机床数控技术第二版课后答案

第一章绪论简答题答案，没有工艺题的什么是数控机床〔指用数字信号形成的掌握程序对一台或多台机床机械设备进展掌握的一门技术〕而加工出所需要的工件。数控机床由哪几局部组成？各组成局部的主要作用是什么？〕程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。数控装置：掌握机床运动的中枢系统，它的根本任务是承受程序介质带来的信息，果由输出装置送到各坐标的伺服系统。冲信号，掌握机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。机床主体〔主机：包括机床的主运动、进给运动部件。执行部件和根底部件。数控机床按运动轨迹的特点可分为几类？它们特点是什么？〔1〔对于两点之间的运动轨迹不作严格要求不进展切削加工。刀具走的是一条直线，而且在走直线的过程中往往要进展切削。什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床？它们之间有什么区分？答：(1)开环：这类机床没有来自位置传感器的反响信号。数控系统将零件程序处理后，输出数字指令后给伺服系统，驱动机床运动；其构造简洁、较为经济、维护便利，但是速度及精度低，适于精度要求不高的中小型机床，多用于对旧机床的数控化改造。闭环：这类机床上装有位置检测装置，直接对工件的位移量进展测量；其精度高，车床、超周密铣床、加工中心等。承受它，如数控车床、数控铣床和加工中心等。数控机床的主要技术参数有哪些？〔1〕主要规格尺寸〕主轴系统〔3〕1进给速度〕脉冲当量〔区分率3〕定位精度和重复定位精度〔4〕刀具系统解释以下名词术语：脉冲当量、定位精度、重复定位精度、FMC、FMS、CIMS。〕脉冲当量：指两个相邻分散细节之间可以区分的最小间隔，是重要的精度指标定位精度：指数控机床工作台等移动部件在确定的终点所到达的实际位置的精度得到得连续结果的全都程度FMC：FlexibleManufacturingCell，柔性制造单元FMS：FlexibleManufacturingSystem，柔性制造系统CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystem，计算机集成制造系统数控技术的主要进展方向是什么？〕高速化〔〕高精度化〔〕多功能化4〕构造型化〔〕加工功能复合化编程技术自动化〔7〕数控系统的智能化〔8〕数控系统的开放化其次章数控加工工艺分析与程序编制数控机床最适合加工哪几种类型的零件？〕多品种、小批量生产的零件或产品试制中的零件轮廓外形简单，对加工精度要求较高的零件用一般机床加工时，需要有昂贵的工艺装备〔工具、夹具突然模具〕的零件需要屡次改型的零件价格昂贵，加工中不允许报废的关键零件需要最短生产周期的急需零件数控加工工序的划分有几种方式？各适合什么场合？〔〕不同，故加工时，其定位方式各有差异，因而可依据定位方式的不同来划分工序按粗、精加工划分工序：依据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，的刀具进展加工所用部位，然后再换另一把刀加工其他部位数控加工对刀具有何要求？常用数控刀具材料有哪些？各有什么特点？1〕数控加工对刀具的要求：精度高、刚度好、耐用度高，且尺寸稳定、安装调整便利常用数控刀具材料：〔50m/min〕故大都用于数控机床的低速加工硬质合金：常温硬度可达74~82HRC，能耐800~1000度的高温；生产本钱较低，可在中速150m/mi、大进给切削中发挥出优良的切削性能，故成为数控加工中最为广泛使用的刀具材料，但其冲给韧度与抗弯强度远比高速钢低，因而很少做成整体式刀具涂层硬质合金：与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大45~55HRC的工件的切削，低本钱的涂层硬质合金可实现高速切削4陶瓷材料：具有高硬度91~95HR黏结性能、摩擦因素低且价格低廉，还具有很高的高温硬度5〕立方氮化硼〔CBN：人工合成的高硬度材料，其硬度和耐磨性仅次于金刚石，有6〕聚晶金刚石PCD：最硬的刀具材料，硬度可达10000H，具有良好的耐磨性，〔1000m/min〕而且对黑色金属中铁的亲和力强，易引起化学反响，一般状况下只能用于加工非铁零件数控加工切削用量的选择原则是什么？它们与哪些因素有关？应如何进展确定？答：切削用量包括主轴转速〔或切削速度、背吃刀量、进给量选用原则：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工本钱半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工本钱具体数值应依据机床说明书、切削用量手册，并结合阅历而定1)背吃刀量ap(r/min)：主要依据机床、夹具、刀具和工件的刚度来打算。2〕n(r/min)：依据允许的切削速度v(m/min)选取n=1000/3.14DD为工件或刀具的直径〔mm〕进给量〔进给速度〕f(mm/minmm/r)：主要依据零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取何为加工路线？加工路线确定原则有哪些？对于各加工外表要求光滑连接或光滑过度时，加工路线应如何确定，为什么？〕在数控加工中，刀具的刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线〔2〕原则：1〕应保证被加工零件的精度和外表粗糙度，且效率较高2〕使数值计算简洁，以削减编程工作量使其最短，这样既可削减程序段，又可削减空刀时间还是屡次走刀来完成加工，以及在铣削加工中式承受顺铣还是逆铣等环切法和行切法各有何特点？分别适用于什么场合？1〕两种加工路线的共同特点是都能切尽内腔中全部面积时尽量削减重复进给的搭接量〔2〕要逐次向外扩展轮廓线，刀位点计算略微简单一些。数控加工工艺文件有哪些？各包括哪些内容？〔1机械加工和热处理等机械加工工艺卡片：具体地说明整个工艺过程的一种工艺文件，包括零件的材料、毛坯种类、工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及承受的设备和工艺装备等数控加工工序卡片：更具体地说明整个零件各个工序的要求，在其上画工序简图，明程序编号、编程原点和对刀点数控加工刀具卡：包括刀具的具体资料，有刀具号、刀具名称及规格、刀辅具等试说明基点和节点的含义，利用AutoCAD如何确定基点坐标？1〕各几何元素〔如直线、圆弧、二次曲线等〕切点称为节点〔2〕利用AutoCAD将要求基点坐标的图作出来，然后利用尺寸标注把要求的基点标注出来即可简述数控编程的内容和步骤〔〕分析被加工零件的零件图〔〕确定加工工艺过程〔3〕数值计算〔4〕单〔5〕〔6〕程序校验和首次试切手工编程和自动编程比较，各有什么特点？〔1〕用〔2〕面的几何元素并不简单而程序量很大的零件，手工编程就有肯定的困难，出错的概率增大，甚至无法编出程序，因此必需承受自动编程的方法编制程序简述机床坐标系及运动方向的规定X、Y、ZX、Y、Z各轴回转的运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋定则确定通常坐标轴命名或编程时，不管机床在加工中是刀具移动，还是被加工工件移动，都一远离工件的方向为坐标的正方向数控机床坐标系的原点与参考点时如何确定的？〔〕中心上，数控铣床和立式加工中心的机床原点，一般在机床的左前下方〔2〕系，如数控车床的参考点在其原点的右下方什么是右手迪卡儿直角坐标系？说明数控机床坐标轴确实定挨次、〕见11〔〕确定机床坐标系，一般是先确定Z轴，然后再确定X轴和Y轴。机床坐标系和工件坐标系有什么不同？如何建立？而建立的坐标系，是编程人员在编程时使用的。在恒线速度掌握的车削过程中，为什么要限制主轴的最高转速/速度前，可以将主轴最高转速设定在某一个最高值。螺纹车削有哪些指令？为什么螺纹车削时要留有引入量和超越量？〕螺纹车削指令G3，螺纹车削循环指令G92〔2〕保证加工精度和加工质量为什么要进展刀具轨迹的补偿？刀具补偿的实现要分哪三大步骤？当某刀具磨损后，如何修改该刀具的补偿值？1补偿，才能加工出符合图样外形要求的零件。刀补的建立、刀补执行、刀补取消修改每把刀具在相应存储器中的数值加工中心与数控铣床相比在构造和功能上有何不同？夹中通过自动换刀装置转变主轴的加工刀具，实现钻、铣、镗、扩、铰、工螺纹、切槽等。刀具补偿有什么作用？何为正补偿？何谓负补偿？答：(1)刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向即Z向的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或削减一个偏置量。(2正补偿值将目标点的Z+第三章思考题与习题CNC装置的主要功能有哪些？答：掌握功能；G功能；插补功能；进给功能；主轴功能；M功能；刀具功能；补偿功能；字符、图形显示功能；自诊断功能，通信功能；人机交互图形编辑功能单CPU构造和多CPU构造各有何特点？CPU构造的特点：CNCCPU进展集中掌握、分时处理来实现的；该CPU通过总线与存储器、I/O掌握元件等各种接口电路连接，构成CNC系统的硬件，构造简洁，易于实现；由于只有一个CPU的掌握，功能受字长、数据宽度、寻址力量和运算速度等因素的限制。多CPU构造特点：其承受模块化设计，模块间有明确的符合工业标准的接口，彼此间可以进展信息交换；这种模块化构造，缩短了CNC系统的设计制造周期，并且具有良好的适应性和扩展性，构造紧凑；由于每个CPU分管各自的任务，形成假设干模块，假设某个模到最低程度，提高了牢靠性，性价比高，适合于多轴掌握、高进给速度、高精度的数控机床。常规的CNC系统软件有哪几种构造模式？答：中断型和前后台型数控机床常用的输入方法有几种？各有何特点？答：有纸带输入、键盘输入、磁盘输入、上级计算机DNC通信输入开放式构造数控系统的主要特点是什么？〔〕软件化数控内核扩展了数控系统的柔性和开放性，降低了本钱〔〕和数字I/O〔PLC的I/O〕连接的进展方向是现场总线〔3〕网络化是基于网络技术的E-Manufacturing对数控系统的必定要求可编程规律掌握器〔PLC〕与传统的继电器规律掌握器〔RLC〕相比有什么区分？它的主要功能有哪些？答：与RLC相比，PLC是一种工作原理完全不同的挨次掌握装置，其根本功能：它是有计算机简化而来。具有面对用户的指令和专用与存储用户程序的存储器，工作原理易于理解和把握可与专用编程机、编程器、个人计算机等设备连接，可便利的实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作没有继电器的接触不良、触点熔焊、磨损和线圈烧断等故障构造紧凑、体积小，简洁装入机床内部或电气箱内，便于实现数控机床的机电一体化PL的硬件系统主要由哪几局部组成？各局部的作用是什么？答：硬件系统有：(1)CPUPLC的核心局部，按PLC系统程序赐予的功能，承受并存储从编辑器键入的用户程序和数据(2)存储器：用来存储数据或程序〔3〕I/O模块：CPU与I/O设备或其他外部设备之间的连接部件〔4〕PLC的内部电路供电〔5〕编程器：用于用户程序的编制、编辑、调试和监视，还可通过其键盘调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。通常状况下PLC的规模是怎样划分的？答：将I/O点数的多少或者程序的存储器容量〔字数〕的大小作为评价的标准，把PLC分为小型、中型和大型〔或小规模、中规模和大规模。试简述PLC的程序执行过程。程序的扫描周期与哪些因素有关？答：在程序执行阶段，PLC对程序按挨次进展扫描。如程序用梯形图表示，则总是按先上入专存放器。假设执行程序输出指令时，则将相应的运算结果存入输出映像存放器。程序的扫描周期与程序的长短有关。何为插补？有哪两类插补算法？答：插补是指数据点密化的过程。有基准脉冲插补和数据采样插补。26何为刀具半径补偿？其执行过程如何？上称为刀具补偿；其执行过程〔1〕刀具补偿建立〔2〕刀具补偿进展〔3〕刀具补偿撤离第四章数控机床伺服系统1试述开环系统、闭环系统、半闭环系统的组成及特点CNC插补指令脉冲频率f脉冲数量nCNC插补指令脉冲频率f脉冲数量n换算脉冲环形安排脉冲环形安排功率放大电动机机械部件开环伺服系统的特点：开环伺服系统构造简洁、运行平稳、易于掌握，价格低廉，使用和修理功率放大电动机机械部件半闭环伺服系统的位置检测装置一般安在电动机的轴上，或滚珠丝杠轴端，通过测量CNC插补指令CNC插补指令位置掌握单元++—位置控制调整速度掌握单元+—速度掌握与驱动位置反响速度反响机械部件电动机削减，系统简洁到达较高的位置增益，不发生振荡现象，它的快速性好，动态精度高。闭环伺服系统的位置检测装置直接安装在机床移动部件上，其组成见以下图：位置掌握单元

速度掌握单元CNC

+ 位置掌握调 +

速度掌握插补指令 与驱动节器 ———速度掌握电动机位置掌握机械部件动间隙，这样有可能提高位置增益；闭环伺服系统主要用于精度要求高的大型数控机床上。2何为步距角？步距角的大小与哪些参数有关？〔〕步，每一步转过的角度叫做步距角。(2)步距角的公式为：=360°=mz2mz2ks2z—转子齿数；m—定子的相数；k——拍数与相数的必烈系数3步进电动机的转向和转速是如何掌握的？2答：转变通电频率可以转变电动机的转速；转变通电挨次可以转变步进电动机的旋向。第五章〔重点〕数控机床的主体构造有哪些特点？〔〕伺服传动系统态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小，如滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆副、塑料导轨、滚动导轨、静压导轨等为了改善劳动条件、改善操作性能、提高劳动生产率，数控机床承受了多主轴、多刀等为了保证机床精度的稳定性、获得牢靠的加工质量，数控机床多实行减小热变形的措施数控机床对主传动系统有哪些要求？主传动系统有几种变速方式？〕数控机床对主传动系统的要求如下：为了能到达最正确巅峰切削效果，一般都应在最正确的切削条件小工作，因此，主轴一般都要求能实现无级变速。机床主轴系统必需具有足够高的转速和足够大的功率，以适应高速、高效的加工需求。为了降低噪声、减轻发热、削减振动，主传动系统应简化构造，削减传动件。在加工中心上，还必需具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹紧装置，以及主轴检测装置，以便实现对主轴位置的掌握。〔2〕主传动系统的变速方式：1)有级变速〔机械变速〕2〕无级变速3〕分段无级变速4〕内置电动机主轴变速〔电主轴〕加工中心主轴为何需要“准停”？如何实现“准停”？〕加工中心主轴需要“准停”的缘由如下：在数控镗床、数控铣床和以镗铣为主加工中心上，为了实现自动换刀，是机械手准确地将刀具装入主轴孔中，刀具的键槽必需与主轴的键位在轴向对准在镗削加工退刀时，要求刀具向刀尖反方向径向移动一段距离后才能退出，以免划伤工件，这都需要主轴具有周向定位功能一些特别工艺要求，如在通过前壁小孔镗内孔的同轴打孔，或进展反倒角等加工时，也需要主轴实现准停，使刀尖停在一个固定的方位上，以便主轴偏移肯定尺寸后，使大刀刃能通过前壁小孔进入箱体内对打孔进展镗削，所以主轴上必需设有准停装置。〔2〕主轴准停可利用机械式主轴准停装置或电气式主轴准停装置进展准停，现代数控一般承受电气式主轴准停装置。数控机床主轴的支承形式主要有哪几种？各自适用于何种场所？1〕前支承承受双列圆柱滚子轴承和6普遍应用于各类数控机床主轴中。前轴承承受高精度的双列角接触球轴承，后轴承承受单列〔或双列〕角接触球轴承。轴。前后轴承承受双列和单列圆锥轴承。这种配置限制了主轴的最高转速和精度，因此适用于中等精度，低速与重载的数控机床主轴。加工中心主轴内孔吹屑装置的作用是什么？而加工中心主轴内孔吹屑装置的作用就是为了保持主轴锥孔的清洁缩空气吹屑。数控机床对进给系统有哪些要求？〔1〕提高传动精度和刚度〔2〕削减各运动零件的惯量〕削减运动件的摩擦阻力响应速度快〔5〕较强的过载力量〔6〕稳定性好，寿命长〔7〕使用维护便利7内外循环方式滚珠丝杠螺母副在构造上有何不同？〕内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠接触〔2〕外循环方式在循环过程中滚珠与丝杠脱离接触。滚珠丝杠螺母副有哪些特点？〔〕传动效率高、摩擦损失小〕运动灵敏，低速时无爬行〔〕传动精度高，刚性好〔4〕滚珠丝杠螺母副的磨损小，使用寿命长〔5〕无自锁力量，具有传动的可逆性〔6〕动轴承。数控机床对导轨的根本要求有哪些？〕导向精度高〕足够的刚度〔〕良好的摩擦特性4〕低速运动的平稳性阻尼特性好〔高速时不振动〕〔6〕构造工艺性好塑料导轨、滚动导轨、静压导轨各有何特点？1〕塑料导轨：具有摩擦阻尼性；耐磨性好，有自润滑作用；构造简洁、维护便利、本钱低。滚动导轨：具有摩擦系数小，动静摩擦系数差异小；启动阻力小，能微量准确移动，低速运动平稳，无爬行；运动敏捷，定位精度高，通过顶紧可以提高刚度和抗振性，承受较大的冲给和振动，寿命长，是适合数控机床进给系统应用比较抱负的导轨元件。静压导轨：摩擦系数小〔一般为0.005~0.00用。这种导轨的缺点是构造简单，且需备置一套特地的供油系统，制造陈本较高。常见的自动换刀装置主要有哪几种形式？答：回转刀架换刀、更换主轴头换刀、更换主轴箱换刀和带刀库的自动换刀系统。加工中心中常见的换刀方式分为哪两大类？各有什么特点？〕常见的换刀方式分为无机械手换刀和机械手换刀〔2〕无机械手换刀：构造相对简洁，但换刀动作麻烦，时间长，并且刀库中的容量相对少。机械手换刀：承受机械手进展刀具交换时，由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有单臂、双臂等多种形式，它们能完成抓刀、拔刀、回转、插刀以及返回等全部动作。且为了防止刀具掉落，各机械手的活动爪都必需要带有自锁机构。16数控机床回转工作台和分度工作台有何区分？答：回转工作台：它是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不行缺少的重要部件，其作用是依据掌握装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动定的加工工序。动只限于某些规定的角度45°6918°等，但实现工作台转位的机构都很难到达分度精度的要求，所以要有特地的定位元件来保证。第六章数控机床的保养与修理数控机床在修理