2. 若有一台三相反应式步进电机，其步距角为3?/1.5?。试问：（7） 电机转子的齿数为多少？
（8） 写出三相六拍运行方式的通电顺序。 （9） 测得运行频率为1200Hz时，其转速为多少？
《数控原理与系统》试题5答案
七、 填空题（每空1.5分，共30分）
1、数字化信号（或数字化代码） 2、X、右手直角笛卡尔坐标系 3、运动轨迹
4、输入设备、输出设备（可交换位置）
5、数据总线、地址总线、控制总线（可交换位置） 6、多微处理机、单微处理机（可交换位置） 7、光敏元件
8、A－AB－B－BC－C－CA－A（或者A－AC－C－CB－B－BA－A） 9、线位移（或直线位移）、角位移（或转角） 10、鉴相式、鉴幅式（可交换位置） 11、知识库、推理机（可交换位置） 12、柔性制造系统
八、 选择题（每小题2分，共20分）
1～5 C C D A B 6～10 A C A B D
三、判断题（每小题1.5分，共15分）
1～5 × × × × × 6～10 × × × √ √
四、简答题（每小题5分，共15分）
1、答：
4) 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
程
序；?????????????????????1分
5) 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
令；???2分
6) 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
伺服电机转动，并带动机床的工作台移动，从而完成零件的加工。????????2分
（或配以框图并加以适当说明也可）：
加伺 工数程控 服
序 装系 置 统
零件图 数控系统 机床
2、答：CNC系统软件是为了实现CNC系统各项功能所编制的专用软件，即存放于
计
算
机
内
存
中
的
系
统
程
序。???????????????????????????????????2分
它一般由输入数据处理程序、插补运算程序、速度控制程序、管理程序和诊断
3分
7 F6?0 +X F7?F6?ye?3?3?0 N?1?1?0 插补结束 程序等子程序组??????计算步骤及结果正确得4分，每计算错误一步扣0.5分 成。??????????????????????????????????????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
插补轨迹如下图所示：???????????????????4分（绘制且标注正确）
五、计算题（每小题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（4，3），采用总
步数终点判别方法。故总步数N?4?3?7，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2、解：根据已知条件：m=3；当通电方式k?1时，步距角??3?；当通电方式
k?2数时，步距角算节拍如下表所示：????2分
??1.5?。??????????????????????????????????2工作节拍 序分 第2拍：坐标进号 第1拍：偏差判别 第3拍：新偏差计算 第4拍：终点判别 ① 根据步距角公式，得转子齿数： 给 360?360?Zr???40或F1?F0?ye?0?4??4 F0?0 N?7?1?6 1 +X m?k3*3*1360?360???40）???????2分 （Zr?F2?F1?xe??4?3??1 F1?0 N?6?1?5 2 +Y m?k3*1.5*23 4 5 6 F2?0 +Y +Y +X +Y F3?F2?ye?1?3??2 F4?F3?xe??2?4?2 F5?F4?ye?2?3??1 F6?F5?xe??1?4?3 N?5?1?4 N?4?1?3 N?3?1?2 ② 三相六拍运行方式的通电顺序：
正
转
：
A
→
AB
→
B
→
BC
→
C
→
CA
→
F3?0 A????????????????????2分
反
转
：
A
→
AC
→
C
→
CB
→
B
→
BA
→
F4?0 F5?0 A????????????????????1分
N?2?1?1 ③ 当运行频率f?1200HZ时，电机转速：
k?1如果当前取出的代码是X，那么数字码寄存器中存放的数据是 ， 此时应该把该数据送入代码 的缓冲寄存器中。
（
转
/
6. 对单CPU的CNC系统而言，其软件结构通常有两种类型，即 和 。
0（0时，n?60f60?1200??600mZrk3?40?1分）??????????????2分
k?2时，n?60f60?1200??3mZrk3?40?2转
/ 7.步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统，在此系统中执行元件是：
。
8. 脉冲当量越小，位移精度和插补精度 ，零件加工的质量 。
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6
班级 姓名 学号 题 号 得 分 一 二 三 四 五 总 分 9.在单CPU的CNC系统中，主要采用 的原则来解决多
任务的同时运行。
10.数据传送时，接收方和发送方对数据的传送要遵守一定的格式，这种 约定叫作 。
二十六、 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. 逐点比较法的直线插补过程为每走一步都要进行：偏差判别、 、新偏差计算和 四个节拍（步骤）。 3. CNC系统的插补计算一般采用软件插补和硬件插补相结合的办法，即 由CNC软件把 分割成若干小线段，再由硬件电路在各个 小线段的起点和终点之间进行 ，使刀具轨迹在允许的误 差之内。
11.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。
12.在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为三个阶段：
、 、 。
二十七、 单项选择题（每小题2分，共20分）：
1. 开环伺服系统的主要特征是系统内 ( )位置检测反馈装置。
A、有 B、没有 C、某一部分有 D、可能有 2. 数控系统中，（ ）主要实施对数控系统的运算和管理。
A、中央处理单元 B、存储器
C、外部设备 D、输入/输出接口电路
3. 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（8，5），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＝（ ）。
4. 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。 5. CNC软件中，译码程序的功能是把程序段中的各数据根据其前后的文 字地址送到相应的缓冲寄存器。假设当前需要译码的程序段如下： N1 G01 X132 Y200 Z300 F1500
A、5 B、8 C、13 D、以上都不对
4. RS-232C公布的标准协议中，通信电缆的总长不得超过（ ）m。
A、30 B、20 C、50 D、40
5．一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 6. 下面哪种检测装置不能测量角位移？（ ）
A、旋转变压器 B、圆光栅 C、编码盘 D、编码尺 7. 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
8. CNC系统的中断管理主要靠（ ）完成，而系统的中断结构决定了系统软件的结构。
A、软件 B、硬件 C、CPU D、总线
9. 键盘中断服务程序负责将键盘上输入的字符存入（ ），按一下键就向主机申请一次中断。
A、MDI缓冲器 B、内存 C、译码结果寄存器 D、以上都不对 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
二十八、 判断题（每小题1.5分，共15分）
（ ）1. 世界上第一台数控机床是1958年在中国试制成功的。 （ ）2. 旋转变压器可以用来直接测量机床移动部件的直线位移。 （ ）3. CNC系统中，软件所起的作用比硬件大。 （ ）4. MDI键盘属于CNC系统的输出设备。
（ ）5. 有刷式旋转变压器比无刷式旋转变压器的寿命长。
（ ）6. 光栅作为位置检测元件，其工作原理是基于电磁学的原理。 （ ）7. 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。
（ ）8. 七段LED显示器能显示0～9的数字和全部英文字母。 （ ）9. 并行处理和串行处理相比提高了运算速度。
（ ）10.在开环步进式伺服驱动系统中，控制发往步进电机的指令脉冲的
个数，即可控制机床工作台的位移量。
二十九、 简答题（每小题5分，共15分）
1. CNC系统软件采用并行处理技术的目的是什么？
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．简述CNC系统中断处理的类型。
三十、 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＝3，ye＝4，试写出其直线插补运算过程，并绘出其插补轨迹。 ye）
2. 一台四相八拍运行的步进电机，转子齿数Z＝36，测得脉冲频率为
600Hz，求：
① 通电顺序； ② 步距角和转速。
《数控原理与系统》试题6答案
九、 填空题（每空1.5分，共30分）
1、数字化信号（或数字化代码） 2、坐标进给、终点比较（终点判别）
3、刀具轨迹、数据的“密化”（或：数据密化、数据点的密化） 4、多微处理机、单微处理机（可交换位置） 5、01、G
6、前后台型、中断型 7、步进电机
8、越高；越高（或越好） 9、CPU分时共享
10、通信协议（或：通信规程） 11、4mm
12、早期故障期、偶发故障期、耗损故障期
十、 选择题（每小题2分，共20分）
1～5 B A C A D 6～10 D A B A D
三、判断题（每小题1.5分，共15分）