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。
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？
二十、 计算题（每小题10分，共20分）：
1. 若有一台五相反应式步进电机，其步距角为1.5?/0.75?。试问：
（4） 电机转子的齿数为多少？
（5） 写出五相十拍运行方式的通电顺序。 （6） 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OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（xe，ye），其值为xe＝5，ye＝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4答案
五、 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、数据点的密化（或数据密化） 3、循环轮流、中断优先（可交换位置） 4、输入设备、输出设备（可交换位置） 5、MDI缓冲器
6、多任务并行处理、多重实时中断（可交换位置） 7、位置、速度（可交换位置） 8、丢步、越步（可交换位置） 9、4mm
10、A－AB－B－BC－C－CA－A（或者A－AC－C－CB－B－BA－A） 11、知识库、推理机（可交换位置） 12、物质流、信息流
零件图 数控系统 机床
2、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、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：
⑤ 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 ⑥ 位
移
精
度
要
六、 选择题（每小题2分，共20分）
1～5 B A A B C 6～10 C C B D C
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
1～5 × × × × × 6～10 × × × √ √
高；???????????????????????????1分 ⑦ 跟
随
误
差
要
小
，
即
响
应
速
度
要
四、简答题（每小题5分，共15分）
1、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
快；??????????????????1分
⑧ 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
程五、计算题（每小题10分，共20分）
1、解：根据已知条件，m=5, 当通电方式k?1时，步距角??1.5?；当通电方式
序；?????????????????????1分
k?2数时，步距角
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??0.75?。???????????????????????????????????2分 令；???2分
①根据步距角公式，得转子齿数：
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
360?360?Z???48（或者r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m?k5*1.5*1工。????????2分 360?360?Zr???48）?????????2分
m?k5*0.75*2（或配以框图并加以适当说明也可）：
② 五相十拍运行方式的通电顺序：
正转：A→AB→B→BC→C→CD→D→DE→E→EA→
加数伺A????????????????2分 工控 服 反转：A→AE→E→ED→D→DC→C→CB→B→BA→程装系序 置 统 A????????????????1分 ③ 当运行频率f?600HZ时，电机转速：
9 F8?0 +X F9?F8?ye?4?4?0 N?1?1?0 插补结束 k?1时，n?60f60?600??1mZrk5?48?1???????计算步骤及结果正确得5分，每计算错误一步扣0.5分
5（0转
/
插补轨迹如下图所示：???????????????????4分（绘制且标注正确）
分）?????????????????2分
k?2 时
，
60f60?600n???75mZrk5?48?2（转/
分）?????????????????1分
（代公式正确但计算错误，适当给1-2分）
2、解：由于待插补直线的起点坐标为O（0，0），终点坐标为A（5，4），采用总步数终点判别方法。故总步数N?5?4?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 7 8 工作节拍 第2拍：坐标进给 +X +Y +X +Y +X +Y +X +Y
第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别
F0?0 F1?0 F2?0 F1?F0?ye?0?4??4 F2?F1?xe??4?5?1 F3?F2?ye?1?4??3 F4?F3?xe??3?5?2 F5?F4?ye?2?4??2 F6?F5?xe??2?5?3 F7?F6?ye?3?4??1 F8?F7?xe??1?5?4 N?9?1?8 《数控原理与系统》试题5
题 号 得 分 一 二 三 四 五 总 分 N?8?1?7 N?7?1?6 N?6?1?5 级 姓名 学号 二十一、 填空题（每空1.5分，共30分）： 1. 数控技术是指用 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 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 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 。 4. CNC系统常用外设包括 和 两种。
F3?0 F4?0 F5?0 F6?0 F7?0 N?5?1?4 N?4?1?3 N?3?1?2 N?2?1?1 5. 总线是数控系统的硬件之一，它包括 、 和 。
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： 和 结构两大类。
7. 光栅读数头主要由光源、透镜、标尺光栅、 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）： 。 9. 直线式感应同步器主要用于测量 ；旋转式感应同步器主
要用于测量 。
10. 四极绕组式旋转变压器有两种工作方式，即 和 。 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. FMS中文含义是 。
二十二、 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？（ ）
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JE的初始值，则JE＝（ ）。
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（ ） 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、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（ ）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、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（ ） 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、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？ （ ）
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？（ ）
A、故障监测 B、故障分析 C、决策处理 D、故障预防
二十三、
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。
3．简述开环步进式伺服驱动系统的工作原理。
二十五、 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，，其值为xe＝4，ye＝3，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。 ye）
二十四、 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。
2．什么是数控系统的软件？它由哪些基本部分组成？