数控机床综合练习二

《数控机床》综合练习二
一、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。

（）6．用数显技术改造后的机床就是数控机床。

（）
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．数控机床适用于单品种，大批量的生产。

（）
9．控机床的气压装置因空气黏度小，在管路中的能量损失小，适于远程传输及控制使用。

（）
10．铣床立柱采用热对称结构可以减少热变形对加工件的精度影响。

（）
11．丝杠螺母副的作用是将回转运动转换为直线运动。

（）
12．机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度，以满足不同的加工条件要求。

（）
13．机床传动丝杠反方向间隙是不能补偿的。

（）
14．运动是以保证刀具相对位置关系为目的。

（）
15．在刀库中的位置是固定不变的。

（）
16．小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构。

（）
17．加工中心具有立式和卧式加工中心的功能，通过回转工作台的旋转和主轴头的旋转，能在工件一次装夹后，完成除安装面以外的所有五个面的加工。

（）
18．铣床采用T形床身布局的最显著优点是精度高。

（）
19．两用式数控铣床的主轴轴线方向可以变换。

（）
20．中心可以进行多工序的自动加工。

（）
21．车床都具有C轴控制功能。

（）
22．的分配与部件的布局是数控铣床总布局的中心问题。

（）
23．实测的定位精度数值，可以判断出机床自动加工过程中能达到的最好的工件加工精度。

（）
24．用数控机床加工时，切削速度越高加工成本越低。

（）
25．数控机床的使用和维护，在数控机床的生命周期中起着至关重要的作用，同时也对数控机床的使用寿命产生重要的影响。

（）
26．通过计算机辅助编程方法可以改善编程效果，所以，所有的零件加工程序都应该使用自动编程。

（）
二、简答题
1．简述数控机床的发展趋势。

2．简述数控机床各基本组成部分的作用。

3．简要说明数控机床的主要工作过程。

4．数控机床有哪些类型？
5．数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些方面？
6．数控机床的主轴变速方式有哪几种？试述其特点及应用场合。

7．试述滚珠丝杠螺母副的特点有哪些？它是如何工作的？常用间隙调整方法有哪些？
8．自动排屑装置有哪几种类型？各适合于什么场合？
9．数控机床的工作台有哪些形式？各自的特点是什么？
10．数控机床对自动换刀装置有什么样的要求？自动换刀装置有哪些种类?
11．数控机床的导轨有什么作用？有哪些类型？各自的特点是什么？
12．简述数控机床液压和气压装置的特点。

13．简述数控系统的主要功能。

14．数控机床用PLC有哪些类型？各自的特点是什么？
15．简述数控机床对伺服系统的要求。

16．如何选择主轴电机？
17．简述数控车床的组成。

18．简述数控铣床的功能特点。

19．数控铣床按机床主轴的布置形式可分为哪几类？各适用于哪些加工场合？
20．判断数控铣床布局方案优劣的评价指标有哪些？数控铣床T形床身布局的优点是什么？
21．简述电火花加工的原理。

22．简述加工中心的基本组成。

23．简述经济型数控车床的特点。

24．简述数控线切割机床的工作原理。

25．数控线切割机床的工作液有什么作用？
26．以卧式加工中心为例，要对其几何精度进行检验，应检验哪些项目？
27．简述数控机床的生产管理的主要内容。

28．简述三坐标测量机的测量原理。

29．简述球杆仪的测量原理。

30．简述三坐标测量机的组成。

《数控机床》综合练习二参考答案
一、判断题
1．× 2．√ 3．× 4．√ 5．√ 6．×
7．× 8．× 9．√ 10．√ 11．√ 12．√
13．× 14．√ 15．√16．√17．√18．×
19．√20．√21．√22．√23．√24．×
25．√16．×
二、简答题
1．简述数控机床的发展趋势。

（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。

数控机床由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置等组成。

各部分的主要作用：
控制介质：是将加工信息传送到数控装置中的信息载体
数控系统：机床实现自动加工的控制核心
伺服系统：是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节
反馈装置：检测速度的位移，并将信息反馈给数控装置的反馈环节
辅助装置：包括自动换刀装置、自动交换工作台机构、工件夹紧放松机构等。

机床本体：数控机床的机械结构实体
3．简要说明数控机床的主要工作过程。

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）用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；
3）程序的输入或输出；
4）将输入到数控单元和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，完成零件的加工。

4．数控机床有哪些类型？
1）按工艺用途分类：（1）金属切削类数控机床；（2）金属成型类数控机床；（3）数控2）特种加工机床；（4）其它类型的数控机床
3）按功能水平分类：高级型数控机床、普通型数控机床和经济型数控机床
4）按伺服控制的方式进行分类：（1）开环控制的数控机床；（2）闭环控制的数控机床；（3）混合控制数控系统。

5）按数控机床运动轨迹分类：（1）点位控制的数控机床；（2）直线控制的数控机床；（3）轮廓控制的数控机床
5．数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些方面？
1）带有变速齿轮的主传动；
2）通过带传动的主传动；
3）用两个电动机分别驱动主轴；
4）由调速电动机直接驱动的主传动；
5）内装式电主轴。

6．数控机床的主轴变速方式有哪几种？试述其特点及应用场合。

1）高的静、动刚度及良好的抗振性能。

提高数控机床结构刚度的措施有：(1) 提高数控机床构件的静刚度和固有频率；(2) 改善数控机床结构的阻尼特性；(3) 采用新材料和钢板焊接结构
2）良好的热稳定性。

减少机床热变形影响的常用措施有：(1)改善机床布局和结构。

采用：1）热对称结构；2）倾斜床身和斜滑板结构；3）热平衡措施等。

3）高的灵敏度
4）高效化装置、高人性化操作
7．试述滚珠丝杠螺母副的特点有哪些？它是如何工作的？常用间隙调整方法有哪些？
传动效率高、摩擦损失小；通过预紧可消除间隙，提高传动刚度；但制造成本高，不能自锁。

常用的双螺母丝杠消除间隙方法有：（1）垫片调隙式；（2）齿差调隙式；（3）螺纹调隙式。

8．自动排屑装置有哪几种类型？各适合于什么场合？
常见的排屑装置：（1）平板链式排屑装置；（2）刮板式排屑装置；（3）螺旋式排屑装置。

9．数控机床的工作台有哪些形式？各自的特点是什么？
工作台。

应用:直线进给运动。

回转工作台。

应用：圆周进给运动。

摆动工作台。

应用：摆动进给运动。

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。

优点：减少传动环节、简化机床的结构等。

10．数控机床对自动换刀装置有什么样的要求？自动换刀装置有哪些种类?
要求：换刀时间短，刀具重复定位精度高，足够的刀具储备量，占地面积小，安全可靠等。

自动换刀装置有哪些种类：
1）转塔式换刀装置：（1）垂直转塔式；（2）水平转塔式
2）刀库式换刀装置：（1）无机械手换刀方式；（2）机械手换刀方式；（3）机械手和刀具运送器。

3）成套更换方式换刀装置：（1）更换转塔头；（2）更换主轴箱；（3）更换刀库。

11．数控机床的导轨有什么作用？有哪些类型？各自的特点是什么？
作用：对运动部件起支承和导向作用。

分类：
1）滑动导轨：优点：具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等；缺点：是静摩擦系数大，且动摩擦系数随速度变化而变化，摩擦损失大，低速时易出现爬行现象，降低了运动部件的定位精度。

2）滚动导轨：优点：（1）灵敏度高，运动平稳，低速移动时不易出现爬行现象；（2）定位精度高；（3）摩擦阻力小，移动轻便，磨损小，精度保持性好，寿命长；缺点：抗振性较差，对防护要求较高，结构复杂，制造比较困难，成本较高。

3）静压导轨：不产生磨损，机械效率高，精度保持性好，摩擦因数小，低速不易产生爬行，抗震性好。

12．简述数控机床液压和气压装置的特点。

（1）液压传动装置机构输出力大，机械结构更紧凑、动作平稳可靠，易于调节和噪
声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。

（2）气压装置装置结构简单，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频率高，适合于完成频繁启动的辅助工作，过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。

13．简述数控系统的主要功能。

控制功能；准备功能和辅助功能；点位与连续移动功能；插补功能；固定循环加工功能；进给功能；主轴速度控制功能；刀具管理功能；补偿功能；人机对话功能；程序编制功能；输入、输出和通信功能；自诊断功能
14．数控机床用PLC有哪些类型？各自的特点是什么？
数控机床用PLC可分为两类：内装型和独立型。

内装型：CNC装置带有的PLC功能。

独立型：独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定控制任务的装置。

15．简述数控机床对伺服系统的要求。

数控机床对进给伺服系统的要求：（1）可逆运行；（2）速度范围宽；（3）具有足够的传动刚性和高的速度稳定性；（4）快速响应并无超调；（5）高精度；（6）低速大转矩伺服系统对伺服电机的要求：(1) 调速范围宽、运动平稳；(2) 有过载能力；(3) 负载特性硬；(4) 电机应能承受频繁启动、制动和反转。

16．如何选择主轴电机？
（1）主轴电机的特性：当主轴的转速小于额定转速时，主轴工作在恒转矩区；当主轴的转速大额定转速时，主轴工作在恒功率区。

（2）主轴的工作点：数控机床的设计阶段，必须明确主轴的输出功率和调速范围等技术指标。

否则用户在切削时可能出现由于主轴输出功率不够造成的主轴“闷车”。

（3）过载能力：主轴电机同样具有很强的过载能力。

（4）轴端受力：主轴电机对于不同速度下作用在其轴端的悬臂力有明确的要求。

（5）保证主轴总成的动平衡
（6）惯量要匹配
17．简述数控车床的组成。

数控车床机械结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成。

18．简述数控铣床的功能特点。

（1）点位控制功能。

（2）连续轮廓控制功能。

（3）刀具半径自动补偿功能。

（4）刀具长度自动补偿功能。

（5）镜像加工功能。

（6）固定循环功能。

（7）特殊功能。

19．数控铣床按机床主轴的布置形式可分为哪几类？各适用于哪些加工场合？
按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分为：立式、卧式和立卧两用式三种。

1）立式数控铣床：主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。

2）卧式数控铣床：主要用于垂直平面内的各种上型面加工，配置万能数控转盘后，还可以对工件侧面上的连续回转轮廓进行加工，并能在一次安装后加工箱体零件的四个表面。

通常采用增加数控转盘来实现四轴或五轴加工。

3）立卧两用式数控铣床：应用：若采用数控万能主轴（主轴头可以任意转换方向），就可以加工出与水平面成各种上角度的工件表面；若采用数控回转工作台，还能对工件实现除定位面外的五面加工。

20．判断数控铣床布局方案优劣的评价指标有哪些？数控铣床T形床身布局的优点是什么？
工件的重量和尺寸与布局的关系;运动的分配与部件的布局;铣床的布局与结构性能.
T形床身布局的优点：刚性好
21．简述电火花加工的原理。

基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。

22．简述加工中心的基本组成。

（1）基础部件；（2）主轴部件；（3）数控系统；（4）自动换刀系统（ATC）；（5）辅助系统；（6）自动托盘交换系统（APC）
23．简述经济型数控车床的特点。

它一般是在普通车床的基础上进行改进设计，并采用步进电动机驱动的开环伺服系统。

其控制部分采用单板机、单片机或档次比较低的数控系统来实现。

此类车床结构简单，价格低廉。

但无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速度切削等功能。

24．简述数控线切割机床的工作原理。

利用移动的细金属丝(铜丝或钼丝)作为工具电极(接高频脉冲电源的负极)，对工件(接高频脉冲电源的正极)进行脉冲火花放电、切割成形。

25．数控线切割机床的工作液有什么作用？
在数控电火花线切割加工过程中，需要稳定地供给有一定绝缘性能的工作介质——工作液，以冷却电极丝和工件，排除电蚀产物等，保证火花放电持续进行。

26．以卧式加工中心为例，要对其几何精度进行检验，应检验哪些项目？
1）X、Y、Z坐标轴的相互垂直度；2）工作台面的平行度；3）X、Z轴移动时工作台面的平行度；4）主轴回转轴线对工作台面的平行度；5）主轴在Z轴方向移动的直线度；6）X 轴移动时工作台边界与定位基准的平行度；7）主轴轴向及孔径跳动；8）回转工作台精度。

27．简述数控机床的生产管理的主要内容。

1）数控机床的分散或集中使用。

2）编程、操作、刀具、维修人员的管理。

3）数控机床加工零件的计划安排。

4）刀具管理。

5）强化日常维护管理。

28．简述三坐标测量机的测量原理。

将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测的几何尺寸、形状和位置。

29．简述球杆仪的测量原理。

安装在可伸缩的纤维杆内的高精度位移传感器可测量杆长的变化，球杆两头的距离是设定的标准长度，杆的一头是高精度球，另一头是带有磁性的三点接触的支座，从杆内引出的信号线将位移传感器测得的长度变化信息送入采集卡，采集的数据再输入计算机，通过分析采集的数据得到机床的各误差元素。

在测量过程中，将支座固定在机床的工作台上，另一端则连在主轴端，编制程序，使得机床主轴端相对于工作台作圆周运动。

分析圆周过程中球杆仪的杆长微小变化，可以得到机床误差分布情况。

30．简述三坐标测量机的组成。

三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分。