和闭环伺服系统。 5．步进电动机的驱动电源主要由 _______ 和 _______ 等部分组成。 二、单项选择题（每小题2分，共14分）： 1．机床的组成部分包括( )

A．输入装置、光电阅读机、PLC 装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库 B. 输入装置、CNC 装置、伺服系统、位置反馈系统、机床本体

C. 输入装置、PLC 装置、伺服系统、开环控制系统、机床本体 D. 输入装置、CNC 装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库 2．CNC装置的软件包括（ ）。 A．译码、通信、诊断和显示功能 B．管理软件和控制软件

C．插补和刀具半径补偿功能 D．I/O处理、译码、位置控制功能 3．数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起始点，称为：（ ） A．机械原点 B．换刀点 C．对刀点 D．编程原点 4. 刀具尖半径左补偿方向的规定是（ ） A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧 B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧 C. 沿工件运动方向看，刀具位于工件轮廓左侧 D. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓左侧

5．感应同步器滑尺上的正弦绕组和余弦绕组相距 （ ） 。 A、1 个节距 B、1/2 个节距 C、1/4 个节距 D、2个节距

6．加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式中，（ ）方式刀库中的刀具在不同的工序中不能重复使

A．顺序选择 B．刀具编码选择 C．刀座编码选择 D．任意选择

用

。

7.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 = （ ）。 A、0.01mm B、1mm C、10mm D、100mm 三、简答题（每小题5分，共20分）

1. 分别说明什么是开环伺服进给系统、半闭环伺服进给系统和闭环伺服系统？