模块1 数控车床 习题答案.docx

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1、模块1数控车床习题答案1.数控车床的特点、分类、组成及布局？答：数控车床的特点：数控车床一般用来加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。它能自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形回转表面及螺纹面等的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产品的品种和规格频繁变化的特点。数控车床加工零件的尺寸精度可达IT5IT6,表面粗糙度可达1.6Um以下，是目前使用较为广泛的数控机床。数控车床的分类：（1）按主轴的配置形式分类：卧式数控车床、立式数控车床。（2）按数控系统的功能分类：经济型数控车床、全功能型数控车床、车削中心、FMC车床。（3）按加工零件

2、基本类型分类：卡盘式数控车床、顶尖式数控车床。（4）按刀架数量分类：按刀架数量分类可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床。（5）其他分类方法：按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可以分很多种类，如直线控制数控车床、两主轴控制数控车床等；按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等多种。数控车床的组成：数控车床一般由车床本体、数控装置、输入/输出设备、伺服单元、驱动装置、电气控制装置、辅助装置、测量装置等组成。数控车床的布局：数控车床布局形式受到工件尺寸、工件质量及其形状，机床生产率，机床精度，操纵方便的运行要求和安全与环境保护的要求的影响。随着工件尺寸、质量和形状的变

3、化，数控车床的布局可有卧式车床、落地式车床、单柱立式车床、双柱立式车床和龙门移动式立式车床。2 .数控车床加工原理？答：当使用车床加工零件时，通常都需要对车床的各种动作进行控制，不但要控制动作的先后次序。而且要控制车床各运动部件的位移量。采用普通车床加工时，这种开车、停车、走刀、换向、主轴变速和切削液的开关等操作都是由人工直接控制的；采用数控车床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式编成零件加工程序。程序简单时，可以采用手工编程；程序复杂时，可以通过计算机编程。然后将编好的数控程序输入到车床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制车床主运

4、动的变速、启动，进给运动的方向、速度和位移大小，以及换刀，工件的夹紧、松开和切削液的开关等动作，自动地加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。当更换加工对象时，只需要重新编写程序代码，输入给车床，即可由数控装置控制加工的全过程制造出任意复杂的零件。3 .数控车床主传动系统工作原理？答：数控车床主运动要求速度在一定范围内可调、有足够的驱动功率、主轴回转轴心线的位置准确稳定，并有足够的刚性与抗振性。数控车床的主轴变速是按照加工程序指令自动进行的，主传动链要尽可能地缩短，这是为了确保机床主传动的精度，降低噪声，减小振动；主传动系统应能无级地大范围变速，这是为了保证满足不同的加工工艺要求并能获得最佳切削

5、速度；恒切削速度控制是为了保证端面加工的生产率和加工质，同时，主轴应能配合其他构件实现工件自动装4 .数控车床进给传动系统工作原理？答：进给运动传动是指机床上驱动刀架实现纵向（Z向）和横向（X向）运动的进给传动。工件最后的尺寸精度和轮廓精度都直接受进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的影响，为此，数控车床的进给传动系统应充分注意减小摩擦力，提高传动精度和刚度，消除传动间隙以及减小运动件的惯量等。5 .步进电动机组成、工作原理？答：步进电动机由转子、定子和定子绕组组成。工作原理：当给步进电动机定子绕组输入一个电脉冲，转子就会转过一个相应的角度，其转子的转角与输入的电脉冲个数正比；转速与电脉冲频率成

6、正比；转动方向取决于步进电动机定子绕组的通电顺序。如三相单三拍工作原理如下：如按照ABfCfA的顺序通电，步进电动机就按逆时针方向转动；如果按照AC-BA步进电动机就按顺时针方向转动，且每步转30,如果控制电路连续地按一定方向切换定子绕组各相的通电顺序，转子便按一定方向不停地转动。6 .步进驱动电路工作原理？答：步进电动机的运行特性，不仅与步进电动机本身和负载有关，而且与配套使用的驱动装置有着十分密切的关系。步进电动机驱动要解决环形分配和功率放大两个问题。（1）环形分配。环形分配是用于控制步进电动机的通电运行方式的，其作用就是将数控装置送来的一串指令脉冲按照一定的顺序和分配方式，控制各相绕组的

7、通、断电。环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。环形脉冲分配可采用硬件和软件两种方法实现。硬件按其电路结构不同，可分为TT1集成电路和CMOS集成电路。市场上提供的国产TT1脉冲分配器有三相（YBoI3）、四（YB014）五相（YB015）等；CMOS集成脉冲分配器也有不同型号，例如CH250用来驱动三相步进电动机。目前，脉冲分配大多采用软件的方法来实现。当采用三相六拍方式时，电动机正转的通电顺序为AABBBCCCAA;电动机反转的通电顺序AACCCBBBAAo（2）功率放大。环形脉冲分配器输出的电流一般只有几毫安，而步进电动机的励磁绕组则需要几安培甚至几十安培的电流，所以必须经过功率放大。功率放大器的作用是将脉冲分配器发出的电平信号放大后送至步进电动机的各相绕组，驱动电动机运转，每一相绕组分别有一组功率放大电路。过去采用单电压驱动电源，后来常采用高低压驱动电路，现在则较多地采用恒流斩波和调频调压型的驱动电路。