2012春数控机床形成性考核册答案

1、2012春数控机床形成性考核册答案（作业2）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，立式使用时应增加制动装置。(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，可采用卸荷装置来平衡载荷，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.乂可以增加构件本身的

2、阻尼。(7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检测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提高运动平稳性(C消除轴向间隙和提高传动刚度(D加大摩擦力

3、，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前者优丁后者(B后者优丁前者(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丁(A。(A工件安装及调整(B刀具装火及调整(C刀库的调整(7在下列特点中,(B不是数控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

4、气黏度小，在管路中的能量损失小，适丁远程传输及控制使用。(/(2数控铁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。(/(7刀具在刀库中的位置是固定不变的。(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

5、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。它适用丁高速、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，齿车起到降速和扩大变速范围的作用，这样就使包功率区增大，扩大了变速范围。克服了低速时转矩不够且电动机

6、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，并利丁控制振动和噪声。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，

7、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乂沿滚道循环转动。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

8、纹调隙式4、自动排屑装置有哪几种类型？各适合丁什么场合?:(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舌I板式排屑装置；将屑通过链带提升，用带有刮板链板。这种装置常用丁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

9、(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。它适用丁高速、低转矩特性要求的主轴。常用的是三角带和同步应用: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

10、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，齿车起到降速和扩大变速范围的作用，这样就使包功率区增大，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？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

11、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）滚珠导轨；