06秋《机械设备电气与数字控制》复习应考指南.docx

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06秋《机械设备电气与数字控制》复习应考指南

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巴南电大范利民

一、复习应考基本要求

本课程是成专机械设计制造及自动化专业专科的一门专业选修课。

所有的考试等有关要求由市电大决定。

所有考试的有关内容要求请以重庆电大的有关资料为准。

（一）考试范围

教材《机械设备电气与数字控制》全书的内容。

（二）考试形式

考试形式：

闭卷考试。

考试时间：

90分钟

（三）考题类型及比重

考题类型及分数比重大致为：

简答题（20%）；分析题（20%）；编程题、计算题或综合题（60％）。

（四）应试要注意的问题

1、一定要每题都答，不能留空白。

2、每道考试题一定要仔细看，看是否与作业、复习题完全一样。

如果不完全一样，要学会变化答题。

二、复习应考资料及其使用

本课程本次考试有下列2种资料，可供学员复习应考考试用。

（一）平时作业

平时作业与考试题型和要求基本上是一样的，大多数作业题其实就是考试题，所以一定要认真用好。

平时作业老师均作过评讲，请按老师平时所评讲的要求掌握。

（二）市电大期末06秋期末复习指导意见

市电大期末复习指导意见包括三个部分：

考核说明、复习重点范围、综合练习题。

第一部分考核说明要认识阅读，掌握要求。

第二部分复习重点范围要每个问题都要掌握，并弄清楚。

后面复习课第三部分我们要专门讲这个问题。

第三部分综合练习一部分是平时作业，平时已讲解，一部分是补充的练习题，后面将对练习作详细讲解。

三、复习考试重点辅导

根据市电大期末复习指导意见，结合我校学员情况，对本期复习应考重点作如下分析辅导。

第一章机械设备电气自动控制概况

一、重点名词

机械设备电气控制：

教材P1

二、一般掌握

机械设备自动控制系统三种主要类型：

教材P2

第二章机械设备的继电—接触控制

一、重点名词

1、点动控制：

教材P13

2、单向运行：

教材P11

3、可逆运行：

教材P11

4、多点控制：

教材P14

5、顺序控制：

教材P15

二、重点掌握

1.基本控制环节，然后学会阅读、分析机床的典型控制线路。

2.特别注意掌握电气原理图的绘制方法：

教材P7-8

3.电动机全压起动控制线路的工作原理，包括点动控制，单向运行，可逆运运行，多点控制，顺序控制：

教材P11-15

3.电动机降压起动控制线路的工作原理，包括定子串电阻起动，Y—Δ起动，自藕变压器起动：

教材P15-17

4.电动机反接制动和能耗制动控制线路的工作原理：

教材P18-19

5.电气控制线路中的保护环节：

短路保护，过载保护，过电流保护零压和欠压保护，弱励磁保护，连锁保护。

教材P23-25

6.C650普通车床主电机控制线路的工作原理：

教材P27-30

7.X62W万能铣床控制线路主电机控制线路的工作原理：

教材P32-36

三、一般掌握

1.电气接线图的表示方法：

8-9

第三章机械设备继电—接触控制系统设计基础

一、重点名词

1、熔断器：

教材P81

2、热继电器：

教材P83-84

3、交流接触器：

教材P82-83

4、中间继电器：

教材P23-25

5、时间继电器：

教材P84-85

6、常用的开关按钮：

教材P80

二、重点掌握

1.选择电动机要考虑的主要问题：

教材P66-68

2.熔断器的选用方法：

教材P81

三、一般掌握

1.电气控制线路设计的基本内容：

教材P62

2.热继电器、交流接触器、中间继电器、时间继电器以及常用的开关按钮的选用方法：

教材P80-88

3.继电—接触控制线路的设计规律（教材P74-75）和设计线路的一般原则（教材P69）

4.知道什么是寄生电路（教材P78）和电路的竞争现象（教材P79）

第四章可编程控制器（PLC）

一、重点掌握

梯形图非绘制、基本指令系统、编程方法及一些应用。

说明：

本章是考试的重点之一，考试的分值占20分左右。

复习时掌握各知识点的应用方法。

第五章数字控制系统的硬件组成

一、重点名词

计算机数控（CNC）系统：

教材P3

二、重点掌握

1.计算机数控（CNC）系统的基本组成和工作原理：

教材P141-142

三、一般掌握

1.单片机数控系统的组成和特点（教材P148）

2.STD总线机数控系统的组成和特点（教材P159）。

第六章数控系统的软件控制原理

一、重点掌握

1.各种软件的功能：

教材P172-173

2.逐点比较插补的方法：

教材P174-185

说明：

逐点比较插补是考试的重点之一，考试的分值占20分左右。

复习时掌握直线与圆弧插补的方法。

第七章伺服驱动系统

一、重点掌握

1.开环伺服系统：

教材P211-222

2.调速系统的基本概念：

包括主要技术指标（教材P230，共4条）和直流电动机的调速方法（教材P231-232，共3种）。

二、一般掌握

1.步进电机开环伺服系统的基本组成和原理，步进电动机的优点及控制原理，步进电动机三相六拍工作制的原理：

教材P211-222

2.硬件和软件进行脉冲分配的方法：

教材P214-217

3.闭环控制系统中常用检测元件的种类及作用：

教材P222-228

第八章数控编程

一、重点掌握

1.手工编程的方法：

教材P261-270

具体要求是：

（1）能进行加工工艺分析，合理确定加工起始点及对刀方法，加工路线，选择刀具和确定切削用量。

（2）能进行坐标值的计算，基点的计算，刀具中心轨迹的计算。

（3）能按规定的格式进行编程。

应用要求是：

编写圆柱、圆锥、园弧、直线、端面的加工程序，能编写循环程序，完成多次进给加工。

这是考试的重点之一，考试的分值占20分左右。

第九章机械设备的数控化改造

一般掌握：

1.机械设备数控改造的意义：

教材P283

2.机械设备数控改造的步骤：

教材P284

3.机械设备数控改造方案的选择：

教材P285

第十章柔性制造系统简介

一般掌握：

1．柔性制造的基本概念：

教材P320

2．柔性制造系统的基本组成：

教材P320-322，共3部分。

四、期末综合练习题

一、简答题

1．FMS的基本组成部分是什么？

（见作业四）

2．数控系统的控制功能主要包含哪些内容？

（见作业一）

3．设有过载保护的电气控制线路中是否还需设短路保护？

为什么？

（见作业四）

4.电动机的全压启动控制线路有哪些？

答：

电动机的全压启动控制线路有单向运行控制线路、可逆运行控制线路、点动控制线路、多点控制线路、顺序控制线路。

5．根据什么来选择机械设备所用电动机的容量？

选择的方法有哪两种？

（见作业四）

6．要求两个地点均可控制电动机起动，起动按钮应如何安装及连接？

（见作业三）

7.什么是零压保护？

答：

零压保护是指为了防止电压恢复时电动机自行起动而采取的保护。

8．插补运算的方法有哪些？

答：

插补运算的方法有逐点比较法、数字积分法和时间分割法。

9．数控系统的基本功能有哪些？

（见作业四）

10．步进电动机开环伺服系统由哪几部分组成？

（见作业四）

11．什么是欠压保护？

答：

欠压保护是指在电源电压降到一定允许值以下时切断电源。

12．数控装置硬件的基本组成有哪些？

（见作业三）

13．要求在4个地点均可控制一台电动机的停车，停止按钮应如何安装和联接？

（见作业四）

14．为了提高可靠性，PLC工作时每一个扫描周期应先完成什么程序后，再输入现场信息、执行用户程序及输出控制信号？

（见作业三）

15.什么是过电流保护？

答：

过电流保护是指在电路电流大于起动电流的1.2倍时切断电源。

16．对三相异步电动机进行保护的熔断器熔丝，其额定电流如何确定？

（见作业一）

17．编写某PLC程序，其中有

OUT450；

ｋ　　　10；

请说明它们的含义（注释在程序的右边）。

（见作业一）

二、分析题

1.下图所示为C650型车床主电动机控制部分线路图，请回答下列问题。

（1）按下SB4后正转运行的电动机欲反转，应如何操作？

（2）如何实现点动？

点动时主电路接触器主触头中哪个闭合，哪个断开？

（3）KA1是什么？

电动机正转时KA1常开（动合）触头是处于闭合还是断开的状态？

电动机点动时其又处于什么状态？

（见作业一）

2．X62W铣床向左进给的往复循环控制线路如图，简述其循环过程，并分析其向左快进准备过程。

涉及的知识点及答题分析：

考试点是X62W型铣床进给电动机控制线路的工作原理。

要求熟练掌握X62W型铣床的进给电动机的各种工作控制情况，理清线路图中的原理。

3．下图所示为C650型车床主电动机控制部分线路图，请回答下列问题。

（1）电动机正转运行应如何操作？

（2）从正转到反转如何操作？

（3）正反转互锁作用如何实现的？

（4）点动是如何操作的？

进行点动时主电路的接触器中，哪个主触头闭合？

哪个主触头断开？

电阻R有什么作用？

（见作业三）

4．下图所示为X62W型铣床主轴电动机及控制部分线路图，请回答下列问题。

（1）主轴电动机起动和停车分别如何操作？

（2）电动机正、反转如何控制？

（3）FR1是什么？

有何作用？

其额定电流如何选择？

（4）电动机点动是在什么条件（操作需要）下进行，是哪个电器元件及如何控制的？

（见作业四）

5．图所示为C650普通车床主电动机的控制电图，请回答下列问题。

（1）主电动机正转运行如何操作的？

SB6起什么作用？

（2）主电动机正转运行时需要停车，应如何操作？

停车过程是属于自由停车还是电气制动停车？

若是后者，指出是属于哪一种电气制动停车，此时电阻R起什么作用？

（3）FU1和FR1的作用是什么？

若电动机额定电流为65A，FU1熔体的额定电流应为多少？

分析涉及的知识点及答题分析：

考试点是C650车床的控制线路，要求对这种机床的控制线路非常熟悉。

三、PLC编程题

1、1）将下图所示控制电路的梯形图进行化简，以利于编程。

密封线内不要答题

2）编写程序清单。

涉及的知识点及答题分析：

考试点是PLC的指令系统和编程，要求掌握PLC的指令系统，并能用其进行编程。

作题时必须掌握PLC的指令。

2、1）根据电气原理图，写出梯形图并编程。

涉及的知识点及答题分析：

考试点是PLC的指令系统和编程，要求掌握PLC的指令系统，并能用其进行编程。

作题时必须掌握PLC的指令。

2）将下图所示梯形图电路重新排列后编写程序，要求指令减到最少。

（见作业二）

3、1）画出下图控制电路的梯形图。

2）编写程序清单。

（见作业三）

4、1）画出下图所示控制电路的梯形图。

2）编写程序清单。

密封线内不要答题

（见作业四）

5、编写图所示梯形图程序清单。

（见作业一）

四、计算题

1．已知一圆弧AB，起点A的坐标值为Xo＝3，Yo＝0，终点B的坐标值为Xe＝0，Ye＝3，用表格形式列出求解的插补过程。

（用逐点比较法进行插补运算）（见作业一）

2．直线OA位于第三象限，起点为坐标原点，终点的坐标值为Xe=-3,Ye=-2,试用逐点比较法进行插补。

分析涉及的知识点及答题分析：

考试点是逐点比较插补法，要耱掌握逐点比较插补法中的直线插补方法。

3．已知一直线段AB，起点A的坐标值为Xo＝0，Yo＝0，终点B的坐标值为Xe＝3，Ye＝3，用表格形式列出求解的插补过程。

（用逐点比较法进行插补运算）（见作业二）

4.已知一直线段AB，起点A的坐标值为Xo＝0，Yo＝0，终点B的坐标值为Xe＝2，Ye＝4，用表格形式列出求解的插补过程及画出走刀过程示意图（坐标单位为脉冲当量）。

（用逐点比较法进行插补运算）

分析涉及的知识点及答题分析：

考试点是逐点比较插补法，首先要求掌握逐点比较直线插补法，再要求画出走刀过程示意图。

5．已知一段圆弧AB，起点A的坐标值为Xo＝5，Yo＝0，终点B的坐标值为Xe＝3，Ye＝4，用表格形式列出求解的插补过程。

（用逐点比较法进行插补运算）（见作业四）

五、综合题

1．将直径20mm的钢棒，加工成图1所示的直径10mm和14mm的阶梯轴。

采用半径编程，每次进刀1mm，请完成下面的程序清单（加注释）。

（见作业四）

　　　　　　　　　图1

程序清单

N01G70　　　　　；尺寸单位为mm

N02G90　　　　　；用绝对值方式

N03　G50　X15　Z31　　　　　　　　；设置坐标系，刀具到A点，半径编程

N04　M03　　　　　；起动主轴正转

N05　G00　X10　Z21　F1000　T1　　　；快速定位，刀具到B点，速度

1000mm/min，1号刀具

N06　G22　L005　；循环开始，循环5次

N07　G91；用增量值表示

N08　G00　U-1　F1000；在-X方向上进刀1mm

N09

2．将直径50mm的圆钢加工成直径42mm的轴，尺寸如图所示，采用半径编程，写出加工程序并对每段均加注释。

（见作业二）

3．将直径60mm的圆钢，加工成图2所示的直径48mm、长度为60mm的圆柱和直径为54mm、直径差为6mm、长度为30mm的圆锥。

采用半径编程，请完成下面的程序清单（加注释）。

　　　　　　　　　图2

程序清单

N01G70　　　　　；尺寸单位为mm

N02G90　　　　　；绝对值方式

N03　G50　X70　Z112　　　　　　　　；设置坐标系，刀具到A点，半径编程

N04　M03；主轴起动，正转

N05G00X30Z90F1000T1；快速定位，刀具到B点，1号刀具

N06G22L006；循环开始，循环6次

N07G91；用增量值表示

N08

分析涉及的知识点及答题分析：

考试点是手工编程，首先要进行加工工艺过程分析，选定标，根据手工编程的指令要求进行即可。

4．将直径40mm的圆钢，加工成直径30mm、长度为40mm的圆柱和直径为36mm、直径差为4mm、长度为20mm的圆锥，尺寸如图3所示，采用半径编程，请完成下面的程序清单。

（见作业三）

程序清单

N01G70　　　　　；尺寸单位为mm

N02G90　　　　　；绝对值方式

N03　G50　X50　Z78　　　　　　　　；设置坐标系，刀具到A点，半径编程

N04　

5．将直径40mm的钢棒加工成阶梯轴，尺寸如图所示，采用半径编程，请完成下面加工程序。

（见作业一）

程序清单：

N01G70　　　　　；尺寸单位为mm

N02G90　　　　　；用绝对值方式

N03　G50　X35　Z55　　　　　　　　；设置坐标系，刀具到A点，半径编程

N04　M03　　　　　；起动主轴正转

N05　G00　X20　Z40　F1000　T1　　　；快速定位，刀具到B点，速度

1000mm/min，1号刀具

N06　G22　L007　；循环开始7次

N07　G91　；用增量值表示

N08　G00　U－1　F1000；在－X方向上进刀1mm

N09