2015数控技术综合练习题（含答案）(1)

数控机床综合练习题（答案）

一、填空：

1、数控机床综合应用了 、 、 、 等方面的技术成果。

[电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构]

2、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是 _______ ，_______的含义是柔性制造系统，_______ 的含义是计算机集成制造系统。 [计算机数字控制机床、FMS、CIMS]

3、计算机数字控制系统的硬件组成 、 、 、 。 [计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 4、数控机床自动编程有两种： 软件编程和 软件编程。[APT、CAM] 5、旋转变压器是一种角度测量元件，它是一种 。 [小型交流电机] 6、使用 作位置检测装置的半闭环进给系统，一方面用它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。[旋转变压器] 7、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫______，反之称为_______。[顺圆、逆圆] 8、为了防止机床强电系统干扰和其他类型外界干扰通过I/O控制回路进入计

算机，在控制计算机中，经常采用_______的输入和输出电路。[光电隔离]

9、通过预紧可以消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙和提高轴向刚度，通常预

紧力应为最大轴向负载的_______。[2倍]

10、当滚珠丝杠在静态或低速情况下工作时，滚珠丝杠副的破坏形式主要是在滚珠接触面

上产生_______。[点蚀] 11、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、_____ __、

_____ _。

[刀架转位、刀架定位、夹紧刀架]

12、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分为 、 和 。

[开环、半闭环、闭环]

13、数控机床就其本身的发展方向是 。[自适应控制机床]

14、数控铣床根据其工艺范围大致可适用于 零件、 零件、 零件的加工。

[平面类、变斜角类、曲面类（立体类）] 15、数控机床是

由 、 、 、 、 组成的。

[数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 16、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可为 、 、 。

[开环、半闭环、闭环]

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17、NC机床的含义是数控机床，CNC是 _ FMS是 CIMS是 。

[计算机数控机床、柔性制造系统、计算机集成制造系统]

18、脉冲编码器是一种 位置检测元件，按照编码方式，可分为 和 两种。

[光学式、增量式、绝对式]

19、数控机床的主运动变速系统主要采用 。[

20、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这

个角度叫做______，电机的总角位移和输入脉冲的_______成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的______。 [步距角、数量、频率]

21、插补是指 。[将工件轮廓的形状描述出来，边根据计算结果向各坐标发出进给指令]

插补的任务：跟据进给速度的要求，完成在轮廓起点与终点之间的中间点的坐标值的计算。

22、现代数控机床的辅助动作，如刀具的更换和切削液的启停等是

用 进行控制的。[PLC] 23、数控机床中常用的回转工作台有 、 。[ 分度工作台、数控回转工作台]

24、对于数控机床最具机床精度特征的一项指标是 。[机床的运动精度]

25、滚珠丝杠螺母副的名义直径指的是 。[滚珠中心圆的直径] 26、数控机床实现插补运算广泛应用的是 插补和 插补。[直线、圆弧]

27、数控机床由控制介质、 和 、 等部分组成。[数控装置、伺服系统、机床] 28、数控机床按控制运动轨迹可分为 、点位直线控制和 等几种。[点位控制、轮廓控制]

29、切削用量三要素是指：主轴转速（切削速度）、背吃刀量、进给量 30、数控机床功能的高低取决于 。[数控装置功能和机械结构精度]

31、数控机床的伺服系统由 和 组成。[伺服电机、伺服驱动单元]

33、数控机床与普通机床相比，在运动和动力传动方面的最大区别在于数控

机床采用了 和 装置或部件，在结构上采用了高效、高精度的传动元件，如 和 。

[无级调速、伺服传动、滚珠丝杠螺母、静压导轨]

34、数控机床的主传动系统主要包括 、 、 等。

[主轴电机、主传动变速装置、主轴部件]

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35、数控机床主轴的变速方式主要采

用 、 、 等方式。

[直流电机变速、交流电机加变频器变速、机械有级变速]

36、主轴部件主要包括主轴支承、 、轴上传动零件等。[主轴] 37、主轴的定位方式有前端定位、后端定位、 。[两端定位]

38、高旋转精度、高转速的主轴常用 轴承。[静压、动压滑动]

39、主轴滚动轴承的预紧和调整常用 、 、 三种不同方法。

[移动轴承内圈、修磨轴承外圈、使内外圈隔套长度]

40、数控机床的进给运动部件主要指进给电机、联轴器、减速装

置、 、运动执行件、导轨、检测装置等。[滚珠丝杠螺母] 41、消除圆柱齿轮侧隙的方法有： 、 、 。

[偏心套法、锥形齿轮法、双片齿轮错齿法]

42、滚珠丝杠螺母副的特点之一是传动精度高，无 现象。[爬行] 43、滚珠丝杠螺母副的滚珠的循环方式可分为： 、 。[内循环、外循环]

44、按滚珠丝杠螺母副螺母结构，可将其消隙方法分为： 、 。

[双螺母消隙、单螺母消隙]

45、滚珠丝杠螺母副的支承方式有一端固定一端自由；一端固定一端浮动； 。[两端固定]

46、滚珠丝杠螺母副的精度等级分为7个级， 级最高，依次降低。[1] 47、静压螺旋副中的压力是由 提供的。[外部油泵] 48、直线电机与旋转电机的本质 区别。[无]

49、交流直线电机按励磁方式分为 、 。[电机永磁式、感应式] 50、直线电机只能用于 系统。[全闭环]

51、导轨的导向精度是指导轨上的运动部件的 的准确性和相对于其

他运动部件的相互位置精度。[运动轨迹]

52、运动部件的平稳性指导轨上运动部件在低速或微量运动下平稳，不出现 现象。[爬行]

53、机床常用导轨的截面形状有：凸凹三角形、 、矩形和圆形。[燕尾形]

54、三角形导轨的特点是具有同时保证相互垂直的两个方向的导向精度的功能，并具有

的功能。[自动补偿运动间隙]

55、矩形导轨的优点是制造调整容易、承载能力大；缺点是不能 。[自动补偿运动间隙]

56、燕尾导轨能承受 力矩。[翻倾]

57、常用的导轨组合形式为闭式 ，既可保证导向精度，又可承受大载荷和翻倾力矩。[一山一矩形]

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58、静压滑动导轨适用于 机床的运动部件的导向。[重型] 59、导轨的润滑方式有 和定时定量人工加油润滑两种方式。[自动压力循环润滑]

60、导轨工作面一定要采用可靠的 ，防止切屑、磨粒或切削液散落在导轨表面上，加速导轨的磨损。[防护措施] 61、刀库的类型可分为 和盘式两种。[链式]

62、刀库中刀具的选刀方式有 和任意选刀两种。[顺序选刀]

63、刀库中刀具与主轴上刀具的交换有两种方式：刀库与主轴相对运动直接换刀和 。

[用机械手换刀]

64、全功能数控车床与车削加工中心的区别在于车削加工中心中具

有 、铣削头等部件。[刀库和刀具交换系统]

65、滚珠丝杠与进给电机之间用安全离合器联接，其目的是当运动件的运

动 时，能及时切断电机与丝杠间的运动，以保护传动系统中所有零件、部件不损坏。[过载]

66、数控车床的方刀架转位换刀时，其工作过程是：抬起、 、落下、紧固定位。[转位]

67、数控铣床可分为卧式、立式、 式三种。[卧、立两用]

68、数控机床是一种利用 ，准确地按照事先安排的工艺流程，实现规定加工操作的金属切削机床。[数控技术]

69、按有无检测反馈装置将机床分为开环控制、半闭环控制、 机床。[闭环控制]

70、闭环控制机床是具有 装置的机床。[位置检测反馈] 71、半闭环控制机床是具有 装置的机床。[速度检测反馈] 72、柔性制造单元的英文缩写是 。[FMC] 73、FMS是 的英文缩写。[柔性制造系统]

74、用一台大型计算机控制一群机床进行数字化加工的系统叫做直接型计算

机群控系统，其英文缩写是 。[DNC]

75、CIMS是 的英文缩写。[计算机集成制造系统] 76、结构复杂、批量小的零件适合用 机床加工。[数控] 77、 指微型计算机化的数字控制装置。[MNC]

78、CNC系统软件可分为 和控制软件两类。[管理软件] 79、CNC系统软件结构分为前后台结构、 和多功能模块结构三大类。[多重中断结构]

80、在轮廓曲线的始终点之间按一定的算法进行数据点的密化，从而给出各

坐标轴方向上的运动脉冲指令的过程叫做 。[插补]

81、常用的曲线轮廓的插补方法有 、数字积分法和数据采样法等。[逐点比较法]

82、直流伺服电机的转速调节方法有改变 、改变励磁磁通量、

电枢回路串电阻等方法。[电枢端电压]

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83、交流伺服电机变频变压调速通常采用 变换电路实现。[交流——直流——交流]

84、位置检测装置按检测位置的不同分为直接检测和间接检测。直接检测运

动部件的实际位移用于 控制。间接检测运动部件的实际位移用于 控制。[闭环、半闭环]

85、检测直线位移传感器有 传感器、同步感应传感器等。[光栅] 86、检测旋转位移传感器有 、圆光电编码器等。[旋转变压器] 87、莫尔条纹具有 、均化误差的作用。[放大信号]

89、直线感应同步器由定尺绕组、 绕组组成，两种绕组相位差1/4节距。[滑尺]

90、步进电机一般用于 控制系统。[开环]

91、交直流伺服电机一般用于 、 控制系统。[半闭环、闭环] 92、 世界上第一台NC铣床是( B )年在美国研制成功。 (A) 1948 (B) 1952 (C) 1958 （D）1965

93、开环控制系统的驱动电机应采用( A)。 (A) 功率步进电机 (B) 交流电机 (C) 直流伺服电机 （D）交流伺服电机

95、 闭环控制系统比开环及半闭环系统( B )。 (A) 稳定性好 (B) 精度高 (C) 故障率低 （D）精度低

二、单项选择

1、采用经济型数系统的机床不具有的特点是（ D ） A、采用步进电动机伺服系统 B、CPU可采用单片机 C、只配必要的数控功能 D、必须采用闭环控制系统 2、根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为 ( B ) A、开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统 B、点位控制系统和连续控制系统

C、多功能数控系统和经济型数控系统 D、NC系统和CNC系统 3、数控机床的优点是 ( D )

A、加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用

B、加工精度高、生产效率高、工人劳动强度低、可加工复杂面、工时费用低

C、加工精度高、专用于大批量生产、工人劳动强度低、可加工复杂面、减少工装费用

D、加工精度高、生产效率高、对操作人员的技术水平要求高、可加工复杂型面、减少工装费

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4、CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是 ( C ) A、利用磁盘机读入程序 B、从串行通信接口接收程序

C、利用键盘以手动方式输入程序 D、从网络通过Modem接收程序 5、所谓联机诊断，是指数控计算机中的 ( D ) A．远程诊断能力 B．自诊断能力 C．脱机诊断能力 D．通信诊断能力

6．数控机床进给系统采用齿轮传动副时，应该有消隙措施，其消除的是( C )

A．齿轮轴向间隙 B．齿顶间隙 C．齿侧间隙 D．齿根间隙 7、数控机床进给系统的机械传动结构中，结构最筒单的导轨 ( C ) A．静压导轨 B．滚动导轨 C．塑料导轨 D．气动导轨 8、直线感应同步器类型有 ( D)

A．标准型、窄型、带型和长型 B．非标准型、窄型、带型和三重型 C．非标准型、窄型、带型和宽型 D．标准型、窄型、带型和三重型 9．旋转变压器的结构特点是 ( D) A．很复杂 B。复杂 C。较复杂 D。筒单

10、永磁同步电动机转子位置检测多用 ( D )

A．光电式转子位置检测器 B、磁电式转子位置检测器 C。绝对式脉冲编码器 D。相对式脉冲编码器

11．反应式步进电动机与混合式步进电动机相比，其优点是 ( D ) A．转矩体积比大 B．停电后有自锁能力

C．步距角容易做得比较小 D．转子惯量低，可更快加减速 12、直流伺服电机常用的调速方法是 ( A ) A．改变电枢电压 B．改变磁通量

C．在电枢回路中串联调节电阻 D．改变电枢电流

13、一台三相反应式步进电动机，其转子有40个齿：采用单、双六拍通电方式，其步距角是（ B ） A．1° B．1.5° C．2° D．2.5° 单 K=1 双K=2 14、对于数控机床最具机床精度特征的一项指标是 (A ) A．机床的运动精度 B．机床的传动精度 C．机床的定位精度 D．机床的几何精度 15、世界上第一台数控机床诞生在( A) A．美国 B．日本 C．德国 D．英国 16、数控机床的数控装置包括( C )。

A.光电读带机和输入程序载体 B.步进电机和伺服系统

C .输入、信息处理和输出单元 D.位移、速度传感器和反馈系统 17、感应同步器是一种( B )位置检测元件。

A．光学式 B．电磁式 C．数字式 D．增量式 18、数控机床中的核心部件是( C )就象人的大脑。

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A。数控程序 B．伺服驱动系统 C．数控系统 D．机床本体 19、按机床的运动轨迹来分，数控机床可分为( A ) A，点和直线控制、轮廓控制 B．硬线、软线 C．开环、闭环和半闭环 D．车床、铣床

20、、数控机床进给系统的机械传动结构中， 具有滚动摩擦的导轨( B) A．静压导轨 B．滚动导轨 C．塑料导轨 D．气动导轨 21、位置检测装置按测量的方式分为( C )

A．数字式和模拟式 B．增量式和绝对式 C．直接和间接 D．开环与闭环

22、直流伺服电机常用的调速方法是( C )

A． 改变磁通量 B．改变电枢回路中的电阻R C。改变电抠电压U D．改变电流-

23．柔性制造单元最主要设备( A )

A．加工中心 B．自适应控制机床 C．自动交换工件装置 D．数控机床

24、CNC系统中的PLC是( A )。 A.可编程序逻辑控制器 B.显示器 C.多微处理器 D.环形分配器 25、静压导轨的摩擦系数约为( C)。 A.0.05 B.0.005 C.0.0005 D.0.5

26、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于C)。

A.机床机械结构的精度 B.驱动装置的精度 C.位置检测元器件的精度 D.计算机的运算速度

27、感应同步器定尺绕组中感应的总电动势是滑尺上正弦绕组和余弦绕组所产生的感应电动势的( C)。

A.代数和 B.代数差 C.矢量和 D.矢量差

28、CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是 (D ) A、利用磁盘机读入程序 B、从串行通信接口接收程序

C、从网络通过Modem接收程序 D、利用键盘以手动方式输入程序 29、闭环位置控制系统的检测元件安装在 (D ) A、运动驱动电机上 B、机械传动元件上 C、运动执行元件上

D、运动执行元件、机床固定元件上

30、现代数控机床的进给工作电机一般都采用( B )。 A．异步电机 B．伺服电机 C．步进电机

31、下面哪种检测装置可直接将被测转角或位移量转化成相应代码。( B ) A、光电盘 B、编码盘 C、感应同步器 D、旋转变压器 32、加工中心的基本功能及性能包括( D )。

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A、高度自动化 B、大功率和高精度 C、高速度及高可靠性 D、A.B.C项均正确

33、下列哪种机床不属于点位控制数控机床。( D )

A、数控钻床 B、坐标镗床 C、数控冲床 D、数控车床 34、下面哪种是程序段号的正确表达方式。( A )

A、N0001 B、O0001 C、P0001 D、X0001 35、在CNC系统中，插补功能的实现通常采用：( C)

A、全部硬件实现 B、粗插补由软件实现，精插补由硬件实现 C、粗插补由硬件实现，精插补由软件实现 D、无正确答案 36、某控制系统，控制刀具或工作台以给定的速度沿平行于某一坐标轴方向，

由一个位置到另一个位置精确定位，此种控制方式属于( B )。 A、点位控制 B、点位直线控制 C、轨迹控制 D、无正确答案

37、下列哪种伺服系统的精度最高：（ D ）

A、开环伺服系统 B、闭环伺服系统 C、半闭环伺服系统 D、闭环、半闭环系统

38、直流伺服电动要适用于（ C）伺服系统中。

A、开环，闭环 B、开环，半闭环 C、闭环，半闭环 D、开环

39、光栅中，标尺光栅与指示光栅的栅线应：（ B ）

A、相互平行 B、互相倾斜一个很小的角度 C、互相倾斜一个很大的角度 D、外于任意位置均可 40、逐步比较插补法的四拍工作顺序为：（ A）

A、偏差判别、进给控制、新偏差计算、终点判别 B、进给控制、偏差判别、新偏差计算、终点判别 C、终点判别、新偏差计算、偏差判别、进给控制 D、终点判别、偏差判别、进给控制、新偏差计算 41、下列哪种检测元件检测线位移（ C ）

A、旋转变压器 B、光电盘 C、感应同步器 D、无正确答案 42、下列加工中心主传动系统结构中，哪种形式转换效率高，但输出扭矩受到限制 （ A）

A、电机直接带动主轴 B、皮带变速 C、一级齿轮变速 D、二级齿轮变速

43、数控机床是采用数字化信号对机床的（ C ）进行控制。

A、运动 B、加工过程 C、运动和加工过程 D、无正确答案 44、在数控机床的数控装置组成中，其核心部分是（ B ）

A、输入装置 B、运算控制装置 C、伺服装置 D、机电接口电路

45、逐点比较法插补的关键是：（ A ）

A、偏差判别 B、进给控制 C、偏差计算 D、终点判别

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46、闭环伺服系统结构特点：（ B ）B

A、无检测环节 B、直接检测工作台的位移、速度 C、检测伺服电机转角 D、检测元件装在任意位置

47、步进电机的转角，转速，旋转方向分别与（A ）有关。

A、输入脉冲的个数、频率、通电顺序。 B、输入脉冲频率、个数、通电顺序能力。

C、输入脉冲频率、通电顺序、脉冲个数。 D、通电顺序、输入脉冲频率、个数。

48、数控回转工作台的特点是（D ）

A、只实现圆周分度、定位 B、只实现圆周进给 C、实现圆周进给、并实现某些特定角度的分度，定位 D、能实现圆周进给，并能实现任意角度的分度，定位 49、卧式加工中心是指主轴轴线（ B ）设置的加工中心。 A、垂直 B、水平 C、平行 D、无正确答案

50、数控机床的辅助装置包括：液压和( C )装置，排削装置，交换工作，

数控转台和刀具检测装置。

A、驱动装置 B、主机 C、气动 D、立柱

51、数控机床的进给系统由NC发出指令，通过伺服系统最终由( B )来完成坐标轴的移动。

A、电磁阀 B、伺服电机 C、变压器 D、测量装置

52、万能式数控转台或数控分度头能完成( C )范围内的任意分度运动。

A、0～90度 B、0～180度 C、0～360度 D、5度 53、CNC装置由硬件和软件组成，软件在( A )的支持下运行。

A、硬件 B、存储器 C、显示器 D、程序

54、数控系统的管理部分包括：1)输入；2)I/O处理；3)显示；4)( D )。

A、译码 B、刀具补偿 C、位置控制 D、诊断

55、检测元件在数控机床中的作用是检测移位和速度，发送( A )信号，构成闭环控制。

A、反馈 B、数字 C、输出 D、电流 56、闭环控制方式的移位测量元件应采用( A )。

A、长光栅尺 B、旋转变压器 C、圆光栅 D、光电式脉冲编码器 57、PLC控制程序可变，在生产流程改变的情况下，不必改变( A )，就可以满足要求。A

A、硬件 B、数据 C、程序 D、汇编语言

58、直流主轴电机的尾部一般都同轴安装( C )作为速度反馈元件。

A、测速发电机 B、旋转变压器 C、编码器 D、速度继电器 59、进给速度F的单位为( B )

A、米/分 B、毫米/分 C、转/分 D、毫米/转或毫米/分 60、数控机床的丝杠一般采用( A )

A、滚珠丝杠副 B、梯形丝杠副 C、矩型丝杠副 D、普通丝杠副

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61、数控车床的回刀架最少能有( B )把刀。

A、5 B、4 C、3 D、2

62、由设计制造和管理的信息计算机化生产过程及物流控制柔性化的整个计

算机制造系统简称为( B )

A、FMS B、CIMS C、DNC D、FA 63、目前PLC使用最普遍的编程语言是( B)

A、电路图 B、梯形图 C、状态图 D、柱形图 64、在主轴恒功率区主轴扭距随主轴转速的降低而( A )

A、升高 B、降低 C、不变 D、变化

65、进给系统采用滚珠丝杠传动是因为滚珠丝杠具有( B )的特点。

A、动、静摩擦数目相近 B、摩擦因数小 C、传动效率高定位精度高 D、便于消除间隙

66、数控机床机械结构特点是（ D ）。

①高刚度②高抗振性③低热变形④高的进给平稳性

A、①③ B、①②④ C、①②③ D、①②③④ 67、提高机床传动链传动精度的措施有（ B ）。

A、尽可能增加传动元件，延长传动链。

B、提高各传动元件的制造、安装精度，特别是末端元件

C、尽可能使用越靠近末端的传动副，速度应越大，即采用升速传动 D、以上三者都是。

68、机床的抗震性与以下哪些有关（D ） 。

A、刚度、激振 B、固有频率比 C、阻尼比 D

三、判断：300

1、数控机床就本身的发展趋势是加工中心。 （ ）

2、滚珠丝杠螺母副的名义直径指的是滚珠中心圆直径。 （ ） 3、传动齿轮副可使低转速和大转矩的伺服驱动装置的输出变为高转速低转

矩，从而可以适应驱动执行件的（ ） 4、在闭环系统中，位置检测装置的作用仅只是检测位移量。 （ ） 5、数控车削加工中心就是具有自动换刀装置的数控车床 。 （ ） 6、在闭环和半闭环进给系统中．机械传动部件的特性对运动精度没有影响。（ ）

7、数控加工中心就是具有自动换刀装置的数控铣镗床。 （ ） 8、CNC系统可用几种方式得到加工程序，其中MDI是从串行通信接口接收程序。（ ）

9、传动齿轮副可使高转速和低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速高转矩。 （ ）

10、在闭环系统中，光栅传感器可用于检测运动件的直线位移量。 （ ）

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11、自动换刀数控铣镗床的主轴准停主要是为了准确更换刀具。 （ ）

12、滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是提高使用寿命。( ) 13、测量反馈装置的作用是为了提高机床的安全性。 ( ) ×提高机床的定位精度、加工精度

14、滚珠丝杠具有良好的自锁特点。( ) 无

15、进给伺服系统中直流伺服电机调速方法是改变电枢电压的调速，可获调速范围大。（ ）

16、交流伺服驱动系统是用交流异步电机作为伺服驱动装置，是近年来发展的趋势。（ ）

17、脉冲编码器是一种光学式的位置检测元件，编码盘直接装在旋转轴上，

以测出轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。 （ ）

18、闭环控制系统的定位误差主要取决于机械传动副的间隙及制造误差 。（ ）

19、进给伺服系统中交流伺服电机的调速方法是改变电枢电压的调速，可获调速范围大（ ）

20、光栅是数控机床的位置检测元件，它具有许多优点，但它的缺点是怕振动和油污。( )

21、一零件需进行任意分度加工，应选择铣削加工中心用的鼠牙盘式分度回转工作台( )。

22、步进电动机伺服系统是典型的闭环伺服系统。( ) 开环

23、进给系统采用滚珠丝杠传动是因为滚珠丝杠消除了间隙的特点。( ) 摩擦因素小

24、数控机床的导轨如从其技术性能、加工工艺、制造成本等几方面综合考

虑，滚动导轨为优先选用。( ) 贴塑导轨

25、数控系统每发出一个进给脉冲，机床机械运动机构就产生一个相应的位

移量，这个位移量称为单位插补。( ) 脉冲当量

26、光栅尺是一种能够间接检测直线位移或角位移的伺服系统反馈元件。 ( )

准确的直接测量位移的元件

27、脉冲编码器能把机械转角变成脉冲，可作为角速度检测装置。( ) √

28、滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是增大驱动力矩。 ( ) 提高反向传动精度

29、测量反馈装置的作用是为了提高机床的定位精度、加工精度。 ( ) 30、位置检测元件安装在伺服电动机的尾部的是闭环系统。( ) 半闭环 31、半闭环系统的反馈装置一般装在导轨上。( ) 伺服电机上

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32、数控加工心与普通数控铣床、镗床的主要区别是能完成钻、铰、攻丝、

铣 、镗等加工功能。 ( ) 设置有刀库，在加工过程中由程序自动选用和更换

34、光栅中，标尺光栅与指示光栅的栅线应相互平行。（ ） 互相倾斜一个很小的角度

35、逐步比较插补法的四拍工作顺序为终点判别、偏差判别、进给控制、新

偏差计算。（）偏差判别、进给控制、新偏差计算、终点判别

36、步进电机的转角，转速，旋转方向分别与输入脉冲频率、个数、通电顺序有关。（ ）

输入脉冲的个数、频率、通电顺序。

37、步进电机的三相单三拍控制指电机有三相定子绕组，每次有一相绕组通

电，每三次通电为一个循环。（ ）

38、步进电机的三相双三拍控制指电机有三相定子绕组，每次有二相绕组通

电，每三次通电为一个循环。（ ） 39、步进电机的三相六拍控制指电机有三相定子绕组，每次有一相绕组通电，

每六次通电为一个循环。（ ）

40、光电编码器是一种角位移传感器，属于直接测量元件。 （ ）间接 41、光栅传感器在测量中形成的莫尔条纹，具有缩小检测距离的功能。（ ） 42、直线感应同步器的定尺、滑尺绕组的工作原理是基于感应电机的原理而工作的。（ ）

43、主轴交流电机的变频调速在低速时为恒转矩变功率调速；高速时为恒功率变转矩调速。（ ）

44、主轴交流电机的变频调速在低速时为恒功率变转矩调速；高速时为恒转矩变功率调速。（ ）

45、主轴交流电机的变频调速在低速时为变转矩变功率调速；高速时为恒功率恒转矩调速。（ ）

46、主轴交流电机的变频调速在低速时为恒转矩恒功率调速；高速时为变功率变转矩调速。（ ）

47、主轴交流电机的变频调速一般在低速段采用变电压变频调速。（ ） 48、主轴交流电机的变频调速一般在低速段采用变电流变励磁调速。（ ） 49、主轴交流电机的变频调速一般在高速段采用变电压变频调速。（ ） 50、主轴交流电机的变频调速一般在高速时采用变电流变励磁调速。（ ） 51、数控装置是直接将控制信号传递给步进电机的。（ ）

52、数控装置是通过驱动装置间接将控制信号传递给步进电机的。（ ） 53、为了数控车床上车削螺纹，其主轴的转速一定有一个旋转编码器进行检测。（ ）√

54、直流伺服电机使用机械方式换向是其最大的缺点。（ ） 55、直流伺服电机的最大优点是调速特性好。（ ）

56、直流伺服电机使用机械方式换向是其最大的优点。（ ） 55、直流伺服电机的调速特性不如交流伺服电机。

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56、交流伺服电机的调速性能不如直流伺服电机。（ ）

57、目前，交流电机用变频器控制可获得较理想的转速调节系统。（ ） 56、数控机床常用的脉冲当量有1mm/脉冲、0.001mm/脉冲、0.01mm/脉冲等。（ ）

57、数控机床只适用于大批大量生产场合。（ ） 58、开环控制系统中必须设置位置检测环节。（ ）

59、半闭环控制系统中的检测元件接在机床运动部件上。（ ） 60、闭环控制系统中的位置检测元件接在电机轴上。 （ ） 61、圆光电编码器主要用于直线运动导轨位移量的检测。 70、滚珠丝杠螺母机构具有可靠的自锁功能。（ ） 71、滚丝杠螺母机构可自动消除运动间隙。（ ） 72、三角形导轨具有自动消除运动间隙的功能。（ ） 73、燕尾导轨不能承受翻倾力矩。（ ） 74、矩形导轨常与三角导轨组合使用。（ ）

75、数控机床中的数控装置是一个具有计算机功能的控制装置。（ ）

76、数控装置中内置PLC只是为了实现对直线运动导轨的运动速度的控制。（ ）

77、数控装置外置PLC是为了对I/O口中的开关量的控制。（ ） 78、数控机床的电控柜中的接触器主要用作通断强电电路。（ ）

79、数控机床的电控柜中的步进电机驱动器主要用作通断弱电电路。（ ） 80、数控机床的电控柜中的步进电机驱动器主要用作步进电机的供电电路。（ ）

81、机床传动副间的运动间隙应控制在规定的范围内。（ ） 82、数控机床的主轴前支承都应能承受轴向和径向力。（ ） 83、数控机床的主轴前支承只须能承受轴向力就可以了。（ ） 84、数控机床的主轴前支承只须能承受径向力就可以了。（ ） 85、数控机床的主轴无须轴向定位。（ ） 86、数控机床的主轴无须径向定位。（ ）

87、数控机床的主轴可以采用两端定位的方式实现轴向定位。（ ） 88、数控机床的主轴可以采用前端定位的方式实现轴向定位。（ ） 89、数控机床的主轴前端应有装夹工件或刀具的必要结构。（ ） 90、运动导轨副的运动间隙应由机床修理工定期调整。（ ） 91、运动导轨副的运动间隙应由机床操作工每天调整。（ ） 92、步进电机是最理想的直线运动部件的驱动电机。（ ） 93、直流伺服电机是最理想的直线运动部件的驱动电机。（ ） 94、交流伺服电机是最廉价的直线运动部件的驱动电机。（ ） 95、交流伺服电机是最理想的主轴驱动电机。（ ）

96、交流伺服电机与齿轮传动结合是最理想的主轴驱动方案。（ ）

97、交流伺服电机与齿轮传动结合是扩大主轴转速范围最常用的主轴传动方案。（ ）

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98、开环控制系统不仅传动精度高而且设备投资少。（ ） 99、全闭环控制系统传动精度高但设备投资大。（ ） 100、同步感应器是基于感应电动机的原理工作的。（ ） 101、直线电机是基于感应电动机的原理工作的。（ ）

102、交流伺服驱动系统是用交流异步电机作为伺服驱动装置，是近年来发展的趋势。（ ）

103、脉冲编码器是一种光学式的位置检测元件，编码盘直接装在旋转轴上，

以测出轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。 （ ）

104、闭环控制系统的定位误差主要取决于机械传动副的间隙及制造误差。（ ）

四、多项选择：100

1、数控机床不适用于加工（ ACD ）零件。

A、大型 B、小批复杂 C、大批量 D、高精度 2、测量反馈装置的功能是为了提高机床的（ C ）。 A、安全性 B、使用寿命 C、加工精度 D、灵活性 3、数控机床中的PLC程序主要用于机床的（ B）控制。 A、位置 B、I/O逻辑 C、插补 D、速度

4、脉冲当量是数控机床运动的最小位移单位，脉冲当量取值越大，（ B ）。B

A、运动越平稳 B、零件加工精度越低 C、零件加工精度越高 D、控制方法越简单

5、开放式数控系统已成为数控系统发展的一个潮流，以下叙述属于开放式数控系统特征的是（ ABC）。、

A、与工业PC软硬件兼容 B、具有可扩展性 C、便于二次开发 D、机箱敞开

6、位置检测元件是保证机床运动部件的（A ）的关键。

A、位置精度 B、使用寿命 C、加工精度 D、运动平稳性 7、闭环控制的检测装置一般安装在（B ）上。

A、驱动电机轴 B、运动部件 C、位移传感器 D、传动丝杠

8、数控机床的四大组成部分是（ B）、（ D ）、PLC及I/O接口、伺服驱动装置。

A、控制介质 B、数控装置 C、数控程序 D、机床本体 9、数控机床中，把脉冲信号转换成机床移动部件运动信号的部分叫做（ C ）。 A、控制介质 B、数控装置 C、伺服驱动装置 D、数控程序 10、数控机床中，所有控制信号都是由（ B ）发出的。

A、控制介质 B、数控装置 C、伺服驱动装置 D、数控程序 11、数控装置不包括（ BCD ）。B、C、D

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A、信息输入输出和处理装置 B、步进电机和驱动装置 C、位置检测与反馈装置 D、机床本体

12、对于配置完善的位置检测伺服系统，影响零件加工精度的主要因素是（ A）。

A、机械结构精度 B、驱动装置的精度 C、位置检测元件的精度 D、计算机制运算能力

13、滚珠丝杠副消除间隙的目的是（ B ）。

A、 提高反向传动的平稳性 B、减小摩擦力矩 C、增大使用寿命 D、增大驱动力矩

14、对滚珠丝杠副的预紧力通常为最大轴向力的（ A ）。 A、1/3 B、1/4 C、3/1 D、1/2

15、不能自动补偿运动间隙的导轨副是（ BCD ）。

A、三角导轨 B、矩形导轨 C、燕尾导轨 D、圆形导轨 16、不能承受翻倾力矩的导轨副是（ AD）。

A、三角导轨 B、矩形导轨 C、燕尾导轨 D、圆形导轨 17、能承受重载的导轨副是（ B）。

A、三角导轨 B、矩形导轨 C、燕尾导轨 D、圆形导轨 18、导向精度高，运动速度高的导轨副是（ A ）

A、滚珠导轨 B、静压导轨 C、燕尾导轨 D、圆形导轨 19、适用于低速重载的导轨副是（D ）。

A、三角导轨 B、矩形导轨 C、滚珠导轨 D、静压导轨 20、传动精度最高的进给系统是（C ）。

A、开环控制的进给系统 B、半闭环控制的进给系统 C C、全闭环控制的进给系统 D、异步电机驱动的进给系统 21、步进电机常用作（ A）系统的驱动电机。 A、开环控制的进给 B、半闭环控制的进给 C、全闭环控制的进给 D、异步电机驱动的进给 22、直流伺服电机常用作（ CD ）系统的驱动电机。 A、开环控制的进给 B、半闭环控制的进给 C、全闭环控制的进给 D、主轴运动

23、主轴轴承进行适当预紧的目的是 （ A ）。

A、 提高旋转精度 B、减小摩擦 C、增大摩擦 D、增大承载能力 24、数控机床上多用齿形同步带传动，其主要目的是保证（ A ）。 A、传动精度 B、传动能力 C、传动平稳性 D、传动方向

25、数控机床的主传动多用无级调节器速成与齿轮有级调节器速成结合的变

速方案传动，其主要目的是（ B ）。

A、减小变速范围 B、增大变速范围 C、提高机床售价 D、提高机床承能力

26、步进电机驱动的进给系统使用齿形带或齿轮传动的目的是（ ABC ）。

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A、增大转矩 B、满足结构要求 C、获得所需的脉冲当量 D、增大传动效率

27、数控机床的进给系统多用滚珠丝杠副传动的主要目的是（AB ）。 A、减小摩擦 B、提高传动精度 C、增大承载能力 D、增大运动平稳性

28、静压丝杠副传动的主要目的是（ A C ）。

A、减小摩擦 B、提高传动精度 C、增大承载能力 D、增大运动平稳性

29、光栅传感器可以实现（ C ）。

A、主轴的准确停止 B、电量与机械量的互换

C、直线位移间隙量的自动补偿 D、直线位移量的精确检测 30、CNC系统中的PLC是( A )。 A.可编程序逻辑控制器 B.显示器 C.多微处理器 D.环形分配器 31、( BCD )是滚动导轨的缺点。

A.动、静摩擦系数很接近 B.结构复杂 C.对脏物较敏感 D.成本较高

32、在开环系统中，以下因素中的(D )不会影响重复定位精度。 A.丝杠副的配合间隙 B.丝杠副的接触变形 C.轴承游隙变化 D.各摩擦副中摩擦力的变化

33、根据控制运动方式不同，机床数控系统可分为 ( B ) A、开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统 B、点位控制系统和连续控制系统 C、多功能数控系统和经济型数控系统 D、NC系统和CNC系统

34、数控机床按加工方式分类可分为：（ ABCD ）。

A、金属成型类 B、金属切削类 C、特种加工类 D、其他类型 35、数控系统的管理部分包括：1)输入；2)I/O处理；3)（ B ）；4)( D)。 A、译码 B、显示 C、位置控制 D、诊断

34、直流主轴电机的尾部一般都同轴安装( C )作为速度反馈元件。 A、测速发电机 B、旋转变压器 C、编码器 D、速度继电器 35、数控机床机械结构特点是（ ABCD）。

A、高刚度 B、高抗振性 C、低热变形 D、高的进给平稳性 36、提高机床传动链传动精度的措施有（ A BC ）。 A、尽可能减少传动元件，缩短传动链。

B、提高各传动元件的制造、安装精度，特别是末端元件 C、尽可能使用靠近末端的传动副为降速传动副 D、尽可能使用靠近末端的传动副为升速传动副 37、滚珠丝杠的特点的有( A B C)。

A、传动效率高 B、摩擦力小 C、传动精度高 D、自锁

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五、简答：

1、.何谓数控机床？它是由哪几部分组成？各部分作用是什么？

数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。 数控机床由以下几部分组成：

〔一〕 程序编制及程序载体。（二）输入装置。（三）数控装置及强电控制装置。（四）伺服驱动系统及位置检测装置。（五）机床的机械部件。 机床各部分的作用：（1）数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。（2）输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。（3）数控装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作；强电控制装置是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号，经必要的翻译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，以完成指令所规定的动作。（4）伺服驱动系统及位置检测装置，它是根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。在半闭环和闭环伺服驱动系统中，还得使用位置检测装置，间接或直接测量执行部件的实际进给位移反馈到运动系统中。（5）数控机床机械部件与普通机床相似，但传动结构要求要为简单，在精度、刚度、抗震性等方面要求更高，而且其传动和变速系统要便于实现自动化控制。 2、NC与CNC的区别是什么？

NC为硬线数控装置，它的输入处理、插补运算和控制功能，都由专用的固定组合逻辑电路来实现，不同功能的机床，其组合逻辑电路也不同。改变或增减控制、运算功能时，需要改变数控装置的硬件电路。因此通用性、灵活性差，制造周期长，成本高；CNC为软线数控装置。这种数控装置的硬件电路是由小型或微型计算机再加上通用或专用的大规模集成电路制成，数控机床的主要功能几乎全部由系统软件来实现，而修改或增减系统功能时，也不需变动硬件电路，只需改变系统软件。因此，具有较高的灵活行，同时由于硬件电路基本上是通用的，这就有利于大量生产，提高质量和可靠行，缩短制造周期和降低成本。

3、.数控机床有哪几种分类方法？各有什么特点？

数控机床有以下三种分类方法：一、按数控机床的加工功能不同分为（1）点位和直线控制数控机床。（2）轮廓控制数控机床。二、按所用进给伺服系统不同分为：（1）开环数控机床。（2）闭环数控机床。（3）半闭环数控机床。三、按所用数控装置的构成方式不同分为（1）硬件数控机床。（2）计算机数控机床。第一类型可使用户认识和了解数控机床的加工功能。第二种是了解数控机床的加工精度。第三种使拥护了解数控机床的系统功能和工作原理。

4、.何谓点位控制、直线控制、轮廓控制？三者有何区别？

点位控制是能在加工平面内，控制刀具相对于工件的定位点的坐标位置，而对定位移动的轨迹并无要求，因为在定位移动过程中是 进行切削加工的。

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直线控制是能控制刀具或工件以适当的进给速度，沿平行于坐标轴的方向进行直线移动和加工，或者控制两个坐标轴以同样的速度运动，沿45度斜线进行切削加工。轮廓控制的机床有几个进给坐标轴，数控装置能够同时控制2—5个坐标轴，使刀具和工件按平面直线、曲线和空间曲面轮廓的规律进行相对运动，加工出形状复杂的零件。点位控制用于准确定位相应的点，直线控制只有两个坐标轴，用于加工台阶轴，轮廓控制它能进行多坐标联动的运算和控制，并有刀具长度和刀具半径补偿功能，是功能最齐全的数控机床。

5.、数控机床按伺服系统控制方式分为哪三类？各用在什么场合？

按伺服系统控制方式分为开环数控机床、闭环数控机床和半闭环数控机床三种。开环数控机床用于低转速大转矩加工精度不是和高的场合。闭环数控机床用于加工精度高的场合。而半闭环的精度介于开环和闭环之间，用于加工精度要求较高的场合。

6.、数控加工中心机床有何特点？在结构上与普通机床有何不同？ 数控加工中心的特点是数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝和铣削等多种工序的加工，工序高度集中。适用于加工凸轮、箱体、支架等复杂型面的加工。数控加工中心有人机对话的操作面板，带有刀库和自动换刀的装置。有自动对刀装置，只需在操作面板种输入程序就可以实现连续加工。而普通机床没有这些。

7、.数控机床的发展势趋主要有哪些？

发展是趋势有：一、数控系统的发展趋向于柔性化、智能化、网络化、通用性、适应性和扩展性强。二、数控系统性能的发展。趋向于自适应、模糊控制、神经网络、自动编程和故障诊断。三、数控机床的发展。趋向于模块化、智能化、集成化和开放性的发展

8.、如何提高数控机床的精度、速度和可靠性？

在数控机床安装位置检测装置，检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较，经放大后控制执行元件，消除偏差直至为零。这样可以提高机床的加工精度。使用交流调速电动机和速度检测装置可以提高数控机床的速度。交流电动机的调速范围宽，负载特性硬，动态响应快。速度检测装置可以随时对机床的速度进行检测。提高机床的结构刚度，提高机床的抗振性，提高低速进给运动的平稳性和运动进度，减少动、静摩擦系数，减少机床的热变形还有合理的总体布局可提高数控机床的可靠性。 9.、什么是适应控制？适应控制与闭环控制有什么区别？ 适应控制是在切削过程中，可以随时实测某些状态参数（如切削力、功率、主轴变为、热变行等）并根据预定的评价指标（如最大生产率、最低加工成本、最好加工质量）或约束条件（如恒切削力、恒切削速度、恒切削功率等），及时自动修正参数，使切削过程达到最佳状态，以获得最优的切削效益。适应控制机床除了闭环控制所具有的位置和速度反馈回路以外，还增加了适应控制反馈回路。当切削过程的状态参数发生变化是，用传感器随时检测这些

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参数的数值并经转换，在适应控制单元中与给定的评价指标或约束条件进行判别比较，然后给机床的数控装置输出校正信号，对系统的输入参数进行修正，从而使切削过程向预定的指标和条件转变，以达到最佳状态。 10、什么是FMC、FMS、CIMS？他们各有什么特点？

FMC是柔性制造单元。其特点是有较完善的自动检测和自动监控功能。柔性制造单元自成体系，占地面积小，成本低而且功能完善，加工适应范围广，可做为独立设备使用。

FMS是柔性制造系统。其特点是（1）、具有多台制造设备，不限于切削加工还可以是电加工、激光加工、热处理以及装配、检验等；或者是上述多种加工的综合。（2）、系统由一个物料运输系统将所有设备连接起来，可以进行没有固定加工顺序和无节拍的随机自动制造。（3）、由计算机进行高度自动的多级控制与管理，对一定范围的多品种、中小批量的零部件进行制造。

CIMS是计算机集成制造系统。其特点是实现了机器的智能化、脑力劳动自动化、更高效益、更高柔性的智能化生产。是当今自动化制造技术发展的最高阶段。

11、什么叫插补？目前应用较多的插补算法有哪些？ 插补是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。目前应用较多的插补计算法有逐点比较插补计算法、数字积分插补计算法、时间分割插补计算法、和样条插补计算法。

12、试述逐点比较法插补的四个节拍，

逐点比较插补计算法，即每走一不都要和给顶轨迹上的坐标值进行一次比较，视该点在给定轨迹的上方或下方或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一不的进给方向，使之趋近加工的轨迹。四节拍可概括为（1）偏差判别。（2）坐标进给。（3）新偏差计算。（4）终点判别。假设直线上有一坐标点(Xm,Ym)和终点坐标(Xe,Ye)偏差判别Fm。插补开始从起点出发，当Fm≥0时，应沿 +X方向走；当Fm<0时，则应沿+Y方向走一不；当两个方向的步数和终点坐标(Xe,Ye)值相等时，发出终点到达信号，停止插补。 13、位置检测误差补偿的基本原理是什么？ 位置检测装置误差补偿的基本原理是，数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号随时进行比较，获得新的运动控制信号，使运动部件向着消除偏差的方向运动，直至偏差为零。 14、如何实现齿隙、螺距间隙的调整？

实现齿轮间隙调整法有：一、刚性调整法。（1）偏心轴调整法。（2）轴向垫片调整法。二、柔性调整法。（1）轴向压簧调整法。（2）周向弹簧调整法。螺距间隙调整法有：（1）垫片调整

15、CNC系统主要由哪几部分组成？CNC装置主要由哪几部分组成？. 答：

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计算机数控装置主要由计算机系统，位置控制板，PLC接口板，通信接口板，扩展功能模块，控制软件块组成。 16、试述C NC工作过程。 答：CNC的工作过程由输入的零件加工程序或操作命令进行相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件，完成零件的加工。 17、单微处理器结构的CNC装置与多微处理器结构的CNC装置有何区别？ 答：它们区别是单微处理器有结构简单，性能可靠，适用于机床功能要求多，精度要求较高的数控机床；而多微处理器有功能多，性能高，精度高，结构复杂，适用于加工中心等较复杂的数控机床。

18、多微处理器结构的CNC装置有哪些基本功能模块？ 答：CNC装置功能模块有：（1）输入数据处理程序（2）插补计算程序（3）速度控制程序（4）管理程序（5）诊断程序。

19、CNC装置的软件结构可分为哪两类？各有何特点？ 答：前后台结构：结构简单、精度低、设计困难。

多重中断结构：响应机床中断请求快，适合机床工作需要。 功能模块结构：多功能模块可独立工作又能相互通讯协调，适合多轴高精度、高速、高效工作机床。

20、中断型结构的软件中，各中断服务程序的优先级是如何安排的？ 答：按中断服务的高、中、低级次序先后响应。 22、CNC装置常用的输入输出设备有哪些？

答：CNC装置常用的输入设备有键盘，磁盘和磁盘驱动器等；输出设备有显示器，驱动装置，磁盘和磁盘驱动器。 23、CNC装置常用的通信接口有哪些？

答：CNC装置常用的通信接口有（1）串行通信；（2）自动控制专用接口；（3）网络技术；

24、什么是内装型PLC？什么是独立型PLC？它们各有何特点？

答：内装型PLC与数控装置结合在一起，其结构简单，成本低；独立型（外装型）PLC与数控装置分离，通过讯方式相联，并可带有扩展单元，使数控系统功能更强大。结构相对复杂，成本高。 25、常用的开关量输入输出模块有哪几种？

答：键盘输入模块、控制面板输入模块、刀具选择更换模块、工件装夹模块、冷却液开停模块、行程开关等模块。

26、常用的PLC编程方式有哪几种？各有何特点？

答：助记符语句表：便于理解、分析。梯形图：直观明了。流程图：简单，便于原理分析。

27、数控机床对进给伺服系统的要求是什么？

答：传动精度高；驱动力矩大；低速运动平稳性好，无爬行现象。 28、直流电动机调速方式有哪几种？

答：调节输入端电压；转子回路串电阻；改变励磁磁通量；调节电源频率。 29、交流电动机调速方式有哪几种？

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答：调节输入端电压；转子回路串电阻；调节电源频率。改变定子绕组极对数；

30、闭环控制的基本特征是什么？

答：位置检测传感器接在机床执行动作的运动部件上；运动部件的运动精度高。

31、主轴直流电动机采用什么调速方式？ 答：晶闸管调速；调脉冲宽度调速。

32、主轴直流电动机控制单元如何实现调压调速与弱磁调速的自动转换？ 答：主轴转速是电动机驱动电路根据转速指令电压信号变化来自动转换。 33、感应同步器的结构如何？为什么它的定尺绕组的输出电势是位移X的函数？

答：感应同步器由固定绕组（定尺）和滑动绕组（滑尺）组成。两种绕组都有两正弦、余弦绕组组成，滑尺上正弦、余弦绕组在空间相隔1/4节距。滑尺相对定尺运动时，在定尺上感应出电动势，电动势的大小随滑尺的运动而改变，即定尺绕组的输出电动势是位移X的函数。

34、光栅的基本结构如何？什么是摩尔条纹的放大作用？

答：光栅由固定光栅和指示光栅组成。在光源的照射下，指示光栅相对固定光栅运动时，形成摩尔条纹，摩尔条纹的节距比光栅的栅距大很多倍，即摩尔条纹将微小的指示光栅的运动距离放大，便于检测的这种作用叫摩尔条纹的放大作用。

35、光电编码器的结构如何？

答：由光源、编码盘、光电管等组成。

36、说明步进电动机的工作原理。说明什么是步距角？

答：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

37、常用的步进电动机的性能指标有哪些？其含义是什么？ 答：步距角：每输入一个脉冲电信号，转子转过的角度；

失步率：单位时间内输入电脉冲信号数和转子所转过的实际步数的差与输入的脉冲数的比率。

脉冲频率：单位时间内可接受的脉冲数。 通电工作方式：同时通电的相数和相序。 驱动力矩：电机轴所能产生的驱动转矩。

38、如何搞好数控系统的日常维护保养工作？

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答：对操作人员进行培训教育，加强责任感、提高维护保养意识，掌握基本维护保养技术知识和技能，严格执行日常维护保养工作的规章制度，加强督促检查工作等。

39、数控系统的故障可分为哪几类？故障诊断的一般方法有哪些？ 答：机械故障、电气元件故障、数控系统故障。

故障诊断方法：直观法、数控系统的自动报警诊断、状态显示诊断、核对数控系统参数。常用仪表检测法。

40、说明机床型号的含义：XK5032、MK1320E、YK3180、 答：XK5032：立式数控铣床，工作台宽320mm。 MK1320E：外圆数控磨床，最大工件长度3200mm。 YK3180：数控滚齿机床，最大工件直径800mm。 41、简述数控机床的工件过程。

答：分析加工零件，编写加工程序并输入到数控装置，数控装置控制机床的主运动和进给运动及其他执行部件动作，使刀具相对工件严格按数控程序规定的顺序、路径和参数运动，从而加工出形状、尺寸与精度都符合要求的零件。

42、何为开环、半闭环和闭环控制系统？各有何特点？各用在什么场合？ 答：开环控制系统，指系统不需要对实际位移和速度进行测量，更无需将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较称为开环控制系统；半闭环控制系统，如果检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置的系统称为半闭环控制系统；闭环控制系统，指将测量元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统称为闭环控制系统。开环系统无位置和速度检测装置，位移精度低、进给速度较低，一般用于精度要求不高的数控机床。半闭环和闭环系统均有位置和速度检测装置，具有较高精度、速度和动态特性，多用于精度要求较高的精密机床。

43、数控机床有哪些规格、性能指标？脉冲当量、定位精度、重复定位精度的含意是什么？

答：规格如下（1）行程范围和摆角范围（2）工作台面尺寸（3）承载能力。（4）主轴功率和进给轴扭矩（5）控制轴数和联动轴数（6）刀具系统； 性能指标如下：（1）分辩率与脉冲当量（2）最高主轴转速和最大加速度（3）定位精度和重复定位精度（4）最高快移速度和最高进给速度（5）电气（6）冷却系统（7）外形尺寸（8）机床重量。

脉冲当量：数控装置每发一个脉冲信号，反应到机床移动部件上的移动量，称为脉冲当量

定位精度：指数控机床工作台或其它运动部件，实际运动位置与指令位置的一致程度。

重复定位精度：指在相同的操作方法和条件下，在完成规定操作次数过程中得到结果的一致程度。

44、试述控制轴数和联动轴数的区别？

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答：控制轴数通常是指机床数控装置能够控制的进给轴数，联动轴数是指数控机床同时控制多个进给轴，使它们按规定的路线和进给速度运动的进给轴的数目。

45、数控机床的主传动系统有哪几种传动方式？各有何特点？

答：有如下四种方式：（1）带有变速齿轮的主传动，通过少数几对齿轮降速，增大输出扭矩，可以满足主轴低速时有足够的扭矩输出。（2）通过带传动的主传动，电动机与主轴通过形带或同步齿形带传动，不用齿轮传动，可避免振动和噪声。（3）用两个电动机分别驱动主轴，高速时，通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时，另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转。（4）内装电动机主轴传动结构，简化结构，提高刚度。

46、主轴轴承有配置形式主要有哪几种？各适用于什么场合？

答：主轴滚动轴承的配置主要采用如下三方式：（1）后端定位（2）两端定位（3）前端定位

后端定位多用于普通精度的机床的主轴部件；两端定位一般用于较短或能自动预紧的主轴部件；前端定位一般多用于高精密机床的主轴部件。 47、滚珠丝杠副在机床上的支承方式有哪几种？各有何特点？

答：常用的支承方式有下列几种：（1）一端装止推轴承；承载能力小，轴向刚度低，仅适用于短丝杠。（2）一端装止推轴承，另一端装向心球轴承；适用于长丝杠（3）两端装止推轴承，施加预紧拉力，有助于提高传动刚度。（4）两端装止推轴承及向心球轴承，适用于承受轴向和径向负载的滚珠丝杠。

48、主传动变速有哪几种方式？各有何特点？ 答：无级变速和有级变速两种方式，

1. 带有变速齿轮的主运动：通过少数几对齿轮传动，扩大变速范围，确保低速时扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求。

2. 通过带传动的主运动：主要用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上。电机本身的调整就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免由齿轮传动所引起的振动和噪音。它适用于高速低转矩特性的主轴。

3. 用两个电机分别驱动主轴：用两个电机驱动分别主轴，是上述两种方式的混合传动，具有上述两种性能，高速时由一个电机通过带传动；低速时，由另一个电机通过齿轮传动，齿轮起到降低速和扩大变速范围的作用，这样就

51、数控机床对进给有哪些要求？

答：要求如下：（1）调速范围宽，在整个调速范围内，输出运动有良好的稳定性。

（2）输出位移有足够的精度，即实际位移与指令位移量之差要小。 （3）负载特性要硬，当负载变化时，输出速度应基本不变。低速运动和加工时，应有足够的负载能力和过载能力。

（4）动态响应快，即达到最大稳态速度的时间在0.2~0.1S以内。 52、齿轮传动间隙的消除有哪些措施？各有何优缺点？

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答：齿轮传动间隙消除措施如下：

（一）刚性调整法：偏心轴调整法 轴向垫片调整法 （二）柔性调整法：轴向压簧调整法 周向弹簧调整法 优：偏心轴调整法和轴向垫片调整法均可消除齿侧间隙

轴向压簧调整法，弹簧力需调整适当，过松消除不了间隙，过紧则齿轮磨损过快。

周向弹簧调整法，可消除齿侧间隙。 53、试述滚珠丝杠螺母副的消除间隙的方法？

答：滚珠丝杠螺母副的间隙消除方法如下：垫片调整法、螺钉调整法、齿差式调整法

54、数控车床与普通车床在主运动和进给运动的传动结构上有何区别？ 答：数控车床的主运动采用无级变速和有级变速两种方式， 普通车床的主运动采用有级变速齿轮变速；

54、简述数控机床的工作原理。

答：数控机床加工零件时，首先应编制零件的数控程序，这是数控机床的工作指令。将数控程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。

55、试述开环、闭环控制系统的主要区别及适用场合。

答：开环控制系统主要采用步进电机作为驱动装置，没有位置检测装置，数控装置根据所要求的进给速度和进给位移，输出一定频率和数量的进给指令脉冲，经驱动电路放大后，驱动电机按一这的速度方向进行运动。它的适用场合精度要求不高的简易数控加工机床，小功率的机床中，运动不太复杂的，如数控冲床，小型车床等。

闭环控制系统主要采用伺服电机作为驱动装置，具有位置检测装置数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定的规律进行转换后，得到进给伺服系统的速度指令。它的适用场合精度要求高的数控机床中，大功率，运动复杂的数控机床中，如加工中心等。

56、试说明闭环进给系统的工作原理。

答：闭环数控机床的进给伺服系统是按闭环原理工作的。数控装置将位移指令与位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时进行比较，根据其差值与指令进给速度的要求，按一定的规律进行转换后，得到进给伺服系统的速度指令。另一方面还利用和伺服驱动电机同轴刚性连接的测速元器件，随时实测驱动电机的转速，得到速度反馈信号，将它与速度指令信号相比较，以其比较的结果即速度误差信号，对驱动电机的转速随时进行校正

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57、数控机床是由哪几个部分组成的？各部分的作用是什么？ 答：（1）程序编制及程序载体

数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令 （2）输入装置

它的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内

（3）数控系统及强电控制装置

数控系统是机床的控制部分，它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数，按照人机交互的方式生成数控加工程序，然后通过电脉冲数，再经伺服驱动系统带动机床部件作相应的运动。强电控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统 （4）伺服驱动系统及位置检测装置

它根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。

（5）数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件如工作台，拖板及其传

58、CNC系统中光电隔离电路的主要作用是什么?

答：光电隔离电路的主要作用起电器隔离和电平转换作用。

六、其他题

1、逐点比较法插补第一象限的直线，起点在坐标原点，终点坐标Xa=5，Ya=4。设插补脉冲当量为1，试按如下格式写出插补计算过程，并画出刀具插补轨迹图。

插补循环

偏差判别 进给方向 终点判别 终点判别 25

解：轨迹图如下所示： 插补循环 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

偏差判别 F=0 F1<0 F2>0 F3<0 F4>0 F5<0 F6>0 F7<0 F8>0 进给方向 +X +Y +X +Y +X +Y +X +Y +X 终点判别 F0=0 F1=F0- Ya=-4 F2=F1+Xa=1 F3=F2- Ya=-3 F4=F3+Xa=2 F5=F4- Ya=-2 F6=F5+Xa=3 F7=F6- Ya=-1 F8=F7+Xa=4 F9=F8- Ya=0 终点判别 n=9-1=8 n=8-1=7 n=7-1=6 n=6-1=5 n=5-1=4 n=4-1=3 n=3-1=2 n=2-1=1 n=1-1=0 26

2、直线起点在坐标原点O

3、一台五相十拍运行的步进电机，转子齿数z=48，在A相绕组中测得电流频率为600Hz，求： (1)电机的步距角 (2)电机的转速 解.(1)θ=

360?360???0.75? mzc5?48?260f60?600?mzc5?48?2 (2)n==75r/min

3．逐点比较法插补第一象限的直线，起点在坐标原点，终点坐标输入数控

计算机后Xa=5，Ya=3。试按如下格式写出插补计算过程。 插补循环 0 1 2 3 4 5 6 7 8 偏差判别 F=0 F1<0 F2>0 F3<0 F4>0 F5>0 F6<0 F7>0 进给方向 +X +Y +X +Y +X +X +Y +X 偏差计算 F0=0 F1=F0- Ya=-3 F2=F1+Xa=2 F3=F2- Ya=-1 F4=F3+Xa=4 F5=F4- Ya=1 F6=F5- Ya =-2 F7=F6+Xa=3 F8=F7- Ya=0 终点判别 n=8-1=7 n=7-1=6 n=6-1=5 n=5-1=4 n=4-1=3 n=3-1=2 n=2-1=1 n=1-1=0 4、利用逐点比较法插补圆弧PQ，起点P为（5，0），终点Q为（0，5），

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试写出插补计算过程并绘制插补轨迹。 序偏差坐标进给 －x F0=0 , x0=5, y0=0 计 算 终点判别 ∑=5+5=10 －号 判别 1 F0=0 F1=0－2×5+1=－9, x1=5－∑=101=4, y1=0 1=9 2 F1=9<0 －+y F2=－9+2×0+1=－8, x2=4, ∑=9－1=8 y2=0+1=1 3 F2=8<0 －+y F3=－8+2×1+1=－5, x3=4, ∑=8－1=7 y3=1+1=2 4 F3=5<0 －+y F4=－5+2×2+1=0, x4=4, ∑=7－1=6 y4=2+1=3 5 F4=0 －x F5=0－2×4+1=－7, x5=4－∑=6－1=5 1=3, y5=3 6 F5=7<0 －+y F6=－7+2×3+1=0, x6=3, ∑=5－1=4 y6=3+1=4 7 F6=0 －x F7=0－2×3+1=-5, x7=3－1=2, ∑=4－1=3 y7=4 8 F7=5<0 －+y F8=－5+2×4+1=4, ∑=3－1=2 x8=2,y8=4+1=5 －x F9=4－2×2+1=1, x9=2－1=1, Σ=2－1=1 y9=5 9 F8=4>0 0 F9=1>0 －x F10=1－2×1+1=0, x10=1－Σ=1－1=0 1=0, y10=5

5、用DDA法插补第一象限直线OA，起点原点，终点（5，3）被积函数寄存器、累加器的位数均为3位，写出计算过程并绘制插补轨迹。

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累加 次数 Jvx x积分器 JRx 溢出 ?x 000 101 010 111 100 001 110 011 000 1 1 1 1 1 Jvy (ye) 011 011 011 011 011 011 011 011 011 y积分器 JRy 溢出 ?y 000 011 110 001 100 111 010 101 000 1 1 1 终点 计数器 JE 000 111 110 101 100 011 010 001 000 （?t） (xe) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 101 101 101 101 101 101 101 101 101

6.某步进电机的步距角为0.75°，通过一对齿轮副(主动齿轮的齿数为24，被动齿轮的齿数为20)传动一导程为4mm的滚动丝杠，由丝杠螺母副驱动工作台移动，工作台移动的最大速度为30mm/s，求： (1)工作台的脉冲当量；

(2)步进电机的最高工作频率。 解：

（1）由题意及公式可知：

Z1=24，Z2=20，传动比i=24/20=1.2；t=4；

则：脉冲当量????i?t/360??0.75?1.2?4/360??0.01mm

?30（2）f???300000

?0.001

7、有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有80个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为5mm，工作台移动的最大速度为30mm/min，求：

(1)步进电机的步距角； (2)工作台的脉冲当量；

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(3)步进电机的最高工作频率。 解：

（1）由题意及公式可知：

其中z=80， m=3，由三相六拍可知k=2； ??360?/（mzk）则：??360?/（mzk）=360°/（80?3?2）=0.75°

（2）由题意及公式可知：频率f=360°/0.75°=1440/3=480Hz ??60f? 其中?=30mm/s，则：

?30=???0.001? 60f60?480(3) 由（2）可知：步进电机的最高工作频率是480Hz

8、若加工第一象限直线OE，起点为O(0，0)，终点为E(7，4)，设累加器为3位，试按DDA法进行插补计算，并绘出插补轨迹图。 1．解： 将Xe ＝7及Ye ＝4化成二进制数Xe ＝111B及Ye＝100B存放在Jvx及Jvy 中，选寄存器容量为三位，则累加次数m＝23＝8。插补运算过程如下表所示，插补轨迹见图3-24所示。

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9、加工第一象限的一段圆弧AB，起点A的坐标为 (5,0)，终点B的坐标为 (3,4)，试用逐点比较法对圆弧进行插补，并在图中画出插补轨迹。 解：加工逆圆弧AB，因起点和A点重合，此时的偏差值：F0?0 计数长度：N?Xb?Xa?Yb?Ya?3?5?4?0?6 其插补轨迹如图所示，插补运算过程如表所示。 31

序号 偏差判别 进给 1 2 3 4 5 6 偏差计算 坐标计算 终点判别 X=5-1=4 Y=0 X=4 Y=0+1=1 X=4 Y=1+1=2 X=4 Y=2+1=3 X=4-1=3 Y=3 X=3 Y=3+1=4 N=5 N=4 N=3 N=2 N=1 N=0 F0?0 F1?0 F2?0 F3?0 F4?0 F5?0 -X +Y +Y +Y -X +Y F2?F1?2Y?1??8 F3?F2?2Y?1??5 F4?F3?2Y?1?0 F5?F4?2X?1??7 F6?F5?2Y?1?0 10、加工第二象限的一段直线OE，起点O在坐标原点，终点E的坐标为 (-3,2)，试用逐点比较法对直线进行插补，并在图中画出插补轨迹。

32 解：加工直线OE，因起点和O点重合，此时的偏差值：F0?0 计数长度：N?Xe?Ye?5 其插补轨迹如图所示，插补运算过程如表所示。 序号 偏差判别 进给 1 2 3 4 5 11、 插补第一象限直线OE，起点为O（0，0），终点为E（5，3），试用数字积分法（DDA）

计算插补过程并画出轨迹运动图。

解：因终点最大坐标值为5，取累加器、被积函数寄存器、终点计数器均为三位二进制

寄存器，即N=3。则累加次数n?2?8。插补运算过程见表5—3，插补轨迹见下图。

插补过程表 累加次数（△t） X被积函X积分器 X累加器 X累加器Y被积函Y积分器 Y累加器 Y累加器终点计数器（JE） 3偏差计算 终点判别 N=4 N=3 N=2 N=1 N=0 F0?0 F1?0 F2?0 -X +Y -X +Y -X F2?F1?Xe??2?3?1 F3?F2?Ye?1?2??1 F4?F3?Xe??1?3?2 F5?F4?Ye?2?2?0 F3?0 F4?0 33

数寄存器 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0 5+0=5 5+5=8+2 5+2=7 5+7=8+4 5+4=8+1 5+1=6 5+6=8+3 5+3=8+0 溢出脉冲 数寄存器 0 0 1 0 1 1 0 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3

0 3+0=3 3+3=6 3+6=8+1 3+1=4 3+4=7 3+7=8+2 3+2=5 3+5=8+0 溢出脉冲 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 0 数字积分插补轨迹

12、利用逐点比较法插补圆弧PQ，起点P为（5，0），终点Q为（0，5），试写出插补计算过程并绘制插补轨迹。 序号 偏差判别 1 2 3 4 5 6 F0=0 －x F0=0 , x0=5, y0=0 F1=0－2×5+1=－9, x1=5－1=4, y1=0 坐标进给 计 算 终点判别 ∑=5+5=10 ∑=10－1=9 F1=－9<0 +y F2=－8<0 +y F3=－5<0 +y F4=0 －x F2=－9+2×0+1=－8, x2=4, y2=0+1=1 ∑=9－1=8 F3=－8+2×1+1=－5, x3=4, y3=1+1=2 ∑=8－1=7 F4=－5+2×2+1=0, x4=4, y4=2+1=3 F5=0－2×4+1=－7, x5=4－1=3, y5=3 F6=－7+2×3+1=0, x6=3, y6=3+1=4 ∑=7－1=6 ∑=6－1=5 ∑=5－1=4 F5=－7<0 +y 34

7 8 9 0 F6=0 －x F7=0－2×3+1=-5, x7=3－1=2, y7=4 F8=－5+2×4+1=4, x8=2,y8=4+1=5 F9=4－2×2+1=1, x9=2－1=1, y9=5 F10=1－2×1+1=0, x10=1－1=0, y10=5 ∑=4－1=3 ∑=3－1=2 Σ=2－1=1 Σ=1－1=0 F7=－5<0 +y F8=4>0 F9=1>0 －x －x

13、用DDA法插补第一象限直线OA，起点原点，终点（5，3）被积函数寄存器、累

加器的位数均为3位，写出计算过程并绘制插补轨迹。

累加 次数 （?t） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Jvx (xe) 101 101 101 101 101 101 101 101 101 000 101 010 111 100 001 110 011 000 x积分器 JRx 溢出 ?x 1 1 1 1 1 Jvy (ye) 011 011 011 011 011 011 011 011 011 000 011 110 001 100 111 010 101 000 y积分器 JRy 溢出 ?y 1 1 1 终点 计数器 JE 000 111 110 101 100 011 010 001 000 35

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