数控机床滚珠丝杠螺母副的内循环方式
数控机床填空题及判断
基本概念1.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是计算机数字控制机床，FMS的含义是柔性制造系统, CIMS的含义是计算机集成制造系统。
2.数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、点位直线控制和轮廓控制等几种。
按控制方式又可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制等。
3.数控机床的进给伺服系统可以分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统。
4机电一体化系统的设计过程，主要包括系统总体设计、机械结构设计、控制系统设计、软件设计等几个方面。
编程1.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用右手定则判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋判断。
2.在数控机床坐标系中，绕平行于X、Y和Z轴的回转运动的轴，分别称为 A 轴、B轴和 C轴。
3.以下常用G代码含义分别是：（1）G01 直线插补指令，G02 顺时针圆弧插补（2）G17 XY平面选择（3）G42 刀具右补偿（2）G41 刀具左补偿6.数控铣床中以下常用G代码含义分别是：（1）G00 点定位（2）G18 ZX平面选择（3）G41 刀具左补偿数控车床中以下常用G代码含义分别是：（4）G98 指定每分钟移动量（5）G50 主轴最高转速设置4.数控机床的坐标联动数是指数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数若G01X50Y126Z200A60F90S500是一合法程序段，说明此机床数控系统能控制的联动坐标数为4轴以上。
5.在数控编程时，使用刀具半径补偿指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
7.轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具半径和长度补偿功能。
8.APT（自动编程系统）中，刀具运动轨迹由1）零件面 2）驱动面 3）检查面三个面控制。
1.数控加工的编程方法主要有_手工编程_和__自动编程_两大类。
3.编程时的数值计算，主要是计算零件的__基点和__节点__的坐标，或刀具中心轨迹的__对刀点_和__换位点__的坐标。
(答案)数控机床故障诊断与维修试题
一、填空题（每空1分，共20分）1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。
2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。
3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。
4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。
5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。
6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90～180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。
7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。
8、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
一、选择题 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。
A、平床身 B、斜床身 C、立床身2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多在400mm以下。
A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。
A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。
A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24，之所以采用这种锥度是为了（ C ）A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ）A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和（ B ）导轨三种。
Ａ贴塑Ｂ静压Ｃ动摩擦Ｄ静摩擦８、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换刀。
简述滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副是一种用于转换旋转运动和直线运动的机械传动装置。
它由滚珠丝杠和螺母组成。
螺母上有一条螺纹槽，而滚珠丝杠上则有许多滚珠。
滚珠在螺纹槽和滚珠丝杠之间滚动，使得螺母能够沿着滚珠丝杠的轴向线性移动。
滚珠丝杠螺母副的工作原理如下：
1. 旋转运动转化为直线运动：当滚珠丝杠旋转时，滚珠跟随着滚珠丝杠的螺纹槽进行滚动。
由于滚珠在螺纹槽中的滚动摩擦很小，使得滚珠丝杠和螺母之间的摩擦力大大减小。
因此，通过旋转滚珠丝杠，螺母可以沿着滚珠丝杠轴向产生平稳的直线运动。
2. 直线运动的导向作用：滚珠在滚珠丝杠的导向槽中滚动，起到了导向的作用。
这样一来，即使在高速运动和负载较大的情况下，滚珠丝杠螺母副仍能保持较高的定位精度和稳定性。
滚珠丝杠螺母副具有高效、高精度、高刚度和低摩擦等特点，广泛应用于机床、自动化装置、精密仪器以及其他需要直线运动转换的领域。
《数控原理与数控机床》填空 多选
1. 数字控制是用数字化的信息对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。
2. 数控机床按伺服系统的控制原理可分为开环控制、半闭环控制和闭环控制数控机床，其中，精度最高的是闭环控制数控机床。
3. 按机械加工的运动轨迹分类，数控机床可分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。
4. NC 机床的含义是数控机床，CNC 机床的含义是计算机数字控制机床。
5. 数控机床大体由输入输出设备、数控装置、测量反馈装置、伺服系统和机床本体组成，其中，数控机床的核心是数控装置。
6. 简单地说，是否采用数控机床进行加工，主要取决于零件的复杂程度；而是否采用专用机床进行加工，主要取决于零件的生产批量。
7. 数控机床按功能水平可分为高级型、普及型和经济型数控机床。
8. 对刀点就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。
为了提高零件的加工精度，应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。
9. 数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z 及其正方向用右手定则判定，X、Y、Z 各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C 分别用右手螺旋法则判断。
10. 数控机床中的标准坐标系采用笛卡儿直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
11. 机床的最小设定单位，即数控系统能实现的最小位移量称为脉冲当量，它是数控机床的一个重要技术指标，一般为0.001~0.01mm。
12. 与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为Z轴，并规定刀具远离工件的运动方向为正方向。
13. 对于机床X 坐标轴，规定其方向为水平方向，且垂直于Z 轴并平行于工件的装夹面。
14. 在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具长度和半径补偿功能。
15. 在铣削平面轮廓零件时，为减少刀具切入切出的刀痕，应采用外延法，即刀具应沿着零件轮廓延长线的切向方向切入切出。
16. 机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台返回到机床参考点。
17. 数控编程时的数值计算，主要是计算零件的基点和节点的坐标。
项目3数控车床滚珠丝杠副设计
• 滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母带动滑块和工作台在导轨上运动，以完成 工作台在X, Y方向的直线运动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动 机等均已标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即 可。
项目三数控车床滚珠丝杠副设计
• 3. 1滚珠丝杠副 • 3. 2滚珠丝杠副间隙调整及安装 • 3. 3滚珠丝杠副设计案例导入 • 3. 4数控车床滚珠丝杠副设计
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3. 1滚珠丝杠副
• 常见的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传 动和各种非线性传动部件等。其中螺旋传动机构也称为丝杠螺母机构， 它主要是用于将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运 动的。丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分，滑动丝杠 结构简单、加工方便、成本低、传动效率低，而滚动丝杠结构复杂、 加工难、成本高、传动效率高(92%一98 % )。因此，后者在机电一 体化系统中得到广泛应用。
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3. 1滚珠丝杠副
• (2)丝杠传动、螺母移动，如图3一1 (b)所示。该传动形式需要限制螺 母的移动，故需要导向装置。其特点是结构紧凑、丝杠刚性较好，适 用于工作行程较大的场合。
• (3)螺母传动、丝杠移动，如图3一1 (c)所示。该传动形式需要限制螺 母传动和丝杠移动，由于结构较复杂且占用轴向空间较大，故应用较 少)。
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3. 1滚珠丝杠副
• 3.1.3滚珠丝杠副主要尺寸参数
• 滚珠丝杠副主要尺寸参数有:公称直径Do，丝杠小径d，，丝杠大径d， 螺母小径D1,螺母大径D，滚珠直径db，基本导程(或螺距)P，滚珠工 作圈数及滚珠数，具体如图3 -6所示。
数控机床机械装置装调及维修复习题
1、数控机床一般由_ __ 、_ __和_ _ _、PLC、电气控制装置、辅助装置、机床本体等组成。
2、数控机床故障按照发生的状态分类，可分为_ __ 和_ _ _ 。
3、低压电器按照操作方式不同，可分为_ _和_ 。
4、引起进给轴定位误差过大的机械故障基本有两种，一为_ _二为_ _。
5、数控机床故障诊断的原则为_ 、_ 、_ 、_ 、_ 、_ 、先检查后通电。
6、滚珠丝杠螺母副内循环均采用反向器实现滚珠循环的，反向器采用（）（）两种形式。
7、数控机床用滚珠丝杠螺母副的轴向间隙消除常采用双螺母调隙，双螺母调隙分为（）（）（）三种。
1、磁栅由（磁性标尺）、（）和（）组成。
2、在闭环系统中，定位精度主要取决于检测反馈系统）。
3、刀具半径补偿的步骤（）、（）、（）。
4、定位误差可分为（）误差和（）误差两大类，其中（）误差可以采用误差补偿的方法来减小和消除。
5、影响机床刚度的主要因素是（）和（）。
6、常用（）作为衡量机床抗振性的指标。
7、数控机床根据伺服系统来分可分为（）、和（）。
8、步进电机总角位移与（）成正比，转速正比于输入脉冲的（）。
9、失动量产生的原理主要有（）和（）。
1、磁性标尺、拾磁磁头、检测电路。
2、检测反馈系统。
3、刀补建立、刀补进行、刀补撤销。
4、随机误差、系统误差、系统误差。
5、机床各构件、部件本身的刚度、它们之间的接触刚度。
6、一般以产生颤振的极限切削宽度。
7、开环、半闭环、全闭环。
8、输入脉冲的频率、数量。
9、传动系统中机械元件间的间隙、机械元件的变形1、数控机床的点检，是开展状态监测和故障诊断工作的基础，点检管理一般包括_ __ 、_ __和_ _ _。
2、伺服系统的结构通常由_ __ 和_ __ 组成。
3、进给伺服系统按照驱动电动机可分为_ __、_ __和_ _ _。
4、数控机床回参考点的方法有两种，即_ __和_ __。
5、如果数控车床四工位刀架转位异常，可能的机械故障为_ __和_ __。
数控试卷选择题填空题判断题
1. 数控机床的基本组成：控制介质、数控装置、伺服驱动、测量反馈装置、辅助控制装置以及机床本体等部份。
2. 数控机床按加工路线分类，可分为点位控制、直线控制、轮廓控制。
3. 数控机床一般要求主轴电动机在低速段恒转矩输出，在中高速段时恒功率输出。
4. 滚珠丝杠副的循环方式有外循环和内循环两种。
双螺母结构的滚珠丝杠螺母副常用的预紧方法有垫片预紧、齿差预紧和螺纹预紧等三种。
5. CNC装置的软件又称系统软件由管理软件和控制软件两部份组成。
6. CK6140数控车床型号的含义C 类代号，车床类机床、K 数控、6 落地及卧式车床组、1卧式车床系、40 床身上工件最大回转直径的1/10 （mm）。
7. 美国FADAL公司VMC-15型号含义：V是Vertical的缩写、M是Machining 的缩写C是Centers的缩写、15主要参数之一（工作台宽度的圆整数1/10，mm ）。
8. 数控机床按伺服系统的类型分开环控制系统数控机床、闭环控制系统数控机床和半闭环控制系统数控机床三种类型。
9. CIMS称为计算机集成制造系统；FMC称为柔性加工单元。
10. 常用的插补分类脉冲增量插补、数据采样插补。
11. 数控机床主传动的变速方式主要有变速齿轮、带传动和调速电动机直接驱动三种形式。
12. 数控铣床在进行轮廓铣削程序编制时可使用G41或G42指令建立刀具半径补偿，使用G40指令撤消刀具半径补偿。
13. 在使用C刀具半径补偿算法的数控系统中建立刀补后进行加工时，如果存在有若干段以上不存在指定刀具半径补偿平面内坐标轴的移动指令段，则可能产生刀具半径补偿计算出错14. 数控机床的验收主要包括几何精度检查，定位精度检查、切削精度检查、机床性能和数系统性能检查四个方面的内容。
15. 普通立式加工中心单项加工精度有镗孔精度、镗孔孔距和孔径分散度精度、直线精度、斜线精度、圆弧铣削精度、面铣刀铣平面精度。
16. 数控机床负载试验包括承载工作最大量试验、最大切削力矩试验、最大切削抗力试验、最大切削功率试验。
滚珠丝杠的工作原理
滚珠丝杠的工作原理两种情况，外循环导珠管反向和内循环反相器反向。
外循环的就是在中间穿过丝杠，然后从导珠管的孔向内塞珠子。
塞满之后在导珠管内也塞满珠子，然后把导珠管扣在螺母上，压紧就行了，珠子塞多密，就是经验了。
. l8 O+ m( a s& H& E. @内循环的一般都是先将珠子用黄油挂在螺母滚道上，然后螺母中间套一个金属套，最后把金属套顶在丝杠一端，把螺母旋入。
正常的滚珠丝杠螺母拆散一次重新排列一次珠子，其精度都会改变，一般我们修理丝杠的时候都是把螺母带着滚珠一起取下来，尽量不要改变滚珠的排列的。
1.数控机床进给传动装置的结构在数控机床进给传动装置中，一般由电动机通过联轴器带动滚珠丝杠旋转，由滚珠丝杠螺母机构将回转运动转换为直线运动。
��（1）滚珠丝杠螺母机构的结构。
��图5-1 滚珠丝杠螺母机构1―丝杠；2―螺母；3―滚珠；4―回珠管滚珠丝杠螺母机构的工作原理如图5-1所示，在丝杠1和螺母2上各加工有圆弧形螺旋槽，将它们套装起来形成螺旋形滚道，在滚道内装满滚珠3。
当丝杠相对螺母旋转时，丝杠的旋转面通过滚珠推动螺母轴向移动，同时滚珠沿螺旋形滚道滚动，使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。
螺母螺旋槽的两端用回珠管4连接起来，使滚珠能够从一端重新回到另一端，构成一个闭合的循环回路。
��（2）进给传动误差。
��由于滚珠丝杠副在加工和安装过程中存在误差，因此滚珠丝杠副将回转运动转换为直线运动时存在以下两种误差。
��① 螺距误差，即丝杠导程的实际值与理论值的偏差。
例如PⅢ级滚珠丝杠的螺距公差为0.012mm/300mm。
�オ�② 反向间隙，即丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母之间的最大窜动。
由于螺母结构本身的游隙以及其受轴向载荷后的弹性变形，滚珠丝杠螺母机构存在轴向间隙；该轴向间隙在丝杠反向转动时表现为丝杠转动α角，而螺母未移动，形成了反向间隙。
为了保证丝杠和螺母之间的灵活运动，必须有一定的反向间隙。
滚珠丝杆副装配调整
(3)两端装推力轴承 如图9-17c所示, 把推力轴承装在滚珠丝杠的两 端, 并施加预紧力, 有助于提高传动刚度, 但这种安装方式对丝杠的 热变形较为敏感。
(4)两端装推力轴承及深沟球轴承 如图9-17d所示, 为了提高丝杠的 刚度, 它的两端采用双重支承, 即推力轴承和深沟球轴承, 并施加预 紧力。
图1－9 丝杠水平方向与导轨 的平行度误差
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
图1－10 轴承座孔轴心线与导 轨的平行度误差（垂直方向）
图1－11 轴承座孔轴心线与导轨 的平行度误差（水平方向）
数控机床滚珠丝杆副的装配调整
轴组的装配
一、滚动轴承游隙的调整（参阅精密轴承装配讲义） 二、滚动轴承的预紧 1)成对使用角接触球轴承的预紧。
由于数控机床的进给运动是数字控制的直接对象, 被加工工件的最终 位置精度和轮廓精度都与进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性有关。 摩擦阻力小、传动精度和传动刚度高、传动零件的惯量小、系统具有适 度阻尼、稳定性好、寿命长、使用维护方便。 3. 滚珠丝杠副
普通丝杠副采用滑动摩擦, 滚珠丝杠副采用滚动摩擦。因此, 滚珠丝杠 副的传动要比普通丝杠副灵敏且传动效率高。
二、二维工作台的装配与调整
2.二维工作台的机械装配步骤 （3） 轴承安装完成
二、二维工作台的装配与调整
2.二维工作台的机械装配步骤 （4） 用游标卡尺测量两轴承座的中心高、直线导轨、等高块的高度进行记录，并计算差值
。
二、二维工作台的装配与调整
• 2.二维工作台的机械装配步骤
（5） 将轴承座安装在丝杆上。
双柱横梁式镗床、龙门创床，龙 门铣床、立式车床等机床的横梁
数控加工技术题库答案1
一、选择题：一、加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式中，以下哪一种方式刀库中的刀具在不同的工序中不能重复利用？AA．顺序选择B．刀具编码选择C．刀座编码选择D．任意选择二、有关数控机床坐标系的说法，正确的说法是AA．主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
B．Z轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。
C．工件相关于静止的刀具而运动的原那么。
D．一样取与主轴轴线平行的坐标轴为X轴。
3、关于立式数控铣床，垂直布置的坐标轴是BA．X轴B．Y轴C．Z轴D．A轴4、开环操纵的数控机床，其伺服执行机构通常利用BA．交流同步电动机B．功率步进电动机C．交流笼型感应电动机D．直线电机5、目前，绝大多数进给伺服系统采纳的是BA．功率步进电动机B．交流伺服电动机C．直流伺服电动机D．直线电动机6、假设三相步进电动机三相三拍运行时步距角为，那么三相六拍运行时步距角为AA．B．C．3 D．67、以下数控车床利用地址符的可变程序段格式中，写法错误的选项是B A．G01 X120 W80 S500 M08B．G90 G00 U20 Z-30 R40 M08C．G02 X60 Z-80 P70 Q-60 H0D．G01 X100 Z-50 A-308、有关数控机床坐标系的说法，错误的是DA：刀具相对静止的工件而运动的原那么。
B：标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。
C：主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
D：Z轴的正方向是使工件远离刀具的方向。
9、一样情形下，编程人员在数控编程时，所成立的坐标系称为 CA：机床坐标系B：机床参考坐标系C：编程坐标系D：工件坐标系10、立式加工中心编程中，工件坐标系XY如图。
刀具在XY坐标系中坐标为(15，10)，假设生成新坐标系X”Y“如图示，应利用指令BA：G92 X15 Y10B：G92 X100 Y105C：G92 X90 Y90D：G92 X-90 Y-9011、立式加工中心編程中，工件坐标系XY如图。
数控期末模拟考试题
一、填空题（每题1分，共10分）1.数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于轴类和盘类回转体工件的加工。
2.数字控制是用数字化信号对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。
13.数控机床坐标系采用的是右手笛卡尔直角坐标系。
14.数控机床坐标系按坐标值的读法不同可分为绝对坐标系和增量坐标系。
5.数控机床坐标系中Z轴的方向指的是与主轴轴线平行的方向，其正方向是刀具远离工件的方向。
16.数控机床坐标系一般可分为机床坐标系和工件坐标系两大类。
17数控机床的主传动主要有无极变速、分段式无极变速。
28 数控机床的编程方法有手工和自动。
59滚珠丝杠螺母副是在滚珠和螺母之间以滚珠作为滚动体的螺旋传动元件。
10.滚珠丝杠螺母副的循环方式有外循环和内循环两大类。
511.滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环。
512.滚珠丝杠的传动间隙是轴向间隙，其数值是指丝杠和螺母无相对转动时，二者之间的最大轴向窜动量。
5数控机床导轨的功能是和。
5答案：支承、导向数控机床导轨按摩擦性质的不同可分为、和。
5答案：滑动导轨、滚动导轨、静压导轨编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要进行。
6答案：刀具半径补偿由机床的档块和行程开关决定的坐标位置称为。
6答案：机床参考点为了提高加工效率，进刀时，尽量接近工件的，切削开始点的确定以为原则。
6答案：切削开始点、不碰撞工件大多数数控系统都具有的插补功能有和。
6答案：直线插补、圆弧插补数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是。
6答案：回参考点数控机床的三个原点是指、、。
6答案：机床、工件、参考在返回动作中，用G98指定刀具返回；用G99指定刀具返回。
答案：初始平面、R点平面M98、M99的含义分别是、。
答案：调用子程序、子程序结束数控系统G41、M03、S1500、T0200指令含义分别是、、。
6答案：主轴正转、主轴转速1500r/min、0号刀具02号补偿、刀具半径左补偿。
数控技术答案
数控机床：采用数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的机床。
数控编程：从分析零件图纸到制成数控机床所需控制介质的过程。
滚珠丝杠副：在螺母和丝杠之间用滚珠作为滚动体的螺旋传动元件。
机床抗振性：机床在工作时抵抗由交变载荷及冲击载荷所引起的振动的能力。
填空题（每题2分）1、数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。
2、数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。
3、三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为1.50。
4、数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。
5、通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其排屑条件和受力状态。
提高机床的静刚度。
6、数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高定位精度、运动平稳性。
7、对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。
8、位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。
9．刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。
10．伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。
11．数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。
12．光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。
数控机床复习题及答案
数控机床总复习一、单项选择题1．数控机床指的是（ C ）。
A.装有PLC的专用机床B.带有坐标轴位置显示的机床C.装备了CNC系统的机床D.加工中心2．按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于（ A ）的数控机床。
A.轮廓控制B.直线控制C.点位控制D.远程控制3.数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（ C ）A.提高加工精度B.提高机床精度C.保证自动换刀、提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要求4.数控线切割加工，丝电极接脉冲电源（ B ）A．正极 B.负极 C.不确定，可接正极、可接负极5．通常所说的数控系统是指（ B ）。
A.主轴驱动和进给驱动系统B.数控装置和驱动装置C.数控装置和主轴驱动装置D.数控装置和辅助装置6．在开环数控机床进给系统中，下列电机唯一可用的是（ C ）。
A.直流伺服电机B.交流伺服电机C.步进电机D.大惯量电机。
7. 加工中心的定位精度会影响工件上被加工孔的（A）。
A．位置精度B．孔径尺寸精度C．形状精度C系统软件必须完成管理和控制两大任务，下面任务中哪个不属于控制任务？（ A ）A.诊断B.插补C.位控D.译码9．四轴数控机床三联动的含义是（ D ）。
A.四轴中只有三个轴可以运动B.有四个控制轴、其中任意四个轴可以联动C.数控系统能控制机床四轴联动D.有四个控制轴、其中任意三个轴可以联动10. 数控机床上直流电动机最常用的调速方法是（ A ）A. 调压调速法；B. 调励磁磁场调速法；C. 电枢电路串电阻法；D. 电枢电路串电感法11. 数控机床采用伺服电机实现无级变速仍采用齿轮传动主要目的是增大（ D ）。
A．输入速度B．输入扭矩C．输出速度D．输出扭矩12.数控机床的数控装置包括( C )。
A.光电读带机和输入程序载体；B.步进电机和伺服系统C.输入、信息处理和输出单元；D.位移、速度传感器和反馈系统13. 加工中心加工的既有平面又有孔系的零件常见的是（ B ）零件。
课后习题
第一章课后习题1.简述数控机床经历的两个阶段和六代的发展过程。
答：数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。
2.简述数控机床的发展趋势。
答：当前，世界数控技术及其装各正朝着下述几个方向发展:1. 高速、高效、高精度和高可靠性2.模块化、智能化、柔性化和集成化4.数控机床通常由哪些部分组成？各部分的作用是什么？答：数控机床通常是由程序载体：用于存取零件加工程序的装置计算机数控装置（CNC装置）：接收从输入装置送来的脉冲信号；并将信号通过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和控制指令。
伺服系统：把来自CNC装置的微弱指令信号调解、转换、放大后驱动伺服电动机，通过执行部件驱动机床移动部件的运动，使工作台精确定位或使刀具和工件及主轴按规定的轨迹运动，最后加工出符合图样要求的零件。
检测与反馈装置：将机床导轨和主轴移动的位移量、移动速度等参数检测出来，通过模数转换变成数字信号，并反馈到数控装置中，数控装置根据反馈回来的信息进行判断，并发出相应的指令，纠正所产生的误差。
辅助装置：把计算机送来的辅助控制指令经机床接口转换成强电信号，用来控制主轴电动机启停和变速、冷却液的开关及分度工作台的转位和自动换刀等动作。
机床主体：它是实现加工零件的执行部件。
5.简述数控机床的工作原理。
答：用数控机床加工零件时，首先将加工零件的几何信息和工艺信息编制成加工程序，由输入装置送入数控系统中，经过数控系统的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大进行伺服电动机的驱动，带动各轴运动，并进行反馈控制，使刀具与工件及其辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出零件的全部轮廓。
6.数控机床的分类通常是如何划分的？答：1.按工艺用途分类：1）切削加工类数控机床。
2）成型加工类数控机床。
3）特种加工类数控机床。
4）其他加工类数控机床2.按机床运动轨迹分类：1）点位控制数控机床。
滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副的工作原理
1.传动原理：滚珠丝杠螺母副是一种随动传动装置，其工作原理是通过杆与螺母之间的转动，使接触面上的滚珠向螺纹孔方向滚动。
在滚珠的作用力下，滚珠与螺纹孔壁之间产生击打力，从而产生对杆的转动力。
通过这种转动力，可以实现对杆的传动。
2.螺纹和滚珠的作用：螺纹是滚珠丝杠螺母副的基本结构，它和螺母之间的连接可以通过外力产生转动。
螺纹的特点是有不连续的螺距，这意味着每转动一圈，螺纹会移动一个固定的距离。
而滚珠则是连接杆和螺母的关键部件，它能够在滚子和螺纹之间形成滚动接触，从而降低了摩擦系数，提高了传动效率。
3.滚珠丝杠系统的构成：滚珠丝杠螺母副由滚珠的导向装置、滚珠循环装置、滚珠螺纹转换装置、螺纹中心线调整装置等多个部分组成。
滚珠的导向装置主要用于保持滚珠的运动方向；滚珠循环装置主要用于使滚珠在螺纹和滚珠循环道之间运动；滚珠螺纹转换装置主要通过螺纹的移动将转动运动转化为线性运动；螺纹中心线调整装置用于调整螺纹的位置和方向。
4.工作特点：滚珠丝杠螺母副具有传动效率高、精度高、刚性好的特点。
由于滚珠的滚动接触，摩擦系数较小，因此能够大幅度减少传动过程中的能量损耗，并提高传动效率。
此外，滚珠丝杠螺母副的刚性好，具有较高的刚性系数，能够承受较大的负载和冲击载荷。
滚珠丝杠螺母副在实际应用中具有广泛的用途，例如数控机床、航空航天设备、自动化装配线、机器人等。
通过了解滚珠丝杠螺母副的工作原
理，可以更好地理解其传动机理，为实际应用和设计提供参考。
同时，了解其特点和优势也有助于选型和优化传动系统。
数控机床故障诊断与维修练习题1
数控机床故障诊断习题一、填空题1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环）和（外循环）两种。
2、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（点位直线控制）和（轮廓控制）等几种。
3、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
4、数控系统一般采用集成式操作面板，分为三大区域：显示区、（NC键盘区）和（机床控制面板）。
1、数控机床的自动换刀装置中，实现刀库和机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
3、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为爬行。
1、数控机床的自诊断包括开机诊断、运行自诊断脱机自诊断三种类型。
2、数控机床的点检就是按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护。
3、故障的常规处理的三个步骤是调查故障、分析故障、检查排除故障。
4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：电流环、速度环、位置环。
5、数控机床主轴性能检验时，应选择高、中、低三档转速连续5次正反转的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。
6、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。
7、提高开环进给伺服系统精度的补偿措施有螺距误差补偿和反向间隙补偿。
8、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。
1、按照转矩产生的工作原理划分，步进电机可分为可变磁阻式、永磁式和混合式三种基本类型。
2、利用RS232接口进行计算机和数控机床之间数据传输时，为了避免静电干扰，需在电缆线上加装光电隔离器元件。
3、驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动。
4、热继电器主要用作电机的长期过载保护。
5、进给驱动系统按执行元件的类别可分为步进电动机驱动系统、直流电动机驱动系统、交流电机驱动系统。
4、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面内容。
2、滚珠丝杠螺母副间隙调整方式: 垫片式、螺纹式和齿差式。
数控机床作业答案
数控机床作业答案作业1：1.简述国际数控机床经历的三个阶段及发展过程。
答：第一阶段：20世纪20年代前，天轴集中传动机床。
以蒸汽机或直流发电机——电动机组集中提供动力，天轴传动，塔轮变速，单机不能独立工作。
第二阶段： 20世纪20年代后，多电机(交流电机)驱动，齿轮变速机床。
机、电、气、液技术结合，出现了以加工汽车零部件为代表的组合机床及其自动线，使大批大量生产的自动化水平在20世纪60年代达到了顶峰。
第三阶段： 20世纪50年代后，数字控制与信息化机床。
计算机和电子技术与机械加工过程的联系，机械传动凸轮控制——伺服驱动数字控制，加工中心——工艺集成2.根据GB/T15375-1994规定确定机床CA6180、XKA5032A、TH5660A型号类型含义。
CA6180 C 车床（类代号）A 结构特性代号6 组代号（落地及卧式车床）1 系代号（普通落地及卧式车床）80 主参数（最大加工件回转直径800mm）XKA5032A X 铣床（类代号）K 数控（通用特性代号）A （结构特性代号）50 立式升降台铣床（组系代号）32 工作台面宽度320mm（主参数）A 第一次重大改进（重大改进序号）TH5660A T 镗床H 自动换刀5 立式镗床级6 普通工作台60 工作台面宽度600mmA 第一次重大改进作业2：1．机床由哪几部分组成？答：数控机床由1）动力源、2）传动系统、3）支撑件、4）工作部件、5）控制系统、6）冷却系统、7）润滑系统、8）其他装置：如排屑装置，自动测量装置等几部分组成。
2．车床的功能与特点是什么？在普通车床中能否实现二维插补曲线轮廓的加工？答：1）车床是回转体加工机床，其功能与特点：①除可加工各类回转表面及端面外，还可加工平面、孔、螺纹等。
②加工零件一般呈轴、套、盘、筒状。
③常用刀具主要是各种车刀，孔加工刀具，螺纹刀具等。
2）在普通车床中不能实现二维插补曲线轮廓的加工。
因无数控系统控制刀具沿各坐标轴移动相应位移、达到要求的位置与速度，形成X、Z两直线轴联动、插补。
滚珠丝杠螺母副构简图
滚珠丝杠螺母副构简图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：滚珠丝杠螺母副结构图及其工作原理本次观察了实训车间的数控车床、数控铣床、加工中心，作为它们进给伺服系统机械传动结构中的滚珠丝杠螺母副的结构都是一样的。
滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的成为外循环（如图b），始终与丝杠保持接触的成为内循环（如图a）。
(a) 内循环（b）外循环(1)外循环外循环是常用的一种外循环方式。
这种结构是在螺母体上轴向相隔数个半导程处钻两个孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口与出口。
再在螺母的外表面上铣出回珠槽并沟通两孔。
另外，在螺母内进出口处各装一挡珠器，并在螺母外表面装一套筒，这样构成封闭的循环滚道。
外循环结构制造工艺简单，使用较广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。
(2)内循环内循环均采用反向器实现滚珠循环，数控机床反向器有两种型式。
圆柱凸键反向器，反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的凸键定位，以保证对准螺纹滚道方问。
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数控机床滚珠丝杠螺母副的内循环方式
滚珠丝杠螺母副的结构与滚珠的循环方式有关，按滚珠在整个循环过程中与丝杠表面的接触情况，滚珠丝杠螺母副可分为内循环和外循环两种方式。
内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。
如图1所示，在螺母2的侧面孔内装有接通相邻滚道的反向器4，利用反向器引导滚珠3越过丝杠1的螺纹顶部进入相邻滚道，形成一个循环回路，称为一列。
一般在同一螺母上装有2～4个反向器，并沿螺母圆周均匀分布。
内循环方式的优点是滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的径向尺寸也较小，但制造精度要求高。
图1中的反向器为圆形带凸键，不能浮动，称为固定式反向器；若反向器为圆形，可在孔中浮动，外加弹簧片令反向器压向滚珠，称为浮动式反向器，可以做到无间隙、可预紧，刚度较高，回珠槽进出口自动对接，通道流畅，摩擦特性好，但制造成本高。
图1 滚珠丝杠螺母副的内循环方式
1—丝杠；2—螺母；3—滚珠；4—反向器
外循环方式中的滚珠在循环返向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外作循环运动。
如图2所示插管式外循环，弯管1两端插入与螺纹滚道5相切的两个孔内，弯管两端部引导滚珠4进入弯管，形成一个循环回路，再用压板2和螺钉将弯管固定。
插管式外循环结构简单，制造容易，但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。
若在螺母外表面上开槽与切向孔连接，在螺纹滚道内装人两个挡珠器，代替弯管，则为螺旋槽式外循环，螺母径向尺寸较小，但槽与孔的接口为非圆滑连接，滚珠经过时易产生冲击。
若在螺母两端加端盖，端盖上开槽引导滚珠沿螺母上的轴向孔返回，则为端盖式外循环，这种方式结构简单，但滚道衔接和弯曲处不易做到准确而影响其性能，故应用较少。
图2 滚珠丝杠副的外循环方式
1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚环；5—螺纹管道。