理论试题 1.FANUC-OIb系统模块由几部分构成，简述各部分的作用 2.系统有几个串行接口是如何定义使用的？ 3.数控系统的位置伺服系统采用哪三环结构？ 4.简述交流伺服电机的结构 5.简述PRDY、VRDY信号的含义 6.简述变频器的原理 7.如何对电机进行过载监测？ 8.变频器常采用哪一种类型转速及转向的输入控制方式？ 9.简述光栅尺的原理 10.增量式编码器输出的的信号由那些？ 11.光栅尺连接的EXE部件的作用是什么？ 12.简述光栅尺、编码器的应用场合？ 13.简述FANUC--OiB报警分类？ 14.简述P/S-0#报警的含义及处理 15.简述P/S-100#报警的含义及处理。 16.简述P/S-101#报警的含义及处理 17.APC3n73n8(绝对脉冲编码器电池电压低)报警原理及处理 18.SV400#,SV402#(过载报警)原因及处理方法？ 19.SV4n6报警原因及处理方法 20.ALM910/911RAM奇偶校验报警及处理 21.列举滚珠丝杠螺母副的结构、特点、工作原理、调整方法。 22.丝杠支承有哪几种，特点是什么，各适用于什么情况。 23.说明滚动导轨的特点、常见滚动导轨的形式及其主要结构特点。 24.自动换刀装置有哪几种形式？各有何特点？ 25.刀库有哪几种形式？各有何特点？ 26,数控机床的液压系统有哪些作用？由哪几部分组成？
理论试题 1．FANUC-0Ib 系统模块由几部分构成，简述各部分的作用 2．系统有几个串行接口是如何定义使用的？ 3．数控系统的位置伺服系统采用哪三环结构？ 4．简述交流伺服电机的结构 5．简述 PRDY、VRDY 信号的含义 6．简述变频器的原理 7．如何对电机进行过载监测？ 8．变频器常采用哪一种类型转速及转向的输入控制方式？ 9．简述光栅尺的原理 10．增量式编码器输出的的信号由那些？ 11．光栅尺连接的 EXE 部件的作用是什么？ 12．简述光栅尺、编码器的应用场合？ 13．简述 FANUC-0iB 报警分类？ 14．简述 P/S-0#报警的含义及处理 15．简述 P/S-100#报警的含义及处理． 16．简述 P/S-101#报警的含义及处理． 17．APC3n7~3n8(绝对脉冲编码器电池电压低)报警原理及处理 18．SV400#，SV402#(过载报警)原因及处理方法？ 19．SV4n6 报警原因及处理方法 20．ALM910/911 RAM 奇偶校验报警及处理 21．列举滚珠丝杠螺母副的结构、特点、工作原理、调整方法。 22．丝杠支承有哪几种，特点是什么，各适用于什么情况。 23．说明滚动导轨的特点、常见滚动导轨的形式及其主要结构特点。 24．自动换刀装置有哪几种形式？各有何特点？ 25．刀库有哪几种形式？各有何特点？ 26．数控机床的液压系统有哪些作用？由哪几部分组成？
理论试题答案 第一题答案： 系统模块由主板和I/0板两部分构成，其主要作用是： 主板：存储系统软件、用户软件以及各种参数程序，完成对系统各部分的控制。 I/0板：连接机床、操作面板、串行通讯接口。 第二题答案： 统的I/0板上接口JD5A\JD5B均为RS-232C接口：当设定参数选择为01通道时，使用 JD5A接口，选择相应的通讯参数(101103,111113)。当设定参数选择2通道时，使用JD5B 接口，选择对应的通讯参数(121123) 第三题答案： 从里到外分为：电流环、速度环、位置环。 第四题答案： 交流伺服电机称为永磁同步电机，（无刷直流电机），主要有三部分组成：定子，转子和 检测元件。其定子与普通的交流感应电机基本相同，其转子有多极的磁钢，定子冲片和轴组 成，检测元件由安装在电机尾端的位置编码器构成，目前Alpha系列电机的编码器是串行脉 冲编码器，由于电机的磁场必须和转子的磁极位置垂直，所以电机的位置反馈要能把电机的 磁场位置反馈给伺服系统，用于产生交流伺服电机的磁场矢量控制 第五题答案： PDY伺服准备信号，VRDY伺服准备完成信号和ENBL用于系统监测和控制速度控制单元 的状态，当系统电源打开后，系统在伺服的初始化过程中会发出PDY信号，速度控制单元 如工作正常则会发回一个VRDY。一旦没有接收到VRDY,则系统就会发生ALM4O1报警 第六题答案： 变频器，即交流电机的速度控制器，通常由整流器和逆变器组成，整流器将交流电源转 换为直流，逆变器将直流转换为变频、变压的交流电，将此交流电提供给电机，从而实现对 交流电机转速的控制。 第七题答案： 为给电机增加额外的过热保护，可在电机上安装正温度系数热敏电阻温度传感器，并连 接到变频器的控制端。 第八题答案： 变频器的控制信号有转速控制输入、转向控制。转速控制是：010v的支流电压：转向 控制靠上一级的控制系统发出的正传(FWD)反转(REV)来完成。 第九题答案： 光栅尺测量系统由光源、透镜、标尺光栅、指示光柵、光敏元件和信号处理电路组成
理论试题答案 第一题答案： 系统模块由主板和 I/O 板两部分构成，其主要作用是： 主板：存储系统软件、用户软件以及各种参数程序，完成对系统各部分的控制。 I/O 板：连接机床、操作面板、串行通讯接口。 第二题答案： 统的 I/O 板上接口 JD5A\JD5B 均为 RS-232C 接口：当设定参数选择为 0~1 通道时，使用 JD5A 接口，选择相应的通讯参数（101~103，111~113）。当设定参数选择 2 通道时，使用 JD5B 接口，选择对应的通讯参数（121~123） 第三题答案： 从里到外分为：电流环、速度环、位置环。 第四题答案： 交流伺服电机称为永磁同步电机，（无刷直流电机），主要有三部分组成：定子，转子和 检测元件。其定子与普通的交流感应电机基本相同，其转子有多极的磁钢，定子冲片和轴组 成，检测元件由安装在电机尾端的位置编码器构成，目前 Alpha 系列电机的编码器是串行脉 冲编码器，由于电机的磁场必须和转子的磁极位置垂直，所以电机的位置反馈要能把电机的 磁场位置反馈给伺服系统，用于产生交流伺服电机的磁场矢量控制 第五题答案： PRDY 伺服准备信号，VRDY 伺服准备完成信号和 ENBL 用于系统监测和控制速度控制单元 的状态，当系统电源打开后，系统在伺服的初始化过程中会发出 PRDY 信号，速度控制单元 如工作正常则会发回一个 VRDY。一旦没有接收到 VRDY，则系统就会发生 ALM401 报警 第六题答案： 变频器，即交流电机的速度控制器，通常由整流器和逆变器组成，整流器将交流电源转 换为直流，逆变器将直流转换为变频、变压的交流电，将此交流电提供给电机，从而实现对 交流电机转速的控制。 第七题答案： 为给电机增加额外的过热保护，可在电机上安装正温度系数热敏电阻温度传感器，并连 接到变频器的控制端。 第八题答案： 变频器的控制信号有转速控制输入、转向控制。转速控制是：0~10v 的支流电压；转向 控制靠上一级的控制系统发出的正传(FWD)反转(REV)来完成。 第九题答案： 光栅尺测量系统由光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光敏元件和信号处理电路组成
通常情况下，除标尺光栅与工作台装在一起随工作台移动外，光源、透镜、标尺光栅、指示 光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内，做成一个独立部件固定在机床上。这个 部件成为光栅的读数头，其作用是将莫尔条纹的信号转换成所需的电脉冲信号。当标尺光栅 随工作台一起移动时，光源通过聚光镜后，透过标尺光栅和指示光栅形成忽明忽暗的莫尔条 纹：光敏元件把光信号转换成电信号，然后通过信号处理电路的放大、整形、鉴相倍频后输 出或显示。为了测量转向，至少要放置两个光敏元件，两者相距1/4莫尔条纹间距，这样当 莫尔条纹移动时，会得到两路信号相位相差π/2的波形：将输出信号送入鉴向电路，即可 判断移动方向。 第十题答案： 增量是编码器输出的信号由：A相、B相、Z相信号。其中：A相、B相信号是用来进行 位置检测和方向判别，Z相信号用来进行机床回零 第十一题答案： 脉冲整形插值器(EXE)的作用是将光栅尺或编码器输出的增量信号Ie1、Ie2和Ie0 进行放大、整形（将正弦波整形为方波）、倍频和报警处理，输出至CC进行位置控制。EX 由基本电路和细分电路组成。 第十二题答案： 直线光栅尺能够检测机床移动部件的直线位移，用在精密机床上，构成全闭环控制的位 置反馈，编码器检测电机或丝杠的旋转角度，用于半闭环系统的位置反馈。 第十三题答案： 1.1P/S程序报警(000222)： 1.2AP℃（绝对脉冲编码器）报警(3n03n9): 1.3SV(伺服)报警(400~4n7): 1.4超程报警(5n05nm): 1.5PMC报警(600606)： 1.6过热报警(700,704) 1.7系统错误(900998) 1.8后台编辑报警 1.9宏程序报警 1.10PMC程序运行报警(1000)。 第十四题答案： 故障原因：设定了重要参数，如：伺服参数，系统进入保护状态，需要系统重新起动， 装载新参数。 恢复办法：在确认修改内容后，切断电源，再重新起动即可。 第十五题答案：
通常情况下，除标尺光栅与工作台装在一起随工作台移动外，光源、透镜、标尺光栅、指示 光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内，做成一个独立部件固定在机床上。这个 部件成为光栅的读数头，其作用是将莫尔条纹的信号转换成所需的电脉冲信号。当标尺光栅 随工作台一起移动时，光源通过聚光镜后，透过标尺光栅和指示光栅形成忽明忽暗的莫尔条 纹；光敏元件把光信号转换成电信号，然后通过信号处理电路的放大、整形、鉴相倍频后输 出或显示。为了测量转向，至少要放置两个光敏元件，两者相距 1/4 莫尔条纹间距，这样当 莫尔条纹移动时，会得到两路信号相位相差π/2 的波形；将输出信号送入鉴向电路，即可 判断移动方向。 第十题答案： 增量是编码器输出的信号由：A 相、B 相、Z 相信号。其中：A 相、B 相信号是用来进行 位置检测和方向判别，Z 相信号用来进行机床回零 第十一题答案： 脉冲整形插值器（EXE）的作用是将光栅尺或编码器输出的增量信号 Ie1、Ie2 和 Ie0 进行放大、整形（将正弦波整形为方波）、倍频和报警处理，输出至 CNC 进行位置控制。EXE 由基本电路和细分电路组成。 第十二题答案： 直线光栅尺能够检测机床移动部件的直线位移，用在精密机床上，构成全闭环控制的位 置反馈，编码器检测电机或丝杠的旋转角度，用于半闭环系统的位置反馈。 第十三题答案： 1.1 P/S 程序报警（000~222）： 1.2 APC（绝对脉冲编码器）报警（3n0~3n9）： 1.3 SV(伺服)报警(400~4n7)： 1.4 超程报警（5n0~5nm）： 1.5 PMC 报警(600~606): 1.6 过热报警(700,704) 1.7 系统错误(900~998) 1.8 后台编辑报警 1.9 宏程序报警 1.10 PMC 程序运行报警（1000~）。 第十四题答案： 故障原因：设定了重要参数，如：伺服参数，系统进入保护状态，需要系统重新起动， 装载新参数。 恢复办法：在确认修改内容后，切断电源，再重新起动即可。 第十五题答案：
故障原因：修改系统参数时，将写保护设置PWE=1后，系统发出该报警。 恢复方法：1.发出该报警后，可照常调用参数页面修改参数。 2.修改参数进行确认后，将写保护设置PWE=0 3.按RESET键将报警复位，如果修改了重要的参数，需重新起动系统。 第十六题答案： 故障原因：存储器内程序存储错误，在程序编辑过程中，对存储器进行存储操作时电源 断开，系统无法调用存储内容。 恢复方法：1，在MDI方式，将写保护设置为PWE=1 2,系统断电，按着(DELETE)键，给系统通电。 3,将写保护设置为PWE=O,按RESET键将100#报警消除。 第十七题答案： 故障原因：绝对脉冲编码器的位置由电池保存，当电池电压低有可能丢失数据，所以系 统检测电池电压，提醒到期更换。 恢复方法：选择符合系统要求的电池进行更换。 必须保证在机床通电情况下，执行更换电池的工作。 第十八题答案： 故障原因：400#为第一、二轴中有过载：402#为第三、第四轴中有过载。 当伺服电机的过热开关和伺服放大器的过热开关动作时发出此报警。 系统检察原理：伺服放大器有过载检查信号，该信号为常闭触点信号。当放大器的温度 升高引起该开关打开，产生报警，一般情况下这个开关和变压器的过热开关以及外置放电单 元的过热开关串联在一起，该信号是当伺服有此报警时，由PWW指令电缆传给NC.伺服电机 过载开关检测电机是否过热，该信号也为常闭触点，当电机过热时，该开关打开产生报警， 该信号发出报警通过电机反馈线通知系统。 处理方法：但发生报警时，要首先确认是伺服放大器或是电机过热，因为该信号是常闭 信号，当电缆断线和插头接触不良也会发生报警，请确认电缆，插头。 如果确认是伺服/变压器/放电单元，伺服电机有过热报警，那么检查 1,过热引起（测量IS,IR侧联负载电流，确认超过额定电流）检查是否由于机械负载 过大、加减速的频率过高、切削条件引起的过载 2,联接引起：检查以上联接示意图过热信号的联接。 3,有关硬件故障，检查各过热开关是否正常，各信号的接口是否正常。 第十九题答案： 不管是使用A/B相的通用反馈信号还是使用串行编码信号，当反馈信号发生断线时，发 出此报警。 检查原理：ā系列伺服电机当使用半闭环，使用的是串行编码器，由于电缆断开或由于
故障原因：修改系统参数时，将写保护设置 PWE=1 后，系统发出该报警。 恢复方法：1.发出该报警后，可照常调用参数页面修改参数 。 2.修改参数进行确认后，将写保护设置 PWE=0 3.按 RESET 键将报警复位，如果修改了重要的参数，需重新起动系统。 第十六题答案： 故障原因：存储器内程序存储错误，在程序编辑过程中，对存储器进行存储操作时电源 断开，系统无法调用存储内容。 恢复方法：1，在 MDI 方式，将写保护设置为 PWE=1 2, 系统断电，按着（DELETE）键，给系统通电。 3，将写保护设置为 PWE=0,按 RESET 键将 100#报警消除。 第十七题答案： 故障原因：绝对脉冲编码器的位置由电池保存，当电池电压低有可能丢失数据，所以系 统检测电池电压，提醒到期更换。 恢复方法：选择符合系统要求的电池进行更换。 必须保证在机床通电情况下，执行更换电池的工作。 第十八题答案： 故障原因：400#为第一、二轴中有过载；402#为第三、第四轴中有过载。 当伺服电机的过热开关和伺服放大器的过热开关动作时发出此报警。 系统检察原理：伺服放大器有过载检查信号，该信号为常闭触点信号。当放大器的温度 升高引起该开关打开，产生报警，一般情况下这个开关和变压器的过热开关以及外置放电单 元的过热开关串联在一起，该信号是当伺服有此报警时，由 PWM 指令电缆传给 NC.伺服电机 过载开关检测电机是否过热，该信号也为常闭触点，当电机过热时，该开关打开产生报警， 该信号发出报警通过电机反馈线通知系统。 处理方法：但发生报警时，要首先确认是伺服放大器或是电机过热，因为该信号是常闭 信号，当电缆断线和插头接触不良也会发生报警，请确认电缆，插头。 如果确认是伺服/变压器/放电单元，伺服电机有过热报警，那么检查 1，过热引起（测量 IS,IR 侧联负载电流，确认超过额定电流）检查是否由于机械负载 过大、加减速的频率过高、切削条件引起的过载 2，联接引起：检查以上联接示意图过热信号的联接。 3，有关硬件故障，检查各过热开关是否正常，各信号的接口是否正常。 第十九题答案： 不管是使用 A/B 相的通用反馈信号还是使用串行编码信号，当反馈信号发生断线时，发 出此报警。 检查原理：α系列伺服电机当使用半闭环，使用的是串行编码器，由于电缆断开或由于
编码器损坏引起的数据中断，则发生报警。 普通的脉冲编码器，该信号用硬件检查电路直接检查反馈信号，当反馈信号异常时。 软件断线报警，当使用全闭环反馈时，利用分离型编码器的反馈信号和伺服电机的反馈 信号，软件进行判别检查，当出现较大偏差时，则发生报警。原因和处理方法：通过以上确 认报警位内装式编码器串行通讯错误，检查反馈电缆，电机反馈插头及编码器外置编码器的 连接电缆，连接插头，以及编码器软件断线报警，该报警说明系统的连接基本正常，但是由 于机械传动机构的反向间隙过大，引起伺服电机侧的反馈与外置编码器的反馈信号的偏差较 大，引起报警，一般为了克服报警必须检修机械结构，减少机械的反向间隙，但是在精度要 求不高的场合，也可以调整参数来完成： 第二十题答案： 故障原因及处理方法： 1,印刷电路板存储卡接触不良。当发生该类报警时，首先关断系统电源，进行系 统全清操作。方法是同时按住系统的RESET和DELET键，再打开电源，此时系统将清除存储 板中RAM的所有数据。当以上操作后，仍然不能清除存储器报警时，则要考虑该故障可能是 因为系统的RAM接触不良，请更换新的存储卡，或进行该板的维修。 2.由于外界的干扰引起的数据报警，当执行系统RAM全庆后，如果系统能进入 正常的状态，（不再发生该报警），则可能是外界干扰引起的，在这种情况下要检查系统 整体地线和走线等，采取有效的抗干扰措施。 3,存储器的电池电压偏低，可以检查存储卡上的检查端子，检查电池电压。该电压正 常为4.5V,当低于3.6V时，可能会造成系统RAM的存储报警。报警会清除。 第二十一题答案： 滚珠丝杠螺母副是一种新型的螺旋传动机构，在具有螺旋槽的丝杠和螺母之间装有中 间传动元件滚珠。它由丝杠、螺母、滚珠和反向器（滚珠循环反向装置）等组成。滚珠丝杠 螺母副与滑动丝杠罗姆夫相比具有传动效率高、磨擦系数小、轴向刚度高（通过适当预紧可 消除丝杠螺母间的轴向间隙)、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。但 由于滚珠丝杠螺母副具有传动的可逆性，故用于升降传动机构时需采取制动措施。丝杠转动 时带动滚珠沿螺纹滚道滚动。为防止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回 程引导装置，构成滚珠的循环返回，从而形成滚珠流动的闭合通路。对滚珠丝杠螺母副的轴 向间隙有严格的要求，以保证反向传动精度。滚珠丝杠螺母副的轴向间隙时负载在滚珠与辊 道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。通常采用双螺母预紧 的方法把弹性变形量控制在最小限度，利用双螺母预紧力消除轴向间隙必须注意：通过预紧 力产生预拉变形以减少弹性变形引起的位移时，预紧力不能过大，否则会引起驱动力矩增大， 传动效率降低，导致使用寿命缩短：注意减少丝杠安装部分和驱动部分的间隙。常用的双螺 母消除轴向间隙的结构形式有垫片调隙式、螺纹调隙式和齿差调隙式等
编码器损坏引起的数据中断，则发生报警。 普通的脉冲编码器，该信号用硬件检查电路直接检查反馈信号，当反馈信号异常时。 软件断线报警，当使用全闭环反馈时，利用分离型编码器的反馈信号和伺服电机的反馈 信号，软件进行判别检查，当出现较大偏差时，则发生报警。原因和处理方法：通过以上确 认报警位内装式编码器串行通讯错误，检查反馈电缆，电机反馈插头及编码器外置编码器的 连接电缆，连接插头，以及编码器软件断线报警，该报警说明系统的连接基本正常，但是由 于机械传动机构的反向间隙过大，引起伺服电机侧的反馈与外置编码器的反馈信号的偏差较 大，引起报警，一般为了克服报警必须检修机械结构，减少机械的反向间隙，但是在精度要 求不高的场合，也可以调整参数来完成。 第二十题答案： 故障原因及处理方法： １．印刷电路板存储卡接触不良。当发生该类报警时，首先关断系统电源，进行系 统全清操作。方法是同时按住系统的 RESET 和 DELET 键，再打开电源，此时系统将清除存储 板中 RAM 的所有数据。当以上操作后，仍然不能清除存储器报警时，则要考虑该故障可能是 因为系统的 RAM 接触不良，请更换新的存储卡，或进行该板的维修。 ２．由于外界的干扰引起的数据报警，当执行系统 RAM 全庆后，如果系统能进入 正常的状态，（不再发生该报警），则可能是外界干扰引起的，在这种情况下要检查系统 整体地线和走线等，采取有效的抗干扰措施。 ３．存储器的电池电压偏低，可以检查存储卡上的检查端子，检查电池电压。该电压正 常为 4.5V，当低于 3.6V 时，可能会造成系统 RAM 的存储报警。报警会清除。 第二十一题答案： 滚珠丝杠螺母副是一种新型的螺旋传动机构，在具有螺旋槽的丝杠和螺母之间装有中 间传动元件滚珠。它由丝杠、螺母、滚珠和反向器（滚珠循环反向装置）等组成。滚珠丝杠 螺母副与滑动丝杠罗姆夫相比具有传动效率高、磨擦系数小、轴向刚度高（通过适当预紧可 消除丝杠螺母间的轴向间隙）、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。但 由于滚珠丝杠螺母副具有传动的可逆性，故用于升降传动机构时需采取制动措施。丝杠转动 时带动滚珠沿螺纹滚道滚动。为防止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回 程引导装置，构成滚珠的循环返回，从而形成滚珠流动的闭合通路。对滚珠丝杠螺母副的轴 向间隙有严格的要求，以保证反向传动精度。滚珠丝杠螺母副的轴向间隙时负载在滚珠与辊 道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。通常采用双螺母预紧 的方法把弹性变形量控制在最小限度，利用双螺母预紧力消除轴向间隙必须注意：通过预紧 力产生预拉变形以减少弹性变形引起的位移时，预紧力不能过大，否则会引起驱动力矩增大， 传动效率降低，导致使用寿命缩短；注意减少丝杠安装部分和驱动部分的间隙。常用的双螺 母消除轴向间隙的结构形式有垫片调隙式、螺纹调隙式和齿差调隙式等
第二十二题答案： 滚珠丝杠常用推力轴承支承，以提高轴向刚度（当滚珠丝杠的轴向负载很小时，也可用 深沟球轴承支承)。滚珠丝杠的支承方式有以下几种： 令一端装推力轴承，这种安装方式适用于短丝杠，它的承载能力小、轴向刚度低，一 般用于数控机床的调节环节和升降台式数控铣床的立向（垂直）坐标轴。 ◇一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承。适用于丝杠较长时，一端装推力轴承固定， 另一自由端装深沟球轴承。 ◇两端装推力轴承。把推力轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，这样有助于 提高刚度。这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感。 ◇两端装推力轴承加深沟球轴承。为使丝杠具有最大刚度，丝杠两端可采用双重支承， 装上推力轴承加深沟球轴承，并施加预紧拉力。这种结构方式可使丝杠的温度变形转化为推 力轴承的预紧力，但设计时要求提高推力轴承的承载能力和支架的刚度。 第二十三题答案： 滚动导轨的磨擦系数小，且动、静摩擦系数相近，磨损小，润滑容易，所以 低速运动平稳性好，移动精度和定位精度高。但滚动导轨的抗振性比滑动导轨差，结构复杂， 对赃物也较为敏感，需要良好的防护。 数控机床常用的滚动导轨有滚动导轨块和直线滚动导轨两种。滚动导轨块是以滚动体作 循环运动的滚动导轨，移动部件时滚动体沿封闭轨道作循环运动。 滚动体为滚珠或滚柱。导轨块装在运动部件上，导轨块的数目取决于导轨的长度和负载 的大小。直线滚动导轨又称单元直线滚动导轨，除导向外还能承受颠覆力矩，具有制造精度 高、可高速运行、能长时间保持高精度的优点，通过预加负载可提高其刚性，并具有自调能 力，安装基面的许用误差大。直线滚动导轨主要由导轨体、滑块、滚珠、保持架、端盖等组 成。 第二十四题答案： 自动换刀装置根据其组成结构可分为回转刀架式、转塔式、无机械手式和有机械手式自 动换刀装置。 回转刀架是一种简单的自动换刀装置，常用于数控车床，根据加工要求可设计成四方、 六方刀架或圆盘式刀架，并相应安装4把、6把或更多的刀具。回转刀架可采用电动机-玛 氏机构转位、鼠齿判定为以及其他转位和定位机构。转塔式自动换刀装置是数控机床中较简 单的换刀装置。转塔刀架上装有主轴头，转塔转动时更换主轴头以实现自从换刀。这种自动 换刀装置存储刀具的数量较少，适用于加工较简单的工件。其优点是结构简单、可靠性好、 换刀时间短。但由于空间位置的限制，主轴部件的结构刚性较低，由于刀库安装于机床上， 对机床的结构影响较大。故适用于工序较少，精度要求不太高的数控钻镗床
第二十二题答案： 滚珠丝杠常用推力轴承支承，以提高轴向刚度（当滚珠丝杠的轴向负载很小时，也可用 深沟球轴承支承）。滚珠丝杠的支承方式有以下几种： 一端装推力轴承，这种安装方式适用于短丝杠，它的承载能力小、轴向刚度低，一 般用于数控机床的调节环节和升降台式数控铣床的立向（垂直）坐标轴。 一端装推力轴承，另一端装深沟球轴承。适用于丝杠较长时，一端装推力轴承固定， 另一自由端装深沟球轴承。 两端装推力轴承。把推力轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，这样有助于 提高刚度。这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感。 两端装推力轴承加深沟球轴承。为使丝杠具有最大刚度，丝杠两端可采用双重支承， 装上推力轴承加深沟球轴承，并施加预紧拉力。这种结构方式可使丝杠的温度变形转化为推 力轴承的预紧力，但设计时要求提高推力轴承的承载能力和支架的刚度。 第二十三题答案： 滚动导轨的磨擦系数小，且动、静摩擦系数相近，磨损小，润滑容易，所以 低速运动平稳性好，移动精度和定位精度高。但滚动导轨的抗振性比滑动导轨差，结构复杂， 对赃物也较为敏感，需要良好的防护。 数控机床常用的滚动导轨有滚动导轨块和直线滚动导轨两种。滚动导轨块是以滚动体作 循环运动的滚动导轨，移动部件时滚动体沿封闭轨道作循环运动。 滚动体为滚珠或滚柱。导轨块装在运动部件上，导轨块的数目取决于导轨的长度和负载 的大小。直线滚动导轨又称单元直线滚动导轨，除导向外还能承受颠覆力矩，具有制造精度 高、可高速运行、能长时间保持高精度的优点，通过预加负载可提高其刚性，并具有自调能 力，安装基面的许用误差大。直线滚动导轨主要由导轨体、滑块、滚珠、保持架、端盖等组 成。 第二十四题答案： 自动换刀装置根据其组成结构可分为回转刀架式、转塔式、无机械手式和有机械手式自 动换刀装置。 回转刀架是一种简单的自动换刀装置，常用于数控车床，根据加工要求可设计成四方、 六方刀架或圆盘式刀架，并相应安装 4 把、6 把或更多的刀具。回转刀架可采用电动机-玛 氏机构转位、鼠齿判定为以及其他转位和定位机构。转塔式自动换刀装置是数控机床中较简 单的换刀装置。转塔刀架上装有主轴头，转塔转动时更换主轴头以实现自从换刀。这种自动 换刀装置存储刀具的数量较少，适用于加工较简单的工件。其优点是结构简单、可靠性好、 换刀时间短。但由于空间位置的限制，主轴部件的结构刚性较低，由于刀库安装于机床上， 对机床的结构影响较大。故适用于工序较少，精度要求不太高的数控钻镗床
无机械手的换刀装置一般把刀库放在主轴箱可以运动到的位置，即整个刀库或刀库的某 一刀位能移到主轴箱可以到达的位置。刀库中刀具的存放方向一般与主轴箱的装刀方向一 致。换刀时通过主轴和刀库的相对运动执行换刀动作，利用主轴取走或放回刀具。这种装置 的优点是结构简单、成本低、换刀的可靠性较高：缺点是由于结构所限刀库的容量不大，换 刀时间较长：多为中小型加工中心采用。有机械手的换刀装置一般由机械手和刀库组成。能 够配备多至数百把刀具的刀库，换刀时间缩至几秒甚至零点几秒。目前大多数加工中心都配 有带机械手的换刀装置。 第二十五题答案： 按刀库的结构形式刀库可分为转塔式刀库、圆盘式刀库、链式刀库和箱式刀库。圆盘 式刀库结构简单，应用广泛，但由于刀具采用环形排列，空间利用率低。 圆盘式刀库一般用于刀具容量较小的刀库。 链式刀库结构紧凑，刀库容量较大，链的形式可以根据机床的布局配置，也可将换刀位 突出以利用换刀。 箱式刀库结构也简单，有线型和箱型两种。线型刀库一般用于无机械手换刀装置，箱型 刀库一般容量比较大，往往用于加工单元式加工中心。 第二十六题答案： 液压和气动装置在机床中一般具有如下辅助功能： 1)自动换刀所需的动作，如机械手的伸、缩、回转和摆动以及刀具的松开和拉紧动 作： 2)机床运动部件的平衡，如机床主轴箱的重力平衡、刀库机械手的平衡等： 3)机床运动部件的制动和离合器的控制、齿轮的拨叉换档等： 4)机床的润滑、冷却： 5)机床防护罩、板、门的自动开关： 6)工作台的松开夹紧，交换工作台的自动交换动作等： 7)夹具的自动松开、夹紧： 8)工件、工具定位面，交换工作台自动吹屑清理定位基准面功能等。完整的液压系统 一般由以下几部分组成： 1)能源部分，包括液压泵和储能器： 2)执行机构部分，包括液压油缸、液动机等： 3)控制部分，即各种液压阀： 4)辅件部分，如油箱、压力表、滤油器、管路、管接头、加热器和冷却器等
无机械手的换刀装置一般把刀库放在主轴箱可以运动到的位置，即整个刀库或刀库的某 一刀位能移到主轴箱可以到达的位置。刀库中刀具的存放方向一般与主轴箱的装刀方向一 致。换刀时通过主轴和刀库的相对运动执行换刀动作，利用主轴取走或放回刀具。这种装置 的优点是结构简单、成本低、换刀的可靠性较高；缺点是由于结构所限刀库的容量不大，换 刀时间较长；多为中小型加工中心采用。有机械手的换刀装置一般由机械手和刀库组成。能 够配备多至数百把刀具的刀库，换刀时间缩至几秒甚至零点几秒。目前大多数加工中心都配 有带机械手的换刀装置。 第二十五题答案： 按刀库的结构形式刀库可分为转塔式刀库、圆盘式刀库、链式刀库和箱式刀库。圆盘 式刀库结构简单，应用广泛，但由于刀具采用环形排列，空间利用率低。 圆盘式刀库一般用于刀具容量较小的刀库。 链式刀库结构紧凑，刀库容量较大，链的形式可以根据机床的布局配置，也可将换刀位 突出以利用换刀。 箱式刀库结构也简单，有线型和箱型两种。线型刀库一般用于无机械手换刀装置，箱型 刀库一般容量比较大，往往用于加工单元式加工中心。 第二十六题答案： 液压和气动装置在机床中一般具有如下辅助功能： 1） 自动换刀所需的动作，如机械手的伸、缩、回转和摆动以及刀具的松开和拉紧动 作； 2）机床运动部件的平衡，如机床主轴箱的重力平衡、刀库机械手的平衡等； 3）机床运动部件的制动和离合器的控制、齿轮的拨叉换档等； 4）机床的润滑、冷却； 5）机床防护罩、板、门的自动开关； 6）工作台的松开夹紧，交换工作台的自动交换动作等； 7）夹具的自动松开、夹紧； 8）工件、工具定位面，交换工作台自动吹屑清理定位基准面功能等。完整的液压系统 一般由以下几部分组成： 1）能源部分，包括液压泵和储能器； 2）执行机构部分，包括液压油缸、液动机等； 3）控制部分，即各种液压阀； 4）辅件部分，如油箱、压力表、滤油器、管路、管接头、加热器和冷却器等