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、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、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（ ）
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？（ ） 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（ ）
Y
Z
Z
Y
A、
X B、
X
X
Y Z
X
C、Z D、Y
7. 下列哪种数控系统没有检测装置？（ ）
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？（ ）
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（ ）
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、刀具 B、控制系统 C、肘节 D、机械主体
十三、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。
（ ）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。
十四、 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？
（
2．简述CNC系统软件中译码程序要完成的两项工作。
3．简述开环步进式伺服驱动系统的工作原理。
十五、 计算题（每小题10分，共20分）
1. 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（xe，ye）
，其值为xe＝4，ye＝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1.8?/0.9?。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3答案
三、 填空题（每空1.5分，共30分）
1、数控装置、伺服系统（可交换位置） 2、性价比（或：性能价格比）
3、驱动控制单元、执行元件（或执行单元）（可交换位置） 4、坐标进给、终点比较（或终点判别） 5、CPU分时共享
6、管理、控制（可交换位置）
7、多任务并行处理、多重实时中断（可交换位置） 8、光学（或光电）、1
9、丢步、越步（可交换位置）
10、 诊断程序、启动诊断、在线诊断、离线诊断
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，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（每个10分，共20分）
1、解：由于待插补直线的起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（4，5），采用总步数终点判别方法。故总步数N?4?5?9，开始加工时，我们总是采用人工对刀的方式将刀具移到加工起点（坐标原点），故此时偏差F0?0，加工过程的运算节拍如下表所示：??????????????????????????????????????????1分 序第1拍：偏差判号 别 1 2 3 4 5 6 工作节拍 第2拍：坐标进给 +X +Y +Y +X +Y +X +Y +X +Y 第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别 四、 选择题（每小题2分，共20分）
1～5 B A A C D 6～10 B A D C A
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
1～5 × × × × × 6～10 × × × √ √
F0?0 F1?0 F2?0 F1?F0?ye?0?5??5 F2?F1?xe??5?4??1 F3?F2?xe??1?4?3 F4?F3?ye?3?5??2 F5?F4?xe??2?4?2 F6?F5?ye?2?5??3 F7?F6?xe??3?4?1 F8?F7?ye?1?5??4 F9?F8?xe??4?4?0 N?9?1?8 四、简答题（每小题5分，共15分）
1、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：
④ 不用软件插补器，完全由硬件完成的统；????????????2分
⑤ 由软件进行粗插补，硬件进行精插补的CNC系统；???????????2分
⑥ 完
全
由
软
件
实
施
插
补
的
CNC
系
统。???????????????????1分 2、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；?????????3分
二是完成程序段的语法检查，若发现语法错误立即报
CNC
系
N?8?1?7 N?7?1?6 N?6?1?5 F3?0 F4?0 F5?0 F6?0 F7?0 F8?0 N?5?1?4 N?4?1?3 7 8 9 N?3?1?2 N?2?1?1 N?1?1?0 ???????计算步骤及结果正确得5分，每计算错误一步插补结束 扣0.5分 警。???????????2分
插补轨迹如下图所示：?????????????????????4分（绘3、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（指令信制且标注正确）
2、解：根据已知条件，m=4,当通电方式k?1时，步距角??1.8?；当通电方式
数k?2时，步距角
??0.9?。???????????????????????????2分
① 根据步距角公式，得转子齿数：
Z?360?360m?k??r4*1.8*1?50（或者
Z360?360?r?m?k?4*0.9*2?50）???????2分
② 四相八拍运行方式的通电顺序：
正转：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→
A????????????????2分
反转：A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→
A????????????????1分
③ 当运行频率f?600HZ时，电机转速：
k?1时，n?60fmZ?60?600?180（转/
rk4?50?1分）????????????????2分
k?2时，
n?60fmZk?60?6004?50?2?90（转/
r分）????????????????1分
（代公式正确但计算错误，适当给1-2分）
《数控原理与系统》试题4
号题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 十六、 填空题（每空1.5分，共30分）： 1. 数控机床一般由控制介质、 、 、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 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 和 相结合。
4. CNC系统常用外设包括 和 两种。 5. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入 ，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： 和 。 7. 数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的 和 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 和 。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 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： 。 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 和 。
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 ；二是传递信息的网络，我们称之为 。
十七、 单项选择题（每小题2分，共20分）：
1. 我国从（ ）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、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、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
5. 单微处理机CNC装置中，微处理机通过（ ）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？（ ）
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（ ） A、3000 B、119 C、01 D、132
8．下列显示器中不能显示字母X的是（ ）
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？（ ）
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？（ ）
A、早期故障期 B、偶发故障期 C、耗损故障期 D以上都不对
十八、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。十九、 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。