?？谱鳂I(yè)數(shù)控機(jī)床作業(yè)復(fù)習(xí)資料

1、數(shù)控機(jī)床作業(yè)答案數(shù)控機(jī)床作業(yè)1第1章一、1.控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體、反饋裝置2.數(shù)字控制 3.并聯(lián) 4.自適應(yīng)控制二、1.A 2.D 3.A 4.D 5.B 三、1.2. 3.4.5.四、1.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢（1） 高速度及高精度化（2） 多功能化（3） 智能化（4） 高的可靠性2.數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體、反饋裝置和各類輔助裝置組成。1、控制介質(zhì)：信息載體2、數(shù)控系統(tǒng)：控制核心3、伺服系統(tǒng)：電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)4、反饋裝置：反饋環(huán)節(jié)5、輔助裝置：包括ATC、APC、工件夾緊放松機(jī)構(gòu)、液壓控制機(jī)構(gòu)等6、機(jī)床本體：結(jié)構(gòu)實體3. 數(shù)控機(jī)床的主要工作過程：（1

2、）根據(jù)工件加工圖樣進(jìn)行工藝分析，確定加工方案、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)。（2）用規(guī)定的程序代碼和格式編寫零件加工程序單；或用自動編程軟件進(jìn)行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。（3）程序的輸入或輸出。（4）將輸入到數(shù)控單元的加工程序進(jìn)行試運行、刀具路徑模擬等。（5）通過對機(jī)床的正確操作，運行程序，完成零件的加工。數(shù)控機(jī)床作業(yè)2第2章一、1.進(jìn)給傳動系統(tǒng) 2.電主軸 3.制動 4.消除間隙 5.卸載 6.焊接 7.直接驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺 8.位置檢測 9.順序選刀 10.柔性制造單元 FMC二、1.C 2.C 3.C4.A 5.C 6.A 7. B三、1. 2.3.4.5.6.7.四、1.數(shù)

3、控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點 (1) 高的靜、動剛度及良好的抗振性能 (2)良好的熱穩(wěn)定性 (3)高的靈敏度 （4） 高效化裝置、高人性化操作 2. 數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的變速方式 、特點及應(yīng)用場合1. 帶有變速齒輪的主傳動 特點：通過少數(shù)幾對齒輪降速，擴(kuò)大輸出扭矩，以滿足主軸低速時對輸出扭矩特性的要求。應(yīng)用：大、中型數(shù)控機(jī)床采用這種變速方式。 2. 通過帶傳動的主傳動 特點：電動機(jī)本身的調(diào)速就能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動引起的振動及噪聲。它適用于高速、低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸。常用的是三角帶和同步齒形帶。 應(yīng)用：這種傳動主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機(jī)床。 3. 用兩個電動機(jī)分別驅(qū)

4、動主軸 特點：這是上述兩種方式的混合傳動，具有上述兩種性能。高速時電動機(jī)通過皮帶輪直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，低速時，另一個電動機(jī)通過兩級齒輪傳動驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，齒輪起到降速和擴(kuò)大變速范圍的作用，這樣就使恒功率區(qū)增大，擴(kuò)大了變速范圍。克服了低速時轉(zhuǎn)矩不夠且電動機(jī)功率不能充分利用的問題。但兩個電機(jī)不能同時工作，也是一種浪費。 4. 由調(diào)速電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動 特點：調(diào)速電機(jī)及主軸用聯(lián)軸器同軸聯(lián)接，這種方式大大簡化了主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電機(jī)發(fā)熱對主軸精度影響較大。 5. 內(nèi)裝式電主軸: 即主軸及電機(jī)轉(zhuǎn)子合二為一。 特點：優(yōu)點是主軸部件結(jié)構(gòu)更緊湊，重量輕，慣量小，可

5、提高啟動、停止的響應(yīng)特性，并利于控制振動和噪聲。缺點同樣是熱變形問題。3.滾珠絲杠螺母副 特點：傳動效率高、摩擦損失?。煌ㄟ^預(yù)緊可消除間隙，提高傳動剛度；但制造成本高，不能自鎖。工作原理：在絲杠和螺母上都有半圓弧形的螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠回路管道，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動。因而迫使螺母（或絲杠）軸向移動。 滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整常用的雙螺母絲杠消除間隙方法有：（1）墊片調(diào)隙式；（2）齒差調(diào)隙式；（3）螺紋調(diào)隙式。4.自動排屑裝置常見的排屑裝置：（1）平板鏈?zhǔn)?/p>

6、排屑裝置；（2）刮板式排屑裝置；（3）螺旋式排屑裝置。作用：自動分離并收集切削液和切屑，以便自動加工順利進(jìn)行和減少數(shù)控機(jī)床的發(fā)熱。5.數(shù)控機(jī)床的工作臺的形式、特點 （1）矩形工作臺特點:直線進(jìn)給運動。（2）回轉(zhuǎn)工作臺特點：圓周進(jìn)給運動。（3）擺動工作臺特點：擺動進(jìn)給運動。（4）直接驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺組成：是伺服驅(qū)動電動機(jī)及回轉(zhuǎn)工作臺的集成。優(yōu)點：減少傳動環(huán)節(jié)、簡化機(jī)床的結(jié)構(gòu)等。6.數(shù)控機(jī)床的自動換刀裝置（ATC）作用：自動儲存、更換刀具，使工件在一臺機(jī)床一次裝夾可完成多道工序或全部工序加工。要求：換刀時間短，刀具重復(fù)定位精度高，足夠的刀具儲備量，占地面積小，安全可靠等。刀庫類型 分類：（1）鼓輪

7、式刀庫；（2）鏈?zhǔn)降稁欤唬?）格子箱式刀庫；（4）直線式刀庫等。 特點：（1）鼓輪式刀庫 占地小，結(jié)構(gòu)緊湊，容量大，但選刀、取刀動作復(fù)雜。（2）鏈?zhǔn)降稁?結(jié)構(gòu)緊湊，容量大，鏈環(huán)的形狀也可隨機(jī)床布局制成各種形式而靈活多變，還可將換刀位突出以便于換刀。（3）格子箱式刀庫 結(jié)構(gòu)緊湊，容量大，刀庫空間利用率高，換刀時間長，輔助裝置較復(fù)雜。（4）直線式刀庫 結(jié)構(gòu)簡單，容量小。7.數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌作用：對運動部件起支承和導(dǎo)向作用。類型及特點（一）滑動導(dǎo)軌1. 優(yōu)點：具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等。2. 缺點：是靜摩擦系數(shù)大，且動摩擦系數(shù)隨速度變化而變化，摩擦損失大，低速時易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，降低了運動

8、部件的定位精度。3. 目前多數(shù)采用貼塑導(dǎo)軌。貼塑導(dǎo)軌的優(yōu)點：貼塑滑動導(dǎo)軌的特點是摩擦特性好、耐磨性好、運動平穩(wěn)、減振性好、工藝性好。（二）滾動導(dǎo)軌1. 優(yōu)點：（1）靈敏度高，運動平穩(wěn)，低速移動時不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；（2）定位精度高；（3）摩擦阻力小，移動輕便，磨損小，精度保持性好，壽命長。2. 缺點：抗振性較差，對防護(hù)要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難，成本較高。3. 三種結(jié)構(gòu)形式：（1）滾珠導(dǎo)軌；（2）滾柱導(dǎo)軌；（3）滾針導(dǎo)軌。（三）靜壓導(dǎo)軌1. 優(yōu)點：不產(chǎn)生磨損，機(jī)械效率高，精度保持性好，摩擦因數(shù)小，低速不易產(chǎn)生爬行，抗震性好。2. 分類：液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌。液體靜壓導(dǎo)軌缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜

9、，液壓裝置比較大，且需要專門的供油系統(tǒng)。氣體靜壓導(dǎo)軌缺點：防塵要求高。8.數(shù)控機(jī)床液壓和氣壓裝置的特點（1）液壓傳動裝置 機(jī)構(gòu)輸出力大，機(jī)械結(jié)構(gòu)更緊湊、動作平穩(wěn)可靠，易于調(diào)節(jié)和噪聲較小，但要配置液壓泵和油箱，當(dāng)油液滲漏時污染環(huán)境。（2）氣壓裝置 裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度快和動作頻率高，適合于完成頻繁啟動的輔助工作，過載時比較安全，不易發(fā)生過載損壞機(jī)件等事故。3輔助作用：（1）自動換刀所需的動作。（2）機(jī)床運動部件的平衡。（3）機(jī)床運動部件的制動和離合器的控制，齒輪撥叉掛檔等。（4）機(jī)床的潤滑冷卻。（5）機(jī)床防護(hù)罩、板、門的自動開關(guān)。（6）工作臺的松開夾緊，交換工作臺的自動交換

10、動作。（7）夾具的自動松開、夾緊。（8）工件、工具定位面和交換動作臺的自動吹屑、清理定位基面等。數(shù)控機(jī)床作業(yè)3第3章一、1.邏輯 2.基準(zhǔn)脈沖 3.分辨率 4. 直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直線電機(jī)二、1.D 2.A 3.A 三、1.數(shù)控系統(tǒng)的功能 CNC系統(tǒng)的功能通常包括基本功能和選擇功能。其主要功能如下： 1.控制功能 2.準(zhǔn)備功能和輔助功能 3.點位及連續(xù)移動功能 4.插補(bǔ)功能 5.固定循環(huán)加工功能 6.進(jìn)給功能 7.主軸速度控制功能 8.刀具管理功能 9.補(bǔ)償功能 10.人機(jī)對話功能 11.程序編制功能 12.輸入、輸出和通信功能 13.自診斷功能2.數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：內(nèi)裝型

11、和獨立型。內(nèi)裝型：CNC裝置帶有的PLC功能。獨立型：獨立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨立完成規(guī)定控制任務(wù)的裝置。3.數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求：（1）可逆運行 （2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性（4）快速響應(yīng)并無超調(diào)（5）高精度（6）低速大轉(zhuǎn)矩(7)伺服系統(tǒng)對伺服電機(jī)的要求：調(diào)速范圍寬、運動平穩(wěn)。有過載能力。負(fù)載特性硬。電機(jī)應(yīng)能承受頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)。4.主軸電機(jī) 結(jié)構(gòu)上分為：機(jī)械主軸和電主軸。 機(jī)械主軸：由刀具的裝卡機(jī)構(gòu)、軸承、主軸冷卻系統(tǒng)以及配套的主軸電機(jī)、測量部件及驅(qū)動裝置等構(gòu)成。 電主軸：主軸電機(jī)被集成到主軸的機(jī)械部件中，構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)的主

12、軸系統(tǒng)。 優(yōu)點：縮短了機(jī)床傳動鏈，提高了機(jī)床的性能。 主軸電機(jī)： （1）主軸電機(jī)的特性 當(dāng)主軸的轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時，主軸工作在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)；當(dāng)主軸的轉(zhuǎn)速大額定轉(zhuǎn)速時，主軸工作在恒功率區(qū)。 （2）主軸的工作點 數(shù)控機(jī)床的設(shè)計階段，必須明確主軸的輸出功率和調(diào)速范圍等技術(shù)指標(biāo)。否則用戶在切削時可能出現(xiàn)由于主軸輸出功率不夠造成的主軸“悶車”。 （3）過載能力 主軸電機(jī)同樣具有很強(qiáng)的過載能力。 （4）軸端受力 主軸電機(jī)對于不同速度下作用在其軸端的懸臂力有明確的要求。 （5）保證主軸總成的動平衡 （6）慣量要匹配第4章一、1.復(fù)合 2.臥式 3.刀庫，換刀具 4.并聯(lián)連桿 5.高速走絲，低速走絲二、1.A 2

13、.B 3.C4.D 5.B 6.D 三、1.2.3.4.5.6.7.四、1.數(shù)控車床的組成和配置數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)由主軸傳動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)、工作臺、床身等部分組成，數(shù)控車床本體結(jié)構(gòu)特點：（1）采用高性能的主軸部件。具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點。（2）進(jìn)給伺服傳動采用高性能傳動件，具有傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度高等特點，一般采用滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副等。（3）有較完善的刀具自動交換和管理系統(tǒng)。（4）車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)還有輔助裝置，主要包括刀具自動交換機(jī)構(gòu)、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載及限位保護(hù)功能等部分。2.數(shù)控銑床的功能特點各類數(shù)控系統(tǒng)不同，其功能也不相同，除具

14、有各自的特點以外，常具有以下功能：（1）點位控制功能。（2）連續(xù)輪廓控制功能。（3）刀具半徑自動補(bǔ)償功能。（4）刀具長度自動補(bǔ)償功能。（5）鏡像加工功能。（6）固定循環(huán)功能。（7）特殊功能。3.數(shù)控銑床按機(jī)床主軸的布置形式及機(jī)床的布局特點分為：立式、臥式和立臥兩用式三種。1）立式數(shù)控銑床特點：主軸軸線垂直于水平面。是數(shù)控銑床中最常見的一種布局形式，應(yīng)用范圍最廣泛，其中以三軸聯(lián)動銑床居多。應(yīng)用：主要用于水平面內(nèi)的型面加工，增加數(shù)控分度頭后，可在圓柱表面上加工曲線溝槽。2）臥式數(shù)控銑床特點：主軸線平行于水平面。應(yīng)用：主要用于垂直平面內(nèi)的各種上型面加工，配置萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，還可以對工件側(cè)面上的連續(xù)回

15、轉(zhuǎn)輪廓進(jìn)行加工，并能在一次安裝后加工箱體零件的四個表面。通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)四軸或五軸加工。3）立臥兩用式數(shù)控銑床。特點：立臥兩用式數(shù)控銑床的主軸軸線方向可以變換，既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，使用范圍更大，功能更強(qiáng)。應(yīng)用：若采用數(shù)控萬能主軸（主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向），就可以加工出及水平面成各種上角度的工件表面；若采用數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，還能對工件實現(xiàn)除定位面外的五面加工。4.1、工件的重量和尺寸及布局的關(guān)系可以有四種不同的布局方案：(1) 工件進(jìn)給運動的升降臺銑床應(yīng)用：加工工件較輕，尺寸不高。(2) 銑頭垂直進(jìn)給運動的升降臺銑床應(yīng)用：加工工件較重或者尺寸較高。(3) 工件一個方向

16、進(jìn)給運動的龍門式數(shù)控銑床應(yīng)用：加工大型、重型工件。(4) 銑頭垂直進(jìn)給運動的龍門式數(shù)控銑床應(yīng)用：加工超大、超重工件。2、運動的分配及部件的布局運動的分配及部件的布局是銑床總布局的中心問題。一般需要對工件的頂面進(jìn)行加工，則銑床主軸應(yīng)布局成立式的。一般需要對工件的多個側(cè)面進(jìn)行加工，則主軸應(yīng)布局成臥式的。3、銑床的布局及結(jié)構(gòu)性能數(shù)控銑床的布局應(yīng)能兼顧銑床有良好的精度、剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)性能。運動要求及加工功能相同的數(shù)控機(jī)床，結(jié)構(gòu)的總體布局不同，結(jié)構(gòu)性能是有差異的。T形床身布局的優(yōu)點：剛性好框式立柱布局的優(yōu)點：熱變形對加工精度的影響小。5. 電火花加工的基本原理：基于工具和工件(正、負(fù)電極)

17、之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。6.加工中心的基本組成：（1）基礎(chǔ)部件（2）主軸部件（3）數(shù)控系統(tǒng)（4）自動換刀系統(tǒng)（ATC）（5）輔助系統(tǒng)（6）自動托盤交換系統(tǒng)（APC）7.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床特點：它一般是在普通車床的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，并采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的開環(huán)伺服系統(tǒng)。其控制部分采用單板機(jī)、單片機(jī)或檔次比較低的數(shù)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。但無刀尖圓弧半徑自動補(bǔ)償和恒線速度切削等功能。8.電火花線切割加工的基本原理：利用移動的細(xì)金屬絲(銅絲或鉬絲)作為工具電極(接高頻脈沖電源的負(fù)極)，對工件(接高頻脈沖電源的正極

18、)進(jìn)行脈沖火花放電、切割成形。9.工作液循環(huán)系統(tǒng)的作用：在數(shù)控電火花線切割加工過程中，需要穩(wěn)定地供給有一定絕緣性能的工作介質(zhì)工作液，以冷卻電極絲和工件，排除電蝕產(chǎn)物等，保證火花放電持續(xù)進(jìn)行。數(shù)控機(jī)床作業(yè)4第5章一、1. 幾何精度檢驗，定位精度檢驗，切削精度2. 幾何精度 3.機(jī)械結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)，測頭，測頭二、1.C 2.C 3.D 4.A三、1.2.3.4.四、1.以臥式加工中心為例，要對下列幾何精度進(jìn)行檢驗：1）X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互垂直度；2）工作臺面的平行度；3）X、Z軸移動時工作臺面的平行度；4）主軸回轉(zhuǎn)軸線對工作臺面的平行度；5）主軸在Z軸方向移動的直線度；6）X軸移動時工作臺邊界及定位基準(zhǔn)的平行度；7）主軸軸向及孔徑跳動；8）回轉(zhuǎn)工作臺精度。2.數(shù)控機(jī)床能否充分發(fā)揮作用，起到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益，是及生產(chǎn)管理、技術(shù)水平、人員配套、基礎(chǔ)元部件的及時供應(yīng)等有密切關(guān)系的。生產(chǎn)管理主要包括如下內(nèi)容：1. 數(shù)控機(jī)床的分散或集中使用。2. 編程、操作、刀具、維修人員的管理。3. 數(shù)控機(jī)床加工零件的計劃安排。4. 刀具管理。5. 強(qiáng)化日常維護(hù)管理。3.三坐標(biāo)測量機(jī)的測量原理：將被測物體置于三坐標(biāo)測量機(jī)的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。4.球桿儀的測試原理球桿儀