Đề thi cuối học kỳ II năm học 2016-2017 môn máy và hệ thống điều khiển số - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ THI CUỐI KỲ HỌC KỲ 2
NĂM HỌC 2016-2017
Môn: Máy và Hệ thống Điều khiển số
Mã môn học: MTNC340925
Đề số/Mã đề: 01
Đề thi có 2 trang.
Thời gian: 75 phút.
Không được phép sử dụng tài liệu.

KHOA: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
----------------------------------------------

Câu 1 (2.5 điểm):
a) Hãy viết phương trình của xích tốc độ của máy T616. Tính số cấp tốc độ Z của máy.
b) Cho biết nhóm gấp bội trong xích chạy dao của máy T616 dùng cơ cấu gì? Tính các tỉ số truyền
của nhóm gấp bội igb.
Bơm dầu

63
17

Cam
V

200
55

27
IV
22

VI
L1

VII

55
58
VIII
35

35

c

IX

22
52 24

24 48

26

39

26

39 26

27

14

XV
39
XII

30 26

39 52 39 52 39 52

33

60

XIII

26
27 50

39

40 47

55

I

71 48

31
45 38

Trục trơn

L3

L2

47
13

XVI

58
42

24

15

II

III

45

Trục vít me

tx = 6
mm
k=
2

XIV

21 27
52

200

m=
2

39

XI

b

dX

39

36

tx = 5
mm

a

25
XVII

38
XVIII

N=4,5 KW
n=1445 v/p

SƠ ĐỒ ĐỘNG MÁY TIỆN REN VÍT VẠN NĂNG T616

Câu 2 (1,5 điểm):
Tính toán đầu phân độ có đĩa chia (N = 40) để gia công bánh răng trụ răng thẳng có số răng Z =
123. Chỉ sử dụng bánh răng thay thế trong bộ 4 (20, 24, 28, … , 80) và các hàng lỗ 24, 25, 28, 30,
34, 37, 38, 39, 41, 42, 43.
Câu 3 (2,5 điểm):
Thiết kế hộp tốc độ của máy tiện có phương án không gian Z = 2 (2 + 1.3.2) = 16,  = 1,41
a) Phân tích phương án không gian. Xác định lượng mở. Kiểm tra Ri.
b) Vẽ đồ thị số vòng quay. Xác định các tỉ số truyền của hộp tốc độ.

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 1/2

Câu 4 (3,5 điểm):
Một máy NC sử dụng bộ nội suy phần cứng 4
bit. Dao cần gia công theo quỹ đạo cung tròn tâm
I(0, 15) có bán kính R = 15 mm từ điểm A(9, 3) đến
điểm B(15, 15). Giả sử rằng BLU của các bàn máy
là 1 (mm/xung).

Y
I(0, 15)

B(15, 15)

R15

a) Hãy vẽ cấu trúc của bộ nội suy phần cứng cho
cung tròn loại này.
b) Xác định các giá trị ban đầu trong các thanh ghi
của bộ nội suy.



c) Viết phương trình hoạt động của bộ nội suy.
d) Lập bảng tính toán cho các bước nội suy.
e) Vẽ quỹ đạo dao.
f) Nếu BLU = 0,002 (mm/xung), tính tổng số xung
điều khiển động cơ cho trục x, tổng số xung điều
khiển động cơ cho trục y.

A(9, 3)
X

O

Ghi chú: Cán bộ coi thi không được giải thích đề thi.
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức)

Nội dung kiểm tra

[G 1.3]: Viết, giải thích và tính toán các phương trình xích truyển động
trên máy cắt kim loại, sơ đồ kết cấu động học

Câu 1

[G 4.1]: Tính toán và điều chỉnh được máy cắt kim loại để gia công.

Câu 2

[G 1.3]: Tính toán, so sánh các phương án thiết kế máy cắt kim loại.

Câu 3

[G 4.4]: Lập trình, tính toán nội suy cho các đường chạy dao cho giải
thuật nội suy phần cứng, nội suy phần mềm.

Câu 4

Ngày 22 tháng 05 năm 2017
Thông qua bộ môn

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 2/2


ĐÁP ÁN
Câu 1 (2.5 điểm):
a) Hãy viết phương trình của xích tốc độ của máy T616. Tính số cấp tốc độ Z của máy.
31
47

1445 v/ph

42
58

38
40
45
33

50
48
27
71

Đóng L1 = ntc (đường truyền trực tiếp)
 200
 200

(1 đ)
27 17

= ntc (đường truyền gián tiếp)
63 58

Số cấp tốc độ Z của máy: Z = 2 x 3 x 2 = 12

(0,25 đ)

b) Cho biết nhóm gấp bội trong xích chạy dao của máy T616 dùng cơ cấu gì? Tính các tỉ số truyền
của nhóm gấp bội igb.
Nhóm gấp bội trong xích chạy dao của máy T616 dùng cơ cấu Mê-an.
Các tỉ số truyền của nhóm gấp bội igb.

(0,25 đ)
(1 đ)

31
39

39 52
igb1 =
=2
39 26

26 52
igb2 =
=1
52 26

26 39 26 52
igb3 =

= 1/2
52 39 52 26

igb4 =

26 39 26 39 26 52
= 1/4
52 39 52 39 52 26

Câu 2 (1,5 điểm):
Tính toán đầu phân độ có đĩa chia (N = 40) để gia công bánh răng trụ răng thẳng có số răng Z = 123
Bước 1: Chọn Zx = 125 và tiến hành phân độ với Zx.
(0,5 đ)
A
N
40 8
ntq =
=
=
=
Z x 125 25
B
Mỗi lần phân độ phải quay 8 lỗ trên hàng lỗ 25 (không kể lỗ đang cắm chốt)
Bước 2: Tính toán bộ bánh răng thay thế để bù trừ sai số khi phân độ với Zx.

(1 đ)


a c
Z 

 123  80 16 4 4 32 64 64 32
itt    N 1 
 401 

 .  .  .


b d
Zx 
 125  125 25 5 5 40 80 40 80


Kiểm tra điều kiện lắp được: Đạt yêu cầu
Câu 3 (2,5 điểm):
Thiết kế hộp tốc độ của máy tiện có phương án không gian Z = 2 (2 + 1.3.2) = 16,  = 1,41
a) Phân tích phương án không gian. Xác định lượng mở. Kiểm tra Ri.

(1 đ)

Số cấp tốc độ nhanh Z0Z’ = 2 x 2 = 4
PATT I-II

[1] [2]

Số cấp tốc độ chậm Z0Z” = 2 x 1 x 3 x 2 = 12
PATT I-II-III-IV

[1] [0] [2] [6]

Kiểm tra Ri: Ri =  ( p1)x i =  ( 2 1)6 = 6 = 1,416 = 8 = Ri

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 3/2


b) Vẽ đồ thị số vòng quay. Xác định các tỉ số truyền của hộp tốc độ.

(1,5 đ)
n0

1

1
i1  
 1,41

I
i1 i2

i2 = i6 = i9= 1
1
4

II


i8 = i10 = 1,412 = 2

III

i3  i4  i7 

i5 

1
2



1



4



i3

1
2

i4
i5

i9

i6

i10

IV
i7
V

i8

n1

n16

Câu 4 (3,5 điểm):
a) Vẽ cấu trúc của bộ nội suy phần cứng cho cung tròn loại 2 (0,5 điểm)

b) Xác định các giá trị ban đầu trong các thanh ghi của bộ nội suy (0,25 điểm)
px = Rcosα = 15.cos = 15.
py = Rsinα = 15.sin = 15.

12
= 12 BLU
15
9
= 9 BLU
15

px0 = px= 12 ; qx0 = 0
py0 = py = 9 ; qy0 = 0
c) Viết phương trình hoạt động của bộ nội suy (0,25 điểm)
px(k) = px(k-1) ± px(k) = px(k-1) – ∆Zy(k-1)

py(k) = py(k-1) ± py(k) = py(k-1) + ∆Zx(k)
Nếu qx,y > 2n – 1 thì
+ ∆Zx,y(k) = 1
+ qx,y(k) = qx,y(k) – 2n

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 4/2


d) Lập bảng tính toán cho các bước nội suy (1,5 điểm)
Bàn máy X

Bàn máy Y
py

qy

∆Zy

 Z

0

9

0

0

0

0

0

9

9

0

0

8

1

1

10

3

1

1

11

3

1

2

11

14

0

1

4

11

14

0

2

11

9

1

2

5

10

8

1

3

12

5

1

3

6

9

1

1

4

13

2

1

4

7

8

9

0

4

13

15

0

4

8

8

1

1

5

14

13

1

5

9

7

8

0

5

14

11

1

6

10

6

14

0

5

14

9

1

7

11

5

3

1

6

15

8

1

8

12

4

7

0

6

15

7

1

9

13

3

10

0

6

15

6

1

10

14

2

12

0

6

15

5

1

11

15

1

13

0

6

15

4

1

12

TT

px

qx

∆Zx

 Z

0

12

0

0

1

12

12

2

12

3

x

y

e) Vẽ quỹ đạo lý tưởng và quỹ đạo thực của dao (0,5 điểm)

f) Nếu BLU = 0,002 (mm/xung), tính tổng số xung điều khiển động cơ cho trục x, tổng số xung
điều khiển động cơ cho trục y (0,5 điểm)

X=

 ΔZ

Y=

 ΔZ

x

=

6
= 3000 (xung)
0, 002

y

=

12
= 6000 (xung)
0, 002

BLU

BLU

Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV

Trang 5/2