一、選擇（每題2分，共20分）
1、數控機床進給系統減少摩擦阻力和動靜摩擦之差，是為了提高數控機床進給系統的（  C ）。
A 傳動精度  B  運動精度和剛度   C  快速響應性能和運動精度  D   傳動精度和剛度
2、為了保證數控機床能滿足不同的工藝要求，并能夠獲得最佳切削速度，主傳動系統的要求是（  D ）。
A  無級調速    B  變速范圍寬    C  分段無級變速    D  變速范圍寬且能無級變速
3、數控機床的核心是（ B ）。
A  伺服系統      B   數控系統    C   反饋系統       D   傳動系統
4、數控機床的主機（機械部件）包括：床身、主軸箱、刀架、尾座和（ A  ）。
A   進給機構     B   液壓系統    C  冷卻系統
5、數控機床加工零件時是由（ A ）來控制的。
A  數控系統    B   操作者    C   伺服系統
6、脈沖當量是指（  A ）。
A   每發一個脈沖信號，機床相應移動部件產生的位移量    B   每發一個脈沖信號，伺服電機轉過角度    C   進給速度大小     D  每發一個脈沖信號，相應絲杠產生轉角大小。
7、數控車床可以進行螺紋加工，是因為該車床安裝了（ C ）
A 光柵 B 磁柵 C光電編碼器
8、半閉環數控機床是指( B )
A 沒有檢測裝置                B 對電機軸的轉角進行檢測
C 對電機的電流進行檢測       D 對坐標軸的位移進行檢測
9、閉環控制系統的位置檢測裝置裝在：（C）    。
A傳動絲杠上                B伺服電動機軸上
C機床移動部件上            D數控裝置中
10、測量與反饋裝置的作用是為了（  C）。
A提高機床的安全性；              B提高機床的使用壽命；
C提高機床的定位精度、加工精度；  D提高機床的靈活性。
二、填空題（每空2分，共20分）
1．數控機床主要由  I/O裝置、 數控裝置、驅動控制裝置 和 機床電器邏輯控制四個部分組成。
2．數控機床按運動方式分為 點位控制數控系統、 直線控制數控系統、輪廓控制數控系統等三類。
3．數控機床按伺服系統分   開環控制數控系統 、  閉環控制數控系統、半閉環伺服系統等三類
三、判斷題（每題2分，共10分）
1．（×）數控機床的優點眾多，完全可以取代普通機床。
2．（×）軟件插補的優點是速度快、精度高。 
3．（√）在開環和半閉環數控機床上，定位精度主要取決于進給絲杠的精度。
4．（√）旋轉型檢測元件有旋轉變壓器、脈沖編碼器、測速發電機。
5．（√）開環進給伺服系統的數控機床，其定位精度主要取決于伺服驅動元件和機床傳動機構精度、剛度和動態特性。
四、簡答題（每題8分，共40分）
1、數控加工中為什么要進行刀具半徑補償？ 有哪些方式？
2、分析說明數控裝置對加工程序的處理過程。
3、簡述光柵尺的工作原理
4、簡要分析直流電機的調速原理與方法
5、簡述數控系統的工作過程
答：1、刀具半徑補償解決了編程軌跡與刀具中心軌跡之間的矛盾。特別是對輪廓控制，經過譯碼后得到的數據，還不能直接用于插補控制，要通過半徑補償計算，將編程輪廓數據轉換成刀具中心軌跡的數據才能用于插補。
刀具半徑補償方式有刀具長度補償和刀具半徑補償。
    2、數控裝置對加工控制信息預處理完畢后，開始逐段運行數控加工程序。 根據所要產生的運動軌跡，數控裝置中的插補器根據已知的幾何數據進行插補處理。由插補器向各個軸發出的運動序列命令為各個軸位置調節器的命令值，位置調節器將其與機床上位置檢測元件測得的實際位置相比較，經過調節，輸出相應的位置和速度控制信號，控制各軸伺服系統驅動機床各個軸運動，使刀具相對工件正確運動，加工出要求的工件輪廓。
    由數控裝置發出的開關命令在系統程序的控制下，在各加工程序段插補處理開始前或完成后，適時輸出給機床可編程控制器(PLC)，由它實現開關量的控制。
    在機床的運行過程中，數控系統要隨時監視數控機床的工作狀態，通過顯示部件及時向操作者提供系統工作狀態和故障情況等。
    3、光柵尺由光源、長光柵（標尺光柵）、短光柵（指示光柵）和光電元件等組成，長光柵裝在機床移動部件上，短光柵裝在機床固定部件上，標尺光柵和指示光柵均由窄矩形不透明的線紋和與其等寬的透明間隔組成。當標尺光柵相對線紋垂直移動時，光源通過標尺光柵和指示光柵再由物鏡聚焦射到光電元件上。若指示光柵的線紋與標尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的光通量最小。若指示光柵的線紋與標尺光柵的線紋完全重合，光電元件接收到的光通量最大。因此，標尺光柵移動過程中，光電元件接收到的光通量忽大忽小，產生了近似正弦波的電流。再用電子線路轉變為數字以顯示位移量。為了辨別運動方向，指示光柵的線紋錯開1/4柵距，并通過鑒向線路進行判別。
4、根據直流電動機的機械特性：

    改變電樞電壓、勵磁電流或電樞回路電阻即可改變電機的轉速。
    調速方法：改變電樞供電電壓；改變勵磁磁通；改變電樞回路電阻調速。
5、在接通電源后，微機數控裝置和可編程序控制器都將對數控系統各組成部分的工作狀態進行檢查和診斷，并設置初態。對第一次使用的數控裝置，進行機床參數設置，實際使用刀具的刀具參數及實際工件原點相對機床原點的坐標位置。
    加工控制信息輸入后，可選擇一種加工方式(手動方式或自動方式的單段方式和連續方式)，啟動加工運行，此時，數控裝置在系統控制程序的作用下，對輸入的加工控制信息進行預處理，即進行譯碼和預計算(刀補計算、坐標變換等)。
數控裝置對加工控制信息預處理完畢后，開始逐段運行數控加工程序。 根據所要產生的運動軌跡，數控裝置中的插補器根據已知的幾何數據進行插補處理。由插補器向各個軸發出的運動序列命令為各個軸位置調節器的命令值，位置調節器將其與機床上位置檢測元件測得的實際位置相比較，經過調節，輸出相應的位置和速度控制信號，控制各軸伺服系統驅動機床各個軸運動，使刀具相對工件正確運動，加工出要求的工件輪廓。
    由數控裝置發出的開關命令在系統程序的控制下，在各加工程序段插補處理開始前或完成后，適時輸出給機床控制器。在機床的運行過程中，數控系統要隨時監視數控機床的工作狀態，通過顯示部件及時向操作者提供系統工作狀態和故障情況。此外，數控系統還要對機床操作面板進行監控，及時處理有關信號。
五、計算題（每題10，共10分）
1、圓弧插補計算： 逆時針加工第Ⅰ象限圓弧OA，起點坐標為O（6，0），終點坐標為A（0，6），試進行插補運算并畫出運動軌跡圖。