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AC 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) 数控机床的特点有加工精度高、( c )、自动化程度高、劳动强度低、生产效率高等。（A）生产批量大的零件 （B）生产装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件（C）对加工对象的适应性强 （D）生产必须用特定的工艺装备协调加工的零件（2）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（3）（ 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（4）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（5）闭环控制系统的位置检测装置装在（ b ）（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（6）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、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.经济型控制数控机床、普及型控制数控机床和高档型控制数控机床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。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。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。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。（8） 位置控制 装置精度直接影响闭环控制数控机床的定位精度和加工精度。（9）在自动换刀过程中常见的选刀方式有 顺序选刀 和任意选刀两种。（10）在加工中心的基础上配置更多 (5个以上)的托盘，可组成环形回转式托盘库，称为 柔性制造单元 。2选择题（1）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（2）滚珠丝杠预紧的目的是（ c ）（A）增加阻尼比，提高抗振性 （B）提高运动平稳性（C）消除轴向间隙和提高传动刚度 （D）加大摩擦力，使系统能自锁（3）数控机床进给系统采用齿轮传动副时，为了提高传动精度应该有消隙（ a）措施。（A）齿轮轴向间隙 （B）齿顶间隙 （C）齿侧间隙 （D）齿根间隙（4）静压导轨与滚动导轨相比，其抗振性(a )。 (A) 前者优于后者 (B) 后者优于前者 (C) 两者一样（5）光栅利用（c），使得它能测得比栅距还小的位移量。（A）细分技术 （B）数显表 （C）莫尔条纹的作用 （D）高分辨指示光栅（6）在采用ATC后，数控加工的辅助时间主要用于( b )。 (A) 工件安装及调整 (B) 刀具装夹及调整 (C) 刀库的调整（7）在下列特点中，（b）不是数控机床主传动系统具有的特点。（A）转速高、功率大 （B）变速范围窄 （C）主轴变换迅速可靠 （D）主轴组件的耐磨性高3 判断题（1）数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。（ ）（2）数控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。（ ）（3）滚珠丝杠螺母副的作用是将回转运动转换为直线运动。（ ）（4）数控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。（ ）（5）数控机床传动丝杠反方向间隙是不能补偿的。（ ）（6）进给运动是以保证刀具相对位置关系为目的。（ ）（7）在采用自动换刀装置后，数控加工的辅助时间主要用于工件安装及调整。（ ）（8）滚珠丝杆的传动间隙主要是径向间隙（）4 简答题（1）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）高的静、动刚度及良好的抗振性能；2）良好的热稳定性；3）高的灵敏度；4）高人性化操作（2）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. 带有变速齿轮的主传动 特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。应用：大、中型数控机床采用这种变速方式。 2. 通过带传动的主传动 特点：电动机本身的调速就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。它适用于高速、低转矩特性要求的主轴。常用的是三角带和同步齿形带。 应用：这种传动主要应用在转速较高、变速范围不大的机床。 3. 用两个电动机分别驱动主轴 特点：这是上述两种方式的混合传动，具有上述两种性能。高速时电动机通过皮带轮直接驱动主轴旋转，低速时，另一个电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转，齿轮起到降速和扩大变速范围的作用，这样就使恒功率区增大，扩大了变速范围。克服了低速时转矩不够且电动机功率不能充分利用的问题。但两个电机不能同时工作，也是一种浪费。 4. 由调速电动机直接驱动的主传动 特点：调速电机与主轴用联轴器同轴联接，这种方式大大简化了主传动系统的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴精度影响较大。 5. 内装式电主轴: 即主轴与电机转子合二为一。 特点：优点是主轴部件结构更紧凑，重量轻，惯量小，可提高启动、停止的响应特性，并利于控制振动和噪声。缺点同样是热变形问题。 （3）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？1、工作原理：在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。因而迫使螺母（或丝杠）轴向移动。 2、特点：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。3、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。（4）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。（5）数控机床的工作台有哪些形式？各自的特点是什么？矩形工作台-直线进给运动。回转工作台-圆周进给运动。摆动工作台-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。减少传动环节、简化机床的结构等。（6）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。种类：加工中心有转塔式、刀库式、成套更换等方式；数控车床采用回转刀盘，部分采用刀库形式。（7）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。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。目前多数采用贴塑导轨。贴塑导轨的优点：贴塑滑动导轨的特点是摩擦特性好、耐磨性好、运动平稳、减振性好、工艺性好。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。三种结构形式：1）滚珠导轨；（2）滚柱导轨；（3）滚针导轨。3、静压导轨优点：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。分类：液体静压导轨和气体静压导轨。液体静压导轨缺点：结构复杂，液压装置比较大，且需要专门的供油系统。气体静压导轨缺点：防尘要求高。（8）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。（9）数控机床的主传动方式有哪些？各有何特点？1、带有变速齿轮的主传动特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速