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中国石油大学（北京）远程教育学院

期末考试

《 数控技术 》

学习中心：__ 姓名：_  学号：___

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

一、题型

1、简答题，4题，每题15分，共60分；

2、论述题，1题，每题40分，共40分。

二、题目

A卷：学号尾号为单号的答A卷

1、简答题

1）、比较开环、闭环、半闭环数控机床在位置检测装置、控制精度和应用领域上的不同。

2）、什么是刀具半径补偿？B刀补和C刀补有何区别？

3）、逐点比较插补包含几步？各步有何作用？

4）、请分别解释步进电动机的步距角、静态步距误差、启动频率、最高工作频率、频矩特性的含义。

2、论述题

通过自主调研，以“开放式数控体系”为主题，阐明其概念、研究背景、研究内容及研究难点。

B卷：学号尾号为双号的答B卷

1、简答题

1）、什么是插补？脉冲增量插补和数据采样插补有何区别？

答：在机床运动过程中，为了实现轮廓控制，数控系统必须根据零件轮廓的曲线形式和进给速度的要求，实时计算出介于轮廓起点和终点之间的所有折线端点的坐标(a1、 a2、a3、.. )，这种实时运算操作就是插补运算。

所谓插补，就是根据零件轮廓的几何形状、几何尺寸以及轮廓加工的精度要求和工艺要求，在零件轮廓的起点和终点之间插入- -系列中间点(折线端点)的过程，即所谓“数据点的密化过程”，其对应的算法称为插补算法。

①脉冲增量插补算法

通过向各个运动轴分配驱动脉冲来控制机床坐标轴相互协调运动，从而加工出一定轮廓形状的算法。

②数据采样插补算法

根据数控加工程序所要求的进给速度，按照插补周期的大小，先将零件轮廓曲线分割为-系列首尾相接的微小直线段，然后输出这些微小直线段所对应的位置增量数据，控制伺服系统实现坐标轴进给。

采用数据采样插补算法时，每调用一次插补程序，数控系统就计算出本插补，周期内各个坐标轴的位置增量以及各个坐标轴的目标位置。

随后伺服位置控制软件将把插补计算求得的坐标轴位置与采样获得的坐标轴实际位置进行比较求得位置跟踪误差，然后根据当前位置误差计算出坐标轴的进给速度并输出给驱动装置，从而驱动移动部件向减小误差的方向运动。

2）、数控机床的位置控制系统有什么作用？比较鉴相式和鉴幅式位控系统在控制原理和结构组成上的不同。

答：位置控制系统的作用：控制机床刀具或工作台精确移动，达到改变工件形状，加工出合格产品的目的。数控机床的位置控制系统是用来实现数控机床的主要功能的，没有位置控制系统，数控机床就变成普通机床，需要人工去控制它加工产品了。

答:主要介绍嵌入式实时操作系统VxWorks在随动控制中的应用采用伪微分反馈控制算法,使用PCI-171...PC机和PCI-1711数据采集卡作为随动控制系统中的控制器，光电编码器作为反馈信号测量单元:功率放大器作为能量提供单元，力矩电机作为执行机构。

3）、数控机床的自动换刀装置有哪些形式？比较它们在应用领域、换刀时间、容纳刀具数、刀具选择方式上的不同。

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