[职业资格类试卷]数控机床初级（数控机床及其使用）模拟试卷1及答案与解析.doc

1、数控机床初级（数控机床及其使用）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 何谓数控技术和数控机床?2 数控系统有哪些特点?3 机床数字控制与顺序控制有什么区别?4 什么是硬件数控? 什么是 CNC 控制系统?5 数控机床有哪些常见分类方法和基本类型?6 按运动控制方式分类数控机床有哪几种类型?7 按伺服系统控制系统分类数控机床有哪几种类型?8 按机床的可控制联动轴分类的数控机床有哪些类型?9 数控车床有哪些基本类型?10 数控铣床有哪些基本类型?11 加工中心有哪些基本类型?12 常见的其他数控机床有哪些基本类型?13 数控线切割机床有哪些基本类型?14 数控机床有哪些基本组成部分?15 数控机

2、床有哪些结构特点?16 数控车床有哪些组成部分?各部分的结构特点是怎样的?17 数控铣床有哪些组成部分?各部分的结构特点是怎样的?18 数控加工中心有哪些组成部分与结构特点?19 车削加工中心布局与结构组成特点是怎样的?20 数控机床有哪些主要性能指标?21 数控机床的定位精度指标包括哪些具体内容?22 数控机床的移动精度指标包括哪些具体内容?23 数控机床的主轴控制包括哪些具体内容?24 数控机床的运动性能指标包括哪些具体内容?25 数控机床主要技术参数和系统技术规格包括哪些具体内容?26 数控线切割机有哪些主要技术参数?27 数控金属切削机床操作规程包括哪些作业要求?28 怎样进行数控车床

3、和铣床的一般操作?29 加工中心与一般数控机床操作有哪些区别?30 自动换刀(ATC) 按钮的主要功能是什么?31 怎样进行加工中心自动换刀(ATC)装置的操作?32 怎样进行数控线切割机床的操作?33 什么是数控程序?34 什么是数控程序编制?35 数控加工程序的程序段有哪些组成内容?36 数控加工程序的程序段有哪些格式规定?37 数控加工程序中有哪些常用的指令?38 什么是数控机床的坐标系?怎样确定数控机床的坐标系?39 怎样确定数控机床各坐标轴及其运动方向?40 数控编程中有哪些与坐标系相关的点?41 数控程序释读包括哪些基本步骤和方法?42 确定数控加工路线应注意掌握哪些要点?43 怎

4、样进行数控程序的运行轨迹检查?44 数控机床维修常用哪些数控程序修改方法?45 数控机床安装应注意哪些环节?46 数控机床的验收应把握哪些基本环节?47 如何验收数控机床的各项性能和数控功能?48 怎样进行数控机床的几何精度检验?49 如何进行数控机床的定位精度检验?50 怎样进行数控机床的切削精度检验?51 数控机床的数控系统有哪些组成部分?52 数控机床常用数控系统有哪些种类?53 FANUC 数控装置典型产品系列有哪些适用范围?54 SIEMENS 数控系统的典型系列产品有哪些适用范围?55 华中数控装置有哪些系列产品?系统有哪些特点?数控机床初级（数控机床及其使用）模拟试卷 1 答案与

5、解析一、问答题1 【正确答案】 (1)数控技术(Numerical ControlTechnology) 是指用数字量及字符发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、集成化生产的基础技术。(2)数控机床 (Numerical Control MachineTools) 是指采用数字形式信息控制的机床。凡是用数字化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入计算机或数控系统，经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需要工件的一类机床称为数控机床。国际上相关组织对数控机床下的定义是：数控机床是一个装有程序控

6、制系统的机床。该系统能够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。简而言之，用数字化信息控制的自动控制技术称为数字控制技术；用数控技术控制的机床，或者说装备了数控系统的机床，称之为数控机床。【知识模块】 数控机床及其使用2 【正确答案】 (1)数字控制特点 数字控制(Numerical Control)，简称数控(NC)，是一种借助数字、字符或其他符号对某一个工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法，是近代发展起来的一种自动控制技术。数字控制是相对于模拟控制而言的，数字控制系统中的控制信息是数字量，而模拟控制系统中的控制信息是模拟量。(2)数控系统特点 数控系统(

7、Numerical Control Sys-tem)是指采用数控技术的控制系统，数字控制系统有如下特点：可用不同的字长表示不同精度的信息，信息表达准确；可进行逻辑运算和算数运算，也可进行复杂的信息处理；可用软件来改变信息处理的方式和过程，具有柔性化。由于数字控制系统具有以上特点，故被广泛应用于机械运动的轨迹控制。轨迹控制是金属切削机床数控系统和工业机器人的主要控制内容。此外，数字控制系统的逻辑处理功能可方便地用于机械系统的开关量控制。【知识模块】 数控机床及其使用3 【正确答案】 在机床控制中，“数字控制” 和“顺序控制”是两种不同的概念。对于“顺序控制 ”来说，控制计算机只能控制各种自动加工

8、动作的先后顺序，而对运动部件的位移量不能进行控制。运动部件的位移量是靠预先调整好的挡块等方式来实现的。数字控制的过程是一个自动化过程，使数控设备进行自动控制的那些指令是以数字或文字编码的方式记载在控制介质上，经过控制计算机处理和计算后，对各种动作的顺序、位移量以至速度等实现自动控制。这样，比起其他自动化设备所采用的凸轮、靠模、调整限位开关等要简便和准确得多。【知识模块】 数控机床及其使用4 【正确答案】 数字控制系统的硬件基础是数字逻辑电路，最初的数控系统是由数字逻辑电路构成的，因而被称为硬件数控系统，随着微机技术的发展，取而代之的是计算机数控系统(Computer Numerical Con

9、trol)，简称 CNC。由于计算机可完全由软件来确定数字信息的处理过程，从而具有真正的“柔性” ，并可以处理复杂的信息，使数字控制系统的性能大大提高。现代的数控机床都采用 CNC 计算机数控系统。【知识模块】 数控机床及其使用5 【正确答案】 数控机床有多种分类方法，常见的有按工艺用途分类、按功能和运动方式分类、按进给伺服系统控制方式分类、按数控装置的构成分类、按主轴可控制轴数分类、按加工方式分类等方法。(1)按工艺用途分类 分为普通数控机床和加工中心。(2)按功能和运动方式分类 分为点位运动控制数控机床、点位直线运动控制数控机床和轮廓运动控制数控机床。(3)按进给伺服系统控制方式分类 分为

10、开环控制系统数控机床、半闭环控制系统数控机床和闭环控制系统数控机床。(4)按数控装置的构成和配置分类分为硬线数控机床和 CNC 数控机床。按配置的典型数控系统，常分为发那科(FANUC)数控机床、西门子(SIEMENS)数控机床、华中数控机床等。(5)按可控制的联动轴分类 分为两坐标联动、三坐标联动、两轴半联动和多轴联动数控机床等。(6)按加工方式分类 分为金属切削加工数控机床、金属成型数控机床、特种加工数控机床和测量、测绘类数控机床等。【知识模块】 数控机床及其使用6 【正确答案】 按功能和运动方式分类，数控机床可分为点位运动控制数控机床、点位直线运动控制数控机床和轮廓运动控制数控机床。 (

11、1)点位运动控制数控机床点位运动控制方式是指刀具或工作台从某一位置向另一位置移动，中间移动轨迹不需严格控制，而最终准确到达目标点位置的控制方式。点位控制数控机床在移动过程中刀具并不进行加工，而是先作快速向终点附近移动，然后以低速准确移动到终点预定位置。使用这类控制方式的有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控弯管机等。如图 1-1a 所示为点位运动控制数控钻床加工示意。 (2)点位直线运动控制数控机床点位直线运动控制方式是指数控系统不仅控制刀具和工作台从一个点准确地移动到另一个点，而且保证在两点之间的运动轨迹是平行于机床坐标轴的一条直线的控制方式。在移动过程中刀具进行切削，应用这类控制方式的有

12、数控车床、数控钻床和数控铣床。如图 1-1b 所示为直线运动控制数控铣床加工示意。 (3)轮廓运动控制数控机床轮廓运动控制方式也称连续运动控制方式，是指数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行严格控制的系统，刀具相对工件的运动轨迹为任意曲线，即不仅能控制移动部件从一个点准确的移动到另一个点，而且还能控制整个加工过程每一个点的速度和位移量，将零件加工成一定的轮廓形状。应用这类控制方式的有数控铣床、数控车床、数控凸轮磨床、数控线切割机床和加工中心等。如图 1-1c 所示为轮廓运动控制数控铣床加工示意。【知识模块】 数控机床及其使用7 【正确答案】 按进给伺服系统控制方式分类，数控机床可分为开环

13、控制系统数控机床、半闭环控制系统数控机床和闭环控制系统数控机床。 (1)开环控制系统数控机床数控机床的运动部件接受数控系统发出的运动指令而运动。这类数控机床没有位置反馈和校准控制系统，所以机床的定位精度主要取决于进给驱动装置的精度，定位精度一般在002mm。这类数控机床结构简单，调试方便，价格低廉，属于经济型的数控机床。如图 12a 所示为开环控制系统框图。 (2)半闭环控制系统数控机床数控机床的运动部件接受数控系统发出的运动指令而运动。这类数控机床设有角位移位置检测装置，因此具有位置反馈和校准控制系统，可以将机床进给传动误差中的大部分进行补偿，以提高数控机床的运动精度和定位精度。半闭环数控机

14、床调试比较容易，稳定性好，通过补偿可达到较高的运动精度和定位精度，是目前应用最多的一种数控机床。如图 12b 所示为半闭环控制系统框图。(3)闭环控制系统数控机床数控机床的运动接受数控系统发出的运动指令而运动。这类机床装有直线位移测量装置(回转坐标则仍用角位移测量装置)直接检测运动部件的位移，通过位置反馈控制和校准控制系统，可对机床进给传动误差进行补偿，从而提高数控机床的定位精度，一般这类数控机床的定位精度可达到001 mm，高精度的可达到 0001 mm。由于系统增加了检测、比较和反馈装置，因此结构比较复杂，调试和维修比较困难。这类数控机床属于大型和精密数控机床。如图 1-2c 所示为闭环控

15、制系统框图。【知识模块】 数控机床及其使用8 【正确答案】 (1)两坐标联动数控机床数控机床能同时控制两个坐标轴联动，如数控车床可以 X、Z 轴联动加工各种曲线轮廓的回转体零件；又如数控铣床有X、Y、Z 三个坐标，可以同时控制两个坐标联动，经过坐标变换，可以分别实现ZX、ZY 和 XY 两坐标联动。如图 1-3a 所示为分别采用 ZX、ZY 两轴联动加工的零件沟槽。 (2)三坐标联动数控机床数控机床能同时控制三个坐标联动，如三坐标联动的数控铣床可用于加工如图所示如图 13b 所示的曲面零件。 (3)两轴半坐标联动数控机床数控机床有三个方向坐标运动，但只能实现两轴联动，第三个坐标只能作等距周期移

16、动，如图 1-3 c 所示为 ZX 坐标平面实现两轴联动，Y 轴方向采用周期进给移动加工立体曲面。 (4)多坐标联动数控机床 能同时控制四个以上坐标的数控机床，主要用于加工形状复杂的零件，如图 1-3d 所示为五轴联动数控铣床加工曲面形状示意。【知识模块】 数控机床及其使用9 【正确答案】 除了按基本分类方法外，按车床的特点，数控车床的类型与通用车床的分类有所类似： (1)按车床主轴位置分类 分为立式数控车床和卧式数控车床。立式数控车床的主轴垂直于水平面，有一个直径很大的圆形工作台装夹工件。卧式数控车床分为水平导轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床。 (2)按工件加工类型和装夹方式分类如适用于

17、加工盘套类零件的有卡盘式数控车床；适用于加工轴类零件的有顶尖式数控车床。 (3)按刀架的数量分类分为单刀架数控车床和双刀架数控车床。如图 1-4a 所示的是单刀架数控车床；如图 1-4b 所示的是双刀架数控车床。(4)按特殊和专用性能分类 分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等。 (5)按结构性能层次分类分为普及型数控车床和多功能数控车床(图 14c、d)；半封闭数控车床和全封闭数控车床。【知识模块】 数控机床及其使用10 【正确答案】 常见中大型数控铣床的类型如图 15 所示。除了按基本分类方法外，按铣床的特点，数控铣床的类型与通用铣床的分类有所类似：(1)按 Z 坐标的运动方式分类

18、 数控铣床有升降台式数控铣床和固定台座式数控铣床。小型数控铣床采用升降台形式，中型和大型数控铣床采用固定台座式。 (2)按主轴的位置分类数控铣床有立式数控铣床和卧式数控铣床。还有立卧两用的数控铣床，立卧两用数控铣床的主轴方向可以进行更换，采用数控万能主轴头的立卧两用数控铣床，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。 (3)按铣削功能和结构分类 有数控镗铣床、数控龙门铣床、数控仿形铣床和各种专用数控铣床(曲轴铣床、螺纹铣床)等。 (4)按联动轴数分类 数控铣床一般是三轴联动，也有一些是两轴半联动，一些有摆角功能和配置数控转盘，分度头的数控铣床，可以进行四轴和五轴联动

19、多面加工。【知识模块】 数控机床及其使用11 【正确答案】 加工中心主要适用于镗铣加工，加工中心的类型及其使用范围如下： (1)立式加工中心 适用于中型零件，高度尺寸较小的零件加工，尤其是盖板类零件加工。如图 1-6 所示为立式加工中心示例。(2)卧式加工中心 适用于中、大型零件及工序复杂且精度较高的零件加工，通常用于箱体类零件的加工。 (3)五面加工中心 适用于具有多面、多方向或多坐标复杂型面的零件加工。 (4)龙门加工中心适用于大型、长型复杂零件加工。【知识模块】 数控机床及其使用12 【正确答案】 数控磨床，如数控平面磨床、数控外圆磨床和专用磨床等。数控齿轮加工机床，如数控滚齿机、数控插

20、齿机和剃齿机等。金属成型数控机床，如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。电加工数控机床，如数控电火花成形机、数控电火花切割机、数控激光焊接机等。广义数控机床，如测量测绘类的数控三坐标测量机；工业机器人；火焰切割机等。【知识模块】 数控机床及其使用13 【正确答案】 数控线切割机床的类型见表 11。【知识模块】 数控机床及其使用14 【正确答案】 数控机床一般由数控系统和机床两大部分组成，如图 17 所示。计算机数控系统一般由外部设备、数控装置、驱动装置构成，机床部分由主机与辅助设备组成。 (1)外部设备所谓外部设备，是指用来实现和机床数控装置进行数据交换的仪器和设备，亦称输入输出装置。

21、对于简单的零件，数控机床的加工程序编制和输入常用手工编程的方法，并通过数控装置的手动数据输入和显示面板进行输入和编辑，这种方式称为 MDI方式。较复杂的零件通常通过 CADCAM 软件自动生成加工程序，并利用数控装置的通信接口实现与数控装置的数据交换。此外，某些数控装置内部的PLC(Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器)程序的编辑、输入常需借助于编程仪等设备实现。目前，较为先进的数控机床都使用带专用软件的便携式计算机与数控装置进行数据交换。因此，常见的外部设备有纸带阅读机、穿孔机、编程仪、磁盘机、磁带机，便携式计算机等。 (2)数控装置数控装置是数控机床

22、的核心，主要包括硬件(各种电子线路板，如中央数据处理器、存储器、接口板、显示卡、显示器、键盘、电源等)及软件(如操作系统、插补软件、补偿软件、机床控制软件、图形处理软件等)两大部分。其主要作用是完成零件程序的输入输出及处理、加工信息的存储及处理、插补运算、坐标轴运动控制及机床所需的其他辅助动作的控制(如冷却的起动、停止，主轴的旋转方向控制及变速等)。 (3)驱动装置和测量装置 驱动装置是数控机床的执行机构，一般包括进给驱动单元、进给电动机与主轴驱动单元、主轴电动机两大部分。通常由速度控制器、位置控制器、驱动电动机和相应的位置检测装置组成。驱动装置根据数控装置发出的运动控制脉冲指令，带动机床的工

23、作台、主轴自动完成相应的运动，并对运动或定位的速度和精度进行控制。每一个指令脉冲信号使机床运动部件产生的位移量称为脉冲当量。常用的脉冲当量为001 mm脉冲、0005mm脉冲和 0001mm脉冲。目前数控机床中常用的伺服驱动电机是功率步进电机、交流伺服电机和直流伺服电机。常用的位置检测装置是光电编码器、光栅等位置检测元件。通常将数控机床的数控装置和驱动装置统称为数控系统。 (4)主机与辅助设备主机是数控机床的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构等基本构件以及确保数控机床可靠运行的配套装置(如液压、气动部件，冷却装置、排屑装置等)，与普通机床相比，数控机床的主机部分具有以下特点： 传动系统结

24、构简单、传动链短； 采用高性能的进给和主轴系统，机械结构有较高的动态刚度和较小的阻尼，并具有耐磨性好，热变形小的特点； 采用高效传动部件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨等，具有快速跟随特性，确保机床的运动精度。【知识模块】 数控机床及其使用15 【正确答案】 数控机床与普通机床比较，在主传动系统、进给传动系统和检测装置等典型结构方面有以下特点： (1)主传动系统典型结构特点见表 1-2。(2)进给传动系统典型结构特点见表 1-3。 (3)位置检测装置配置特点见表 1-4。【知识模块】 数控机床及其使用16 【正确答案】 (1)基本组成与传动系统特点 卧式数控车床与普通卧式车床相比较，其结构上仍然由

25、主轴箱、刀架、进给传动系统等部分组成。数控车床的主要部件为：床身、主轴部件、进给传动部件、刀架、辅助装置(包括液压系统、电动卡盘、冷却系统、润滑系统、防护装置等)。 (2)数控车床的布局形式与特点 平床身平滑板布局形式，因床身工艺性好，易于提高刀架移动精度等特点，一般用于大型数控车床和精密数控车床。 斜床身斜滑板和平床身斜滑板布局，这两种形式因排屑容易、操作方便、易于安装机械手实现单机自动化、容易实现封闭式防护等特点而为中小型数控车床普遍采用。 立床身是斜床身和倾斜导轨的特殊形式，适用于中小规格的数控车床，其床身的倾斜度以 60为宜。 (3) 数控车床的刀架布局形式及其特点 回转刀架如图 18

26、a 所示，是数控车床最常用的一种典型换刀刀架，通过刀架的旋转分度定位来实现机床的自动换刀动作，根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架，并相应地安装 4 把、6 把或更多的刀具。回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起、刀架转位、刀架定位和刀架锁紧等几个步骤。它的动作是由数控系统发出指令完成的。回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置，分为立式刀架和卧式刀架两种，根据刀架数量的配置有双刀架和单刀架多种形式。 排式刀架结构形式和刀具的典型布置方式如图 1-8b 所示，夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的 X 轴方向排列在横向滑板上。排式刀架一般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。这种

27、刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，一把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿 X 轴移动预先设定的距离后，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。这种换刀方式迅速省时，有利于提高机床的生产效率。【知识模块】 数控机床及其使用17 【正确答案】 (1)数控铣床的组成数控铣床的主要部件有主轴部件、进给传动部件、辅助装置(刀具夹紧装置、冷却系统、润滑系统、防护装置、排屑装置、附加回转工作台或分度头)等。 (2)数控铣床的布局示例 立式升降台数控铣床布局示例如图 1-9 所示。【知识模块】 数控机床及其使用18 【正确答

28、案】 (1)加工中心的布局形式与结构特点 见表 1-5。(2)卧式加工中心布局示例 具有交换工作台的 TH65100 型卧式加工中心的布局示例如图 1-10 所示。【知识模块】 数控机床及其使用19 【正确答案】 车削中心与数控卧式车床的结构布局大致相同，主要区别：车削中心的转塔刀架上带有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续回转(不等速回转) 运动和进行连续精确分度的 C 轴功能，并能与 X 轴或 Z 轴联动。车削加工中心分为多主轴(主要主轴和辅助主轴)、双主轴多种类型，双主轴车削中心的典型布局和特点见表 1-6。【知识模块】 数控机床及其使用20 【正确答案】 数控机床主要性能

29、指标包括：定位精度、移动精度、主轴控制、运动性能四项性能指标。(1)定位精度指标一般是指定位精度、重复定位精度、分度精度等指标。(2)移动精度指标 主要是指分辨度与脉冲当量。(3)主轴控制 主要是指可控轴数和联动轴数。(4)运动性能指标 主要是指主轴转速、进给速度、行程、摆角范围、刀库容量和换刀时间等。【知识模块】 数控机床及其使用21 【正确答案】 (1)定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件在预定终点所能达到的实际位置的精度，移动部件的实际位置与理想位置之间的误差称为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何精度误差，定位误差将直接影响零件加工

30、的位置精度。(2)重复定位精度重复定位精度是指在同一台数控机床上，应用相同程序相同代码加工一批零件，所得到所有连续结果的一致程度，重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。(3)分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度和实际回转的角度值的差值。分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。【知识模块】 数控机床及其使用22 【正确答案】 (1)分辨度 分辨度是指两个相邻的分散细节之间可以分辩的最小间隔。对测量系统而言，分辨度是指可以测量的最小增量。(2)脉冲当量 对控制系统而言，分辨度是指可以控制的最小位移增量，即数控机

31、床发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工质量越高。【知识模块】 数控机床及其使用23 【正确答案】 (1)可控轴数数控机床的可控轴数是指机床数控装置能够控制的坐标数目。数控机床的可控轴数和数控装置的运算处理能力、运算速度及内存容量等有关。世界上一些高级数控装置的可控轴数已达到 24 轴。(2)联动轴数数控机床的联动轴数是指机床数控装置控制的坐标轴同时达到空间某一点的坐标数目。通常有两轴联动、三轴联动、四轴联动、五轴联动等，三轴联动数控机床可以加工空间复杂曲面；四轴联动、五轴联动数控机床可以加工宇航叶轮、螺旋桨等零件。【知识模块】

32、 数控机床及其使用24 【正确答案】 (1)主轴转速数控机床的主轴一般均采用直流或交流调速电动机驱动，选用高速精密轴承支承，保证主轴具有较宽的调速范围和足够高的回转精度、刚度和抗振性。数控机床的转速一般可达到 500010000rmin，甚至更高，这样对各种小孔加工以及提高零件加工质量极为有利。(2)进给速度数控机床的进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素，进给速度受到数控装置运算速度、机床运动特性及工艺系统刚度等因素的限制。一般数控机床的进给速度可达到 1030m min。(3)行程数控机床坐标轴 X、Y、Z 的行程大小，构成数控机床的空间加工范围，即加工零件的大小。行程

33、是直接体现机床加工能力的指标参数。(4)摆角范围具有摆角坐标的数控机床，其转角大小也直接影响到加工零件空间部位的能力，但转角太大会造成机床的刚度下降。(5)刀库容量和换刀时间 刀库容量和换刀时间对数控机床的生产率有直接影响。刀库容量是指刀库能存放加工所需要的刀具数量。目前常见的中小型加工中心一般为 1660 把，大型加工中心达到 100 把以上。换刀时间是指带有自动交换刀具系统的数控机床，将主轴上使用的刀具与装在刀库上的下一工序需用的刀具进行交换所需要的时间。先进的数控机床换刀时间为 45s，一般的数控机床需 1020s 。【知识模块】 数控机床及其使用25 【正确答案】 数控机床在说明书中一

34、般都介绍机床的主要技术参数和数控系统的技术规格，在使用和维修中，应仔细阅读和了解所用或所维修机床的有关参数与规格。现以 JCS018 型立式加工中心为例介绍加工中心的布局、技术参数与数控系统的技术规格。(1)JCS018 型立式加工中心的技术参数见表 1-7。(2)JCS018 型立式加工中心采用的 FANUC6M 数控系统技术规格见表 1-8。【知识模块】 数控机床及其使用26 【正确答案】 数控线切割机床的基本组成为机床主机、脉冲电源、数控装置和工作液箱四个部分，电火花线切割机床的参数见表 1-9。【知识模块】 数控机床及其使用27 【正确答案】 数控金属切削机床的操作规程涵盖了数控车床、

35、数控铣床的操作规程，具体作业要求见表 1-10。【知识模块】 数控机床及其使用28 【正确答案】 (1)数控车床的一般操作方法与步骤依次打开各电源开关，系统启动；X 、Z 轴手动操作回参考点； 调入或输入数控加工程序；装夹工件和装刀、对刀操作进行 “刀具偏置参数”和“工件坐标系” 设置；测试运行(机床锁住)；加工运行。(2)数控铣床的一般操作方法与步骤 依次打开各电源开关，系统启动；X、 Y、Z 轴手动操作回参考点； 调入或输入数控加工程序；装夹工件；使用寻边器进行 X、Y 轴对刀操作； 安装铣刀，进行 Z 轴对刀操作；进行“刀具补偿量 “和“工件坐标系偏置参数”设置； 程序测试运行(机床锁住

36、)；加工运行。【知识模块】 数控机床及其使用29 【正确答案】 因加工中心具有自动换刀装置，因此，在操作中，除了与数控车床和数控铣床类似的操作方法和步骤外，主要区别是应注意自动换刀装置(ATC)的操作与使用。【知识模块】 数控机床及其使用30 【正确答案】 在数控加工中心机床的操作面板上一般设有“ATC” 按钮及其“ATC”指示灯。“ATC”按钮具有两方面韵功能： (1)使刀库返回参考点 机床在JOG、HANDLE 和 STEP 某一种手动方式时，按下 “ATC”按钮，则刀库返回参考点，即刀库上的 1 号刀套定位的换刀位置上。在以下三种情况下，需要进行刀库返回参考点的操作：在向刀号存储器输入刀

37、号之前，应使刀库返回参考点。在调整刀库时，如果刀套不在定位位置上应使刀库返回参考点。在机床通电后，或是在机床和刀库调整结束，机床自动运行之前，应使刀库返回参考点。(2)在 MDI 方式时用于换刀 首先用手动方式使 Z 轴返回参考点；再将“MODE SELECT”工作方式选择旋转开关置于 MDI 方式，输人“M19”指令，完成主轴定向。仍然在 MDI 方式，按下“ATC” 按钮，使得换刀运动连续进行，即主轴上的刀具与换刀位置上的刀具交换，但刀库不转动。【知识模块】 数控机床及其使用31 【正确答案】 现以 JCS018 加工中心为例，介绍自动换刀装置的一般操作方法。 (1)在 MDI 方式下操作

38、 ATC 将“MODE SELECT“开关置于 MDI 方式，可进行下面的操作： 此时 z 轴已返回参考点，输入 “M06”指令，得到刀具交换的连续动作。“M06”指令中包含了主轴定向的动作。这时的换刀动作与在 MDI 方式时使用“ATC”按钮换刀相同。 输入 T，使刀库转动，并将插有 T的刀套定位在换刀位置上。 输入 TM06，在 z 轴已返回参考点的前提下，首先将现在位于换刀位置上的刀具和主轴上的刀具进行交换，之后刀库转动，将 T刀具转到换刀位置上。 在执行了 Z 轴返回参考点和主轴定向后，使用 M80M89 指令，便可以得到 ATC 的分解动作。使用该换刀方法时，刀号存储器不能自动跟踪调

39、整。M功能与分解动作关系见表 1-11。由于 ATC 分解动作之间具有互锁关系，因此若在换刀过程中途停止换刀运动，当恢复工作时，需要根据表 1-11 中的动作顺序，使用 M80M89 中的指令，将换刀动作分步完成，才能继续进行自动循环。而在不考虑条件时任意使用表 111 中的 M 指令，有可能不动作。(2)在刀库上装刀在刀库一侧，有一个刀库回转按钮，每按一次按钮，刀库顺时针转一个刀位，此按钮仅能控制刀库转动一位，如果因为某种原因刀库不在定位点上，则用此按钮始终不能使刀库的任何刀套进入换刀位置。遇此情况，必须进行刀库返回参考点操作，然后才能装刀。装刀的操作步骤如下： 使用刀库转位按钮，转出装刀位

40、置。 将刀具插入刀套。 按动刀库转位按钮，依次插入所有的刀具。 (3)主轴上刀具的装取 主轴箱上有一个主轴刀具的松开与夹紧按钮，按下此按钮刀具被松开，按钮上方的指示灯亮，可以装取刀具；再按下此按钮，刀具被夹紧，指示灯灭。操作时应注意，在按下按钮松开主轴之前，应用手握住刀柄，以免刀具松开落下时损坏工作台和刀具。【知识模块】 数控机床及其使用32 【正确答案】 (1)选择加工方式 在加工时，应按加工零件的要求并根据数字程序控制线切割机加工方式，相应地作好加工前的工艺准备，如编制程序等。 (2)调整与检查线切割机床 在加工前，应对所使用的机床进行全面检查，如导丝轮是否有损伤和杂物，电极丝导向定位采用

41、的导向器和辅助导轮是否出现磨损沟槽，纵、横方向滑板的丝杠间隙是否发生变化等。 (3)零件的准备 把要进行加工的毛坯，经锻、刨、铣、车、磨等机械加工成六面体或圆柱体毛坯，并在距离起始加工点附近的确定位置处钻一个穿丝孔。切割模具型孔时，穿丝孔应钻在孔型线内；切割凸模时，穿丝孔应钻在型线外，并且应放在毛坯废料多的一边。穿丝孔的大小及距离工件边缘的位置如图 1-11 所示。切割窄槽时，穿丝孔位置要放在图形的最宽处，不允许穿丝孔与切割轨迹有相交的现象，如图 112 所示。同时也将其他所有的销孔和螺纹孔等加工出来，然后进行淬火等热处理，达到其硬度要求。再把上、下平面经平面磨削达到较高的平行度和较低的表面粗糙度。最后将毛坯进行退磁处理，并除去