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第五章 數控機床及工業機器人
本章重要考點
1.數控機床的優勢、組成、再生改造;
2.CNC裝置的控制流程、軟件特點;
3.PLC的特點,數控機床中兩類PLC的形式與區別;
4.伺服電動機的結構、特點、區別以及相關計算;
5.工業機器人、FMC、FMS的基本功能及組成。
第一部分 客觀題考點
【考點1】數控機床的優勢、組成、再生改造
【例題·多選題】下列敘述中,正確的是( )。
A.在曲線的起點和終點之間確定一些中間點的計算稱為插補運算
B.脈沖增量插補算法可以輸出脈沖或速度信號
C.數字增量插補算法適用于所有伺服驅動系統
D.只要知道曲線的起點和終點就可以通過插補完成曲線加工
『正確答案』A
『答案解析』在進行曲線輪廓加工時,只要知道曲線的種類、起點、終點以及速度等,就可以根據給定的數字函數,在曲線的起點和終點之間進行數據點的密化,確定一些中間點,從而加工出給定的曲線輪廓,這種方法稱為 插補。目前插補運算有兩大類:一類是以脈沖形式輸出的脈沖增量法,它適用于以步進電動機作為驅動元件的開環控制系統;另一類是以數字量形式輸出的數字增量法,適用于以交、直流伺服電動機作為驅動元件的閉環(或半閉環)伺服驅動系統。
【例題·單選題】下列關于數控機床加工零件的說法中,不正確的是( )。
A.是在人的干擾下加工零件
B.是按預先編寫的零件加工程序自動加工
C.其加工精度可以利用軟件進行校正和補償
D.一般借用通用夾具
『正確答案』A
『答案解析』數控機床按預先編寫的零件加工程序自動加工,沒有人為干擾,而且加工精度還可以利用軟件進行校正和補償,因此可以獲得高的加工精度和重復精度。數控機床一般借用通用夾具,幾乎不需要專用夾具,只需要更換零件加工程序,具有廣泛的適應性和靈活性,因而可大大縮短生產周期。
【例題·單選題】數控機床由( )組成。
A.CAD/CAM系統、機床主機、輔助裝置
B.CNC系統、機床主機、輔助裝置
C.計算機及PLC、機床主機、輔助裝置
D.計算機系統、機床主機、輔助裝置
『正確答案』B
『答案解析』數控機床分成兩大部分,即CNC系統和機床主機(包括輔助裝置)。
【鏈接】CNC系統由程序、輸入輸出(I/O)設備、CNC裝置、主軸控制單元及進給控制單元組成。
【例題·單選題】關于數控機床機械結構特點的敘述中,錯誤的是( )。
A.主軸箱、進給變速箱及其傳動系統應盡量簡化
B.進給系統中的機械傳動裝置和元件應具有高效率、無間隙、低摩擦的特點
C.采用熱對稱結構及熱平衡措施,以減小熱變形
D.提高機床的靜剛度和固有頻率、減低其阻尼以獲得高的動剛度和高抗振性
『正確答案』D
『答案解析』阻尼越大,動剛度也越大,所以應該提高數控機床的阻尼以獲得高的動剛度。
【鏈接】為了滿足數控機床高自動化、高效率、高精度、高速度、高可靠性的要求,其機械結構具以下一些特點:高剛度和高抗振性;小的機床熱變形;高效率、無間隙、低摩擦傳動;簡化的機械傳動結構。
【例題·多選題】按照刀具與工件相對運動軌跡,可以將數控機床分為( )數控機床。
A.平面控制
B.連續控制
C.斷續控制
D.點位控制
E.輪廓控制
『正確答案』DE
『答案解析』按照刀具與工件相對運動軌跡,可以將數控機床分為點位控制和輪廓控制數控機床。
【鏈接】點位控制(或位置控制)數控機床,只能控制工作臺(或刀具)從一個位置(點)精確地移動到另一個位置(點),在移動過程中不進行加工,各個運動軸可以同時移動,也可以依次移動。輪廓控制數控機床,能夠同時對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續控制,不僅控制輪廓的起點和終點,而且還要控制軌跡上每一點的速度和位置,因而能夠加工曲線(或曲面)。
【例題·多選題】可以采用輪廓控制的數控機床有( )。
A.數控車床
B.加工中心
C.數控磨床
D.數控沖床
E.數控銑床
『正確答案』ABCE
『答案解析』點位控制(或位置控制)數控機床包括數控鏜床、鉆床、沖床。輪廓控制數控機床有數控車床、銑床、磨床、電加工機床和加工中心等。
【例題·單選題】下列敘述中,錯誤的是( )。
A.閉環數控機床的反饋檢測裝置安裝在機床工作臺上
B.半閉環數控機床的檢測裝置安裝在機床工作臺上
C.半閉環數控機床的檢測裝置安裝在電動機或絲杠的端頭
D.開環數控機床不帶位置檢測反饋裝置
『正確答案』B
『答案解析』半閉環數控機床的檢測裝置安裝在電動機或絲杠的端頭。
【鏈接】按照伺服驅動系統的控制方式分類:閉環控制數控機床,位置檢測裝置安裝要機床工作臺上,加工精度高。缺點:裝配、調試難度大。半閉環控制數控機床。將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭,調試比較方便,因而廣泛采用。開環控制數控機床。不帶位置檢測反饋裝置。多為經濟型。
【例題·單選題】(2008)與半閉環控制數控機床相比,閉環控制數控機床( )。
A.具有比較高的加工精度
B.設計、調試比較方便
C.環內包含的機械環節比較少
D.應用得更廣泛
『正確答案』A
『答案解析』閉環控制數控機床由于能夠減少乃至于消除由于傳動部件制造、裝配所帶來的誤差,因而可以獲得很高的加工精度。
【例題·單選題】加工中心與普通數控機床相比,最大的區別是加工中心具有( )。
A.計算機數控系統
B.刀庫,能自動更換刀具
C.自動裝卸工件裝置
D.物料自動儲運裝置
『正確答案』B
『答案解析』加工中心是有刀庫,并且能夠自動換刀的數控機床,運用十分廣泛。分為鏜銑類加工中心和車削中心。自動換刀裝置是加工中心的基本特征,它的投資占到整機投資的30%~50%。加工中心的故障有50%以上與自動換刀裝置有關。
【例題·多選題】以下所列數控機床的一些組成部分的使用壽命中,正確的有( )。
A.主要機械大件(如床身、立柱、主軸箱等)的使用壽命達10年以上
B.數控系統的使用壽命也可達10年
C.一些頻繁運動的驅動機械部件(如滾動絲杠副)可保持運動精度的壽命約為5年
D.易損電器元件(如行程開關)的使用壽命也可達5年
E.一個標準型的數控系統在制造廠生產出來,其壽命為5~6年
『正確答案』ABC
『答案解析』易損電器元件(如行程開關)的使用壽命只有2年左右。
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(責任編輯:中大編輯)