由于机构各组件分工的专业化．在专业主轴厂的开发下，主轴高速化日益普及。过去 只用于汽车工业高速化的机种(15 000 r/min以上的机种）．现在已成为必备的机械产品 要件。 2．精密化
由于各组件加工的精密化，减少误差己不是问题以计算机辅助生产(CAM)系统的发展带动 数控控制器的功能越来越多。 3．高效能
对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高。同时，由于 ｝激烈，产品生命周期快速缩短，模具的快速加工已成为缩短产品开发时间必须具 备的条件。对制造速度的要求致使加工模具的机床朝着高效能专业化机种发展。 4．系统化
机床已逐渐发展成为系统化产品。现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业。不但 品的开发时fel，还可以提高产品的加工精度和产品质量。 5．复合化
产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级，机床5轴加工、6轴加工已 日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。 模拟测试题
（一）填空题（请将正确答案坟在横线空白处J
1.一般的数控机床主要由、＿、＿和＿四部分及＿组成 2控制介质是指在＿与＿之间建立起联系的＿控制介质有 ＿、、、等。 3数控装置是数控机床的＿。数控装置由＿、＿＿和＿等构 4.伺服系统是数控系统的＿，包括＿、＿和＿。 5辅助装置主要包括＿、＿、＿、＿、＿、 ＿、＿＿、、与等．
6.数控机床按运动轨迹分类，有＿数控机床、＿＿数控机床与＿数床
7．数控机床按伺服类型分类，有＿数控机床、＿数控机床和＿数控机床以及＿数控机床 8.点位控制数控机床的特点是控制＿或＿等移动部件的＿位置，即控制移动部件由＿准确地移动到＿，而＿与＿之间的＿没有严格要求。
9.直线控制数控机床的特点是＿相对于＿的运动既要控制＿与＿之间的准确位置，又要控制＿在这＿之间运动的＿和
10.轮廓切削控制功能的特点是这类数控机床能控制＿或＿的轴，＿同时严格地＿控制，不仅要控制每个坐标的＿，还要控制每个坐标的＿，这样可以加工出由任意＿、＿或＿组成的＿
《二）判断题（下列判断正确的请打“√”．错误的打“x”） 1.伺服系统的性能不会影响数控机床加工零件的表面粗糙度。（） 2.数控车床可以是点位控制数控机床。‘）
3.数控铣床可以是四轴联动数控机床。（）
4.数控加工中心必须具有刀库或自动换刀装置。（）
5数控三坐标测量机床也是一种数控机床。〔）
6.闭环伺服系统数控机床不直接测量机床工作台的位移量。（） 7.数控机床上的轴仅仅是指机床部件直线运动方向。（） 8.第五代系统是采用微处理机技术的计算机数控系统(M\\C)。（） 9.半闭环伺服系统数控机床直接测量机床工作台的位移量。（）
10.分辨率在0.000 1～的数控机床属于高档数控机床。七）
（三）单项选择题（下列每题有四个选项，其中只有一个是正确的，请将其代号坑在 横线空白处）
1第一台工业用数控机床在＿生产出来。
A. 1948年B. 1952年C. 1954年D. 1958年 2点位控制机床可以是＿
A数控车床B.数控铣床C.数控冲床D.数控加工中心 3.只有间接测量机床工作台的位移量的伺服系统是＿。 A.开环伺服系统且半闭环伺服系统
C.闭环伺服系统D.混合环伺服系统数控机床 4．中档数控机床的分辨率一般为＿
A. 0. 1 mm B. 0. 0 1 mm C. 0. 001 mm D. 0. 000 1 mm 5进给伺服系统对＿不产生影响。
A.进给速度B.运动位置C加工精度D.主轴转速
6.直线控制的数控车床可以加工＿ A.圆柱面B.圆弧面C.圆锥面D螺纹
7.＿伺服系统的控制精度最高
A开环伺服系统B.半闭环伺服系统
C闭环伺服系统D.混合环伺服系统数控机床
8.第四代是＿以后采用小型计算机的讨算机数控系统(CNC) A. 1952年B. 1965年C 1980年D. 1970年
9.高档数控机床的联动轴数一般为＿＿ A. 2轴B. 3轴〔一4轴D苏轴 10.＿不属于数控机床·
A.加工中心B车削中心C组合机床。计算机绘图仪 ｛四）名词解释
1.程序段2．准备功能3.辅助功能 冬．数控系统5计算机数控6伺服机构 7机床参考点8零点偏移9.刀具补偿 10.位置检测器
（五）简答题
1．数控机床的分类方法有哪些？ 2．数控机床的特点是什么？
3．开环伺服系统的工作特点是什么？ 4．半团环伺服系统的工作特点是什么？
5．数控机床结构同普通机床相比有何发展？
模拟测试题答案 （一）填空题
控制介质 数控装置 伺服系统 机床辅助装置 2操作者 机床信息载体 穿孔带 穿孔卡 磁盘磁带 3控制中心 输人装置 控制运算器 输出装置 4执行机构 驱动执行 反馈装置 5。换刀机构 工件自动交换机构 工件夹紧机构 润滑装置 冷却装置 照明装置 排屑装置 液压汽动系统 过载保护限位保护装置 6.点位控制 直线控制 轮廓切削控制 7开环伺服
系统 闭环伺服系统 半闭环伺服系统 混合环伺服系统 8刀具机床工作台终点一个点另一个点 点 点 运动轨迹 9。刀具 工件起点 终点 准
确 刀具 两点 速度 轨迹 10 两个 两个以上 坐标方向 连续 行程 运动速度 斜线 曲线 曲面 复杂零件
（二）判断题
l. x 2.x 3.,/ 4.J 6.x 7.x a.J 9.x
10.,/
（三）单项选择题
1. C 2.（二3.B 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.D 10.C （四）名词解释
1.作为一个单元处理的一组字、一组字符或一组数字，在控制带上各个程序段通常 用’‘程序段结束”字符来分隔
2.（G功能）建立机床或控制系统工作方式的一种命令，用地址G和它后面的数字来 指定控制动作方式的功能。
3. (M功能）控制机床或控制系统的开关功能的一种命令它是用地址M和它后面的代码数来指定的口
4．这是一种控制系统．它自动阅读输人载体上事先给定的代码和数字值，并将其译 码，从而使机床移动并加工零件。
5即CNC.这是一种数控系统在此系统中，采用存储程序的专用计算机实现部分
或全部基本数控功能。
6用机床上的位置或速度等作为控制量的反馈系统（伺服回路）。这种伺服系统受控变量为机械位置或机械位置对时间的导数
7.给机床各个轴预设的位置，便于采用增量控制系统时用来设定初始位置
8.这是数控系统的一种特性。容许把数控测量系统的原点在相对机床基准点的规定
范围内移动，而永久原点的位置被存储在数控系统中 9.垂直于刀具轨迹的位移．用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定的值之差 10.将位置或移动量变换成便于传送的信号的传感器
（五）简答题
1.答：按运动轨迹划分；按控制轴（即联动轴数）划分：按工艺类型划分；按伺服
类型划分。 2.答：加工精度高；生产效率高；减轻劳动强度、改善劳动条件和劳动环境；良好
的经济效益；有利于生产管理的现代化。 3.答：开环伺服系统数控机床构造简单，它没有位置测量装置和反馈装置，不能对
移动工作台实际移动距离进行位置测量并反馈回来与原指令值进行比较校正这类系统的 数控机床一般采用步进电动机或电液脉冲马达，按指令脉冲驱动各轴进给其移动部件的速度与位移量由输入脉冲的频率和脉冲数决定，位移精度主要决定于该系统各有关零件的 制造精度，如步进电动机的转动精度、减速装置和滚珠丝杠的精度等。
4.答：半闭环伺服系统数控机床不直接测量机床工作台的位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台的位移量，然后反馈给数控装置进行外移校正。其精度底于闭环系统，但测量装置结构简单，安装调试方便，常用于中档数控机床，如数控车床、数控铣床，数控磨床等
5．答：提高机床的动、静刚度；减少机床的热变形；减少运动件的摩擦和消除传动间隙， 降低摩擦力，改善了动态特性。
第二单元 数控机床的典型结构
最初的数控机床只是在机械结构上对普通机床进行了局部改进。但是，随着数字控制
技术在数控机床上的发展，以及数控机床高刚度、高精度、高速度的要求，逐步发展到目 前数控机床独特的结构特点。它在总体布局、传动系统、刀具装置以及操作辅助机构等方 面发生了很大变化，最基本的表现是改进了普通机床传动链长、传动结构刚性不足、抗振 性差、滑动面的摩擦阻力大以及传动元件的间隙大等缺点经济型数控机床机械基本功能 的构成模式仍然没有脱离普通机床的基础模式，如机床支承件、导轨、主传动及进给传动 系统等组成部件是不可缺少的
第一节数控机床主传动系统 一、主传动系统的要求 1.宽调速、无级调速
为了在数控加工时合理选用切削用量，提高生产率及零件表面质量必须具有更大的 调速范围。如在数控车床上为了实现恒线速切削，主传动系统应实现无级变速
2高刚度、低噪声
主传动系统的精度与刚度直接影响着加工零件的精度，为此数控机床的主传动链要 短、传动件精度与刚度要高，主轴的支承跨距要合理，噪吉要降低到最低限度。 3高抗振性、高热稳定性
在数控加工切削过程中，切削力等诸多因素会使主轴产生振动，会大大影响零件表面 粗糙度，甚至破坏加工刀具。另外，摩擦、切削热等还会使主传动系统产生热变形，从而 造成加工误差。为此，数控机床的主传动系统必须具有良好的抗振性和热稳定性
二、主传动的变速方式
1.经皮带和变速齿轮的主传动
这是目前大、中型数控机床中使用较多的一种主传动配置方式。一般采用无级调速主 电机．通过皮带传动和主轴箱内2-3级变速齿轮带动主轴运转，这样可使主轴箱的结构 大大简化。由于主轴的变速是通过主电动机无级变速与齿轮有级变速相配合来实现的，因 此既可扩大主轴的调速范围，又可扩大主轴的输出转矩。如图2-1所示为带轮和变速齿 轮王传动系统图，如图2-2所示为该主传动系统的主轴转速图。
带传动与齿轮传动的主传动系统图 （1） 传动方式的特点