数控机床概论复习题

数控机床概论
一、是非判断
1、 开环控制数控机床一般使用的执行元件是电液脉冲马达。

（ ）
2、 数控机床的组成中，PLC 负责完成与数字运算和管理有关的功能，如编辑加工程序、插补运算、译码、位置伺服控制等。

（ ）
3、 闭环控制系统的反馈装置是装在滚珠丝杠端部。

（ ）
4、 数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为行程范围。

（ ）
5、 数字积分法直线插补中，被积函数寄存器VX J 和VY J 中对应存入的坐标值为.
i y 和i x 。

（ ）
6、 数字积分法顺圆弧插补中，当Y 轴有进给时，X 积分器中数值将+1；（ ）
7、 数字积分法逆圆弧插补中，当X 轴有进给时，Y 积分器中数值将+1；（ ）
8、 数字积分法中均化进给速度是采用左移规格化的方法。

（ ） 9、 滚珠丝杠螺母副的支承形式中，两端固定的支承方式通常适用于短丝杠或竖直安装的丝杠。

（ ）
10、 用逐点比较法对第一象限顺圆弧进行插补，若偏差函数大于零，坐标进给方向为+X 。

（ ）
11、 数控机床的主轴准停装置中，磁传感器准停装置属于机械准停方式。

（ ）
12、 滚珠丝杠螺母副的结构可分为内循环和外循环两种，端盖式和扁圆镶块反向器属于内循环结构。

（ ）
13、 在WD3005-3.5×1/B 左-800×1000标注中，3005代表滚珠丝杠螺母副的公称直径与滚珠圈数。

（ ）
14、 刀库的自动选刀方式中，编码附件是一种利用软件选刀的方法。

（ ）
15、 数控车床主轴端部的结构形式为
.A
B. C. D.
16、 轮廓控制数控机床能同时进行多轴联动控制。

（ ）
17、机床原点是编程人员确定的点，而工件坐标系原点是机床上固有的点。

（ ）
18、数控机床主传动调速方式中，通过带传动的主传动适用于高速、低转矩特性要求的主轴。

（ ）
19、寻边器在数控铣床或加工中心上应用较多，主要用于Z 向的对刀。

（ ）
20、在刀座编码的自动选刀方式中，刀具可任意取出，任意送回。

（ ）
21、大型机床的构件绝大多数采用钢板焊接结构，目的是提高机床的结构刚度。

（ ）
22、B 刀具半径补偿能自动处理两个相邻程序段之间连接（即尖角过渡）的各种情况。

（ ）
23、对车刀而言，需要两坐标长度补偿和刀具半径补偿。

（ ）
24、数控车床中主运动和进给运动之间没有直接的机械联系。

（ ）
25、滚珠丝杠螺母副能够实现自锁。

（ ）
26、一般情况下，两轴半控制的数控铣床可以用来加工空间曲面。

（
二、填空题
时间分割法圆弧插补存在半径误差，当插补周期固定，该误差大小取决于 和 。

1.
2. 在C 刀具半径补偿中，刀具中心运动轨迹的三种转接形式为 、
、 。

3.
滚珠丝杠预拉伸的目的是 。

4.
现代数控机床中采用的导轨主要有： 、 、 。

5.
在数控机床的进给传动系统中，一般通过 、 实现圆周运动。

6.
常见的数控机床自动排屑装置有： 、 、 。

7.
提高机床抗振性的具体措施可以从 、 、 三个方面着手。

8. 当数控机床主轴前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承的配置形式时，适用于 的数控机
床主轴。

9. 双螺母法是滚珠丝杠螺母副常用的预紧方法，具体结构有三种： 、 、 。

10. 铣削系统准备功能指令代码中，G40、G41、G42的功能分别为 、
、 。

11. 在刀具编码方式中，能够采用的编码识别装置有：
、 、 。

三、简单题
1. 滚动轴承、液体静压轴承、气体静压轴承、磁力轴承用作数控机床主轴支承时各适用于什么情况？试说明液体静压轴
承与气体静压轴承的工作原理
2.
简述数控车床恒线速切削功能的作用及其原理。

3.
分别简述B 功能刀具半径补偿和C 功能刀具半径补偿的特点。

4. 简述刀库自动选刀方式中，利用编码钥匙进行选刀的原理及其特点。

5主轴准停的意义是什么？试说明磁传感器准停装置的工作原理。

答案：步进电机；CNC 系统；机床工作台上；脉冲当量；e x 和e y ；-1；-1；对的；一端固定一端自由；-Y ；端面螺旋凸轮准停装置；端盖式属于外循环结构；公称直径与螺距；跟踪记忆；A;
16题对的；17题正好说反了；18题正确；19错的主要用于XY 向对刀；20错的，软件选择可任意送回；21对的；22错的，C 功能半径补偿才可以；23对的；24对的；25错的，不能自锁；26错的，平面曲线轮廓；
二、填空题
进给速度；圆弧半径。

伸长型；缩短型；插入型。

补偿热膨胀。

塑料滑动导轨；滚动导轨；静压导轨。

齿轮副；蜗轮蜗杆副。

平板链式排屑装置；刮板式排屑装置；螺旋式排屑装置。

机床内部振源的处理；提高静刚度；提高阻尼比。

低速、重载
垫片式预紧；螺母式预紧；齿差式预紧。

取消刀补；建立左刀补；建立右刀补。

接触式识别装置；非接触式磁性识别装置；光导纤维识别装置。

三、简单题
1、①数控机床主轴支承根据主轴部件的转速、承载能力及回转精度等要求的不同而采用不同种类的轴承。

一般中小型数控机床（如车床、铣床、加工中心、磨床）的主轴部件多数采用滚动轴承；重型数控机床采用液体静压轴承；高精度数控
机床（如坐标磨床）采用气体静压轴承；转速达（2~10）104r/min的主轴可采用磁力轴承或陶瓷滚珠轴承。

在以上各类轴承中，以滚动轴承的使用最为普遍，而且这种轴承又有许多不同类型。

②液体静压轴承：是靠外部供给压力油、在轴承内建立静压承载油膜以实现液体润滑的滑动轴承。

从起动到停止始终在液体润滑下工作,所以没有磨损,使用寿命长，起动功率小，在极低(甚至为零)的速度下也能应用。

气体静压轴承：气体润滑轴承是用气体作为润滑剂的滑动轴承。

它利用气体的传输性、吸附性和可压缩性，使之在摩擦副之间，形成一层完整气膜，具有支承载荷、减少摩擦的功能。

气膜具有误差匀化作用，其精度比滚动轴承高两个数量级，而且振动小，噪声低。

2、①数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。

②在材质、精车余量和刀具已定的情况下，表面粗糙度取决于进给量和切削速度，且切削速度与回转体工件的转速及直径有关。

当车削变直径的工件，如车削锥面和端面时，进给量不变，工件直径改变，若要保证切削后的表面粗糙度值既小又一致，必须保证车床主轴转速连续变化，以保持实时切削位置的切削线速度不变(恒定)。

3、①B功能刀具半径补偿的特点是刀具中心轨迹的段间连接都是圆弧，这种补偿方法计算简单，但存在以下不可避免的问题：加工外轮廓尖角时，刀具中心在通过连接圆弧轮廓尖角时始终处于切削状况，使零件的轮廓尖角被加工成小圆角；加工内轮廓时，要由编程人员人为地编进一个辅助加工的，比刀具半径大的过渡圆弧，一旦疏忽，就会因刀具干涉而产生过切现象
②C功能刀具半径补偿的特点是采用直线作为轮廓之间的过渡，能自动处理两个相邻程序段之间连接（即尖角过渡）的各种情况，并直接求出刀具中心轨迹的转接交点，然后再对原来的刀具中心轨迹作伸长或缩短修正。

4、①这种方式是先给各刀具都缚上一把表示该刀具号的编码钥匙，当把各刀具存放到刀库的刀座中时，将编码钥匙插进刀座旁边的钥匙孔中，从而钥匙的号码转记到刀座中，给刀座编上了号码。

识别装置可以通过识别钥匙上的号码来选取该钥匙旁边刀座中的刀具。

②这种编码方式称为临时性编码，因为从刀座中取出刀具时，刀座中的编码钥匙也取出，刀库中原来编码随之消失。

因此，这种方式具有更大的灵活性。

采用这种编码方式用过的刀具不必放回原来的刀座。

5、①主轴准停是指数控机床的主轴每次能准确地停在一个固定的位置上，又称为主轴定位。

在自动换刀的加工中心上，切削扭矩是通过两个端面键来传递的。

端面键固定在主轴前端面上，嵌入刀杆的两个缺口槽内。

自动换刀时，必须保证端面键对准缺口槽，这就要求主轴具有准确定位于圆周上特定角度的功能。

除此之外，在进行反镗、反倒角和通过前壁小孔镗内壁同轴大孔等加工时，也要求主轴实现准停，使刀尖停在一个固定的方位上。

②在主轴上安装一个磁发体与主轴一起旋转，在主轴箱体准停位置上装一个磁传感器。

当主轴需要准停时，数控装置发出主轴准停指令，主轴电动机立即减速至准停速度，使主轴以低速回转。

当磁发体与磁传感器对准时，磁传感器发出信号，主轴驱动立即进入以磁传感器为反馈元件的位置闭环控制，目标位置即为准停位置。

准停完成后，主轴驱动装置输出准停完成信号给数控系统，从而可进行自动换刀或其它相关动作。