2. 步进电动机的步距角的大小取决于哪些因素？

3. 举出三种刀具编码的方式？

4．如何判断刀具半径左补偿和右补偿

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. 预加工第一象限直线段OE，起点坐标为O(0,0),终点坐标为E(3,5),用逐点比较法加工第一象限直线段OE。画出插补轨迹(12分)

五、分析题 （10分）

试分析下图中主轴轴承的配置形式，并说出这种配置的特点。

六、计算题 （12分）

已知脉冲当量为0.005mm/p，步距角为0.75°，滚珠丝杠导程为4mm，求减速器的传动比i。

七、编程题（16分）

拟在数控车床上加工图示零件（加工面为：外圆Ф40和Ф20、球面SR10、锥面CD，坐标值单位用mm）。

1. 选定编程坐标系的坐标原点，标出X轴、Z轴的坐标方向；(4分)

2. 计算基点A、B、C、D、E的坐标；(6分) 3. 按标准规定格式和代码编制数控加工程序。进给量为0.2mm/r，主轴转速为600 r.p.m。

(6分)

2010-2011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．数控机床的导轨按照其接触面的摩擦性质不同可分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三大类。

2．CNC系统软件的典型结构模式有前后台型和中断型。

3．数控机床适合加工形状结构复杂且小批量的零件。

4．光栅依不同的制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床常用透射光栅作位置传感器。

二、判断题（每题2分，共12分。对者打√，错者打×。）

(√ ) 1．数控加工技术是指用数字信号控制指令控制机床对工件进行切削加工的技术。（×） 2．测量直线位移的检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。

（×） 3．同一工件，无论用数控机床加工还是用普通机床加工，其工序都一样。 （×） 4．数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

（√）5．采用细分电路可以提高开环步进式伺服系统的精度。 （√）6．主轴的准停是指主轴具有准确定位的功能。 三、简答题（每小题4分，共24分） 1．简述手工编制数控程序的一般过程？ 答：分析图纸，工艺处理（1分），数值计算，程序编制（1分），制备控制介质，程序校验和首件试切（2分）。

2．交流电动机的调速方法有哪几种?其中哪种是理想的调速方法？ 答：改变磁极对数，改变转差率，变频调速（3分）。其中变频调速是交流电动机的一种理想调速方法（1分）。 3．简述数控机床对进给传动系统的要求？

答：减小摩擦阻力（1分），提高传动精度和刚度（1分），减小运动惯量（1分），具有适当的阻尼，稳定性好及寿命长（1分）。

4．按伺服控制方式可将数控机床分为哪几类？其中哪种机床的定位精度最高？ 答：开环，闭环和半闭环（3分）。闭环控制的数控机床定位精度最高（1分）。

5．多微处理器CNC数控装置各模块之间的互连和通信主要采用哪两种结构？

答：共享总线结构（2分）、共享存储器结构（2分）。 7． 数控加工中心的选刀方式有哪两种？各有何特点？ 答：（1）顺序选刀：按照顺序选刀，刀具不可重复使用，刀库的驱动和控制简单，不需要刀具识别装置，维护简单（2分）； （2）任意选刀：刀具不按顺序排列，刀具可重复使用，需要刀具识别装置，刀库的控制和维护比顺序选刀复杂（2分）。

四、计算题（第一题10分，第二题12分，共22分）

1. 图示开环伺服进给系统中齿轮齿数Z1=24，Z2=50，丝杠螺距P=10mm，步进电动机为三相六拍工作状态，步进电机的步距角θ=0.75°。如果步进电动机的启动频率是1000HZ，则求 序工作节拍 （1）工作台的脉冲当量；(5分) （2）工作台的移动速度。(5分) 解:

(1)???b3600?z1z2?T?0.75360?2450?10?0.01(mm)(5分)

(2)V=60δf＝60×0.01×1000=600mm/min(5分)

2．欲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（-3，5），试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。

解：由于待插补直线的起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（-3，5），采用总步数终点判别方法。故总步数N??3+5=8 （2分）。

加工过程的运算节拍如下表所示（8分）。

号 第1拍：偏差判别 1 2 3 4 5 6 7 8 F0?0 第2拍：坐标进给 —X +Y +Y —X —X +Y —X +Y 第3拍：新偏差计算 F1=F0-ye＝0－5＝－5 F2=F1＋xe＝－5＋3＝－2 F3=F2＋xe＝－2＋3＝1 F4=F3-ye＝1－5＝4 F5= F4-ye＝4－5＝－1 F6=F5＋xe＝－1＋3＝2 F7=F6-ye＝2－5＝－3 F8=F7＋xe＝－3＋3＝0 第4拍：终点判别 N=8-1=7 N?7?1?6 F1?0 F2?0 F3?0 N?6?1?5 N?5?1?4 N?4?1?3 N?3?1?2 N?2?1?1 N?1?1?0 F4﹥0 F5﹤0 F6﹥0 F7﹤0 插补结束 插补轨迹如下：（2分）

六、结构分析题（每题7分，共14分）

1．写出图示两种滚珠丝杠螺母副的循环方式，指出它们的不同特点。

（a） （b）

1-丝杠 2-反向器 3-滚珠 4-螺母 1-丝杠 2-插管 3-螺母 4- 滚珠 答：（a）为内循环方式，滚珠循环结束后，通过反向器返回丝杠螺母间重新进入循环。结构紧凑、定位可靠、刚性好，不易发生磨损和滚珠堵塞现象；

（b）为外循环方式，滚珠循环结束后，通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。滚珠丝杠螺母副的制造工艺简单，对滚道接缝处的要求高，通常很难做到平滑，影响滚珠的滚动平稳性，严重时会发生卡珠现象，噪声大。