机床数控技术基础（蒋洪平）自测习题答案--第2章 数控机床的机械结构.docx

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1、自测题答案-第2章 数控机床的机械结构一、选择题（请将正确答案的序号填写在题中的括号内，每题3分，共30分）1. B2. C3. B4. D5. D6. C7. B8. B9. D10. C二、判断题（请将判断结果填入括号中，正确的填“ 错误的填“X”，每题2分, 共20分）1. V2. X3. V4. X5. VV XXX 6 7 8 9V XXX 6 7 8 910. J三、名词解释（每题4分，共20分）1 .机床刚度机床刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力，机床的刚度越大，动态精度越高。机 床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于 构件本身的材料性

2、质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的 几何尺寸和硬度有关，而且还与接触面的外表粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、 预压力等因素有关。2 .主轴准停主轴准停功能（又称主轴定位功能），即当主轴停止时，控制其停于固定位置。数控机床为了完成ATC （刀具自动交换）的动作过程，必须设置主轴准停机构。由于 刀具装在主轴上，切削时切削转矩不可能仅靠锥孔的摩擦力来传递，因此在主轴前端设置一 个突键，当刀具装入主轴时，刀柄上的键槽必须与突键对准，才能顺利换刀；为此，主轴 必须准确停在某固定的角度上。由此可知主轴准停是实现ATC过程的重要环节。3 .外循环外循环是滚珠在循环过程结

3、束后通过螺母外外表的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新 进入循环。外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽 式。4 .静压导轨将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使 导轨面之间处于纯液体摩擦状态，这种导轨称作静压导轨。5 .刀具交换装置数控机床的自动换刀系统中，实现刀库与机床主轴之间刀具传递和刀具装卸的装置称 为刀具交换装置。四、简答题（每题6分，共30分）1 .数控机床机械结构的主要组成局部有哪些？数控机床的机械结构，除机床基础部件外，由以下各局部组成：主传动系统；进给 系统；实现工件回转、定位装置和附件；实现某些部件动作和辅助功

4、能的系统和装置, 如液压、气动、润滑、冷却等系统和排屑、防护等装置；刀架或自动换刀装置（ATC）； 自动托盘交换装置（APC）；特殊功能装置，如刀具破损监控、精度检测和监控装置； 为完成自动化控制功能的各种反应信号装置及元件。2 .改善数控机床机械结构动态特性的方法主要有哪些？合理选择结构形式，合理安排结构布局，采用补偿变形措施，选用材料合理。3 .数控机床按加工路线分类，可分为哪几类？各有何特点？（1）点位控制系统。其特点是刀具相对于工件移动过程中，不进行切削加工，它对运 动的轨迹没有严格的耍求，只要实现从一点坐标到另一点坐标位置的准确移动，几个坐标轴 之间没有任何联系。（2）直线控制系统。

5、其特点是刀具相对于工件的运动不仅要控制两点之间的准确位置, 还要控制两点之间移动的速度和轨迹。（3）轮廓控制系统。其特点是能对两个或三个以上的坐标轴进行严格的连续控制，不 仅要控制起点和终点位置，而且要控制两点之间每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲 线或曲面组成的复杂零件。4 .滚珠丝杠副的工作原理及其特点是什么？（1）工作原理。利用螺旋面的升角使螺旋运动转变为直线运动，当丝杠旋转时，滚珠 在滚道内既自转又沿滚道循环转动，迫使螺母（或丝杠）轴向移动。滚珠丝杠螺母副中，螺 母和丝杠的运动面之间的滚珠为滚动摩擦。（2）特点。摩擦损失小，传动效率高；丝扛螺母之间预紧后，可以完全消除间隙， 提高了

6、传动刚度；摩擦阻力小，动静摩擦力之差极小，运动乎稳，低速爬行现象；磨损 小、寿命长、精度保持性好；不能自锁，有可逆性。5 .数控机床进给系统传动齿轮间隙消除方法有哪些？各有何特点？（1）刚性调整法。指调整之后齿侧间隙不能自动补偿的调整方法。分为偏心套式、轴 向垫片式、双薄片斜齿轮式。偏心套式是通过转动偏心套调整中心距而调整间隙。轴向垫片 式是通过改变垫片厚度调整齿轮轴向位置而调整间隙。双薄片斜齿轮式是通过改变垫片厚度 调整双薄片斜齿轮轴向距离而调整齿槽间隙。(2)柔性调整法。指调整之后齿侧间隙可以自动补偿的调整方法。分为双齿轮错齿式、 压力弹簧式、碟形弹簧式。双齿轮错齿式：套装结构拉簧式双薄片直齿轮相对回转调整齿槽间隙；压力弹簧式： 套装结构压簧式内外圈式锥齿轮相对回转调整齿槽间隙；碟形弹簧式：碟形弹簧式双薄片斜 齿轮轴向移动调整齿槽间隙。