回川侯息弱业技术学院 20-20年第学期模拟试卷九 课程名称：《数控系统调试与维护》 系别 课程代码：0432069 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 合计 核分人 装 题 分 20 32 24 24 100 0 得分 班 级 订 得分 评分人 0 学 号 线 第一题不定项选择题（每题2分，共20分） 1.以下属于立式镗铣类机床特点的是()。 0 A.工件旋转B.适合轴类零件加工C.刀具旋转 D适合法兰类零件加工 内 2.国产普及型CNC和进口全功能CNC的本质区别在于()。 姓 名 A.不能由CNC实现列环位置控制 B.不能使用交流伺服驱动 0 C.不能实现多轴控制 D.不能控制主轴转速 请 3.以下情况下，需要对驱动器的额定输入电压进行修正的是( A.海拔高于500m B.海拔高于1000m 0 C.海拔高于2000m D.海拔高于3000m 勿 4.我国GB/T5226.1标准规定，急停、停止按钮的颜色应选用（ )。 A绿色 B.黄色 C红色 D.白色 5.CE(EN60204-1)标准规定，设备急停开关应满足的条件是( 答 A.能够保持在分断位置 B.满足强制执行条件 0 C能分断全部主电路 D.使用双手操作按钮 题 6.国产普及型CNC和进口全功能CNC的最大区别在于其( )。 A位置控制在驱动器上实现 B.CNC不能实时监控坐标轴位置和速度 本试卷由教 务处监制 C.实际轮廓加工精度较低 D.CNC的输入分辨率较低 7.国产普及型CNC的伺服连接接口的主要连接信号有( 。 A.位置反馈信号 B.位置指令信号C.驱动使能信号 D.驱动报警信号 8.如果坐标轴停止时出现震动和噪音，驱动器应进行的调整是()。 A增加位置调节器增益 B.减小位置调节器增益 C.增加速度调节器积分时间 D.减小速度调节器增益 第1页 共5页
第 1 页 共 5 页 装 o 订 o 线 o 内 o 请 o 勿 o 答 o 题 四川信息职业技术学院 20 -20 年第 学期 模拟试卷九 课程名称：《数控系统调试与维护》 课程代码：0432069 考试方式：闭卷 考试时间：120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 合 计 核分人 题 分 20 32 24 24 100 得 分 得分 评分人 第一题 不定项选择题（每题 2 分，共 20 分） 1. 以下属于立式镗铣类机床特点的是( )。 A.工件旋转 B．适合轴类零件加工 C.刀具旋转 D.适合法兰类零件加工 2. 国产普及型 CNC 和进口全功能 CNC 的本质区别在于( )。 A.不能由 CNC 实现列环位置控制 B.不能使用交流伺服驱动 C.不能实现多轴控制 D.不能控制主轴转速 3. 以下情况下，需要对驱动器的额定输入电压进行修正的是( )。 A.海拔高于 500m B.海拔高于 1000m C.海拔高于 2000m D.海拔高于 3000m 4. 我国 GB/T 5226.1 标准规定，急停、停止按钮的颜色应选用（ ）。 A.绿色 B.黄色 C.红色 D.白色 5. CE(EN60204-1)标准规定，设备急停开关应满足的条件是（ ）。 A.能够保持在分断位置 B.满足强制执行条件 C.能分断全部主电路 D.使用双手操作按钮 6. 国产普及型 CNC 和进口全功能 CNC 的最大区别在于其（ ）。 A.位置控制在驱动器上实现 B.CNC 不能实时监控坐标轴位置和速度 C.实际轮廓加工精度较低 D.CNC 的输入分辨率较低 7. 国产普及型 CNC 的伺服连接接口的主要连接信号有（ ）。 A.位置反馈信号 B.位置指令信号 C.驱动使能信号 D.驱动报警信号 8．如果坐标轴停止时出现震动和噪音，驱动器应进行的调整是（ ）。 A.增加位置调节器增益 B．减小位置调节器增益 C.增加速度调节器积分时间 D.减小速度调节器增益 系 别 班 级 学 号 姓 名 本试卷由教 务处监制
9.从网络控制的角度看，FS-0iCD包含的网络系统有()。 A.FSSB网络B.I/O-Link网络C.工业以太网D.CC-Link网 10.以下对FS-0iCD的CNC单元输入电源要求描述正确的是()。 A.不能使用仅通过整流、滤波得到的DC电源B.CNC和/O单元应统一供电 C.电压的纹波和脉动不能超过±10% D.电源通断应在交流侧进行 得分 评分人 第二题、填空题（每题2分，共32分） 1.FS-0iC/D对DI信号的输入要求是 2.数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的 、预测和 三个方面的内容。其实用 诊断方法有 、触、 等。 3.c系列驱动器伺服模块安装时，模块可在驱动器的 安装。 4.FS-OiCD数控系统的网络配置的内容包括 5.数控机床按伺服系统分 等三类。 得分 评分人 第三题判断题（每题2分，共24分） ()1.FS-OiCD数控系统的参数设定可采用加工程序输入。 ()2.FS-OiCD的I/O-Link网络配置功能可确定I/O单元的地址范围。 ()3.FS-OiCD集成PMC的机床、操作面板的输入信号地址为Y。 ()4.FS-OiCD集成PMC符号地址可以和绝对地址混合编程。 ()5.坐标轴最大跟随误差参数是快速移动时的跟随误差。 ()6.机床锁住信号是可以直接停止坐标轴手动进给的PMC信号。 ()7.FS-OiCD坐标轴参考点就是机床坐标系原点。 ()8.S-0ICD反向间隙补偿功能可以在不同位置设定不同的补偿值。 ()9.车削加工机床切削速度与刀具的进给速度F有关。 ()10.FS-0iCD的线速度恒定控制功能可根据切削直径改变主轴转速。 ()11.FS-0iCD的主轴定向准停功能可用于螺纹切削加工。 ()12.FS-OiCD的M机能译码应在MF为“1时进行。 第2页 共5页
第 2 页 共 5 页 9. 从网络控制的角度看，FS-0iC/D 包含的网络系统有（ ）。 A.FSSB 网络 B.I/O-Link 网络 C.工业以太网 D.CC-Link 网 10．以下对 FS-0iC/D 的 CNC 单元输入电源要求描述正确的是（ ）。 A.不能使用仅通过整流、滤波得到的 DC 电源 B.CNC 和 I/O 单元应统一供电 C.电压的纹波和脉动不能超过±10% D.电源通断应在交流侧进行 得分 评分人 第二题、填空题（每题 2 分，共 32 分） 1．FS-0iC/D 对 DI 信号的输入要求是__________________________。 2．数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的__________、预测和__________三个方面的内容。其实用 诊断方法有__________、__________、__________、触、__________等。 3．αi 系列驱动器伺服模块安装时，模块可在驱动器的__________安装。 4．FS-OiC/D 数控系统的网络配置的内容包括__________、__________、___________、_________。 5．数控机床按伺服系统分__________、__________、__________等三类。 得分 评分人 第三题 判断题（每题 2 分，共 24 分） （ ）1. FS-OiC/D 数控系统的参数设定可采用加工程序输入。 （ ）2. FS-OiC/D 的 I/O-Link 网络配置功能可确定 I/O 单元的地址范围。 （ ）3. FS-OiC/D 集成 PMC 的机床、操作面板的输入信号地址为 Y。 （ ）4. FS-OiC/D 集成 PMC 符号地址可以和绝对地址混合编程。 （ ）5. 坐标轴最大跟随误差参数是快速移动时的跟随误差。 （ ）6. 机床锁住信号是可以直接停止坐标轴手动进给的 PMC 信号。 （ ）7. FS-OiC/D 坐标轴参考点就是机床坐标系原点。 （ ）8. FS-0IC/D 反向间隙补偿功能可以在不同位置设定不同的补偿值。 （ ）9. 车削加工机床切削速度与刀具的进给速度 F 有关。 （ ）10. FS-0iC/D 的线速度恒定控制功能可根据切削直径改变主轴转速。 （ ）11. FS-0i C/D 的主轴定向准停功能可用于螺纹切削加工。 （ ）12. FS-OiC/D 的 M 机能译码应在 MF 为“1”时进行
得分 评分人 第四题计算题（每题8分，共24分） 1.假设某普及型数控车床采用SD100伺服驱动，CNC输出的位置指令脉冲当量为O.O01mm,机床x轴滚 珠丝杠导程为5mm、z轴滚珠丝杠导程为lOmm.电机与丝杠均为直接连接，试计算与确定SD100的电子齿轮 比参数。 2.假设某加工中心采用α系列驱动器，驱动电机为：主轴电机a8/8000i、X/Y轴伺服电机α8/4000is、Z轴 伺服电机α12/40001s,试选择该机床的驱动器模块，并确定伺服变压器容量、变压器一次侧和驱动器主电源断 路器的额定电流。 3.假设某机床主轴有3级机械变速装置，档位1~3所对应的主轴最高转速分别为500、2000、8000r/min.CNC 的最大S模拟量输出为10V.试设定T型传动级交换参数，并计算不同档位指令S400所对应的S模拟量输出 电压值。 第3页 共5页
第 3 页 共 5 页 得分 评分人 第四题 计算题（每题 8 分，共 24 分） 1．假设某普及型数控车床采用 SD100 伺服驱动，CNC 输出的位置指令脉冲当量为 O.O01mm，机床 x 轴滚 珠丝杠导程为 5mm、z 轴滚珠丝杠导程为 lOmm．电机与丝杠均为直接连接，试计算与确定 SD100 的电子齿轮 比参数。 2．假设某加工中心采用 α 系列驱动器，驱动电机为：主轴电机 α8/8000i、X/Y 轴伺服电机 α8/4000is、Z 轴 伺服电机 α12/4000is，试选择该机床的驱动器模块，并确定伺服变压器容量、变压器一次侧和驱动器主电源断 路器的额定电流。 3. 假设某机床主轴有 3 级机械变速装置，档位 1~3 所对应的主轴最高转速分别为 500、2000、8000r/min．CNC 的最大 S 模拟量输出为 10V．试设定 T 型传动级交换参数，并计算不同档位指令 S400 所对应的 S 模拟量输出 电压值
回川信息移业技术学院 20-20 年第学期模拟试卷九 答案及评分标准 课程名称：《数控系统调试与维护》 装 课程代码0432069 考试方式：闭卷考试时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 合计 订 分值 20 32 24 24 100 0 第一题 不定项选择题（每题2分，共20分） 3 线 5 6 7 9 10 CD C C ABC ABC BCD BCD ABC ABCD 0 的 第二题填空题（每题2分，共32分） 1.触点容量≥DC30V/16mA 0 2.识别、监视、看、问、听、嗅 请 3.任意位置 4.设定CNC功能参数、FSSB网络配置、I/O-Link网络配置、串行主轴配置 0 5.开环控制数控系统、闭环控制数控系统、半闭环同服系统 勿 第三题 判断题（每题2分，共24分） 2 3 5 6 7 8 10 11 12 0 + 答 第四题简答题（每题8分，共24分）》 0 1.答：根据题意，本机床的如6sx=6sz=0.001m:Px=Pz=10000p;hx=6mm、hz210mm,根据驱动 题 器的电子齿轮比计算式（教材P76.式26），代入后可得到X、Z轴的电子齿轮比分别为： N/)x=(Px×6sX)/hx=5/3、(N/M)z=(PZ×8sZ)/hz=1/1.因此，该机床的X轴驱动器应设定PA12=5、 PA13=3:Z轴驱动器应设定PA12=1、PA13=1。在本例中，当X轴驱动器的电子齿轮比设定为5/3后， 如CNC需要移动6mm,则其输出的指令脉冲数为6000p(CNC指令脉冲当量为0.001mm)经过驱动器 5/3的电子齿轮比处理，实际输出到位置比较器的指令脉冲数将变为10000p:山于X轴电机电机一转 所对应的反馈脉冲数为10000p,故这一指令脉冲将控制电机旋转1转，山于和电机直接诶连接，滚珠 丝杠导程为6mm,因此，可使X轴在直线方向运动6mm,这一距离与CNC要求一致。 第4页 共5页
第 4 页 共 5 页 装 o 订 o 线 o 内 o 请 o 勿 o 答 o 题 四川信息职业技术学院 20 -20 年第 学期 模拟试卷九 答案及评分标准 课程名称：《数控系统调试与维护》 课程代码 0432069 考试方式：闭卷 考试时间：120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 合 计 分 值 20 32 24 24 100 第一题 不定项选择题（每题 2 分，共 20 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CD A C C ABC ABC BCD BCD ABC ABCD 第二题 填空题（每题 2 分，共 32 分） 1. 触点容量≥DC30V/16mA 2.识别、监视、看、问、听、嗅 3.任意位置 4. 设定 CNC 功能参数、FSSB 网络配置、I/O-Link 网络配置、串行主轴配置 5.开环控制数控系统、闭环控制数控系统、半闭环伺服系统 第三题 判断题（每题 2 分，共 24 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 × √ √ √ × √ × × × √ √ √ 第四题 简答题(每题 8 分,共 24 分) 1.答：根据题意，本机床的如δsx =δsz=O.OOlmm;Px=Pz=lOOOOp;hx=6mm、hz2 lOmm,根据驱动 器的电子齿轮 比计算式（ 教材 P76.式 2 6），代 入后可得 到 X、Z 轴的电子齿 轮比分别 为： (N/M)x=(Px×δsX)/hx=5/3、(N/M)z=(PZ×δsZ)/hz=1/1。因此，该机床的 X 轴驱动器应设定 PA12=5、 PA13=3：Z 轴驱动器应设定 PA12 =1、PA13=1。在本例中，当 X 轴驱动器的电子齿轮比设定为 5/3 后， 如 CNC 需要移动 6mm，则其输出的指令脉冲数为 6000p（CNC 指令脉冲当量为 0．OOlmm）经过驱动器 5/3 的电子齿轮比处理，实际输出到位置比较器的指令脉冲数将变为 lOOOOp；山于 X 轴电机电机一转 所对应的反馈脉冲数为 lOOOOp，故这一指令脉冲将控制电机旋转 1 转，山于和电机直接诶连接，滚珠 丝杠导程为 6mm，因此，可使 X 轴在直线方向运动 6mm，这一距离与 CNC 要求一致
2.答：根据教材P137、表4-1.5可查得，a8/4000is.a12/4000is的标准配置均为SV*-80i伺服模块：因此，伺服模 块的可选配3只SVM1-80i单轴模块，或SV2-80i双轴模块和SVM1-80i单轴模块各1只，为了缩小体积、阵低成本，可选择后 者。 根据教材P139.表4-1.6可查得，a8/8000i主轴电机的标准配置均为SPW-11i主轴模块。 根据教材表4-1.5.4-1.6，查得a8/4000is、a12/4000is伺服电机的额定输出功率分别为2.5kW和2.7kW:a8/8000i 主轴电机的30min输出功率为11kW,因此，电源模块的额定输出P。可以计算如下： Pe≥11+2.5×2+2.7=18.7(kW) 根据教材P131、表4-1.1的电源模块规格，可选择本机床的电源模块为PSM-26i。 因此，该驱动器的模块配置为PSM-261i+SPW-11i+SVM2-80i+SVM1-80i。 查表可知，PSM-261的输入容量为37kVA,控制电源(O.7kWA)、辅助电源（一般小于1kWA)所要求的容量相对很小，故 伺服变压器容量可直接选择为37kVA,3~AC380/200V。 三相交流电路的额定电流可按照下式计算： 式中，Se一额定负载容量(kVA): Ie-额定负载电流()： Ue-额定负载电压(W): cos中-负载功率因数。 因此，对于变压器一次侧有：Se=37kVA、Uie=380V,C0S中不详时可以选取0.7-0.9，如选择cos本=0.8，计算得I1e=70A。 同样，对于驱动器主电源（变压器二次侧）有：Se=37kVA、U2e-200V,如选择cos中=0.8，计算得I2e-133A。 断路器额定电流通常按负载额定电流的15一2倍选取（大致范围），因此，本例的变压器一次侧断路器的额定电流可选择 100A、驱动器主电源断路器的额定电流可选择200A。 3.根据要求，T型传动级交换参数可设定如下。 (1)设定PRM3706.4=1,选择T型换挡。 (2)根据要求设定参数档位1~3的主轴最高转速为PRM3741=500、PRM3742=3000、PRM3743-8000,档位4不使用，故可 以设定PRM3744=8000或99999。 由于各档位最高转速所对应的模拟电压均为10V,故1~3档执行S800指令的S模拟量输出电压值可计算如下。 档位1：V-500 400 X10=8(V) 档位2：V-2000 400 ×10=2(V) 400 档位3：V8000 ×10=0.5(V) 第5页 共5页
第 5 页 共 5 页 2.答：根据教材 P137、表 4-1.5 可查得，α8/4000is. α12/4000is 的标准配置均为 SVM* -80i 伺服模块；因此，伺服模 块的可选配 3 只 SVMl-80i 单轴模块，或 SVM2-80i 双轴模块和 SVM1-80i 单轴模块各 1 只，为了缩小体积、阵低成本，可选择后 者。 根据教材 P139.表 4-1.6 可查得，α8/8000i 主轴电机的标准配置均为 SPM-11i 主轴模块。 根据教材表 4-1.5. 4-1.6，查得α8/4000is、α12/4000is 伺服电机的额定输出功率分别为 2.5kW 和 2.7 kW：α8/8000i 主轴电机的 30min 输出功率为 llkW，因此，电源模块的额定输出 P。可以计算如下： Pe≥11+2.5×2+2.7=18.7( kW) 根据教材 P131、表 4-1.1 的电源模块规格，可选择本机床的电源模块为 PSM-26i。 因此，该驱动器的模块配置为 PSM-261i+SPM-11i+SVM2-80i +SVM1-80i。 查表可知，PSM-261 的输入容量为 37kVA，控制电源(0.7kVA)、辅助电源（一般小于 lkVA）所要求的容量相对很小，故 伺服变压器容量可直接选择为 37kVA，3～AC380/200V。 三相交流电路的额定电流可按照下式计算： 式中，Se--额定负载容量(kVA)： Ie--额定负载电流(A); Ue--额定负载电压(V); cosφ--负载功率因数。 因此，对于变压器一次侧有：Se=37kVA、Uie=380V，COSφ不详时可以选取 0.7-0.9，如选择 cosφ =0.8，计算得 Ile=70A。 同样，对于驱动器主电源（变压器二次侧）有：Se=3 7kVA、U2e-200V，如选择 cosφ=0.8，计算得 I2e - 133A。 断路器额定电流通常按负载额定电流的 15—2 倍选取(大致范围)，因此，本例的变压器一次侧断路器的额定电流可选择 100A、驱动器主电源断路器的额定电流可选择 200A。 3.根据要求，T 型传动级交换参数可设定如下。 （1）设定 PRM3706.4=1，选择 T 型换挡。 （2）根据要求设定参数档位 l~3 的主轴最高转速为 PRM3741=500、PRM3742=3000、PRM3743 - 8000;档位 4 不使用，故可 以设定 PRM3744 =8000 或 99999。 由于各档位最高转速所对应的模拟电压均为 10V，故 1~3 档执行 S800 指令的 S 模拟量输出电压值可计算如下。 档位 1：V1= 400 500 ×10=8（V） 档位 2：V2=- 400 2000 ×10=2（V） 档位 3：V3= 400 8000 ×10=0.5（V）