(完整版)機(jī)床數(shù)控技術(shù)第二(2)版課后答案

1、第一章緒論簡答題答案，沒有工藝題的1 什么是數(shù)控機(jī)床答：簡單地說， 就是采用了數(shù)控技術(shù)（指用數(shù)字信號形成的控制程序?qū)σ慌_或多臺機(jī)床機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制的一門技術(shù)）的機(jī)床；即將機(jī)床的各種動作、工件的形狀、尺寸以及機(jī)床的其他功能用一些數(shù)字代碼表示，把這些數(shù)字代碼通過信息載體輸入給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過譯碼、 運(yùn)算以及處理，發(fā)出相應(yīng)的動作指令，自動地控制機(jī)床的道具與工件的相對運(yùn)動，從而加工出所需要的工件。2 數(shù)控機(jī)床由哪幾部分組成？各組成部分的主要作用是什么？答：（ 1）程序介質(zhì)：用于記載機(jī)床加工零件的全部信息。（ 2）數(shù)控裝置：控制機(jī)床運(yùn)動的中樞系統(tǒng)，它的基本任務(wù)是接受程序介質(zhì)帶來的信息，按照規(guī)定的控

2、制算法進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算， 把它們轉(zhuǎn)換為伺服系統(tǒng)能夠接受的指令信號， 然后將結(jié)果由輸出裝置送到各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)。（ 3）伺服系統(tǒng)： 是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行元件， 它的基本功能是接受數(shù)控裝置發(fā)來的指令脈沖信號，控制機(jī)床執(zhí)行元件的進(jìn)給速度、方向和位移量，以完成零件的自動加工。（ 4）機(jī)床主體（主機(jī)） ：包括機(jī)床的主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動部件。執(zhí)行部件和基礎(chǔ)部件。3 數(shù)控機(jī)床按運(yùn)動軌跡的特點(diǎn)可分為幾類？它們特點(diǎn)是什么？答：（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床： 要求保證點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確定位 （它只能控制行程的終點(diǎn)坐標(biāo)，對于兩點(diǎn)之間的運(yùn)動軌跡不作嚴(yán)格要求； 對于此類控制的鉆孔加工機(jī)床， 在刀具運(yùn)動過程中，不進(jìn)行切削加工） 。（ 2）直

3、線控制數(shù)控機(jī)床： 不僅要求控制行程的終點(diǎn)坐標(biāo)， 還要保證在兩點(diǎn)之間機(jī)床的刀具走的是一條直線，而且在走直線的過程中往往要進(jìn)行切削。（ 3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床： 不僅要求控制行程的終點(diǎn)坐標(biāo)值， 還要保證兩點(diǎn)之間的軌跡要按一定的曲線進(jìn)行； 即這種系統(tǒng)必須能夠?qū)蓚€或兩個以上坐標(biāo)方向的同時運(yùn)動進(jìn)行嚴(yán)格的連續(xù) 控制。4 什么是開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床？它們之間有什么區(qū)別？答： (1)開環(huán)：這類機(jī)床沒有來自位置傳感器的反饋信號。數(shù)控系統(tǒng)將零件程序處理后，輸出數(shù)字指令后給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機(jī)床運(yùn)動；其結(jié)構(gòu)簡單、較為經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便，但是速度及精度低，適于精度要求不高的中小型機(jī)床，多用于對舊機(jī)床的數(shù)控化改造

4、。（ 2）閉環(huán)：這類機(jī)床上裝有位置檢測裝置，直接對工件的位移量進(jìn)行測量；其精度高，但系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)整困難、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 成本高， 主要用于一些精度要求很高的鏜銑床、超精密車床、超精密銑床、加工中心等。（ 3）半閉環(huán)： 這類數(shù)控機(jī)床采用安裝在進(jìn)給絲杠或電動機(jī)端頭上的轉(zhuǎn)角測量元件測量絲杠旋轉(zhuǎn)角度， 來間接獲得位置反饋信息； 可獲得較為滿意的精度和速度， 大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用它，如數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等。5 數(shù)控機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？答：（ 1）主要規(guī)格尺寸（ 2）主軸系統(tǒng)（ 3）進(jìn)給系統(tǒng)： 1)進(jìn)給速度2）脈沖當(dāng)量（分辨率）3）定位精度和重復(fù)定位精度（ 4）刀具系統(tǒng)6 解釋下列名詞術(shù)語：脈

5、沖當(dāng)量、定位精度、重復(fù)定位精度、FMC 、 FMS 、CIMS 。答：（ 1）脈沖當(dāng)量：指兩個相鄰分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔，是重要的精度指標(biāo)（ 2）定位精度：指數(shù)控機(jī)床工作臺等移動部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實際位置的精度（ 3）重復(fù)定位精度： 指在同一臺數(shù)控機(jī)床上， 應(yīng)用相同程序相同代碼加工一批零件，所得到得連續(xù)結(jié)果的一致程度（ 4） FMC ： Flexible Manufacturing Cell，柔性制造單元（ 5） FMS： Flexible Manufacturing System ，柔性制造系統(tǒng)（ 6） CIMS ： Computer Integrated Manufactur

6、ing System ，計算機(jī)集成制造系統(tǒng)7 數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向是什么？答：（ 1）高速化（ 2）高精度化（ 3）多功能化（ 4）結(jié)構(gòu)新型化（ 5）加工功能復(fù)合化（6）編程技術(shù)自動化（ 7）數(shù)控系統(tǒng)的智能化（ 8）數(shù)控系統(tǒng)的開放化第二章數(shù)控加工工藝分析與程序編制1 數(shù)控機(jī)床最適合加工哪幾種類型的零件？答：（ 1）多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件（ 2）輪廓形狀復(fù)雜，對加工精度要求較高的零件（ 3）用普通機(jī)床加工時，需要有昂貴的工藝裝備（工具、夾具忽然模具）的零件（ 4）需要多次改型的零件（ 5）價格昂貴，加工中不允許報廢的關(guān)鍵零件（ 6）需要最短生產(chǎn)周期的急需零件2 數(shù)控加工工

7、序的劃分有幾種方式？各適合什么場合？答：（ 1）按零件裝卡定位方式劃分工序：每個零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時，其定位方式各有差異，因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序（ 2）按粗、精加工劃分工序：根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、 精加工分開的原則來劃分工序， 即先粗加工再精加工， 此時可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工（ 3）按所用刀具劃分工序：為了減少換刀時間， 壓縮空程時間， 減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件， 即在一次裝夾中， 盡可能用一把刀具加工出可能加工的所用部位，然后再換另一把刀加工其他部位3 數(shù)控加工對刀具有何

8、要求？常用數(shù)控刀具材料有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：（ 1）數(shù)控加工對刀具的要求：精度高、剛度好、耐用度高，且尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便（ 2）常用數(shù)控刀具材料：1）高速鋼：淬火后 變形小，易刃磨，可鍛制何切削， 但允許的切削速度較低 （ 50m/min ）故大都用于數(shù)控機(jī)床的低速加工2）硬質(zhì)合金：常溫硬度可達(dá) 7482HRC ，能耐 8001000 度的高溫；生產(chǎn)成本較低，可在中速（ 150m/min ）、大進(jìn)給切削中發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能，故成為數(shù)控加工中最為廣泛使用的刀具材料，但其沖給韌度與抗彎強(qiáng)度遠(yuǎn)比高速鋼低，因而很少做成整體式刀具3）涂層硬質(zhì)合金：與硬質(zhì)合金刀具相比，無論在強(qiáng)度、硬度和耐磨性方

9、面均有了很大的提高，對于硬度為4555HRC 的工件的切削，低成本的涂層硬質(zhì)合金可實現(xiàn)高速切削4)陶瓷材料：具有高硬度（ 9195HRC ）、高強(qiáng)度、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、良好的抗黏結(jié)性能、摩擦因素低且價格低廉，還具有很高的高溫硬度5）立方氮化硼（CBN ）：人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性僅次于金剛石，有極好的高溫硬度， 與陶瓷相比， 其耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性稍差， 但沖給韌度和抗破碎性能較好6）聚晶金剛石（ PCD ）：最硬的刀具材料，硬度可達(dá) 10000HV ，具有良好的耐磨性，能夠以高速度 （ 1000m/min ）和高精度加工軟的有色金屬材料， 但它對沖給敏感， 容易破碎，而且對黑

10、色金屬中鐵的親和力強(qiáng)，易引起化學(xué)反應(yīng)，一般情況下只能用于加工非鐵零件4 數(shù)控加工切削用量的選擇原則是什么？它們與哪些因素有關(guān)？應(yīng)如何進(jìn)行確定？答：切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（或切削速度） 、背吃刀量、進(jìn)給量（1）選用原則：1）粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本2）半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本3）具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定（2） 1)背吃刀量ap(r/min) ：主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。2）主軸轉(zhuǎn)速n (r/min) ：根據(jù)允許的切削速度v (m/min) 選取n=1000/3.14

11、D ，式中D為工件或刀具的直徑（mm ）3）進(jìn)給量（進(jìn)給速度） f (mm/min 或 mm/r) ：主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取5 何為加工路線？加工路線確定原則有哪些？對于各加工表面要求光滑連接或光滑過度時，加工路線應(yīng)如何確定，為什么？答：（ 1）在數(shù)控加工中，刀具的刀位點(diǎn)相對于工件運(yùn)動的軌跡稱為加工路線（ 2）原則： 1）應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較高2）使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量3）使其最短，這樣既可減少程序段，又可減少空刀時間4）還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、 刀具的剛度等情況， 確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工，以及

12、在銑削加工中式采用順銑還是逆銑等6 環(huán)切法和行切法各有何特點(diǎn)？分別適用于什么場合？答：（ 1）兩種加工路線的共同特點(diǎn)是都能切盡內(nèi)腔中全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時盡量減少重復(fù)進(jìn)給的搭接量（ 2）行切法的加工路線比環(huán)切法短，但行切法會在每兩次進(jìn)給的起點(diǎn)與終點(diǎn)間留下殘留面積， 達(dá)不到所要求的表面粗糙度；用換切法獲得的表面粗糙度要好于行切法，但環(huán)切法需要逐次向外擴(kuò)展輪廓線，刀位點(diǎn)計算稍微復(fù)雜一些。7 數(shù)控加工工藝文件有哪些？各包括哪些內(nèi)容？答：（1）機(jī)械加工工藝過程卡：簡要地列出整個零件加工所經(jīng)過的工藝路線，包括毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等（ 2）機(jī)械加工工藝卡片：詳細(xì)地說明整個工藝過程的一種工

13、藝文件，包括零件的材料、毛坯種類、工序號、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等（ 3）數(shù)控加工工序卡片：更詳細(xì)地說明整個零件各個工序的要求，在其上畫工序簡圖，說明該工序每一工步的內(nèi)容、工藝參數(shù)、 操作要求以及所用的設(shè)備與工藝裝備，同時還要注明程序編號、編程原點(diǎn)和對刀點(diǎn)（ 4）數(shù)控加工刀具卡：包括刀具的詳細(xì)資料，有刀具號、刀具名稱及規(guī)格、刀輔具等8 試說明基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的含義，利用AutoCAD如何確定基點(diǎn)坐標(biāo)？答：（ 1）各幾何元素（如直線、圓弧、二次曲線等）間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)；在滿足允許編程誤差的條件下， 用若干直線段或圓弧段分割逼近給定的曲線， 相鄰直線段或圓弧段的

14、交點(diǎn)或切點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)（ 2）利用 AutoCAD 將要求基點(diǎn)坐標(biāo)的圖作出來，然后利用尺寸標(biāo)注把要求的基點(diǎn)標(biāo)注出來即可9 簡述數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟答：（ 1）分析被加工零件的零件圖 （ 2）確定加工工藝過程 （ 3）數(shù)值計算 （ 4）編寫程序單 （ 5）輸入數(shù)控系統(tǒng) （ 6）程序校驗和首次試切10 手工編程和自動編程比較，各有什么特點(diǎn)？答：（ 1）對形狀簡單的工件，計算比較簡單，程序不多，采用手工編程較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)、及時， 因此在簡單的點(diǎn)定位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用（ 2）對于幾何形狀復(fù)雜的零件， 特別是具有列表曲線、 非圓曲線及曲面的零件， 或者表面的幾何元素

15、并不復(fù)雜而程序量很大的零件，手工編程就有一定的困難，出錯的概率增大，甚至無法編出程序，因此必須采用自動編程的方法編制程序11 簡述機(jī)床坐標(biāo)系及運(yùn)動方向的規(guī)定答：標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系的各個坐標(biāo)軸與機(jī)床的主要導(dǎo)軌相平行；直角坐標(biāo)系X 、Y 、 Z 三者的關(guān)系及其方向用右手定則判定；圍繞X 、 Y 、 Z 各軸回轉(zhuǎn)的運(yùn)動及其正方向+A 、 +B 、+C 分別用右手螺旋定則確定通常坐標(biāo)軸命名或編程時，不論機(jī)床在加工中是刀具移動，還是被加工工件移動，都一律假定被加工工件相對靜止不動，而刀具在移動， 即刀具相對運(yùn)動的原則，并同時規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向為坐標(biāo)的正方向12 數(shù)控機(jī)床

16、坐標(biāo)系的原點(diǎn)與參考點(diǎn)時如何確定的？答：（ 1）原點(diǎn)時機(jī)床固有的，由生產(chǎn)廠家確定，不能隨意改變，是其他坐標(biāo)系和機(jī)床內(nèi)部參考點(diǎn)的出發(fā)點(diǎn)； 不同的數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也不同， 數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)在主軸前端面的中心上，數(shù)控銑床和立式加工中心的機(jī)床原點(diǎn)，一般在機(jī)床的左前下方（ 2）參考點(diǎn)也稱基準(zhǔn)點(diǎn)， 是數(shù)控機(jī)床工作區(qū)確定的一個點(diǎn)， 與機(jī)床原點(diǎn)有確定的尺寸關(guān)系，如數(shù)控車床的參考點(diǎn)在其原點(diǎn)的右下方13 什么是右手迪卡兒直角坐標(biāo)系？說明數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的確定順序、答：（ 1）見 11 （ 2）確定機(jī)床坐標(biāo)系，一般是先確定Z 軸，然后再確定X 軸和 Y 軸。14 機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系有什么不同？如何建立？答：機(jī)

17、床坐標(biāo)系時機(jī)床的基本坐標(biāo)系； 工件坐標(biāo)系時用于工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標(biāo)系，是編程人員在編程時使用的。15 在恒線速度控制的車削過程中，為什么要限制主軸的最高轉(zhuǎn)速/答：主軸的轉(zhuǎn)速在工件不同截面上市變化的，為防止主軸轉(zhuǎn)速過高而發(fā)生危險，在設(shè)置恒線速度前，可以將主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定在某一個最高值。16 螺紋車削有哪些指令？為什么螺紋車削時要留有引入量和超越量？答：（ 1）螺紋車削指令G32，螺紋車削循環(huán)指令G92 （ 2）保證加工精度和加工質(zhì)量17 為什么要進(jìn)行刀具軌跡的補(bǔ)償？刀具補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)要分哪三大步驟？當(dāng)某刀具磨損后，如何修改該刀具的補(bǔ)償值？答：（ 1）刀架在換刀前一刀尖位置和更換

18、新刀具的刀尖位置之間產(chǎn)生差異，以及由于刀具的安裝誤差、 刀具磨損和刀具刀尖圓弧半徑的存在等，在數(shù)控加工中必須利用刀具補(bǔ)償功能給予補(bǔ)償，才能加工出符合圖樣形狀要求的零件。（ 2）刀補(bǔ)的建立、刀補(bǔ)執(zhí)行、刀補(bǔ)取消（ 3）修改每把刀具在相應(yīng)存儲器中的數(shù)值19 加工中心與數(shù)控銑床相比在結(jié)構(gòu)和功能上有何不同？答：加工中心增加了刀庫和自動換刀裝置， 通過在刀庫上安裝不同用途的刀具， 可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸的加工刀具，實現(xiàn)鉆、銑、鏜、擴(kuò)、鉸、工螺紋、切槽等。20 刀具補(bǔ)償有什么作用？何為正補(bǔ)償？何謂負(fù)補(bǔ)償？答： (1) 刀具長度補(bǔ)償指令一般用于刀具軸向即Z 向的補(bǔ)償，它使刀具在Z 方向上的實際

19、位移量比程序給定值增加或減少一個偏置量。(2) 正補(bǔ)償值將目標(biāo)點(diǎn)的 Z 坐標(biāo)與存儲器中所存的數(shù)值進(jìn)行 “ +”運(yùn)算，負(fù)補(bǔ)償反之，“”。第三章思考題與習(xí)題2 CNC 裝置的主要功能有哪些？答：控制功能；G 功能；插補(bǔ)功能；進(jìn)給功能；主軸功能；M 功能；刀具功能；補(bǔ)償功能；字符、圖形顯示功能；自診斷功能，通信功能；人機(jī)交互圖形編輯功能3 單CPU結(jié)構(gòu)和多CPU結(jié)構(gòu)各有何特點(diǎn)？答：單 CPU 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： CNC 系統(tǒng)的所有功能通過一個CPU 進(jìn)行集中控制、分時處理來實現(xiàn)的；該CPU 通過總線與存儲器、I/O 控制元件等各種接口電路連接，構(gòu)成CNC 系統(tǒng)的硬件，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)；由于只有一個CPU

20、 的控制，功能受字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址能力和運(yùn)算速度等因素的限制。多 CPU 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：其采用模塊化設(shè)計，模塊間有明確的符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，彼此間可以進(jìn)行信息交換；這種模塊化結(jié)構(gòu)，縮短了CNC 系統(tǒng)的設(shè)計制造周期，并且具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，結(jié)構(gòu)緊湊；由于每個CPU 分管各自的任務(wù)，形成若干模塊，如果某個模塊出了故障， 其他模塊仍然照常工作，并且插件模塊更換方便，可以使故障對系統(tǒng)的影響減少到最低程度，提高了可靠性，性價比高，適合于多軸控制、高進(jìn)給速度、高精度的數(shù)控機(jī)床。4 常規(guī)的 CNC 系統(tǒng)軟件有哪幾種結(jié)構(gòu)模式？答：中斷型和前后臺型5 數(shù)控機(jī)床常用的輸入方法有幾種？各有何特點(diǎn)？答：有紙帶輸入

21、、鍵盤輸入、磁盤輸入、上級計算機(jī)DNC 通信輸入7 開放式結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？答：（ 1）軟件化數(shù)控內(nèi)核擴(kuò)展了數(shù)控系統(tǒng)的柔性和開放性，降低了成本（ 2）數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動和數(shù)字I/O （ PLC 的I/O ）連接的發(fā)展方向是現(xiàn)場總線（ 3）網(wǎng)絡(luò)化是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的E-Manufacturing對數(shù)控系統(tǒng)的必然要求8 可編程邏輯控制器（ PLC ）與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制器（ RLC ）相比有什么區(qū)別？它的主要功能有哪些？答：與 RLC 相比， PLC 是一種工作原理完全不同的順序控制裝置，其基本功能：（ 1）它是有計算機(jī)簡化而來。（ 2）具有面向用戶的指令和專用與存儲用戶程序的存儲器（3）用戶

22、程序多采用圖形符號和邏輯順序關(guān)系與繼電器電路十分近似的梯形圖編輯，直觀，工作原理易于理解和掌握（ 4）可與專用編程機(jī)、編程器、個人計算機(jī)等設(shè)備連接，可方便的實現(xiàn)程序的顯示、編輯、診斷、存儲和傳送等操作（ 5）沒有繼電器的接觸不良、觸點(diǎn)熔焊、磨損和線圈燒斷等故障（ 6）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，容易裝入機(jī)床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化9 PL 的硬件系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：硬件系統(tǒng)有：(1)CPU ：是 PLC 的核心部分，按PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能，接受并存儲從編輯器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)(2) 存儲器：用來存儲數(shù)據(jù)或程序（ 3） I/O 模塊： CPU 與現(xiàn)場

23、 I/O 設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件（ 4）電源：對PLC 的內(nèi)部電路供電（5）編程器：用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可通過其鍵盤調(diào)用和顯示PLC 的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。10 通常情況下PLC 的規(guī)模是怎樣劃分的？答：將 I/O 點(diǎn)數(shù)的多少或者程序的存儲器容量（字?jǐn)?shù)）的大小作為評價的標(biāo)準(zhǔn)，把PLC分為小型、中型和大型（或小規(guī)模、中規(guī)模和大規(guī)模）。11 試簡述 PLC 的程序執(zhí)行過程。程序的掃描周期與哪些因素有關(guān)？答：在程序執(zhí)行階段， PLC 對程序按順序進(jìn)行掃描。如程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、先左后右的順序掃描。 每掃描一條指令時所需要的輸入狀態(tài)或其他元素的狀態(tài)分別

24、從輸入映像寄存器或輸出映像寄存器中讀入， 然后進(jìn)行相應(yīng)的邏輯或算術(shù)運(yùn)算， 運(yùn)算結(jié)果在存入專寄存器。若執(zhí)行程序輸出指令時，則將相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存器。程序的掃描周期與程序的長短有關(guān)。12 何為插補(bǔ)？有哪兩類插補(bǔ)算法？答：插補(bǔ)是指數(shù)據(jù)點(diǎn)密化的過程。有基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)。26 何為刀具半徑補(bǔ)償？其執(zhí)行過程如何？答：在進(jìn)行外輪廓加工時， 刀具中心需要偏移零件的外輪廓面的一個半徑值， 這種偏移習(xí)慣上稱為刀具補(bǔ)償；其執(zhí)行過程（ 1）刀具補(bǔ)償建立 （ 2）刀具補(bǔ)償進(jìn)行 （ 3）刀具補(bǔ)償撤離第四章數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)1 試述開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)答：（ 1）開環(huán)伺服系統(tǒng)不需要

25、位置檢測與反饋環(huán)節(jié)，其驅(qū)動電動機(jī)主要是步進(jìn)電動機(jī)。開環(huán)伺服系統(tǒng)的組成見下圖CNC脈沖頻率 f脈沖環(huán)形分配插補(bǔ)指令脈沖數(shù)量 n功率放大換算電動機(jī)機(jī)械部件開環(huán)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、易于控制，價格低廉，使用和維修簡單。但精度不高，低速不穩(wěn)定， 高速扭矩小。 它一般應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床及普通的機(jī)床改造中。（ 2）半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置一般安在電動機(jī)的軸上，或滾珠絲杠軸端，通過測量角位移間接地測量出移動部件的直線位移，然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中， 與系統(tǒng)中的位置指令值進(jìn)行比較， 用比較后的差值控制移動部件移動，直到差值消除時才停止移動，其組成見下圖：位置控制單元速度控制單元CN

26、C+ +位置控+速度控制插補(bǔ)指令制調(diào)節(jié)與驅(qū)動位置反饋速度反饋機(jī)械部件電動機(jī)半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：進(jìn)給傳動鏈的滾珠絲杠螺母副、導(dǎo)軌副的誤差不全包括在位置反饋中，所以傳動機(jī)構(gòu)的誤差仍然會影響到移動部件的位置精度； 由于反饋過程中不穩(wěn)定因素的減少，系統(tǒng)容易達(dá)到較高的位置增益，不發(fā)生振蕩現(xiàn)象，它的快速性好，動態(tài)精度高。（3）閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置直接安裝在機(jī)床移動部件上，其組成見下圖：位置控制單元速度控制單元CNC+位置控制調(diào)速度控制插補(bǔ)指令+節(jié)器與驅(qū)動速度控制位置控制機(jī)械部件閉環(huán)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)：閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測由于包含了傳動鏈的全部誤差，因此可以達(dá)到很高的控制精度； 采用閉環(huán)方式時必須增大

27、機(jī)床的剛性， 改善滑動面的摩擦特性， 減少傳動間隙，這樣有可能提高位置增益；閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要用于精度要求高的大型數(shù)控機(jī)床上。2 何為步距角？步距角的大小與哪些參數(shù)有關(guān)？答：（ 1）對步進(jìn)電動機(jī)施加一個電脈沖信號時，它就旋轉(zhuǎn)一個固定的角度，通常把它稱為一步，每一步轉(zhuǎn)過的角度叫做步距角。(2) 步距角的公式為：360° s=mz2 kz2轉(zhuǎn)子齒數(shù)； m定子的相數(shù)；k拍數(shù)與相數(shù)的必烈系數(shù)3 步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是如何控制的？答：改變通電頻率可以改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；改變通電順序可以改變步進(jìn)電動機(jī)的旋向。第五章（ 重點(diǎn)）1 數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？答：（ 1）為了簡化機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、縮短傳

28、動鏈，數(shù)控機(jī)床多采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)（ 2）為了適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高生產(chǎn)效率，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小（ 3）為減小摩擦、 消除傳動間和獲得高加工精度， 數(shù)控機(jī)床更多地采用了高效率傳動部件，如滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿副、塑料導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等（ 4）為了改善勞動條件、改善操作性能、提高勞動生產(chǎn)率，數(shù)控機(jī)床采用了多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)以及刀具與工件的自動夾緊裝置、自動換刀裝置、 自動排屑裝置及自動潤滑冷卻裝置等（ 5）為了保證機(jī)床精度的穩(wěn)定性、獲得可靠的加工質(zhì)量，數(shù)控機(jī)床多采取減小熱變形的措施2 數(shù)控機(jī)床對主傳

29、動系統(tǒng)有哪些要求？主傳動系統(tǒng)有幾種變速方式？答：（ 1）數(shù)控機(jī)床對主傳動系統(tǒng)的要求如下：1） 為了能達(dá)到最佳巔峰切削效果，一般都應(yīng)在最佳的切削條件小工作，因此，主軸一般都要求能實現(xiàn)無級變速。電動機(jī)2）機(jī)床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應(yīng)高速、高效的加工需求。3）為了降低噪聲、減輕發(fā)熱、減少振動，主傳動系統(tǒng)應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)，減少傳動件。4）在加工中心上，還必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾緊裝置，以及主軸檢測裝置，以便實現(xiàn)對主軸位置的控制。（2）主傳動系統(tǒng)的變速方式：1)有級變速（機(jī)械變速）2）無級變速3）分段無級變速4）內(nèi)置電動機(jī)主軸變速（電主軸）3 加工中心主軸為何需要“準(zhǔn)停

30、”？如何實現(xiàn)“準(zhǔn)?！保看穑海?1）加工中心主軸需要“準(zhǔn)?！钡脑蛉缦拢?） 在數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床和以鏜銑為主加工中心上，為了實現(xiàn)自動換刀，是機(jī)械手準(zhǔn)確地將刀具裝入主軸孔中，刀具的鍵槽必須與主軸的鍵位在軸向?qū)?zhǔn)2） 在鏜削加工退刀時，要求刀具向刀尖反方向徑向移動一段距離后才能退出，以免劃傷工件，這都需要主軸具有周向定位功能3） 一些特殊工藝要求，如在通過前壁小孔鏜內(nèi)孔的同軸打孔，或進(jìn)行反倒角等加工時，也需要主軸實現(xiàn)準(zhǔn)停，使刀尖停在一個固定的方位上，以便主軸偏移一定尺寸后，使大刀刃能通過前壁小孔進(jìn)入箱體內(nèi)對打孔進(jìn)行鏜削，所以主軸上必須設(shè)有準(zhǔn)停裝置。（ 2）主軸準(zhǔn)?？衫脵C(jī)械式主軸準(zhǔn)停裝置或電氣式主

31、軸準(zhǔn)停裝置進(jìn)行準(zhǔn)停，現(xiàn)代數(shù)控一般采用電氣式主軸準(zhǔn)停裝置。4 數(shù)控機(jī)床主軸的支承形式主要有哪幾種？各自適用于何種場所？答：（ 1）前支承采用雙列圓柱滾子軸承和60°接觸雙列球軸承組合，后支承成對安裝的角接觸球軸承。 這種配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床主軸中。（ 2）前軸承采用高精度的雙列角接觸球軸承，后軸承采用單列（或雙列）角接觸球軸承。這種配置具有良好的高速性能， 但承載能力小， 因而適用于高速、 輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。（ 3）前后軸承采用雙列和單列圓錐軸承。這種配置限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，因此適用于中等精度，低速與重載

32、的數(shù)控機(jī)床主軸。5 加工中心主軸內(nèi)孔吹屑裝置的作用是什么？答：如果主軸錐孔中落入切屑、 灰塵和其他污物， 在拉緊刀桿時， 主軸錐孔表面和刀桿的錐柄就會被劃傷， 甚至?xí)沟稐U發(fā)生偏斜， 破破壞刀桿的正確定位， 影響零件的加工精度。因而加工中心主軸內(nèi)孔吹屑裝置的作用就是為了保持主軸錐孔的清潔， 常采用的方法是使用壓縮空氣吹屑。6 數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給系統(tǒng)有哪些要求？答：（ 1）提高傳動精度和剛度 （2）減少各運(yùn)動零件的慣量 （ 3）減少運(yùn)動件的摩擦阻力（4）響應(yīng)速度快 （ 5）較強(qiáng)的過載能力 （ 6）穩(wěn)定性好，壽命長 （ 7）使用維護(hù)方便7 內(nèi)外循環(huán)方式滾珠絲杠螺母副在結(jié)構(gòu)上有何不同？答：（ 1）內(nèi)循環(huán)

33、方式指在循環(huán)過程中滾珠始終保持和絲杠接觸（ 2）外循環(huán)方式在循環(huán)過程中滾珠與絲杠脫離接觸。9 滾珠絲杠螺母副有哪些特點(diǎn)？答：（ 1）傳動效率高、摩擦損失?。?2）運(yùn)動靈敏，低速時無爬行（ 3）傳動精度高，剛性好（4）滾珠絲杠螺母副的磨損小，使用壽命長（ 5）無自鎖能力，具有傳動的可逆性（ 6）滾珠絲杠螺母副制造工藝復(fù)雜， 滾珠絲杠和螺母的材料， 熱處理和加工要求 相當(dāng)于滾動軸承。10 數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌的基本要求有哪些？答：（ 1）導(dǎo)向精度高（ 2）足夠的剛度（ 3）良好的摩擦特性（5）阻尼特性好（高速時不振動）（ 6）結(jié)構(gòu)工藝性好（ 4）低速運(yùn)動的平穩(wěn)性11 塑料導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌各有何特

34、點(diǎn)？答：（ 1）塑料導(dǎo)軌：具有摩擦系數(shù)低，且動、靜摩擦系數(shù)差值?。粶p振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用；結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、成本低。（ 2）滾動導(dǎo)軌：具有摩擦系數(shù)小，動靜摩擦系數(shù)差別??；啟動阻力小，能微量準(zhǔn)確移動，低速運(yùn)動平穩(wěn)，無爬行；運(yùn)動靈活，定位精度高，通過頂緊可以提高剛度和抗振性，承受較大的沖給和振動，壽命長，是適合數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)用比較理想的導(dǎo)軌元件。（ 3）靜壓導(dǎo)軌：摩擦系數(shù)?。ㄒ话銥?0.0050.001 ），機(jī)械效率高，能長期保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度； 承載油膜有良好的吸振性， 低速小不易產(chǎn)生爬行， 所以在機(jī)床上得到日益廣泛的應(yīng)用。這種導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需備置一套

35、專門的供油系統(tǒng)，制造陳本較高。13 常見的自動換刀裝置主要有哪幾種形式？答：回轉(zhuǎn)刀架換刀、更換主軸頭換刀、更換主軸箱換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。14 加工中心中常見的換刀方式分為哪兩大類？各有什么特點(diǎn)？答：（ 1）常見的換刀方式分為無機(jī)械手換刀和機(jī)械手換刀（ 2）無機(jī)械手換刀：結(jié)構(gòu)相對簡單，但換刀動作麻煩，時間長，并且刀庫中的容量相對少。機(jī)械手換刀：采用機(jī)械手進(jìn)行刀具交換時，由于刀庫及刀具交換方式的不同，換刀機(jī)械手也有單臂、雙臂等多種形式，它們能完成抓刀、拔刀、回轉(zhuǎn)、插刀以及返回等全部動作。且為了防止刀具掉落，各機(jī)械手的活動爪都必須要帶有自鎖機(jī)構(gòu)。16 數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺和分度工作臺有何區(qū)別？答：回轉(zhuǎn)工作臺：它是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機(jī)床不可缺少的重要部件，其作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動，