数控机床作业2答案

1、数控机床第二次作业(第二章)一、填空题(1) 数控机床的机械部分一般由主传动系统、进给传动系统、基础支承件、辅助装置组成。(2) 数控机床高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。(3) 滚珠丝杠螺母副运动具有可逆性，不能自锁，立式使用时应增加业 装置。(4) 为防止系统快速响应特性变差，在传动系统各个环节，包括滚珠丝杠、轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、甚至联轴器和键联接都必须采取相应的润滑措施。(5) 数控机床的主轴箱或滑枕等部件，可采用 攻 装置来平衡载荷，以补偿部件引起的静 力变形。(6) 数控机床床身采用钢板的 焊接结构既可以增加静刚度,减小结构质量.又可以增加构 件本身的阻尼。(7

2、) 直接驱动的回转工作台是伺服驱动电动机与回转工作台的集成，它具有减少传动环节、简化机床的结构等优点。(8) 也如装置精度直接影响闭环控制数控机床的定位精度和加工精度。(9) 在自动换刀过程中常见的选刀方式有顺序选刀 和任意选刀两种。(10) 在加工中心的基础上配置更多(5个以上)的托盘，可组成环形回转式托盘库，称为 柔性制造单元(FMC 。二、选择题(1) 数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是( C )(A) 提高加工精度(B) 提高机床精度(C) 保证自动换刀，提高刀具重复定位精度，满足一些特殊工艺要(2) 滚珠丝杠预紧的目的是( C )(A)增加阻尼比，提高抗振性(B)提高运动

3、平稳性(C)消除轴向间隙和提高传动刚度(D)加大摩擦力，使系统能自锁(3) 数控机床进给系统采用齿轮传动副时，为了提高传动精度应该有消隙(A )措施。(A)齿轮轴向间隙(B)齿顶间隙(C)齿侧间隙(D)齿根间隙(4) 静压导轨与滚动导轨相比，其抗振性(A )。(A) 前者优于后者(B) 后者优于前者(C) 两者一样(5) 光栅利用(C ),使得它能测得比栅距还小的位移量。(A)细分技术(B)数显表(C)莫尔条纹的作用(D)高分辨指示光栅(6) 在采用ATC后，数控加工的辅助时间主要用于(A )。(A) 工件安装及调整(B) 刀具装夹及调整(C) 刀库的调整(7) 在下列特点中，(B )不是数控

4、机床主传动系统具有的特点。(A)转速高、功率大(B)变速范围窄(C)主轴变换迅速可靠(D)主轴组件的耐磨性高三、判断题(1) 数控机床的气压装置因空气黏度小，在管路中的能量损失小，适于远程传输及控制使 用。(V")(2) 数控铳床立柱采用热对称结构可以减少热变形对加工件的精度影响。(/ )(3) 滚珠丝杠螺母副的作用是将回转运动转换为直线运动。(V )(4) 数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度，以满足不同的加工条件要求。(/ )(5) 数控机床传动丝杠反方向间隙是不能补偿的。(X )(6) 进给运动是以保证刀具相对位置关系为目的。(V )(7) 刀具在刀库中的位置是固

5、定不变的。(X )四、简答题1、数控机床的机械结构应具有良好的特性，主要包括哪些方面？ 高的静、动刚度及良好的抗振性能 良好的热稳定性 较高的灵敏度 高效化装置、高人性化操作2、数控机床的主轴变速方式有哪几种？试述其特点及应用场合。 带有变速齿轮的主传动特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要 求。应用：大、中型数控机床采用这种变速方式。 通过带传动的主传动特点：电动机本身的调速就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。它适用于高速、低转矩特性要求的主轴。常用的是三角带和同步齿形带。 用两个电动机分别驱动主轴特点：这是上述两种方式的混合

6、传动，具有上述两种性能。 高速时电动机通过皮带轮直接驱动主轴旋转， 低速时，另一个电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转，齿轮起到降速和扩大变速范围的作用， 这样就使恒功率区增大， 扩大了变速范围。 克服了低速时转矩不够且 电动机功率不能充分利用的问题。但两个电机不能同时工作，也是一种浪费。 由调速电动机直接驱动的主传动特点：调速电机与主轴用联轴器同轴联接，这种方式大大简化了主传动系统的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴精度影响较大。 内装式电主轴：即主轴与电机转子合二为一。特点：优点是主轴部件结构更紧凑，重量轻，惯量小，可提高启动、停止的响应特性， 并利于控制振动

7、和噪声。缺点同样是热变形问题。3、试述滚珠丝杠螺母副的特点有哪些？它是如何工作的？常用间隙调整方法有哪些？滚珠丝杠螺母副的特点： 摩擦损失小，传动效率高。 灵敏度高，传动平稳，不易产生低速爬行现象，随动精度和定位精度高。 磨损小，寿命长，精度保持性好。 给予适当预紧，可消除丝杠与螺母的螺纹间隙，进而反向可消除空程死区，从而提高反向传动精度和轴向刚度。 运动具有可逆性，即能将旋转运动转换为直线运动，或将直线运动转换为旋转运动，因此 不能自锁，丝杠立式使用时，应增加制动装置。 制造工艺复杂，成本高。工作原理：在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。螺母上有滚珠

8、回路管道， 将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。因而迫使螺母(或丝杠)轴向移动。常用的双螺母丝杠消除间隙方法有：(1) 双螺母垫片调隙式(2) 双螺母齿差调隙式(3) 双螺母螺纹调隙式4、自动排屑装置有哪几种类型？各适合于什么场合？：(1) 平板链式排屑装置；将屑通过链带提升实现液屑分离，这种装置能排除各种形状的切屑，适应性强，各类机床都能采用。(2) 刮板式排屑装置；将屑通过链带提升，用带有刮板链板。这种装置常用于传送各种材料的短小切屑，排泄能力较强。(3) 螺旋式排屑装置。用螺旋槽水平或小角度排屑。只适合沿水

9、平或小角度的直线运动排屑。5、数控机床的工作台有哪些形式？各自的特点是什么？(1) 工作台应用：直线进给运动(2) 回转工作台应用：圆周进给运动。有回转工作台和分度工作台两种。(3) 摆动工作台应用：摆动进给运动。四轴、五轴联动的加工中心的 A轴、B轴的摆动仅给运动可以由摆动工作台实现。(4) 直接驱动的回转工作台组成：是伺服驱动电动机与回转工作台的集成。优点：减少传动环节、简化机床的结构等。6、数控机床的主传动方式由哪些？各有何特点？(1) 带有变速齿轮的主传动特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。应用：大、中型数控机床采用这种变速方式。(2) 通过

10、带传动的主传动特点：电动机本身的调速就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。它适用于高速、低转矩特性要求的主轴。常用的是三角带和同步齿形带。应用：这种传动主要应用在转速较高、变速范围不大的机床。(3) 用两个电动机分别驱动主轴特点：这是上述两种方式的混合传动，具有上述两种性能。 高速时电动机通过皮带轮直接驱动主轴旋转，低速时，另一个电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转，齿轮起到降速和扩大变速范围的作用，这样就使恒功率区增大，扩大了变速范围。克服了低速时转矩不够且电动 机功率不能充分利用的问题。但两个电机不能同时工作，也是一种浪费。7、 数控机床对自动换刀装置有什么样的要求

11、？自动换刀装置有哪些种类？要求：换刀时间短，刀具重复定位精度高，足够的刀具储备量，占地面积小，安全可靠等。加工中心的自动换刀装置及刀库类型(1) 转塔式换刀装置垂直转塔式；水平转塔式(2) 刀库式换刀装置无机械手换刀方式；机械手换刀方式；机械手和刀具运送器。(3) 成套更换方式换刀装置更换转塔头；更换主轴箱；更换刀库。8、数控机床的导轨有什么作用？有哪些类型？各自的特点是什么？作用：对运动部件起支承和导向作用。类型：(一) .滑动导轨优点：具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等。缺点：是静摩擦系数大，且动摩擦系数随速度变化而变化，摩擦损失大，低速时易出现爬行现象，降低了运动部件的定位精度。目前多数采用贴塑导轨。贴塑导轨的优点：贴塑滑动导轨的特点是摩擦特性好、耐磨性好、运动平稳、减振性好、工 艺性好。(二) .滚动导轨优点：(1) 灵敏度高，运动平稳，低速移动时不易出现爬行现象；(2) 定位精度高；(3) 摩擦阻力小，移动轻便，磨损小，精度保持性好，寿命长。缺点：抗振性较差，对防护要求较高，结构复杂，制造比较困难，成本较高。三种结构形式：(1) 滚珠导