数控技术

1. 数控技术，简称数控，是指利用数字化的信息对机床各部件的运动及加工过程进行控制

的一种技术。

2. 数控机床即是用数控技术实施加工控制的机床。

3. 数控机床的组成：数控机床一般是由输入输出装置、数控装置、伺服系统、检测反馈装

置和机床本体组成。

4. 数控机床的分类：按运动控制的特点分类 1）点位控制数控机床 2）直线控制数控机床

3）轮廓控制数控机床

5. 数控机床的特点：1）数控机床有广泛的适应性和较大的灵活性 2）数控机床的加工精

度高，产品质量稳定 3）自动化程度高，生产率高 4）数控机床生产准备周期短，能实现多工序复合，节省厂房面积 5）数控机床的管理水平高

6. 插补是在一条给定了起点、终点和形状的曲线上进行数据点的密化。

7. 逐点比较法插补原理过程可按以下四个步骤进行：1)偏差判别：根据偏差值判断刀具当

前位置，以确定下一步的走向 2）坐标进给：根据判别结果，让刀具向X或Y方向移动一步，使加工点接近给定线段 3）偏差计算：计算新到达点与给定轨迹之间的偏差，作为下一步判别依据。 4）终点判别：判断刀具是否到达终点，则继续进行插补。若已达到终点，则插补结束。

8. 工序划分的原则有两种：工序集中原则和工序分散原则 9. 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分有以下几种方式：1）按定位方式划分工序 2）

按所用刀具划分工序 3）按粗精加工划分工序 4）按加工部位划分工序

10. 切削加工顺序的安排原则：1）基面先行原则 2）先粗后精原则 3）先主后次原则 4）

先面后孔原则 5）先内后外原则 6）上道工序的加工不能影响下道工序的定位和夹紧 7）以相同安装方式或用同一刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重复定位次数 8)在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。 11. 工件安装与夹具选择定位安装的基本原则：1）力求设计、工艺与编程计算的基准同一 2）

尽量减少夹装次数。尽可能在一次定位装夹后就能加工出全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，并充分发挥数控机床的效率 3）避免采用占机时间太多，影响加工效率。

12. 在编程时应正确选择对刀点的位置，选择的原则是：1）选定的对刀点位置应便于数学

处理和使程序编制简单 2）在机床上容易找正 3）加工过程中便于检查 4）引起的加工误差小。

13. 为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工

件，可选择孔的中心作为对刀点。

14. 伺服驱动系统的技术要求主要包括以下几个方面：1）精度高 2）调速范围宽 3）稳定

性好 4）动态响应快 5）低速转矩大 6）其他

15. 数控机床的伺服系统是一个位置控制系统，按有无位置检测和反馈进行分类，可分为以

下三类：1）开环伺服系统 2）闭环伺服系统 3)半闭环伺服系统

16. 开环伺服系统的结构特点和应用场合：开环伺服系统的结构简单，调试、维修、使用较

方便，且工作可靠，成本低廉。因而广泛应用在精度要求不高的经济型数控机床上。 闭环伺服系统的结构特点和应用场合：闭环伺服系统的结构复杂，其调试和维护都有较大的技术难度，价格也比较贵。因此一般只在大型精密数控机床上采用 半闭环伺服系统的结构特点和应用场合：这种系统结构与调试都比较简单，稳定性也好，同时在反馈电路中采用高分辨率的检测原件，可以获得比较满意的精度。因此这种系统被广泛应用中小型数控机床上。

17. 步进电机的结构与工作原理：步进电机由转子和定子两部分组成。转子和定子均由带齿

的硅钢片叠成。定子上有绕组分为若干相，每相磁极上有极齿。当某相定子绕组通以直流电压激磁后，便吸引转子，使转子上的齿与该相定子的齿对齐，令转子转动一定的角度，依次向定子绕组轮流激磁，会使转子连续旋转。

18. 大惯量宽调速直流伺服电机分为电激磁和永久磁铁激磁两种

19. 永磁式直流伺服电机的结构：永磁式直流伺服电机由机壳、定子磁极和转子电枢三部分

组成。永磁式直流伺服电机的特点：1）输出转矩高 2）动态响应好 3）调速范围宽 4）过载能力强

20. 数控机床对位置检测装置有如下要求：1）受温度、湿度的影响小，工作可靠，能长期

保持精度，抗干扰能力强2）在机床执行部件移动范围内，能满足精度的速度的要求 3）使用维护方便，适应机床工作环境 4）成本低

21. 光栅尺指的是标尺光栅和指示光栅，根据制造方法和光学原理不同，光栅可分为透射光

栅和反射光栅

22. 为了提高数控机床的刚度，通常可采取以下措施：1）采用合理的机床结构布局 2）优

化设计基础件的截面形状和尺寸 3）合理选择和布置筋板 4）提高机床各部件的接触刚度

23. 机床在加工时，可能产生振动，振动一般可分为强迫振动和自激振动两种方式

24. 对于增加阻尼的措施，可从以下几个方面入手：1）基础件内腔充填泥芯和混凝土等阻

尼材料 2）采用新材料制造基础件 3）表面采用阻尼涂层 4)充分利用接合面间的阻尼 25. 减小机床热变形可从以下几个主要方面入手：1)减小机床内部热源和发热量 2）改善散

热与隔热条件 3)合理采用机床的结构和布局

26. 主传动的传动方式：1）带有变速齿轮的主传动 2）使用带传动的主传动 2）调速电动

机直接驱动的主传动

27. 滚珠丝杠螺母副可分为内循环和外循环两种方式

28. 滚动导轨的特点：滚动导轨具有摩擦系数小、动静摩擦系数相差小、启动阻力小、不易

受到冲击、低速运动稳定性好、定位精度高、运动平稳、微量移动准确、磨损小和寿命长等优点。但也有抗震性差、防护要求高、结构复杂和成本高等缺点。

29.

图a所示是一端固定、一端自由的支承形式。其特点是结构简单，轴向刚度低。适用于短私杠和垂直安置丝杠，一般用于升降台式数控铣床的垂直轴。 图b所示为一端固定、一端浮动的支承形式。其特点是丝杠受热后有膨胀伸长的余地，但是结构复杂，工艺实现困难，且需在安装时保证两支承同轴，适宜于较长丝杠或卧式丝杠。 图c所示为两端固定的支承形式。其特点是刚性好，固有频率高，可预拉伸，但结构和工艺复杂。 30.滚珠丝杠主要承受轴向力。径向载荷主要是卧式丝杠的自重。

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