机床学习资料

1数控技术的发展趋势 1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 2 2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 4 高可靠性 2数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装和机床主机等组成。 1、输入输出装置 输入装置可将不同加工信息传递于计算机； 2、数控装置 数控装置是数控机床的核心与主导，完成所有加工数据的处理、计算工作，最终实现数控机床各功能的指挥工作。 3、可编程控制器 即PLC，它对主轴单元实现控制，将程序中的转速指令进行处理而控制主轴转速；管理刀库，进行自动刀具交换、选刀方式、刀具累计使用次数、刀具剩余寿命及刀具刃磨次数等管理； 4、检测反馈装置 由检测元件和相应的电路组成，主要是检测速度和位移，并将信息反馈于数控装置，实现闭环控制以保证数控机床加工精度。 5、机床主机 数控机床的主体，包括床身、主轴、进给传动机构等机械部件 3简要说明数控机床的主要工作过程 数控装置根据程序的坐标代码，作插补运算并 输出插补控制信号，插补控制信号控制伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动，从而确定了机床的进给运动的方向、速度、位移量。数控装置根据辅助机能代码输出辅助机能控制信号驱动 强电控制装置，控制主运动部件的变速、换向和启停，控制刀具的选择和交换，控制冷却、润滑 的启停，控制工件和机床部件的松开和夹紧，控制分度工作台的转位等辅助机能。 首先要由编程人员或操作者通过对零件图作深入分析,特别是...机床运动机构的运动结果是刀具与工件产生相对运动,实现切削加工,最终加工出所需的零件 4 数控机床的机械结构

1）高的静、动刚度及良好的抗振性能； 2）良好的热稳定性； 3）高的灵敏度； 4）高人性化操作

5 数控机床的主轴变速方式？试述其特点及应用场合. 分有机变速和无机变速两种。有机变速为（s1、s2、s3}。无极变速在s后面加上你想给的转速就可以了。一般的无极变速用的多，无极变速是通过变频器设置的。 高速数控机床主传动的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带传动和齿轮传动。 (1)避免了齿轮、皮带等传统传动形式在高 速工作状态下产生的振动和噪声，以及由此对加下精度、表面粗糙度产生的负面影响； (2)极大地减小厂主传动系统的转动惯量，从而为主轴的高加速度创造了条件： (3)结构的简化和长度的缩短，显著提高电主轴的刚度和固有频率，从而提高了临界转速，为卞轴转速的提高打开了上限.

6 滚珠丝杠螺母副的特点. 它是如何工作的？常见间隙调整方法有哪些？ 1摩擦损失小，传动效率高，可达0.90～0.96 2预紧后，可完全消除间隙，提高传动刚度和精度 3摩擦阻力小， 平稳、无爬行 磨损↓、精度保持好、寿命↑ 发热↓→适应高速 4具有运动的可逆性: 螺母、丝杠均可作主动件或从动件。故不能自锁、丝杠立式使用需增加制动装置 （2）工作原理：丝杠和螺母上都有圆弧形面的螺旋槽, 在工作过程中 ,滚珠既自转又循环滚动, 丝杠和螺母间为滚动摩擦。

（3）方法：1垫片调整间隙法 2 齿差调整间隙法 3 螺纹调整间隙法 6 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 各类机床都能采用 2 刮板链式 这种装置常用于输送各种材料的短小切屑，排屑较强. 3螺旋链式 只适合沿水平或小角度倾斜的直线运动排屑，不能大角度倾斜提升和转向排屑. 7数控机床的工作台有哪些形式？各自的特点是什么？ （1） 回转工作台 与床身导轨结合的滑座面上，采用聚四氟乙烯贴塑导轨板，导轨副磨损小，寿命长，进给无爬行.工作台回转，滑座移动，既可手动调整，也可机动快速和进给。运动部件静止时的夹紧采用机械夹紧或液压夹紧装置 （2） 摆动工作台 四轴、五轴联动的加工中心的摆动进给运动可以由摆动工作台来实现，配置了回转/摆动工作台的加工中心。 （3） 直接驱动的回转工作台 它具有减少传动环节、简化机床的结构等优点。

8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

1）无机械手换刀（利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换） （2）有机械手换刀。 9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：导轨是进给系统的重要环节，是机床基本结构的要素之一。机床的加工精度和使用寿命很大程度上取决于机床导轨的质量。

类型：一．滑动导轨 1.优点：具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等。 2.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。

二．滚动导轨 1.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。

2.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．静压导轨 1.优点：不产生磨损，机械效率高，精度保持性好，摩擦因数小，低速不易产生爬行，抗震性好。 2.缺点：结构复杂，且需要专门的供油系统。 10简述数控机床液压和气压装置的特点。 特点：（1）液压传动装置机构输出力大，机械结构更紧凑、动作平稳可靠，易于调节和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。

（2）气压装置装置结构简单，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频率高，适合于完成频繁启动的辅助工作，过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。

11. 、数控机床液压和气压装置的作用 数控机床液压和气压装置在数控机床中具有如下辅助作用： （1）自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和拉紧动作。 （2）机床运动部件的平衡。如机床主轴箱的重力平衡、刀库机械手的平衡装置等。 （3）机床运动部件的制动和离合器的控制，齿轮拨叉挂档等。 （4）机床的润滑冷却。 （5）机床防护罩、板、门的自动开关。 （6）工作台的松开夹紧，交换工作台的自动交换动作。 （7）夹具的自动松开、夹紧。 （8）工件、工具定位面和交换动作台的自动吹屑、清理定位基面等。 12 简述数控系统的主要功能。 1控制功能 2 准备和辅助功能 3点位与连续移动功能 4插补功能 5固定循环加工功能 6 进给功能 7 主轴速度控制功能 8 刀具管理功能 9 补偿功能 10 人机对话功能 11 程序编制功能 12 输入、输出和通信功能 13 自诊断功能 12 数控机床使用PLC的类型？各自的特点是什么？ （一）内装型PLC 1内装型PLC实际上是CNC装置带有的PLC功能，一般作为一种基本的功能提供给用户。2系统硬件和软件整体结构十分紧凑，PLC所具有的功能针对性强，技术指标较为合理、实用，较适用于单台数控机床机加工中心等场合。3 采用内装型PLC结构，CNC系统可以具有某些高级控制功能。

（二）独立型PLC 1独立型PLC独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，是能够独立完成规定控制任务的装置。2 独立型PLC的基本功能结构与前所述的通用型PLC完全相同。

13 简述数控机床对伺服系统的要求. ①高精度，即定位要准确，跟随精度要高。 ②快速响应，无超调。要求加（减）速度足够大；负载突变时速度恢复时间短且无振荡。 ③调速范围宽 ④低速大专矩，并应具有较强的过载能力，而且力矩波动要小。 ⑤可靠性高，即对环境（如温度、曼度、粉尘、油污、振动、电磁干扰等）的适应性强，性能稳定，使用寿命长，平均无故葺间隔时间（MBTF）长。

14 如何选择主轴电机？ 1、该主轴电机是否采用高精度轴承，如果不采用高精度轴承，表现是主轴电机长时间高速旋转后过热，影响主轴电机的使用寿命。 2、不同速度旋转，尤其是高速旋转，声音是否均匀和谐。 3、主轴径向是否受力。 4、广告行业通常选择1500W以下的主轴，幅面小的机器，主轴功率可以小一些。 5、如果要追求加工高效率，加工时既要速度快，同时吃刀量又大，如加工实木材料等，就需要2200W以上功率的主轴电机。 15简述数控车床的组成。 由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分 16 简述数控铣床的功能特点。 1点位控制功能 2 连续控制功能 3刀具半径自动补偿功能 4刀具长度自动补偿功能 5 镜像加工功能 6 固定循环功能 7 特殊功能

17 数控铣床按机床主轴的布置形式可分为哪几类？各适用于哪些加工场合？ （1）立式数控铣床 主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。

（2）卧式数控机床 采用增加数控转盘来实现四轴或五轴加工。 （3）立卧两用式数控机床 若采用数控万能主轴，就可以加工出与水平面成各种角度的工件表面；若采用数控回转工作台，还能对工件实现除定位面外的五面加工。

18 判断数控铣床布局方案优劣的评价指标有哪些？数控铣床T形床身布局的优点是什么？ (1)工件的质量和尺寸与布局的关系 （2）运动的分配与不见的布局 （3）布局与铣床的结构性能 优点：工作台沿前床身方向作X坐标进给运动，在全部行程范围内，工作台均可支撑在床身上，故刚性较好，提高了工作台的承受能力，易于保证加工精度；而且有较长的工作行程，其床身、工作台及数控转台为三层结构，在相同的台面高度下，十字形工作台的四层结构更易于保证大件的结构刚性。

19 电火花加工的原理。 基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。

20 加工中心的基本组成。 （1）基础部件（2）主轴部件（3）数控系统（4）自动换刀系统（ATC）（5）辅助系统 （6）自动托盘交换系统（APC） 21 经济型数控车床的特点。