《机床数控系统)试题9 一.选择（每题2分，共20分》 1数控车床与普通车床相比在结构上差别最大的部件是《C), A.主轴箱B.床身 C.进给传动D.刀奥 2数控机床的诞生是在(A)年代。 A.50年代B.60年代 C.70年代 3数挖机床是在(B)燕生的. A.日本B.美国 C.英国 4 FANUC 01数控系统参数设置时，必须选择在(C)方式下。 A.AUTO B.JOG C.MDI D.INC 5“NC”的含义是(A), A。数字控制B,计算机数字控制 C,网络控制 6“CC的含义是(B). A.数字控制B.计算机数字挖制C.料峰控制 了下列数控系统中(B)是数控忧床应用的控制系统。 A.FANUC-6T B.FANUC-6M C.FANUC-330D 8下列数控系统中《A)是数控车床应用的控制系统。 A.FANUC-OT B.FANUC-OM C.SIEMENS 820G 9下AC0i数控系统参数设置时，操作的功能量是(B)。 A.POS B.SYSTEM C.GRAPH D.PROG 10数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为(B). A.二轴控制、三轴控制和连续控制 B.点位控制、直线控制和莲续挖制 C. 环控制、闭环控制和半环控制 二、填空题（每空2分，共0分） 1,S1VE球K802D数控系统机味数据分为通用机数是·轴床数据，LC机离数显、 问服矩动数据等。 2、SINUMERIK8020系统内配备了3起烈静志存储器SRAM与16N高速闪存FASH两种存 储落，静态存储器区存放工作数据（可修改），高速闪存区存放固定数据，通常作为数 据备份区，以及存放系统序 3、SINMERIK8O2D系统的调试只需普通的PC机，应用随机提供的软件工具盒，其中
《机床数控系统》试题 9 一、选择（每题 2 分，共 20 分） 1 数控车床与普通车床相比在结构上差别最大的部件是（ C ）。 A．主轴箱 B． 床身 C．进给传动 D．刀架 2 数控机床的诞生是在（ A ）年代。 A．50 年代 B． 60 年代 C．70 年代 3 数控机床是在（ B ）诞生的。 A．日本 B． 美国 C． 英国 4 FANUC 0i 数控系统参数设置时，必须选择在（ C ）方式下。 A．AUTO B．JOG C．MDI D. INC 5“NC”的含义是（A）。 A．数字控制 B． 计算机数字控制 C．网络控制 6“CNC”的含义是（ B ）。 A．数字控制 B． 计算机数字控制 C．网络控制 7 下列数控系统中（ B ）是数控铣床应用的控制系统。 A．FANUC-6T B．FANUC-6M C．FANUC-330D 8 下列数控系统中（ A ）是数控车床应用的控制系统。 A．FANUC-0T B．FANUC-0M C．SIEMENS 820G 9 FANUC 0i 数控系统参数设置时，操作的功能键是（ B ）。 A．POS B．SYSTEM C．GRAPH D. PROG 10 数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为（B）。 A．二轴控制、三轴控制和连续控制 B．点位控制、直线控制和连续控制 C．开 环控制、闭环控制和半闭环控制 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、SINUMERIK 802D 数控系统机床数据分为 通用机床数据 、轴机床数据 、PLC 机床数据 、 伺服驱动数据 等。 2、SINUMERIK 802D 系统内配备了 32M 静态存储器 SRAM 与 16M 高速闪存 FLASH ROM 两种存 储器，静态存储器区存放 工作数据 （可修改），高速闪存区存放 固定数据 ，通常作为数 据备份区，以及存放 系统程序 。 3、 SINUMERIK 802D 系统的调试只需普通的 PC 机，应用随机提供的软件工具盒，其中
SIMOCOM U用子题动选的调试及参数优化，TEXTMANAGER用于用户报雪文本及在线皙 助的生成，iCIN用于数据通试等。 4,将反馈元件安装在何服电机轴上或滚珠丝杠上，间接计算移动执行元件位移进行反馈的同 服系统。移为半团环何服系统。 三、判断愿（每题2分，共10分） 1、(×)FANUC O1-TC数控系统用于数控铣床. 2、(√)数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。 3、(×)全闭环民服系统所用位置检测元件是光电脉冲偏码器 4、(√)梯形图不是数控加工编程语言。 5、(×)SIEENS问服里动器SI00RIVE611A为数字交流何服树块. 四、简答愿（每题8分，共0分） 1、数挖系统需要设定哪几方面的系统参数？ 2、数控系统对报警是如何处理的？ 3、分别以IC0 STER420型通用变频器和安川YASKANA1S一62TE动器为例说明数控 系统是如何对其完成转速与转向控制的。 4、华中数控系统实验台怎样实现急停与超程解除？ 5、有一和同服电动机同轴安禁的光电编码器，指标为1024脉冲/：，该问服电动机与螺距为 6■流珠丝杠通过联箱器相莲，在何里中斯函内，光电偏码器输出秋冲信好经4倍镜处理 后，共计款冲数5K(1K-1024),问： a)倍频的作用 b》工作台移动了多少毫米？ c》何服电动机的转速为多少r/ain? 答：1、需要设定的系统参数通常有下述几个方面： 1)关于系统配置方面的设定系统中存储器容量和地址范围指定，1/0接口地址设置， 系统配置的轴数和轴名、检测元件的种卖指定，是否配置了C的确认等：。 2)关于输入、输出信号的设定输入和输出信号的有效跳变沿指定，串行通信时的波 特率和额格式指等定。 3)关于主拍和运动轴的设定主轴转速档指定，最小移动单位和公/英制选择，轴加 诚速的时间常数，轴运动速度上限和低速指定，各移动轴参考点距机床原点的坐标植，各移 动轴正负方向运动坐标极限指定，饲服电机的性能优化等。 4)关于补饶的设定各运动轴的爆更误差补倭曲线设定，反向间隙补修设定等， 5)关于检测信号的设定反馈信号类型、分裤率等的设定等。 2、一般米说。操作者应根据报警说明仔细检查系统及机床的情况，然后排障故障出现的原 因所在，并按黑所说明的方法进行应答
SIMOCOM U 用于 驱动器的调试及参数优化 ，TEXTMANAGER 用于 用户报警文本及在线帮 助的生成 ， WinPCIN 用于 数据通讯 等。 4、将反馈元件安装在伺服电机轴上或滚珠丝杠上,间接计算移动执行元件位移进行反馈的伺 服系统，称为 半闭 环伺服系统。 三、判断题（每题 2 分，共 10 分） 1、（ × ）FANUC 0i-TC 数控系统用于数控铣床。 2、（ √ ）数控装置是数控机床电气控制系统的控制中心。 3、（ × ）全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器。 4、（ √ ）梯形图不是数控加工编程语言。 5、（ × ）SIEMENS 伺服驱动器 SIMODRIVE 611A 为数字交流伺服模块。 四、简答题（每题 8 分，共 40 分） 1、数控系统需要设定哪几方面的系统参数? 2、数控系统对报警是如何处理的? 3、分别以 MICROMASTER 420 型通用变频器和安川 YASKAWA VS—626MT 驱动器为例说明数控 系统是如何对其完成转速与转向控制的。 4、华中数控系统实验台怎样实现急停与超程解除？ 5、有一和伺服电动机同轴安装的光电编码器，指标为 1024 脉冲/r，该伺服电动机与螺距为 6mm 滚珠丝杠通过联轴器相连，在伺服中断 4ms 内，光电编码器输出脉冲信号经 4 倍频处理 后，共计脉冲数 5K（1K=1024），问： a) 倍频的作用。 b) 工作台移动了多少毫米？ c) 伺服电动机的转速为多少 r/min？ 答：1、需要设定的系统参数通常有下述几个方面： 1）关于系统配置方面的设定 系统中存储器容量和地址范围指定，I/O 接口地址设置， 系统配置的轴数和轴名、检测元件的种类指定，是否配置了 PLC 的确认等。 2）关于输入、输出信号的设定 输入和输出信号的有效跳变沿指定，串行通信时的波 特率和帧格式指等定。 3）关于主轴和运动轴的设定 主轴转速档指定，最小移动单位和公／英制选择，轴加 减速的时间常数，轴运动速度上限和低速指定，各移动轴参考点距机床原点的坐标值、各移 动轴正负方向运动坐标极限指定，伺服电机的性能优化等。 4）关于补偿的设定 各运动轴的螺距误差补偿曲线设定，反向间隙补偿设定等。 5）关于检测信号的设定 反馈信号类型、分辨率等的设定等。 2、一般来说，操作者应根据报警说明仔细检查系统及机床的情况，然后排除故障出现的原 因所在，并按照所说明的方法进行应答
所有的“服警和信息”都是以符号来指出判据，并以文本的形式在数控系统的操作面板 上显示。报警文本储存在数控系饶中。机床的“报警和信息”可以通过可编程序控制器的程 序以文本形式显示，并可以按照状态信息和故障信息进行区分。当相关的条件一被技到除，其 对应的状态斌被清除。葡故障信息总是首先要得到响应。 3、ICBOMASTI420型通用变類器由微处理墨控制，功率管为施蜂概双极型晶体管(IGBT), 主网路采用膝宽调制(PV)控制。DIN1,DI2和DI3分别是电动机的启动、正反转和确 认控制瑞，通过常开触点与+2W端连接，这些常开触点的闭合动作由CNC控制。CC输出 ON+1ON的模拟信号接到变频露的视报量输入AIW+和AIN痛，CC输出的根拟信号的大小决 定了主轴电动机的转速。 日本安川YASK4AVS一62T驱动器，CQC对其转速挖制方案有四种： (1》核抓电压指定 数控装置通过其主轴模烈电压输出接口输出0士10N模拟电压至C陶端，电压正负控 制电动机转向。电压大小挖制电动机转速。如果数控装置输出的电压为单极性0+1所。则 可通过F可服ADN〔正转)与EVE飞N〔反转)开关量指定正反转， (2)12位二进制指定 数控装置通过输出12位二进制代码（共12根信号）至主轴宝动控制主蛙转速， (3)2位CD码指定 数控装置输出00^9二位CD马（共8根信号）至主轴脑动控制主轴转速。 (4)3位BCD码指定 数控装置通过输出000999三位BCD码〔共12根信号)至主轴图动控制主轴转速. 4,所有急停按银的常闲触点以串联方式连接到系饶的急停回路中。在正常情况下，急停按 细处于松开状态，其触点处于常闭状态，按下急停按细后，其触点断开使得系统的总停目路 所控制的中阿鞋电器服A断电，而切断移动装置（知进给轴电机、主轴电机，刀库/架电机等） 的动力电源。同时，迷接在C输入端的中间维电器A的一组常开触点向系统发出急停报警。 此信号在打开急停按组时则作为系统的复位信号： 系统中各轴的正向，负向的超程限位开关的常闭触点以串联方式连接到系烧的超程目路 中，同时，每个超程限位开关另有一个常开触点连接PC输入端，使系统能够判斯各超程限 位开关的状老。在正常情况下，超程限位开关处于松开状态，若用户操作机床，不慎将某轴 的超程限位开关压下，其常闭触点断开，使得系统的超程目路断开。同时，使急停回路中的 中间雅电器KA断电面白动切断移动装置的动力电源。超程限位开关违接在刊输入端的常开 触点向系镜发出超程报警信息（发生超程的坐标轴及超程方向），并使超程解除按钮上的指 示灯发光 5、(1)倍领处理的作用是进一步提高分裤力
所有的“报警和信息”都是以符号来指出判据，并以文本的形式在数控系统的操作面板 上显示。报警文本储存在数控系统中。机床的“报警和信息”可以通过可编程序控制器的程 序以文本形式显示，并可以按照状态信息和故障信息进行区分。当相关的条件一被删除，其 对应的状态就被清除。而故障信息总是首先要得到响应。 3、MICROMASTER 420 型通用变频器由微处理器控制，功率管为绝缘栅双极型晶体管（IGBT）， 主回路采用脉宽调制（PWM）控制。DIN1、DIN2 和 DIN3 分别是电动机的启动、正反转和确 认控制端，通过常开触点与+24V 端连接，这些常开触点的闭合动作由 CNC 控制。CNC 输出 0V~+10V 的模拟信号接到变频器的模拟量输入 AIN+和 AIN-端，CNC 输出的模拟信号的大小决 定了主轴电动机的转速。 日本安川 YASKAWA VS—626MT 驱动器，CNC 对其转速控制方案有四种： （1）模拟电压指定 数控装置通过其主轴模拟电压输出接口输出 0~土 10V 模拟电压至 NCOM 端，电压正负控 制电动机转向，电压大小控制电动机转速。如果数控装置输出的电压为单极性 0~+10V，则 可通过 FORWARD RUN（正转）与 REVERS RUN（反转）开关量指定正反转。 （2）12 位二进制指定 数控装置通过输出 12 位二进制代码（共 12 根信号）至主轴驱动控制主轴转速。 （3）2 位 BCD 码指定 数控装置输出 00~99 二位 BCD 码（共 8 根信号）至主轴驱动控制主轴转速。 （4）3 位 BCD 码指定 数控装置通过输出 000~999 三位 BCD 码（共 12 根信号）至主轴驱动控制主轴转速。 4、所有急停按钮的常闭触点以串联方式连接到系统的急停回路中。在正常情况下，急停按 钮处于松开状态，其触点处于常闭状态，按下急停按钮后，其触点断开使得系统的急停回路 所控制的中间继电器KA断电，而切断移动装置（如进给轴电机、主轴电机、刀库/架电机等） 的动力电源。同时，连接在PLC输入端的中间继电器KA的一组常开触点向系统发出急停报警。 此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号。 系统中各轴的正向、负向的超程限位开关的常闭触点以串联方式连接到系统的超程回路 中。同时，每个超程限位开关另有一个常开触点连接PLC输入端，使系统能够判断各超程限 位开关的状态。在正常情况下，超程限位开关处于松开状态。若用户操作机床，不慎将某轴 的超程限位开关压下，其常闭触点断开，使得系统的超程回路断开。同时，使急停回路中的 中间继电器KA断电而自动切断移动装置的动力电源。超程限位开关连接在PLC输入端的常开 触点向系统发出超程报警信息（发生超程的坐标轴及超程方向），并使超程解除按钮上的指 示灯发光。 5、（1）倍频处理的作用是进一步提高分辨力
2s10Z×6x5x1024=0(m则 s一0e2-1sw1国 五、计算模（每题10.共10分) 1、圆弧插补计算：逆时针加工第I象果圆孤0A,起点坐标为0(6,0，终点坐标为A(0, 6》,试进行插补运算并画出运动轨迹图。 解答：按两方向坐标应走总步数之和为∑，则 Σ。=(6-0)+(6-0)=12 起点在圆甄上(6,0)，则偏差 F。=0.x。=6.y=0 序偏差判别坐 计算 终点判别 标 F■0 F=0-2×6+1=-1l,x=6-1=5=0 ∑=12-1=11 9 5=-110 ∑=7-1=6 F6=5-2×5+1=-4,x6=5-1=4,%=4 7 F6=-4<0 + 万=-4+2×4+1=5.x,=4,y2=4+1=5 Σ=6-1=5
（2） 6 5 1024 30 1024 1 s = = (mm) （3） 75000 1024 0.004 5 1024 60 = n = (r / min) 五、计算题（每题 10，共 10 分） 1、圆弧插补计算： 逆时针加工第Ⅰ象限圆弧 OA，起点坐标为 O（6，0），终点坐标为 A（0， 6），试进行插补运算并画出运动轨迹图。 解答：按两方向坐标应走总步数之和为 ，则 0 = (6 − 0) + (6 − 0) =12 起点在圆弧上（6，0），则偏差 F0 = 0, x0 = 6, y0 = 0 序 号 偏差判别 坐 标 进 给 计算 终点判别 1 F0 = 0 - X F1 = 0 − 26＋1＝−11，x1 = 6 −1= 5, y1 = 0 =12 −1 =11 2 F1 = −11 0 + Y F2 = −11+ 20＋1＝－10，x2 = 5, y2 = 0 +1=1 =11−1 =10 3 F2 = −10 0 + Y F3 = −10 + 21＋1＝－7，x3 = 5, y3 = 2 +1 = 2 =10 −1 = 9 4 F3 = −7 0 + Y F4 = −7 + 22＋1＝－2，x4 = 5, y4 = 2 +1= 3 = 9 −1 = 8 5 F4 = −2 0 + Y F5 = −2 + 23＋1＝5，x5 = 5, y5 = 3+1 = 4 = 8 −1 = 7 6 F5 = 5 0 - X F6 = 5 − 25＋1＝－4，x6 = 5－1＝4, y6 = 4 = 7 −1 = 6 7 F6 = −4 0 + F7 = −4 + 2 4＋1＝5，x7 = 4, y7 = 4 +1 = 5 = 6 −1 = 5
5,=5>0 F=5-2×4+1=-2,x.=4-1=3.y%=5 Σ=5-1=4 =-20 F=9-2×3+1=4,x=3-1=2y。=6 Σ=3-1=2 =4>0 F,=4-2×2+1=l,x。=2-1=l.y=6 ∑=2-1=1 =1>0 2=1-2×1+1=0,x=1-1=0,6=6 Σ=1-1=0 X
Y 8 F7 = 5 0 -X F8 = 5 − 2 4 ＋1＝－ 2，x 8 = 4 －1＝ 3, y 6 = 5 = 5 − 1 = 4 9 F8 = − 2 0 +Y F9 = − 2 + 2 5 ＋1＝ 9，x 7 = 3, y 7 = 5 +1 = 6 = 4 − 1 = 3 10 F9 = 9 0 -X F10 = 9 − 2 3 ＋1＝ 4，x 8 = 3 －1＝ 2, y 6 = 6 = 3 − 1 = 2 11 F10 = 4 0 -X F11 = 4 − 2 2 ＋1＝1，x 8 = 2 －1＝1, y 6 = 6 = 2 − 1 = 1 12 F11 = 1 0 -X F12 =1− 2 1＋1＝ 0，x 8 =1－1＝ 0, y 6 = 6 = 1 − 1 = 0