学习版南京工程学院数控技术期末考试1docx.docx
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五、计算题20题（每题10分）
1.步进电机转子有80个齿，采用三相六拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s，求：
（1）步进电机的步距角θ（4分）
（2）工作台的脉冲当量δ（3分）
（3）步进电机的最高工作频率f（3分）
2.步进电机转子有40个齿，采用三相单三拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为12mm/s，求：
（4）步进电机的步距角θ（4分）
（5）工作台的脉冲当量δ（3分）
（6）步进电机的最高工作频率f（3分）
2.步电驱动的开环系统的脉冲当量δ=0.03mm。
丝杠导程L=7.2mm,电机直接驱动丝杠带动工作台运动，问：
〈1〉电机步距角θ应为多大？
3.设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问：
4.设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问：
5.步进电机在20秒钟内接受了3000个脉冲，若其脉冲当量为0.01mm/p，求
6.数控车床，已知纵向脉冲当量δz=0.01mm/p。
丝杠导程Lz=6mm,电机步距角都为θ=0.750，确定齿轮传动副中的传动比。
（本题10分）
7.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（5，7），试用DDA法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
8.用逐点比较法插补以原点为圆心，起点A（0，3），终点B（3，0）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
9.设欲加工第一象限直线OA，终点坐标Xa=6，Ya=3。
用逐点比较法插补，画出插补轨迹并写出插补运算过程，画出插补轨迹图。
（本题10分）
10.用逐点比较法插补以原点为圆心，起点A（0，4），终点B（4，0）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
11.用逐点比较法插补线段AB，起动A（0，0），终点B（4，3）列出加工运算表，并画出刀具轨迹。
（本题10分）
12.用DDA法插补直线段AB,A（0,0）,B（4,7）,写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（选寄存器位数N=3）（本题10分）
13.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（3，5），试用逐点比较法
法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
14.用DDA法插补以原点为圆心，起点A（5，0），终点B（0，5）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
15.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（1，7），试用DDA法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
16.用逐点比较法插补，起点A（0，0），终点B（3，7）的直线，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
1.步进电机转子有80个齿，采用三相六拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为6mm/s，求：
（7）步进电机的步距角θ（4分）
（8）工作台的脉冲当量δ（3分）
（9）步进电机的最高工作频率f（3分）
答：
2.步进电机转子有40个齿，采用三相单三拍通电方式，经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为5mm，工作台移动最大速度为12mm/s，求：
（10）步进电机的步距角θ（4分）
（11）工作台的脉冲当量δ（3分）
（12）步进电机的最高工作频率f（3分）
答：
2.步电驱动的开环系统的脉冲当量δ=0.03mm。
丝杠导程L=7.2mm,电机直接驱动丝杠带动工作台运动，问：
〈1〉电机步距角θ应为多大？
〈2〉若电机转子齿数Z=80，则环行分配应为几相几拍？
（本题10分）
答：
（1）θ÷360×7.2=0.03
θ=1.5度
所以步距角选1.5度
（2）θ=360/80*k*m
mk=3,m=3,k=1
所以环行分配应为三相三拍。
3.设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问：
1）步距角选多大？
2）转子Z=80，确定环形分配器应为几相几拍？
（本题10分）
答：
（1）θ÷360×2.4=0.01
θ=1.5度
步距角选1.5度
（2）θ=360/80*k*m
mk=3m=3,k=1
所以环行分配应为三相三拍。
4.设计步进式开环伺服系统，已知δ=0.01mm，机床工作台以螺杆螺母传动（假如采用直接连接方式，没有齿轮变速），导程L=2.4mm，试问：
1）步距角选多大？
2）转子Z=40，确定环形分配器应为几相几拍？
（本题10分）
答：
（1）θ÷360×2.4=0.01
θ=1.5度
步距角选1.5度
（2）θ=360/40*k*m
mk=6m=3,k=2
所以环行分配应为三相六拍。
5.步进电机在20秒钟内接受了3000个脉冲，若其脉冲当量为0.01mm/p，求
（1）工作台直线移动距离为多少？
（2）其速度大小又为多少？
（本题10分）
解：
（1）20秒内工作台直线移动的距离为：
3000×0.01=30（mm）
（2）工作台的移动速度为：
3000×0.01×60÷20=90mm/min
6.数控车床，已知纵向脉冲当量δz=0.01mm/p。
丝杠导程Lz=6mm,电机步距角都为θ=0.750，确定齿轮传动副中的传动比。
（本题10分）
答：
一个脉冲当量丝杆转过的角度=0.01×360÷6=0.6度
传动比0.6÷0.75=4/5
7.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（5，7），试用DDA法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
答：
JVx=5Jvy=7选寄存器位数N=3,累加次数n=8
累加次数
n
X积分器
JRx+JVx
益出△x
Y积分器
JRy+JVy
益出△y
终点判断
JE
0
0
0
0
0
0
1
0+5=5
0
0+7=7+0
0
1
2
5+5=8+2
1
7+7=8+6
1
2
3
2+5=7+0
0
6+7=8+5
1
3
4
7+5=8+4
1
5+7=8+4
1
4
5
4+5=8+1
1
4+7+8+3
1
5
6
1+5=6+0
0
3+7=8+2
1
6
7
6+5=8+3
1
2+7=8+1
1
7
8
3+5=8+0
1
1+7=8+0
1
8
8.用逐点比较法插补以原点为圆心，起点A（0，3），终点B（3，0）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
答：
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
FO=0x0=0,y0=3
6
1
FO=0
-y
F1=FO-2yO+1=0-2*3+1=-5x1=0,y1=2
5
2
F1<0
+x
F2=F1+2x1+1=-5+2*0+1=-4x2=1,y2=2
4
3
F2<0
+x
F3=F2+2x2+1=-4+2*1+1=-1x3=2,y3=2
3
4
F3<0
+x
F4=F3+2x3+1=-1+2*2+1=4x4=3,y4=2
2
5
F4>0
-y
F5=F4-2y4+1=4-2*2+1=1x5=3,y5=1
1
6
F5>0
-y
F6=F5-2y5+1=1-2*1+1=0x6=3,y6=0
0
9.设欲加工第一象限直线OA，终点坐标Xa=6，Ya=3。
用逐点比较法插补，画出插补轨迹并写出插补运算过程，画出插补轨迹图。
（本题10分）
答：
总步数n=6+3=9xe=6ye=3
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
F0=0
1
F=0
+x
F1=F0－ye=0－3=-3
n=9-1=8
2
F1<0
+y
F2=F1+xe=－3+6=3
n=8-1=7
3
F2>0
+x
F3=F2－ye=3－3=0
n=7-1=6
4
F3=0
+x
F4=F3－ye=0－3=-3
n=6-1=5
5
F4<0
+y
F5=F4+xe=－3+6=3
n=5-1=4
6
F5>0
+x
F6=F5－ye=3－3=0
n=4-1=3
7
F6=0
+x
F7=F6－ye=0－3=-3
n=3-1=2
8
F7<0
+y
F8=F7+xe=－3+6=3
n=2-1=1
9
F8>0
+x
F9=F8－ye=3－3=0
n=1-1=0
10.用逐点比较法插补以原点为圆心，起点A（0，4），终点B（4，0）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
FO=0x0=0,y0=3
6
1
FO=0
-y
F1=FO-2yO+1=0-2*3+1=-5x1=0,y1=2
5
2
F1<0
+x
F2=F1+2x1+1=-5+2*0+1=-4x2=1,y2=2
4
3
F2<0
+x
F3=F2+2x2+1=-4+2*1+1=-1x3=2,y3=2
3
4
F3<0
+x
F4=F3+2x3+1=-1+2*2+1=4x4=3,y4=2
2
5
F4>0
-y
F5=F4-2y4+1=4-2*2+1=1x5=3,y5=1
1
6
F5>0
-y
F6=F5-2y5+1=1-2*1+1=0x6=3,y6=0
0
11.用逐点比较法插补线段AB，起动A（0，0），终点B（4，3）列出加工运算表，并画出刀具轨迹。
（本题10分）
总步数n=4+3=7xe=4ye=3
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
F0=0
1
F=0
+x
F1=F0－ye=0－3=-3
n=7-1=6
2
F1<0
+y
F2=F1+xe=－3+4=1
n=6-1=5
3
F2>0
+x
F3=F2－ye=1－3=-2
n=5-1=4
4
F3<0
+y
F4=F3+xe=-2+4=2
n=4-1=3
5
F4>0
+x
F5=F4－ye=2-3=-1
n=3-1=2
6
F5<0
+y
F6=F5+xe=－1+4=3
n=2-1=1
7
F6>0
+x
F7=F6－ye=3－3=0
n=1-1=0
X
12.用DDA法插补直线段AB,A（0,0）,B（4,7）,写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（选寄存器位数N=3）（本题10分）
答：
JVx=4Jvy=7选寄存器位数N=3,累加次数n=8
累加次数
n
X积分器
JRx+JVx
益出△x
Y积分器
JRy+JVy
益出△y
终点判断
JE
0
0
0
0
0
0
1
0+4=4
0
0+7=7+0
0
1
2
4+4=8+0
1
7+7=8+6
1
2
3
0+4=4
0
6+7=8+5
1
3
4
4+4=8+0
1
5+7=8+4
1
4
5
0+4=4
0
4+7+8+3
1
5
6
4+4=8+0
1
3+7=8+2
1
6
7
0+4=4
0
2+7=8+1
1
7
8
4+4=8+0
1
1+7=8+0
1
8
13.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（3，5），试用逐点比较法
法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
答：
n=3+5=8
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
F0=0
8
1
F=0
+X
F1=F0-Ye=-5
7
2
F1＜0
+Y
F2=F1+Xe=-2
6
3
F2＜0
+Y
F3=F2+Xe=1
5
4
F3＞0
+X
F4=F3-Ye=-4
4
5
F4＜0
+Y
F5=F4+Xe=-1
3
6
F5＜0
+Y
F6=F5+Xe=2
2
7
F6＞0
+X
F7=F6-Ye=-3
1
8
F7＜0
+Y
F8=F7+Xe=0
0
14.用DDA法插补以原点为圆心，起点A（5，0），终点B（0，5）的圆弧，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
累加器
X积分器
y积分器
jvxjrxΔxjEx
jvxjrxΔyjEx
0
0005
5005
1
0005
5505
2
0005
58+214
3
1105
5704
4
1205
58+413
5
2405
58+112
6
3705
5602
7
38+214
58+311
8
4604
4701
9
48+213
48+310
10
5703
3停止累加0
11
58+412
3
12
58+111
2
13
5701
1
14
58+410
1
15
5停止累加00
0
15.设有第一象限直线OA，起点A在坐标原点，终点B为（1，7），试用DDA法直线插补此直线。
要求列出工作运算表，画出插补轨迹图。
（本题10分）
答：
JVx=1Jvy=7选寄存器位数N=3,累加次数n=8
累加次数
n
X积分器
JRx+JVx
益出△x
Y积分器
JRy+JVy
益出△y
终点判断
JE
0
0
0
0
0
0
1
0+1=1
0
0+7=7+0
0
1
2
1+1=2
0
7+7=8+6
1
2
3
2+1=3
0
6+7=8+5
1
3
4
3+1=4
0
5+7=8+4
1
4
5
4+1=5
0
4+7+8+3
1
5
6
5+1=6
0
3+7=8+2
1
6
7
6+1=7
0
2+7=8+1
1
7
8
7+1=8+0
1
1+7=8+0
1
8
y
X
16.用逐点比较法插补，起点A（0，0），终点B（3，7）的直线，写出加工运算表，并画出刀具运动轨迹。
（本题10分）
答：
总步数n=3+7=10xe=3ye=7
序号
偏差判别
进给方向
偏差计算
终点判别
0
F0=0
n=10
1
F=0
+x
F1=F0－ye=0－7=-7
n=9
2
F1<0
+y
F2=F1+xe=－7+3=-4
n=8
3
F2<0
+y
F3=F2+xe=--4+3=-1
n=7
4
F3<0
+y
F4=F3+xe=--1+3=2
n=6
5
F4>0
+x
F5=F4－ye=2-7=-5
n=5
6
F5<0
+y
F6=F5+xe=－5+3=-2
n=4
7
F6<0
+y
F7=F6+xe=--2+3=1
n=3
8
F7>0
+x
F8=F7－ye=1-7=-6
n=2
9
F8<0
+y
F9=F8+xe=--6+3=-3
n=1
10
F9<0
+y
F10=F9+xe=--3+3=0
n=0
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