07级机电一体化技术专业 顶岗实习综合测试题目汇总 三门峡职业技术学院 机电工程系 机电一体化技术教研室 2009-3-20 目录第一部分 工程制图 2 第二部分 机械制造基础 6 第三部分 公差与配合 9 第四部分 机械传动应用 11 第五部分 机械加工工艺 14 第六部分 数控技术题目 16 第七部分 电工与电子技术 17 第八部分 电机与电气控制 19 第九部分 传感器与检测技术 21 第十部分 单片机 23 第十一部分 PLC及应用题目 26 第十二部分 机电一体化系统设计基础 28 第十三部分 机电一体化系统设计基础 30 附一第十二部分机电一体化系统设计基础试题答案 32 附二第十三部分机电一体化系统设计基础答案 35 第一部分 工程制图 1.正确的A-A剖面图是( ) 2.下列四组视图中,正确的一组视图是( ) 3.表面粗糙度代号的正确标注是( ) 4.表示基孔制配合的是( ) A. B. C. D. 5.两直齿圆柱齿轮的参数为:模数m=4;齿数Z1=8,Z2=12,其中心距是( ) A.80 B.60 C.40 D.20 6.螺距是( ) A.相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 B.相邻两牙在大径线上对应两点间的轴向距离 C.同一条螺旋线在中径线上对应两点间的轴向距离 7.已知立体的主视图,补画俯视图和左视图中截交线的投影 8.在指定位置画出移出断面图(键槽深为3mm).(8分) 9.读零件图题 看懂阀盖零件图回答下列问题: (1)该零件在四类典型零件中属于_______类零件. (2)零件上4个通孔的直径是______. (3)零件左边的外螺纹标注的内容为_ (4)零件左边的外螺纹是粗牙螺纹还是细牙螺纹: (5)有公差要求的尺寸有________个. (6)未注圆角的尺寸:是: (7)阀盖的径向尺寸基准是:也可以在图中注出,但需注明"见图") (8)右端面的表面粗糙度代号中的Ra值是: (9)Φ50h11尺寸的上偏差是: (10) Φ50h11尺寸的下偏差是: 第二部分 机械制造基础 一.选择题: 1. 硬度属于材料的 性能. A 化学性能 B 力学性能 C.工艺性能 2.我国钢铁材料中,Q235表示 . A.碳素结构钢 B.合金结构钢 C. 工具钢 3.共析钢中碳的质量 分数为 . A.2.11%B. 0.77% C. 6.69% 4.在常用的铸铁中HT150是. A.球墨铸铁 B.灰口铸铁 C.可锻铸铁 5.45# 钢属于 钢. A.低碳钢 B. 中碳钢 C.高碳钢 6..下列材料属于碳素工具钢的是 A.T12A B.Q235 C. W18Cr4V 7.铁碳合金中碳的质量分数大于 时为铸铁. A.0.77% B. 0.0218% C. 2.11% 8.下列材料牌号中属于球墨铸铁的是 A.ZG15Mn B.H62 C. QT450-10 9.钢的淬硬性主要决定于 A.合金元素 B.含碳量 C.淬火介质 10.对合金渗碳碳钢表面渗碳处理是属于 A. 改变钢的化学性质 B.表面淬火 C.化学热处理 二.填空题: 1. 常见金属的晶体结构有 立方晶格,立方晶格, 立方晶格. 2.切削运动可分为 运动和 运动 3.根据焊缝金属在焊接时所处的状态不同,一般可分为 焊、 焊、 焊. 4. 常用的毛坯类型有四种:和.5. 碳素钢按碳的质量分数可分为 钢、 钢、钢. 6. 除砂型铸造外,常用的特殊铸造方法有 铸造、铸造、 铸造 铸造. 7. 钢的热处理常用的方法有 8.根据铸铁中石墨的形态,铸铁可分为 铸铁、铸铁、铸铁和 铸铁. 9.根据回火温度的不同,钢的回火可分为 回火、 回火 回火三类. 三.判断题: 1.可锻铸铁就是可以锻造的铸铁. 2.玻璃钢是玻璃和钢丝组成的复合材料. 3.20号钢与20CrMnTi钢中碳的质量分数是相同的. 4.气焊和钎焊都属于熔焊的范畴. 5.就锻造性能来讲,合金钢的锻造性优于碳素钢. 6.热处理时.一般都要使金属的常温组织,经加热转变成奥氏体. 7.就金属的焊接性能来说,有色金属比黑色金属焊接性能要好. 8.用碳素工具钢制造工具,在毛坯成型后、粗加工前一般要进行普通退火. 9.在钻床上钻孔时主运动是钻头的旋转运动. 1 0.零件图纸上标注"55HRC"表示的是布氏硬度. 得分 审阅人 四.名词解释: 1.屈服强度 2.调质 3.退火 4.正火 5.锻压 五.问答题: 1.何谓钢的热处理?其目是什么? 2.什么是铸造?何为砂型铸造? 3.平面的加工方法有哪几种? 4.零件选材的三个基本原则是什麽? 六、综合题(本题20分) 在铁——渗碳体相图中,有四条重要的特征线,合金冷却通过下列特征线时: (1)通过ECF水平线,发生_反应,C点称为_生成莱 氏体,其含碳量为_ (2)通过PSK水平线,发生共析反应,S点称为_生成_其含碳量为_ (3)ES线又称为_它是碳在r-Fe中的溶解曲线,奥氏体冷却到此线时,开始析出_ (4)ACD线是液相线,在此线以上合金处于 状态,用符号"L"表示.铁碳合金冷却到此线时开始结晶,在AC线下从液相中结晶出 . 第三部分 公差与配合 一、填空题 1、国家标准将标注公差分为 级,其中 级最高, 级最低. 2、国家标准对孔和轴分别规定了 种基本偏差,基本偏差代号用拉丁字母表示,其中大写字母表示孔,小写字母表示 . 3、国家标准规定的配合基准制有两种,分别是 制和 制. 4、国家形位公差标准中规定的形位误差共有 项,其中形状误差 有项,分别是 5、根据形位公差和尺寸公差的不同,公差原则分为 原则和 原则. 6、国家标注规定 滚动轴承的精度分为 5个精度等级,其中 级精 度最低,B级精度最高. 7、普通螺纹的牙形角为 度,而梯形螺纹的牙形角为 度. 8、极限偏差是_尺寸减_尺寸所得的代数差. 二、选择题,将正确答案代号填到空格上. 1、配合是_____相同的孔与轴的结合. A、基本尺寸 B、实际尺寸 C、作用尺寸 2、在图样上标注形位公差,当公差值前面加注Φ时,该被测要素的公差带形状应为 . A.两同心圆 B. 圆形或圆柱形 C. 两同轴圆柱. 3. 对某一尺寸进行系列测量得到一系列测得值,测量精度明显受到环境温度的影响.此温度 误差为 . A、粗大误差 B、随机误差 C系统误差 4、基孔制是基本偏差为一定的孔公差带,与不同_____轴的公差带形成各种配合的一种制度. A、基本偏差的 B、基本尺寸的 C、实际偏差的 5、 游标卡尺主尺的刻线间距为_____ A、1mm B、0.5mm C、2m m 三、判断题. 1、尺寸公差也就是尺寸偏差. 2.最大实体尺寸就是零件最大实体状态时的尺寸. 3.圆柱度误差可以同时控制圆柱体的圆度误差和母线直度误差. 4.图纸上 "未注公差"的尺寸就是没有公差要求. 5.由于轴比孔容易加工,所以选择配合时应优先选用基轴制. 6.滚动轴承内孔与轴径的配合属于基孔制,所以轴承内孔下偏差为零. 7.M20—6H表 示公称直径为20、中径、顶径公差为6H的普通内螺纹. 8.公差一般为正值,有时会出现负值或零. 9.某一孔的尺寸正好加工到基本尺寸,则该孔必然合格. 10.泰勒原则规定工件的作用尺寸和实际尺寸不能超出最大实尺寸和最小实体尺寸. 四.计算题 1.有一孔与轴的配合,孔的尺寸为Φ80,轴的尺寸为Φ80 ,请计算、回答以下问题. ① 此配合的基本尺寸是 ;属于哪种基准制的配合? ②孔的最大极限尺寸、最小极限尺寸各是多少?公差是多少? ③轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸各是多少?公差是多少? ④此配合的配合公差是多少? 2.试计算下列孔与轴配合的最大间隙或最大过盈,以及配合公差,并画出公差带图. (+0.039) (0 ) (+0.027) (+0.007) 第四部分 机械传动应用 一 、填空题 1.构件是机械中 单元体,零件是机械中最小的制造单元体. 2.使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为 . 3. 当机构处于死点位时,压力角α=______,传动角γ=驱动力的的有效分力F= 4.带传动的常见失效形式为 5. 影响带传动有效拉力的因素有 6. 运转过程中需要随时联结和随时分离的轴与轴联接选_7.某四杆机构的行程速比系数K=1,则机构极位角θ= 8. 凸轮机构按从动件型式可分为 9. 切削渐开线齿轮的方法分为 两类. 10. 根据支承处相对运动表面的摩擦性质,轴承可分为 和.11. 根据轴的承载性质不同可将轴分为三类,主要承受弯矩,应选_轴;主要承受转矩,应选_轴;既承受弯矩,又承受转矩应选_轴. 12. 滚动轴承外圈与轴承座孔采用??? 制配合,内圈与轴采用???? ? 配合. 13. 向心轴承主要承受??? ? 载荷,推力轴承主要承受?? ?? 载荷. 14. 标准直齿圆柱齿轮的基本参数有5个,分别为齿顶高系数、顶隙系数、 15. 常见的间歇式运动机构类型 16. 按照轮系中各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定,轮系可分为 二、选择题 1.在曲柄摇杆机构中,只有当( )为主动件时,才会出现死点位置. A 摇杆 B 连杆 C 机架 D 曲柄 2.正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高( ). A 与齿顶高相等? B 比齿顶高大? C 比齿顶高小?D 与齿顶高相比,可能大也可能小 3. 一对标准直齿圆柱齿轮传动,模数为2mm,齿数分别为20、30,则两齿轮传动的中心距为( ). ? A 100 mm B 200 mm C 50 mm D 25 mm 4.渐开线齿轮连续传动条件为:重合度ε( ). ? A <0 B >0 C <1 D ≥1 5.对普通蜗杆传动,主要应当计算( )内的几何尺寸. A 法平面 B 端面 C 中间平面 D 轴向平面 6.蜗杆头数( )则传动效率高. A 多?? B 少? ?C 与头数无关 D不确定 7.轮系中使用惰轮可以( ) A 增大传动比 B 减小传动比 C 变速 D 变向 8.角接触球轴承的类型代号为( ). A 1 B 7 C 5 D 6 9.健联接、销联接和螺纹联接都属于( ). A 可拆联接?? B 不可拆联接 ? C 焊接? ?? D 以上均不是 10.楔键工作以_为工作面. A 顶面?????? B 侧面? C 底面??? D 都不是 三、简答题(每题6分,共24分) 1. 试从产生原因、对带传动的影响,能否避免等几个方面说明弹性滑动与打滑的区别? 2. 在减速器设计中,涉及到轴承的选择,轴承的选择依据是什么? 3. 齿轮传动常见的失效形式有哪些?我们针对失效形式确定的强度设计有哪些? 4. 在本课程两周的运输机设计实训中,整体的设计步骤有哪些? 四、计算题(每小题8分,共32分) 1. 计算下图机构自由度,并判断其有无确定运动. 2. 试说明下列机构属于何种类型的铰链四杆机构. 3. 在技术革新中,拟使用现有的两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z1=22,z2=98,小齿轮齿顶圆直径da1=240mm,大齿轮的全齿高h=22.5mm,试判定这两个齿轮能否正确啮合传动?(标准直齿圆柱齿轮ha*=1,c*=0.25) 4. 某外圆磨床的进给机构如下页图所示,已知各轮齿数为:Z1=28,Z2=56,Z3=38,Z4=57,手轮与齿轮1相固连,横向丝杠与齿轮4相固连,其丝杠螺距为3mm,试求当手轮转动1/100转时,砂 ?轮架的横向进给量S. 六、综合题(共7分). 下图轴的结构图中有多处结构设计错误,请依据所学知识指出至少六处错误. 轴的结构 第五部分 机械加工工艺 一、判断正误 1.在切削加工中,进给运动只能有一个. 2.车削外圆时,若刀尖高于工件中心,则实际工作前角增大.( ) 3.在淬火后的工件上通过刮研可以获得较高的形状和位置精度. ( ) 4.不完全定位在零件的定位方案中是不允许出现的. ( ) 5、磨削加工时,工件硬度越大,砂轮硬度也应选大. ( ) 6.工序是组成工艺过程的基本单元. 7.采用六个支承钉进行工件定位,则限制了工件的六个自由度.( ) 8.退火和正火一般作为预备热处理,通常安排在毛坯制造之后,粗加工之前进行.( ) 9.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用. ( ) 10.平面磨削的加工质量比刨削和铣削都高,还可以加工淬硬零件. ( ) 二、填空题 1.切削用量三要素是指 和.2. 工艺尺寸链的两个特征是 和.3. 根据切屑形成过程中变形程度的不同,可把切屑的基本形态分为四种类 型,分别是 和.4. 切削液的作用是 和.5. 常见毛坯种类有 和.6.工艺过程是指 . 三、选择题 1.在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量,使之成为所需零件的过程称为( ). A .生产过程 B.工艺过程 C.工艺规程 D.机械加工工艺过程 2.在生产中批量越大,则准备与终结时间摊到每个工件上的时间( ). A.越少 B.越多 C.与生产批量无关 3.零件在加工过程中使用的基准叫做( ). A.设计基准 B.装配基准 C.定位基准 D.测量基准 4.用( )来限制六个自由度,称为完全定位.根据加工要求,只需要限制少于六 个自由度的定位方案称为( ). A.六个支承点 B.具有独立定位作用的六个支承点 C.完全定位 D.不完全定位 E.欠定位 5.零件在加工过程中不允许出现的情况是( ). A.完全定位 B.欠定位 C.不完全定位 6.工件定位中,由于( )基准和( )基准不重合而产生的加工误差,称为基 准不重合误差. A.设计 B.工艺 C.测量 D.定位 D.装配 7.试指出下列零件在加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段. (1)车床主轴(45钢)的调质工序( ) (2)车床主轴(45钢)各主轴颈的高频淬火(C54)( ) A.粗加工前 B.粗加工后,半精加工前 C.半精加工后,精加工前 D.精加工后,光整加工前 四、简答题 1.通常将零件的机械加工阶段划分为哪几个阶段?并说明划分加工阶段的理由. 2、什么是工艺规程,制定工艺规程的步骤是什么? 3.加工图示小轴,生产类型为小批量生产,材质为45#,零件表面HRC45 请编制机械加工工艺规程. 第六部分 数控技术题目 一、填空题 1. 数控车床按其主轴位置不同可分为 式和 式两类,. 2. 在数控加工程序中,进给速度功能字用 表示,主轴速度功能字用 表示. 3. 常用的编程坐标系有 坐标系,和 坐标系两种. 4. 数控车床的可控坐标轴为 轴和 轴. 5. 数控机床的坐标系是一个标准的 手直角坐标系,其中拇指代表 轴, 食指代表 轴,中指代表 轴. 6 .ISO标准规定的刀具功能用地址符 . 7. 数控车床的主轴轴线的方向是 轴,工件直径的方向是 轴 方向. 8. ISO标准规定主轴恒线速度功能指令为 . 9. 当用G02/G03编写圆弧程序时,圆心坐标(I,K)是圆心相对于圆弧 点 的增量 坐标. 10. ISO标准规定主轴正转的指令是 ,冷却液开的指令是 冷却液关的指令是 . 二、选择题,将正确答案代号填到括弧中. 1.华中HNC-21、22编程系统中,内、外径简单切削循环指令是 A.G71 B.G80 C.G82 2. 圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( A.终点坐标 B.起点坐标 C.圆心坐标 3.在下列指令中,属于模态指令的是 A.G00,G01 B.G03,G04 C.G92,G04 4.数控车床中使用的60°螺纹车刀属于 A 尖形车刀 B 成形车刀 C 普通车刀 5.用于一段程序结束的按键符号是 A MON B LF C SCH 6. ISO标准规定"机床正转"的指令为 A G03 B M03 C M04 7. 当圆弧所对应的圆心角等于360°时( )采用半径编程. A 可以 B 不能 C 经处理后可以 8. 数控机床在编程时采用( )原则编写程序. A 刀具固定不动工件移动 B 工件固定不动刀具移动 C 分析机床刀具运动关系后再定 9. 数控机床的刀具应尽量选用(刀具. A 成型 B 标准化、模块化 C 圆弧形 10. ISO 标准中,程序结束并返回程序起点的指令为 A M30 B M03 C G03 三、判断题. 1.ISO 标准中规定,绝对坐标的指令是G90. 2.在数控机 床中,机床坐标系也就是工件坐标系. 3. 用G04指令暂停时,其后地址符为F50,则表示暂停时间为50秒. 4. 数控机床中的"手动"功能,就是用手柄操作机床. 5.数控车床加工螺纹时,一般选取较高的主轴转速, 6.在数控车床中,X坐标通常是用直径量编程的. 7.由于数控车床加工精度很高,所以对刀时刀尖高度差不多就行了. 8.数控车床可控坐标轴为X轴和Z轴. 9.数控机床中,刀尖圆弧半径右补偿的指令是G41. 10.在编制圆弧加工程序时,不论圆弧所对应的圆心角是多少度,都可以用半径R编程. 四.问答题 1. 什么是非模态指令?举例说明. 2. 什么叫基点? 3. 什么叫起始平面? 4. 如何判断刀具半径补偿的方向G41、G42? 5. G90??X20.0??Y15.0与G91??X20.0??Y15.0有什么区别? 第七部分 电工与电子技术 一、填空题 1、电路一般由 和 三部分组成. 2、定律体现了单一元器件上电压、电流的约束关系;定律表明了电路中结点上各电流应遵循的规律;定律表明了回路上各电压应遵循的规律. 3、 正弦交流电的三要素是指它的 和.4、电源输出功率最大的条件 . 5、火线与火线之间的电压称为 ;火线与零线之间的电压称为 .在三相四线制供电系统中,线电压和相电压的数量关系为 . 6、变压器可以变换 、变换 和变换 . 二、判断题 1、电位实际上也是电压,是电路中某点到参考点之间的电压. 2、基尔霍夫定律只是用来分析和计算复杂电路的,对简单电路不适用. ( ) 3、正弦交流电路中的阻抗总是随着频率的增大而增大. 4、电感具有通直流,阻交流的作用. 5、交流电压表及毫安表测量的均是交流电压、电流的有效值. 三、选择题 1、对称三相负载接入三相交流电源后,其相电压等于电源线线电压,则此三相负载是( )接法. A、星形三相四线制; B、星形三相三线制;C、三角形三相三线制. 2、电容元件在正弦交流电路中消耗的平均功率为( ). A、P=0;B、P=UI;C、P=ui. 3、常用的理想电路元件中,耗能元件是( ). A、电阻器 B、电感器; C、电容器; 4、额定值为"220V、100W"和"220V、25W"白炽灯两盏,将其串联后接入220V工频交流电源上,其亮度情况是( ) A、100W的灯泡较亮; B、25W的灯泡较亮; C、两只灯泡一样亮. 5、下列公式中正确的是( ) A、; B、; C、. 四、分析题 1、已知电路如下图所示,试分析并计算a、b两端的总电阻是多少? 2、在用万用表测量电阻时侯,要进行欧姆调零,那么欧姆调零的方法是什么? 3、有一个耐压值为250v的电容器,能否接到有效值为220v的交变电压上.为什么? 五、计算题 1、试用支路电流法,求中图所示电路中的电流I3.(12分) 2、试用叠加原理,求电路中的电流I3及36Ω电阻消耗的电功率P.(12分) 第八部分 电机与电气控制 一、判断题 1、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用.( ) 2、三相笼型异步电动机的电气控制线路,如果使用热继电器作过载保护,就不必再装设熔断器作短路保护. 3、交流电动机由于通入的是交流电,因此它的转速也是不断变化的,而直流电动机则其转速是恒定不变的. 4、转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数,当电动机转速越快时,则对应的转差率也就越大. 5、三相异步电动机不管其转速如何改变,定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的. 6、使用并励电动机时,发现转向不对,应将接到电源的两根线对调以下即可. 7、电流、电压互感器属于特殊变压器.电压互感器二次侧禁止开路,电流互感器二次侧禁止短路. 8、刀开关安装时,手柄要向上装.接线时,电源线接在上端,下端接用电器. 9、单相电机一般需借用电容分相方能起动,起动后电容可要可不要. 10、三相异步电动机在起动时,由于某种原因,定子的一相绕组断路,电动机还能起动,但是电动机处于很危险的状态,电动机很容易烧坏. 二、填空题 1、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 ,因此电磁转矩为 转矩;直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 ,因此电磁转矩为 转矩. 2、直流电动机的调速方法有:1)改变 调速、2)改变 调速、3)调速等三种. 3、交流电机是实现 和 之间相互转换的一种机械,交流电机按其功能可分为交流 和交流 两大类. 4、用Y-降压起动时,起动电流为直接用接法起动时的 ,所以对降低 很有效.但启动转矩也只有直接用接法启动时 ,因此只适用于 启动. 5、反接制动时,当电机接近于 时,应及时 防止 . 6、伺服电动机为了防止"反转"现象的发生,采用 的方法. 7、步进电动机是一种把 信号转换成 信号的控制电机.若步进电动机定子线圈中通电顺序按U(V(W…进行,这种控制方式为 . 8、低压电器的基本结构是 9、单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是 ,可分解为 和 两部分. 10、熔断器又叫保险丝,用于电路的 保护,使用时应 接在电路中. 三、简答题 1、直流电动机为什么不能直接起动?采用什么方法起动? 2、分析下图控制线路的工作原理. 3、接触器的主触头、辅助触头和线圈各接在什么电路中?如何连接? 4、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线(在同一个坐标中). 第九部分 传感器与检测技术 一、单项选择题 1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是( ) A.压力 B.力矩 C.温度 D.厚度 2.属于传感器动态特性指标的是( ) A.重复性 B.线性度 C.灵敏度 D.固有频率 3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于( ) A.光电式传感器 B.电容式传感器 C.压电式传感器 D.磁电式传感器 4.测量范围大的电容式位移传感器的类型为( ) A.变极板面积型 B.变极距型 C.变介质型 D.容栅型 5.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小( ) A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 6.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( ) A.电缆的安装与固定方式 B.电缆的长度 C.前置放大器的输出阻抗 D.前置放大器的输入阻抗 7.固体半导体摄像元件CCD是一种( ) A.PN结光电二极管电路 B.PNP型晶体管集成电路 C.MOS型晶体管开关集成电路 D.NPN型晶体管集成电路 8.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路,其作用是( ) A.抑制共模噪声 B.抑制差模噪声 C.克服串扰 D.消除电火花干扰 9.在采用限定最大偏差法进行数字滤波时,若限定偏差Y≤0.01,本次采样值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为( ) A.0.301 B.0.303 C.0.308 D.0.315 10.若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为( ) A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV 11.周期信号的自相关函数必为( ) A.周期偶函数 B.非周期偶函数 C.周期奇函数 D.非周期奇函数 12.已知函数x(t)的傅里叶变换为X(f),则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为( ) A.2X(B.X(C.X(f)D.2X(f) 二、填空题 13.对传感器进行动态 的主要目的是检测传感器的动态性能指标. 14.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过 的能力. 15.传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向 方向发展. 16.已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 17.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用 技术. 18.在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中,利用孔的透光面积表示扭矩大小,透光面积减小,则表明扭矩 . 19.电容式压力传感器是变 型的. 20.一个半导体应变片的灵敏系数为180,半导体材料的弹性模量为1.8*105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1. 21.图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为 . 22.热敏电阻常数B大于零的是 温度系数的热敏电阻. 23.若测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的 . 24.交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1,Z2,Z3,Z4,各阻抗的相位角分别为若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3,那么相位平衡条件应为 . 三、问答题 25.简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点. 26.回答与直线式感应同步器有关的下列问题: 它由哪两个绕组组成? 鉴相式测量电路的作用是什么? 27.简述压磁式扭矩仪的工作原理. 28.说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点. 29.简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程. 30.采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成? 四、计算题 31.已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz,测量齿盘的齿数Z=36,求: 被测轴的转速是每分钟多少转? 在上述情况下,如果计数装置的读数误差为±1个数字,其最大转速误差是多少? 32.一热敏电阻在0℃和100℃时,电阻值分别为200kΩ和10kΩ.试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值. 33.求正弦信号x(t)=x0sinωt的自相关函数. 五、应用题 34.图示为电阻网络D/A转换电路. 写出电流i与电压VREF的关系式. 若VREF=10V 输入信号D3D2D1D0=1000, 试计算输出电压V0=? 35.已知某信号的傅里叶级数展开式为 x(t)= sincosnω0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值,并绘出其幅值谱图. 第十部分 单片机 一、填空题: 计算机由运算器、输出设备组成. 8031是______位的CPU,有_______K程序存储器、_______K数据存储器. 8051机器周期是系统晶振频率的_ P0口的负载能力为_______LSTTL,P1~P3的负载能力为_______LSTTL. 系统复位后, P1~P3为_SP为______,PC为______. 在系统外部数据存储器和外部程序存储器扩展时,P0口作为分时复用的________和_总线,P2作为_总线. 指令_的转移范围为2K,SJMP的转移范围为_LJMP的转移范围为_ 通过扩展8155可增加________的RAM,______个并口,______个定时/计数器. DAC0832的分辨率为______位,数据输入可采用_或直通方式. ADC0809有______路模拟输入,分辨率为______位,采用________式原理工作. AT89C52有_______K片内程序存储器、_______K片内数据存储器,______个定时器,______个中断源. 选择题: 8031单片机最小系统应含有_ A. 单片机、地址锁存器、RAM B. 单片机、地址锁存器、EPROM C. 单片机、地址锁存器、RAM、EPROM D. 单片机、RAM、EPROM DPTR寄存器中存放的是_ A. 外部数据存储器地址 B. 操作码地址 C. 内部数据存储器地址 D. 堆栈地址 8051单片机共有4个I/O口,但实际上可由用户无条件用作普通I/O接口的是 . A.P1口B.P2口C.P3口D.P0口8051传送类指令中,MOV ,MOVX,MOVC的作用范围依次为 . A、外部数据存储器、内部数据存储器、外部存储器 B、数据存储器、程序存储器、SFR C、内部数据存储器、外部数据存储器、程序存储器 D、内部RAM单元、SFR程序存储器 下列指令中,错误指令的数目为 . MOV 40H, 30H MOV DPTR,#0F10H MOV 40H,#30H SUB A,#30H A、1 B、2 C、3 D、4 下列指令中格式错误的是 . A、MOV 10H,30H B、SWAP A C、MOVX @DPTR,A D、DIV BA 下列4条8031指令中,错误的共有_条. DEC DPTR MOVC A, @A+DPTR CJNE A,50H,NEXT CPL A A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 下列8031指令中格式错误的是_ A. XRL A, 30H B. MOVC A, @A+PC C. MOVX @DPTR,A D. MOVX P2,A 在下列指令中,正确的格式是 . A、XCH A,@DPTR B、MORX A,R1 C、MOVC A,@A+PC D、PUSH R28031的AJMP指8031中不可位寻址的寄存器是_ A. ACC B. PSW C. P1 D. SP 程序分析: 分析下列程序,并指出完成何种功能? MAIN: MOV R0, #50H MOV R7 , #20H MOV A , #00H LOOP : MOV @R0, A INC R0 DJNZ R7, LOOP HERE: AJMP HERE 分析NSUB子程序完成何种功能? NSUB: MOV R0,#DATA1 MOV R1,#DATA2 MOV R7,#N CLR C LOOP: MOV A,@R0 ADDC A,@R1 MOV @R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP RET 有一变量存放在片内RAM的30H单元,其取值范围为:00H~05H,要求补充下列程序,使程序根据变量值得到变量的平方值,并将其存入片内RAM的31H单元. ORG 1000H START:MOV DPTR, MOV A, ______ A,@A+DPTR MOV 31H,A SJMP $ TABLE EQU 2000H TABLE:DB 00H,01H,04H,09H,10H,19H 程序设计: 1、某系统有三个外部中断源1、2、3,当某一中断源变低电平时要求 CPU处理,它们的优先次序有高到低为3、2、1,处理程序的入口地址分别为3000H、3100H、3200H.试编写主程序及中断服务程序(转至相应的入口即可). 2、试利用定时/计数器周期为1S ,脉宽为20mS的正脉冲信号.设晶振频率为1MHz. 第十一部分 PLC及应用题目 一、填空题: 1、说明下列指令意义: AND MPS LDI NOP MC RST ORB MCR 2、PLC的输入/输出继电器采用 进制进行编号,其它所有软元件均采用 进制进行编号. 3、定时器T2的设定值是K200,表示延时 秒. 4、PLC?以继电器作为输出时,其负载的电源为 .(交流、直流、交直流)? 5、PLC的两种工作状态分别是 二、简答题: 1、说明FX1N—40MR型号的的意义(输出类型),并说出它的输入输出点数. 2、PLC在执行用户程序时分为哪三个阶段? 3、 简述PLC常用的编程语言. 4、在手持编程器如何输入MOV H1FF K3Y0(功能号FNC12)? 三、选择题: 1、下列元件( )为字元件 A、M0 B、Y0 C、X0 D、D0 2、OUT指令不能够驱动: A、输入继电器 B、输出继电器 C、辅助继电器 D、状态继电器 3、MOV HFF K2Y0表示将( )置1. A、Y0 B、Y0-Y2 C、Y0—Y3 D、Y0—Y7 4、M1是归类于( ). A、普通辅助继电器 B、计数器 C、特殊辅助继电器 D、高速计数器 5、下列指令( )表示主程序结束. A、RST B、END C、FEND D、NOP 四、根据指令表画出梯形图. 0??LD????XO? 6??LD?????X4 1??AND???X1 7??OR?????X5 2??ANI???X2? 8??LD?????X6 3??OR????X3? 9??OR?????X7? 4??OUT???Y1 10?ANB?? 5??OUT???Y2 11?OUT????Y3 五、根据梯形图写出指令表. 六、试根据下面的梯形图写出指令表. 第十二部分 机电一体化系统设计基础 一、填空 L机电一体化产品按用途可以划分为 和.2.控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——组成. 3.在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守 ————原则. 4.典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成. 5.传感器的静态特性能数主要有——、——二——————、迟滞和重复精 度. 二、简答题 1.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度? 2.机电一体化相关技术有哪些? 3.转动惯量对传动系统有哪些影响? 4.简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容. 5.简述A/D、D/A接口的功能. 三、分析题 1.已知数控机床控制系统如图所示,试说明图中的各个部分属于机电一体化系统的哪一个基本要素? 2.试分析图示传动系统中,齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响? 四、计算题 1.如图所示电机驱动系统,已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1=1000N,最大加速度为10m/s2',丝杠直径为d=20mm,导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,总效率为?=30%,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动力矩. 2.已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动,已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为o.005mm(忽略齿轮和丝杠的传动误差). (1)试采用高速端测量方法,确定旋转编码器的每转脉冲数' (2)若将传感器与丝杠的端部直接相连,n.=500脉冲/转的旋转编码器是否合用. 五、综合题 已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,确定整系统 的控制方案、画出控制系统原理图.(至少提出两个方案) 第十三部分 机电一体化系统设计基础 一、填空 1.机电一体化系统常用的能源有——、——和——. 2.市场预测的方法主要有——和——. 3.在小功率传动链中,为使总的重量最小,各级传动比分配应遵守——原则. 4.典型的可编程控制器由编程器、——、——、电源和输入/输出接口等部分构成. 5.传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、——和——. 二、简答题 1.测试传感部分的作用是什么? 2.对控制及信息处理单元的基本要求是什么? 3.机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求? 4.简述STD总线的工作模式. 5.简述机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤). 三、分析题 1.? 画出工业PC机基本组成框图,并说明工业PC机与普通信息处理计算机的主要区别.(12分) 2.? 如图所示的系统,试分析传感器的误差对输出精度的影响.(8分) ? 四、计算题 1.??? 已知图示丝杠螺母驱动系统,工作台的质量m=100kg,丝杠螺距t=8mm,丝杠长度L=0.5m,中径为d=48mm,材料密度为P=7.8X103kg/m3,齿轮传动比i=2,两齿轮的转动惯量分别为了Jz1=1.2X10-4kg·m2,Jz2=1.9X10-3kg·m2.试求折算到电机轴上的总等效惯量了.?(14分) ? 2.如图所示的开环步进电机位置控制系统,已知负载为F=1000N,工作台长L=500mm,往复精度为±0.0lmm,丝杠导程ts=8mm,直径d=20mm,步进电机的步距角为a=1.8.,试确定齿轮减速比i. 五、综合题 已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,试确定单自由度驱动系统的测量方案. ? 附一第十二部分机电一体化系统设计基础试题答案 (供参考) 一、填空 L办公机电一体化产品 产业机电一体化产品 民用机电一体化产品 2.控制软件 硬件接口 3.前小后大 4.电源 输入/输出接口 5.灵敏度 线性度 二、简答题 1.答:机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度. 2.答:机电一体化相关技术有:机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术. 3.答:转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大;使系统相应速度变慢,降低灵敏度;使系统固有频率下降,容易产生谐振. 4.答:详细设计主要包括:系统总体设计;业务的分组;机械本体及工具设计;控制系统设计:程序设计;后备系统设计;完成详细设计书及制造图样;产品出厂及使用文件的设计. 5.答:A/D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量.D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号. 三、分析题 1.解答:图中各部可分为: 控制及信息处理单元:键盘、计算机、显示 (2)测试传感部分:光电编码器、信号处理 (3)能源:电源 (4)驱动部分:功放、电机 (5)执行机构:联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台 2.解答: 齿轮传动链位于电机之后,前向通道的闭环之外,其传动误差的低频分量和高频分量都不 能通过闭环控制来消除,都会影响输出精度. 四、计算题 1.解: (1)计算负载力 负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成 (1)高速端测量 设传感器的每转脉冲数为,n,每个脉冲对应工作台的位移为 满足题目要求. (2)低速端测量 传感器直接与丝杠连接,与减速比无关 可知".=500脉冲/转的编码器不合用. 五、综合题 解:可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制.具体可以有下三种方案: (1)工业PC机集中控制方案: 用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制,包括任务管理和三个自由度的伺服控制 系统原理图如下. (2)工业PC机、单片机分级控制方案:用一台工业PC机与三个单片机通信,对三个单片 机实现管理,每个单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下. (3)单片机、单片机分级控制方案:用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信,对三 个从单片机实现管理,每个从单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下. 评分标准:正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分. 附二第十三部分机电一体化系统设计基础答案 (供参考) 一、填空 1.电源 液压源 气压源 2.定期预测 定量预测 3.传动比相等 4.微处理器 贮存器 5.迟滞 重复精度 二、简答题 1.答:测试传感部分的作用:对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息. 2,答:对控制及信息处理单元的基本要求:提高信息处理速度和可靠性,增强抗干扰能力,完善系统自诊断功能,实现信息处理智能化和小型化,轻量,标准化等. 3.答:机电一体化系统对机械传动系统的要求有:精度;稳定性;快速响应性;还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性. 4.答:STD总线有3种工作模式:独立工作模式,前端控制器工作模式和分布式组合工作模式. 5.答:机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤):拟定产品开发目标和技术规范;收集资料,市场分析,可行性分析和技术经济性分析;总体方案设计;总体方案的评审和评价;详细设计;详细设计方案的评审和评价;试制样机;样机实验,测试;技术评价与审定;小批量生产;正常生产;销售. 三、分析题 1.解答: 与普通信息处理机相比较,工业PC机有以下特点: (1)将普通信息处理机的大母板改为功能插板,具有丰富的过程输入输出功能,以完成对各种设备和工艺装置的控制. (2)良好的时实性,能够对生产过程工况变化实时监视和控制. (3)抗干扰电源,密封机箱,具有良好的环境适应性. (4)丰富的应用软件. 2.解答: 传感器位于闭环之内的反馈通道上,其误差的高频分量(噪声信号)因系统的低通作用得到校正,不影响输出精度; 传感器误差的低频分量,如静态精度(分辨率等)直接影响输出精度,它决定了系统精度的上限. 四、计算题 1.解: 等效惯量可以分为以下几个部分来计算 (1)电机轴上的元件(齿轮1) 五、综合题 解:依题意有两种测量方案 (1)高速端测量方案: 传感器安装在电机的尾部,通过测量电机的转角实现对工作台位移的间接测量.可选用光电编码器式传感器或者磁电式编码器. (2)低速端测量方案: 传感器安装在工作台上,直接测量工作台的位移.可选用光栅式位移器、感应同步器或者电位计式位移传感器.
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07级机电一体化技术专业 顶岗实习综合测试题目汇总 三门峡职业技术学院 机电工程系 机电一体化技术教研室 2009-3-20 目录第一部分 工程制图 2 第二部分 机械制造基础 6 第三部分 公差与配合 9 第四部分 机械传动应用 11 第五部分 机械加工工艺 14 第六部分 数控技术题目 16 第七部分 电工与电子技术 17 第八部分 电机与电气控制 19 第九部分 传感器与检测技术 21 第十部分 单片机 23 第十一部分 PLC及应用题目 26 第十二部分 机电一体化系统设计基础 28 第十三部分 机电一体化系统设计基础 30 附一第十二部分机电一体化系统设计基础试题答案 32 附二第十三部分机电一体化系统设计基础答案 35 第一部分 工程制图 1.正确的A-A剖面图是( ) 2.下列四组视图中,正确的一组视图是( ) 3.表面粗糙度代号的正确标注是( ) 4.表示基孔制配合的是( ) A. B. C. D. 5.两直齿圆柱齿轮的参数为:模数m=4;齿数Z1=8,Z2=12,其中心距是( ) A.80 B.60 C.40 D.20 6.螺距是( ) A.相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 B.相邻两牙在大径线上对应两点间的轴向距离 C.同一条螺旋线在中径线上对应两点间的轴向距离 7.已知立体的主视图,补画俯视图和左视图中截交线的投影 8.在指定位置画出移出断面图(键槽深为3mm).(8分) 9.读零件图题 看懂阀盖零件图回答下列问题: (1)该零件在四类典型零件中属于_______类零件. (2)零件上4个通孔的直径是______. (3)零件左边的外螺纹标注的内容为_ (4)零件左边的外螺纹是粗牙螺纹还是细牙螺纹: (5)有公差要求的尺寸有________个. (6)未注圆角的尺寸:是: (7)阀盖的径向尺寸基准是:也可以在图中注出,但需注明"见图") (8)右端面的表面粗糙度代号中的Ra值是: (9)Φ50h11尺寸的上偏差是: (10) Φ50h11尺寸的下偏差是: 第二部分 机械制造基础 一.选择题: 1. 硬度属于材料的 性能. A 化学性能 B 力学性能 C.工艺性能 2.我国钢铁材料中,Q235表示 . A.碳素结构钢 B.合金结构钢 C. 工具钢 3.共析钢中碳的质量 分数为 . A.2.11%B. 0.77% C. 6.69% 4.在常用的铸铁中HT150是. A.球墨铸铁 B.灰口铸铁 C.可锻铸铁 5.45# 钢属于 钢. A.低碳钢 B. 中碳钢 C.高碳钢 6..下列材料属于碳素工具钢的是 A.T12A B.Q235 C. W18Cr4V 7.铁碳合金中碳的质量分数大于 时为铸铁. A.0.77% B. 0.0218% C. 2.11% 8.下列材料牌号中属于球墨铸铁的是 A.ZG15Mn B.H62 C. QT450-10 9.钢的淬硬性主要决定于 A.合金元素 B.含碳量 C.淬火介质 10.对合金渗碳碳钢表面渗碳处理是属于 A. 改变钢的化学性质 B.表面淬火 C.化学热处理 二.填空题: 1. 常见金属的晶体结构有 立方晶格,立方晶格, 立方晶格. 2.切削运动可分为 运动和 运动 3.根据焊缝金属在焊接时所处的状态不同,一般可分为 焊、 焊、 焊. 4. 常用的毛坯类型有四种:和.5. 碳素钢按碳的质量分数可分为 钢、 钢、钢. 6. 除砂型铸造外,常用的特殊铸造方法有 铸造、铸造、 铸造 铸造. 7. 钢的热处理常用的方法有 8.根据铸铁中石墨的形态,铸铁可分为 铸铁、铸铁、铸铁和 铸铁. 9.根据回火温度的不同,钢的回火可分为 回火、 回火 回火三类. 三.判断题: 1.可锻铸铁就是可以锻造的铸铁. 2.玻璃钢是玻璃和钢丝组成的复合材料. 3.20号钢与20CrMnTi钢中碳的质量分数是相同的. 4.气焊和钎焊都属于熔焊的范畴. 5.就锻造性能来讲,合金钢的锻造性优于碳素钢. 6.热处理时.一般都要使金属的常温组织,经加热转变成奥氏体. 7.就金属的焊接性能来说,有色金属比黑色金属焊接性能要好. 8.用碳素工具钢制造工具,在毛坯成型后、粗加工前一般要进行普通退火. 9.在钻床上钻孔时主运动是钻头的旋转运动. 1 0.零件图纸上标注"55HRC"表示的是布氏硬度. 得分 审阅人 四.名词解释: 1.屈服强度 2.调质 3.退火 4.正火 5.锻压 五.问答题: 1.何谓钢的热处理?其目是什么? 2.什么是铸造?何为砂型铸造? 3.平面的加工方法有哪几种? 4.零件选材的三个基本原则是什麽? 六、综合题(本题20分) 在铁——渗碳体相图中,有四条重要的特征线,合金冷却通过下列特征线时: (1)通过ECF水平线,发生_反应,C点称为_生成莱 氏体,其含碳量为_ (2)通过PSK水平线,发生共析反应,S点称为_生成_其含碳量为_ (3)ES线又称为_它是碳在r-Fe中的溶解曲线,奥氏体冷却到此线时,开始析出_ (4)ACD线是液相线,在此线以上合金处于 状态,用符号"L"表示.铁碳合金冷却到此线时开始结晶,在AC线下从液相中结晶出 . 第三部分 公差与配合 一、填空题 1、国家标准将标注公差分为 级,其中 级最高, 级最低. 2、国家标准对孔和轴分别规定了 种基本偏差,基本偏差代号用拉丁字母表示,其中大写字母表示孔,小写字母表示 . 3、国家标准规定的配合基准制有两种,分别是 制和 制. 4、国家形位公差标准中规定的形位误差共有 项,其中形状误差 有项,分别是 5、根据形位公差和尺寸公差的不同,公差原则分为 原则和 原则. 6、国家标注规定 滚动轴承的精度分为 5个精度等级,其中 级精 度最低,B级精度最高. 7、普通螺纹的牙形角为 度,而梯形螺纹的牙形角为 度. 8、极限偏差是_尺寸减_尺寸所得的代数差. 二、选择题,将正确答案代号填到空格上. 1、配合是_____相同的孔与轴的结合. A、基本尺寸 B、实际尺寸 C、作用尺寸 2、在图样上标注形位公差,当公差值前面加注Φ时,该被测要素的公差带形状应为 . A.两同心圆 B. 圆形或圆柱形 C. 两同轴圆柱. 3. 对某一尺寸进行系列测量得到一系列测得值,测量精度明显受到环境温度的影响.此温度 误差为 . A、粗大误差 B、随机误差 C系统误差 4、基孔制是基本偏差为一定的孔公差带,与不同_____轴的公差带形成各种配合的一种制度. A、基本偏差的 B、基本尺寸的 C、实际偏差的 5、 游标卡尺主尺的刻线间距为_____ A、1mm B、0.5mm C、2m m 三、判断题. 1、尺寸公差也就是尺寸偏差. 2.最大实体尺寸就是零件最大实体状态时的尺寸. 3.圆柱度误差可以同时控制圆柱体的圆度误差和母线直度误差. 4.图纸上 "未注公差"的尺寸就是没有公差要求. 5.由于轴比孔容易加工,所以选择配合时应优先选用基轴制. 6.滚动轴承内孔与轴径的配合属于基孔制,所以轴承内孔下偏差为零. 7.M20—6H表 示公称直径为20、中径、顶径公差为6H的普通内螺纹. 8.公差一般为正值,有时会出现负值或零. 9.某一孔的尺寸正好加工到基本尺寸,则该孔必然合格. 10.泰勒原则规定工件的作用尺寸和实际尺寸不能超出最大实尺寸和最小实体尺寸. 四.计算题 1.有一孔与轴的配合,孔的尺寸为Φ80,轴的尺寸为Φ80 ,请计算、回答以下问题. ① 此配合的基本尺寸是 ;属于哪种基准制的配合? ②孔的最大极限尺寸、最小极限尺寸各是多少?公差是多少? ③轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸各是多少?公差是多少? ④此配合的配合公差是多少? 2.试计算下列孔与轴配合的最大间隙或最大过盈,以及配合公差,并画出公差带图. (+0.039) (0 ) (+0.027) (+0.007) 第四部分 机械传动应用 一 、填空题 1.构件是机械中 单元体,零件是机械中最小的制造单元体. 2.使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为 . 3. 当机构处于死点位时,压力角α=______,传动角γ=驱动力的的有效分力F= 4.带传动的常见失效形式为 5. 影响带传动有效拉力的因素有 6. 运转过程中需要随时联结和随时分离的轴与轴联接选_7.某四杆机构的行程速比系数K=1,则机构极位角θ= 8. 凸轮机构按从动件型式可分为 9. 切削渐开线齿轮的方法分为 两类. 10. 根据支承处相对运动表面的摩擦性质,轴承可分为 和.11. 根据轴的承载性质不同可将轴分为三类,主要承受弯矩,应选_轴;主要承受转矩,应选_轴;既承受弯矩,又承受转矩应选_轴. 12. 滚动轴承外圈与轴承座孔采用??? 制配合,内圈与轴采用???? ? 配合. 13. 向心轴承主要承受??? ? 载荷,推力轴承主要承受?? ?? 载荷. 14. 标准直齿圆柱齿轮的基本参数有5个,分别为齿顶高系数、顶隙系数、 15. 常见的间歇式运动机构类型 16. 按照轮系中各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定,轮系可分为 二、选择题 1.在曲柄摇杆机构中,只有当( )为主动件时,才会出现死点位置. A 摇杆 B 连杆 C 机架 D 曲柄 2.正常标准直齿圆柱齿轮的齿根高( ). A 与齿顶高相等? B 比齿顶高大? C 比齿顶高小?D 与齿顶高相比,可能大也可能小 3. 一对标准直齿圆柱齿轮传动,模数为2mm,齿数分别为20、30,则两齿轮传动的中心距为( ). ? A 100 mm B 200 mm C 50 mm D 25 mm 4.渐开线齿轮连续传动条件为:重合度ε( ). ? A <0 B >0 C <1 D ≥1 5.对普通蜗杆传动,主要应当计算( )内的几何尺寸. A 法平面 B 端面 C 中间平面 D 轴向平面 6.蜗杆头数( )则传动效率高. A 多?? B 少? ?C 与头数无关 D不确定 7.轮系中使用惰轮可以( ) A 增大传动比 B 减小传动比 C 变速 D 变向 8.角接触球轴承的类型代号为( ). A 1 B 7 C 5 D 6 9.健联接、销联接和螺纹联接都属于( ). A 可拆联接?? B 不可拆联接 ? C 焊接? ?? D 以上均不是 10.楔键工作以_为工作面. A 顶面?????? B 侧面? C 底面??? D 都不是 三、简答题(每题6分,共24分) 1. 试从产生原因、对带传动的影响,能否避免等几个方面说明弹性滑动与打滑的区别? 2. 在减速器设计中,涉及到轴承的选择,轴承的选择依据是什么? 3. 齿轮传动常见的失效形式有哪些?我们针对失效形式确定的强度设计有哪些? 4. 在本课程两周的运输机设计实训中,整体的设计步骤有哪些? 四、计算题(每小题8分,共32分) 1. 计算下图机构自由度,并判断其有无确定运动. 2. 试说明下列机构属于何种类型的铰链四杆机构. 3. 在技术革新中,拟使用现有的两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z1=22,z2=98,小齿轮齿顶圆直径da1=240mm,大齿轮的全齿高h=22.5mm,试判定这两个齿轮能否正确啮合传动?(标准直齿圆柱齿轮ha*=1,c*=0.25) 4. 某外圆磨床的进给机构如下页图所示,已知各轮齿数为:Z1=28,Z2=56,Z3=38,Z4=57,手轮与齿轮1相固连,横向丝杠与齿轮4相固连,其丝杠螺距为3mm,试求当手轮转动1/100转时,砂 ?轮架的横向进给量S. 六、综合题(共7分). 下图轴的结构图中有多处结构设计错误,请依据所学知识指出至少六处错误. 轴的结构 第五部分 机械加工工艺 一、判断正误 1.在切削加工中,进给运动只能有一个. 2.车削外圆时,若刀尖高于工件中心,则实际工作前角增大.( ) 3.在淬火后的工件上通过刮研可以获得较高的形状和位置精度. ( ) 4.不完全定位在零件的定位方案中是不允许出现的. ( ) 5、磨削加工时,工件硬度越大,砂轮硬度也应选大. ( ) 6.工序是组成工艺过程的基本单元. 7.采用六个支承钉进行工件定位,则限制了工件的六个自由度.( ) 8.退火和正火一般作为预备热处理,通常安排在毛坯制造之后,粗加工之前进行.( ) 9.粗基准在同一尺寸方向可以反复使用. ( ) 10.平面磨削的加工质量比刨削和铣削都高,还可以加工淬硬零件. ( ) 二、填空题 1.切削用量三要素是指 和.2. 工艺尺寸链的两个特征是 和.3. 根据切屑形成过程中变形程度的不同,可把切屑的基本形态分为四种类 型,分别是 和.4. 切削液的作用是 和.5. 常见毛坯种类有 和.6.工艺过程是指 . 三、选择题 1.在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量,使之成为所需零件的过程称为( ). A .生产过程 B.工艺过程 C.工艺规程 D.机械加工工艺过程 2.在生产中批量越大,则准备与终结时间摊到每个工件上的时间( ). A.越少 B.越多 C.与生产批量无关 3.零件在加工过程中使用的基准叫做( ). A.设计基准 B.装配基准 C.定位基准 D.测量基准 4.用( )来限制六个自由度,称为完全定位.根据加工要求,只需要限制少于六 个自由度的定位方案称为( ). A.六个支承点 B.具有独立定位作用的六个支承点 C.完全定位 D.不完全定位 E.欠定位 5.零件在加工过程中不允许出现的情况是( ). A.完全定位 B.欠定位 C.不完全定位 6.工件定位中,由于( )基准和( )基准不重合而产生的加工误差,称为基 准不重合误差. A.设计 B.工艺 C.测量 D.定位 D.装配 7.试指出下列零件在加工中的热处理工序应安排在工艺过程的哪个阶段. (1)车床主轴(45钢)的调质工序( ) (2)车床主轴(45钢)各主轴颈的高频淬火(C54)( ) A.粗加工前 B.粗加工后,半精加工前 C.半精加工后,精加工前 D.精加工后,光整加工前 四、简答题 1.通常将零件的机械加工阶段划分为哪几个阶段?并说明划分加工阶段的理由. 2、什么是工艺规程,制定工艺规程的步骤是什么? 3.加工图示小轴,生产类型为小批量生产,材质为45#,零件表面HRC45 请编制机械加工工艺规程. 第六部分 数控技术题目 一、填空题 1. 数控车床按其主轴位置不同可分为 式和 式两类,. 2. 在数控加工程序中,进给速度功能字用 表示,主轴速度功能字用 表示. 3. 常用的编程坐标系有 坐标系,和 坐标系两种. 4. 数控车床的可控坐标轴为 轴和 轴. 5. 数控机床的坐标系是一个标准的 手直角坐标系,其中拇指代表 轴, 食指代表 轴,中指代表 轴. 6 .ISO标准规定的刀具功能用地址符 . 7. 数控车床的主轴轴线的方向是 轴,工件直径的方向是 轴 方向. 8. ISO标准规定主轴恒线速度功能指令为 . 9. 当用G02/G03编写圆弧程序时,圆心坐标(I,K)是圆心相对于圆弧 点 的增量 坐标. 10. ISO标准规定主轴正转的指令是 ,冷却液开的指令是 冷却液关的指令是 . 二、选择题,将正确答案代号填到括弧中. 1.华中HNC-21、22编程系统中,内、外径简单切削循环指令是 A.G71 B.G80 C.G82 2. 圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( A.终点坐标 B.起点坐标 C.圆心坐标 3.在下列指令中,属于模态指令的是 A.G00,G01 B.G03,G04 C.G92,G04 4.数控车床中使用的60°螺纹车刀属于 A 尖形车刀 B 成形车刀 C 普通车刀 5.用于一段程序结束的按键符号是 A MON B LF C SCH 6. ISO标准规定"机床正转"的指令为 A G03 B M03 C M04 7. 当圆弧所对应的圆心角等于360°时( )采用半径编程. A 可以 B 不能 C 经处理后可以 8. 数控机床在编程时采用( )原则编写程序. A 刀具固定不动工件移动 B 工件固定不动刀具移动 C 分析机床刀具运动关系后再定 9. 数控机床的刀具应尽量选用(刀具. A 成型 B 标准化、模块化 C 圆弧形 10. ISO 标准中,程序结束并返回程序起点的指令为 A M30 B M03 C G03 三、判断题. 1.ISO 标准中规定,绝对坐标的指令是G90. 2.在数控机 床中,机床坐标系也就是工件坐标系. 3. 用G04指令暂停时,其后地址符为F50,则表示暂停时间为50秒. 4. 数控机床中的"手动"功能,就是用手柄操作机床. 5.数控车床加工螺纹时,一般选取较高的主轴转速, 6.在数控车床中,X坐标通常是用直径量编程的. 7.由于数控车床加工精度很高,所以对刀时刀尖高度差不多就行了. 8.数控车床可控坐标轴为X轴和Z轴. 9.数控机床中,刀尖圆弧半径右补偿的指令是G41. 10.在编制圆弧加工程序时,不论圆弧所对应的圆心角是多少度,都可以用半径R编程. 四.问答题 1. 什么是非模态指令?举例说明. 2. 什么叫基点? 3. 什么叫起始平面? 4. 如何判断刀具半径补偿的方向G41、G42? 5. G90??X20.0??Y15.0与G91??X20.0??Y15.0有什么区别? 第七部分 电工与电子技术 一、填空题 1、电路一般由 和 三部分组成. 2、定律体现了单一元器件上电压、电流的约束关系;定律表明了电路中结点上各电流应遵循的规律;定律表明了回路上各电压应遵循的规律. 3、 正弦交流电的三要素是指它的 和.4、电源输出功率最大的条件 . 5、火线与火线之间的电压称为 ;火线与零线之间的电压称为 .在三相四线制供电系统中,线电压和相电压的数量关系为 . 6、变压器可以变换 、变换 和变换 . 二、判断题 1、电位实际上也是电压,是电路中某点到参考点之间的电压. 2、基尔霍夫定律只是用来分析和计算复杂电路的,对简单电路不适用. ( ) 3、正弦交流电路中的阻抗总是随着频率的增大而增大. 4、电感具有通直流,阻交流的作用. 5、交流电压表及毫安表测量的均是交流电压、电流的有效值. 三、选择题 1、对称三相负载接入三相交流电源后,其相电压等于电源线线电压,则此三相负载是( )接法. A、星形三相四线制; B、星形三相三线制;C、三角形三相三线制. 2、电容元件在正弦交流电路中消耗的平均功率为( ). A、P=0;B、P=UI;C、P=ui. 3、常用的理想电路元件中,耗能元件是( ). A、电阻器 B、电感器; C、电容器; 4、额定值为"220V、100W"和"220V、25W"白炽灯两盏,将其串联后接入220V工频交流电源上,其亮度情况是( ) A、100W的灯泡较亮; B、25W的灯泡较亮; C、两只灯泡一样亮. 5、下列公式中正确的是( ) A、; B、; C、. 四、分析题 1、已知电路如下图所示,试分析并计算a、b两端的总电阻是多少? 2、在用万用表测量电阻时侯,要进行欧姆调零,那么欧姆调零的方法是什么? 3、有一个耐压值为250v的电容器,能否接到有效值为220v的交变电压上.为什么? 五、计算题 1、试用支路电流法,求中图所示电路中的电流I3.(12分) 2、试用叠加原理,求电路中的电流I3及36Ω电阻消耗的电功率P.(12分) 第八部分 电机与电气控制 一、判断题 1、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用.( ) 2、三相笼型异步电动机的电气控制线路,如果使用热继电器作过载保护,就不必再装设熔断器作短路保护. 3、交流电动机由于通入的是交流电,因此它的转速也是不断变化的,而直流电动机则其转速是恒定不变的. 4、转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数,当电动机转速越快时,则对应的转差率也就越大. 5、三相异步电动机不管其转速如何改变,定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的. 6、使用并励电动机时,发现转向不对,应将接到电源的两根线对调以下即可. 7、电流、电压互感器属于特殊变压器.电压互感器二次侧禁止开路,电流互感器二次侧禁止短路. 8、刀开关安装时,手柄要向上装.接线时,电源线接在上端,下端接用电器. 9、单相电机一般需借用电容分相方能起动,起动后电容可要可不要. 10、三相异步电动机在起动时,由于某种原因,定子的一相绕组断路,电动机还能起动,但是电动机处于很危险的状态,电动机很容易烧坏. 二、填空题 1、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 ,因此电磁转矩为 转矩;直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 ,因此电磁转矩为 转矩. 2、直流电动机的调速方法有:1)改变 调速、2)改变 调速、3)调速等三种. 3、交流电机是实现 和 之间相互转换的一种机械,交流电机按其功能可分为交流 和交流 两大类. 4、用Y-降压起动时,起动电流为直接用接法起动时的 ,所以对降低 很有效.但启动转矩也只有直接用接法启动时 ,因此只适用于 启动. 5、反接制动时,当电机接近于 时,应及时 防止 . 6、伺服电动机为了防止"反转"现象的发生,采用 的方法. 7、步进电动机是一种把 信号转换成 信号的控制电机.若步进电动机定子线圈中通电顺序按U(V(W…进行,这种控制方式为 . 8、低压电器的基本结构是 9、单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是 ,可分解为 和 两部分. 10、熔断器又叫保险丝,用于电路的 保护,使用时应 接在电路中. 三、简答题 1、直流电动机为什么不能直接起动?采用什么方法起动? 2、分析下图控制线路的工作原理. 3、接触器的主触头、辅助触头和线圈各接在什么电路中?如何连接? 4、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线(在同一个坐标中). 第九部分 传感器与检测技术 一、单项选择题 1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是( ) A.压力 B.力矩 C.温度 D.厚度 2.属于传感器动态特性指标的是( ) A.重复性 B.线性度 C.灵敏度 D.固有频率 3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于( ) A.光电式传感器 B.电容式传感器 C.压电式传感器 D.磁电式传感器 4.测量范围大的电容式位移传感器的类型为( ) A.变极板面积型 B.变极距型 C.变介质型 D.容栅型 5.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小( ) A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 6.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( ) A.电缆的安装与固定方式 B.电缆的长度 C.前置放大器的输出阻抗 D.前置放大器的输入阻抗 7.固体半导体摄像元件CCD是一种( ) A.PN结光电二极管电路 B.PNP型晶体管集成电路 C.MOS型晶体管开关集成电路 D.NPN型晶体管集成电路 8.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路,其作用是( ) A.抑制共模噪声 B.抑制差模噪声 C.克服串扰 D.消除电火花干扰 9.在采用限定最大偏差法进行数字滤波时,若限定偏差Y≤0.01,本次采样值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为( ) A.0.301 B.0.303 C.0.308 D.0.315 10.若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为( ) A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV 11.周期信号的自相关函数必为( ) A.周期偶函数 B.非周期偶函数 C.周期奇函数 D.非周期奇函数 12.已知函数x(t)的傅里叶变换为X(f),则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为( ) A.2X(B.X(C.X(f)D.2X(f) 二、填空题 13.对传感器进行动态 的主要目的是检测传感器的动态性能指标. 14.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过 的能力. 15.传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向 方向发展. 16.已知某传感器的灵敏度为K0,且灵敏度变化量为K0,则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 17.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用 技术. 18.在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中,利用孔的透光面积表示扭矩大小,透光面积减小,则表明扭矩 . 19.电容式压力传感器是变 型的. 20.一个半导体应变片的灵敏系数为180,半导体材料的弹性模量为1.8*105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1. 21.图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为 . 22.热敏电阻常数B大于零的是 温度系数的热敏电阻. 23.若测量系统无接地点时,屏蔽导体应连接到信号源的 . 24.交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1,Z2,Z3,Z4,各阻抗的相位角分别为若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3,那么相位平衡条件应为 . 三、问答题 25.简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点. 26.回答与直线式感应同步器有关的下列问题: 它由哪两个绕组组成? 鉴相式测量电路的作用是什么? 27.简述压磁式扭矩仪的工作原理. 28.说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点. 29.简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程. 30.采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成? 四、计算题 31.已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz,测量齿盘的齿数Z=36,求: 被测轴的转速是每分钟多少转? 在上述情况下,如果计数装置的读数误差为±1个数字,其最大转速误差是多少? 32.一热敏电阻在0℃和100℃时,电阻值分别为200kΩ和10kΩ.试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值. 33.求正弦信号x(t)=x0sinωt的自相关函数. 五、应用题 34.图示为电阻网络D/A转换电路. 写出电流i与电压VREF的关系式. 若VREF=10V 输入信号D3D2D1D0=1000, 试计算输出电压V0=? 35.已知某信号的傅里叶级数展开式为 x(t)= sincosnω0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值,并绘出其幅值谱图. 第十部分 单片机 一、填空题: 计算机由运算器、输出设备组成. 8031是______位的CPU,有_______K程序存储器、_______K数据存储器. 8051机器周期是系统晶振频率的_ P0口的负载能力为_______LSTTL,P1~P3的负载能力为_______LSTTL. 系统复位后, P1~P3为_SP为______,PC为______. 在系统外部数据存储器和外部程序存储器扩展时,P0口作为分时复用的________和_总线,P2作为_总线. 指令_的转移范围为2K,SJMP的转移范围为_LJMP的转移范围为_ 通过扩展8155可增加________的RAM,______个并口,______个定时/计数器. DAC0832的分辨率为______位,数据输入可采用_或直通方式. ADC0809有______路模拟输入,分辨率为______位,采用________式原理工作. AT89C52有_______K片内程序存储器、_______K片内数据存储器,______个定时器,______个中断源. 选择题: 8031单片机最小系统应含有_ A. 单片机、地址锁存器、RAM B. 单片机、地址锁存器、EPROM C. 单片机、地址锁存器、RAM、EPROM D. 单片机、RAM、EPROM DPTR寄存器中存放的是_ A. 外部数据存储器地址 B. 操作码地址 C. 内部数据存储器地址 D. 堆栈地址 8051单片机共有4个I/O口,但实际上可由用户无条件用作普通I/O接口的是 . A.P1口B.P2口C.P3口D.P0口8051传送类指令中,MOV ,MOVX,MOVC的作用范围依次为 . A、外部数据存储器、内部数据存储器、外部存储器 B、数据存储器、程序存储器、SFR C、内部数据存储器、外部数据存储器、程序存储器 D、内部RAM单元、SFR程序存储器 下列指令中,错误指令的数目为 . MOV 40H, 30H MOV DPTR,#0F10H MOV 40H,#30H SUB A,#30H A、1 B、2 C、3 D、4 下列指令中格式错误的是 . A、MOV 10H,30H B、SWAP A C、MOVX @DPTR,A D、DIV BA 下列4条8031指令中,错误的共有_条. DEC DPTR MOVC A, @A+DPTR CJNE A,50H,NEXT CPL A A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 下列8031指令中格式错误的是_ A. XRL A, 30H B. MOVC A, @A+PC C. MOVX @DPTR,A D. MOVX P2,A 在下列指令中,正确的格式是 . A、XCH A,@DPTR B、MORX A,R1 C、MOVC A,@A+PC D、PUSH R28031的AJMP指8031中不可位寻址的寄存器是_ A. ACC B. PSW C. P1 D. SP 程序分析: 分析下列程序,并指出完成何种功能? MAIN: MOV R0, #50H MOV R7 , #20H MOV A , #00H LOOP : MOV @R0, A INC R0 DJNZ R7, LOOP HERE: AJMP HERE 分析NSUB子程序完成何种功能? NSUB: MOV R0,#DATA1 MOV R1,#DATA2 MOV R7,#N CLR C LOOP: MOV A,@R0 ADDC A,@R1 MOV @R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP RET 有一变量存放在片内RAM的30H单元,其取值范围为:00H~05H,要求补充下列程序,使程序根据变量值得到变量的平方值,并将其存入片内RAM的31H单元. ORG 1000H START:MOV DPTR, MOV A, ______ A,@A+DPTR MOV 31H,A SJMP $ TABLE EQU 2000H TABLE:DB 00H,01H,04H,09H,10H,19H 程序设计: 1、某系统有三个外部中断源1、2、3,当某一中断源变低电平时要求 CPU处理,它们的优先次序有高到低为3、2、1,处理程序的入口地址分别为3000H、3100H、3200H.试编写主程序及中断服务程序(转至相应的入口即可). 2、试利用定时/计数器周期为1S ,脉宽为20mS的正脉冲信号.设晶振频率为1MHz. 第十一部分 PLC及应用题目 一、填空题: 1、说明下列指令意义: AND MPS LDI NOP MC RST ORB MCR 2、PLC的输入/输出继电器采用 进制进行编号,其它所有软元件均采用 进制进行编号. 3、定时器T2的设定值是K200,表示延时 秒. 4、PLC?以继电器作为输出时,其负载的电源为 .(交流、直流、交直流)? 5、PLC的两种工作状态分别是 二、简答题: 1、说明FX1N—40MR型号的的意义(输出类型),并说出它的输入输出点数. 2、PLC在执行用户程序时分为哪三个阶段? 3、 简述PLC常用的编程语言. 4、在手持编程器如何输入MOV H1FF K3Y0(功能号FNC12)? 三、选择题: 1、下列元件( )为字元件 A、M0 B、Y0 C、X0 D、D0 2、OUT指令不能够驱动: A、输入继电器 B、输出继电器 C、辅助继电器 D、状态继电器 3、MOV HFF K2Y0表示将( )置1. A、Y0 B、Y0-Y2 C、Y0—Y3 D、Y0—Y7 4、M1是归类于( ). A、普通辅助继电器 B、计数器 C、特殊辅助继电器 D、高速计数器 5、下列指令( )表示主程序结束. A、RST B、END C、FEND D、NOP 四、根据指令表画出梯形图. 0??LD????XO? 6??LD?????X4 1??AND???X1 7??OR?????X5 2??ANI???X2? 8??LD?????X6 3??OR????X3? 9??OR?????X7? 4??OUT???Y1 10?ANB?? 5??OUT???Y2 11?OUT????Y3 五、根据梯形图写出指令表. 六、试根据下面的梯形图写出指令表. 第十二部分 机电一体化系统设计基础 一、填空 L机电一体化产品按用途可以划分为 和.2.控制及信息处理单元一般由控制计算机、——和——组成. 3.在小功率传动链中,为使总的折算惯量最小,各级传动比分配应遵守 ————原则. 4.典型的可编程控制器由编程器、微处理器、贮存器、——和——等部分构成. 5.传感器的静态特性能数主要有——、——二——————、迟滞和重复精 度. 二、简答题 1.为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度? 2.机电一体化相关技术有哪些? 3.转动惯量对传动系统有哪些影响? 4.简述机电一体化产品设计中,详细设计的主要内容. 5.简述A/D、D/A接口的功能. 三、分析题 1.已知数控机床控制系统如图所示,试说明图中的各个部分属于机电一体化系统的哪一个基本要素? 2.试分析图示传动系统中,齿轮减速器的传动误差对工作台输出精度的影响? 四、计算题 1.如图所示电机驱动系统,已知工作台的质量为m=50kg负载力为F1=1000N,最大加速度为10m/s2',丝杠直径为d=20mm,导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,总效率为?=30%,忽略丝杠惯量的影响,试计算电机的驱动力矩. 2.已知某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动,已知工作台的行程L=250mm,丝杠导程t=4mm,齿轮减速比为i=5,要求工作台位移的测量精度为o.005mm(忽略齿轮和丝杠的传动误差). (1)试采用高速端测量方法,确定旋转编码器的每转脉冲数' (2)若将传感器与丝杠的端部直接相连,n.=500脉冲/转的旋转编码器是否合用. 五、综合题 已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,确定整系统 的控制方案、画出控制系统原理图.(至少提出两个方案) 第十三部分 机电一体化系统设计基础 一、填空 1.机电一体化系统常用的能源有——、——和——. 2.市场预测的方法主要有——和——. 3.在小功率传动链中,为使总的重量最小,各级传动比分配应遵守——原则. 4.典型的可编程控制器由编程器、——、——、电源和输入/输出接口等部分构成. 5.传感器的静态特性参数主要有灵敏度、线性度、——和——. 二、简答题 1.测试传感部分的作用是什么? 2.对控制及信息处理单元的基本要求是什么? 3.机电一体化产品对机械传动系统有哪些要求? 4.简述STD总线的工作模式. 5.简述机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤). 三、分析题 1.? 画出工业PC机基本组成框图,并说明工业PC机与普通信息处理计算机的主要区别.(12分) 2.? 如图所示的系统,试分析传感器的误差对输出精度的影响.(8分) ? 四、计算题 1.??? 已知图示丝杠螺母驱动系统,工作台的质量m=100kg,丝杠螺距t=8mm,丝杠长度L=0.5m,中径为d=48mm,材料密度为P=7.8X103kg/m3,齿轮传动比i=2,两齿轮的转动惯量分别为了Jz1=1.2X10-4kg·m2,Jz2=1.9X10-3kg·m2.试求折算到电机轴上的总等效惯量了.?(14分) ? 2.如图所示的开环步进电机位置控制系统,已知负载为F=1000N,工作台长L=500mm,往复精度为±0.0lmm,丝杠导程ts=8mm,直径d=20mm,步进电机的步距角为a=1.8.,试确定齿轮减速比i. 五、综合题 已知电机驱动的三自由度位置控制系统,单个自由度的驱动系统如图所示,试确定单自由度驱动系统的测量方案. ? 附一第十二部分机电一体化系统设计基础试题答案 (供参考) 一、填空 L办公机电一体化产品 产业机电一体化产品 民用机电一体化产品 2.控制软件 硬件接口 3.前小后大 4.电源 输入/输出接口 5.灵敏度 线性度 二、简答题 1.答:机电一体化技术使机械传动部分减少,因而使机械磨损,配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少,同时由于采用电子技术实现自动检测,控制,补偿和校正因各种干扰因素造成的误差,从而提高精度. 2.答:机电一体化相关技术有:机械技术,计算机与信息处理技术,系统技术,白动控制技术,传感器测试技术和伺服驱动技术. 3.答:转动惯量增大使机械负载增加,功率消耗大;使系统相应速度变慢,降低灵敏度;使系统固有频率下降,容易产生谐振. 4.答:详细设计主要包括:系统总体设计;业务的分组;机械本体及工具设计;控制系统设计:程序设计;后备系统设计;完成详细设计书及制造图样;产品出厂及使用文件的设计. 5.答:A/D接口的功能是将温度、压力等物理量经传感器变成的电压、电流等信号转换为数字量.D/A接口是将二进制数字量转换成电压信号. 三、分析题 1.解答:图中各部可分为: 控制及信息处理单元:键盘、计算机、显示 (2)测试传感部分:光电编码器、信号处理 (3)能源:电源 (4)驱动部分:功放、电机 (5)执行机构:联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台 2.解答: 齿轮传动链位于电机之后,前向通道的闭环之外,其传动误差的低频分量和高频分量都不 能通过闭环控制来消除,都会影响输出精度. 四、计算题 1.解: (1)计算负载力 负载力由外负载力、惯性负载力两部分构成 (1)高速端测量 设传感器的每转脉冲数为,n,每个脉冲对应工作台的位移为 满足题目要求. (2)低速端测量 传感器直接与丝杠连接,与减速比无关 可知".=500脉冲/转的编码器不合用. 五、综合题 解:可以使用工业PC机或者单片机完成系统的控制.具体可以有下三种方案: (1)工业PC机集中控制方案: 用一台工业PC机对三个自由度实现集中控制,包括任务管理和三个自由度的伺服控制 系统原理图如下. (2)工业PC机、单片机分级控制方案:用一台工业PC机与三个单片机通信,对三个单片 机实现管理,每个单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下. (3)单片机、单片机分级控制方案:用一个单片机作为主单片机与三个从单片机通信,对三 个从单片机实现管理,每个从单片机负责一个自由度的伺服控制,控制系统原理图如下. 评分标准:正确回答出三种方案之中的任意两个即可得满分. 附二第十三部分机电一体化系统设计基础答案 (供参考) 一、填空 1.电源 液压源 气压源 2.定期预测 定量预测 3.传动比相等 4.微处理器 贮存器 5.迟滞 重复精度 二、简答题 1.答:测试传感部分的作用:对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,传输到信息处理单元,经分析处理后产生控制信息. 2,答:对控制及信息处理单元的基本要求:提高信息处理速度和可靠性,增强抗干扰能力,完善系统自诊断功能,实现信息处理智能化和小型化,轻量,标准化等. 3.答:机电一体化系统对机械传动系统的要求有:精度;稳定性;快速响应性;还应满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性. 4.答:STD总线有3种工作模式:独立工作模式,前端控制器工作模式和分布式组合工作模式. 5.答:机电一体化产品设计的工程路线(主要步骤):拟定产品开发目标和技术规范;收集资料,市场分析,可行性分析和技术经济性分析;总体方案设计;总体方案的评审和评价;详细设计;详细设计方案的评审和评价;试制样机;样机实验,测试;技术评价与审定;小批量生产;正常生产;销售. 三、分析题 1.解答: 与普通信息处理机相比较,工业PC机有以下特点: (1)将普通信息处理机的大母板改为功能插板,具有丰富的过程输入输出功能,以完成对各种设备和工艺装置的控制. (2)良好的时实性,能够对生产过程工况变化实时监视和控制. (3)抗干扰电源,密封机箱,具有良好的环境适应性. (4)丰富的应用软件. 2.解答: 传感器位于闭环之内的反馈通道上,其误差的高频分量(噪声信号)因系统的低通作用得到校正,不影响输出精度; 传感器误差的低频分量,如静态精度(分辨率等)直接影响输出精度,它决定了系统精度的上限. 四、计算题 1.解: 等效惯量可以分为以下几个部分来计算 (1)电机轴上的元件(齿轮1) 五、综合题 解:依题意有两种测量方案 (1)高速端测量方案: 传感器安装在电机的尾部,通过测量电机的转角实现对工作台位移的间接测量.可选用光电编码器式传感器或者磁电式编码器. (2)低速端测量方案: 传感器安装在工作台上,直接测量工作台的位移.可选用光栅式位移器、感应同步器或者电位计式位移传感器.