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數(shù)控機床及工業(yè)機器人
一、單項選擇題
1．工業(yè)機器人的額定負(fù)載是指在規(guī)定性能范圍內(nèi)(   )所能承受的最大負(fù)載允許值。
A．手腕機械接口處
B．夾具
C．機身
D．機座

正確答案:A　解題思路：額定負(fù)載是指在規(guī)定性能范圍內(nèi)，在手腕機械接口處所能承受的最大負(fù)載允許值。
 
2．將位置檢測裝置安裝在機床的工作臺上的數(shù)控機床屬于(   )數(shù)控機床。
A．半開環(huán)控制
B．開環(huán)控制
C．開環(huán)或閉環(huán)控制
D．閉環(huán)控制

正確答案:D　解題思路：閉環(huán)控制數(shù)控機床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置，并與CNC裝置的指令位置進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制。
 
3．采用氣壓驅(qū)動的機器人，穩(wěn)定工作速度下，一般氣壓取為(   )MPa。
A．0.1
B．5
C．7
D．10

正確答案:B　解題思路：采用氣壓驅(qū)動的機器人結(jié)構(gòu)簡單、動作迅速、價格低，但由于空氣可壓縮而是工作速度穩(wěn)定性差，氣壓一般為0.7MPa，因而抓取力較小（幾十牛至百牛力）。
 
4．下列關(guān)于采用PLC進(jìn)行位置控制的敘述中，正確的是(   )。
A．PLC的位置控制模塊只能驅(qū)動步進(jìn)電動機
B．PLC的位置控制模塊只能進(jìn)行單軸控制
C．PLC的位置控制模塊只能進(jìn)行恒速控制
D．可采用PLC語言進(jìn)行位置控制編程

正確答案:D　解題思路：采用PLC進(jìn)行位置控制時，可采用PLC語言進(jìn)行位置編程。
 
5．計算機數(shù)控的英語簡稱是(   )。
A．CAM
B．PLM
C．CNC
D．PC

正確答案:C　解題思路：計算機數(shù)控全稱：computerizednumericalcontrol，簡寫CNC，是指用計算機實現(xiàn)部分或全部基本數(shù)控功能。
 
二、多項選擇題
6．相對于開環(huán)控制方式，閉環(huán)控制具有(   )等特點。
A．成本較高
B．可以獲得很高的加工精度
C．結(jié)構(gòu)復(fù)雜、所用元件較多
D．抗干擾能力強
E．可使用步進(jìn)電動機或交、直流伺服電動機

正確答案:ABCD　解題思路：閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是控制精度高、抗干擾能力強、適用范圍寬。箕缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所用元件較多、成本高、系統(tǒng)穩(wěn)定性要求高。
 
7．屬于用戶可根據(jù)需要加以選擇的CNC裝置功能是(   )。
A．選刀及工作臺分度功能
B．在線自動編程功能
C．診斷功能
D．字符及圖形顯示功能
E．刀具管理功能

正確答案:BCD　解題思路：進(jìn)給伺服系統(tǒng)用于控制機床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運動，是一種精密的位置跟蹤、定位系統(tǒng)，包括速度控制和位置管理，是一般概念的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
 
8．永磁直流伺服電動機工作曲線中的間斷工作區(qū)是由(   )圍成的區(qū)域。
A．轉(zhuǎn)矩極限線
B．轉(zhuǎn)速極限線
C．瞬時換向極限線
D．溫度極限線
E．換向極限線

正確答案:ADE　解題思路：永磁直流伺服電動機工作曲線中的間斷工作區(qū)是由溫度極限線、轉(zhuǎn)矩極限線、換向極限線圈成的區(qū)域。
 
9．步進(jìn)電動機的主要性能指標(biāo)有(   )。
A．連續(xù)運行頻率
B．步距精度
C．啟動頻率
D．最大靜轉(zhuǎn)矩
E．最大輸出功率

正確答案:ABCD　解題思路：步進(jìn)電動機的主要性能指標(biāo)有：步距精度、最大靜轉(zhuǎn)矩、啟動頻率、連續(xù)運行頻率。
 
10．模塊化的多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的基本功能模塊一般包括(   )。
A．CNC管理模塊
B．存儲器模塊
C．速度控制模塊
D．CNC譯碼模塊
E．指令、數(shù)據(jù)的輸入輸出及顯示模塊

正確答案:ABE　解題思路：模塊化結(jié)構(gòu)的多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置中的基本功能模塊一般有以下六種：
(1)CNC管理模塊。
(2)CNC插補模塊。
(3)位置控制模塊。
(4)存儲器模塊。
(5)PLC模塊。
(6)指令、數(shù)據(jù)的輸入輸出及顯示模塊。
 
三、簡答題
11．?dāng)?shù)控機床對伺服機械結(jié)構(gòu)有哪些要求？
 

正確答案:
數(shù)控機床對進(jìn)給伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要要求可歸納如下：
(1)高精度。要求伺服系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，即定位誤差特別是重復(fù)定位誤差要小，并且伺服系統(tǒng)的跟隨精度要高，即跟隨誤差要小。一般定位精度可達(dá)m級，要求高的達(dá)到。
(2)快速響應(yīng)，無超調(diào)。加工過程中，為了提高生產(chǎn)率和保證加工質(zhì)量，要求加（減）速度足夠大，以便縮短伺服系統(tǒng)過渡過程時間。
(3)調(diào)速范圍寬。在各種數(shù)控機床中，由于加工所用刀具、被加工材料以及零件加工要求的不同，為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，要求進(jìn)給驅(qū)動必須具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍(至少達(dá)到1:1000，有些高性能系統(tǒng)已能達(dá)到1:100000)，而且通常是無級調(diào)速。
(4)低速大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)機床的加工特點，多在低速下進(jìn)行重切削，即在低速時進(jìn)給驅(qū)動要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。另外驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有較強的過載能力，而且力矩波動要小，一般允許的波動系數(shù)在3%左右。
(5)可靠性高。對環(huán)境（如溫度、濕度、粉塵、油污、振動、電磁干擾等）的適應(yīng)性強、性能穩(wěn)定、使用壽命長，平均故障間隔時間(MBTF)長。
 
12．試述數(shù)控機床中閉環(huán)系統(tǒng)的組成、原理和應(yīng)用特點。
 

正確答案:
閉環(huán)控制數(shù)控機床帶有位置檢測反饋裝置。位置檢測元件安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置，并與CNC裝置的指令位置進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制。這類數(shù)控機床由于能夠減小，乃至于消除由于傳動部件制造、裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環(huán)內(nèi)包含的機械傳動環(huán)節(jié)比較多，如絲桿螺母副工作臺等。絲桿與螺母間，工作臺與導(dǎo)軌間的摩擦特性，各部件的剮性都是可變的，這些都直接影響伺服系統(tǒng)的調(diào)節(jié)參數(shù)，而且有一些參數(shù)是非線性的。如果設(shè)計、調(diào)整得不好，將會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，這類數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試都有較大的難度，如果不是精度要求很高的數(shù)控機床，一般不采用這種控制方式。
 
13．要實現(xiàn)數(shù)控加工，數(shù)控機床必須包括哪些因素？
 

正確答案:
要實現(xiàn)數(shù)控加工，數(shù)控機床必須包括：
(1)能夠接受零件加工所需要的各種信息，并能進(jìn)行插補運算和各種必要的處理，實時發(fā)出各種控制指令及坐標(biāo)速度控制指令（或脈沖）的數(shù)控裝置。
(2)能夠快速響應(yīng)并具有足夠功率的伺服驅(qū)動裝置。
(3)能夠滿足加工要求的機床主機、輔助裝置及刀具等。