一、简答题1. 简述机械加工工艺路线拟定原则中,工序集中和工序分散各自的特点。
工序集中的特点是:
1)设备数量、操作工人、生产面积减少。
2)工序数目,物流工作量减少,生产计划简化,生产周期缩短。
3)工件装夹次数减少,从而提高生产率,提高加工面之间的相对位置精度。
4)机床复杂,调整维修成本高。
工序分散的特点是:
1)采用比较简单的机床和工艺装备。
2)操作工人技术要求低。
3)生产准备工作量小。
4)设备数量、操作工人数量、生产面积大。
2. 分析一面两销的定位方式中(如图5-4所示),平面、圆柱销、削边销各自所限制的各个自由度名称。
1)平面限制的自由度为绕X、Y轴的转动,Z轴的移动。
2)圆柱销限制的自由度为沿X、Y轴的移动。
3)削边销限制的自由度为绕Z轴的转动。
3. 数控机床通常采用的是工序集中原则还是工序分散原则?试简述理由。
数控机床通常采用的是工序集中原则,其主要理由是:
1)数控机床属于高效多功能的机床,设备投资大,采用工序集中原则有利于减少所需的设备台数、操作工人数量、生产占地面积以及工件的物流工作量。
2)由于安装次数的减少,使生产率得到提高,各加工表面的相互位置精度提高。
4. 应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题?
1)刀补建立和刀补撤销程序段必须用G01或G00指令。
2)刀补进行过程中不可有其他轴运动;刀具补偿值必须由H偏置代号指定,用CRT/MDI方式输入。
3)若H代码为负,则G41与G42可相互取代。
5. 数控铣削适用于哪些加工场合?
包括平面铣削轮廓铣削,对零件进行钻扩铰、镗孔加工以及攻螺纹等;平面类零件;变斜角类零件;曲面类零件。
6. 简述对刀点、刀位点、换刀点的概念。
1)对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点,其往往就是零件的加工原点。
2)刀位点是指刀具的定位基准点,如钻头是钻尖,球刀是球心。
3)换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的,为防止换刀时碰伤零件或夹具,换刀点常常设置在被加工零件轮廓之外,并要有一定的安全量。
7. 数控机床加工程序的编制方法有哪些?它们分别适用于什么场合?
数控机床加工程序的编制方法有手工编程和自动编程两种。
对于几何形状不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,计算比较简单,出错机会少,可采用手工编程。
对于一些复杂零件,特别是具有非圆曲线的表面,或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,采用自动编程。
8. 简述对刀点的概念,确定对刀点时应考虑哪些因素?
对刀点是指对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
所选的对刀点应使程序编制简单;应选择在容易找正、便于确定零件的加工原点的位置;对刀点的位置应在加工时检查方便、可靠;有利于提高加工精度。
9. 为什么数控系统的联动轴数越多,控制越复杂?
联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂等。
10. 数控机床与普通机床相比较,在哪些方面是基本相同的,最根本的不同是什么?
普通机床和数控机床两者主运动和进给运动相同,加工零件的类型也相同,表面形成方法相同;但最根本的不同是实现自动化控制的原理和方法不同,普通机床是人工过程,数控机床是自动化过程。
11. 数控机床由哪几个部分组成?
编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。
12. CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步?
13. 具有什么控制特点的系统称为点位控制系统?
仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动;对轨迹不作控制要求;运动过程中不进行任何加工。
14. 在中断型软件结构中,位置控制、键盘输入、插补运算、通信这4个中断服务程序,哪一个安排为最高级别优先级?优先级安排的原则是什么?
位置控制级别最高。优先级安排的原则:控制指令高于管理指令;译码、刀补、速度预处理、插补、位控的优先级由低到高。
15. CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类?CNC装置的软件特点是什么?
CNC装置软件从功能特征来看,分为控制系统和管理系统。
CNC装置的软件特点是:
1)多任务与并行处理技术——资源分时共享、并发处理和流水处理。
2)实时性与优先抢占调度机制。
16. 过切削现象发生在什么过渡形式的情况下?当圆弧加工的命令为什么样的组合时,会产生过切削现象?
过切削现象发生在缩短型过渡形式下。当圆弧加工的命令为偶偶配合或奇奇配合的组合时,出现过切现象。
17. B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别?
B刀补:是圆弧过渡,读一条指令执行一条。拐角的插补需人工考虑。
C刀补:是直线过渡,预读两条指令进行处理。拐角的插补系统自动进行。
18. 进给伺服系统的作用是什么?进给伺服系统的技术要求有哪些?
进给伺服系统的作用:进给伺服系统是数控系统主要的子系统,它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令,精确控制执行部件的运动方向、进给速度与位移量。
进给伺服系统的技术要求:调速范围要宽且要有良好的稳定性(在调速范围内);位移精度高;稳定性好;动态响应快;反向死区小,能频繁启、停和正反运动。
19. 进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么?
进给伺服系统主要由以下几个部分组成:伺服驱动电路、伺服驱动装置(电动机)、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。
进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号,由伺服驱动电路作一定的转换和放大后,经伺服驱动装置和机械传动机构,驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。
20. 交(直)流伺服电动机是否可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置?为什么?
流伺服电动机不可以作为开环进给伺服系统的伺服驱动装置。
因为将执行部件的实际位移量转换成电脉冲或模拟电压量后,需要将电脉冲或模拟电压量反馈到交(直)流伺服电动机,而开环进给伺服系统无需位置检测信息的反馈。
21. 感应同步器在以鉴相或鉴幅方式工作时,滑尺两绕组的激磁电压的特点如何?
在鉴相型系统中,激磁电压是频率、幅值相同,相位差为π/2的交变电压;在鉴幅型系统中,激磁电压是频率、相位相同,幅值不同的交变电压。
22. 什么是数控机床的定位精度和伺服刚度?提高定位精度的措施有哪些?
定位精度:空载条件下,静态下指令位置与实际位置的精确程度。
伺服刚度:负载力与稳态位置误差之比。
提高定位精度的措施:提高传动机构的刚度k、减小传动间的摩擦力Fe、增大放大器增益、选力矩系数大的伺服电动机。
23. 增大闭环进给伺服系统的增益有什么益处?系统增益是否越大越好?
增大闭环进给伺服系统的增益,可提高系统的灵敏度,减小跟随误差,提高伺服系统的跟随精度。系统增益不是越大越好。只有在保证进给系统不失稳的情况下,系统增益才是越大越好。
24. 何为爬行现象?防止爬行的措施最主要的有哪些?
进给系统的驱动速度为匀速,当运动部件速度低于某一临界速度时,会出现执行部件运动时快时慢、甚至停顿、前冲的现象,这种现象称为爬行现象。
措施(减小vc的办法):改善导轨面间和摩擦特性[滚动—静压—滑动(塑料)]、提高传动刚度、减轻运动件的质量、增加系统的阻尼。
25. 自动换刀装置方案的作用是什么?
缩短非切削时间,提高生产率,可使非切削时间减少到20%~30%;工序集中,扩大数控机床工艺范围,减少设备占地面积;提高加工精度。