2018年秋《机械制造自动化技术》期末考试复习题

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1、程序控制方式是按照 （ B  ） 来控制各执行机构使之自动进行工作循环的系统。

A. 指定的程序                           B. 预定的程序  

C. 给定的程序                          D. 固定的程序

2、 （ A   ） 具有在恶劣环境条件下工作的可靠性和抗干扰性能。

A. 气动控制                           B. 液压控制  

C. 电气控制                           D. 电子控制

3、数控机床用来完成零件 （ C  ） 的自动化循环加工。

A. 一个工艺                           B. 多个工艺  

C. 一个工序                           D. 多个工序

4、可编程序控制器（PLC）是由以 （ B  ） 为核心，利用计算机技术组成的通用电气控制装置。

A. 计算机                               B. 微处理器  

C. 继电器                               D. 接触器

5、数控机床是用代码化的 （D  ） 来控制机床按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动。

A. 模拟量                              B. 标量  

C. 复合量                              D. 数字量

二、填空题（本大题共11小空，每小空2分，共22分）

答案：

1、自动换刀系统一般由 刀库 、 自动换刀装置、刀具传送装置、识刀装置等几部分组成。

2、自动控制系统包括实现自动控制功能的装置及其控制对象，通常由指令存储装置、指令控制装置、 执行机构 、传递及转换装置等部分构成。

3、加工中心刀具的存取方式有 顺序 方式和 随机 方式。

4、计算机集成制造系统——CIMS的核心在于 集成 。

三、判断题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）

2、驱动部分在控制信息作用下提供动力，伺服驱动包括电动、气动、液动等各种类型的驱动装置。

3、 PLC主要是利用逻辑运算以实现各种模拟量的控制。

4、选择传感器时，应选用精度尽可能高的传感器。

5、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。

6、直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。

7、滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。

8、丝杠螺母机构只能将旋转运动转变为直线运动。

9、无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

10、计算机控制系统的软件主要分为系统软件和应用软件，应用软件一般不需要用户设计，系统软件都要由用户自行编写，所以软件设计主要是系统软件设计。

11、与一般的机械系统相比，机电一体化中的机械系统除要求具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，即响应要快，稳定性要好。

12、机电一体化系统设计中，机电产品必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干系统来完成，由计算机来协调与控制。

13、进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比取值越小越好。

14、电动式执行元件是将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、步进电机等。

15、双螺母螺纹预紧消除轴向间隙的结构形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，能够精确调整。

四、名词解释（本大题共13小题，每小题6分，共78分）

1．采样：是指将连续时间信号转变为脉冲或数字信号的过程。

2．步距角：每当电动机绕组接受一个电脉冲，转子就转过一个相应的步距角。

3．微型计算机系统：根据需要，将微型计算机、ROM、RAM、I/O接口电路、电源等组装在不同的印制电路板上，然后组装在一个机箱内，再配上键盘、CRT显示器、打印机、硬盘和软盘驱动器等多种外围设备和足够的系统软件,就构成了一个完整的微机系统。

4．适应性设计：在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加价值。

5．脉冲分配器：使电动机绕组的通电顺序按一定规律变化的部分称脉冲分配器。

6．零接口：不进行任何变换和调整、输出即为输入等，仅起连接作用的接口，称为零接口。

7．单板机：将微型计算机的基本体系CPU、一定容量的ROM和RAM、输入／输出端口(I/O电路)以及一些辅助电路分别做成LSI芯片，并将它们配置在一块印制电路板上，用电缆线和外部设备直接连接起来，这样的计算机叫做单板机。

8．加工中心：加工中心配有刀库和自动换刀装置，工件经一次装夹后，就能自动更换刀具，完成铣(车)、镗、钻、铰及攻螺纹等多道工序。

9．变异性设计：在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。

10．三相单三拍通电方式：步进电机的三相励磁绕组依次单独通电运行，换接三次完成一个通电循环。

11．机电一体化：机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引用微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

12．静压导轨：将具有一定压力的油或气体介质通入导轨的运动件与导向支承件之间，运动件浮在压力油或气体薄膜之上，与导向支承件脱离接触，致使摩擦力矩大大降低。

13．开发性设计：没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出质量和性能方面满足目的要求的产品（系统）。

五、计算题（本大题共3小题，每小题20分，共60分）

1、如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动x向工作台的三相六拍步进电机，转子齿数z为30。滚珠丝杠的基本导程为l0=5.4mm。已知传动系统的横向（x向）脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。试求： 

   （1）步进电机的步距角α；

  （2）减速齿轮的传动比i 。

答案：

（1）步进电机的步距角                 

 （2）减速齿轮的传动比

2、三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。要求电动机转速为60 r/min，单双拍制通电。试求：

（1）步进电机的步距角；

（2）输入脉冲频率。

答案：

（1）步进电机的步距角   

（2）     

3、有一采用三相三拍驱动方式的步进电机，其转子有160个齿，经一对齿轮减速（Z1=30，Z2=50），带动导程为8mm的滚珠丝杠驱动工作台移动。工作台的最大移动速度Vmax=1.5m/min。试问：电机的步距角、脉冲当量、最大工作频率各为多少？

答案：

（1）步距角

（2）脉冲当量

（3）最大工作频率