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数控系统:采用数控技术实现数字控制的一整套装置和设备。
数控技术:用数字化的信号对机床运动及其加工过程进行自动控制的一种方法。
数控机床的优点有哪些?
答案:⑴能完成很多普通机床难以加工,或者根本不能加工的复杂型面零件的加工;⑵采用数控机床,可以提高零件的加工精度,稳定产品的质量;⑶可以提咼生产效率;
⑷具有柔性,只需更换程序,就可以适应不同品种及尺寸规格的零件的加工;⑸大大减轻了工人的劳动强度。
我国数控系统开发研制经历了哪三个阶段?
答案:我国在数控机床的主要装置系统的开发研制上,经过198「1985年的技术引进、1986〜1990年的消化吸收、1991〜1996年开发自主版权的数控系统三个阶段。
我国已建立起的具有自主版权的两个数控平台:以PC机为基础的总线式、模块化、开放型单处理器平台和多处理器平台。
我国开发出的四个具有自主版权的基本系统:中华I型、航天I型、蓝天I型、华中I型。(广东数控系统、南京数控系统、航天数控系统、华中数控系统)
1952年,Parsons公司与美国麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作,研制出世界上第一台数控机床——三坐标立式数控铳床,标志着数控技术的诞生。
諮控送统外部电缆的连接中一项十分重要的内容是接地线,其连接方式为辐射式。画出示意图。
,三相;220V,单相,频率为50Hz。
11•数控机床安装、调试过程有那些工作内容?
答案:机床的初就位和组装、数控系统的连接和调整、通电试车、机床精度和功能的调试、机床试运行。
数控机床安装调试时进行参数设定的目的是什么?
答案:设定系统参数,包括设定PC(PLC)参数的目的,是当数控装置与机床连接时,能使机床具有最佳的工作性能。
机床通电操作的两种方式是什么?在通电试车时为以防万一,应做好什么的准备?答案:机床通电操作可以是一次同时接通个部分电源全面供电,或各个部分分别供
电,然后再作总供电试验。在数控系统与机床联机通电试车时,为了以防万一,应在接通电源的同时,作好按压急停按钮的准备,一边随时切断电源。
机床自运行考验的时间,国家标准GB9061-88中规定,数控车床为垃小时,加工中心为型小时。都要求连续运转。
数控功能的检验,除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外,更重要的是检验其稳定性和可靠性。
机床性能主要包括主系统性能,进给系统性能,自动换刀系统、电气装置、安全装置、润滑装置、气液装置及各附属装置等性能。
数控机床性能的检验与普通机床基本一样,主要是通过“耳闻目睹”和试运转来检查。
数控功能检验的主要内容有哪些?怎样检验?
答案:数控功能检验的主要内容有:
⑴运动指令功能:检验快速移动指令和直线插补、圆弧插补指令的正确性;
⑵准备指令功能:检验坐标系选择、平面选择、暂停、***补偿等指令的准确性;⑶操作功能:检验回原点、程序单段、主轴和进给倍率调整等功能的准确性;
⑷CRT显示功能:检验位置显示、程序显示及编辑修改等功能准确性。
数控功能检验的最好办法是自己编一个考机程序,让机床在空载下连续运行16h或32ho
数控机床的精度检验内容包括几何精度、定位精度和切削精度。
为什么说机床的定位精度是一项很重要的检测内容?
答案:数控机床定位精度是指机床各坐标轴在数控装置的控制下运动所能达到的位置精度,又可以理解为机床的运动精度。普通机床由手动进给,起定位精度主要决定于读数误差,而数控机床的移动是靠数字程序指令实现的,故其定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的,各运动部件在程序指令控制下所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度,所以,定位精度是一项很重要的检测内容。
选择合理规范的拆卸和装配方法,能避免被拆卸件的损坏,并有效地保持机床原有精度。
机床维修拆卸前应做好的主要准备工作有哪些?
答案:拆卸前应做好工作场地清理、情节工作和拆卸工具及资料的准备工作,然后进行拆卸操作。
数控机床进给传动系统布置形式,一般采用水平布置和垂直布置。
数控机床与普通机床进给传动系统结构布置上的区别?
答案:⑴数控机床进给传动链首端件是用伺服电动机;
⑵传动机构采用滚珠丝杠副(个别改装经济型数控机床仍采用普通丝杠副);⑶垂直布置的进给传动系统结构中,设置有制动装置;
⑷进给传动系统中的齿轮副,采用了消除齿轮啮合间隙结构。
进给传动系统伺服电动机的主要类型有直流伺服电动机、交流伺服电动机和步进电动机。
直齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点?
答案:⑴偏心套调整法:简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。
⑵轴向垫片调整法:结构简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。
⑶双薄片齿轮错齿调整法:①周向拉簧式:弹簧拉力不能调节
②可调拉簧式:弹簧拉力可以调节
斜齿圆柱齿轮传动中间隙消除的方法及特点?
答案:⑴垫片调整法:结构简单,但齿轮磨损后不能自动消除间隙。
⑵轴向压簧调整法:可以自动调整间隙,但轴向尺寸大,结构不紧凑。
滚珠丝杠及结构形式,根据滚珠返回方式的不同分为内循环和外循环两种。
滚珠丝杠螺母副预紧的目的是什么?为什么要规定预紧力的大小?
答案:调整滚珠丝杠传动间隙是为了保证反向传动精度和轴向刚度。用预紧办法消除轴向间隙时,应注意预紧力不宜过大,因为预紧力过大会使空载力矩增大,降低传动效率,增加传动副磨损,缩短使用寿命。
计算题:两个圆柱齿轮的齿数分别为Zl=80,Z2=81,滚珠丝杠的导程为L二6mm,试计算两个螺母向同一个方向都转过一个齿时,其轴向位移量S。
解:S=(1/80-1/81)X6mm=6/6480mm=
为保证滚珠丝杠螺母副的传动精度及刚度,除了消除间隙外,还要预紧,预紧力的大小是轴向最大工作载荷的丄生
回转分度工作台的结构形式及各种回转工作台的特点?
答案:(1)多齿盘分度工作台:按最小分度角的整数倍分度,不切削时进行分度;
带交换托盘的多齿盘分度工作台:按最小分度角的整数倍分度,不切削时分度;
数控分度工作台:可以实现任意角分度并且能在切削过程中回转分度。
回转台工作台面的定位方式是什么?有什么要求?答案:定位方式为“一面两孔”定位。
对其要求有:(1)定位销为锥面结合,便于工件平台的装卸;
(2)锥面销一个是全圆锥,另一个是削去两面的局部圆锥(削边锥销),目的是避免过定位。
刀库的功用、种类及其应用场合?
答案:刀库是用来储存加工所需***、按照指令接收从主轴送来的***,运送将要用到的***到换刀位置。
刀库种类及其应用:A、转塔式刀库:小型立式加工中心
B、 圆盘式刀库:卧式、立式加工中心
C、 链式刀库:应用最广
D、 格子式刀库:用于作为加工单元使用的加工中心
机械手的功用、种类及其原理?
答案:机械手是把用过的***送回刀库,并从刀库上取出新刀送入主轴。种类:单臂单手式、回转式单臂双手。
原理:液压缸推动机械手抓刀爪外伸时,抓刀爪上的销轴在支架上的导向槽内滑动,使抓刀爪绕销轴摆动,抓刀爪合拢抓住***。液压缸回缩,支架上的导向槽迫使抓刀爪张凯,放开***。
机床的D向运动是与Z坐标轴平行的,T向运动是与Z坐标轴平行的,E向运动是在水平面内做的90°的回转运动,G向运动是在垂直平面内的180°的回转运动。A向运动是绕着X轴的回转运动,B向运动是绕着Y轴的回转运动,C向运动是绕着Z轴的回转运动。(V)
位置检测装置是一种用来提供位移信息的装置,其作用是检测运动部件位移并发出反馈信息,相当于人的眼睛和机床的刻度盘的作用。
脉冲编码器和绝对值脉冲编码器都是用来检测直线位移的位置检测器。(X)
感应同步器由定尺和滑尺组成。
简述一下感应同步器的工作原理。
答案:在定尺绕组通上交流励磁电压,在滑尺绕组中就会产生感应电动势(电磁耦合)。随着定尺和滑尺的相对位置不同呈现出正弦、余弦函数变化。对其做检测处理,便可以测量出直线位移量。
简述光栅尺的工作原理。
答案:在指示光栅(副光栅,不动)上安装有标尺光栅(主光栅,可动),光源通过聚光透镜照在光栅尺上,由于光的干涉和衍射现象,会在指示光栅上形成莫尔条纹,经过光电器件的转换形成正弦波电信号,再经过放大器的放大,在计数器上读出计数,经过计算即可以测出位移量。
旋转变压器的三种安装方式:与电机同轴;与最终传动环节同轴;由以上两处传出。
机床导轨的功用主要是支承和団旻运动部件沿一定的轨道运动。
导轨按其摩擦性质可以分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三大类。
针对滑动导轨静摩擦因数大、摩擦磨损大、低速运行时易出现爬行现象的缺陷而采取的措施有:选用合适的导轨材料及热处理、采用工程塑料导轨面。
滚动导轨的特点及优、缺点?
答案:特点:在导轨面之间放置滚动体(滚珠、滚针、滚柱),使导轨面之间成为滚动摩擦。
优点:摩擦因数小;运动平稳,无爬行现象;磨损小,使用寿命长。
缺点:抗震性差,防护要求高,结构复杂,制造成本高。
滚动导轨的结构形式及各种滚动导轨的特点与应用?
答案:滚针导轨:尺寸小、长径比大、结构紧凑。用于导轨尺寸受限制的机床上。滚珠导轨:导轨接触面小,刚度低,承载能力小。用于运动部件质量不大和切削力不大的机床。
滚柱导轨:刚度及承载能力比滚珠导轨大,不易引起振动。应用最广。
静压导轨的原理及其对液压系统的要求?
答案:原理:压力油经节流器输送到导轨面上的油腔中,形成承载油膜,将相互接触的导轨表面隔开,实现液体摩擦。
要求:静压导轨在工作时各油腔必须连续不断地供给压力油,油液又不断地从各油腔向外溢出,再流回油箱以进行循环。
设备维修方式可以分为事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态检测维修、维修预防(无维修设计)等。对于数控机床的维修,可以选择预知维修或状态检测维修的方式。
点检管理的内容包括定点、定标、定期、定项、定人、定法、检查、记录、处理和分析等。
数控机床的液压系统是每天都需要进行点检维护的;
数控机床的主轴驱动带松紧是需要不定期进行点检的;
数控机床的排屑器是需要不定期进行点检的;
数控机床的滚珠丝杠每半年进行一次点检;
数控机床机械故障诊断的内容有对机床运行状态的监视、识别和预测。
诊断技术的三个基本环节是检查异常、诊断故障状态和部位、分析故障类型。
故障:机床部分或者全部丧失原有的功能。
故障诊断:指系统在一定工作环境下查明导致系统某种功能失调的原因或性质,判
断劣化状态发生的部位或部件,预测状态劣化的发展趋势等,并采取有效措施消除和避免故障造成的不利影响。它是故障状态检测、故障模式识别及故障程度预测的总称。
数控机床故障分类:
按故障起因:关联性故障、非关联性故障
按发生状态:突然故障、渐变故障
按发生性质:软件故障、硬件故障、干扰故障
按发生部位:机械故障、电气故障
按故障出现的或然性:系统故障、随机故障
数控机床主轴部件回转精度影响工件加工精度;功率大小与回转精度影响加工效率;自变速、准停和换刀等影响机床自动化程度。
液压泵不供油或者流量不足的原因可能是因为流量调节螺钉调节不当,定子偏心方向相反,此时的故障排除方法是按逆时针反方向逐步转动流量调节螺钉。(V)
液压泵进油口滤油器容量不足的话需要更换滤油器,进油容量应是油泵最大排量的2倍以上。
数控机床液压系统及工作压力低,运动部件爬行的原因是液压油的泄露。(V)
简述故障诊断的原则?
答案:⑴先外后内:采用望、听、嗅、问、摸等方法由外向内逐一检查;
⑵先机械后电气:机械故障较易观察,而数控系统故障的诊断则难度较大;⑶先静后动:维修人员要做到先静后动,对机床故障也要先静后动;⑷先公用后专用:先解决主要的矛盾,再解决局部的、次要的矛盾;
⑸先简单后复杂;
⑹先一般后特殊:在排除某一故障时,先考虑最常见的可能的原因,再分析很少发生的特殊原因。
诊断程序:对数控机床各个部分包括数控系统本身运行状态或故障检测的软件。
启动诊断:CNC系统每次从通电开始到进入正常的运行准备状态为止,系统内部诊
断程序自动执行的诊断。
在线诊断:通过CNC系统的内装程序,在系统处于正常运行状态时,对CNC系统本
身及其与CNC装置相连的各个进给伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主轴电动机及外围设备等进行自动诊断、检查。
启动诊断程序约在数秒内完成,一般不会超过一分钟;只要系统不断电,在线诊断就不会停止。
凸轮27
主轴准停装置原理图