(完整版)数控机床结构与维修试卷及答案

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《数控机床结构与维修》考试卷专业年级学号姓名

一.填空题(每空1分,共35分)

1.数控机床故障分为和两大类。

2.故障机理是指诱发零件、部件、系统发生故障的,,的过程,也可以说是形成故障的原因。

3.机械磨损曲线包含,,三个阶段组成。4.数控机床的可靠性指标有,和。5.“系统”的基本特性为:,,,。6.影响数控机床加工精度的内部因素是切削力及力矩、摩擦力、振动加工工艺系统元件的发热和本身载荷以及中各零部件的几何精度和刚度等、外部因素是周围环境的温度、,与污染及操作者的干扰等。7.故障诊断基本过程是:,,,,先简单后复杂,先一般后特殊。

8.数控机床常用的刀架运动装置有:,,。9.数控机床电路包括,和信号电路。

10.滚珠丝杆螺母副间隙调整方式:,,。11.干扰是指有用信号与两者之比小到一定程度时,噪声信号影响到数控系统正常工作这一物理现象。

12.数控机床内部干扰源主要来自,及生产工艺缺陷。13.各类信号接地要求包括:系统信号、直流信号、和。二.选择题(每题2分,共20分)

1.测量反馈装置的作用是为了()。

A.提高机床的安全性B.提高机床的使用寿命

C.提高机床的定位精度、加工精度D.提高机床的灵活性

2.数控系统中PLC控制程序实现机床的()。

A.位置控制B.I/O逻辑控制C.插补控制D.速度控制

3.位置检测元件是位置控制制闭环系统的重要组成部分,是保证数控机床()的关键。

A.精度B.稳定性C.效率D.精度

4.闭环控制系统的反馈装置装在()。

A.电机轴上B.位移传感器上C.传动丝杠上D.机床移动部件上。5.数控机床由4个基本部分组成()、数控装置、伺服机构和机床本体部分。

A.数控介质B.数控程序C.辅助装置D.可编程控制器6.通过预紧可以消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙和提高轴向刚度,通常预紧力应为最大轴向负载的()。

A.1/2 B.3/1 C.1/4 D.1

7.静压导轨的摩擦系数约为()。

A.0.05 B.0.005 C.0.0005 D.0.5

8.根据机械工业部标准JB 3162.2-1991的规定,滚珠丝杠副的精度分为()个等级。

A.7 B.4 C.8 D.10

9.数字式位置检测装置有()

A.脉冲编码器B.编码盘C.圆光栅D.激光干涉仪10.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是()

A.F代码B.G代码C.H代码D.T代码

三. 判断题(每题3分,共15分)

1、数控机床更换电池时应在关机时进行。()

2、数控机床由于数控系统参数全部丢失而引起的机床瘫痪,称为“死机”。()

3、将数控机床的各个独立部分分一次同时修理,分为若干层,每次修理其中一部分,

依次进行的修理方法叫分部修理法。()

4、数控系统中有随机存取存储器和只读存储器,ROM是随机存储器,RAM是只读存

储器。()

5、交流伺服电机不存在电刷维护问题,所以称之为免维护电机。()

四. 问答题(每题10分,共30分)

3、试分析数控机床主轴箱工作时噪声大的原因和排除方法?

1、试述增量式光电脉冲编码器的工作原理?

2、试述数控系统接地的方法?

《数控机床结构与维修》试卷答案

一.填空题(每空1分,共35分)

1.突发性故障,渐发性故障

2.物理,化学,电学与机械学

3.磨合阶段,稳定磨损阶段,急剧磨损阶段

4.平均无故障时间,平均故障排除时间,有效度

5.目的性,关联性,结构性,层次性

6.工艺系统,设备的振动,空气湿度

7.先内后外,先机械后电气,先静后动,先公用后专用

8.四方转塔刀架,机械手链式刀架,转塔式刀架。

9.主电路,控制电路

10.垫片式,螺纹式,齿差式

11.噪声信号

12.电控系统的设计,结构布局

13.数字信号,模似信号

二.选择题(每题2分,共20分)

1. C

2. ABCD

3. A

4. D

5. A

6. C

7. A

8. A

9. ABCD 10. B

三. 判断题(每题3分,共15分)

1. ×

2. √

3. √

4. ×

5. √

四. 问答题(每题10分,共30分)

1.试述增量式光电脉冲编码器的工作原理?

答:增量式光电式脉冲编码器是在玻璃圆盘的边缘上刻有间隔相等的光缝隙,其正反南面分别装有光源和光敏元件。当玻璃圆盘旋转时,光敏元件将明暗变化的光信号转变成脉冲信号。因此,增量式光电式脉冲编码器输出的脉冲数与转动的角位移成正比,但是增量式光电式脉冲编码器不能检测出运动轴的绝对位置。

2. 试述数控系统接地的方法?

答:①不能把电力系统的中线做为地线

②一点接地和分点接地

③高压电路应就地多点接地

④低频电路应一点接地,数控系统采用一点接地法

⑤信号地与屏蔽地相连地线要粗,电阻小于4Ω

⑥信号地与大地分开(悬浮的)绝缘电阻要大于50MΩ

3. 试分析数控机床主轴箱工作时噪声大的原因和排除方法?

答:①. 主轴部件动平衡不好重做动平衡

②. 齿轮啮合间隔不均匀或严重损伤调整间隔或更换齿轮

③. 轴承损坏或传动轴弯曲修复或更换轴承,校直传动轴

④. 传动带长度不一或过松调整或更换传动带

⑤. 齿轮精度差更换齿轮

⑥. 润滑不良调整润滑油量,保持主轴箱的清洁度

第六章数控机床的机械结构答辩

第六章 数控机床的机械结构

提要本章讨论了数控机床机械结构的要求,介绍了提高机床刚度,减少机床的热变形,减少运动副的摩擦,提高传动精度,提高机床寿命和精度保持性的措施,介绍数控机床主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构。学时:4学时 第六章数控机床的机械结构

目标了解数控机床的机械结构特点; 掌握提高机床刚度,减少机床的热变形,减 少运动副的摩擦的措施; 了解数控机床的主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构及其工作原理 了解提高传动精度,提高机床寿命和精度保 持性的措施; 第六章数控机床的机械结构

建议 了解数控机床对机械结构的要求,掌握提高机床刚度,减少机床的热变形,减少运动副的摩擦,提高传动精度,提高机床寿命和精度保持性的措施,了解数控机床的主运动系统和进给运动系统以及典型机械结构。 第六章数控机床的机械结构

第一节概述数控机床的机械结构要求 1、高精度 2、高速度 3、高自动化要求数控机床必须具有很高的强度、刚度和抗振性 因此,数控机床的功能要求和设计要求与普通机床有较大的差异。数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面: 1、具有大切削功率,高的静、动刚度和良好的抗振性能; 2、具有较高的几何精度、传动精度、定位精度和热稳定性; 3、具有实现辅助操作自动化的结构部件。

数控机床应具有更高的静、动刚度 刚度:是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的能力 (静刚度)(动刚度) 提高刚度的原因: ①在重载荷的作用下,机床的各部件、构件会受 力变形,引起刀具和工件的相对位置的变化 ②机床刚度差—影响机床抗振性

数控机床的机械结构汇总

第一节机械结构的主要特点与基本要求 一、数控机床对机械结构的基本要求 从数控技术的特点看,由于数控机床采用了伺服电动机,应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制,传统机床的变速箱结构被取消了,因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙,以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高,同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能,因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。 从制造技术发展的要求看,随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求,金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大,机械结构动、静、热态刚度更好,工作更可靠,能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。 综合上述原因,数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度,更好动、静态刚度,以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。 二、数控机床机械结构构成 典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。 数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件,由于其尺寸较大,俗称“大件”,构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上,有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用,因而对基础件的基本要求是刚度好。此外,由于基础件通常固有频率较低,在设计时,还希望它的固有频率能高一些,阻尼能大一些。 和传统机床一样,数控机床的主传动系统将动力传递给主轴,保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求,因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机,因而主传动链较传统机床短,不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要,具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。 数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令,实现直线或旋转运动的进给和定位,对机床的运行精度和质量影响最明显。因此,对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力,即要它能尽快地根据控制指令要求,稳定地达到需要的加工速度和位置精度,并尽量小地出现振荡和超调现象。 根据工作要求回转工作台分成两种类型,即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削,相当于进给运动坐标轴,因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动,主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。

数控机床机械结构的故障诊断及其维修(doc 11页)

数控机床机械结构的故障诊断及其维修(doc 11页)

第4章数控机床机械结构的故障诊断与维修4.1 数控机床机械结构概述 数控在GB中的定义是“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。现代数控机床是集高新技术于一体的典型机电一体化加工设备。数控加工设备主要分切削加工、压力加工和特种加工(如数控电火花加工机床等)3类。切削加工类数控机床的加工过程能按预定的程序自动进行,消除了人为的操作误差和实现了手工操作难以达到的控制精度,加工精度还可以用软件来校正和补偿。因此,可以获得比机床精度还要高的加工精度及重复定位精度;工件在一次装夹后,能先后进行粗、精加工,配置自动换刀装置后,还能缩短辅助加工时间、提高生产率;由于机床的运动轨迹受可编程的数字信号控制,因而可以加工单件和小批量且形式复杂的零件,生产准备周期大为缩短。综上所述,数控机床具有精度高、效率高、自动化程度高和柔性好的特点。 从数控机床的生产现状和发展趋势看,由于微电子技术、信息处理技术等新技术、新工艺在机床行业的渗透和应用,它与普通机床相比不仅在机械结构性能方面发生了“质”和“形”的变化,且其外观造型也形成了自身独特的风格和特点。 数控机床机械结构设计的特点 数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、工作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配,对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段,是实现性能的核心因素(当然结构也受材料和工艺的影响),因此,数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。

智慧树知到《数控机床结构》章节测试答案

智慧树知到《数控机床结构》章节测试答案 第一章 1、机床型号的首位字母“Y”表示该机床是( )。 A.水压机 B.齿轮加工机床 C.压力机 D.螺纹加工机床 答案: 齿轮加工机床 2、世界上第一台数控机床于( )年诞生在( )。 A.1952,美国 B.1958,德国 C.1958,美国 D.1952,德国 答案: 1952,美国 3、根据我国机床型号编制方法,最大磨削直径为320毫米、经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床的型号为( )。 A.MG1432A B.M1432A C.MG432 D.MG1432 答案: MG1432A

4、CA6140型卧式车床的最大车削直径为40mm。( ) A.对 B.错 答案: 错 5、分类代号用罗马数字表示,置于类别代号之前,居型号首位。( ) A.对 B.错 答案: 错 第二章 1、开合螺母的功用是接通或断开从( )传递的运动。 A.光杠 B.主轴 C.丝杠 D.电动机 答案: 丝杠 2、车削加工时,工件的旋转是( )。 A.主运动 B.进给运动 C.辅助运动 D.连续运动 答案: 主运动

3、在CA6140普通车床上,车削螺纹和机动进给分别采用丝杠和光杠传动其目的是( )。 A.提高车削螺纹传动链传动精度 B.减少车削螺纹传动链中丝杠螺母副的磨损 C.提高传动效率 D.以上都是 答案: 提高车削螺纹传动链传动精度 4、溜板箱的功用是变换被加工螺纹种类和导程,获得各种机动进给量。( ) A.对 B.错 答案: 错 5、进给箱的功用是将丝杠或光杠的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给。( ) A.对 B.错 答案: 错 第三章 1、限位开关在电路中的作用是( )。 A.短路保护 B.过载保护 C.欠电压保护

数控机床机械结构的故障诊断与维修(上)

第4章数控机床机械结构的故障诊断与维修4.1 数控机床机械结构概述 数控在GB中的定义是“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。现代数控机床是集高新技术于一体的典型机电一体化加工设备。数控加工设备主要分切削加工、压力加工和特种加工(如数控电火花加工机床等)3类。切削加工类数控机床的加工过程能按预定的程序自动进行,消除了人为的操作误差和实现了手工操作难以达到的控制精度,加工精度还可以用软件来校正和补偿。因此,可以获得比机床精度还要高的加工精度及重复定位精度;工件在一次装夹后,能先后进行粗、精加工,配置自动换刀装置后,还能缩短辅助加工时间、提高生产率;由于机床的运动轨迹受可编程的数字信号控制,因而可以加工单件和小批量且形式复杂的零件,生产准备周期大为缩短。综上所述,数控机床具有精度高、效率高、自动化程度高和柔性好的特点。 从数控机床的生产现状和发展趋势看,由于微电子技术、信息处理技术等新技术、新工艺在机床行业的渗透和应用,它与普通机床相比不仅在机械结构性能方面发生了“质”和“形”的变化,且其外观造型也形成了自身独特的风格和特点。 数控机床机械结构设计的特点 数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、工作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配,对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段,是实现性能的核心因素(当然结构也受材料和工艺的影响),因此,数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。 1.基础部件的结构特点 数控机床的基础件主要包括床身、立柱、工作台等支承件,它们的基本功能是支承承载和保持各执行器官的相对位置。数控机床集粗精加工于一体,既要能够承受粗加工时大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能够保证精加工时的高精度。因此,对基础件的结构设计在强度、刚度、抗振性、热变形和内应力等都提出了很高的要求。现行生产的数控机床采用的主要措施有:铸件采用全封闭截面,合理布置内部隔板和肋条,含砂造型或填充混凝土等材料,导轨面加宽,车床采用倾斜的床身和导轨还利于排屑,床身、立柱采用钢质焊接结构,可以明显提高其刚度,根据热对称原则布局还能增加散热隔热效果。 2.主传动系统的结构特点 主传动系统实现各种刀具和工件所需的切削功率,且在尽可能大的转速范围内保证恒功率输出,同时为使数控机床能获得最佳的切削速度,主传动须在较宽的范围内实现无级变速。现行数控机床采用高性能的直流或交流无级调速主轴电机,较普通机床的机械分级变速传动链大为简化。对加工精度有直接影响的主轴组件的精度、刚度、抗振性和热变形性能要求,可以通过主轴组件的结构设计和合理的轴承组合及选用高精度专用轴承加以保证。为提高生产率和自动化程度,主轴应有刀具或工件的自动夹紧、放松、切屑清理及主轴准停机构。最近日本又开发研制了新型的陶瓷主轴,重量轻,热膨胀率低,用在加工中心上,具有高的刚性和精度。

《数控机床及机械结构》试题+答案——08级大专(赵坤琳)

可编辑 重庆机电职业技术学院 2009——2010年第二学期《数控机床与机械结构》期末考试 1、数控机床齿轮传动间隙的存在会造成 进给运动反向时丢失指令脉冲 ,并产生 反向死区 ,因而必须消除。 如 滑动导轨 、 静压导轨 和 滚动导轨 。5、数控机床中采用的数控分度工作台工作时只能完成分度运动,不能实现 圆即在分度时只能 回转一定角度 ;而数控回转工作台则除了能分度工作外,它主要用于实现 圆周进给 ,以进行各种圆弧加工或曲面加工。 、为了提高滚珠丝杠螺母副的反向传动精度和轴向刚度,必须消除 轴向间隙 ,通常采用 双螺母消隙法 ,此方法常用 垫片消隙 、 齿差消隙 和 螺、静压导轨的特点是阻力小、效率高、导向精度高,且具有良好的 吸振性 。 立式数控铣床机械结构的运动形式有 主运动 、进给运动 和 合成运动 三方面。 10、数控机床齿轮传动间隙中直齿传动齿轮间隙的消除有 轴向垫片调整法 、 偏心套调整法 和 双片薄齿轮错齿调整法 。 11、由于滚珠丝杠副无自锁作用,故必须采用 阻尼 或 锁紧 机构。 12、数控车床能进行螺纹加工,其主轴上一定安装了 脉冲编码器 。 二选择题(共20分) 1、测量反反向间隙的作用是为了( A )。 (A) 提高机床的定位精度 (B) 提高机床的使用寿命 (C) 提高机床的安全性 (D) 提高机床的灵活性 2、下列哪种导轨适合于载荷较大的情况(C ) (A )滑动导轨 (B)滚动导轨 (C )静压导轨 3、数控机床坐标轴C 轴表示的是绕着( C )轴旋转。 (A )X 轴 (B )Y 轴 (C )Z轴 (D)A轴 4、柔性制造单元是( A ) (A )FMC (B )FMS (C )CIMS (D )NC 5、数控车床与加工中心的区别是( C ) (A )能多把刀加工 (B )能自动检测移动误差 (C )有自动换刀机构和相应换到机构 (D )能实现多轴联动 6、下列对于排刀式刀架说法错误的是( A ) (A )、主要用于大规模的数控车床 (B)、提高了生产效率 (C)、要有良好的刚度 (D)、要有良好的强度 7、下列对于排屑装置说法错误的是(B ) (A)、可以提高效率 (B)、是手动排屑 (C)、将铁屑排出机床之外 (D)、尽可能靠近切削部位 8、数控铣床一般不用于加工( C ) ( A) 平面 ( B) 孔 (C).沟槽 (D).螺纹 9、对于数控铣床主轴支承轴承的说法错误的是( C ) (A)、足够刚度 (B)、足够强度 (C)、不需要消除间隙 (D)、要消除间隙 年级: 专业: 姓名: 学号: --密------------------------------封---------

机床数控技术-习题答案—第7章数控机床结构

第7章 数控机床结构习题及答案 1.数控机床的机械结构主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 答: 1.主传动系统 它包括动力源、传动件及主运动执行件(主轴)等,其功用是将驱动装置的运动及动力传给执行件,以实现主切削运动。 2.进给传动系统 它包括动力源、传动件及进给运动执行件(工作台、刀架)等,其功用是将伺服驱动装置的运动与动力传给执行件,以实现进给切削运动。 3.基础支承件 它是指床身、立柱、导轨、滑座、工作台等,它支承机床的各主要部件,并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。 4.辅助装置 辅助装置视数控机床的不同而异,如自动换刀系统、液压气动系统、润滑冷却装置等。 2.数控机床的机械结构有哪些特点? 答: 1.结构简单、操作方便、自动化程度高 2.高的静、动刚度及良好的抗振性能 3.采用高效、高精度无间隙传动装置 4.具有适应无人化、柔性化加工的功能部件 3.加工中心的布局有哪几种形式?各有何特点? 答: 1.卧式加工中心 卧式加工中心通常采用移动式立柱,工作台不升降,T形床身。T形床身可以作成一体,这样刚度和精度保持性能比较好,但铸造和加工工艺性较差。分离式T形床身的铸造和加工工艺性都大大改善,但连接部位要用定位键和专用的定位销定位,并用大螺栓紧固以保证刚度和精度。 卧式加工中心的立柱普遍采用双立柱框架结构形式,主轴箱在两立柱之间,沿导轨上下移动。这种结构刚性大,热对称性好,稳定性高。小型卧式加工中心多数采用固定立柱式结构,其床身不大,且都是整体结构。 2.立式加工中心 立式加工中心与卧式加工中心相比,结构简单,占地面积小,价格也便宜。中小型立式加工中心一般都采用固定立柱式,主轴箱吊在立柱一侧。通常采用方形截面框架结构、米字形或井字形筋板,以增强抗扭刚度,而且立柱是中空的,以放置主轴箱的平衡重。 立式加工中心通常也有三个直线运动坐标,由溜板和工作台来实现平面上X、Y两个坐标轴的移动。主轴箱沿立柱导轨上下移动实现Z坐标移动。立式加工中心还可以在工作台

数控机床练习五答案

《数控机床》练习题五答案 【基于数控机床机械结构与部件】 1、步进电机的角位移与(4)成正比。 (1)步距角(2)通电频率(3)脉冲当量(4)脉冲数量 2、数控机床CNC系统是(3) (1)轮廓控制系统(2)动作顺序控制系统(3)位置控制系统(4)速度控制系统 3、数控机床有不同的运动形式,需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向,编写程 序时,采用(4)的原则。 (1)刀具固定不动,工件移动(2)铣削加工刀具固定不动,工件移动;车削加工刀具移动,工件固定(3)分析机床运动关系后再根据实际情况两者的固定和移动关系(4)工件固定不动,刀具移动。 4、选择刀具起始点时应考虑(1,2) (1)防止与工件或夹具干涉碰撞(2)方便工件安装测量(3)每把刀具刀尖在起始点重合(4)必须选在工件外侧。 5.数控机床伺服系统是以(2)为直接控制目标的自动控制系统。 (1)机械运动速度(2)机械位移(3)切削力(4)切削用量 6.指出下列哪些误差属于系统的稳态误差(1)。 (1)定位误差(2)跟随误差(3)轮廓误差(4)定位误差和跟随误差 7、数控机床适于( C )生产。 A 大型零件 B 小型高精密零件 C 中小批量复杂形体零件 D大批量零件 8、闭环控制系统的检测装置装在( A ) A 电机轴或丝杆轴端 B 机床工作台上 C 刀具主轴上 D 工件主轴上 9、FMS是指(C ) A 自动化工厂 B 计算机数控系统 C 柔性制造系统 D 数控加工中心 10、按伺服系统的控制方式分类,数控机床的步进驱动系统是(A )数控系统。 A 开环 B 半闭环 C 全闭环 11、下列机床中,属于点位数控机床的是( A )

数控机床习题(有答案)

数控机床习题(第一章) 1填空题 (1)数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。 (2)数控机床采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 (3)突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。 (4)自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中,通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性,按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数,以达到或接近最佳工作状态。 2选择题 (1)一般数控钻、镗床属于( C ) (A)直线控制数控机床(B)轮廓控制数控机床(C)点位控制数控机床(D)曲面控制数控机床 (2)( D )是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节(A)控制介质(B)数控装置(C)输出装置(D)伺服系统 (3)适合于加工形状特别复杂(曲面叶轮)、精度要求较高的零件的数控机床是( A ) (A)加工中心(B)数控铣床(C)数控车床(D)数控线切割机床 (4)闭环控制系统的位置检测装置装在( D )(A)传动丝杠上(B)伺服电动机轴上(C)数控装置上(D)机床移动部件上 (5)根据控制运动方式的不同,数控机床可分为(B ) (A)开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床 (B)点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床(C)经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床(D)NC机床和CNC机床 3 判断题 (1)通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。(×) (2)数控机床是通过程序来控制的。(√) (3)数控机床只用于金属切削类加工。(×) (4)数控系统是机床实现自动加工的核心,是整个数控机床的灵魂所在。(√) (5)机床本体是数控机床的机械结构实体,是用于完成各种切割加工的机械部分。(√) 4 简答题 (1)简述数控机床的发展趋势。 P9 1、高速度与高精度化 2、多功能化 3、智能化 4、高的可靠性 (2)简述数控机床各基本组成部分的作用。P4 1、控制介质:是人与数控机床之间联系的中间媒介物质,反映了数控加工中的全部信息。 2、数控系统:数控系统是机床实现自动加工的核心,是完成数字信息运算处理和控制的计算机。 3、伺服系统:是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。 4、反馈装置:其作用是检测速度和位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。 5、机床本体:机床本体是数控机床的机械结构实体,是用于完成各种切割加工的机械部分。 6、辅助装置 (3)简要说明数控机床的主要工作过程。P2 1、根据零件加工图样进行工艺分析,确定加工方案、工艺参数和位移数据 2、用规定的程序代码格式编写零件加工程序单,或用自动编程软件进行工作,直接生成零件的加工程序 3、程序的输入和输出 4、将输入到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等 5、通过对机床的正确操作,运行程序,完成零件加工 《数控机床》 (第二章) 1填空题 (1)数控机床的机械部分一般由主传动系统、进给传动系统、基础支承件、辅助装置组成。(2)数控机床高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。(3)滚珠丝杠螺母副运动具有可逆性,不能自锁,立式使用时应增加制动装置。 (4)为防止系统快速响应特性变差,在传动系统各个环节,包括滚珠丝杠、轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、甚至联轴器和键联接都必须采取相应的消除间隙措施。 (5)数控机床的主轴箱或滑枕等部件,可采用卸荷装置来平衡载荷,以补偿部件引起的静力变形。(6)数控机床床身采用钢板的焊接结构既可以增加静刚度,减小结构质量.又可以增加构件本身的阻尼。 (7)直接驱动的回转工作台是伺服驱动电动机与回转工作台的集成,它具有减少传动环节、简化机床的结构等优点。

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构 在数控机床发展的最初阶段,其机械结构与通用机床相比没有多大的变化,只是在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展,考虑到它的控制方式和使用特点,才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点:1)由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统,数控机床的极限传动结构大为简化,传动链也大大缩短;2)为适应连续的自动化加工和提高加工生产率,数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度,以及较高的耐磨性,而且热变形小;3)为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度,更多地采用了高效传动部件,如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等;4)为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率,采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点,对数控机床结构因提出以下要求: 一、较高的机床静、动刚度 数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿,因此,必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内,以保证所要求的加工精度与表面质量。 为了提高数控机床主轴的刚度,不但经常采用三支撑结构,而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承,以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度,采用封闭界面的床身,并采用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。为了提高机床各部件的接触刚度,增加机床的承载能力,采用刮研的方法增加单位面积上的接触点,并在结合面之间施加足够大的预加载荷,以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。 为了充分发挥数控机床的高效加工能力,并能进行稳定切削,在保证静态刚度的前提下,还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明,提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量,又可以增加构件本身的阻尼。因此,近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减,对提高抗振性也有较好的效果。 二、减少机床的热变形 在内外热源的影响下,机床各部件将发生不同程度的热变形,使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环,也是机床季度下降。对于数控机床来说,因为全部加工过程是计算

课后习题答案(数控技术)

章节练习答案 第一章绪论 1.数控机床是由哪几部分组成,它的工作流程是什么 答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 2.按伺服系统的控制原理分类,分为哪几类数控机床各有何特点 答:(1)开环控制的数控机床; 其特点:a.驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c.通常采用降速齿轮;d. 价格低廉,精度及稳定性差。 (2)闭环控制系统; 其特点:a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件(机床工作台);b. 主要检测机床工作台的位移量;c. 精度高,稳定性难以控制,价格高。 (3)半闭环控制系统: 其特点:a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位;b. 检测电动机轴上的角位移;c. 精度及稳定性较高,价格适中。应用最普及。 3.什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别 答:(1)点位控制数控机床特点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关。如:数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 (2)直线控制数控机床特点:a.既要控制点与点之间的准确定位,又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。 如:简易数控车床和简易数控铣床等。 (3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件的位置,刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。 4.数控机床有哪些特点 答:a.加工零件的适用性强,灵活性好;b.加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;d.自动化程度高,生产率高;e.减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。 适用范围:零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等

数控技术复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 数控技术 一、填空题: 1.数控机床是用数字化代码来控制的相对运动,从而完成零件的加工。 2.所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行的过程。 3.对刀操作就是确定和之间关系的操作。 4.直流伺服电动机的控制特性是指其速度随化的特性,而其机械特性是指其速度 随变化的特性。 5.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。 6.JB3051-82规定,数控机床坐标轴和方向是基于固定,移动。 7.数控机床上采用的导轨主要有、、等三种形式。 8.用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标A(5,8),若采用插补的总步数作为终 点减法计数器J E的初始值,即J E=。在插补过程中,每进给一步,计数器J E减1,当J E=时,到达终点,停止插补。 9.光栅作为位移传感器,其高精度源于的莫尔条纹的和两大效应。若光栅距为 0.01mm,两块光栅之间的夹角为0.057°,则莫尔条纹宽度约为。 10.数控机床一般由控制介质、、测量装置和机械本体五个部分组成。 https://www.360docs.net/doc/993994232.html,C系统软件必须完成和两大任务。 12.步进电机的“失步”现象有两种表现形式,即和。 13.刀具在机床上的位置是由的位置来表示的。 14.在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短,解决的办法是 和相结合。 15.数控机床伺服驱动系统是指以机床移动部件的和作为控制量的自动控制 系统,又称为拖动系统。 16.若三相步进电机(三相绕组分别为A、B、C),请写出三相六拍工作方式的通电顺序:。 17.对于第四象限逆圆弧来说,当F≥0时其进给方向为,偏差计算公式为。 18.数控机床的脉冲当量是指。 19.数控技术是指用对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 20.从CNC系统使用的微机及结构来分,CNC系统的硬件结构一般分为:和结构两大类。 21.改变,不改变加工程序,就可以实现同一轮廓的粗、精铣加工。 22.数控机床按伺服系统的控制方式可分为、和。 二、判断题: 1.当点位直线控制数控机床的移动部件移动时,可以按任意斜率的直线进行切削加工。 2.步进电机的步距角越大,控制精度越高。 3.从减小伺服驱动系统的外形尺寸和提高可靠性的角度来看,采用直流伺服驱动比交流伺服驱动更合理。 4.脉冲编码器机可以转角,也可以测转速 5.数控机床的加工是用数控程序来控制的,因此数控机床就是软件数控。 6.采用细分电路可以提高开环步进式伺服驱动系统的精度。 7.点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位,还要控制从一点到另一点的路径。 8.顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是:沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方 向向负方向看去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03。 9.编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。 10.数控机床适用于单品种,大批量的生产。 11.只有采用CNC技术的机床才叫数控机床。 12.圆弧插补中,对于整圆,其起点和终点重合,用R编程无法定义,所以只能用圆心坐标编程。 13.插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。

数控机床维修试题库

1.数控机床:即NC机床,是装备有数控系统,采用数控技术控制的机床。 2.数控系统:采用数控技术实现数字控制的一整套装置和设备。 3.数控技术:用数字化的信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。 4.数控机床的优点有哪些? 答案:⑴能完成很多普通机床难以加工,或者根本不能加工的复杂型面零件的加工; ⑵采用数控机床,可以提高零件的加工精度,稳定产品的质量; ⑶可以提高生产效率; ⑷具有柔性,只需更换程序,就可以适应不同品种及尺寸规格的零件的加工; ⑸大大减轻了工人的劳动强度。 5.我国数控系统开发研制经历了哪三个阶段? 答案:我国在数控机床的主要装置系统的开发研制上,经过1981~1985年的技术引进、1986~1990年的消化吸收、1991~1996年开发自主版权的数控系统三个 阶段。 6.我国已建立起的具有自主版权的两个数控平台:以PC机为基础的总线式、模块化、 开放型单处理器平台和多处理器平台。 7.我国开发出的四个具有自主版权的基本系统:中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、蓝天Ⅰ型、华 中Ⅰ型。(广东数控系统、南京数控系统、航天数控系统、华中数控系统) 8.1952年,Parsons公司与美国麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作,研制出 世界上第一台数控机床——三坐标立式数控铣床,标志着数控技术的诞生。 9.数控系统外部电缆的连接中一项十分重要的内容是接地线,其连接方式为辐射式。 画出示意图。 10.我国供电制式是交流380V,三相;220V,单相,频率为50Hz。 11.数控机床安装、调试过程有那些工作内容? 答案:机床的初就位和组装、数控系统的连接和调整、通电试车、机床精度和功能的调试、机床试运行。 12.数控机床安装调试时进行参数设定的目的是什么? 答案:设定系统参数,包括设定PC(PLC)参数的目的,是当数控装置与机床连接时,能使机床具有最佳的工作性能。 13.机床通电操作的两种方式是什么?在通电试车时为以防万一,应做好什么的准备? 答案:机床通电操作可以是一次同时接通个部分电源全面供电,或各个部分分别供电,然后再作总供电试验。在数控系统与机床联机通电试车时,为了以防万 一,应在接通电源的同时,作好按压急停按钮的准备,一边随时切断电源。 14.机床自运行考验的时间,国家标准GB9061-88中规定,数控车床为16小时,加工 中心为32小时。都要求连续运转。 15.数控功能的检验,除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外,更重要 的是检验其稳定性和可靠性。 16.机床性能主要包括主轴系统性能,进给系统性能,自动换刀系统、电气装置、安全 装置、润滑装置、气液装置及各附属装置等性能。17.数控机床性能的检验与普通机床基本一样,主要是通过“耳闻目睹”和试运转来检 查。 18.数控功能检验的主要内容有哪些?怎样检验? 答案:数控功能检验的主要内容有: ⑴运动指令功能:检验快速移动指令和直线插补、圆弧插补指令的正确性; ⑵准备指令功能:检验坐标系选择、平面选择、暂停、刀具补偿等指令的准确性; ⑶操作功能:检验回原点、程序单段、主轴和进给倍率调整等功能的准确性; ⑷CRT显示功能:检验位置显示、程序显示及编辑修改等功能准确性。 数控功能检验的最好办法是自己编一个考机程序,让机床在空载下连续运行16h或32h。 19.数控机床的精度检验内容包括几何精度、定位精度和切削精度。 20.为什么说机床的定位精度是一项很重要的检测内容? 答案:数控机床定位精度是指机床各坐标轴在数控装置的控制下运动所能达到的位置精度,又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给,起定位精度 主要决定于读数误差,而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的,故其定 位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床运动部件的运动是在数控装置 的控制下完成的,各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加 工零件所能达到的精度,所以,定位精度是一项很重要的检测内容。 21.选择合理规范的拆卸和装配方法,能避免被拆卸件的损坏,并有效地保持机床原有 精度。 22.机床维修拆卸前应做好的主要准备工作有哪些? 答案:拆卸前应做好工作场地清理、情节工作和拆卸工具及资料的准备工作,然后进行拆卸操作。 23.数控机床进给传动系统布置形式,一般采用水平布置和垂直布置。 24.数控机床与普通机床进给传动系统结构布置上的区别? 答案:⑴数控机床进给传动链首端件是用伺服电动机; ⑵传动机构采用滚珠丝杠副(个别改装经济型数控机床仍采用普通丝杠副); ⑶垂直布置的进给传动系统结构中,设置有制动装置; ⑷进给传动系统中的齿轮副,采用了消除齿轮啮合间隙结构。 25.进给传动系统伺服电动机的主要类型有直流伺服电动机、交流伺服电动机和步进电 动机。 26.直齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点? 答案:⑴偏心套调整法:简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。 ⑵轴向垫片调整法:结构简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。 ⑶双薄片齿轮错齿调整法:①周向拉簧式:弹簧拉力不能调节 ②可调拉簧式:弹簧拉力可以调节 27.斜齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点? 答案:⑴垫片调整法:结构简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。 ⑵轴向压簧调整法:可以自动调整间隙,但轴向尺寸大,结构不紧凑。

数控技术第4章习题解答

第4章习题解答 4.1数控机床对机械结构的基本要求是什么?提高数控机床性能的措施主要有哪些? 数控机床对机械结构的基本要求是:具有较高的静、动刚度和良好的抗振性;具有良好的热稳定性;具有较高的运动精度与良好的低速稳定性;具有良好的操作、安全防护性能 成。 提高数控机床性能的措施主要有:合理选择数控机床的总体布局;提高结构件的刚度;提高机床抗振性;改善机床的热变形;保证运动的精度和稳定性。 4.2 数控机床采用斜床身布局有什么优点? 斜床身布局的数控车床(导轨倾斜角度通常选择45°、60°和75°),不仅可以在同等条件下,改善受力情况;而且还可通过整体封闭式截面设计,提高床身的刚度。特别是自动换刀装置的布置较方便。 4.3 卧式数控镗铣床或加工中心采用T型床身和框架结构双立柱各有什么优点? T型床身布局可以使工作台沿床身作X向移动时,在全行程范围内,工作台和工件完全支承在床身上,因此,机床刚性好,工作台承载能力强,加工精度容易得到保证。而且,这种结构可以很方便地增加X轴行程,便于机床品种的系列化、零部件的通用化和标准化。 框架结构双立柱采用了对称结构,主轴箱在两立柱中间上、下运动,与传统的主轴箱侧挂式结构相比,大大提高了结构刚度。另外,主轴箱是从左、右两导轨的内侧进行定位,热变形产生的主轴中心变位被限制在垂直方向上,因此,可以通过对Y轴的补偿,减小热变形的影响。 4.4 什么叫“箱中箱”(box in box)结构?高速加工机床为什么要采用“箱中箱”结构? 卧式布局高速数控机床采用了“内外双框架”即称为“箱中箱”(box in box)结构。这两种布局型式在总体上的共同特点是:运动部件质量轻,结构刚性好。机床进给系统的结构全部(或部分)移出工作台外,以最大限度减轻移动部件的质量和惯量,是高速加工机床结构布局设计的总原则。 4.5 什么叫虚拟轴机床?其结构特点是什么?与传统机床相比它具有哪些主要优点? 虚拟轴机床的基座与主轴平台间是由六根杆并联地连接的,称之为并联结构。X、Y、Z三个坐标轴的运动由六根杆同时相互耦合地作伸缩运动来实现。主轴平台的受力由六根杆分摊承担,每根杆受力要小得多,且只承受拉力或压力,不承受弯矩或扭矩。因此,刚度高、移动部件质量小、结构简单、零件的数量多,是并联结构机床突出的优点。 4.6 数控机床对主传动系统的基本要求是什么?在数控机床上实现主传动的无级变速方式主要有哪几种? 数控机床对主传动系统的基本要求:

数控机床维修培训系列教材

第一讲 数控机床维修的基本知识 培训中心:岳梁材 数控机床是一种自动化程度较高,结构较复杂的先进加工设备,是一种典型的机电一 体化产品,能够实现高速、高精度和高自动化,在企业生产中占有重要的地位。故如何做好数控机床的维修工件,使其发挥应有的效益,直接关系到企业的经济效益。 维修管理工作应包括:设备管理、维护保养及故障维修。本次主要介绍数控机床的维护保养和故障维修。 第一节 数控机床 一、数控机床的定义 数控机床是一种典型的机电一体化产品,能实现机械加工的高速度、高精度和高自动化,代表了机床的发展的方向。 国际信息处理联盟(I F I P)第五技术委员会对数控机床的定义是:数控机床是一个装有程控系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码,或其它符号编码指令规定的程序。具体的说,将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上,然后输入数控系统,经过译码、运算,发出指令,自动控制机床上的刀具与工件之间相对运动,从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件,这种机床即为数控机床。 二、数控机床的工作原理 数控机床在加工零件时,根据所输入的数控程序,由数控系统控制机床执行机构的各种动作,使刀具与工件及其它辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路径和参数进行工作,从而加工出符合技术要求的零件。 三、数控机床的组成 数控机床一般由输入输出设备、C N C装置(或称C N C单元)、 伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器 P L C及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。 数控机床的组成框图。 其中除机床本体之外的部分称为计算机数控(C N C)系统 1.机床本体 C N C机床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响,加之

数控机床结构与维护复习题

一、填空题 1、数控机床通常是由、伺服系统、检测反馈装置、机床本体等5部分组成。 答案:程序载体、CNC装置、 2、数控机床一般由控制介质、CNC、伺服系统、测量装置和机械本体五个部分组成。 3、数控机床正朝着高速、、的方向发展。 答案:高精度、高效率、高可靠性 4、数控机床按伺服控制方式来划分,可以分为、半闭环控制系统种类型。 答案:开环、闭环、 5、数控机床工作台等移动部件在确定的终点所达到的实际位置的精度称。 答案:定位精度 6、数控机床是用数字化代码来控制的相对运动,从而完成零件的加工。答案:刀具与工件 7、_________是指用代码对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。答案:数控技术 8、常用的数控机床检测装置旋转变光栅、编码器、压器、磁栅等。 9、根据内部结构和检测方式,编码器可以分为光电式、接触式、电磁式等三种类型。 10、光栅的分辨率一般优于光电编码器,其次是旋转变压器。 11、检测环节包括检测和反馈。 12、感应同步器是一种电磁式的检测传感器,按其结构可分为直线和圆型两种。 13、伺服系统是数控机床的执行机构,它包括驱动装置和电机两大部分。 14、光栅装置的结构由标尺光栅、光栅读数头两部分组成。 15、根据数控机床滚珠丝杠的螺距来选用不同型号的编码器。 16、开环控制系统的控制精度取决步进电机和传动装置精度、。 17、旋转变压器是一种常用转角(或角位移的检测元件,从其结构来看,它由定子和转子两个部分组成。 18、旋转变压器是一种常用的转角(或角位移)检测元件。 19、如果直线式感应同步器的定尺绕组的节距为2mm,那么滑尺绕组的节距应该为2 mm才能保证检测精度。 20、莫尔条纹作用放大、平均误差。 21、数控机床中常见刀库、格子盒式。 答案:盘式、链式 22、数控机床的机械部分由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统,数控机床的机械传动结构大为简化,传动链也大大。 答案:缩短 23、为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度,更多地采用了高效传动部件,如、 答案:滚珠丝杠副、滚动导轨 24、机床本体主要包括:主传动系统、滚珠丝杠螺母副和

数控机床的机械结构

第七章数控机床的机械结构 第一节概述 数控机床是高精度和高生产率的自动化机床,其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能,都是通过数字信息自动控制的,操作者在加工过程中无法干预,不能像在普通机床上加工零件那样,对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿,所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善,制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求,数控机床的结构设计已形成自己的独立体系,在这一结构的完善过程中,数控机床出现了不少完全新颖的结构及元件。与普通机床相比,数控机床机械结构有许多特点。 在主传动系统方面,具有下列特点: (1)目前数控机床的主传动电机已不再采用普通的交流异步电机或传统的直流调速电机,它们已逐步被新型的交流调速电机和直流调速电机所代替。 (2)转速高,功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削,实现高效率加工。 (3)变速范围大。数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围,一般Rn>100,以保证加工时能选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。 (4)主轴速度的变换迅速可靠。数控机床的变速是按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的要求。由于直流和交流主轴电机的调速系统日趋完善,不仅能够方便地实现宽范围的无级变速,而且减少了中间传递环节,提高了变速控制的可靠性。 在进给传动系统方面,具有下列特点: (1)尽量采用低摩擦的传动副。如采用静压导轨、滚动导滚和滚珠丝杠等,以减小摩擦力。 (2)选用最佳的降速比,以达到提高机床分辨率,使工作台尽可能大地加速以达到跟踪指令、系统折算到驱动轴上的惯量尽量小的要求。 (3)缩短传动链以及用预紧的方法提高传动系统的刚度。如采用大扭矩宽调速的直流电机与丝杠直接相连应用预加负载的滚动导轨和滚动丝杠副,丝杠支承设计成两端轴向固定的、并可预拉伸的结构等办法来提高传动系统的刚度。 (4)尽量消除传动间隙,减小反向死区误差。如采用消除间隙的联轴节(如用加锥销固定的联轴套、用键加顶丝紧固的联轴套以及用无扭转间隙的挠性联轴器等),采用有消除间隙措施的传动副等。 第二节数控机床的主传动系统 一、对主传动系统的要求

机械制造装备设计-习题解答

“机械制造装备设计”部分习题解答 第一章: 1-3 柔性化指的是什么?试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。其柔性表现在哪里? 答:机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。柔性化包括产品结构柔性化和功能柔性化。 按照柔性化从高到低排列应为:普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床(专用机床)。 普通机床柔性化表现在功能多、适应性强,为功能柔性化;数控机床和加工中心改变加工程序即可适应新的需要,结构柔性化;FMS加工效率较高,改变调度和程序可适应新的需要,为结构柔性化;组合机床(专用机床)生产率高,专门设计,适应性差,基本上无柔性。 1-9 机械制造装备设计有哪些类型?它们的本质区别是什么? 答:机械制造装备设计类型有创新设计、变型设计和模块化设计三种类型。 它们的本质区别:创新设计是一种新的理论、概念的设计,变型设计是在原设计基础上改变部分部件、参数或者结构的设计,模块化设计是采用预先设计的模块进行组合的一种设计方法。 目前大多为变型设计,模块化设计缩短了新产品设计开发的时间,创新设计的产品很少。 1-15 设计的评价方法很多,结合机械制造装备设计,指出哪些评价方法较为重要,为什么? 答:设计的评价方法有:技术经济评价、可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价六种。 对于机械制造装备设计,这六种评价方法按重要程度由高向低排队一般是:可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、标准化评价、技术经济评价、产品造型评价。其原因是机械制造装备投资较大,使用周期较长。为了保证产品质量、降低成本、提高可靠性和竞争能力,六种评价都是不可缺少的。 可靠性评价对产品质量与可靠性进行评价;人机工程学评价产品设计在人机工程方面的合理性;结构工艺性评价是对产品结构便于加工制造的性能进行评价,以降低生产成本,缩短生产时间;技术经济评价综合评价产品技术的先进性和经济的合理性;标准化评价是在标准化方面对产品进行评价;而产品造型评价是对产品的外观设计的合理性和新颖性进行评价。 1-17可靠性指的是什么?有哪些可靠性衡量指标?它们之间有哪些数值上的联系? 答:可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定任务的能力。 衡量指标有:可靠度R(t)、累计失效概率F(t)、失效率、平均寿命和平均无故障工作时间、可靠寿命、维修度、修复率、平均修复时间等(P37-38)。 它们之间的主要联系:F(t)=1-R(t)。 1-18 从系统设计的角度,如何提高产品的可靠性? 答:从系统设计角度,提高产品可靠性要提高其组成各单元的可靠性水平,因此要进行系统和单元可靠性的预测。(P39) 此外要将系统可靠性指标合理分配到各组成单元中,明确各组成单元的可靠性设计要求。(P42) 第二章: 2-4 机床系列型谱含意是什么?

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