国家开放大学《数控机床》综合练习参考答案.docx

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国家开放大学《数控机床》综合练习参考答案

一、单项选择题

1.如图1所示是属于（）系统。

A.全闭环数控

B.开环数控

C.混合控制数控

D.半闭环数控

2.数控车床一般有2根数控轴，通常是（）轴。

A.X、Z

B.Y、Z

C.X、Y

D.A、B

3.图2某直线进给系统示意图中

（1）代表的是（）

A.光杠

B.滚珠丝杠

C.导轨

D.齿条

4.下列叙述中，（）不是数控机床对导轨的基本要求。

A.耐磨性能一般

B.导向精度高

C.足够的刚度

D.良好的摩擦特性

5.目前在高精度数控机床中常使用（）作为位置检测装置。

A.光栅尺

B.磁尺

C.感应同步器

D.激光干涉仪

6.在数控铣床的运动分配与部件布局中，一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成（）。

A.其它方式

B.倾斜式

C.立式

D.卧式

7.数控机床的控制可分为两大部分.一部分是（）控制，另一部分是数控机床加工过程的顺序控制。

A.工件坐标系的原点

B.其它方式

C.坐标轴运动的位置

D.工件坐标系原点相对机床坐标系原点的偏移量

8.车削中心是以（）为主体，并配置有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等，以实现多工序复合加工的机床。

在工件一次装夹后，它可完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序。

B.经济型数控车床

C.卧式加工中心

D.全功能数控车床

A.镗铣加工中心

9.一般并联机床要实现6自由度加工，通常是一种（）杆并联机构。

A.4

B.3

C.6

D.5

10.机床切削精度检查实质上是对机床的（）在切削加工条件下的一项综合检查。

A.几何精度

B.定位精度

C.位置精度

D.几何精度和定位精度

二、判断题

1.人机界面是数控机床操作人员与数控系统进行信息交换的窗口。

（√）

2.如图所示（激光干涉仪），可用于数控机床的直线运动定位精度检验。

（√）

3.改善数控机床结构的阻尼特性），可以提高数控机床的结构刚度。

（√）

4.加工中心集中了金属切削设备的优势，具备多种工艺手段。

有自动换刀装置，能实现工件一次装卡后完成铣、镗、钻、铰、锪、攻螺纹等多道工序或全部工序的加工。

（√）

5.CNC不是由计算机承担数控中的命令发生器和控制器。

（×）

6.数控机床无需保护接地。

（×）

7.滑动导轨比滚动导轨的定位精度高。

（×）

8.数控回转工作台不是机床的一个旋转坐标轴，不能与其他的坐标轴联动。

（×）

9.当改变加工零件时，在数控机床上只要改变加工程序，就可继续加工新零件。

（√）

10.通常一台数控机床的联动轴数一般会大于可控轴数。

（×）

11.经济型数控车床常采用水平床身，优点是加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

（√）

12.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齿侧间隙措施。

（√）

13.卧式加工中心主轴的轴线为垂直设置。

（×）

14.数控电火花加工机床属于接触加工。

（×）

15.在采用ATC后，数控加工的辅助时间主要用于刀具的选刀和换刀。

（×）

16.在加工中心上，工件一次安装定位后，可完成多工序加工，避免了因多次安装造成的误差。

（√）

17.开环控制数控机床的特点是结构简单、调试方便、容易维修、成本较低，但其控制精度不高。

（√）

18.图示加工中心的自动换刀装置采用的是鼓轮式刀库。

（√）

19.数控系统是数控机床装备的核心关键部件，特别是对于高档数控机床，它是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素。

（√）

20.按照工艺用途分类，数控铣床属于金属切削类数控机床。

（√）

21.数控机床解决了在普通机床加工中存在的一系列缺点和不足，它的特点有加工精度高、对加工对象的适应性强、自动化程度高、劳动强度低、生产效率高等。

（√）

22.变速范围窄是数控机床主传动系统具有的特点。

（×）

23.数控机床必须有检测速度和位移的反馈装置。

（×）

24.数控设备的选用只需要考虑其加工精度就可以了。

（×）

25.数控机床的故障按故障内容分类，可分为可重复性故障和电气故障。

（×）

26.数控机床进给系统中采用传动齿轮副时，不存在齿侧间隙，所以不需要消除齿轮传动间隙的措施。

（×）

27.数控机床采用通过带传动的主传动系统，可以避免齿轮传动引起的振动和噪声。

（√）

28.可编程控制器是数控机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。

（×）

29.数控机床能否充分发挥作用，起到应有的经济效益，是与生产管理、技术水平、人员配套、基础元部件的及时供应等有密切关系的。

（√）

三、填空题

1.（数控系统）是数控机床装备的核心关键部件，特别是对于高档数控机床，它是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素。

2.按照（工艺用途）分类，数控铣床属于金属切削类数控机床。

3.滚珠丝杠螺母副的特点是摩擦损失小，（传动效率）高；灵敏度高，（传动平稳）；磨损小，寿命长，精度保持性好。

4.图示加工中心的自动换刀装置采用的是（鼓轮式）刀库。

5.如图所示卧式加工中心采用的是（机械手换刀）方式的换刀装置。

6.对数控铣床的斜线铣削精度检验属于（切削精度）检验。

7.数控机床安装位移检测装置的作用是为了（提高机床的定位精度和加工精度）。

8.立式加工中心是指（主轴轴线）与（工作台）垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

9.（车削中心）是以全功能型数控车床为基本体，并在其础上进一步增加动力铣、钻、镗，以及副主轴的功能，以实现多工序复合加工的机床。

10.传统的车、铣、钻加工中，（刀具硬度）必须比工件硬度大，而数控电火花线切割机床的电极丝不必比（工件材料）硬，可以加工硬度很高或很脆，用一般切割法难以加工或无法加工的材料。

11.卧式加工中心常采用T型床身布局，T形床身布局的优点是刚性好，提高了工作台的（承载能力），易于保证加工精度，有较长的（工作行程）。

12.当今的数控机床正在不断采用技术成就，朝着（高速化）、高精度化、（多功能）化、智能化、与（高可靠性）等方向发展。

13.滚珠丝杠螺母副的传动间隙会影响滚珠丝杠（反向传动）精度和（轴向）刚度。

14.消除轴向间隙的常采用双螺母结构，利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋轨道的两个相反的侧面上。

常用方法有（垫片调隙）式、（齿差调隙）式、（螺纹调隙）式。

15.对机床热源进行强制冷却，是减少（数控机床热变形）对加工精度影响的有效措施。

16.图示安装在加工中心摆动工作台上的检测仪器叫（球杆仪），它的工作原理是将其两端分别安装在机床的（主轴与工作台）上或者安装在（车床的主轴）与刀塔上，测量两轴插补运动形成的圆形轨迹，并将这一轨迹与标准圆形轨迹进行比较，从而评价机床产生误差的种类和幅值。

17.滚珠丝杆的传动效率比普通滑动丝杆的传动效率（高）。

18.图示数控车床的主传动系统采用的是（带传动）的变速方式。

19.欲加工一条与X轴成70°的直线轮廓，应采用（轮廓控制）数控机床。

20.（车削）是以全功能型数控车床为基本体，并在其础上进一步增加动力铣、钻、镗，以及副主轴的功能，以实现多工序复合加工的机床。

21.图示加工中心的自动换刀装置采用的是（链式）刀库。

22.一般情况下，数控电火花加工机床（可以加工）导电材料。

23.在（全闭环控制）系统的数控机床中，必须利用（位置检测装置）把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的（控制值）进行比较，从而控制驱动元件准确运转，使工作台或刀具按规定的轨迹和坐标移动。

24.（人机界面）是数控机床操作人员与数控系统进行信息交换的窗口。

25.数控机床的故障按故障内容分类，可分为（机械故障）和（电气故障）两大类。

26.对加工中心的回转轴原点的返回精度检验，属于（定位精度）检验。

27.数控铣床采用T型床身布局的最显著优点是（刚性高）。

28.加工中心按功能特征进行分类，可分为（镗铣加工中心）、（钻削加工中心）和（复合加工中心）等。

29.数控机床的导轨按接触面的摩擦性质可分为（滑动导轨）；（滚动导轨）；（静压导轨）。

30.数控机床的主传动系统的特点（转速高、功率大）；变速范围宽；主轴变换（迅速可靠）；主轴组件的（耐磨性高）。

31.卧式加工中心是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适用于加工（箱体类）零件。

32.在国内外近年来生产的高速数控机床中，越来越多地采用（电主轴）。

从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的零传动。

33.数控电火花线切割机床加工的特点有（金属材料的硬度和韧性）不影响加工速度。

34.经济型数控车床常采用（水平床身），它的优点是（加工工艺性）好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的（运动精度），但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

35.（气动装置）作为数控机床的辅助装置，工作速度快和工作频率高，对环境要求适应性好，装置结构简单，工作介质（不污染）环境。

36.（导向精度高良好的摩擦特性足够的刚度）是数控机床对导轨的基本要求。

37.三轴立式数控铣床或加工中心上，附加具有一个旋转轴的数控回转工作台，可实现（四轴联动）加工。

38.光栅是数控机床上常用的一种（位移）传感器。

39.数控铣床立柱采用（热对称）结构可以减少热变形对加工件的精度影响。

40.数控电火花线切割机床属于（放电加工）。

41.在数控机床上采用如图所示的（半闭环控制）系统，由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。

42.（基础支承件）是整台数控机床的基础和框架，支承机床的各主要部件，并使它们在（静止或运动）中保持相对正确的位置。

43.一般采用（开环控制）的经济型数控机床没有位移检测装置。

44.在数控铣床的运动分配与部件布局中，一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成（卧式）。

45.图示数控车床采用（倾斜床身）结构，这种布局结构具有机床外形美观，占地面积小，易于（排屑）和（冷却液）的排流，便于操作者操作和观察，易于安装上下料机械手，实现全面自动化等特点。

46.数控机床精度检验中，（定位精度）的检验是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。

47.数控机床进给传动系统采用滚珠丝杠螺母副时，进行消除其轴向间隙的调整的主要目的是（提高反向传动精度和轴向刚度）。

48.数控机床的导轨按触面的摩擦性质可分为（滑动导轨、滚动导轨和静压导轨）三种。

49.数控机床各个部件的热变形会影响工件的加工精度，（对机床热源进行强制冷却）是减少热变形对加工精度影响的有效措施。

50.采用经济型数控系统的机床具有的特点是采用（步进电机）伺服系统CPU可采用（单片机）只配备必要的（数控系统）。

四、简答题

1.数控车床的机械结构组成及结构有什么特点。

参考答案：

数控车床机械结构，由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成，数控车床本体结构特品包括下面几个方面：

（1）采用高性能的主轴部件。

具有传递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点。

（2）进给伺服传动采用高性能传动件，具有传动链短、结构简单、传动精度高等特点，一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。

（3）有较完善的刀具自动交换和管理系统。

工件在车床上一次安装后，能自动的完成或接近完成工件各面的加工工序。

（4）车床的机械结构还有辅助装置，主要包插刀具自动交换机构、润滑装置、切削液装置、排屑装置过载与限位保护功能等部分。

2.数控机床对进给系统有哪些要求？

参考答案：

数控机床对进给系统的要求：

（1）运动件间的摩擦阻力小；

（2）消除传动系统中的间隙；

（3）传动系统的精度和刚度高；

（4）减少运动惯性，具有适当的阻尼。

3.经济型数控车床的有什么特点？

参考答案：

（1）一般是在普通车床的基础上进行改进设计；

（2）并采用步进电动机驱动的开环伺服系统；

（3）其控制部分采用单板机、单片机或档次比较低的数控系统来实现；

（4）此类车床结构简单，价格低廉；

（5）功能简单。

4.数控机床的主轴变速方式主要有哪些？

参考答案：

（1）带有变速齿轮的主传动；

（2）通过带传动的主传动；

（3）用两个电动机分别驱动主轴；

（4）由调速电动机直接驱动的主传动；

（5）内装式电主轴。

5.加工中心和数控铣床的最大区别是什么？

参考答案：

加工中心和数控铣床的最大区别是：

加工中心有自动换刀装置，可以自动选刀和换刀，能实现工件一次装卡后完成铣、镗、钻、铰、锪、攻螺纹等多道工序或全部工序的加工。

避免了因多次安装造成的误差。

6.滚珠丝杠螺母副在数控机床上的作用是什么？

滚珠丝杠螺母副的特点有哪些？

参考答案：

滚珠丝杠螺母副的作用：

是将旋转运动转换为直线运动，主要用于各类中小型数控机床的直线进给传动系统。

滚珠丝杠螺母副的特点：

（1）传动效率高、摩擦损失小；

（2）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；

（3）磨损小，寿命长，精度保持性好；

（4）给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，反向就可以消除空程死区，提高反向传动精度和轴向刚度；

⑤运动具有可逆性，因此不能自锁，丝杠立武使用时，应增加制动装置；

⑥制造工艺复杂，成本高。

7.数控机床机械结构的主要组成有哪几部分？

每部分的功能是什么？

参考答案：

数控机床的机械结构主要由：

主传动系统、进给传动系统、基础支承件、辅助装置四部分组成。

每部分的功能是

（1）主传动系统：

其功用是将驱动装置的运动及动力传给执行件，以实现主切削运动.

（2）进给传动系统：

其功用是将伺服驱动装置的运动与动力传给执行件，以实现进给切削运动。

（3）基础支承件：

它是指床身、立柱、导轨、滑座、工作台等，它是整台机床的基础和框架支承机床的各主要部件，并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。

④辅助装置：

实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置。