數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(1)

1、。學(xué)渣整理，此資料僅供參考、（丿）、紅字的意思是沒找到答案，藍(lán)字的意思是不確定；有錯別字不負(fù)責(zé)啊。1數(shù)控機(jī)床通常由哪幾部分組成？各部分的作用和特點是什么？控制介質(zhì) 作用：在數(shù)控機(jī)床加工時，攜帶和傳輸所需的各種控制信息。特點：是存儲數(shù)控加工所要的全部動作和刀具相對于工件位置信息的媒介物，它記載著零件的加工程序。 數(shù)控裝置 作用：是數(shù)控機(jī)床的核心，它根據(jù)輸入的程序和數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、 運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令，控制機(jī)床的各個部分，進(jìn)行規(guī)定的、有序的動作。特點：可分為普通數(shù)控系統(tǒng) NC和計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) CNC兩類。伺服機(jī)構(gòu) 作用：根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移

2、指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向和位移。特點：由伺服驅(qū)動電路和伺服驅(qū)動裝置組成，與機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)。 機(jī)械部件 作用：包含有主運動部件、進(jìn)給運動執(zhí)行部件、拖板和傳動部件等。特點：傳動結(jié)構(gòu)要求更為簡單，精度、剛度、抗震性等方面要求更高，且其傳動和變速系統(tǒng)要便于實現(xiàn) 自動化控制。2.簡述數(shù)控機(jī)床的分類按運動方式分點位控制系統(tǒng)：需要從一點準(zhǔn)確的移動到另一點，移動過程不需要切削；點位直線控制系統(tǒng)：需要從一點準(zhǔn)確的移動到另一點，且運動軌跡為直線，移動部件在移動過程中 進(jìn)行切削；輪廓控制系統(tǒng)：需要從一點準(zhǔn)確的移動到另一點，并能控制將零件加工成一定的輪廓形狀。按控制方式分開環(huán)

3、控制系統(tǒng)：不具有反饋裝置，系統(tǒng)精度較低；半閉環(huán)控制系統(tǒng)：具有角位移檢測裝置，定位精度較高，調(diào)試方便，穩(wěn)定性好；閉環(huán)控制系統(tǒng)：具有直線位置檢測裝置，具有檢測、比較和反饋裝置，定位精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分：低、中、高檔次3什么是開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)？其特點是什么？適用于什么場合？ 開環(huán)控制系統(tǒng)是指不帶反饋裝置的控制系統(tǒng)；特點是不能進(jìn)行誤差校正，因此系統(tǒng)精度較低；適用于低精度要求 的數(shù)控機(jī)床。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)中裝有角位移檢測裝置的控制系統(tǒng)；特點是調(diào)試方便，穩(wěn)定性好精 度較高；目前應(yīng)用較為廣泛。 閉環(huán)控制系統(tǒng)是在機(jī)床移動部件位置上直接裝有直線位置檢測

4、裝置的控制系統(tǒng)；特點是定位精度高，調(diào)試維修較 為困難；適用于精度要求高的數(shù)控機(jī)床。4脈沖當(dāng)量、定位精度和重復(fù)定位精度的含義是什么？脈沖當(dāng)量：數(shù)控裝置每發(fā)出一個脈沖信號，反映到機(jī)床位移部件上的移動量。定位精度：數(shù)控機(jī)床工作臺等移動部件在確定的終點所到達(dá)的實際位置的精度。重復(fù)定位精度：在同一臺數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同程序、相同代碼加工一批零件，所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。5數(shù)控軸數(shù)與聯(lián)動軸數(shù)的區(qū)別?？刂戚S即機(jī)床數(shù)控裝置能夠控制軸的數(shù)目，而聯(lián)動軸即同時控制多個軸的運動。數(shù)控軸數(shù)越多，功能就越強(qiáng)，機(jī)床 的復(fù)雜程度和技術(shù)含量也越高；聯(lián)動軸數(shù)越多，機(jī)床控制和編程難度越大。7數(shù)控車床床身和導(dǎo)軌有幾種布局形式？每

5、種布局形式的特點是什么？有四種布局形式 平床身：工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工； 斜床身：排屑方便，便于安裝自動排屑器，操作方便，易于實現(xiàn)單機(jī)自動化和封閉式防護(hù)； 平床身斜滑板：工藝性好，排屑方便； 立床身：排屑最為方便。1.數(shù)控機(jī)床設(shè)計方案的特點是什么？設(shè)計手段計算機(jī)化；設(shè)計方法綜合化；設(shè)計對象系統(tǒng)化；設(shè)計問題模型化；設(shè)計過程程式化與并行化。2數(shù)控機(jī)床設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟是什么？主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計：用途、生產(chǎn)率、性能指標(biāo)、主要參數(shù)、驅(qū)動方式；總體方案設(shè)計：運動功能設(shè)計、基本參數(shù)設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計； 總體方案綜合評價與選擇；總體方案的設(shè)計修改（優(yōu)化）；詳細(xì)設(shè)計（技術(shù)設(shè)

6、計、施工設(shè)計）；機(jī)床整機(jī)綜合評價。3數(shù)控機(jī)床設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本要求？精度：幾何精度、運動精度、傳動精度、定位精度、工作精度、精度保持性；剛度：機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力；抗振性：機(jī)床在交變載荷作用系抵抗變形的能力，它包括抵抗受迫振動的能力和抵抗自激振動的能力; 熱變形：機(jī)床在工作時受到內(nèi)部熱源和外部熱源的影響，使機(jī)床各部分溫度發(fā)生變化；噪聲：機(jī)床工作時各種不同振動頻率和不同振幅而產(chǎn)生的無規(guī)律的聲音；低速運動平穩(wěn)性：當(dāng)運動部件低速運行時，主動件勻速運動，被動件會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。5工件表面發(fā)生線的形成方法是什么?軌跡法（描述法）成形法（仿形法）相切法（旋切法）展成法（滾切法）由點切削刃做直線運動軌跡形成

7、的；刀具是線切削刃，它的形成不需要刀具與工件的相對運動；圓母線是面切削刃運動軌跡的包絡(luò)線，為形成圓母線，刀具和工件之間需要刀具的旋轉(zhuǎn)運動、刀 具回轉(zhuǎn)中心與與工件之間按回轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行相對運動；由線切削刃在刀具與工件作占城運動時所形成的一系列軌跡線的包絡(luò)線。6.機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據(jù)什么確定？主參數(shù)根據(jù)加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來確定；尺寸參數(shù)根據(jù)與被加工零件有關(guān)的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具的 安裝面尺寸來確定。1數(shù)控機(jī)床對主傳動系統(tǒng)有哪些要求？運動要求：具有一定轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運動的開停、變速、換向和制動；動力要求：具有祖東的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度；工作

8、性能要求：具有足夠高的精度、抗振性，熱變形和噪聲小，傳動效率高；使用要求：操作靈活可靠，調(diào)整維修方便，潤滑密封良好；經(jīng)濟(jì)性要求：結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工藝性好，成本低。2數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)有哪幾種配置方式？各有何特點？有四種配置方式 帶有變速齒輪的主傳動：能滿足主軸低速時對輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求，能使交流或直流電動機(jī)成為分段無級變速， 實現(xiàn)滑動齒輪的位移； 通過帶傳動的主傳動：能避免齒輪傳動引起的振動與噪聲； 用兩個電動機(jī)分別驅(qū)動：克服了低速時轉(zhuǎn)矩不夠且電動機(jī)功率不能充分利用的缺陷； 內(nèi)裝電動機(jī)主軸傳動結(jié)構(gòu)：提高主軸部件的剛度，單電機(jī)發(fā)熱對主軸影響較大。為1440r/mi n ，試擬定合理的轉(zhuǎn)速圖，確定齒

9、輪齒數(shù)，畫出主傳動系統(tǒng)圖。8變速箱齒輪布置時如何縮短軸向尺寸和徑向尺寸？縮短軸向尺寸的方法：把三聯(lián)齒輪一分為二，把兩個傳動組統(tǒng)一安排；縮短徑向尺寸的方法：縮短軸間距離，采用軸線相互重合方式，相鄰各軸在橫剖面圖上布置成三角形，在 一個傳動組內(nèi)取最大傳動比等于最小傳動比的倒數(shù)。四1主軸組件應(yīng)滿足哪些基本要求？旋轉(zhuǎn)精度：在無載荷、低轉(zhuǎn)速的條件下，主軸的軸向和徑向跳動；剛度：指在外加載荷的作用下抵抗變形的能力；抗振性：抵抗受迫振動和自激振動；溫升和熱變形：對溫升有一定限制，以保證熱變形的范圍；精度保持性：指長期保持其原始制造精度的能力。2簡述主軸常用滾動軸承的類型及其特點。 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承：線

10、接觸，滾子數(shù)多，承載能力較大； 滾子軸承：滾子是中空的，潤滑油可從中流過，冷卻滾子，減小溫升，并由一定減振效果； 雙向推力角接觸球軸承：接觸角大，鋼球直徑較小而數(shù)量較多，軸承承載能力和精度較高，極限轉(zhuǎn)速較高，溫升 低，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和工作可靠； 角接觸球軸承：極限轉(zhuǎn)速較高； 陶瓷滾動軸承：壓力和滑動摩擦小，滾動體脹系數(shù)小，溫升較低，彈性模量大，軸承的剛度大； 磁浮軸承：無機(jī)械磨損，理論上無速度限制，無噪聲，溫升小，能耗低，環(huán)保，適用于多種環(huán)境。3主軸軸承的配置形式主要有哪幾種？各適用于什么場合？ 速度型：主軸前后軸承都采用角接觸球軸承，適用于高速輕載或精密機(jī)床； 剛度型：前支承采用雙列短圓柱滾子軸承

11、和60 角接觸雙列向心推力球軸承，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承,適用于中等轉(zhuǎn)速和切削負(fù)載較大、要求剛度高的機(jī)床； 剛度速度型：前軸承采用三聯(lián)角接觸球軸承，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，適用于徑向剛度好、有較高轉(zhuǎn)速的機(jī)床。4簡述雙列短圓柱滾子軸承的間隙調(diào)整方法。（通過螺母經(jīng)中間隔套，軸向移動內(nèi)圈來實現(xiàn)。一一老師說的）采用軸承內(nèi)圈膨脹徑向預(yù)緊方式。 從左面壓內(nèi)圈，結(jié)構(gòu)簡單，控制調(diào)整量難，預(yù)緊過大時松卸不方便； 用右邊螺母控制調(diào)整量，調(diào)整方便，但主軸前端需要有螺紋才能實現(xiàn)，工藝性差； 用螺釘代替控制螺母，主軸前端需要螺孔，工藝性好，但當(dāng)力不一致時，影響旋轉(zhuǎn)精度； 將右邊隔套制成兩半，可取下來修磨其寬

12、度，以便控制其調(diào)整量。5主軸滾動軸承必須預(yù)緊的原因是什么？常用的預(yù)緊方式有哪些？原因：使軸承滾道預(yù)先承受一定的載荷，消除間隙，并使得滾動體與滾道之間發(fā)生一定的變形，增大接觸面積，軸 承受力時變形減小，抵抗變形的能力增大，提高軸的回轉(zhuǎn)精度和抗振性。方式：徑向預(yù)緊方式，軸向預(yù)緊方式。7采用什么方法可以使用較低精度等級的滾動軸承裝配出較高旋轉(zhuǎn)精度的機(jī)床主軸組件？9主軸為何需要“準(zhǔn)停”？如何實現(xiàn)“準(zhǔn)?！?？“準(zhǔn)?！北阌跈C(jī)械手對刀具的裝夾，提高定位精度；電磁吸附可實現(xiàn)“準(zhǔn)停”。五1.數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求是什么?精度要求：必須保證機(jī)床的定位精度和加工精度；響應(yīng)速度：要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快；調(diào)速范

13、圍：指生產(chǎn)機(jī)械要求電動機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比； 低速、大轉(zhuǎn)矩：在低速下進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)必須有大的轉(zhuǎn)矩輸出。2試說明開環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)與閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)的區(qū)別，各有什么優(yōu)點？開環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)：由步進(jìn)電動機(jī)及其驅(qū)動線路等組成，系統(tǒng)中沒有位置檢測器和反饋路線，精度較差； 優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)整，精度要求不太高；閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)：由伺服電動機(jī)、檢測裝置、比較電路、伺服放大系統(tǒng)等部分組成，精度較高； 優(yōu)點是能實現(xiàn)精度高的反饋控制。3數(shù)控機(jī)床為什么要采用滾珠絲杠螺母副作為傳動元件？它有什么特點？因為它的存在使絲杠與螺母之間是滾動摩擦，僅在滾珠之間存在滑動摩擦；特點是：摩擦損失小、傳動效率高，運動平穩(wěn)

14、、摩擦力小、靈敏度高、低速時無爬行，軸向剛度高、反向定 位精度高，磨損小、壽命長、維護(hù)簡單，傳動具有可逆性、不能自鎖，同步性好，有專業(yè)廠生產(chǎn), 選用配套方便。4滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方式可分為哪兩類？結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？各應(yīng)用于哪些場合？分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)；內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)為單圈循環(huán)，外循環(huán)結(jié)構(gòu)為多圈循環(huán)；5滾珠絲杠螺母副為什么要預(yù)緊？具體有哪幾種調(diào)整間隙的預(yù)緊方法？為了消除間隙、提高傳動剛度；調(diào)整間隙的預(yù)緊方法：墊片調(diào)隙式，螺紋調(diào)隙式，齒差調(diào)隙式。6滾珠絲杠螺母副為什么要預(yù)拉伸？試說明預(yù)拉伸的具體操作方法 。為了消除內(nèi)應(yīng)力；7數(shù)控機(jī)床消除齒側(cè)間隙的方法有哪些？各用在什么場合？ 偏心軸套調(diào)整法：用于電動

15、機(jī)與絲杠之間的齒輪傳動； 變齒厚圓柱齒輪調(diào)整法： 斜齒輪軸向墊片調(diào)整法：用于承載力低的場合； 雙片直齒輪錯齒調(diào)整法： 軸向彈簧調(diào)整法： 錐齒輪雙齒錯齒調(diào)整法：用于輕載齒輪； 雙齒輪彈簧預(yù)緊調(diào)整法：用于工作行程較大的大型數(shù)控機(jī)床。七1數(shù)控機(jī)床支承件的功用和應(yīng)滿足的要求是什么？ 功用 支承作用：支承其他零部件，在機(jī)床切削時，承受一定的重力、切削力、摩擦力、夾緊力；基準(zhǔn)作用：保證機(jī)床在使用中或長期使用后，仍能保證各部件之間正確的相互位置關(guān)系和相對運動軌跡。 要求 剛度：指支承件在恒定載荷或交變載荷作用下抵抗變形的能力；抗振性：指支承件抵抗受迫振動和自激振動的能力；熱變形：指由機(jī)床周圍以及機(jī)床自身的溫

16、度變化而產(chǎn)生的機(jī)床部件的形變；內(nèi)應(yīng)力：指支承件在鑄造、焊接及粗加工的過程中，材料內(nèi)部產(chǎn)生的力。2提高支承件連接剛度和局部剛度，可以采用的做法是什么?連接剛度：改變凸緣結(jié)構(gòu)，（連接剛度與連接處的材料、幾何形狀與尺寸、接觸面硬度以及表面粗糙度、幾何精度和 加工方法等有關(guān)）局部剛度：（局部剛度與局部變形處的結(jié)構(gòu)和尺寸等有關(guān)）3試舉例說明提高支承件靜態(tài)剛度的方法。合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)的截面形狀與尺寸、合理的布置肋板和肋條、注意結(jié)構(gòu)的整體剛度、局部剛度和連接剛度的匹配等。4支承件的動態(tài)分析包括哪幾方面的問題？舉例說明改善支承件動態(tài)特性的措施有哪些？固有特性問題：若支承件作為簡單的振動系統(tǒng)，固有特性主要指系統(tǒng)的

17、固有頻率，若為復(fù)雜系統(tǒng)，則指各階 固有頻率、阻尼和模態(tài)振型等；動力響應(yīng)問題：支承件在外部激振力的作用下受迫產(chǎn)生的振動；動力穩(wěn)定性問題：要確定發(fā)生切削顫振和爬行的臨界條件，以使機(jī)床能在期望的工作范圍內(nèi)不出現(xiàn)這種振動。5采用哪些方法可以提高數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度？試舉例說明。提高系統(tǒng)的靜剛度 K，增大系統(tǒng)中的阻尼比 Z,提高系統(tǒng)的固有角頻率 con，或改變激振角頻率con。6和普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)有哪些特點？9機(jī)床導(dǎo)軌的組成及作用是什么？它有哪幾種分類方法？機(jī)床導(dǎo)軌主要由機(jī)床上兩個相對運動部件的配合面組成一對導(dǎo)軌副，不動的配合面稱為固定導(dǎo)軌，運動的配合面稱 為運動導(dǎo)軌，兩條相互平行的導(dǎo)軌副

18、能可靠的限制運動部件繞X軸轉(zhuǎn)動。按運動軌跡分 直線運動導(dǎo)軌：導(dǎo)軌副的相對運動軌跡為一直線；圓周運動導(dǎo)軌：到辜負(fù)的相對運動軌跡為一圓；按工作性質(zhì)分 主運動導(dǎo)軌：運動導(dǎo)軌是完成主運動的，運動速度高； 進(jìn)給運動導(dǎo)軌：運動導(dǎo)軌是完成進(jìn)給運動的，運動速度低； 調(diào)整導(dǎo)軌：它是實現(xiàn)部件之間相對位置調(diào)整用的；按摩擦性質(zhì)分 滑動導(dǎo)軌：倆導(dǎo)軌工作面之間的摩擦性質(zhì)為滑動摩擦，其中有普通滑動導(dǎo)軌、液體動壓導(dǎo)軌、液體 靜壓導(dǎo)軌；滾動導(dǎo)軌：倆導(dǎo)軌工作面之間為滾動摩擦，它由導(dǎo)軌面間的滾珠、滾柱或滾針等滾動體實現(xiàn)； 按受力情況分 開式導(dǎo)軌：靠外載荷和部件自重作用，使倆導(dǎo)軌面在全長上保持貼合；閉式導(dǎo)軌：作用力不夠大，作用在運動

19、部件上的顛覆力矩較大，需增加閉式導(dǎo)軌才能保證朱導(dǎo)軌面 貼合。10機(jī)床導(dǎo)軌的基本要求是什么？導(dǎo)向精度：指運動部件沿導(dǎo)軌運動軌跡的直線度或圓度；耐磨性：運動導(dǎo)軌面沿固定導(dǎo)軌面長期運動會引起導(dǎo)軌不均勻的磨損，破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，從而影響加工精度； 剛度：導(dǎo)軌受力變形后悔影響部件之間的相對位置和導(dǎo)向精度，故要求導(dǎo)軌具有足夠高的剛度；低速運動平穩(wěn)性：運動部件低速移動時易產(chǎn)生爬行。11試述直線滑動導(dǎo)軌常用的截面形狀？各用于哪些場合？矩形：剛度和承載能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不影響，；三角形：導(dǎo)向性好，但壓板面仍需有間隙調(diào)整裝置，；燕尾形：磨損后不能自動補(bǔ)償間隙，需用鑲條調(diào)整，摩擦阻力大，一般用于

20、要求高度小的多層移動部件；圓柱形：內(nèi)孔可珩磨，外圓經(jīng)過磨削可達(dá)到精密配合，但磨損后調(diào)整間隙困難，主要用于受軸向載荷的場合，適用 于同時做直線運動和轉(zhuǎn)向運動的場合。12試述滾動導(dǎo)軌的類型及特點，它與滑動導(dǎo)軌的區(qū)別。按滾動體類型分 滾珠導(dǎo)軌：點接觸，摩擦阻力小，承載能力較差，剛度低；滾柱導(dǎo)軌：滾動體與導(dǎo)軌之間是線接觸，承載能力較同規(guī)格滾珠導(dǎo)軌高一個數(shù)量級，剛度高；滾針導(dǎo)軌：滾針尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，剛度高；按滾動體循環(huán)方式分滾動體循環(huán)式導(dǎo)軌：安裝調(diào)試方便，剛度高，承載能力大，潤滑簡單；滾動體非循環(huán)式：滾動體在運動過程中不循環(huán)，行程有限。滾動導(dǎo)軌比滑動導(dǎo)軌摩擦因數(shù)小、磨損小、使用壽命長、低速平穩(wěn)性好，滑動導(dǎo)軌比滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、 便于保證精度和剛度。14.提高導(dǎo)軌耐磨性的措施有哪些？選擇有良好