一、填空题(每空1分,共20分)1、滚珠丝杠螺母副,按滚珠返回的方式不同可以分为(内循环式)和(外循环式)两种。
2、导轨副的维护一般包括(导轨副的润滑)、(滚动导轨副的预紧)和(导轨副的防护)。
3、数控机床自动换刀装置的形式有(回转刀架换刀)、(更换主轴头换刀)和(带刀库的自动换刀)。
4、数控机床上常用的刀库形式有(直线式刀库)、(盘式刀库)、(链式刀库)和(密集形格子式刀库)。
5、刀具常用交换方式有(顺序选刀)和(任意选刀)两类。
6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为(一般机油或90~180#透平油、140#或N15主轴油),而润滑油一般采用(锂基润滑脂)。
7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、(直线控制)和(轮廓控制)等几种。
8、数控机床的自动换刀装置中,实现(刀库)和机床(主轴)之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
一、选择题 1、数控车床床身中,排屑性能最差的是( A )。
A、平床身 B、斜床身 C、立床身2、一般数控铣床是指规格( B )的升降台数控铣床,其工作台宽度多在400mm以下。
A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化3、采用数控机床加工的零件应该是( B )。
A、单一零件B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件4、数控机床四轴三联动的含义是( B )。
A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴,其中任意三个轴可以联动C、数控系统能控制机床四轴运动,其中三个轴能联动5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7:24,之所以采用这种锥度是为了( C )A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上几种情况都是6、目前,在我国数控机床的自动换刀装置中,机械手夹持刀具的方法多采用( A )A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和( B )导轨三种。
A贴塑B静压C动摩擦D静摩擦8、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用( A )来选刀换刀。
A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪9、数控机床的回转运动通常是由( B )实现的。
A、分度工作台 B、数控回转工作台C、主轴的摆动10、双导程蜗杆副消除传动侧隙的方法是( C )。
A、缩小蜗轮蜗杆的中心距B、增大蜗轮蜗杆的中心距C、使蜗杆产生轴向移动二、判断题(每小题2分,共20分)1、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。
(×)2、主轴上刀具松不开的原因之一可能是系统压力不足。
(√)3、对于一般数控机床和加工中心,由于采用了电动机无级变速,故简化了机械变速机构。
(√)4、数控机床进给传动机构中采用滚珠丝杠的原因主要是为了提高丝杠精度。
(×)5、数控机床传动丝杠的反方向间隙是不能补偿的。
(×)6、自动换刀装置只需满足换刀时间短、刀具重复定位精度高的基本要求即可。
(×)7、数控机床对刀具的要求是高的使用寿命、高的交换精度和快的交换速度。
(√)8、有安全门的加工中心,在安全门打开的情况下也能进行加工。
(×)9、造成液压卡盘失效故障的原因,一般是液压系统故障。
(×)10、闭环控制系统是不带反馈装置的控制系统。
(×)三、简答题(每小题10分,共40分)1、简述数控机床对进给系统机械部分的要求。
答:(1)减少摩擦为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度,必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦因数之差。
尤其是减少丝杆传动和工作台运动导轨的摩擦,以消除低速进给爬行现象,提高整个伺服系统的稳定性。
在数控机床上广泛采用滚珠丝杆和滚动导轨以及塑料滑动导轨和静压导轨来减少摩擦。
在减少摩擦力的同时,还必须考虑运动部件要有适当的阻尼,以保证系统的稳定性。
(2)减少运动惯量进给系统由于经常要进行启动、停止、变速或反向,若机械传动装置惯量大,会增大负载并使系统动态性能变差。
因此,在满足强度与刚度的前提下,应尽可能减小运动部件的质量以及各传动元件的尺寸,以提高传动部件对指令的快速响应能力。
(3)消除传动间隙机械间隙是造成进给系统反向死区的另一个主要原因,因此,对传动链的各个环节,包括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等,均应采用消除间隙的结构措施。
(4)提高传动精度和刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副(直线运动)或蜗轮蜗杆副(回转运动)及其支撑部件的刚度。
如果刚度不足,在摩擦阻力的作用下会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区,影响传动准确性。
缩短传动链,合理选择丝杠螺母副及支撑部件等预紧,是提高传动刚度的有效途径。
(5)使用维护方便数控机床进给系统的结构设计应便于维护和保养,最大限度地减少维修工作量,以提高机床利用率。
2、顺序方式和任选方式的选刀过程各有什么特点?答:(1)顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序依次插入刀库的刀套中,加工时按顺序调刀。
其优点结构简单、不需要刀具识别装置、驱动控制也简单,工作可靠。
但若要加工不同的零件就必须重调刀具的安装顺序,顺序不能搞错,因而操作繁琐。
(2)任选刀具的换刀方式分为刀具编码、刀套编码、和记忆等。
刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装编码识别装置,换刀时通过识别装置,根据换刀指令代码,在刀库中寻找出所需要的刀具。
目前,绝大多数加工中心都选用记忆方式任选换刀,这种方式能将刀具号和刀库中的刀套位置对应的记忆在数控系统的PLC中,无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆住其位置。
刀库上装有位置检测装置,可以检测出每个刀套的位置。
这样刀具就可以任意取出并送回。
此外,刀库上还设有机械原点,使每次选刀时就近选取。
2、数控机床机械故障的常规处理步骤有哪些?答:(1)注意故障信息①机械故障发生时报警号和报警提示是什么,那些指示灯和发光管指示了什么报警,系统处于何种工作状态,系统的自诊断结果是什么。
②故障发生哪个部位,执行何种指令,故障发生前进行了何种操作,轴处于什么位置,与指令值的误差量有多大。
③以前是否发生过类似故障,现场有无异常现象等。
(2)分析故障原因①要在充分调查现场,掌握第一手资料的基础上,把故障问题正确的列出来,把故障现象表述清楚。
②善于运用发散思维,尽可能列出故障的原因以及每种可能解决的方法,进行综合、判断和筛选,最后找出解决方案。
③对故障进行深入分析的基础上,预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法。
(3)检测、排除故障①先查外部后查内部。
②先查机械后查电气。
③先简单后复杂。
4、与PLC有关的故障检测思路和方法有哪些?答:(1)、根据故障信号诊断故障;(2)、根据动作顺序诊断故障;(3)、根据控制对象原理诊断故障;(4)、根15.根据数控机床的规格、精度,主轴结构采用不同的轴承。
一般高精度数控机床采用气体静压轴承;转速达__ B __以上的主轴采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷滚珠轴承。
A. 20000 r/min以下 B. 20000 r/min以上C. 30000 r/min以上 D. 30000 r/min以下16.现在许多数控机床的主轴采用高级锂基润滑脂封闭方式润滑,每加一次油脂可以使用能 A ,简化了结构,降低了成本且维护保养简单,但是需要防止润滑油和油脂混合,通常采用迷宫式密封方式。
A. 7~10年 B.7~8年C 3~5年D5~8年17.在自动换刀机床的刀具自动夹紧装置中,刀具自动夹紧装置的刀杆常采用 A 的大锥度锥柄,既利于定心,也为松刀带来方便。
A. 7∶24 B. 8∶24 C. 7∶20 D. 6∶2018.接地的含义是提供一个等电位点或电位面。
为了防止共地线阻抗干扰,在每个设备中可能有多种接地线,但概括起来__D___。
A. 保护地线(安全接地) B. 工作地线(工作接地) C. 屏蔽地线(屏蔽接地) D. 可以分为以上三类三、名词解释1.启动自诊断答启动自诊断是指数控系统通电时,由系统内部诊断程序自动执行的诊断,它类似于计算机的开机诊断。
2. 测量装置答:测量装置也称反馈元件,通常安装在机床的工作台或丝杠上,它将机床工作台的实际位移转变成电信号反馈给数控装置,供数控装置与指令值比较产生误差信号以控制机床向消除该误差的方向移动。
此外,由测量装置和数显环节构成数显装置,可以在线显示机床坐标值,大大提高工作效率和工件的加工精度。
常见测量装置有光电编码器、光栅尺、旋转变压器等。
3.直流伺服电动机存放要求答:不要将直流伺服电动机长期存放在室外,也要避免存放在适度高,温度有急剧变化和灰尘多的地方;如需存放一年以上,应将电刷从电动机上取下来,否则容易腐蚀损坏换向器。
4.机床长期不运行时的保养答:当机床长达几个月不开动的情况下,要对全部电刷进行检查,并认真检查换向器表面是否生锈。
如有锈,要用特别缓慢的速度充分、均匀地运转,经过1~2h后再行检查,直至处于正常状态方可使用机床。
5.主轴驱动系统答:主轴驱动系统是在数控系统中完成主运动的动力装置部分。
主轴驱动系统通过传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合进给运动加工出理想的零件。
主轴的运动是零件加工的成形运动之一,其精度对零件的加工精度有较大的影响。
6.滚珠丝杠副答:滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。
它将电动机的旋转运动转化为工作台的直线运动。
7.导轨副答:导轨副是数控机床的重要部件之一,它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度和精度保持性。
8.液体静压导轨答:液体静压导轨是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔,形成承载油膜,将相互接触的金属表面隔开,实现液体摩擦。
这种导轨的摩擦系数小(约0.0005),机械效率高;由于导轨面间有一层油膜,吸振性好;导轨面不相互接触,不会磨损,寿命长,而且在低速下运行也不易产生爬行。
但是静压导轨结构复杂,制造成本较高,一般用于大型或重型数控机床。
9.刀库答:刀库是加工中心机床的关键部件之一,在加工中心机床中用来存储和运送刀具的装置,其结构主要有盘式和链式两种。
盘式刀库存储容量小(30把刀以下),链式刀库的存储量较大。
10.气缸点检内容答:①活塞杆与端面之间是否漏气;②活塞杆是否划伤、变形;③管接头、配管是否划伤、损坏;④气缸动作时有无异常声音;⑤缓冲效果是否合乎要求。
四、简答题1. 数控机床维修人员应具备以下六条基本素质:答:(1)工作态度要端正。
应有高度的责任心和良好的职业道德。
(2) 具有较广的知识面。
(3) 具有一定的外语基础和专业外语基础。
(4) 善于学习,勤于学习,善于思考。
(5)有较强的动手能力和实验技能(6) 应养成良好的工作习惯。
2.数控机床通电试车前应检查以下五项内容。
答:(1)检查数控机床与电柜的外观;(2)粗调数控机床的主要几何精度;(3)进行安装前期工作后,再安装数控机床及机械部分;(4)通电调试;(5)检查有无异常情况。