一.名词解释。

1、精度保持性：在规定的工作时间内，保持机床所要求的精度。影响它的主要因素是磨损。

2、机床柔性：是指数控机床适应加工对象变化的能力。

3、脉冲当量 ：数控装置每发出一个脉冲信号，机床移动部件所能移动的最小位移量（分辨率）。 

4、加工中心 ：配有刀库和自动换刀装置的数控机床。

5、级比和级比指数：将同一变速组内相邻两传动比之比成为级比。相邻两传动比相距的格子数为级比指数。

6、分度精度：只分度工作台在分度时，理论要求回转的角度值和实际回转的角度值之差。

二.填空题

1、 数控技术的发展阶段经历了2个阶段和6代的发展历程：第1阶段称为 硬接线数控   （NC）；第2阶段称为 软接线数控   （CNC）。

2、滚珠丝杠副的循环方式分为 内循环    和 外循环    等两种方式。

3、数控机床按伺服系统控制方式可分为 点位控制    系统、 直线控制    系统及 轮廓控制    系统等三种基本类型。

4、数控机床的位移检测系统能够测量的最小位移量称为机床的 分辨  率。

5、NC机床的含义是数控机床，FMS的含义是 柔性制造系统（flexible manufacturing system）  , CIMS的含义是 计算机集成制造系统（computer intergrated manufacturing system）  ，CAPP的含义是指 计算机辅助生产计划(computer aided production planning   ，atc的含义是__自动换刀装置__。

7、 步进电动机的步距角α与定子绕组的相数m、转子的齿数z及通电方式k有关，即α=360°/(mzk)。当采用三相单双六拍通电方式、z=40时，步距角α=  30。

8、 数控机床的精度等级一般可分为 普通型 和精密型两种。

9、 数控机床进给系统的低速爬行现象与机床运动部件质量大、运动速度低、 传动机构的传动刚度不足   和静、动摩擦系数之差大等因素有关。

10、主轴的最高转速与最低转速之比称为  变速范围  。

11、数控机床的主传动系统变速方式（配置方式）主要有带有变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动 、内置电动机主轴变速。（用两个电机分别驱动主轴）。

12、数控机床的进给传动间隙补偿机构主要包括    机构和    机构。

13、数控机床常用导轨包括 滑动   导轨、 静压   导轨和 滚动   导轨等三种类型。

14、数控机床的回转工作台按其性能和用途可分为  加工用  和 计量用   两大类。回转工作台的用途：实现工作台进给分度运动和实现工作台进给方向运动。

15、数控机床的主传动和伺服进给传动中，常用的带传动为 v型带   和  同步带    等两种形式。

16、反映数控机床关键精度的项目有几何精度、定位精度（重复定位精度） 运动精度 和__传动精度_____

二. 选择题（每题2分，共20分）

1、对于直流电机的调速，以下方法中使用得最广泛的是  c  。

   a.改变电枢回路电阻； b.改变气隙磁通量； c.改变外加电压  

2、静压蜗杆-螺母条传动中，其啮合面间的摩擦为 a   。

a.滑动摩擦    b. 滚动摩擦    c. 液体摩擦    d. 静摩擦

3、加在电动机轴上的负载惯量大小对电动机的灵敏度和整个伺服系统精度将产生影响。通常选择伺服电动机时，电动机惯量Jm和负载惯量J1之间应满足以下关系：    。

a.1≤(J1/Jm)<3； b.(J1/Jm)>3； c.3≤(J1/Jm)<5； d.(J1/Jm)<1

4、下列不属于主轴组件的基本要求的是（  ）

a刚度     b 精度保持性     c  温升和热变形    d 低速运动平稳性

4、数控机床定位精度的检测一般应在机床和工作台  a  条件下进行。

a. 空载      b. 轻载      c. 中等载荷      d. 重载

5、作为数控系统可靠性的衡量指标，有效度是指    。

a. 平均无故障时间MTBF      b. 平均排除故障时间MTTR

c.  MTTR/MTBF               d.  MTBF/(MTBF+MTTR)

6、由失效率曲线可知，数控系统在 a   阶段故障率较低。

a. 初期运行区      b. 衰老区      c. 有效寿命区

7、数控机床的定位精度取决于  d   。

a.数控系统            b.伺服电机的步距角  

c.机械传动误差        d.数控系统及机械传动误差

8、下列因素中，与产生进给系统的低速爬行现象无关的是  d   。

a.传动刚度低          b.静、动摩擦系数之差大

c.运动部件质量大      d.伺服电机的功率过小

9、下列关于数控机床主传动系统的描述中，错误的是 c    。

a.电动机和主轴的功率特性必需相匹配；

b.一般要求在中、高速段为恒功率传动，在低速段为恒转矩传动；

c.要求在中、高速段为恒转矩传动，在低速段为恒功率传动；

d.应有良好的抗振性及热稳定性；

10、某台加工中心的刀库不能旋转，下列最可能引起故障的原因是 c  。

a.电机和蜗杆轴联轴器松动；

b.轴承油脂耗尽；

c.电机与主轴传动的皮带过松；

d.皮带轮动平衡不佳。√

11、下列不属于主轴主件的基本要求的是（  ）

A刚度    b精度保持性    c温升和热变形    d低速运动平稳性

三、判断题（每题1分，共10分）

1、数控机床的自由度可能不止6个。（╳）

2、数控机床控制的轴数越多功能越强，可以加工任意零件。（╳ ）

3、半闭环伺服系统的位置检测元件为角位移检测元件，闭环伺服系统的位置检测元件为直线位移检测元件。（ ╳）

4感应子式步进电动机亦称为混合式步进电动机。（√  ）

5、步进电动机的启动频率要比其连续运行频率高很多。（ ╳）

6、电动机与主轴用联轴器同轴联接方式称为电主轴。（√）

7、数控机床进给传动系统的传动间隙主要来自传动齿轮副、蜗轮副、丝杠螺母副及其支承部件之间。（√ ）

8、中小型数控机床的直线运动进给系统普遍采用滚珠丝杠螺母副传动。（╳）

9、滚珠丝杠螺母副外循环方式不宜用于重载传动，而内循环方式则可用于重载传动中。（√  ）因为轴向刚度好

10、数控机床的分度工作台主要是完成分度运动，也能实现圆周进给。（╳）

四、简答题（20分）

1、数控机床由哪几部分组成？简述数控装置的主要功能。（10分）

控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体。数控装置根据输入的程序和数据，经过软件系统或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理，输出各种信号和指令控制机床各部分进行规定的、有序的动作。

2、用简图及文字说明数控机床主传动变速有哪几种方式？如何实现主轴自动变速？（10分）

3、写出采用二联、三联滑移齿轮，具有18级转速的主传动的所有可能的机构式，并确定一个合理的结构式，说明其合理的理由。

4、画出18=31╳33╳29和18=33╳31╳29方案结构式相对应的结构网。

五、计算题（共20分）

1、在某数控机床的步进电机驱动系统中，已知步进电机转子的齿数为40，三相六拍工作方式。丝杠的导程值为6mm，脉冲当量为0.01mm。进给脉冲的频率为300Hz。求：（1）步进电机每转所需脉冲数；（2）总传动比λ；（3）工作台每分钟的进给速度v。 （15分）

2、已知：Ψ=1.58，nmax=190r/min,z=6，求主轴其余各级转速

3、如图为双螺母齿差调隙式结构，已知Z1=99、Z2=100及丝杆导程为10mm。试通过计算分析，说明该轴向间隙消除结构所能达到的调整精度。 （5分）

四、某机床主轴转速范围37.5～1700r/min，从结构及工艺考虑，要求Z＝12级机械有级变速，初选电机转速为1500r/min。试完成下述内容：

1）求出机床主轴的变速范围Rn。

2）确定主轴转速公比。

3）查表确定主轴各级标准转速。（作业二，第一题中的图）

4）写出三个不同的结构式。

5）确定一个合理的结构式并说明理由。

6）根据所确定的合理结构式绘制合理转速图（要求标注齐全）。

7）根据转速图计算基本组、第一扩大组的各传动比。

8）用计算法确定基本组各齿轮的齿数。

9）根据转速图确定主轴及其他各传动轴的计算转速（要求与转速图中符号相对应）以及各齿轮的计算转速。下载本文