数控机床作业

1、数控机床作业1、举例说明什么是简单的成形运动？什么是复杂的成形运动？其本质区别是什 么？答：表面成形运动：为了获得所需要的工件表面形状刀具和工件之间形成发生 线的运动，即成形运动。（1） 简单的成形运动一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的，即简单的成形运动。例：用尖头车刀车削外圆柱面（2） 复合的成形运动一个独立的成形运动，是由两个或两个以上的单元 运动，且按照某种确定的运动关系组合而成，并相互依存，即复合的成形运动。 例：螺纹加工的旋转运动和直线运动要保证确定的运动关系。本质区别：组成成形运动的各运动之间是否保证严格的运动关系。2、传动原理图与传动系统图有何区别？答：传动原理

2、图：就是通过简明的符号将机床的传动原理和传动路线表示出来 的图形。传动系统图是用简单规定的符号（代表各种传动元件），表示机床全部运动关系的示意图。3、发生线的形成和切削刃有何关系？它有哪些形成方法？答：任何表面可看成一条线（直线或曲线）沿另一条线（直线或曲线）运动形成，这两条线称为该表面的发生线。切削刃的形状与发生线的关系1） 一点切削2）线接触 切削刃与发生线的形状完全吻合3）相 切切削刃与发生线的形状不吻合，切削刃与工件之间作滚动 发生线的形成方法1）轨迹法需要一个独立的成形运动。2）成形法成形刀具，不需要专门的成形运动，由刀具形状保证。3）相切法采用旋转刀具，需要两个独立的成形运动（一个

3、为刀具的旋转运动，一个是 刀具中心按一定规律运动）。4）展成法需要一个复合的成形运动，即展成运动。4、举例说明什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？其本质区别是什么？答：（1）外联系传动链：联系运动源和执行机构之间的传动链，它只决定加工 的快慢，不影响工件表面的成形。（2）内联系传动链：联系两个有关的执行件，并保持确定运动关系的传动链。 如螺纹加工。5、说明CA6140机床的用途和外形结构？答：适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面（内外圆柱面、圆 锥面、环槽及成形回转表面），车削端面及各种米制、英制、模数制、径节制螺 纹，还可钻孔、扩孔、绞孔及滚花等。6、主运动传动系统正反转各有

4、多少级变速？答：正转有24级变速；反转有12级变速。7、开合螺母、超越离合器、安全离合器的作用分别是什么？答：开合螺母作用：接通或断开从丝杠传来的运动，开合螺母合上，丝杠带动 溜板箱及刀架进给。超越离合器的作用：刀架快速移动时，光杆继续转动但不带动刀架，避免刀架 在光杆与快速电机同时传动下而损坏机床，实现刀架快慢速交替传动，自动转 换。安全离合器的作用：当进给力过大或刀架由于过载运动受阻时，安全离合器脱 开，使刀架自动停止进给，起过载安全保护作用。8、数控机床对主传动系统有哪些要求？答：转速高，功率大；主轴变速迅速可靠，变速范围宽；主轴组件耐磨性高，刚性好；刀具能快速自动装卸。9、数控机床的主

5、轴变速方式有哪几种？答：变速齿轮；同步带传动；调速电机。10、数控机床对主轴单元的基本要求有哪些？主轴为什么需要“准停” ？如 何实现准停？答：较高的回转精度、刚度、抗振性和耐磨性。原因：加工中心的切削扭矩是由主轴端面键来传递的，刀具装入主轴锥孔时，刀 柄上的键槽必须对准主轴前端面的凸键，因此加工中心的主轴部件均设有准停 装置。作用：使主轴每次都准确地停止在固定的周向位置上，以保证换刀时主轴上的端 面键能对准刀夹上的键槽，同时使每次装刀时刀夹与主轴的相对位置不变，提高刀具的重复安装精度，从而提高孔加工时孔径的一致性。工作原理：在带轮的端面上装有厚垫片，其上装有一个体积很小的永久磁铁， 在主轴箱

6、对应于准停得位置上装有磁传感器，当机床需要停车换刀时，数控系 统发出主轴停转指令，主轴电机立即降速，当主轴以最低转速慢转很少几转，永久磁铁对准磁传感器时，磁传感器发出主轴准停信号，该信号经放大后，由 定向电路控制主轴电机准确停止在固定周向位置上。11、何谓电主轴？电主轴一般应用在哪些场合？答：将适用于告诉运转的主轴电机的定子转子直接装入主轴单元内部，通过交 流变频控制系统，使主轴获得所需的工作转速与扭矩。主要用于轴承行业的告诉内圆磨削，有高速切削加工要求、表面质量高的场合 及小孔的加工。12、数控机床对进给系统机械传动部分要求是什么？如何实现这些要求？ 答：高的传动精度与定位精度；无间隙传动；

7、稳定性好，寿命长；宽的进给调 速范围；响应速度快，灵敏度高；使用维护方便。首先要保证机械零部件的加工精度，其次采用合理的预紧消除传动间隙，在进 给运动反向运动时由数控装置发出脉冲指令进行自动补偿。13、滚珠丝杠副的工作原理是什么？滚珠丝杠副滚珠循环方式有哪几种？各 自特点是什么？答：在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，当把它们套装在一起时形成螺旋滚道， 滚道内填满滚珠，当丝杠相对于螺母作旋转运动时，两者间发生轴向位移，滚 珠沿着滚道滚动，减少摩擦阻力，滚珠在滚道滚过数圈后通过回程引导装置， 逐个滚回到丝杠和螺母之间，构成一个闭合的回路管道。循环方式：内循环，特点，径向尺寸紧凑，刚性好，返回滚道较短

8、，摩擦损失小，但反向器加工困难。外循环，结构尺寸小但制造复杂，结构工艺性良好，但径向尺寸较大。14、常用滚珠丝杠副轴向间隙调整方式有哪几种？各自有何特点？答：垫片调隙式：构造简单、可靠性好、刚度高以及装卸方便。但厚度不能随意调整。螺纹调隙式：结构简单紧凑、工作可靠、调整方便等优点，但预紧量不很准确，调整精度较差，其保持性也不如垫片调隙式。齿差调隙式：调整预紧量精确、方便、可靠，但结构尺寸较大，多用于高精度 的传动15、分度工作台和数控回转工作台各有何特点？试述分度工作台的功用。答：分度工作台的功用是按照数控系统的指令，在需要分度时工作台连同工件 回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，使工

9、件一次安装可以加工多 个表面。分度工作台的特点是只能够完成分度运动，不能实现圆周进给，且只 能完成一定的回转度数；数控回转工作台可以实现分度运动，也可以实现圆周 进给运动，可以进行任意角度的回转和分度。16、简述数控机床常用的滚动导轨和贴塑导轨的特点和结构？答：滚动导轨是在导轨工作面间放入滚动体，使导轨面间形成滚动摩擦，摩擦 系数很小，驱动力小，功率小，低速运动平稳，位移精度和定位精度高，滚动 体和导轨硬度高，耐磨，精度保持性好，缺点是抗震性差，结构复杂，制造困 难，成本高。贴塑导轨是用粘贴的方法在金届导轨表面上贴上一层塑料金届软带，摩擦特性 好，低速无爬行，运动平稳，减震性好，工艺性好，刚度

10、比滚动导轨好，成本 低。17、自动换到系统的刀库是如何分类的？盘式刀库和链式刀库各有何特点？答：根据刀库的容量和取刀方式，刀库分为鼓盘形刀库：结构简单，应用较多， 但刀具环形排列，空间利用率低，受刀盘尺寸限制，刀库容量较小； 链轮式刀库：结构紧凑，灵活性好，刀库容量较大，选刀和取刀动作简单，刀 库容量较大； 格子箱刀库。18、在自动换刀系统中，任意换刀有哪几种？刀具记忆式的任意换刀方式是 如何选刀的？（1）顺序选刀将刀具按加工工序的顺序依次放入刀库的每一个刀座内，用刀时也按此顺序 依次选刀。（2）任意选刀是预先把刀库中每把刀具（或刀座）编码，使用时按照编码选刀。刀具记忆选刀方式：将刀具号和存刀

11、位置或刀座号（地址）对应地记忆在计算 机的存储器或PLC的存储器内，不论刀具存放在哪个地址，都可记忆该刀具的 踪迹，即可任意选刀和还刀。从而简化了刀柄、刀座的结构。19、简述数控鲤铁床的用途和分类。用途：可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、分 齿零件（齿轮、花键轴、螺旋形表面）及各种曲面。还可对回转体表面、内孔 进行加工和切断。分类：数控鲤铁床、数控仿形铢床、数控工具铁床、数控钻床、龙门鲤铁床20、说明XKA5040数控铁床的传动过程。答：主运动：主电动机一 ？140/ ?285I皿一皿一用IV IVVV W一主轴，获得18级转速，转速范围 301500r/min。

12、进给运动：工作台纵向、横向和垂直运动。纵向、横向进给运动由FB-15型直流伺服电动机驱动，经过圆柱斜齿轮副带动滚珠丝杠转动，垂直方向进给运动 由FB-25型带制动器的直流伺服电动机驱动，经过圆锥齿轮副带动滚珠丝杠转 动,进给系统传动齿轮间隙的消除，采用双片斜齿轮间隙消除机构，调整螺母， 即能靠弹簧自动消除间隙。21、为何设置自动平衡装置？答：由于滚珠丝杠无自锁功能，一般情况下，垂直放置的滚珠丝杠会因部件的 重力作用而自动下落，所以必须有阻尼或锁紧机构，在传动机构中设置有自动 平衡装置，一方面可以防止工作台因自重而下落，另一方面可以平衡工作台做 升降运动时的驱动力。22、说明XKA5040数控铁

13、床升降台自动平衡装置的工作过程。答：滚珠丝杠旋转时，通过锥齿轮和轴带动单向超越离合器的行星轮转动。当 工作台上升时，行星轮的转动使滚子与超越离合器的外环脱开，外环不随行星 轮转动，此时自锁器不起作用。当工作台下降时，行星轮的转动使滚子楔在行 星轮与外环之间，使外环随轴一起转动，外环与固定的摩擦片形成相对运动， 在弹簧作用下摩擦力起到阻碍作用，使上下运动的力量平衡。23、试述FVA-800加工中心主轴电机特性。答：主轴电动机通过同步带轮将运动传递给主轴，使主轴在508000r/min范围内实现无级变速，主轴的计算转速1000r/min,501000r/min为恒扭矩输出73N.M ,超载 30m

14、in 输出扭矩 88N.M , 10008000r/min 为叵功率区域，7.5KW , 超载30min时功率为9KW。24、试述FVA-800加工中心换刀动作顺序。答：刀套向下翻转90° t机械手旋转90° t刀具松开t机械手拔刀t交换刀具 位置T机械手插刀T刀具夹紧T机械手旋转180复位T机械手反转90 T刀套向上翻转90°25、旋转变压器、感应同步器、脉冲编码器、绝对式编码器、光栅、磁尺等 检测仪器的作用？答：旋转变压器用于测角位移、感应同步器旋转式测角位移，直线式测直线位 移、脉冲编码器用于测角位移、绝对式编码器用于测角位移、光栅圆光栅测角 度，长光栅用于

15、测直线位移、磁尺可以测长度和角度。26、数控机床的选择应考虑哪些因素？答：确定被加工零件；选择机床规格；选择机床的精度；数控系统的选择；选择自动换刀装置和刀库容量；生产能力的估算（机床台数）；机床的功能及附件 的选择；技术服务功能的选择。27、说明数控机床使用要点？答：选择合理的加工对象；确定零件的加工部位、顺序及相关的工艺内容；决 定工件的装夹方式及夹具设计；编制加工工艺文件；编制程序；输入程序；程 序试运行；工件试切削；总结加工中出现的问题进行科学分析，并提出合理的 解决方案。28、加工中心安装包括哪些工作？答：安装准备；开箱验收；机床吊装与就位；机床组装与连接。29、加工中心的精度和功能

16、调试包括哪些步骤？答：机床几何精度调试；自动换刀装置动作检查；自动交换工作台动作检查；数控系统参数、操作功能、安全措施、常用指令的执行情况；机床辅助功能及 附件工作检查。30、电火花线切割的工作原理？利用连续移动的细金届导线（电极丝）作为工具电极（接高频脉冲电源的负极）， 对工件（接高频脉冲电源的正极）进行脉冲火花放电腐蚀、切割加工。31、简述数控机床组成？答：1）输入、输出设备：输入设备的主要功能是将零件加工程序、机床参数及 刀具补偿等数据输入到计算机数控装置。2）计算机数控装置（CNC装置）：是数控机床核心部件。它的主要功能是将输入设备传送的数控加工程序，经数控装置系统软件进行译码、插补运

17、算和速度预处理，产生位置和速度指令以及辅助控制功能信息等。3）伺服系统：将CNC装置发出的位置和速度指令转化为机床运动部件（工作 台或刀架）的运动。4）机床本体：指用来完成各种切削加工的机械部分，是数控机床的主体部分。5）位置检测装置6）辅助控制装置32、简述数控机床的特点？1）适应范围广2）生产准备周期短3）工序高度集中4）生产效率和加工精度高5）能完成复杂型面的加工6、有利于现代化的生产管理33、数控机床的主要精度指标有哪几项？答（1）定位精度和重复定位精度（2）分度精度一一指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值的差值（3）分辨率与脉冲当量分辨率一指两个相邻的分散细节

18、之间可以分辨的最小间隔。脉冲当量-对应于数控装置发出的一个脉冲信号，机床移动部件的最小位移量a p。其数值大小决定数控机床的加工精度和表面质量。（4）加工精度34、万能外圆磨床上磨削圆锥面有哪几种方法？各是用于什么场合？答：扳转工作台磨长圆锥面；扳转砂轮架磨短圆锥面；扳转头架磨内圆锥面。35、M1432B万能外圆磨床的运动传递系统有哪些？答：主运动：外圆砂轮由外磨电动机通过 V带传动，直接带动砂轮主轴旋转。内磨砂轮由内磨电动机经平带直接传动，通过更换砂轮主轴上的带轮， 使内磨砂轮主轴获得两种转速。进给运动：头架由双速电动机驱动，经 V带塔轮及V带传动，使头架拨盘或卡 盘带动工件，实现圆周进给。

19、砂轮架的横向进给运动：可手摇手轮 B,也可由进给液压缸的柱塞 G来驱 动，实现周期性进给。工作台的纵向往复运动由机床液压传动，运动平稳，可获得较高的表面粗 糙度和加工精度。辅助运动：尾架套筒的退回：可手动或液动，装卸工件时双手托着工件，脚踩 脚 踏板”，使尾架液压缸中的压力油推动柱塞带动尾架套筒退回。36、无心外圆磨床磨削工作时，工件中心为什么必须在砂轮与导轮的中心连线？工件托板的顶面为什么做成倾斜的？答：无心磨削时，工件的中心应高丁磨削砂轮和导轮的中心线，工件才能被磨圆。如果处丁同一高度，当工件上有一凸点与导轮接触，则它对面就被磨成凹坑，工件回转180后，凸点无法被磨平。托板的顶面是倾斜的，

20、是向导轮一边倾斜20 30 0 ,这样能更好地贴近导轮。37、齿轮的加工方法有哪几种？各有何特点？(1) 成形法成形法加工齿轮采用的刀具为成形刀具，切削刃的形状与被切齿轮的齿槽及轮齿形状相吻合。成形法有铢齿、拉齿、冲齿、压铸成形磨齿等。每次只加工一个齿槽，然后用分度装置进行分度再依次切出轮齿来。优点：不需专门齿轮加工机床，可在通用机床上加工。缺点：不能获得准确的渐开线齿形。加工精度低，加工时需要分度，生产效率低。(2) 展成法展成法是应用齿轮啮合原理，把齿轮副中的一个做成刀具，另一个为工件，通过机床强制两者作严格的啮合运动，在工件上切出齿廓。优点：只要模数和压力角相同，一把刀具可加工任意齿数的

21、齿轮，加工精度高， 生广效率局。缺点是成本局。38、在滚齿机上加工直齿圆柱要调整哪几条传动链？画出传动原理图并写出 传动链。(1) 主运动滚刀的旋转运动为主运动。传动链：电动机 M 1 2uv 3 4 B11(2) 展成运动是滚刀与工件之间的啮合运动，是一个复合运动。即 B11和 B12。此时，滚刀转一转，工件转过一个齿。传动链：滚刀一4- 5- ux 6- 7一工件(3) 轴向进给运动为了形成渐开线齿面，滚刀还需作轴向进给运动A2。传动链：工件一7-8-uf-9-10一刀架升降丝杠39、Y3150E型滚齿机的运动合成机构的作用是什么？答：作用：将展成运动中工作台的旋转运动和工件的附加运动合成

22、后传递给工 作台，使工件获得合成运动。40、铁床能进行哪些表面的加工？加工时需要哪些运动？答：铁床：在配置不同类型的铁刀、万能分度头、圆工作台等附件，可完成各 种表面、沟槽、分齿零件、螺旋表面及各种曲面的加工。铁床的主运动-铁刀的旋转运动进给运动-工作台在三个互相垂直的方向作直线运动使用多齿刀具生产效 率较高。41、摇臂钻床可实现那几个方面的运动？其结构特点是什么？答：主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转，摇臂可沿立柱上下移动。结构特点：由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台构成，主轴箱是 一个复合部件，有主传动电动机、主轴和主轴传动传动机构、进给变速机构、 机床的操作机构等部分组成

23、，当进行加工时，由特殊的夹紧装置将主轴箱紧固 在摇臂导轨上。42、在数控机床上如何实现切削螺纹功能的？答：车床主轴箱内安装有脉冲编码器，主轴的运动经同步齿形带1:1传到编码器， 脉冲编码器将检测到的脉冲传给数控系统，数控系统根据加工程序发出指令给 伺服电动机，使主轴电机的旋转刀架进给保持同步关系，即主轴旋转一周，刀 架Z向移动一个导程。43、分析MJ-50数控机床回转刀架的工作原理及换刀过程。答：自动回转刀架转位换刀过程：数控系统发出换刀指令，刀盘松开，刀盘旋转到指令要求的刀位，刀盘夹紧并发出转位结束信号。具体过程如下：换刀指令发出，活塞左移，鼠牙盘脱开；液压马达启动，带动 凸轮转动，经齿轮带动刀架主轴和刀盘旋转；刀盘旋转的准确位置由一组电磁 开关的通断组合来检测确认，刀盘旋转到指定刀位后，开关PRS7通电，向数控 系统发出指令，液压马达停转；压力油推动活塞右移，鼠牙盘啮合，刀盘被定 位