温州职业技术学院《数控机床电气控制》期中考试试卷（含参考答案和试卷审批表）2012.3.15

《数控机床电气控制》期中复习试题2012年3月16日

一、单选题（18小题，每小题3分，共54分）

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1．电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是（ ）不同，电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。 A．触点 B．衔铁 C．线圈

2．数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（ ）组成。

A．控制软件 B．管理软件 C．管理软件和控制软件两部分

3．数控装置是整个数控系统的核心，在CNC装置中按各印刷电路板的插接方式可以分为大板式结构和（ ）。

A．专用型结构 B．多微处理器结构 C．功能模块式结构

4．（ ）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。

A．刀开关 B．组合开关 C．低压断路器

5．某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于（ ）。

A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．点位控制的数控机床

6．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些（ ）的有害的电气瞬变现象。

A．可预见 B．确定 C．不确定 7．数控机床的进给运动是（ ）由完成的。

A．可编程序控制器 B．位置检测装置 C．进给伺服系统

8．（ ）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施，电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。

A．检测元件 B．电动机 C．接地

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9．（ ）一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。

A．点位控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床 C．直线控制的数控机床

10．由于（ ）存在着一些固有的缺点（比如有电刷限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵），使其应用范围受到限制。

A．步进电动机 B．交流伺服电动机 C．直流伺服电动机 11．（ ）是数控系统的核心。

A．进给伺服系统 B．可编程序控制器 C．数控装置 12．在CNC装置中按微处理器的个数CNC可以分为单微处理器结构和（ ）。 A．专用型结构 B．功能模块式结构 C．多微处理器结构

13．用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置的电气控制系统图是（ ）。 A．电气原理图 B．电器安装接线图 C．电器元件布置图 14．（ ）是一种将电气脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 15．（ ）即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。 A．主轴控制 B．辅助控制 C．进给控制

16．按照电动机学原理，当（ ）的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。 A．步进电动机 B．直流电动机 C．交流电动机

17．位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为间接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为（ ）。 A．开环伺服系统 B．闭环伺服系统 C．半闭环系统

18．热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机负载的（ ）保护。 A．过压 B．过流 C．过载

二、判断题（10小题，每小题2分，共20分；对的标注“√”、错的标注“×”；）

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1．接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种。机床上应用最多的是直流接触器。

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2．电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。 3．由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。 4．继电器的输入信号只能是电流、电压等电学量。

5．直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于10KW）的电动机。 6．步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。 7．开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。

8．屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。

9．接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线。

10．中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。

三、简答题（4小题，每小题3分，共12分）

1．简述数控装置（CNC）硬件部分由哪两方面基本结构组成。

2．数控机床控制系统按控制方式分为哪几类？

3．数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？

4．接触器的作用是什么？接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪几类？接触器的结构包括哪几部分?

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四、分析题（2小题，每小题7分，共14分）

1．根据下图所示步进电动机的结构及工作原理图，简述步进电动机主要由哪几部分组成？并简要分析三相反应式步进电动机的工作原理。

答：

2．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。为此，数控机床可以采用哪些抗干扰措施？

答：

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《数控机床电气控制》期中复习试题参考答案2012年3月16日

一、单选题（每小题3分，共54分）

题号 答案 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 C 10 C 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 C 18 C

二、判断题（对标注“√”、错标注“×”；每小题2分，共20分）

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × × × × √ √ √ √ √ 三、简答题（每小题3分，共12分）

1．简述数控装置（CNC）硬件部分由哪两方面基本结构组成。

答：就CNC装置硬件基本组成而言，它一方面具有一般微型计算机的基本结构，如中央处理单元（CPU）、总线、存储器、输入/输出接口等（1.5分）；另一方面又具有数控机床完成特有功能所需要的功能模块和接口单元，如手动数据输入（MDI）接口、PLC接口、纸带阅读机接口等（1.5分）。

2．数控机床控制系统按控制方式分为哪几类？

答：可分为三类：开环控制数控系统；闭环控制系统；半闭环控制系统。（每部分1分）

3．数控机床控制系统的基本组成包括哪几部分？

答: 数控机床控制系统的基本组成包括输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电气逻辑控制装置、位

置检测装置五部分。 （每部分0.6分）

4．接触器的作用是什么？接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪几类？接触器的结构包括哪几部分?

答:①接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。（1分）

②接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器。（1分） ③它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。（1分）

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四、分析题（每小题7分，共14分）

1．.根据下图所示步进电动机的结构及工作原理图，简述步进电动机主要由哪几部分组成？并简要分析三相反应式步进电动机的工作原理。

答：（1）它是由转子、定子及定子绕组所组成。（3分）

（2）工作原理：

当定子A相绕组通电时，形成以A-A’为轴线的磁场，转子受磁场拉力作用而产生转矩，使转子的1、3齿和定子的A-A’极对齐；（1分）

当A相断电、B相绕组通电时，以B-B’为轴线的磁场使转子的2、4齿和定子的B-B’对齐，转子将在空间逆时针转过30度角；（1分）

当B相断电、C相绕组通电时，以C-C’为轴线的磁场使转子的1、3齿和定子的C-C’极对齐，转子将在空间又逆时针转过30度角。（1分）

如此按A→B→C→A的顺序通电，转子就会不断地按逆时针方向转动；（0.5分） 如按A→C→B→A的顺序通电，转子就会不断地按顺时针方向转动。（0.5分）

2．数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的有害的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统出现异常情况，引起故障。为此，数控机床可以采用哪些抗干扰措施？

答:

①减少供电线路干扰。数控机床的安置要远离中频、高频的电气设备；要避免大功率起动、停止频繁的设备、电火花设备同数控机床位于同一供电干线上，最好是采用独立的动力线供电。（2分）

②减少机床控制中的干扰。在数控机床中可对伺服驱动装置电源、交流接触器线圈、直流继电器或直流电磁阀分别采用压敏电阻保护、阻容保护、续流二极管保护。（1.5分）

③屏蔽。屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。（1.5分）

④保证“接地”良好。“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施，电网的许多干扰都是通过“接地”这条途径对机床起作用的。（2分）

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