数控机床操作与维护知识考点梳理

数控机床操作与维护知识考点梳理姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.数控机床的基本组成包括哪些部分？

A.主轴组件、导轨、工作台、控制系统、伺服系统

B.主轴组件、导轨、工作台、控制系统、润滑系统

C.主轴组件、导轨、工作台、控制系统、冷却系统

D.主轴组件、导轨、工作台、控制系统、供电系统

2.数控机床的主要运动方式有哪些？

A.主轴旋转、直线运动、圆周运动、分度运动

B.主轴旋转、直线运动、圆周运动、分度运动、倾斜运动

C.主轴旋转、直线运动、圆周运动、分度运动、摆动运动

D.主轴旋转、直线运动、圆周运动、分度运动、弯曲运动

3.数控机床的伺服系统按驱动方式分为哪几种？

A.交流伺服系统、直流伺服系统

B.交流伺服系统、直流伺服系统、步进电机伺服系统

C.交流伺服系统、直流伺服系统、步进电机伺服系统、液压伺服系统

D.交流伺服系统、直流伺服系统、步进电机伺服系统、气动伺服系统

4.数控机床的编程方式主要有哪些？

A.手动编程、自动编程、图形编程

B.手动编程、自动编程、图形编程、仿真编程

C.手动编程、自动编程、图形编程、在线编程

D.手动编程、自动编程、图形编程、仿真编程、离线编程

5.数控机床的故障诊断方法有哪些？

A.故障代码查询、手动调试、电气测量、机械检查

B.故障代码查询、手动调试、电气测量、机械检查、故障模拟

C.故障代码查询、手动调试、电气测量、机械检查、维修记录分析

D.故障代码查询、手动调试、电气测量、机械检查、维修计划制定

6.数控机床的维护保养周期是多少？

A.3个月

B.6个月

C.1年

D.2年

7.数控机床的刀具补偿有哪些种类？

A.长度补偿、半径补偿、角度补偿

B.长度补偿、半径补偿、角度补偿、斜度补偿

C.长度补偿、半径补偿、角度补偿、倾斜补偿、曲率补偿

D.长度补偿、半径补偿、角度补偿、斜度补偿、曲率补偿、倒角补偿

8.数控机床的坐标系统包括哪些？

A.X轴、Y轴、Z轴

B.X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴

C.X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴、U轴、V轴、W轴

D.X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴、U轴、V轴、W轴、P轴、Q轴、R轴

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：数控机床的基本组成包括主轴组件、导轨、工作台、控制系统和伺服系统。

2.答案：A

解题思路：数控机床的主要运动方式包括主轴旋转、直线运动、圆周运动和分度运动。

3.答案：B

解题思路：数控机床的伺服系统按驱动方式分为交流伺服系统、直流伺服系统和步进电机伺服系统。

4.答案：C

解题思路：数控机床的编程方式主要包括手动编程、自动编程、图形编程和在线编程。

5.答案：C

解题思路：数控机床的故障诊断方法包括故障代码查询、手动调试、电气测量、机械检查和维修记录分析。

6.答案：B

解题思路：数控机床的维护保养周期一般为6个月。

7.答案：A

解题思路：数控机床的刀具补偿主要包括长度补偿、半径补偿和角度补偿。

8.答案：B

解题思路：数控机床的坐标系统通常包括X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴和C轴。二、填空题1.数控机床的数控系统主要由______、______、______和______组成。

运算逻辑部分

输入输出接口部分

控制介质

可编程控制器（PLC）

2.数控机床的伺服系统按驱动方式分为______、______、______和______。

步进电机

交流伺服电机

直流伺服电机

气缸

3.数控机床的编程方式主要有______、______、______和______。

手动编程

软件自动编程

CAD/CAM软件集成编程

交互式图形编程

4.数控机床的故障诊断方法有______、______、______和______。

检查诊断

随机诊断

历史数据诊断

专家系统诊断

5.数控机床的维护保养周期为______个月。

6个月

6.数控机床的刀具补偿有______、______、______和______。

长度补偿

前角补偿

后角补偿

刀尖半径补偿

答案及解题思路：

答案：

1.运算逻辑部分、输入输出接口部分、控制介质、可编程控制器（PLC）

2.步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机、气缸

3.手动编程、软件自动编程、CAD/CAM软件集成编程、交互式图形编程

4.检查诊断、随机诊断、历史数据诊断、专家系统诊断

5.6个月

6.长度补偿、前角补偿、后角补偿、刀尖半径补偿

解题思路：

第一题，数控系统的基本组成部分涵盖了运算逻辑、输入输出接口、控制介质以及可编程控制器，这些都是数控系统不可或缺的部分。

第二题，伺服系统的驱动方式涵盖了常见的步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机和气缸，这些不同的驱动方式适用于不同类型的数控机床。

第三题，编程方式涵盖了传统的手动编程和现代化的软件自动编程、CAD/CAM集成编程以及交互式图形编程。

第四题，故障诊断方法列举了常见的检查诊断、随机诊断、历史数据诊断以及利用专家系统进行诊断的方法。

第五题，数控机床的维护保养周期通常为6个月，根据机床的使用频率和维护需求可能有所不同。

第六题，刀具补偿涵盖了刀具的长度、前角、后角和刀尖半径等参数的补偿，这些补偿保证了加工的精度和效率。三、判断题1.数控机床的伺服系统只包括驱动电机和控制器。（×）

解题思路：数控机床的伺服系统通常包括驱动电机、控制器、位置反馈元件（如编码器或旋转变压器）等组成部分。驱动电机和控制器是其核心，但位置反馈元件对于精确控制同样。

2.数控机床的编程方式中，手工编程效率最低。（√）

解题思路：手工编程需要操作者手动编写数控代码，相对于自动编程或CAD/CAM软件自动代码，手工编程的效率确实较低，需要更多的专业知识和时间。

3.数控机床的故障诊断可以通过故障代码进行快速定位。（√）

解题思路：现代数控机床通常具有故障诊断功能，能够提供故障代码，通过查询故障代码表可以快速定位问题所在，从而提高故障诊断的速度和准确性。

4.数控机床的维护保养周期可以根据机床使用情况适当调整。（√）

解题思路：机床的维护保养周期应根据机床的具体使用环境、负载情况和保养记录等因素来调整，以保证机床的长期稳定运行。

5.数控机床的刀具补偿只能用于补偿刀具的磨损。（×）

解题思路：数控机床的刀具补偿不仅用于补偿刀具的磨损，还包括补偿刀具安装误差、机床热变形等引起的加工误差，以提高加工精度。四、简答题1.简述数控机床的主要运动方式。

回答：数控机床的主要运动方式包括直线运动、圆周运动和复合运动。直线运动是通过导轨和滑块实现的，圆周运动是通过旋转部件实现的，复合运动则是直线和圆周运动的结合。

2.简述数控机床的伺服系统的作用。

回答：数控机床的伺服系统主要有以下作用：一是实现精确的运动控制，提高加工精度；二是提高机床的动态功能，改善加工品质；三是保证机床的运行稳定性和安全性。

3.简述数控机床的编程方式的特点。

回答：数控机床的编程方式具有以下特点：一是通用性强，能适应各种形状和尺寸的工件；二是易于掌握，编程简单明了；三是编程自动化程度高，减少人工干预；四是易于修改和优化，提高加工效率。

4.简述数控机床的故障诊断步骤。

回答：数控机床的故障诊断步骤包括：一是观察故障现象，记录相关数据；二是分析故障原因，查找故障点；三是制定维修方案，更换故障部件；四是验证维修效果，保证机床正常运行。

5.简述数控机床的维护保养要点。

回答：数控机床的维护保养要点包括：一是定期检查机床的润滑系统，保证润滑良好；二是保持机床的清洁，防止尘埃和杂物进入机床内部；三是定期检查电气线路，保证线路连接牢固；四是检查机床的导轨和滑块，防止磨损；五是检查机床的冷却系统，保证冷却效果。

答案及解题思路：

1.答案：数控机床的主要运动方式包括直线运动、圆周运动和复合运动。

解题思路：根据题目要求，结合数控机床的操作与维护知识，回答数控机床的主要运动方式。

2.答案：数控机床的伺服系统主要有实现精确的运动控制、提高机床的动态功能、保证机床的运行稳定性和安全性等作用。

解题思路：根据题目要求，结合数控机床的操作与维护知识，阐述伺服系统的作用。

3.答案：数控机床的编程方式具有通用性强、易于掌握、编程自动化程度高、易于修改和优化等特点。

解题思路：根据题目要求，结合数控机床的操作与维护知识，回答编程方式的特点。

4.答案：数控机床的故障诊断步骤包括观察故障现象、分析故障原因、制定维修方案、验证维修效果等。

解题思路：根据题目要求，结合数控机床的操作与维护知识，回答故障诊断步骤。

5.答案：数控机床的维护保养要点包括定期检查润滑系统、保持机床清洁、检查电气线路、检查导轨和滑块、检查冷却系统等。

解题思路：根据题目要求，结合数控机床的操作与维护知识，回答维护保养要点。五、论述题1.论述数控机床伺服系统的功能指标及其对机床功能的影响。

（1）伺服系统的功能指标

稳定性：伺服系统的稳定性是保证机床正常工作的重要指标，包括动态稳定性和静态稳定性。

精度：伺服系统的精度直接影响机床的加工精度，包括定位精度、重复定位精度和轮廓精度等。

响应速度：伺服系统的响应速度是指系统从输入信号到输出信号的转换时间，响应速度越快，机床的加工效率越高。

抗干扰能力：伺服系统在恶劣环境下仍能稳定工作，抗干扰能力是保证机床可靠性的重要指标。

（2）伺服系统对机床功能的影响

加工精度：伺服系统的精度越高，机床的加工精度也越高。

加工速度：伺服系统的响应速度越快，机床的加工速度越快，生产效率越高。

加工稳定性：伺服系统的稳定性越好，机床在加工过程中的稳定性越好，降低故障率。

2.论述数控机床编程方式的选择对生产效率的影响。

（1）编程方式

手工编程：通过人工计算和编写程序，适用于简单、重复性高的加工任务。

自动编程：利用CAD/CAM软件自动程序，适用于复杂、多变的加工任务。

（2）编程方式对生产效率的影响

手工编程：适用于简单加工任务，但效率较低，易出错。

自动编程：适用于复杂加工任务，提高生产效率，降低人工成本。

3.论述数控机床故障诊断方法在实际应用中的优缺点。

（1）故障诊断方法

故障现象观察：通过观察机床运行状态，初步判断故障原因。

故障代码分析：根据故障代码，查找故障原因。

故障模拟测试：模拟故障现象，验证故障原因。

（2）故障诊断方法的优缺点

故障现象观察：简单易行，但准确性较低。

故障代码分析：准确性较高，但需要一定的专业知识。

故障模拟测试：准确性高，但需要一定的设备和技术。

4.论述数控机床维护保养对机床使用寿命的影响。

（1）维护保养内容

定期检查：检查机床各部件的磨损情况，保证机床正常工作。

润滑保养：定期更换润滑油，保证机床润滑良好。

清洁保养：清理机床各部件，防止灰尘和杂物影响机床运行。

（2）维护保养对机床使用寿命的影响

延长机床使用寿命：通过定期维护保养，降低机床故障率，延长机床使用寿命。

提高加工精度：保持机床各部件的清洁和润滑，提高加工精度。

降低生产成本：减少机床故障率，降低维修成本。

答案及解题思路：

1.答案：伺服系统的功能指标包括稳定性、精度、响应速度和抗干扰能力，对机床功能的影响主要体现在加工精度、加工速度和加工稳定性方面。

解题思路：首先分析伺服系统的功能指标，然后阐述这些指标对机床功能的影响，结合实际案例进行说明。

2.答案：数控机床编程方式包括手工编程和自动编程，选择编程方式对生产效率的影响主要体现在加工效率和人工成本方面。

解题思路：分析两种编程方式的优缺点，然后结合实际案例说明编程方式对生产效率的影响。

3.答案：数控机床故障诊断方法包括故障现象观察、故障代码分析和故障模拟测试，这些方法在实际应用中各有优缺点。

解题思路：分别介绍三种故障诊断方法，然后分析每种方法的优缺点，结合实际案例进行说明。

4.答案：数控机床维护保养包括定期检查、润滑保养和清洁保养，对机床使用寿命的影响主要体现在延长使用寿命、提高加工精度和降低生产成本方面。

解题思路：分析维护保养的内容，然后阐述维护保养对机床使用寿命的影响，结合实际案例进行说明。六、案例分析题1.案例一：一台数控机床在加工过程中突然出现急停，请分析可能的原因并提出解决方案。

a.案例背景

描述机床型号、加工工件、加工环境等基本信息。

b.急停现象描述

描述急停发生的时间、加工状态、机床响应等。

c.可能原因分析

电力供应问题

机床电气控制系统故障

机床机械结构问题

操作人员误操作

环境因素（如温度、湿度）

d.解决方案

针对可能原因逐一提出解决方案。

2.案例二：一台数控机床在加工过程中出现加工精度不稳定，请分析可能的原因并提出解决方案。

a.案例背景

描述机床型号、加工工件、加工环境等基本信息。

b.精度不稳定现象描述

描述加工过程中出现的误差类型、程度等。

c.可能原因分析

机床定位精度问题

机床导轨磨损

刀具磨损或损坏

数控系统参数设置不当

环境因素（如温度、湿度）

d.解决方案

针对可能原因逐一提出解决方案。

答案及解题思路：

答案解题思路内容：

1.案例一：

可能原因分析：

电力供应问题：检查电源线路、保险丝等。

机床电气控制系统故障：检查PLC程序、传感器、继电器等。

机床机械结构问题：检查传动部件、轴承等。

操作人员误操作：重新培训操作人员，明确操作规程。

环境因素：改善加工环境，保证温度、湿度等符合要求。

解决方案：

逐一排查上述可能原因，针对具体问题采取相应措施。

2.案例二：

可能原因分析：

机床定位精度问题：检查机床定位系统，如导轨、滚珠丝杠等。

机床导轨磨损：检查导轨磨损情况，必要时进行更换或修复。

刀具磨损或损坏：检查刀具磨损情况，及时更换或修复。

数控系统参数设置不当：重新设置数控系统参数，保证加工精度。

环境因素：改善加工环境，保证温度、湿度等符合要求。

解决方案：

逐一排查上述可能原因，针对具体问题采取相应措施。

解题思路：

针对每个案例，首先对可能原因进行详细分析，然后根据分析结果提出针对性的解决方案。在解决问题时，应综合考虑机床功能、操作人员技能、环境因素等多方面因素，保证问题得到有效解决。七、计算题1.已知数控机床的切削速度为100m/min，切削长度为1000mm，请计算切削时间。

解题思路：

切削时间的计算公式为：切削时间=切削长度