機床數(shù)控技術(shù)第二版課后答案

第一章緒論簡答題答案，沒有工藝題的什么是數(shù)控機床〔指用數(shù)字信號形成的掌握程序?qū)σ慌_或多臺機床機械設備進展掌握的一門技術(shù)〕而加工出所需要的工件。數(shù)控機床由哪幾局部組成？各組成局部的主要作用是什么？〕程序介質(zhì)：用于記載機床加工零件的全部信息。數(shù)控裝置：掌握機床運動的中樞系統(tǒng)，它的根本任務是承受程序介質(zhì)帶來的信息，果由輸出裝置送到各坐標的伺服系統(tǒng)。沖信號，掌握機床執(zhí)行元件的進給速度、方向和位移量，以完成零件的自動加工。機床主體〔主機：包括機床的主運動、進給運動部件。執(zhí)行部件和根底部件。數(shù)控機床按運動軌跡的特點可分為幾類？它們特點是什么？〔1〔對于兩點之間的運動軌跡不作嚴格要求不進展切削加工。刀具走的是一條直線，而且在走直線的過程中往往要進展切削。什么是開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控機床？它們之間有什么區(qū)分？答：(1)開環(huán)：這類機床沒有來自位置傳感器的反響信號。數(shù)控系統(tǒng)將零件程序處理后，輸出數(shù)字指令后給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床運動；其構(gòu)造簡潔、較為經(jīng)濟、維護便利，但是速度及精度低，適于精度要求不高的中小型機床，多用于對舊機床的數(shù)控化改造。閉環(huán)：這類機床上裝有位置檢測裝置，直接對工件的位移量進展測量；其精度高，車床、超周密銑床、加工中心等。承受它，如數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等。數(shù)控機床的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？〔1〕主要規(guī)格尺寸〕主軸系統(tǒng)〔3〕1進給速度〕脈沖當量〔區(qū)分率3〕定位精度和重復定位精度〔4〕刀具系統(tǒng)解釋以下名詞術(shù)語：脈沖當量、定位精度、重復定位精度、FMC、FMS、CIMS?！趁}沖當量：指兩個相鄰分散細節(jié)之間可以區(qū)分的最小間隔，是重要的精度指標定位精度：指數(shù)控機床工作臺等移動部件在確定的終點所到達的實際位置的精度得到得連續(xù)結(jié)果的全都程度FMC：FlexibleManufacturingCell，柔性制造單元FMS：FlexibleManufacturingSystem，柔性制造系統(tǒng)CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystem，計算機集成制造系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的主要進展方向是什么？〕高速化〔〕高精度化〔〕多功能化4〕構(gòu)造型化〔〕加工功能復合化編程技術(shù)自動化〔7〕數(shù)控系統(tǒng)的智能化〔8〕數(shù)控系統(tǒng)的開放化其次章數(shù)控加工工藝分析與程序編制數(shù)控機床最適合加工哪幾種類型的零件？〕多品種、小批量生產(chǎn)的零件或產(chǎn)品試制中的零件輪廓外形簡單，對加工精度要求較高的零件用一般機床加工時，需要有昂貴的工藝裝備〔工具、夾具突然模具〕的零件需要屢次改型的零件價格昂貴，加工中不允許報廢的關(guān)鍵零件需要最短生產(chǎn)周期的急需零件數(shù)控加工工序的劃分有幾種方式？各適合什么場合？〔〕不同，故加工時，其定位方式各有差異，因而可依據(jù)定位方式的不同來劃分工序按粗、精加工劃分工序：依據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，的刀具進展加工所用部位，然后再換另一把刀加工其他部位數(shù)控加工對刀具有何要求？常用數(shù)控刀具材料有哪些？各有什么特點？1〕數(shù)控加工對刀具的要求：精度高、剛度好、耐用度高，且尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整便利常用數(shù)控刀具材料：〔50m/min〕故大都用于數(shù)控機床的低速加工硬質(zhì)合金：常溫硬度可達74~82HRC，能耐800~1000度的高溫；生產(chǎn)本錢較低，可在中速150m/mi、大進給切削中發(fā)揮出優(yōu)良的切削性能，故成為數(shù)控加工中最為廣泛使用的刀具材料，但其沖給韌度與抗彎強度遠比高速鋼低，因而很少做成整體式刀具涂層硬質(zhì)合金：與硬質(zhì)合金刀具相比，無論在強度、硬度和耐磨性方面均有了很大45~55HRC的工件的切削，低本錢的涂層硬質(zhì)合金可實現(xiàn)高速切削4陶瓷材料：具有高硬度91~95HR黏結(jié)性能、摩擦因素低且價格低廉，還具有很高的高溫硬度5〕立方氮化硼〔CBN：人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性僅次于金剛石，有6〕聚晶金剛石PCD：最硬的刀具材料，硬度可達10000H，具有良好的耐磨性，〔1000m/min〕而且對黑色金屬中鐵的親和力強，易引起化學反響，一般狀況下只能用于加工非鐵零件數(shù)控加工切削用量的選擇原則是什么？它們與哪些因素有關(guān)？應如何進展確定？答：切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速〔或切削速度、背吃刀量、進給量選用原則：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工本錢半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工本錢具體數(shù)值應依據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合閱歷而定1)背吃刀量ap(r/min)：主要依據(jù)機床、夾具、刀具和工件的剛度來打算。2〕n(r/min)：依據(jù)允許的切削速度v(m/min)選取n=1000/3.14DD為工件或刀具的直徑〔mm〕進給量〔進給速度〕f(mm/minmm/r)：主要依據(jù)零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取何為加工路線？加工路線確定原則有哪些？對于各加工外表要求光滑連接或光滑過度時，加工路線應如何確定，為什么？〕在數(shù)控加工中，刀具的刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線〔2〕原則：1〕應保證被加工零件的精度和外表粗糙度，且效率較高2〕使數(shù)值計算簡潔，以削減編程工作量使其最短，這樣既可削減程序段，又可削減空刀時間還是屢次走刀來完成加工，以及在銑削加工中式承受順銑還是逆銑等環(huán)切法和行切法各有何特點？分別適用于什么場合？1〕兩種加工路線的共同特點是都能切盡內(nèi)腔中全部面積時盡量削減重復進給的搭接量〔2〕要逐次向外擴展輪廓線，刀位點計算略微簡單一些。數(shù)控加工工藝文件有哪些？各包括哪些內(nèi)容？〔1機械加工和熱處理等機械加工工藝卡片：具體地說明整個工藝過程的一種工藝文件，包括零件的材料、毛坯種類、工序號、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及承受的設備和工藝裝備等數(shù)控加工工序卡片：更具體地說明整個零件各個工序的要求，在其上畫工序簡圖，明程序編號、編程原點和對刀點數(shù)控加工刀具卡：包括刀具的具體資料，有刀具號、刀具名稱及規(guī)格、刀輔具等試說明基點和節(jié)點的含義，利用AutoCAD如何確定基點坐標？1〕各幾何元素〔如直線、圓弧、二次曲線等〕切點稱為節(jié)點〔2〕利用AutoCAD將要求基點坐標的圖作出來，然后利用尺寸標注把要求的基點標注出來即可簡述數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟〔〕分析被加工零件的零件圖〔〕確定加工工藝過程〔3〕數(shù)值計算〔4〕單〔5〕〔6〕程序校驗和首次試切手工編程和自動編程比較，各有什么特點？〔1〕用〔2〕面的幾何元素并不簡單而程序量很大的零件，手工編程就有肯定的困難，出錯的概率增大，甚至無法編出程序，因此必需承受自動編程的方法編制程序簡述機床坐標系及運動方向的規(guī)定X、Y、ZX、Y、Z各軸回轉(zhuǎn)的運動及其正方向+A、+B、+C分別用右手螺旋定則確定通常坐標軸命名或編程時，不管機床在加工中是刀具移動，還是被加工工件移動，都一遠離工件的方向為坐標的正方向數(shù)控機床坐標系的原點與參考點時如何確定的？〔〕中心上，數(shù)控銑床和立式加工中心的機床原點，一般在機床的左前下方〔2〕系，如數(shù)控車床的參考點在其原點的右下方什么是右手迪卡兒直角坐標系？說明數(shù)控機床坐標軸確實定挨次、〕見11〔〕確定機床坐標系，一般是先確定Z軸，然后再確定X軸和Y軸。機床坐標系和工件坐標系有什么不同？如何建立？而建立的坐標系，是編程人員在編程時使用的。在恒線速度掌握的車削過程中，為什么要限制主軸的最高轉(zhuǎn)速/速度前，可以將主軸最高轉(zhuǎn)速設定在某一個最高值。螺紋車削有哪些指令？為什么螺紋車削時要留有引入量和超越量？〕螺紋車削指令G3，螺紋車削循環(huán)指令G92〔2〕保證加工精度和加工質(zhì)量為什么要進展刀具軌跡的補償？刀具補償?shù)膶崿F(xiàn)要分哪三大步驟？當某刀具磨損后，如何修改該刀具的補償值？1補償，才能加工出符合圖樣外形要求的零件。刀補的建立、刀補執(zhí)行、刀補取消修改每把刀具在相應存儲器中的數(shù)值加工中心與數(shù)控銑床相比在構(gòu)造和功能上有何不同？夾中通過自動換刀裝置轉(zhuǎn)變主軸的加工刀具，實現(xiàn)鉆、銑、鏜、擴、鉸、工螺紋、切槽等。刀具補償有什么作用？何為正補償？何謂負補償？答：(1)刀具長度補償指令一般用于刀具軸向即Z向的補償，它使刀具在Z方向上的實際位移量比程序給定值增加或削減一個偏置量。(2正補償值將目標點的Z+第三章思考題與習題CNC裝置的主要功能有哪些？答：掌握功能；G功能；插補功能；進給功能；主軸功能；M功能；刀具功能；補償功能；字符、圖形顯示功能；自診斷功能，通信功能；人機交互圖形編輯功能單CPU構(gòu)造和多CPU構(gòu)造各有何特點？CPU構(gòu)造的特點：CNCCPU進展集中掌握、分時處理來實現(xiàn)的；該CPU通過總線與存儲器、I/O掌握元件等各種接口電路連接，構(gòu)成CNC系統(tǒng)的硬件，構(gòu)造簡潔，易于實現(xiàn)；由于只有一個CPU的掌握，功能受字長、數(shù)據(jù)寬度、尋址力量和運算速度等因素的限制。多CPU構(gòu)造特點：其承受模塊化設計，模塊間有明確的符合工業(yè)標準的接口，彼此間可以進展信息交換；這種模塊化構(gòu)造，縮短了CNC系統(tǒng)的設計制造周期，并且具有良好的適應性和擴展性，構(gòu)造緊湊；由于每個CPU分管各自的任務，形成假設干模塊，假設某個模到最低程度，提高了牢靠性，性價比高，適合于多軸掌握、高進給速度、高精度的數(shù)控機床。常規(guī)的CNC系統(tǒng)軟件有哪幾種構(gòu)造模式？答：中斷型和前后臺型數(shù)控機床常用的輸入方法有幾種？各有何特點？答：有紙帶輸入、鍵盤輸入、磁盤輸入、上級計算機DNC通信輸入開放式構(gòu)造數(shù)控系統(tǒng)的主要特點是什么？〔〕軟件化數(shù)控內(nèi)核擴展了數(shù)控系統(tǒng)的柔性和開放性，降低了本錢〔〕和數(shù)字I/O〔PLC的I/O〕連接的進展方向是現(xiàn)場總線〔3〕網(wǎng)絡化是基于網(wǎng)絡技術(shù)的E-Manufacturing對數(shù)控系統(tǒng)的必定要求可編程規(guī)律掌握器〔PLC〕與傳統(tǒng)的繼電器規(guī)律掌握器〔RLC〕相比有什么區(qū)分？它的主要功能有哪些？答：與RLC相比，PLC是一種工作原理完全不同的挨次掌握裝置，其根本功能：它是有計算機簡化而來。具有面對用戶的指令和專用與存儲用戶程序的存儲器，工作原理易于理解和把握可與專用編程機、編程器、個人計算機等設備連接，可便利的實現(xiàn)程序的顯示、編輯、診斷、存儲和傳送等操作沒有繼電器的接觸不良、觸點熔焊、磨損和線圈燒斷等故障構(gòu)造緊湊、體積小，簡潔裝入機床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實現(xiàn)數(shù)控機床的機電一體化PL的硬件系統(tǒng)主要由哪幾局部組成？各局部的作用是什么？答：硬件系統(tǒng)有：(1)CPUPLC的核心局部，按PLC系統(tǒng)程序賜予的功能，承受并存儲從編輯器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)(2)存儲器：用來存儲數(shù)據(jù)或程序〔3〕I/O模塊：CPU與I/O設備或其他外部設備之間的連接部件〔4〕PLC的內(nèi)部電路供電〔5〕編程器：用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可通過其鍵盤調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。通常狀況下PLC的規(guī)模是怎樣劃分的？答：將I/O點數(shù)的多少或者程序的存儲器容量〔字數(shù)〕的大小作為評價的標準，把PLC分為小型、中型和大型〔或小規(guī)模、中規(guī)模和大規(guī)模。試簡述PLC的程序執(zhí)行過程。程序的掃描周期與哪些因素有關(guān)？答：在程序執(zhí)行階段，PLC對程序按挨次進展掃描。如程序用梯形圖表示，則總是按先上入專存放器。假設執(zhí)行程序輸出指令時，則將相應的運算結(jié)果存入輸出映像存放器。程序的掃描周期與程序的長短有關(guān)。何為插補？有哪兩類插補算法？答：插補是指數(shù)據(jù)點密化的過程。有基準脈沖插補和數(shù)據(jù)采樣插補。26何為刀具半徑補償？其執(zhí)行過程如何？上稱為刀具補償；其執(zhí)行過程〔1〕刀具補償建立〔2〕刀具補償進展〔3〕刀具補償撤離第四章數(shù)控機床伺服系統(tǒng)1試述開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)的組成及特點CNC插補指令脈沖頻率f脈沖數(shù)量nCNC插補指令脈沖頻率f脈沖數(shù)量n換算脈沖環(huán)形安排脈沖環(huán)形安排功率放大電動機機械部件開環(huán)伺服系統(tǒng)的特點：開環(huán)伺服系統(tǒng)構(gòu)造簡潔、運行平穩(wěn)、易于掌握，價格低廉，使用和修理功率放大電動機機械部件半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置一般安在電動機的軸上，或滾珠絲杠軸端，通過測量CNC插補指令CNC插補指令位置掌握單元++—位置控制調(diào)整速度掌握單元+—速度掌握與驅(qū)動位置反響速度反響機械部件電動機削減，系統(tǒng)簡潔到達較高的位置增益，不發(fā)生振蕩現(xiàn)象，它的快速性好，動態(tài)精度高。閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測裝置直接安裝在機床移動部件上，其組成見以下圖：位置掌握單元

速度掌握單元CNC

+ 位置掌握調(diào) +

速度掌握插補指令 與驅(qū)動節(jié)器 ———速度掌握電動機位置掌握機械部件動間隙，這樣有可能提高位置增益；閉環(huán)伺服系統(tǒng)主要用于精度要求高的大型數(shù)控機床上。2何為步距角？步距角的大小與哪些參數(shù)有關(guān)？〔〕步，每一步轉(zhuǎn)過的角度叫做步距角。(2)步距角的公式為：=360°=mz2mz2ks2z—轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m—定子的相數(shù)；k——拍數(shù)與相數(shù)的必烈系數(shù)3步進電動機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是如何掌握的？2答：轉(zhuǎn)變通電頻率可以轉(zhuǎn)變電動機的轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)變通電挨次可以轉(zhuǎn)變步進電動機的旋向。第五章〔重點〕數(shù)控機床的主體構(gòu)造有哪些特點？〔〕伺服傳動系統(tǒng)態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小，如滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿副、塑料導軌、滾動導軌、靜壓導軌等為了改善勞動條件、改善操作性能、提高勞動生產(chǎn)率，數(shù)控機床承受了多主軸、多刀等為了保證機床精度的穩(wěn)定性、獲得牢靠的加工質(zhì)量，數(shù)控機床多實行減小熱變形的措施數(shù)控機床對主傳動系統(tǒng)有哪些要求？主傳動系統(tǒng)有幾種變速方式？〕數(shù)控機床對主傳動系統(tǒng)的要求如下：為了能到達最正確巔峰切削效果，一般都應在最正確的切削條件小工作，因此，主軸一般都要求能實現(xiàn)無級變速。機床主軸系統(tǒng)必需具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應高速、高效的加工需求。為了降低噪聲、減輕發(fā)熱、削減振動，主傳動系統(tǒng)應簡化構(gòu)造，削減傳動件。在加工中心上，還必需具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾緊裝置，以及主軸檢測裝置，以便實現(xiàn)對主軸位置的掌握。〔2〕主傳動系統(tǒng)的變速方式：1)有級變速〔機械變速〕2〕無級變速3〕分段無級變速4〕內(nèi)置電動機主軸變速〔電主軸〕加工中心主軸為何需要“準停”？如何實現(xiàn)“準停”？〕加工中心主軸需要“準停”的緣由如下：在數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床和以鏜銑為主加工中心上，為了實現(xiàn)自動換刀，是機械手準確地將刀具裝入主軸孔中，刀具的鍵槽必需與主軸的鍵位在軸向?qū)试阽M削加工退刀時，要求刀具向刀尖反方向徑向移動一段距離后才能退出，以免劃傷工件，這都需要主軸具有周向定位功能一些特別工藝要求，如在通過前壁小孔鏜內(nèi)孔的同軸打孔，或進展反倒角等加工時，也需要主軸實現(xiàn)準停，使刀尖停在一個固定的方位上，以便主軸偏移肯定尺寸后，使大刀刃能通過前壁小孔進入箱體內(nèi)對打孔進展鏜削，所以主軸上必需設有準停裝置?！?〕主軸準停可利用機械式主軸準停裝置或電氣式主軸準停裝置進展準停，現(xiàn)代數(shù)控一般承受電氣式主軸準停裝置。數(shù)控機床主軸的支承形式主要有哪幾種？各自適用于何種場所？1〕前支承承受雙列圓柱滾子軸承和6普遍應用于各類數(shù)控機床主軸中。前軸承承受高精度的雙列角接觸球軸承，后軸承承受單列〔或雙列〕角接觸球軸承。軸。前后軸承承受雙列和單列圓錐軸承。這種配置限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，因此適用于中等精度，低速與重載的數(shù)控機床主軸。加工中心主軸內(nèi)孔吹屑裝置的作用是什么？而加工中心主軸內(nèi)孔吹屑裝置的作用就是為了保持主軸錐孔的清潔縮空氣吹屑。數(shù)控機床對進給系統(tǒng)有哪些要求？〔1〕提高傳動精度和剛度〔2〕削減各運動零件的慣量〕削減運動件的摩擦阻力響應速度快〔5〕較強的過載力量〔6〕穩(wěn)定性好，壽命長〔7〕使用維護便利7內(nèi)外循環(huán)方式滾珠絲杠螺母副在構(gòu)造上有何不同？〕內(nèi)循環(huán)方式指在循環(huán)過程中滾珠始終保持和絲杠接觸〔2〕外循環(huán)方式在循環(huán)過程中滾珠與絲杠脫離接觸。滾珠絲杠螺母副有哪些特點？〔〕傳動效率高、摩擦損失小〕運動靈敏，低速時無爬行〔〕傳動精度高，剛性好〔4〕滾珠絲杠螺母副的磨損小，使用壽命長〔5〕無自鎖力量，具有傳動的可逆性〔6〕動軸承。數(shù)控機床對導軌的根本要求有哪些？〕導向精度高〕足夠的剛度〔〕良好的摩擦特性4〕低速運動的平穩(wěn)性阻尼特性好〔高速時不振動〕〔6〕構(gòu)造工藝性好塑料導軌、滾動導軌、靜壓導軌各有何特點？1〕塑料導軌：具有摩擦阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用；構(gòu)造簡潔、維護便利、本錢低。滾動導軌：具有摩擦系數(shù)小，動靜摩擦系數(shù)差異??；啟動阻力小，能微量準確移動，低速運動平穩(wěn)，無爬行；運動敏捷，定位精度高，通過頂緊可以提高剛度和抗振性，承受較大的沖給和振動，壽命長，是適合數(shù)控機床進給系統(tǒng)應用比較抱負的導軌元件。靜壓導軌：摩擦系數(shù)小〔一般為0.005~0.00用。這種導軌的缺點是構(gòu)造簡單，且需備置一套特地的供油系統(tǒng)，制造陳本較高。常見的自動換刀裝置主要有哪幾種形式？答：回轉(zhuǎn)刀架換刀、更換主軸頭換刀、更換主軸箱換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。加工中心中常見的換刀方式分為哪兩大類？各有什么特點？〕常見的換刀方式分為無機械手換刀和機械手換刀〔2〕無機械手換刀：構(gòu)造相對簡潔，但換刀動作麻煩，時間長，并且刀庫中的容量相對少。機械手換刀：承受機械手進展刀具交換時，由于刀庫及刀具交換方式的不同，換刀機械手也有單臂、雙臂等多種形式，它們能完成抓刀、拔刀、回轉(zhuǎn)、插刀以及返回等全部動作。且為了防止刀具掉落，各機械手的活動爪都必需要帶有自鎖機構(gòu)。16數(shù)控機床回轉(zhuǎn)工作臺和分度工作臺有何區(qū)分？答：回轉(zhuǎn)工作臺：它是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機床不行缺少的重要部件，其作用是依據(jù)掌握裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動定的加工工序。動只限于某些規(guī)定的角度45°6918°等，但實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位的機構(gòu)都很難到達分度精度的要求，所以要有特地的定位元件來保證。第六章數(shù)控機床的保養(yǎng)與修理數(shù)控機床在修理