数控技术与装备 第三版 韩建梅主编 第一章课后习题.pdf

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数控技术与装备课后习题

第三版韩建梅主编

第一章数控技术概述

1.什么是数字控制技术？什么叫数控机床？简述数控机床产生

的背景。

数字控制:（NumericalControl）是一种借助数字、字符或其它符号对

某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。

数字控制技术：（NumericalControltechnology）是指用数字量及字符

付出指令并实现自动控制的技术，是制造业实现自动化、柔性化和集

成化生产的基础技术。

数控机床:（NumericalControlMachineTools）是采用数字控制技术对

机床的加工过程进行自动控制的一类机床。通过数字（代码）指令来

自动完成机床各个部件运动。

背景：20世纪40年代航空技术的不断发展对各种飞行器的制造提出

了越来越高的要求，1952年美国空军委托帕森斯公司与麻省理工学

院，成功研制世界第一台三坐标立式数控铣床，标志着机械制造数字

控制时代的开始。

2.数控机床的加工特点有哪些？试述数控机床的使用范围。

特点：加工精度高质量稳定、生产效率高、适应性强、良好的经济效

益、自动化程度高劳动强度小、有利于实行现代化生产管理。

使用范围：多品种，中小批量生产零件、形状结构比较复杂的零件、

需要频繁改型的零件、需要最短生产周期的零件。

3.数控机床由哪几部分组成？各部分基本功能是什么？

组成：一般由数控系统、伺服系统、主传动系统、强电控制装置、辅

助装置和机床本体组成。

功能：

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数控系统：机床实现自动加工的和弦，主要由操作系统、主控制系统、

可编程控制器、各类I/O接口等组成。主要功能有：多坐标控制和多

种函数的插补功能、多程序输入功能，以及编辑和修改功能、信息转

换功能、补偿功能、多种加工方法选择功能、显示功能、自诊断功能，

通信和联网功能。

伺服系统：是数控系统的执行部分，有伺服电动机、驱动装置及位置

检测反馈装置组成，并与机床上执行部分和机械传动部分组成数控机

床的进给系统。主要功能是根据数控装置发来的速度和位移指令控制

运动部件的进给速度、位移和方向，有闭环、半闭环、开环之分，闭

环直接（位置检测装置安装在执行部件上或工件上）测量执行部件的

实际进给位移，半闭环间接（位置检测装置安装在伺服电机转轴上），

开环没有位置检测装置。

主传动系统：是机床切削加工时传递扭矩的主要部件之一，有齿轮有

级调速和电气无级调速两种类型。

主要由主轴驱动控制系统、主轴电动机以及主轴机械传动机构组成。

强电控制装置（强电柜）：主要由各种中间继电器、接触器、变压器、

电源开关、接线端子和电气保护元件组成，主要作用是接受数控装置

输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号，经必

要的编译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动

和机械部件、完成指令所规定的动作。此外形成开关和监控检测等开

关信号也要经过强电控制装置输送到数控装置进行处理。

辅助装置：包括刀具交换装置（ATC)工件交换装置（APC）、工件夹紧

放松机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、冷却液装置、排

屑装置、过载与限位保护装置。

机床本体：数控机床机械结构实体，由主传动机构、进给传动机构、

工作台、床身以及立柱等部分组成。

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