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1-2 数控机床的基本组成应包括程序载体、数控系统、伺服驱动装置与检测反馈装置（伺服系统包括驱动装置和执行机构，伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。）、辅助装置和机床本体。 1.4 数控机床的分类 【工艺用途】1.金属切削类数控机床2.金属成型类及特种加工类数控机床【运动方式】1.定位控制数控机床2.直线运动控制数控机床3.轮廓控制数控机床【控制方式】开环控制系统。半闭环控制系统。闭环控制系统。【控制的联动坐标轴数不同】1．两轴联动数控机床2．两轴半联动数控机床3．三轴联动数控机床4．四轴联动数控机床5．五轴联动数控机床【功能水平】1．经济型数控机床2．全功能型数控机床3．精密型数控机床 1-5 数控机床的特点1．高精度2．高率和良好的经济效益3．高可靠性4．对加工对象的适应性强5．减轻了操作者的劳动强度6．有利于生产管理的现代化 1-6.数控机床 1)生产批量小的零件(100件以下)：2)需要进行多次改型设计的零件；3)加工精度要求高、结构形状复杂的零件；4)需要精确复制和尺寸一致性要求高的零件；5)价值昂贵的零件
2-1.主轴传动类型 1齿轮传动主轴：大型数控机床2.带传动主轴：转速较高，变速范围不大的小型数控机床3.两个电机分别驱动主轴4调速电机直接驱动主轴
2-2.对主传动系统的要求1．主轴转速高，变速范围广，并可无级变速2．主轴传动平稳，噪声低，精度高3．具有良好的抗振性和热稳定性 4．能实现刀具的快速和自动装卸
2-3 主轴端部结构形式a车床主轴端部b镗、铣床主轴段部结构c磨床主轴端部结构形式。
2-4、主轴部件的支承：1．主轴部件常用滚动轴承的类型a）双列圆柱滚子轴承 b）60o角接触推力调心球轴承 c）双列圆锥滚子轴承d）角接触球轴承 适于高速主轴。2、静压滑动轴承：刚度大，回转精度高。 2-5、主轴准停装置：（原因）加工中心由于需要自动换刀，要求主轴每次停在一个固定的准确的角位置上。分机械式和电气式。机械式主轴准停装置比较准确可靠，但结构较复杂。电气式只要数控系统发出指令信号，主轴就可以准确的定向准停。
2-6. 刀具自动夹紧：机床执行换刀指令，机械手从主轴拔刀时，主轴需松开刀具，液压缸上腔通压力油，活塞推动拉杆向下移动，使碟形弹簧压缩，钢球进入主轴锥孔上端槽内，刀柄尾部用于拉紧刀具的拉钉被松开，机械手拔刀。之后，压缩空气进入活塞和拉杆的中孔，吹净主轴锥孔，为装入新道具做准备。当机械手将下把刀插入主轴，液压缸上腔无油压。碟形弹簧通过拉杆和钢球拉紧刀柄尾部的拉钉，使刀具被夹紧。 吹屑过程：活塞心部钻有压缩空气通道，当活塞向右移动时，压缩空气经过活塞由空内的空气嘴喷出，将锥孔清理干净。 2-7、电机与丝杠的连接形式：1、齿轮传动2、联轴器传动
2-8、齿轮传动间隙消除：1．刚性调整法（1）偏心套调整法（2）轴向垫片调整法（3）双片齿轮错齿调整法2．柔性调整法（1）轴向压簧调整法（2）周向弹簧调整法 滚珠丝杠副间隙消除：1垫片调隙式2螺纹调隙式3齿差调隙式
2-9.滚珠丝杠副的支承方式：1、一端固定一端自由的支承形式--结构简单，轴向刚度低，适于短丝杠及垂直布置丝杠。2、一端固定一端浮动--结构复杂，工艺较困难，适于长丝杠或
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卧式丝杠。3、两端固定--能保持恒定预紧力。
2-10、 静压丝杠副特点：1、摩擦系数很小，仅为0.0005，启动力矩很小，传动灵敏，避免爬行。2、油膜层可以吸振，提高了运动平稳性3、由于油液不断流动，有利于散热和减少热变形，提高了机床加工精度和光洁度。4、油膜层具有一定刚度，减小了反向误差。5、油膜层介于螺母和丝杠之间，对丝杠的误差有“均化”作用，即可使丝杠的传动误差小于丝杠的制造误差。6、承载能力与供油压力成正比，与转速无关。但静压丝杠副应有一套供油系统，而且对油的清洁度要求高。 2-11、双导程蜗杆蜗轮副的特点
工作原理：
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3-3、回转刀架换刀装置换刀过程：1、刀架松开2、刀架转位3、刀架定位4、刀架夹紧 3-4、转塔刀架换刀过程：转塔头的转位由槽轮机构来实现，每次换刀包括转塔头脱开主轴传动、转塔头抬起、转塔头转位和转塔头定位夹紧，最后，主轴传动重新接通，完成了转塔头转位、定位的全过程。
3-5、带刀库自动换刀系统组成：刀库和换刀机构。 3-7、数控机床刀库任意选刀方式编码形式 ：1、刀具编码方式--采用一种特殊刀柄结构。（1）、编码刀柄结构 刀柄上设计编码环。（2）、刀具识别装置【接触式、非接触式】。 2、刀座编码方式 对刀库的刀座进行编码，并将与刀座编码对应的刀具一一放入指定刀座中，再根据刀座编码选取刀具。
3-8、机械手换刀基本动作：1、机械手刀库抓刀2、机械手竖直旋转3、机械手拔刀4、机械手水平旋转5、机械手插刀6、机械手回位
4-1、数控装置与数控系统的区别：数控装置是一种控制系统，它自动阅读输入载体上预先给定的数字值，并对其译码、运算，并据此而控制刀具与工件相对运动，加工出所需要的零件。
4-2、数控插补：
4-3、逐点比较插补法：原理----每次仅向一个坐标轴输出一个进给脉冲，而每走一步都要通过偏差函数计算，判断偏差点的瞬时坐标同规定加工轨迹之间的偏差，然后决定下一步的进给方向。每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别四个步骤组成。 逐点比较法可以实现直线插补、圆弧插补及其它曲线插补。
DDA插补算法：用数字积分的方法计算刀具沿各坐标轴的位移，数字积分法又称数字微分分析（DDA）法。1. DDA直线插补原理：积分的过程可以用微小量的累加近似DDA直线插补：以Xe/2N 、ye/2N （二进制小数，形式上即Xe、ye ）作为被积函数，同时进行积分（累加），N为累加器的位数，当累加值大于2N -1时，便发生溢出，而余数仍存放在累加器中。
积分值=溢出脉冲数代表的值+余数
当两个积分累加器根据插补时钟脉冲同步累加时，用这些溢出脉冲数（最终X坐标接收Xe个脉冲、Y坐标接收ye个脉冲）分别控制相应坐标轴的运动，加工出要求的直线。2、圆弧插补时，是对切削点的即时坐标Xi与Yi的数值分别进行累加。 4-4、数据采样插补的基本原理
粗插补：采用时间分割思想，根据进给速度F和插补周期T，将廓型曲线分割成一段段的轮廓步长L,L=FT(一个插补采样周期的轮廓步长)，然后计算出每个插补周期的坐标增量。
精插补：根据位置反馈采样周期的大小，由伺服系统完成。
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数控机床复习提纲答案
