數(shù)控復習題及答案

1、第二章 數(shù)控機床的機械結構一、填空題1、機床上常用的導軌，按其接觸面間的磨擦性質(zhì)的不同，可分為 滑動導軌、 滾動導軌和 靜壓導軌三大類。2、數(shù)控機床機械結構從 高剛度、高抗震性、減少機床的 熱變形，提高進給運動的 平穩(wěn)性 和 定位精度方面 提出要求。3、主軸回轉(zhuǎn)精度的測量，一般分為三種即 靜態(tài)測量、 動態(tài)測量、 間接測量。4、在自動換刀過程中，必須自動選擇所需刀具轉(zhuǎn)到刀庫的換刀位置上，自動選刀的方式有順序選刀 和 任意選刀 兩種方法。5、為了保證數(shù)控機床進系統(tǒng)的 定位精度和 動態(tài)性能、對其機械傳動裝置提出了高傳動剛度、高諧振、低磨擦、低慣量、無間隙等要求。6、加工中心刀庫的類型普遍采用 盤式刀

2、庫 和 鏈式刀庫 。二、判斷題1、（F ）在數(shù)控機床中，尤其是柔性制造單元（FMC）中，輔助機構動作的執(zhí)行部件多，通常采用定量泵恒壓供油液壓系統(tǒng) 。2、（T ）影響機床剛度的主要因素是機床各構件、部件本身的剛度和其間的接觸剛度。3、（T ）同步齒形帶具有帶傳動和鏈傳動的優(yōu)點，與一般的帶傳動，它不會打滑，且不需要很大的張緊力。4、（T ）直線滾動導軌是近年來經(jīng)常采用的導軌，突出的優(yōu)點為無間隙，且能夠施力預緊力。5、（ F）在加工中心和車削中心上，“一次裝夾，多工序加工”的加工工藝方案，稱為工序集中。6、（T ）加工中心通常從主軸在加工時空間位置分類，分為立式、臥式和萬能加工中心。7、（F ）當反

3、饋信號是由安裝在伺服電機上或傳動絲桿連接的位置檢測器取出后反饋到位置偏差檢測器，即構成全閉環(huán)控制系統(tǒng)。8、（F ）從機械結構的角度來說，數(shù)控機床的加工精度和使用在很大程度上取決于機床的絲桿質(zhì)量。三、簡答題1、數(shù)控機床的機械部分由哪些裝置組成？ 數(shù)控機床的機械部分主要由主傳動 系統(tǒng)及主軸部件、進給傳動系統(tǒng)、床身、立柱、滑座等基礎件、及液壓、氣動、潤滑、切削液 等輔助裝置組成。2、 簡述數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、自動換刀裝置。機床的主傳動系統(tǒng)將電機的轉(zhuǎn)矩或功率傳遞給主軸部件，使安裝在主軸內(nèi)的工件或刀具實現(xiàn)主切削運動。數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)合一般的機床有著本質(zhì)的差別，它是進給伺服系統(tǒng)的一個

4、重要組成部分，由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的速度合位移指令信號經(jīng)過伺服驅(qū)動裝置和進給傳動系統(tǒng)，可以使工作臺或刀架實現(xiàn)要求的進給運動和精確的定位，自動完成切削過程。自動換刀裝置的功能就是儲備一定數(shù)量的刀具，并完成在切削加工過程中的自動更換刀具。3、 數(shù)控機床具有哪些主要工藝特點？數(shù)控機床主要工藝特點包括：（1）自動化程度高、柔性好，數(shù)控機床可以控制各運動部件的動作順序，自動變速。當改變加工零件時，只需要改變數(shù)控程序，因此能實現(xiàn)單件、小批量生產(chǎn)加工自動化。（2）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機床是根據(jù)數(shù)控程序自動進行加工的不，因而可以避免人為的誤差，自動保證穩(wěn)定的加工精度，還可以利用軟件進行精度校正和工件誤差補償，

5、提高加工精度。（3）生產(chǎn)效率高。數(shù)控機床采用了高轉(zhuǎn)速、大進給量、大的切削功率、復合工藝，減少了輔助時間，效率的提高更為顯著。4、帶有刀庫的自動換刀數(shù)控機床，為實現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸，其主軸必須設計哪些裝置？ 為了實現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝缷與夾持、必須具有刀具的自動夾緊裝置以及主軸準停裝置等結構。第四章 機床數(shù)控及伺服系統(tǒng)一、填空題：1、數(shù)控機床中常用的插補計算方法通常分為 脈沖增量插補 插補和_數(shù)字增量插補_插補兩大類。2、數(shù)控機床在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，自動地按給定的程序進行機械零件的加工，數(shù)控系統(tǒng)是由程序，輸入輸出設備，_計算機數(shù)字控制裝置_、_可編程控制器PC_、_主軸驅(qū)動裝置_和_進給

6、驅(qū)動裝置_等組成一個系統(tǒng)。3、CNC裝置的多任務性，固此它的系統(tǒng)軟件必須完成管理和控制兩大任務、管理部分包括： _輸入_、_I/O處理、_顯示_、_診斷_、控制部分包括_譯碼_、_刀具補償_、速度處理_ _插補_、_位置控制_。4、_直線_和_圓弧_是構成工件輪廓的基本幾何要素，因此大數(shù)CNC裝置一般都具有_直線_和_圓弧_的插補功能。5、零件程序員編制的程序一般提供_直線的起點_和_終點_，_圓弧的起點_和_終點_。逆圓還是順圓及圓心相對于起點的偏移量和圓弧半徑，還要給出要求的_輪廓進給速度_和_刀具參數(shù)_。6、數(shù)控機床中常用的插補計算方法為逐點_比較插補計算法_、_數(shù)字積分插補_計算方法、

7、_時間分割插補_計算法、_樣條插補_計算方法。7、數(shù)控機床的進給由_伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置、機械傳動機構及執(zhí)行部件組成。8、數(shù)控進給伺服系統(tǒng)是一個位置、控制系統(tǒng)。按有無位置檢測和反饋進行分類，分為_開環(huán)進給，  _系統(tǒng)和_閉環(huán)、半閉環(huán)進給_系統(tǒng)。9、_閉環(huán)， _進給系統(tǒng)因為采用了位置檢測裝置，所以在結構上較_開環(huán) _進給系統(tǒng)成本較高。10、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給位移和速度指令，經(jīng)過轉(zhuǎn)換和功率放大后，作為_伺服驅(qū)動裝置 _的輸入信號，從而驅(qū)動執(zhí)行部件實現(xiàn)給定的速度和位移量。11、_閉環(huán)_系統(tǒng)可以消除機械傳動機構的全部誤差，而_半閉環(huán) _系統(tǒng)只能補償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差。

8、12位置檢測裝置的精度指標主要包括系統(tǒng)精度和系統(tǒng)分辯率。13、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)，用_交流異步電機_作為伺服驅(qū)動裝置，是近年來發(fā)展的一種新系統(tǒng)。14、開環(huán)進給系統(tǒng)中，步進電機的_步距角精度， _、機械傳動部件的精度、絲杠，支承的傳動間隙及傳動和支承件的變形等，直接影響_進給位移 _的精度。15、數(shù)控系統(tǒng)的_傳動間隙， _補償和_螺距誤差_補償可以提高數(shù)控伺服定位精度。16交流伺服電機主要有_異步型， _交流伺服電機和_同步型 _交流伺服電機。17、_伺服驅(qū)動裝置_得到調(diào)節(jié)器的電壓信號后，輸出功率足夠的運動速度，控制對象的運動。18、_檢測裝置 _測量執(zhí)行部件的實際位移，將它轉(zhuǎn)換成電信號反饋到輸入

9、端，在比較器內(nèi)與輸入指令信號進行比較。19、進給系統(tǒng)的特性是系統(tǒng)的_靜態(tài)特性 _及在指令與負載作用下的_動態(tài)特性_。二、簡答題1、數(shù)控系統(tǒng)由哪幾部分組成？ 數(shù)控系統(tǒng)是由程序、輸入輸出設備、計算機數(shù)字控制裝置、可編程控制器（PC）、主軸驅(qū)動裝置、進給驅(qū)動裝置等組成一個系統(tǒng)，習慣上稱為CNC系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的核心是計算機數(shù)字控制裝置。2、 CNC裝置的基本組成部分以及執(zhí)行哪些工作？各部分完成的主要功能？CNC系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，軟件在硬件的支持下運行，離開軟件、硬件無法工作，兩者缺一不可。CNC裝置的工作在硬件的支持下，執(zhí)行軟件的全過程，工作全過程包括輸入、譯碼、刀具補償、進行速度處理、插

10、補、位置控制、I/O處理、顯示和診斷的工作。硬件以計算機為核心，包括執(zhí)行、測量元件及其計算機的接口，它提供了接收、執(zhí)行零件加工程序、控制機床動作的物理手段，軟件是在計算機中運行的程序，它實現(xiàn)控制算法，協(xié)調(diào)各個硬件部分的工作，從而控制機床按要求有條不紊地工作。系統(tǒng)由微機、程序輸入/輸出裝置，機床控制裝置三部分組成。 （1）CNC系統(tǒng)中的微機：微機是CNC系統(tǒng)的核心，它包括微處理、內(nèi)存儲器、輸入/輸出接口以及時鐘、譯碼等輔助電器。 （2）CNC系統(tǒng)中的I/O設備：包括鍵盤、機床操作面板、顯示裝置、外圍存儲設備等，操作人員通過鍵盤、手動輸入零件的加工程序，通過操作面板了解機床各部件的狀態(tài)，顯示裝置主

11、要用于零件加工程序的顯示和編輯，顯示數(shù)控機床各種加工信息。 （3）機床控制裝置：機床控制裝置包括位置控制裝置和機床狀態(tài)檢測控制裝置兩部分，位置控制裝置由伺服機構和執(zhí)行元件組成。機床的檢測和控制主工涉及機床的強電部分。3、 CNC裝置的硬件有哪幾種結構形式？CNC裝置硬件結構一般分為單微處理機和多微處理機結構兩大類。4、簡述CNC裝置的功能。CNC裝置的功能通常包括基本功能和選擇功能，基本功能包括控制功能、準備功能、插補功能、進給功能、刀具功能、主軸功能、輔助功能、字符顯示功能、自診斷功能，是數(shù)控必備的基本功能。選擇功能包括補償功能、固定循環(huán)功能圖形顯示功能、通信功能、人機對話編程功能。5、 簡

12、述刀具半徑補償?shù)膱?zhí)行過程。刀具半徑補償執(zhí)行過程一般分為三步：刀具補償建立，刀具補償進行，刀具補償撤銷。6、 簡述數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的要求。數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)應滿足以下要求： 精度高。 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的位置精度是指控制指令要求工作 臺的位移量和該指令經(jīng)過伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為工作臺實際位移量之 間的符合程度、兩者誤差愈小，則伺服的位移精度愈高，高精度 的數(shù)控機床的定位精度較高。 調(diào)速范圍寬。為獲得最佳的切削條件，要求伺服驅(qū)動系統(tǒng) 具有足夠的調(diào)速范圍，既要能滿足低速切削的要求，又能滿足高 速切削的要求。 速度響應要快。 要求電機從零速到穩(wěn)速和從穩(wěn)速到零速的 時間 0.25 以內(nèi)。 工作穩(wěn)定性要好，具在較

13、強的抗干撓能力。數(shù)控機床的精 度與其使用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)的類型有關， 高精度系統(tǒng)必須采用高 精度的檢測元件，機械傳動部件必須采用相應措施，采用高精度 滾珠絲杠。7、 試述永磁交流伺服電機的工作原理. 永磁交流伺服電機的工作原理與電磁式伺服電機的工作 原理類似，只是磁場不是由轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組產(chǎn)生，而是由轉(zhuǎn)子 上的永磁鐵產(chǎn)生。 定子三相繞組接上交流電源后，就會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，以 同步轉(zhuǎn)速 n 旋轉(zhuǎn)，定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的永久磁鐵磁極相吸引， 使轉(zhuǎn)子也以同步轉(zhuǎn)速 n 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n=nx=605/P。永磁 同步伺服電機的調(diào)速與異步型伺服電機的調(diào)速不同， 只能采用改 變頻率的方法來調(diào)速

14、。三、判斷題1、（0 ）數(shù)控進給伺服系統(tǒng)是一個位置控制，有開環(huán)系統(tǒng)與半閉環(huán)進給系統(tǒng)。2、（ 1）直流伺服電機的調(diào)速范圍寬，機械特性硬，過載能力強，動態(tài)響應性能好。3、（1 ）步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機械角位移的電磁機械裝置。4、（0）光電編碼器是一種電磁或位置檢測裝置，根據(jù)兩個平行繞組之間的交變磁場感應原理來實現(xiàn)位置檢測功能。5、（0 ）光柵尺是一種旋轉(zhuǎn)式的角位移檢測裝置，在數(shù)控機床中得到廣泛的使用第二章一、填空題1、數(shù)控機床的主軸準停裝置有 機械方式和電氣方式兩種。2、數(shù)控機床自動換刀裝置的形式有 回轉(zhuǎn)刀架換刀 、 更換主軸換刀、 更換主軸箱換刀 和 帶刀庫的自動換刀系統(tǒng) 。3、數(shù)控

15、機床上常用的刀庫形式有：直線式刀庫、圓盤式刀庫、鏈式刀庫、格子箱式刀庫 。4. 帶有自動換刀系統(tǒng)，并能一次裝夾工作后，自動連續(xù)完成銑、鉆、鏜、攻螺紋等加工的數(shù)控機床稱為 加工中心 。5、刀具的選擇方式有 順序選擇、刀具編碼選擇和 、 刀座編碼選擇3種。6、數(shù)控機床常采用_塑料滑動_導軌和_滾動_導軌，以降低導軌磨損。7、數(shù)控機床的自動換刀裝置中，實現(xiàn) 刀庫 和機床 主軸 之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。8、刀具的常用交換方式由機械手換刀 和 無機械手換刀 兩類。9、數(shù)控機床導軌按摩擦性質(zhì)的不同可分為 滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌 。10、滾珠絲杠螺母副是在 滾珠 和 螺母之間以 滾珠

16、作為滾動體的 螺旋傳動元件。11、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式有 外循環(huán) 和 內(nèi)循環(huán) 兩大類。12、滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán) 。13、數(shù)控機床導軌的功能是 支承 和 導向 。二、選擇題1、數(shù)控機床傳動絲杠反方向間隙是不能補償?shù)摹?（ F）2、數(shù)控銑加工中，進退刀位置應選在合適的位置，以保證加工質(zhì)量。（T）3、滾珠絲杠副由于不能自鎖，故在垂直安裝應用時需添加自鎖裝置。 （ T ） 4、對于一般數(shù)控機床和加工中心，由于采用了電機無級變速，故簡1）5、滾珠絲杠螺母副是通過預緊的方式調(diào)整絲杠和螺母間的軸向間隙的。（ T ） 6、順序選刀方式具有無須刀具

17、識別裝置，驅(qū)動控制簡單的特點。 （ T）7、主軸準停裝置分機械控制和電氣控制兩種形式。 （T ）8、在滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整方法中，常用雙螺母結構形式，其中以齒差調(diào)隙式調(diào)整最為精確方便。 （T ） 三、選擇題1、滾動導軌的摩擦系數(shù)約為( C )2、數(shù)控機床的進給機構采用的絲杠螺母副是（ C ）。A 雙螺母絲杠螺母副 B 梯形螺母絲桿副 C 滾珠絲桿螺母副 3、貼塑導軌的摩擦性質(zhì)，屬（ B ）摩擦導軌。 滾動 滑動 液體潤滑4、 立式加工中心主軸部件中刀具自動夾緊和松開裝置是使用( B )夾緊。 A. 液壓 B.機械 .電氣5. 開環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控工作回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度主要取決于（ B ）的傳動

18、精度。 A絲杠螺母副 B.蝸輪蝸桿副 C.齒輪副 6、圓盤式刀庫的安裝位置一般在機床的（ A ）上。 立柱 導軌 工作臺7、下列哪一類工作臺既能完成分度有能完成圓周進給運動。（ B ） 分度工作臺 回轉(zhuǎn)工作臺 圓形工作臺8、以下哪種措施不是用來減少數(shù)控機床的熱變形（ D ）A 減少發(fā)熱 B 控制溫升 C 改善機床結構 D 提高機床的剛性9、滾珠絲杠預緊的目的是（ C ）。A 增加阻尼比，提高抗振性 B 提高運動平穩(wěn)性C 消除軸向間隙和提高傳動剛度 D 加大摩擦力，使系統(tǒng)能自鎖10、減小數(shù)控機床進給運動系統(tǒng)中運動件的摩擦阻力的主要目的下列說法不正確的是（ D ）A提高系統(tǒng)響應性能 B提高運動精度

19、 C減小爬行現(xiàn)象 D提高系統(tǒng)穩(wěn)定性11、數(shù)控機床進給系統(tǒng)減少摩擦阻力和動靜摩擦之差，是為了提高數(shù)控機床進給系統(tǒng)的（ C ）。A、傳動精度 B、運動精度和剛度C、快速響應性能和運動精度 D、傳動精度和剛度12、為了保證數(shù)控機床能滿足不同的工藝要求，并能夠獲得最佳切削速度，主傳動系統(tǒng)的要求是（ D ）。A、無級調(diào)速 B、變速范圍寬C、分段無級變速 D、變速范圍寬且能無級變速14、滾珠絲杠的基本導程減小，可以（ C ）。A、提高精度；B、提高承載能力；C、提高傳動效率；D、加大螺旋升角15、切削過程中，工件與刀具的相對運動按其所起的作用可分為（ C ）。A、主運動和進給運動；B、主運動和輔助運動；C

20、、輔助運動和進給運動 16、目前機床導軌中應用最普遍的導軌型式是（ A ）。A、靜壓導軌；B、滾動導軌；C、滑動導軌17、數(shù)控車床與普通車床相比在結構上差別最大的部件是（ C ）。A、主軸箱；B.床身；C、進給傳動；D、刀架 18、 數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)中采用齒輪傳動副時，若不采用消隙措施，將會（ D ）。A、 增大驅(qū)動功率 B、 降低傳動效率B、 增大摩擦力 D、 造成反向失動量復習題3一、 填空題1、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)是以機床運動部件的 位置 和 速度 為控制量的系統(tǒng)。2、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)按反饋比較控制方式的不同可分為 開環(huán)控制系 統(tǒng) 、 半閉環(huán)控制系統(tǒng) 和 全閉環(huán)控制系統(tǒng) 。3、步進式伺服

21、系統(tǒng)是 開環(huán)伺服系統(tǒng)，其采用 步進電動機 作為執(zhí)行元件。4、步進電動機是一種將 電脈沖信號 轉(zhuǎn)換成 相應直線位移或者角位移 的特殊電動機。5、在相位比較伺服系統(tǒng)中，指令信號與反饋信號都變?yōu)?某個載波的相位 ，然后通過相位比較，獲得實際位置與指令位置的偏差。6.考慮到電纜線的固定，為保證傳感器的穩(wěn)定工作，一般將直線光柵的_讀數(shù)頭 _安裝在機床或設備的動板(工作臺)上。7.步進電動機的相數(shù)和齒數(shù)越多，在一定的脈沖頻率下，轉(zhuǎn)速_變慢_。9.當直線感應同步器只有正弦繞阻勵磁，在正弦繞組和定尺上的繞組位置重合時開始移動，滑尺移動2個節(jié)距時，感應電動勢的值變?yōu)榱阌衉4_處。二判斷題1、每當數(shù)控裝

22、置發(fā)出一個脈沖信號，就使步進電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個固定角度，該角度稱為步距角。 （T ）2、步進電機采用三相六拍的通電方式，此時的步距角為30度。 （F ） 3、數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)是由伺服驅(qū)動和伺服執(zhí)行兩部分組成。 （T） 三、選擇題1、數(shù)控機床閉環(huán)伺服系統(tǒng)的反饋裝置裝在C。 伺服電機軸上B 工作臺上 C 進給絲杠2、步進電機的轉(zhuǎn)速是通過改變電機的 A 而實現(xiàn)。A 脈沖頻率 B脈沖速度 C通電順序 D脈沖個數(shù)3、有一臺三相步進電動機,轉(zhuǎn)子上有80個齒,三相六拍運行,則其步距角是( B )A B C D 4、全閉環(huán)伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別取決于運動部件上的 C 。A、執(zhí)行機構；B、反饋信號；C

23、、檢測元件 5、數(shù)控銑床在進給系統(tǒng)中采用步進電機，步進電機按 C 轉(zhuǎn)動相應角度。A、電流變動量；B、電壓變化量；、電脈沖數(shù)量6.開環(huán)控制系統(tǒng)中經(jīng)常使用的伺服電動機是( C )A.直流伺服電動機 B.交流伺服電動機C.步進電動機 D.力矩電動機 7步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過的角度取決于（B ）。A. 脈沖的個數(shù)和頻率 B. 脈沖的頻率和個數(shù)C. 工作臺的位移和速度 D. 工作臺的速度和位移8（ B ）的作用是將進給脈沖的增加和減少變成與基準脈沖的相位超前與滯后的調(diào)制信號。 A. 感應同步器 B. 脈沖調(diào)相器 C. 鑒相器 D. 比較器9（ D ）的作用是將指令信號和反饋信號相比較的差值信號，亦即閉環(huán)控制的誤差信號，經(jīng)放大后驅(qū)動執(zhí)行元件。 A. 感應同步器 B. 脈沖調(diào)相器 C. 鑒相器 D. 比較器10.在閉環(huán)伺服控制系