數(shù)控機(jī)床中級(jí)（數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)機(jī)械故障的診斷與維修）模擬試卷1

數(shù)控機(jī)床中級(jí)（數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)機(jī)械故障的診斷與維修）模擬試卷1一、問(wèn)答題(本題共48題，每題1.0分，共48分。)1、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)和要求?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)是產(chǎn)生主切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因此與普通機(jī)床相比，除了類(lèi)似的基本特點(diǎn)和要求外，還具有以下特點(diǎn)和要求：(1)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)①轉(zhuǎn)速高，功率大，能進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。②主軸的變速迅速可靠，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)變速，使切削工作始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。③主軸上設(shè)有刀具的自動(dòng)裝卸、主軸定向停止(或稱為準(zhǔn)停裝置)和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。(2)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求①具有更大的調(diào)速范圍，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，以適應(yīng)多把刀具、多道工序、多種材料切削加工的要求。②具有更高的精度、剛度和耐磨性，以適應(yīng)高精度和高速加工的要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)零件中需要保證傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性、耐磨性和傳動(dòng)的平穩(wěn)性。例如采用螺旋齒輪傳動(dòng)，采用齒輪齒面高頻感應(yīng)加熱淬火，采用高精度軸承和合理支承跨距等。③具有更好的抗振性能，以適應(yīng)不同加工階段的粗精加工，不同切削加工方式的連續(xù)或斷續(xù)切削加工的需要，承受切削沖擊載荷和交變載荷，保證切削加工的精度和刀具的合理使用壽命。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析2、數(shù)控機(jī)床的主軸部件有哪些結(jié)構(gòu)要求與特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：為了保證主軸的回轉(zhuǎn)精度、結(jié)構(gòu)剛度和抗振性、熱穩(wěn)定性和耐磨性，以及夾具和刃具的裝卸與夾持，數(shù)控機(jī)床主軸部件在結(jié)構(gòu)上有以下要求和特點(diǎn)：(1)端部結(jié)構(gòu)端部結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)不同機(jī)床刃具或夾具的安裝精度要求，并能傳遞運(yùn)動(dòng)和足夠的轉(zhuǎn)矩。(2)主軸支承采用高精度軸承，支承軸承和跨距應(yīng)能保證主軸的回轉(zhuǎn)精度和抗振性。(3)主軸潤(rùn)滑主軸的潤(rùn)滑裝置應(yīng)能保證主軸的噪聲控制、熱穩(wěn)定性和耐磨性。(4)刀具自動(dòng)裝卡和清屑裝置實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸，保證足夠的夾持力。為了保證刀具的安裝精度，維護(hù)主軸上刀具安裝定位部位的精度，主軸上的自動(dòng)清除切屑和污物的裝置應(yīng)具有自動(dòng)清潔刀具定位面的能力。(5)主軸準(zhǔn)停裝置設(shè)置主軸準(zhǔn)停裝置，按自動(dòng)換刀裝置的要求，實(shí)現(xiàn)主軸換刀圓周位置的準(zhǔn)停要求；按鏜孔加工要求，實(shí)現(xiàn)鏜刀刀尖圓周位置的準(zhǔn)停要求。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析3、數(shù)控機(jī)床的主軸部件有哪幾種潤(rùn)滑方式和支承形式?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)數(shù)控機(jī)床主軸的潤(rùn)滑數(shù)控機(jī)床的主軸軸承潤(rùn)滑可采用油脂潤(rùn)滑，迷宮式密封。也可采用集中強(qiáng)制型潤(rùn)滑，為保證潤(rùn)滑的可靠性，通常配置壓力繼電器作為潤(rùn)滑系統(tǒng)失壓報(bào)警裝置。(2)數(shù)控機(jī)床主軸的支承配置數(shù)控機(jī)床主軸的支承配置主要有三種形式，見(jiàn)表4-1。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析4、怎樣進(jìn)行滾動(dòng)軸承的故障診斷并進(jìn)行預(yù)緊力調(diào)整控制?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)滾動(dòng)軸承的故障診斷滾動(dòng)軸承經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，會(huì)磨損或損壞。磨損后的軸承使工作游隙增大或表面產(chǎn)生麻點(diǎn)、裂紋、凹坑等缺陷，這些將使軸承工作時(shí)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和更嚴(yán)重的磨損。軸承磨損或損壞的原因和一般診斷方法如表4-2所述。當(dāng)拆卸軸承時(shí)，發(fā)現(xiàn)軸頸或軸承座孔磨損，此時(shí)可采用鍍鉻或鍍鐵的方法使軸頸的尺寸增大或使座孔的尺寸減小，然后經(jīng)過(guò)磨削或鏜削，達(dá)到要求的尺寸。(2)滾動(dòng)軸承預(yù)緊力的調(diào)整控制消除主軸軸承的游隙，目的是為了提高主軸回轉(zhuǎn)精度，增加軸承組合的剛性，提高切削零件的表面質(zhì)量，減少振動(dòng)和噪聲。數(shù)控機(jī)床主軸軸承的預(yù)緊方式如下：①消除軸承的游隙通常采用預(yù)緊的方法，預(yù)緊的結(jié)構(gòu)形式有多種。圖4—1a、b所示是彈簧預(yù)緊結(jié)構(gòu)，這種預(yù)緊方法可保持一固定不變的、不受熱膨脹影響的附加負(fù)荷，通常稱為定壓預(yù)緊。圖4—1c、d所示分別采用不同長(zhǎng)度的內(nèi)外圈預(yù)緊結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中其相對(duì)位置是不會(huì)變化的，通常稱為定位預(yù)緊。②向心推力預(yù)加載荷的選擇。主軸預(yù)加載荷的大小，應(yīng)根據(jù)所選用的軸承型號(hào)而定。預(yù)加載荷太小達(dá)不到預(yù)期的目的；預(yù)加載荷太大會(huì)增加軸承摩擦，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升太高，降低軸承的使用壽命。對(duì)于同一類(lèi)型軸承，外徑越大，寬度越寬，承載能力越大，則預(yù)加載荷也越大。常用的向心推力球軸承預(yù)加載荷可參見(jiàn)表4—3。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析5、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些變速方式?各種變速方式有什么特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)一般有三種變速方式：無(wú)級(jí)變速、分段無(wú)極變速和內(nèi)置電動(dòng)機(jī)主軸變速。各種變速形式有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)無(wú)級(jí)變速數(shù)控機(jī)床一般采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)變速，無(wú)級(jí)變速具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①使用交流伺服電動(dòng)機(jī)，由于沒(méi)有電刷，不產(chǎn)生火花，使用壽命長(zhǎng)，可降低噪聲。②主軸傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間存在一定的關(guān)系：a．當(dāng)機(jī)床處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，主軸的轉(zhuǎn)速在437～3500r／min范圍內(nèi)，主軸傳遞電動(dòng)機(jī)的全部功率(一般為11kw)，稱為主軸的恒功率區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸的最大輸出轉(zhuǎn)矩(一般為245N.m)隨著主軸轉(zhuǎn)速的增高而變小。b．在35～437r／min范圍內(nèi)，主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變，稱為主軸的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸所能傳遞的功率隨主軸轉(zhuǎn)速的降低而減小。③電動(dòng)機(jī)的超載功率一般為15kw，超載的最大輸出轉(zhuǎn)矩一般為334N.m，允許超載的時(shí)間為30min。(2)分段無(wú)級(jí)變速在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床主軸并不需要在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率，一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng)，在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。由此，一些數(shù)控機(jī)床在交流或直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速的基礎(chǔ)上，配置齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速。在帶有齒輪變速的分段無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)中，主軸的正、反啟動(dòng)與停止、制動(dòng)由電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，主軸變速由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)變速和齒輪有級(jí)變速配合實(shí)現(xiàn)。齒輪有級(jí)變速通常用以下兩種方式：①液壓撥叉變速機(jī)構(gòu)。液壓變速機(jī)構(gòu)的原理和形式如圖4—2所示，滑移齒輪的撥叉與變速液壓缸的活塞桿連接，通過(guò)改變不同通油方式可以使三聯(lián)齒輪獲得三個(gè)不同的變速位置。②電磁離合器變速。這種方式是通過(guò)安裝在傳動(dòng)軸上的電磁離合器的吸合和分離的不同組合來(lái)改變齒輪的傳動(dòng)路線，以實(shí)現(xiàn)主軸的變速。采用這種方式，使變速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。(3)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)主軸變速將電動(dòng)機(jī)與主軸合成一體(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子即為機(jī)床主軸)，這種變速方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效提高了主軸部件的剛度，這種方式一般用于主軸輸出轉(zhuǎn)矩要求較小的機(jī)床。這種方式的缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱會(huì)影響主軸的精度。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析6、數(shù)控機(jī)床的主軸有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)數(shù)控車(chē)床的主軸結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)如圖4-3所示為T(mén)ND360數(shù)控車(chē)床主軸部件結(jié)構(gòu)。主軸是空心軸，內(nèi)孔可通過(guò)長(zhǎng)的棒料，直徑60mm，也可用于通過(guò)氣動(dòng)、液壓夾緊裝置。主軸前端的短圓錐面及其端面用于安裝卡盤(pán)或撥盤(pán)，主軸支承配置為前后支承都采用角接觸球軸承的形式。前軸承三個(gè)一組，4、5大口朝向主軸前端，3大口朝向主軸后端。前軸承的內(nèi)外圈軸向由軸肩和箱體孔的臺(tái)階固定，以承受軸向負(fù)荷。后軸承1、2小口相對(duì)，只承受徑向載荷，并由后壓套進(jìn)行預(yù)緊。前后軸承一般都由軸承生產(chǎn)廠配套供應(yīng)，裝配時(shí)不需修配。[*92](2)數(shù)控銑床主軸結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)如圖4—4所示為NT—J320A型數(shù)控銑床主軸部件結(jié)構(gòu)，該機(jī)床主軸可作軸向運(yùn)動(dòng)，主軸的軸向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸為數(shù)控裝置中的z軸。軸向運(yùn)動(dòng)由直流伺服電動(dòng)機(jī)16，經(jīng)齒形帶輪13、15，同步帶14，帶動(dòng)絲杠17轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲杠螺母7和螺母支承10使主軸套筒6帶動(dòng)主軸5作軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)脈沖編碼器12，發(fā)出反饋脈沖信號(hào)進(jìn)行控制。主軸為實(shí)心軸，上端為花鍵，通過(guò)花鍵套11與變速箱聯(lián)接，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。主軸前端采用兩個(gè)特輕系列角接觸球軸承1支承，兩個(gè)軸承背靠背安裝，通過(guò)軸承內(nèi)圈隔套2，外圈隔套3和主軸臺(tái)階與主軸軸向定位，用圓螺母4預(yù)緊，消除軸承軸向間隙和徑向間隙。后端采用深溝球軸承，與前端組成一個(gè)相對(duì)于套筒的雙支點(diǎn)單固式支承。主軸前端錐孔為7：24錐度，用于刀柄定位。主軸前端端面鍵，用于傳遞銑削轉(zhuǎn)矩?？鞊Q夾頭18用于快速松、夾刀具。[*93](3)加工中心主軸的結(jié)構(gòu)TC630臥式加工中心主軸結(jié)構(gòu)如圖4—5所示，主軸軸承采用精密向心推力球軸承，前后軸承配對(duì)成套，并經(jīng)過(guò)預(yù)緊，裝配時(shí)不需要再進(jìn)行調(diào)整。軸承潤(rùn)滑采用永久性脂潤(rùn)滑。[*94]undefinedundefined知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析7、怎樣進(jìn)行主軸部件的維修拆卸?標(biāo)準(zhǔn)答案：主軸部件在維修時(shí)需要進(jìn)行拆卸，以如圖4—4所示的銑床主軸為例，拆卸前應(yīng)做好工作場(chǎng)地清理、清潔工作和拆卸工具及資料的準(zhǔn)備工作，然后進(jìn)行拆卸操作。拆卸后的零件、部件應(yīng)進(jìn)行清洗和防銹處理，并妥善保管存放。拆卸步驟：（1）切斷總電源及脈沖編碼器12以及主軸電動(dòng)機(jī)等電器的線路；（2）拆下主軸電動(dòng)機(jī)法蘭盤(pán)聯(lián)接螺釘；（3）拆下主軸電動(dòng)機(jī)及花鍵套11等部件(根據(jù)具體情況，也可不拆卸此部分)；（4）拆下罩殼螺釘，卸掉上罩殼；（5）拆下絲杠座螺釘；（6）拆下螺母支承10與主軸套筒6的聯(lián)接螺釘；（7）向右移動(dòng)絲杠7和螺母支承10等部件，卸下同步帶14和螺母支承10處與主軸套筒聯(lián)接的定位銷(xiāo)；（8）卸下主軸部件；（9）拆下主軸部件前端法蘭和油封；（10）拆下主軸套筒；（11）拆下圓螺母4和9；（12）拆下前后軸承1和8以及軸承隔套2和3；（13）拆下快換夾頭18。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析8、主軸的維修、裝配和調(diào)整應(yīng)掌握哪些作業(yè)要點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)維修檢查按精度標(biāo)準(zhǔn)檢查各主要零件的精度：①軸承精度檢查；②主軸精度檢查；③同步帶、帶輪檢查；④絲杠與螺母?jìng)鲃?dòng)精度檢查；⑤密封件檢查。(2)維修裝配準(zhǔn)備裝配前，各零件、部件應(yīng)嚴(yán)格清洗，需要預(yù)先加、涂油的部位應(yīng)加、涂油。裝配設(shè)備、裝配工具以及裝配方法，應(yīng)根據(jù)裝配要求及配合部位的性質(zhì)選取。操作者必須注意，不正確或不規(guī)范的裝配方法，將影響裝配精度和裝配質(zhì)量，甚至損壞被裝配件及裝配設(shè)備，工具及裝配方法根據(jù)裝配要求和裝配部位配合性質(zhì)選取。(3)作業(yè)順序和要點(diǎn)參見(jiàn)圖4-4，裝配順序可大體按拆卸順序逆向操作。機(jī)床主軸部件裝配調(diào)整時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①為保證主軸工作精度，調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)整預(yù)緊螺母4的預(yù)緊量；②前后軸承應(yīng)保證有足夠的潤(rùn)滑油；③螺母支承10與主軸套筒的聯(lián)接螺釘要充分旋緊；④為保證脈沖編碼器與主軸的同步精度，調(diào)整時(shí)同步帶14應(yīng)保證合理的張緊量。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析9、怎樣進(jìn)行數(shù)控加工中心主軸裝配精度的檢測(cè)?標(biāo)準(zhǔn)答案：主軸裝配精度檢測(cè)要求與方法見(jiàn)表4-4；主軸位置精度檢測(cè)要求與方法見(jiàn)表4-5。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析10、數(shù)控機(jī)床怎樣實(shí)現(xiàn)主軸定向(準(zhǔn)停)控制?標(biāo)準(zhǔn)答案：加工中心主軸的定向控制通常采用三種方式：磁傳感器、編碼器、數(shù)控和機(jī)械定向。常見(jiàn)的是機(jī)械定向和磁傳感器定向。(1)機(jī)械定向(準(zhǔn)停)控制的裝置見(jiàn)圖4-6。①定向要求。由圖4-6左下示圖可見(jiàn)，主軸2前端裝有刀夾定位塊12，刀夾13插入時(shí)，其上的缺口必須與定位塊12對(duì)準(zhǔn)，使定位塊正好與刀夾13的缺口相接合，切削加工時(shí)主軸通過(guò)定位塊傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)機(jī)械手將刀具連同刀夾13抓取時(shí)，刀夾13的缺口位置在機(jī)械手中確定，這就要求主軸2上的定位塊12每次必須停止在一個(gè)規(guī)定的位置上，才能順利地實(shí)現(xiàn)刀具的安裝。②定向過(guò)程。機(jī)床主軸定向(準(zhǔn)停)裝置工作過(guò)程如圖4-6所示。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出準(zhǔn)停指令時(shí)，電器系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整主軸至最低轉(zhuǎn)速，約0．2～0．6s后定位凸輪3的定位器液壓缸4與壓力油接通，活塞5壓縮彈簧并使?jié)L輪1與定位凸輪3的外圓接觸。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)使?jié)L輪1位于定位凸輪3的直線部分時(shí)，由于活塞桿5的移動(dòng)，與其相連的擋塊使微動(dòng)開(kāi)關(guān)6動(dòng)作，通過(guò)控制回路的作用，一方面使主軸傳動(dòng)的各電磁離合器都脫開(kāi)而使主軸以慣性慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，并且斷開(kāi)定位凸輪3的定位液壓缸4的壓力油，在液壓缸4上腔的復(fù)位彈簧力作用下，活塞桿帶動(dòng)滾輪1退回。另一方面，隔0．2～0．5s后，定位凸輪11的定位液壓缸8下腔接通壓力油，活塞桿10帶動(dòng)滾輪9移動(dòng)，使?jié)L輪9與定位凸輪11的外圓接觸。當(dāng)主軸2以慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié)L輪9位于定位凸輪11上的V形槽內(nèi)時(shí)，即將主軸準(zhǔn)確定位，同時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)7動(dòng)作，發(fā)出主軸定向(準(zhǔn)停)完畢信號(hào)。當(dāng)?shù)毒哌B同刀夾13裝入主軸并使主軸重新轉(zhuǎn)動(dòng)前，先發(fā)出信號(hào)控制換向閥，使定位液壓缸8的油路變換，將定位器滾輪9從定位凸輪11的V形槽中退出，同時(shí)使微動(dòng)開(kāi)關(guān)7動(dòng)作，發(fā)出主軸定向(準(zhǔn)停)定位器釋放信號(hào)。(2)磁傳感器定向(準(zhǔn)停)控制系統(tǒng)(參見(jiàn)圖4-7)當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)中需要準(zhǔn)停時(shí)，接收到數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)停信號(hào)ORT，主軸減速至設(shè)定的準(zhǔn)停速度。主軸按準(zhǔn)停速度到達(dá)準(zhǔn)停位置時(shí)，主軸減速至設(shè)定的爬行速度，由于此時(shí)磁發(fā)體與磁傳感器對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)磁傳感器信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，主軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)入磁傳感器作為反饋元件的位置閉環(huán)控制，到達(dá)定向的目標(biāo)位置。定向準(zhǔn)停動(dòng)作完成后，主軸驅(qū)動(dòng)裝置輸出定向完成的ORE信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng)。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析11、怎樣進(jìn)行數(shù)控加工機(jī)床主軸機(jī)械定向(準(zhǔn)停)控制裝置的維修拆卸裝配?標(biāo)準(zhǔn)答案：參見(jiàn)圖4—6，機(jī)械定向控制裝置的維修首先要根據(jù)資料了解控制裝置的故障過(guò)程，其次要將故障診斷中初步判斷的故障部位進(jìn)行拆卸檢查。拆卸裝配中要掌握以下要點(diǎn)：(1)拆卸要點(diǎn)①拆卸凸輪11時(shí)，注意做好凸輪11上V形槽與主軸在圓周上相對(duì)位置記號(hào)。②拆卸凸輪3時(shí)，注意做好凸輪3平面位置與主軸圓周上的相對(duì)位置記號(hào)。(2)裝配要點(diǎn)①按相對(duì)位置記號(hào)裝配凸輪。②注意聯(lián)接部位的結(jié)構(gòu)，若采用平鍵聯(lián)接，應(yīng)注意軸槽、凸輪槽與鍵的配合側(cè)隙。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析12、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些常見(jiàn)的機(jī)械故障?怎樣進(jìn)行故障的常規(guī)診斷和排除?標(biāo)準(zhǔn)答案：主傳動(dòng)系統(tǒng)的故障主要是主軸部件的故障，主軸部件常見(jiàn)故障現(xiàn)象、原因診斷和常規(guī)排除方法見(jiàn)表4—6。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析13、怎樣排除數(shù)控機(jī)床主軸箱噪聲大的故障?標(biāo)準(zhǔn)答案：某數(shù)控機(jī)床在使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)主軸箱噪聲大，拆卸主軸部件進(jìn)行檢查，按主軸箱噪聲大的常見(jiàn)故障原因，檢查主軸、傳動(dòng)部件、傳動(dòng)帶和主軸潤(rùn)滑，發(fā)現(xiàn)主軸軸承間隙過(guò)小，傳動(dòng)帶較松，潤(rùn)滑油不夠清潔。為此，采用以下維修方法：(1)拆卸和更換軸承按技術(shù)資料核對(duì)軸承的精度等級(jí)、型號(hào)和調(diào)整間隙；按配對(duì)使用的要求檢查新軸承質(zhì)量；拆卸舊軸承；清洗軸承裝配部位并檢查軸頸部精度；按規(guī)范作業(yè)方法裝配新軸承；按間隙要求調(diào)整軸承的間隙。(2)檢查和更換傳動(dòng)帶調(diào)整傳動(dòng)帶張緊量(發(fā)現(xiàn)張緊量不足)；按技術(shù)資料核對(duì)傳動(dòng)帶的型號(hào)；檢查新傳動(dòng)帶的質(zhì)量(表面、齒形、長(zhǎng)度等)；按技術(shù)要求調(diào)整帶的張緊量。(3)檢查和改善潤(rùn)滑系統(tǒng)’檢查主軸箱清潔度(本例主軸箱底部略有油垢積淀)；清洗油箱和有關(guān)環(huán)節(jié)；按技術(shù)要求更換規(guī)定的潤(rùn)滑油；按說(shuō)明書(shū)規(guī)定檢查潤(rùn)滑油的油量。(4)修復(fù)檢查按規(guī)范裝配主軸部件；試運(yùn)轉(zhuǎn)；檢查主軸的溫升、噪聲、主軸頸和內(nèi)錐面的全跳動(dòng)等技術(shù)要求；用噪聲儀技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)定主軸箱的噪聲。本例經(jīng)過(guò)以上維修和保養(yǎng)，故障排除。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析14、怎樣排除數(shù)控車(chē)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)轉(zhuǎn)速顯示的故障?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)故障現(xiàn)象主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)CRT上無(wú)主軸轉(zhuǎn)速顯示，或機(jī)床每轉(zhuǎn)進(jìn)給時(shí)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給軸不移動(dòng)。(2)故障原因根據(jù)故障現(xiàn)象，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)卻沒(méi)有轉(zhuǎn)速顯示，估計(jì)是主軸發(fā)信部位或信號(hào)傳遞環(huán)節(jié)有故障，機(jī)床每轉(zhuǎn)進(jìn)給時(shí)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給軸不動(dòng)，也可能是伺服控制系統(tǒng)接收到?jīng)]有進(jìn)給使能的信號(hào)。因此應(yīng)重點(diǎn)檢查主軸位置編碼器的故障，檢查后發(fā)現(xiàn)：①主軸位置編碼器與主軸連接的齒形皮帶斷裂。②主軸位置編碼器連接電纜斷線。③主軸位置編碼器連接插頭接觸不良。④主軸位置編碼器損壞。(3)故障排除方法①更換齒形皮帶，調(diào)整張緊量。②測(cè)試檢查，找出連接電纜的斷線點(diǎn)和原因，更換斷線，并排除引起斷線的相關(guān)原因。③檢查接插件的質(zhì)量，用專用清潔劑清潔，重新將主軸位置編碼器連接插頭插接牢靠。④檢查編碼器的性能，確認(rèn)后，更換損壞的主軸位置編碼器。本例經(jīng)過(guò)以上檢查維修，故障排除。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析15、怎樣排除數(shù)控機(jī)床主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)或只能單方向轉(zhuǎn)動(dòng)的故障?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)故障現(xiàn)象CNC發(fā)出主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指令后，主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)或只能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。(2)故障原因此類(lèi)故障表象為機(jī)械不動(dòng)作，實(shí)質(zhì)上常與電氣控制環(huán)節(jié)的故障有關(guān)，根據(jù)故障現(xiàn)象應(yīng)重點(diǎn)檢查CNC主軸模擬量的輸出和傳遞環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的故障原因：①CNC主軸模擬量沒(méi)有輸出(電壓：0～10VDC)。②CNC主軸模擬量輸出口與變頻器的連接電纜斷線或短路。③連接器接觸不良。④主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)控制繼電器損壞或觸點(diǎn)接觸不良。⑤CNC控制主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接口損壞，沒(méi)有電壓輸出，控制繼電器不動(dòng)作。⑥主軸控制電路接觸不良或有斷線。(3)故障檢查排除方法①測(cè)試變頻器上頻率設(shè)定端(ACM1與VI正端)是否有電壓，并隨給定的主軸轉(zhuǎn)速變化，如無(wú)電壓，按維修說(shuō)明書(shū)中方法進(jìn)行故障分析與維修。②按《電氣圖冊(cè)》中主軸模擬量輸出連接電路，測(cè)試檢查CNC主軸模擬量輸出口與變頻器頻率設(shè)定口之間的連接電路，找出故障點(diǎn)，更換己損壞的電纜，并消除引發(fā)電纜損壞的因素。③斷電后檢查清潔連接器，重新將連接器插牢。④測(cè)試檢查主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)控制繼電器，找出故障點(diǎn)及原因，排除故障，更換已損壞的繼電器。⑤測(cè)試檢查輸出口(M12)的負(fù)載側(cè)是否短路，控制繼電器線圈并聯(lián)的二極管是否損壞或接反，找出故障原因，排除故障或更換輸出口，修改梯形圖(要找機(jī)床制造廠家修理)。⑥按《電氣圖冊(cè)》中主軸控制電路進(jìn)行測(cè)試檢查，排除故障。本例經(jīng)過(guò)以上檢測(cè)檢查維修，故障排除。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析16、怎樣排除數(shù)控加工中心主軸定向不準(zhǔn)確的故障?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)故障現(xiàn)象一臺(tái)數(shù)控加工中心使用一段時(shí)間后出現(xiàn)換刀故障，刀插入主軸刀孔時(shí)，出現(xiàn)錯(cuò)位，機(jī)床上無(wú)任何報(bào)警信息。(2)故障原因分析①錯(cuò)位原因分析：在對(duì)機(jī)床故障進(jìn)行仔細(xì)觀察后，發(fā)現(xiàn)造成刀具插入錯(cuò)位是因主軸定向后又偏離了原先的位置。②錯(cuò)位方向分析：在使用手動(dòng)方式檢查主軸定向時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：主軸在定向完成后位置是正確的，當(dāng)用手去動(dòng)一下主軸時(shí)，主軸會(huì)慢慢地向施力的相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)一小段距離。③錯(cuò)位量檢測(cè)：逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)在定向完成后只轉(zhuǎn)一點(diǎn)，在加力向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后能返回到原先的位置。(3)故障排除方法①電氣檢查：為了確認(rèn)電氣部分是否正常，在主軸定向后檢查了有關(guān)的信號(hào)均正常。②確定重點(diǎn)元件：由于定向控制是通過(guò)編碼器進(jìn)行位置檢測(cè)的，故重點(diǎn)對(duì)編碼器進(jìn)行檢查。③拆卸檢查：對(duì)該部分的電氣和機(jī)械連接進(jìn)行檢查，當(dāng)將編碼器從主軸上拆開(kāi)后即發(fā)現(xiàn)編碼器上的聯(lián)軸器的止退螺釘松動(dòng)且已向后移，因而出現(xiàn)工作時(shí)編碼器與檢測(cè)齒輪不能同步，使主軸的定向位置不準(zhǔn)，造成換刀錯(cuò)位故障。④調(diào)整修復(fù)：調(diào)整聯(lián)軸器的止退螺釘位置、緊固螺釘，重新安裝后故障排除。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析17、怎樣排除數(shù)控銑床和加工中心主軸拉不緊刀具的故障?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控銑床和加工中心，使用一段時(shí)間后常會(huì)出現(xiàn)主軸拉不緊刀具故障，并無(wú)任何報(bào)警信息。此時(shí)，首先應(yīng)熟悉主軸刀具拉緊和清屑裝置的結(jié)構(gòu)和故障過(guò)程，如圖4—8所示為典型的主軸刀具拉緊、清屑裝置的結(jié)構(gòu)。排除此類(lèi)故障可參考以下維修實(shí)例方法。(1)分析主軸拉不緊刀具的原因①主軸拉緊刀具的碟形彈簧變形或損壞；②拉力液壓缸動(dòng)作不到位；③拉桿與刀柄彈簧夾頭間的螺紋聯(lián)接松動(dòng)。(2)檢查確認(rèn)故障原因和部位經(jīng)檢查，碟形彈簧和液壓缸動(dòng)作正常，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床拉桿與刀柄夾頭的螺紋聯(lián)接松動(dòng)，刀柄夾頭隨著刀具的插拔發(fā)生旋轉(zhuǎn)，后退了約1．5mm。該臺(tái)機(jī)床的拉桿與刀柄彈簧夾頭之間無(wú)聯(lián)接防松的鎖緊措施，在插拔刀具時(shí)，若刀具中心與主軸定位圓錐孔中心稍有偏差，刀柄彈簧夾頭與刀柄問(wèn)就會(huì)存在一個(gè)偏心摩擦。刀柄彈簧夾頭在這種摩擦和沖擊的共同作用下，螺紋松動(dòng)，出現(xiàn)主軸拉不住刀的現(xiàn)象。(3)排除故障方法將主軸拉桿和刀柄夾頭的．螺紋聯(lián)接用螺紋鎖固密封膠粘接固定，并用鎖緊螺母鎖緊后，故障消除。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析18、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)有哪些技術(shù)要求?進(jìn)給傳動(dòng)部件有哪些基本結(jié)構(gòu)形式?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是指將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給工作臺(tái)或刀架，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈，包括齒輪傳動(dòng)副、滾珠絲杠螺母副及其支承部件等，為了確保數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)和定位精度、調(diào)速范圍、響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性，對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總的技術(shù)要求是：消除傳動(dòng)間隙，減少摩擦，減小運(yùn)動(dòng)慣量，提高傳動(dòng)精度、剛度和穩(wěn)定性，以及使用壽命。(2)直線進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本形式①滾珠絲杠螺母副：有絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母移動(dòng)；絲杠固定，螺母旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)兩種傳動(dòng)形式。具有耐磨性較好，靈敏度和平穩(wěn)性高，成本較低等特點(diǎn)。此種形式廣泛用于中小型數(shù)控機(jī)床。②液體靜壓絲杠螺母副：具有耐磨性好，靈敏度和平穩(wěn)性很高，成本高等特點(diǎn)。通常用于精密數(shù)控機(jī)床和重型數(shù)控機(jī)床。③雙齒輪齒條傳動(dòng)副：具有耐磨性一般，靈敏度和平穩(wěn)性較差，成本低等特點(diǎn)。一般用于長(zhǎng)行程的大型、重型數(shù)控機(jī)床。④液體靜壓蝸桿蝸母條副：有蝸桿箱固定，蝸母條移動(dòng)；蝸母條固定，蝸桿箱隨移動(dòng)部件移動(dòng)兩種傳動(dòng)形式。具有耐磨性很好，靈敏度和平穩(wěn)性很高，成本高等特點(diǎn)。一般用于長(zhǎng)行程、精度高的大型、重型數(shù)控機(jī)床。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析19、滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副有哪些結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)特點(diǎn)在傳動(dòng)過(guò)程中，滾珠與絲杠、螺母之間為滾動(dòng)摩擦，其主要傳動(dòng)特點(diǎn)：①傳動(dòng)效率高。傳動(dòng)效率可達(dá)到92％～98％，是普通絲桿螺母副傳動(dòng)的2～4倍。②摩擦力小。因?yàn)閯?dòng)、靜摩擦系數(shù)相差小，因而傳動(dòng)靈敏，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速不易產(chǎn)生爬行，隨動(dòng)精度和定位精度高。③使用壽命長(zhǎng)。滾珠絲杠副采用優(yōu)質(zhì)合金制成，其滾道表面淬火硬度高達(dá)60～62HRC，表面粗糙度值小，故磨損很小。④剛度高。經(jīng)預(yù)緊后可以消除軸向間隙，提高系統(tǒng)的剛度。⑤反向無(wú)空程。反向運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)空行程，可提高軸向運(yùn)動(dòng)精度。⑥自鎖性能差。滾動(dòng)摩擦系數(shù)小，不能實(shí)現(xiàn)自鎖，用于垂向位置時(shí)，為防止突然停、斷電而造成主軸箱下滑，必須設(shè)置制動(dòng)裝置。(2)滾珠絲杠螺母副的基本結(jié)構(gòu)形式按照滾珠的返回方式，可將滾珠絲杠螺母副分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。①外循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母副如圖4-9a所示，螺母螺旋槽的兩端由回珠管4接通，返回的滾珠不與絲杠外圓接觸，滾珠可以做周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，管道的兩端可起到擋珠的作用，以免滾珠沿滾道滑出。②內(nèi)循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母副如圖4-9b所示，這種返回方式帶有反向器5，返回的滾珠經(jīng)過(guò)反向器和絲杠外圓之間的滾道返回。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析20、滾珠絲杠螺母副是怎樣實(shí)現(xiàn)高精度傳動(dòng)工作過(guò)程的?標(biāo)準(zhǔn)答案：滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的主要傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4-9所示，由絲杠、螺母、滾珠、回珠管和返回器等組成。其工作原理和過(guò)程為：在絲杠和螺母上加工有圓弧形螺旋槽，兩者套裝后形成了滾珠的螺旋滾道，整個(gè)滾道內(nèi)填滿滾珠，當(dāng)絲杠相對(duì)螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩者發(fā)生軸向位移，滾珠沿著滾道流動(dòng)，并沿返回滾道返回。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析21、數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠有哪些基本支承方式?各支承方式有哪些特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：滾珠絲杠的支承和螺母座的剛性，以及與機(jī)床的聯(lián)接剛性，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度影響很大。為了提高絲杠的軸向承載能力，須采用高剛度的推力軸承；當(dāng)軸向載荷很小時(shí)，也可采用向心推力軸承。(1)水平坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾珠絲杠常用的支承方式和特點(diǎn)見(jiàn)表4—7。(2)垂直坐標(biāo)軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置形式和制動(dòng)裝置如圖4—10所示為數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱進(jìn)給滾珠絲杠副，由于滾珠絲杠副自鎖性能差，因此在垂直布置的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中增設(shè)了制動(dòng)裝置。制動(dòng)裝置由摩擦離合器1、彈簧2、電磁鐵線圈3組成。機(jī)床工作時(shí)，電磁鐵線圈通電吸住壓簧2，打開(kāi)摩擦離合器，此時(shí)滾珠絲杠副傳遞動(dòng)力帶動(dòng)主軸箱垂向移動(dòng)。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁鐵線圈3同時(shí)斷電，摩擦離合器1在彈簧2的作用下壓緊，對(duì)滾珠絲杠副起到制動(dòng)作用。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析22、怎樣控制滾珠絲杠螺母副支承軸承的配合公差?標(biāo)準(zhǔn)答案：在裝配調(diào)整和維修中合理選擇高速、高精度數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠兩端支承軸承的配合公差，可保證支承軸承孔與螺母座孔之間的同軸度要求，能提高滾珠絲杠支承部分的接觸剛度和使用壽命。滾珠絲杠固定軸承、支持軸承與軸、孔推薦配合公差見(jiàn)表4-8。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析23、數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)有哪幾種聯(lián)接方式?標(biāo)準(zhǔn)答案：伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠的聯(lián)接必須保證無(wú)傳動(dòng)間隙，以保證準(zhǔn)確執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)出的指令。在數(shù)控機(jī)床中伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠的聯(lián)接方式：(1)直聯(lián)式如圖4-11所示，直聯(lián)式通常是采用撓性聯(lián)軸節(jié)把伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接起來(lái)，錐環(huán)7是這種無(wú)鍵、無(wú)隙聯(lián)接方式的關(guān)鍵元件，撓性聯(lián)軸節(jié)為膜片彈性聯(lián)軸器，在加工中心進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。[*105](2)齒輪減速式如圖4-12所示，齒輪減速式在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較普遍，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控基本上都采用這種方式。這種聯(lián)接方式主要用于不便直聯(lián)，或需要放大伺服電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。這種方式需要調(diào)整齒輪的嚙合間隙，以達(dá)到數(shù)控機(jī)床聯(lián)接傳動(dòng)要求。[*106](3)同步帶式使用條件與齒輪減速式基本相同，具有成本低、噪音小等特點(diǎn)。undefined知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析24、怎樣調(diào)整滾珠絲杠螺母副的間隙?標(biāo)準(zhǔn)答案：為了保證滾珠絲桿反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙。消除間隙的基本方法是采用雙螺母結(jié)構(gòu)，即利用兩個(gè)螺母的軸向相對(duì)位移，使兩個(gè)滾珠螺母中的滾珠分別緊貼在螺旋滾道的兩個(gè)相反的側(cè)面上。用這種方法預(yù)緊消除軸向間隙時(shí)，應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過(guò)大，預(yù)緊力過(guò)大會(huì)使空載力矩增大，從而降低傳動(dòng)效率，縮短使用壽命。滾珠絲杠螺母副的間隙調(diào)整方法見(jiàn)表4-9。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析25、怎樣進(jìn)行數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)齒輪的間隙調(diào)整?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中的減速齒輪，除了本身要求很高的運(yùn)動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性外，還需盡可能消除傳動(dòng)齒輪副間的傳動(dòng)間隙，否則，齒側(cè)間隙會(huì)造成進(jìn)給系統(tǒng)每次反向運(yùn)動(dòng)滯后于指令信號(hào)，丟失指令信號(hào)并產(chǎn)生反向死區(qū)，從而影響加工精度。消除進(jìn)給系統(tǒng)齒輪間隙的調(diào)整方法見(jiàn)表4-10。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析26、怎樣進(jìn)行滾珠絲杠的維修裝配作業(yè)?標(biāo)準(zhǔn)答案：滾珠絲杠的裝配是數(shù)控機(jī)床維修常見(jiàn)的操作項(xiàng)目，滾珠絲杠的裝配作業(yè)方法見(jiàn)表4—11。滾珠絲杠副安裝注意事項(xiàng)如下：①滾珠絲杠副僅用于承受軸向負(fù)荷。徑向力、彎矩會(huì)使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應(yīng)力等不良負(fù)荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠副安裝到機(jī)床時(shí)應(yīng)注意：a．絲杠的軸線必須和與之配套導(dǎo)軌的軸線平行，機(jī)床的兩端軸承座軸線與螺母座軸線必須三點(diǎn)成一線。b．安裝螺母時(shí)，盡量靠近支承軸承；同樣安裝支承軸承時(shí)，盡量靠近螺母安裝部位。c．滾珠絲杠副安裝到機(jī)床時(shí)，不要把螺母從絲杠軸上卸下來(lái)。如必須卸下來(lái)時(shí)，要使用輔助套，否則裝卸時(shí)滾珠有可能脫落。②螺母裝卸時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：a．輔助套外徑應(yīng)小于絲杠底徑0．1～0．2mm。b．輔助套在使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩。c．裝卸時(shí)，不可使力過(guò)大以免螺母損壞。d．裝入安裝孔時(shí)要避免撞擊和偏心。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析27、數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌有哪些技術(shù)要求?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的主要功能是為運(yùn)動(dòng)部件(如刀架、工作臺(tái)等)提供導(dǎo)向和支承，并保證運(yùn)動(dòng)部件在外力作用下能準(zhǔn)確地沿著規(guī)定的方向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌的精度及其性能對(duì)機(jī)床加工精度，承載能力等有著重要的影響，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌有如下技術(shù)要求：①具有較高的導(dǎo)向精度；②具有良好的摩擦特性；③具有良好的精度保持性；④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，便于加工、裝配和維修。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析28、數(shù)控機(jī)床有哪幾種常用的導(dǎo)軌形式?標(biāo)準(zhǔn)答案：按不同的接觸面間摩擦性質(zhì)分類(lèi)，數(shù)控機(jī)床常用的導(dǎo)軌有以下幾種形式：①滾動(dòng)導(dǎo)軌。滾動(dòng)導(dǎo)軌常用的有滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌和滾針導(dǎo)軌。②塑料導(dǎo)軌。塑料導(dǎo)軌常用的有貼塑導(dǎo)軌和注塑導(dǎo)軌。③靜壓導(dǎo)軌。靜壓導(dǎo)軌常用的有液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析29、常用滾動(dòng)導(dǎo)軌有哪些形式和基本特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)滾動(dòng)導(dǎo)軌的基本特點(diǎn)滾動(dòng)導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌工作面間放入滾珠、滾柱或滾針等滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌面間形成滾動(dòng)摩擦的機(jī)床導(dǎo)軌。滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦因數(shù)小(μ=0．0025～0．005)，動(dòng)、靜摩擦因數(shù)很接近，且不受運(yùn)動(dòng)速度變化的影響，因而運(yùn)動(dòng)輕便靈活，所需驅(qū)動(dòng)功率小，摩擦發(fā)熱少，磨損小，精度保持性好，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，定位精度高。滾動(dòng)導(dǎo)軌可以預(yù)緊，通過(guò)預(yù)緊可顯著提高剛度。因此，適用于要求移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、靈敏，能實(shí)現(xiàn)精密定位的數(shù)控機(jī)床。(2)滾動(dòng)導(dǎo)軌的種類(lèi)及其特點(diǎn)常用滾動(dòng)導(dǎo)軌的種類(lèi)與特點(diǎn)見(jiàn)表4-12。(3)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌塊(副)組件近年來(lái)數(shù)控機(jī)床常采用由專業(yè)生產(chǎn)制造廠制造的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌塊或?qū)к壐苯M件。這種導(dǎo)軌副組件本身制造精度很高，對(duì)機(jī)床的安裝基準(zhǔn)面要求不高，安裝、調(diào)整都非常方便，現(xiàn)已有多種形式、規(guī)格可供選擇使用。如圖4-13所示，是一種滾柱導(dǎo)軌塊組件，其特點(diǎn)是剛度高、承載能力大，導(dǎo)軌行程不受限制。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)，滾柱1在支承部件的導(dǎo)軌與本體2之間滾動(dòng)，同時(shí)繞本體2循環(huán)滾動(dòng)。每一導(dǎo)軌上使用導(dǎo)軌塊的數(shù)量可根據(jù)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小決定。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析30、數(shù)控機(jī)床塑料導(dǎo)軌有哪些形式和基本特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)經(jīng)常受到變化的切削力作用，或當(dāng)傳動(dòng)裝置存在間隙或剛性不足時(shí)，過(guò)小的摩擦力容易產(chǎn)生振動(dòng)，此時(shí)，通常采用滑動(dòng)導(dǎo)軌，以改善系統(tǒng)的阻尼特性。為減少導(dǎo)軌的磨損，提高運(yùn)動(dòng)性能，近年來(lái)出現(xiàn)了貼塑導(dǎo)軌和注塑塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌，這兩種導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。(1)貼塑導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌是在與床身導(dǎo)軌相配的滑座導(dǎo)軌上粘接上靜動(dòng)摩擦因數(shù)基本相同，耐磨、吸振的塑料軟帶。塑料軟帶材料是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑、?昆合燒結(jié)而成的，國(guó)內(nèi)已有牌號(hào)TSF導(dǎo)軌軟帶生產(chǎn)，以及配套使用的DJ膠粘劑。導(dǎo)軌軟帶使用工藝簡(jiǎn)單，只要將導(dǎo)軌粘貼面進(jìn)行半精加工至表面粗糙度Ra3.2～Ra1．6μm，清洗粘貼面后，用膠粘劑粘合，加壓固化，再經(jīng)精加工即可。(2)注塑導(dǎo)軌注塑導(dǎo)軌就是在定動(dòng)導(dǎo)軌之間采用注塑的方式制成塑料導(dǎo)軌。注塑材料是以環(huán)氧樹(shù)脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組份和固化劑為另一組份的雙組份塑料，國(guó)內(nèi)牌號(hào)為HNT。導(dǎo)軌注塑工藝簡(jiǎn)單，在調(diào)整好固定導(dǎo)軌和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌間的相對(duì)位置后，注人雙組份塑料，固化后將定、動(dòng)導(dǎo)軌分離便形成注塑導(dǎo)軌。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析31、數(shù)控機(jī)床靜壓導(dǎo)軌有哪些結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)和技術(shù)要求?怎樣進(jìn)行靜壓導(dǎo)軌的調(diào)整作業(yè)?標(biāo)準(zhǔn)答案：1)靜壓導(dǎo)軌的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床常用的靜壓導(dǎo)軌分為液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。(1)液體靜壓導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌工作面間通入具有一定壓強(qiáng)的潤(rùn)滑油，形成壓力薄膜，使導(dǎo)軌工作面處于純液體摩擦狀態(tài)，摩擦因數(shù)極小，約為μ=0．0005。因此，驅(qū)動(dòng)功率大大降低，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象，導(dǎo)軌面不易磨損，精度保持性好，由于油膜有吸振作用，因而抗振性好，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。這種導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一套過(guò)濾效果良好的供油系統(tǒng)，制造和調(diào)整都比較困難，成本也比較高，因而主要用于大型、重型數(shù)控機(jī)床。(2)氣體靜壓導(dǎo)軌氣體靜壓導(dǎo)軌是利用恒定壓力的空氣膜，使運(yùn)動(dòng)部件之間形成均勻分離，以得到高精度的運(yùn)動(dòng)，摩擦因數(shù)小，不易引起發(fā)熱變形。但是，氣體靜壓導(dǎo)軌的空氣膜會(huì)隨空氣壓力波動(dòng)而變化，且承載能力較小，故常用于負(fù)荷不大的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控坐標(biāo)磨床和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。(3)液體靜壓導(dǎo)軌的形式、工作原理液體靜壓導(dǎo)軌分為開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌和閉式靜壓導(dǎo)軌，其工作原理如圖4-14、圖4-15所示。2)靜壓導(dǎo)軌液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求靜壓導(dǎo)軌在工作時(shí)各油腔必須連續(xù)不斷地供給壓力油，油液又不斷地從各油腔向外溢出，再流入油箱進(jìn)行循環(huán)。因此，對(duì)液壓系統(tǒng)除與一般液壓系統(tǒng)的要求相同外，靜壓導(dǎo)軌的液壓系統(tǒng)還應(yīng)具備的特殊要求見(jiàn)表4-13。3)靜壓導(dǎo)軌的調(diào)試方法液體靜壓導(dǎo)軌是由許多油腔組成的，屬于超靜定系統(tǒng)，因此，靜壓導(dǎo)軌要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的調(diào)試才能得到良好的效果。靜壓導(dǎo)軌的調(diào)試方法如下。(1)浮起量(油膜厚度)調(diào)試①導(dǎo)軌浮起的條件：靜壓導(dǎo)軌的調(diào)整首先要建立純液體摩擦，使導(dǎo)軌能夠浮起來(lái)。從機(jī)床的液壓系統(tǒng)引入壓力油后，當(dāng)滿足以下條件：∑PI×A×CP=W式中W——負(fù)載(N)；PI——受負(fù)載后油腔的壓力(Pa)；A——單個(gè)油腔的面積(m2)；CP——承載面積系數(shù)。工作臺(tái)的臺(tái)面開(kāi)始上浮。此時(shí)可在工作臺(tái)的四個(gè)角安裝百分表，調(diào)整節(jié)流閥，并利用百分表檢測(cè)、控制導(dǎo)軌各角端的浮起量相等。②開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌調(diào)試：調(diào)試開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌浮起量時(shí)，如果壓力升到一定值后工作臺(tái)仍不浮起，應(yīng)檢查節(jié)流器是否堵塞，以及由節(jié)流器到各油腔的管道是否有死彎及堵塞現(xiàn)象，或各油腔是否有大量漏油現(xiàn)象。③閉式靜壓導(dǎo)軌調(diào)試：調(diào)試閉式靜壓導(dǎo)軌浮起量時(shí)，應(yīng)注意到由于主、副導(dǎo)軌各油腔差別很大，有的要上抬，有的要下拉而使工作臺(tái)產(chǎn)生受力不均勻的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象隨著壓力升高會(huì)變得越發(fā)嚴(yán)重。在初步調(diào)試時(shí)要觀察各個(gè)油腔的回油情況，尋找出工作不正常的地方。(2)油膜剛度調(diào)試靜壓導(dǎo)軌調(diào)整油膜剛度是調(diào)試的關(guān)鍵階段，調(diào)試結(jié)果決定靜壓導(dǎo)軌工作性能的好壞。導(dǎo)軌一般都較長(zhǎng)，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)各段加工精度總有差異，而靜壓導(dǎo)軌又是多支點(diǎn)的超靜定系統(tǒng)。因此對(duì)于每一個(gè)油腔都要仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①工作臺(tái)各點(diǎn)的浮起量應(yīng)相等，并控制好最佳原始浮起量A(油膜厚度)；②各油腔均需建立起壓力，并應(yīng)使各油腔中的壓力PI與進(jìn)油壓力Ps之比接近于最佳值；③在工作臺(tái)全部行程范圍內(nèi)，不得使有的油腔中的壓力為零或等于進(jìn)油壓力Ps。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析32、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾珠絲杠副有哪些常見(jiàn)故障?怎樣進(jìn)行常見(jiàn)故障的診斷和排除?標(biāo)準(zhǔn)答案：進(jìn)給傳動(dòng)部件(滾珠絲杠副)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因及其常規(guī)排除方法見(jiàn)表4-14。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析33、數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副有哪些常見(jiàn)故障?怎樣進(jìn)行常見(jiàn)故障的診斷和排除?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌副的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因及其常規(guī)排除方法見(jiàn)表4-15。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析34、數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置有哪些作用和技術(shù)要求?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置的作用數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置是用來(lái)提供實(shí)際位移信息的一種裝置，其作用是檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件位移并反饋信號(hào)與數(shù)控裝置發(fā)出的指令進(jìn)行比較，若有偏差，則經(jīng)過(guò)放大后控制執(zhí)行部件向著消除誤差的方向運(yùn)動(dòng)，直至偏差為零。數(shù)控檢測(cè)裝置主要用于閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的位置反饋、開(kāi)環(huán)或閉環(huán)伺服系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償、測(cè)量機(jī)與機(jī)床工作臺(tái)等的坐標(biāo)測(cè)量及數(shù)字顯示、齒輪與螺紋加工機(jī)床的同步電子傳動(dòng)、直線一回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相互變換用的精密伺服系統(tǒng)等。(2)位置檢測(cè)裝置的技術(shù)要求為了提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，必須提高檢測(cè)元件和檢測(cè)系統(tǒng)的精度。不同的數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)元件和檢測(cè)系統(tǒng)的精度要求、允許的最高移動(dòng)速度、位置檢測(cè)的內(nèi)容都不相同。一般要求檢測(cè)元件的分辨率在0．0001～0．01mm之間，測(cè)量精度為±0．001～±0．02mm／m。系統(tǒng)分辨率的提高，對(duì)機(jī)床的加工精度有一定影響，但不宜過(guò)小，分辨率的選取與脈沖當(dāng)量的選取不一樣，應(yīng)按機(jī)床加工精度的1/3～1/10選取。數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)裝置的基本要求是：①工作可靠，抗干擾性強(qiáng)。②使用維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床的工作環(huán)境。③能夠滿足精度和速度的要求。④易于實(shí)現(xiàn)高速的動(dòng)態(tài)測(cè)量、處理和自動(dòng)化。⑤成本低。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析35、數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)有哪幾種方法?數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置有哪些類(lèi)型?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)數(shù)字式測(cè)量數(shù)字式測(cè)量是將被測(cè)量單位量化后用數(shù)字形式表示。這種方法的特點(diǎn)是被測(cè)量轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)，便于顯示和處理；測(cè)量精度取決于測(cè)量單位，與量程基本無(wú)關(guān)；測(cè)量裝置簡(jiǎn)單，脈沖信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)。(2)模擬式測(cè)量模擬測(cè)量是將被測(cè)量用連續(xù)的變量來(lái)表示。這種方法的特點(diǎn)是直接對(duì)被測(cè)量進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)須量化；在小量程內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量；可用于直接檢測(cè)和間接檢測(cè)。在大量程內(nèi)作精確的模擬式檢測(cè)在技術(shù)上要求較高，因此，模擬式測(cè)量主要用于小量程測(cè)量。(3)增量式測(cè)量增量式測(cè)量只測(cè)量位移增量，每移動(dòng)一個(gè)測(cè)量單位就發(fā)出一個(gè)測(cè)量信號(hào)。這種方法的特點(diǎn)是檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單，任何一個(gè)對(duì)中點(diǎn)都可以作為測(cè)量起點(diǎn)。在此系統(tǒng)中，移距是通過(guò)對(duì)測(cè)量信號(hào)計(jì)數(shù)后讀出，一旦計(jì)數(shù)有誤，后面的測(cè)量結(jié)果將全錯(cuò)。發(fā)生事故后不能找到事故前的位置，事故排除后，必須將工作臺(tái)移到起點(diǎn)重新計(jì)數(shù)才能找到事故前的正確位置。(4)絕對(duì)式測(cè)量對(duì)于被測(cè)量的任意一點(diǎn)位置均由固定的零點(diǎn)作基準(zhǔn)，每一個(gè)被測(cè)點(diǎn)都有相應(yīng)的測(cè)量值。這種方法的特點(diǎn)是可以避免增量式測(cè)量的缺點(diǎn)，這種方式分辨率要求越高，結(jié)構(gòu)也就更復(fù)雜。(5)直接測(cè)量直接測(cè)量是將測(cè)量裝置直接安裝在執(zhí)行部件上的測(cè)量方法。其缺點(diǎn)是測(cè)量裝置要與工作臺(tái)行程等長(zhǎng)，因此，不便在大型數(shù)控機(jī)床上使用。(6)間接測(cè)量間接測(cè)量是將測(cè)量裝置安裝在滾珠絲杠或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸上，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量執(zhí)行部件的直線位移。其優(yōu)點(diǎn)是：方便可靠，沒(méi)有長(zhǎng)度限制。其缺點(diǎn)是：測(cè)量信號(hào)中增加了由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差，影響測(cè)量精度。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析36、數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置有哪些類(lèi)型?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)直線型位置檢測(cè)裝置①增量式：直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵和磁尺。②絕對(duì)式：三速直線感應(yīng)同步器、絕對(duì)值式磁尺。(2)回轉(zhuǎn)型位置檢測(cè)裝置①增量式：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器和圓光柵、圓磁柵等。②絕對(duì)式：檢測(cè)裝置有多速旋轉(zhuǎn)變壓器、絕對(duì)值脈沖編碼器和三速圓感應(yīng)同步器等。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析37、典型位置檢測(cè)裝置有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)不同分為直線式和旋轉(zhuǎn)式。直線式由定尺和滑尺組成，旋轉(zhuǎn)式由定子和轉(zhuǎn)子組成，前者用于測(cè)量直線位移，后者用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度。感應(yīng)同步器是一種電磁式位置檢測(cè)元件。直線感應(yīng)同步器由作相對(duì)平行移動(dòng)的定尺和滑尺組成，定尺和滑尺之間有0．25±0．05mm的均勻氣隙。定尺安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度大于被檢測(cè)件的長(zhǎng)度，滑尺較短，安裝在運(yùn)動(dòng)部件上。定尺和滑尺均由基板(鋼或鋁合金板)、平面繞組和保護(hù)屏蔽層等部分組成。基板主要用于增強(qiáng)感應(yīng)同步器的強(qiáng)度。定尺保護(hù)層為耐切削液涂層，滑尺保護(hù)層為一層帶絕緣的鋁箔，起靜電屏蔽作用。平面繞組是感應(yīng)同步器的關(guān)鍵部分，在定尺上是一個(gè)連續(xù)不斷的矩形繞組，滑尺上分布兩個(gè)長(zhǎng)度方向相差1/4個(gè)節(jié)距的正弦繞組和余弦繞組。繞組是將銅箔用絕緣粘合劑貼在基板上，并用印刷腐蝕制成的。感應(yīng)同步器安裝時(shí)，兩尺保持平行。由于感應(yīng)同步器工作條件較差，安裝使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)，最好使用防護(hù)帶將尺面覆蓋起來(lái)，以保證檢測(cè)可靠。(2)旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器是一種間接測(cè)量裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈敏、工作可靠、對(duì)環(huán)境條件要求低、輸出信號(hào)幅值大和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在數(shù)控連續(xù)控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。旋轉(zhuǎn)變壓器又稱為同步分解器，是一種控制用的微電機(jī)，結(jié)構(gòu)與兩相繞線式異步電動(dòng)機(jī)相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成，如圖4—16所示。旋轉(zhuǎn)變壓器若裝在數(shù)控機(jī)床的絲杠上，通過(guò)檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可得到絲杠轉(zhuǎn)角的大小，通過(guò)檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角值，可間接測(cè)得絲杠的直線位移量。旋轉(zhuǎn)變壓器的測(cè)量精度一般為10’～30’。(3)脈沖編碼器脈沖編碼器是一種把機(jī)械轉(zhuǎn)角變?yōu)殡娒}沖的旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，數(shù)控機(jī)床上常用的是光電脈沖編碼器。光電編碼裝置由光源、聚光鏡、光電盤(pán)、光攔板、光敏元件、整形放大電路和數(shù)字顯示裝置組成，其工作原理如圖4—17所示，光電盤(pán)裝在回轉(zhuǎn)軸上，軸的一端裝有齒輪，與齒輪或齒條嚙合時(shí)可帶動(dòng)光電盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)軸也可以直接與主軸、絲杠相連隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。光電盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光敏元件把通過(guò)光電盤(pán)和光攔板射來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)整形、放大、分頻、計(jì)數(shù)和譯碼后輸出顯示。由于每轉(zhuǎn)發(fā)生的脈沖數(shù)一定，因此既可以表示回轉(zhuǎn)角度，也可以換算成直線位移。根據(jù)光柵板上兩條狹縫中信號(hào)的先后順序，還可以判斷光電盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(4)磁尺磁尺位置檢測(cè)裝置是由磁性標(biāo)尺、磁頭和檢測(cè)電路組成，其方框圖如圖4—18所示。磁尺的工作原理與普通磁帶的錄磁和拾磁的原理是相同的。將一定周期變化的方波、正弦波或脈沖信號(hào)，用錄磁磁頭錄在磁性標(biāo)尺的磁膜上，作為測(cè)量的基準(zhǔn)。檢測(cè)時(shí)用拾磁磁頭將磁性標(biāo)尺上的磁信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)電路處理后，計(jì)量磁頭相對(duì)磁尺之間的位移量。按其結(jié)構(gòu)可分為直線磁尺和圓形磁尺，分別用于直線位移和角位移的測(cè)量。按磁尺基體形狀分類(lèi)的各種磁尺如圖4-19所示。(5)光柵光柵是在透明玻璃上或金屬鏡面反光平面上刻制的平行、等距的密集線紋，由標(biāo)尺光柵和指示光柵、光源、光電元件等組成。當(dāng)兩個(gè)光柵保持一定間隙平行放置，并且使刻線相互傾斜一個(gè)微小的角度，由于光的衍射作用，會(huì)產(chǎn)生明暗交替的干涉條紋，稱為莫爾條紋，如圖4—20。如果莫爾條紋的寬度為W，光柵節(jié)距為ω，則與刻線傾斜角θ三者之間有以下關(guān)系：由以上公式可見(jiàn)，較小的傾斜角可以獲得較大的條紋寬度，所以莫爾條紋相當(dāng)于將光柵的條紋放大了。通過(guò)光敏元件測(cè)量出莫爾條紋移動(dòng)的數(shù)量，便可測(cè)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位移量。光柵分為長(zhǎng)光柵和圓光柵，分別用于測(cè)量直線位移和角位移。由于光柵對(duì)使用環(huán)境要求較高，通常大都用于精密定位的數(shù)控機(jī)床，此外在數(shù)顯機(jī)床和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中也常采用這種檢測(cè)裝置。通常使用的光柵尺(增量式光電直線編碼器)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高的位置檢測(cè)裝置，圖4-21是HEIDENHAIN增量式直線編碼器的工作原理示意，與舊式光柵比較，這種光柵尺在以下方面有了很大改進(jìn)：a．光柵和掃描頭為圈密封結(jié)構(gòu)，防護(hù)性好。b．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面尺寸小，安裝方便。c．反射性編碼器具有補(bǔ)償導(dǎo)軌誤差的功能。d．相配的電子線路設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)系列器件便于選用。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析38、數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置有哪些常見(jiàn)故障?怎樣進(jìn)行常見(jiàn)故障的診斷和排除?標(biāo)準(zhǔn)答案：數(shù)控機(jī)床位置檢測(cè)裝置的常見(jiàn)故障經(jīng)常是由機(jī)械原因和電氣原因混合在一起的，影響信號(hào)輸入、輸出的機(jī)械安裝、調(diào)整和聯(lián)接方面的原因，可以通過(guò)檢查和測(cè)量檢測(cè)元件的安裝位置精度進(jìn)行檢查。如直線感應(yīng)同步器的安裝精度、角度編碼器與軸的聯(lián)接安裝同軸度等。電路故障和位置檢測(cè)元件的故障通常需要經(jīng)過(guò)對(duì)檢測(cè)元件的檢查和信號(hào)等檢測(cè)才能分析原因，予以排除。位置檢測(cè)裝置故障的常見(jiàn)形式及診斷方法見(jiàn)表4-16。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析39、怎樣進(jìn)行直線感應(yīng)同步器和角度編碼器的安裝和調(diào)整?標(biāo)準(zhǔn)答案：1)直線感應(yīng)同步器的安裝與調(diào)整(1)安裝位置定尺、定尺座安裝在機(jī)床不動(dòng)部件上，滑尺和滑尺座安裝在機(jī)床可動(dòng)部件上，如圖4—22所示。(2)安裝要求和方法如圖4—23所示，直線感應(yīng)同步器的安裝尺寸與要求：①定尺基準(zhǔn)側(cè)面1與機(jī)床導(dǎo)軌基準(zhǔn)面A的平行度允差0．10mm／全長(zhǎng)。②定尺安裝平面2與機(jī)床導(dǎo)軌基準(zhǔn)面B的平行度允差0．04mm／全長(zhǎng)。③滑尺基準(zhǔn)側(cè)面3與機(jī)床導(dǎo)軌基準(zhǔn)面A的平行度允差0．02mm／全長(zhǎng)。④定尺基準(zhǔn)側(cè)面1與滑尺基準(zhǔn)側(cè)面3的安裝距離尺寸88±0．10mm。⑤定、滑尺之間的間隙為0．25±0．05mm，間隙差≤0．05mm。⑥定尺安裝基準(zhǔn)面2撓曲度＜0．01mm／250mm。⑦在切削機(jī)床上使用，為防止切屑等落入定、滑尺之間，應(yīng)安裝防護(hù)罩。(3)安裝調(diào)整的作業(yè)步驟①檢測(cè)導(dǎo)軌基準(zhǔn)面平面度。②檢測(cè)滑尺座架安裝基準(zhǔn)面與導(dǎo)軌基準(zhǔn)面的平行度。③安裝定尺，檢測(cè)安裝后定尺撓曲度。④檢測(cè)、調(diào)整定尺基準(zhǔn)側(cè)面與導(dǎo)軌基準(zhǔn)面的平行度。⑤按①～④步驟接長(zhǎng)安裝定尺。⑥安裝滑尺，調(diào)整墊塊厚度，保證定尺基準(zhǔn)側(cè)面與滑尺基準(zhǔn)側(cè)面的間距、位置精度要求。⑦調(diào)整墊塊厚度，保證定、滑尺之間的間隙要求，檢測(cè)、調(diào)整并達(dá)到間隙差要求。⑧安裝防護(hù)罩。⑨檢查安裝誤差。⑩檢查測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)功能。2)角度編碼器的安裝與調(diào)整(1)角度編碼器的安裝方式安裝方式有三種，包括直接安裝、壓板安裝和過(guò)渡法蘭安裝。如圖4—24所示為直接安裝示意。(2)安裝部位的精度要求角度編碼器安裝面與孔的精度要求見(jiàn)表4—17。(3)選用附件角度編碼器安裝需注意選擇專用聯(lián)軸器的型式，并注意按技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢查。波紋管型、膜片型聯(lián)軸器的型式示例與技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4—18。(4)安裝調(diào)整要點(diǎn)①聯(lián)軸器連接作業(yè)要點(diǎn)：a．兩連接軸之間的位置誤差應(yīng)小于規(guī)定值。b．夾緊螺釘?shù)霓D(zhuǎn)矩應(yīng)符合規(guī)定值。c．夾緊螺釘緊固后用防松劑封固。d．裝配前應(yīng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)軸徑尺寸精度：普通型(f7)；精密型(h6)。e．安裝、拆卸編碼器時(shí)，不能使轉(zhuǎn)軸受力過(guò)大，以防變形。②齒輪、同步帶傳動(dòng)連接作業(yè)要點(diǎn)：a．傳動(dòng)零件配合孔的尺寸精度為F7，如帶輪孔徑、齒輪孔。b．注意調(diào)整同步帶的張緊力，過(guò)緊與過(guò)松都會(huì)引發(fā)故障。c．安裝時(shí)注意調(diào)整、消除傳動(dòng)間隙，如齒輪側(cè)隙、軸孔配合轉(zhuǎn)矩傳遞處的間隙等。d．使用、維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)定期進(jìn)行傳動(dòng)間隙的檢測(cè)和調(diào)整。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析40、數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置有哪些基本技術(shù)要求?數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置有哪些基本形式與特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，壓縮非生產(chǎn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成多工序加工，一些數(shù)控機(jī)床配置了自動(dòng)換刀裝置。數(shù)控機(jī)床對(duì)自動(dòng)換刀裝置的基本要求為：①刀具換刀時(shí)間短；②刀具重復(fù)定位精度高；③足夠的刀具儲(chǔ)存量；④刀庫(kù)的占地面積、占用空間小。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析41、數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置有哪些基本形式與特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置數(shù)控機(jī)床上使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，通常有四方形、六角形或其他形式，回轉(zhuǎn)刀架可分別安裝四把、六把或更多的刀具，并按數(shù)控指令回轉(zhuǎn)、換刀?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須有較好的強(qiáng)度和剛性，并具有盡可能高的重復(fù)定位精度。數(shù)控車(chē)床常采用此類(lèi)自動(dòng)換刀裝置。(2)更換主軸頭換刀裝置在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機(jī)床中，更換主軸頭換刀是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，主軸頭有臥式和立式兩種，通常使用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來(lái)更換主軸頭以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。各個(gè)主軸頭上預(yù)先裝有各工序加工所需要的旋轉(zhuǎn)刀具，當(dāng)收到換刀數(shù)控指令時(shí)，各主軸頭依次轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主運(yùn)動(dòng)使相應(yīng)的主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不加工位置的主軸都與機(jī)床主運(yùn)動(dòng)脫開(kāi)。數(shù)控銑床常采用此類(lèi)自動(dòng)換刀裝置。(3)帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置(系統(tǒng))帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)一般由刀庫(kù)和刀具交換裝置組成，這種自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，目前在多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床、加工中心上大多采用這類(lèi)自動(dòng)換刀裝置(系統(tǒng))。在數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與機(jī)床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具的交換裝置。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析42、數(shù)控機(jī)床刀具交換裝置有哪些結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?典型換刀機(jī)械手的手爪有哪些結(jié)構(gòu)、動(dòng)作特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：實(shí)現(xiàn)刀具交換動(dòng)作的裝置稱為刀具交換裝置，數(shù)控機(jī)床一般采用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)刀具交換。加工中心通常采用機(jī)械手作為刀具交換裝置，常見(jiàn)的機(jī)械手結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程有以下幾種。(1)單臂單手機(jī)械手如圖4—25所示，有兩種典型結(jié)構(gòu)形式。圖4—25a所示是機(jī)械手轉(zhuǎn)軸軸向移動(dòng)的形式，通過(guò)刀庫(kù)的轉(zhuǎn)位、機(jī)械手的回轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)等配合運(yùn)動(dòng)，以完成刀具從主軸中軸向卸刀、裝刀(Ⅱ)；從軸向鼓盤(pán)式刀庫(kù)中插刀、抓刀、拔刀(Ⅲ)；返回(Ⅰ)等刀具交換過(guò)程。圖4—25b所示是主軸軸向移動(dòng)的形式，動(dòng)作過(guò)程與上述形式機(jī)械手基本類(lèi)似。(2)雙臂機(jī)械手如圖4—26所示，有四種結(jié)構(gòu)形式：圖4—26a是鉤手形式，圖4—26b是抱手形式，圖4—26c是伸縮手形式，圖4-26d是插手形式。這幾種機(jī)械手能夠完成抓刀→拔刀→回轉(zhuǎn)→插刀→返回等一系列動(dòng)作，為了防止刀具脫落，機(jī)械手的活動(dòng)爪都帶有自鎖機(jī)構(gòu)。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析43、典型換刀機(jī)械手的手爪有哪些結(jié)構(gòu)動(dòng)作特點(diǎn)?標(biāo)準(zhǔn)答案：用于刀具交換的機(jī)械手，除了手臂的運(yùn)動(dòng)外，還有手爪的動(dòng)作過(guò)程，典型機(jī)械手手爪的結(jié)構(gòu)和工作原理示例如下：(1)手爪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖4—27所示機(jī)械手手爪有以下特點(diǎn)：①抓刀部分的結(jié)構(gòu)主要由手臂1和固定其兩端的結(jié)構(gòu)完全相同的兩個(gè)手爪7組成。②采用齒輪齒條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，將液壓缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械手手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。③機(jī)械手手爪上握刀的圓弧部分有一個(gè)錐銷(xiāo)6，機(jī)械手抓刀時(shí)，該錐銷(xiāo)插人刀柄的鍵槽中。④機(jī)械手抓緊和松開(kāi)刀具是由長(zhǎng)銷(xiāo)8與鎖緊銷(xiāo)3控制活動(dòng)銷(xiāo)5實(shí)現(xiàn)的。(2)動(dòng)作過(guò)程①當(dāng)機(jī)械手由原位轉(zhuǎn)75°抓住刀具時(shí)，兩手爪上的長(zhǎng)銷(xiāo)8分別被主軸前端面和刀庫(kù)上的擋塊壓下，使軸向開(kāi)有長(zhǎng)槽的活動(dòng)銷(xiāo)5在彈簧2的作用下右移頂住刀具。②機(jī)械手拔刀時(shí)，長(zhǎng)銷(xiāo)8與擋塊脫離接觸，鎖緊銷(xiāo)3被彈簧4彈起，使活動(dòng)銷(xiāo)頂住刀具不能后退，這樣機(jī)械手在回轉(zhuǎn)180°時(shí)，刀具不會(huì)被甩出。③當(dāng)機(jī)械手上升插刀時(shí)，兩長(zhǎng)銷(xiāo)8又分別被兩擋塊壓下，鎖緊銷(xiāo)從活動(dòng)銷(xiāo)的孔中退出，松開(kāi)刀具，機(jī)械手便可反轉(zhuǎn)75°復(fù)位。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析44、數(shù)控機(jī)床的刀庫(kù)有哪些常見(jiàn)類(lèi)型?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)鼓盤(pán)式刀庫(kù)如圖4—28所示，此類(lèi)刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多，刀具常采用雙環(huán)或多環(huán)排列，以增加空間利用率。鼓盤(pán)式刀庫(kù)適用于刀具較少的數(shù)控機(jī)床。(2)鏈?zhǔn)降稁?kù)如圖4—29所示，此類(lèi)刀庫(kù)結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫(kù)容量大，當(dāng)?shù)毒邤?shù)量需求在30～120把的數(shù)控機(jī)床，都采用鏈?zhǔn)降稁?kù)。(3)彈倉(cāng)式或格子式刀庫(kù)如圖4—30所示，此類(lèi)刀庫(kù)占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、刀庫(kù)容量大，選刀和取刀動(dòng)作比較復(fù)雜，多用于柔性制造系統(tǒng)(FMS)的集中供刀系統(tǒng)。如圖4—30a所示為固定型格子盒式刀庫(kù)，刀具分幾排直線排列，由縱、橫向移動(dòng)的取刀機(jī)械手完成選刀運(yùn)動(dòng)，將選取的刀具送到固定的換刀位置刀座上，由換刀機(jī)械手交換刀具。如圖4—30b所示為非固定型格子盒式刀庫(kù)，刀庫(kù)由多個(gè)刀匣組成，可直線運(yùn)動(dòng)，刀匣可從刀庫(kù)中垂向提出。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析45、帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)是怎樣進(jìn)行工作的?標(biāo)準(zhǔn)答案：①將加工過(guò)程中所需要使用的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)刀柄上。②在機(jī)外刀具預(yù)調(diào)儀上進(jìn)行尺寸預(yù)調(diào)。③按加工要求和規(guī)定方式將刀具順序放入刀庫(kù)。④按數(shù)控?fù)Q刀指令，由刀具交換裝置根據(jù)刀具編號(hào)從刀庫(kù)和主軸上取出刀具進(jìn)行交換。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無(wú)解析46、數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)塔刀架、刀具交換與夾緊裝置和刀庫(kù)有哪些常見(jiàn)故障?怎樣進(jìn)行診斷與排除?標(biāo)準(zhǔn)答案：(1)數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架常見(jiàn)故障診斷及其排除方法見(jiàn)表4-19。(2)換刀機(jī)械手和刀具夾緊裝置的常見(jiàn)故障及其排除方法數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的刀具交換裝置是機(jī)械手，換刀機(jī)械手和刀具夾緊裝