第五章 课程作业分析及答案 四.docx

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1、班级 姓名 学号 日期 得分机械制造技术基础课程作业答案（四）答下列问题（2分）1、何谓数控机床？何谓加工中心？1）数控机床是一种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号 编码指令规定的程序。2）加工中心是指备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序集中加工的数控机床。2、数控装置有那几部分组成?各起什么作用？数控装置由输入装置、控制器、运算器和输出装置四大部分组成。1）输入装置 接受由键盘、磁盘、光盘或网络输出的代码，经过识别与译码之后分别输送到 各相应的寄存器中，这些指令与数据将作为控制与运算的原始依据。2）控制器接受输入装置的指令，根据指令控制运算器与输出装置，以实

2、现对机床的各种操 作。3）运算器接受控制器的指令，将输入装置送来的数据进行运算，并不断的向输出装置送出 运算结果。4）输出装置根据控制器的指令将运算器送来的计算结果输送到伺服系统，经过功率放大， 驱动相应的坐标轴，使机床完成刀具相对工件的运动。3、对数控机床的机械结构提出了那些要求？1）高刚度机床的刚度是指机床在载荷的作用下抵抗变形的能力。若机床刚度不足，则在切削力、 重力等载荷的作用下，机床的各部件、构件受力变形，会引起刀具和工件相对位置的变化， 从而影响加工精度。同时，刚度也是影响机床抗振性的重要因素。数控机床由于其高精度、 高效率、高度自动化的特点，有关标准规定数控机床的刚度应比普通机床

3、至少高50%。2）高抗振性机床的抗振性是指机床工作时，抵抗由交变载荷以及冲击载荷所引起的振动的能力。常用动刚度作为衡量抗振性的指标。机床的动刚度越低，则抗振性差，工作时机床容易 产生振动。这不仅直接影响了加工精度和表面质量，同时还限制了生产率的提高。为了提高机床的动刚度，应使机床主要构件的固有频率远离激振力频率，避开共振区。多通过提高机床构件的固有频率来提高动刚度。在同样频率比的条件下，静刚度越大，则动刚度越大。提高阻尼比，动刚度也随之增高。3）减少机床的热变形由于数控机床的主轴转速、进给速度远远高于普通机床，所以由摩擦热、切削热等热源 引起的热变形问题更为严重。减少机床热变形的措施有：对机床

4、发热部位进行散热、强制冷却，以及采用大流量切削液带走切削热等措施来控制 机床的温升。有的数控机床采用热变形自动补偿装置。4）高进给运动的动态性能和定位精度数控机床的进给运动要求平稳、无振动、动态响应性能好、在低速进给时无爬行和有高 的灵敏度；同时要求各坐标轴有高的定位精度。因此，对进给系统机械结构以及导轨等提出了特殊要求。4、回答直线控制数控机床及其要求？直线控制数控机床的被控对象不仅要实现由一个位置到另一个位置的按平行坐标轴的直 线轨迹精确移动，而且在移动过程中，要进行切削加工。因此要求该类系统移动速度均匀，它的伺服系统要求有足够的功率、宽的调速范围和优 良的动态特性。这类数控设备有数控车床

5、、数控镶床、加工中心等。答下列问题（3分）1、回答微机数控装置的工作原理1）数控装置开机初始化在接通电源的一瞬间，先对整个数控装置进行一系列的处理，为开机后正常工作作好准 备。2）数控程序的输入用磁盘输入或用手动数据输入方式（MD1）输入程序。机床数控程序输入完毕后，即可按下 操作面板上的起动按钮，计算机转入“起动”状态。3）起动机床按下操作面板上的起动按钮，计算机转入起动状态。4）数控指令的译码处理机床起动后，在控制程序的控制下，从存储器中不断地读取被加工零件的程序，并将它们送入缓冲工作区。缓冲区的大小为存放一个程序段的容量。在这里对指令逐条进行译码处理和语法检查。若语法无错，则根据指令的功

6、能，将它们分组存放在缓冲区的专用单元中。5）刀具轨迹计算一个程序段的指令全部处理完以后，就要根据工件所在的坐标系和各轴的坐标值、刀具 号和刀具半径等计算刀具轨迹，即刀具中心沿各坐标轴移动的增量值。6）插补运算控制系统根据已知的严格沿坐标轴移动的增量值进行插补运算，在计算过程中不断地将 计算所得的数字化进给量经过数/模转换（D/A转换）后输送给各个坐标轴的伺服系统，使它们 协调地移动机床的工作台或滑板，加工出需要的零件形状。7）位置控制在闭环控制系统中，数控装置还必须把各坐标轴的位移指令值与反馈回来的实际位置进 行比较，通过软件进行位置调整，以便向伺服系统输出实际需要的进给量。在进行位置控制时，

7、为了提高精度，还可以利用软件进行螺距误差补偿和齿隙补偿等。2、回答数控机床坐标系的规定原则？1）右手直角坐标系标准的坐标系为右手直角坐标系，它规定了 X、Y、Z三个坐标轴的 关系，如图7-14所示。右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三个坐标轴，三个手指 互相垂直，所指方向分别为X、Y、Z轴的正方向。围绕X、Y、Z各轴的回转运动分别用A、B、C表示，其正向用右手螺旋定则确定。2）刀具运动坐标与工件运动坐标数控机床的坐标系是机床运动部件进给运动的坐标系。由于进给运动可以是刀具相对于 工件的运动（车床），也可以是工件相对于刀具的运动（铳床），所以统一规定有字母不带卬”的坐 标表示刀具相对于“静

8、止”工件而运动的刀具运动坐标；带R”的坐标表示工件相对于“静止”刀 具而运动的工件运动坐标。3）运动的正方向运动的正方向是使刀具与工件之间距离增大的方向。3、解释下列程序段各数据字的含义。1)NO1 G92 X-12.0 Y12.0 Z40.0N01程序段号G92准备功能字预置寄存X-12.0 Y12.0 Z40.0 坐标字对刀点(12.0, 12.0, 40.0)2) N02 G90 GOO XO.O Y11.0 Z-11.965N02程序段号G90准备功能字绝对尺寸GOO准备功能字点定位XO.O Y11.0 Z-11.965 坐标字 快速移动到(0.0, 11.0, -11.965)机械制造技术基础课程作业分析一、作业四上交完成情况班级人数交作业人数未交人数全对人数做错人数最高分最低分平均分机械16-12524123154机械16-22222021154机械16-32626026055、作业错误点分布三、主要存在问题及学习建议1、微机数控装置的工作原理，有一位同学未答；问题回答综合分析1234123机械16-1VVVVVX机械162VVVXVV机械163VVVVVVV小计2、解释程序段各数据字的含义，一位同学做错；3、个别同学上课没认真听讲，课后没去看书；作业不认真。建议没做对的同学补做一下，对 重要的知识点是要认真掌握的。