數(shù)控機床管理與維護問答（第2版）

目錄
序
前言
第1章數(shù)控機床的運行與發(fā)展
11數(shù)控機床是在什么背景下產生并發(fā)展起來的？1
12世界上臺數(shù)控機床產生于何時？1
13目前國內外數(shù)控機床的現(xiàn)狀如何？2
14數(shù)控技術今后將朝著哪些方面發(fā)展？2
15在數(shù)控機床發(fā)展過程中，突破了哪些關鍵性技術？5
16現(xiàn)代設備的特點是什么？9
17當前設備發(fā)展新動向有哪些內容？10
18如何做好數(shù)控設備狀態(tài)管理工作？11
19數(shù)控機床完好標準有什么要求？12
110數(shù)控機床是以什么工作原理對機械零件進行連續(xù)輪廓成形加工的？14
111脈沖數(shù)字乘法器的工作原理是什么？16
112數(shù)控機床按數(shù)控系統(tǒng)的特點可分成幾類？18
113數(shù)控機床是由哪些部分構成的？19
114數(shù)控機床程序編制的目的是什么？其步驟是如何實施的？20
115數(shù)控機床程序編制的方法有幾種？各有什么特點？21
116在編程中對數(shù)控機床的坐標軸及運動方向有什么規(guī)定？21
117坐標系統(tǒng)與增量坐標系統(tǒng)有什么不同？22
118數(shù)控機床編程中，使用的程序代碼有哪些？24
119數(shù)控編程中零件加工程序結構與程序段格式是怎樣的？28
120數(shù)控自動編程系統(tǒng)主要由哪些硬件及軟件構成？30
121國內外具有代表性的數(shù)控語言有哪些？各有什么特點？30
122德國EXAPT自動編程語言具有什么特點？其應用如何？31
123為什么數(shù)控圖形編程是計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助
制造（CAM）集成化、智能化的橋梁？其設計原理如何？34
124數(shù)控機床維修包括哪些內容？37
125數(shù)控機床的控制系統(tǒng)在維修中有何特點？38
126維修數(shù)字電路中，有幾種測試技術方案？39
127特征分析技術如何在故障檢測儀器中得到廣泛使用？41
128邏輯分析技術在數(shù)域分析中占有什么地位？41
129數(shù)域測試儀器在多功能方向發(fā)展中起什么作用？42
130數(shù)控機床故障判斷與分析方法應如何掌握？43
131數(shù)控裝置的故障一般應怎樣處理？44
132數(shù)控機床機械部分發(fā)生故障時應如何處理？45
133遇到驅動伺服系統(tǒng)產生故障時，應怎樣處理？45
134新的數(shù)控機床到達工作現(xiàn)場后，應如何做好安裝調試的各項工作？46
135對新機床數(shù)控系統(tǒng)的連接與調整應進行哪些項目？47
136對新購進的數(shù)控機床如何進行精度及功能調試？49
137數(shù)控機床開機調試有哪些步驟要求？50
138什么是計算機輔助制造（CAM）？其要求、結構與特點是什么？52
139什么是成組技術(group technology)?它在實現(xiàn)計算機控制
機械加工中起什么作用？56
第2章數(shù)控機床的機械結構
21為什么傳統(tǒng)機床的機械結構不能滿足數(shù)控機床的要求？58
22數(shù)控機床在機械結構方面有哪些主要特點與要求？58
23數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有哪些更高的性能與剛度要求？59
24在數(shù)控機床中應采取哪些特殊結構從而提高抗振能力？60
25為什么近年來用新材料與焊接結構取代鑄鐵和鑄造結構來制造
機床的主要部件？62
26數(shù)控機床在機械結構設計中對剛度與抗振性能規(guī)范要求是什么？63
27對數(shù)控機床的構件合理布局與截面尺寸應如何設計？63
28為什么機床的熱特性是影響機床加工精度與穩(wěn)定性的重要因素之一？64
29采取什么措施可減少機床的熱變形？64
210在減少運動件摩擦與消除傳動間隙方面，對數(shù)控機床的機械結構
應采取哪些措施？66
211數(shù)控機床在機械結構設計時，如何保證提高機床的使用壽命與
精度的穩(wěn)定？67
212數(shù)控機床機械結構設計中如何體現(xiàn)減少輔助時間？68
213數(shù)控機床主運動變速傳動機構及主軸機械結構的要求有哪些？69
214數(shù)控機床的主傳動可以分成哪幾種類型？69
215數(shù)控機床主運動傳動系統(tǒng)的運行參數(shù)有哪些？動力結構參數(shù)有哪些？69
216與數(shù)控機床主運動直接相關的關鍵零部件有哪些？71
217主軸傳動系統(tǒng)中變速用的傳動帶有哪幾種？71
218在數(shù)控機床的機械結構中，常用哪些主軸變速裝置？72
219為什么在數(shù)控機床上要設置主軸準停機構？主軸準停機構有
幾種方式？74
220什么是數(shù)控機床主軸的拉刀裝置？它有什么作用？75
221數(shù)控機床對進給運動有什么要求？76
222什么是滾珠絲杠副？其特點是什么？76
223滾珠絲杠從結構上分類有哪幾種形式？具體各有什么特點？77
224怎樣選用滾珠絲杠副？80
225數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)中滾珠絲杠副安裝與維護有什么要求？81
226數(shù)控機床進給系統(tǒng)中對傳動齒輪如何消除傳動間隙？82
227在進給驅動中靜壓蝸桿副的機械結構有什么特點？85
228什么是預加負載雙齒輪-齒條傳動副？87
229數(shù)控機床進給系統(tǒng)的機電關系如何？87
230數(shù)控機床進給方式應怎樣分類？87
231什么是數(shù)控機床的回轉工作臺？88
232數(shù)控鏜銑床上的回轉工作臺內部結構有什么特點？88
233什么是數(shù)控機床的分度工作臺？它起什么作用？90
234什么是數(shù)控機床的自動換刀系統(tǒng)？90
235自動換刀裝置有幾種形式？它們的結構與工作過程如何？91
236按照刀庫容量及取刀方式，刀庫設計有哪幾種形式？94
237自動選刀有幾種選擇方式？95
238數(shù)控機床的自動換刀系統(tǒng)刀具交換方式有幾種？98
239在數(shù)控加工中心上常用哪一種機械手作為刀具交換裝置？100
240數(shù)控機床機械系統(tǒng)故障原因如何分析與處理？101
第3章數(shù)控機床的技術性能及精度檢驗
31為什么數(shù)控機床的技術性能與要求比普通機床高？103
32對數(shù)控機床一般有哪些功能要求？103
33數(shù)控機床的精度要求有哪些方面？105
34數(shù)控機床加工過程中的位置誤差應如何分析？107
35數(shù)控機床在切削加工過程存在哪些誤差？108
36對數(shù)控機床進行精度檢查時，一般有哪些檢驗項目？109
37數(shù)控機床精度檢驗的直接法、樣件法、間接法應如何進行？110
38為什么要檢驗數(shù)控機床的幾何精度？111
39數(shù)控機床定位精度檢驗為什么十分重要？111
310數(shù)控機床出廠時，為什么不附帶隨動精度檢驗項目記錄清單？113
311數(shù)控機床的直線定位精度怎樣進行檢驗的？114
312直線定位精度檢驗完成后，如何對測量數(shù)據(jù)進行處理？114
313怎樣對數(shù)控機床進行分度精度測量？117
314如何進行數(shù)控機床重復定位精度測量？117
315對數(shù)控機床的“失動”量應如何測量？117
316數(shù)控機床的零點復原精度如何測量？118
317數(shù)控機床的脈沖步距精度如何測量？119
318對于數(shù)控機床定位誤差的測量，應防止哪些問題的發(fā)生？119
319數(shù)控機床的加工精度應如何檢驗？119
320數(shù)控機床進行精度檢驗時，會受到哪些外界因素的干擾？122
321日本工業(yè)標準（JIS）對數(shù)控機床適用范圍與尺寸范圍有哪些？123
322日本工業(yè)標準對數(shù)控機床性能試驗有哪些說明？124
323日本工業(yè)標準（JIS）對數(shù)控機床自動換刀試驗及檢驗方法
有何規(guī)定？125
324日本工業(yè)標準（JIS）標準對數(shù)控機床精度檢驗有何規(guī)定？132
第4章機床的數(shù)控系統(tǒng)
41什么是機床的數(shù)字控制系統(tǒng)？數(shù)控系統(tǒng)都包括哪些裝置？145
42隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)有哪些變化？145
43什么是數(shù)控裝置中所用的數(shù)制？146
44什么是國際通用的紙帶代碼？EIA代碼與ISO代碼有什么區(qū)別？146
45數(shù)控裝置的工作過程怎樣？有哪些重點環(huán)節(jié)？146
46CNC裝置（即計算機數(shù)控裝置）的硬件構成部分有哪些？147
47CNC系統(tǒng)是由哪些部分組成的？147
48CNC裝置是如何工作的？148
49CNC系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？148
410一般CNC裝置輸入的內容是什么？輸入有哪幾種形式？149
411CNC系統(tǒng)的運算部分工作內容有哪些？150
412CNC裝置具備哪些功能？150
413CNC裝置硬件結構中的單微處理機結構是怎樣組成的？151
414CNC裝置多微處理機硬件結構具有什么特點？152
415CPU總線資源共享結構有什么特點？152
416CNC裝置的硬、軟界面如何劃分？153
417CNC系統(tǒng)中斷類型有哪些？154
418通過CNC裝置說明該系統(tǒng)各級優(yōu)先中斷服務程序結構情況？154
419CNC系統(tǒng)的管理程序有什么特點？159
420CNC系統(tǒng)如何安排多級中斷處理程序？159
421在CNC系統(tǒng)中為何用軟件去實現(xiàn)加減速控制？各有什么特點？161
422如何采用系統(tǒng)加減速控制處理？162
423早期CNC裝置的顯示功能起什么作用？163
424我國早期西門子SINUMERIK 810T系統(tǒng)在屏幕上能顯示哪些內容？166
425CNC裝置對數(shù)據(jù)輸入輸出及通信功能有什么要求？167
426什么是開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)（PC-NC系統(tǒng)）？168
427PC-NC開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展背景是什么？169
428為什么用PC作為開放式數(shù)控系統(tǒng)的技術平臺？其優(yōu)點是什么？169
429PC-NC系統(tǒng)具有哪些特征？它由哪些部分組成？170
430為什么PC-NC是數(shù)控機床的一種新的控制系統(tǒng)？171
431傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)體系結構與開放式體系結構各有哪些特點？173
432PA8000 CNC系列的結構有何特點？175
433如何選擇PC-NC開放式數(shù)控系統(tǒng)的操作系統(tǒng)？176
434開放式數(shù)控系統(tǒng)有哪些特點？177
435開放式數(shù)控系統(tǒng)應具有何種結構為宜？177
436如何建立開放式系統(tǒng)的相關功能結構？178
437我國早期開發(fā)的國產數(shù)控系統(tǒng)有哪些？當前國產數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展
情況如何？179
第5章數(shù)控機床的伺服驅動、接口及標準化
51數(shù)控機床的伺服驅動系統(tǒng)可分為幾類？它由哪些部分組成？187
52數(shù)控機床常用的伺服驅動元部件有哪幾種？各有什么特點？187
53在數(shù)控機床進給驅動系統(tǒng)中如何保證位置精度？188
54數(shù)控機床對進給驅動系統(tǒng)有什么要求？188
55常見的數(shù)控機床驅動伺服系統(tǒng)有哪些？189
56數(shù)控機床對主軸驅動系統(tǒng)有什么技術要求？190
57常見的數(shù)控機床主軸驅動系統(tǒng)有哪些？各有什么特點？190
58數(shù)控機床位置伺服的開環(huán)系統(tǒng)有什么特點？191
59什么是數(shù)控機床位置伺服的閉環(huán)與半閉環(huán)系統(tǒng)？192
510什么是步進電動機？其工作原理是什么？194
511在反應式步進電動機的結構中，“順軸式”及“垂軸式”
各有什么特點？195
512步進電動機有哪些技術特性？196
513什么是電液脈沖裝置？其工作原理是什么？199
514電液脈沖馬達有哪些特性？200
515數(shù)控機床進給伺服電動機有哪些類型？201
516數(shù)控機床采用的直流伺服電動機與早期的相比，有哪些特點？203
517通過實例說明數(shù)控機床采用籠式交流電動機的情況？204
518為了保證伺服剛度，在數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)中對機械傳動
部分應如何進行估算？204
519為什么數(shù)控機床進給驅動采用直流電動機？206
520永磁直流電動機有幾種類型？各有什么特點？206
521什么是直流速度控制單元？其工作原理是什么？208
522交流電動機調速控制其發(fā)展情況如何？209
523典型的直流與交流伺服電動機及速度控制單元有哪些？209
524數(shù)控機床對主軸驅動有什么要求？210
525直流主軸電動機在結構上有什么特點？211
526用框圖說明直流主軸控制單元是什么？211
527交流主軸電動機結構上有什么特點？212
528數(shù)控機床伺服系統(tǒng)所采用的檢測元件與系統(tǒng)有什么性能要求？213
529旋轉變壓器的結構與工作原理是什么？213
530數(shù)控機床上使用的光柵檢測裝置，其工作原理與結構是什么？214
531光柵檢測裝置的信號如何進行處理？217
532感應同步器結構與特點如何？218
533什么是脈沖編碼器？其光電脈沖編碼器結構與工作原理是什么？218
534數(shù)控機床NC側與MT側是什么？219
535數(shù)控機床接口的定義是什么？220
536數(shù)控機床接口有哪些主要功能？220
537數(shù)控裝置與數(shù)控機床電氣設備之間的接口分為幾類？220
538數(shù)控機床的通/斷信號與代碼信號按功能分成幾類？221
539數(shù)控接口標準化有什么意義？222
540數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)常采用哪種接口方式？222
541數(shù)控機床接口與總線有哪些規(guī)范文件？224
542CAMAC(計算機自動測量與控制）標準接口總線有幾部分組成的？224
543美國IEEE-488標準接口總線的結構是怎樣的？225
544美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)的RS-232C數(shù)據(jù)傳送標準有什么內容？226
545什么是國際標準化組織體系？227
546我國標準化體系如何建立的？228
547常用的數(shù)控技術標準有哪些？228
548數(shù)控技術規(guī)范性文件有哪些？229
549數(shù)控機床標準參考資料有哪些？230
550數(shù)控機床坐標系統(tǒng)與運動方向有什么規(guī)定？231
551數(shù)控系統(tǒng)軸伺服故障報警如何處理？232
第6章數(shù)控機床的故障診斷及維修
61儀器儀表檢測技術應用現(xiàn)狀如何？234
62儀器儀表檢測技術發(fā)展途徑是什么？235
63智能工業(yè)監(jiān)測技術應用現(xiàn)狀如何？237
64智能工業(yè)監(jiān)測技術發(fā)展途徑是什么？238
65什么是設備故障診斷技術？242
66設備故障診斷技術應用現(xiàn)狀如何？242
67故障診斷技術發(fā)展目標是什么?244
68什么是振動？246
69什么是諧振動？246
610什么是固有頻率及阻尼振動？247
611什么是受迫振動與共振？其特性有哪些？248
612設備的異常振動如何進行判斷？249
613什么是機械波的合成與傳遞？249
614什么是信號處理技術？常用的哪些方法對信號進行處理分析？250
615什么是機械圖像的時域識別與頻域識別？252
616數(shù)據(jù)域信息（或信號）有哪些主要特征？253
617數(shù)字電路與分立元件電路有什么區(qū)別？254
618數(shù)字電路對測試分析儀器的能力有什么要求？255
619高檔數(shù)控機床故障預報技術應用如何？255
620如何構建數(shù)控機床故障預報平臺？257
621數(shù)控機床如何獲取故障預報樣本數(shù)據(jù)？257
622如何開展車銑復合機床故障預報實踐？259
623數(shù)字電路故障診斷技術是如何發(fā)展起來的？262
624為什么計算機對故障的模擬是一種很重要的維修手段？263
625如何利用計算機軟件的模擬功能進行故障診斷？264
626計算機智能故障診斷的過程如何進行？266
627數(shù)控機床故障診斷方法有哪些？269
628加工中心換刀故障如何進行分析處理？271
629數(shù)控機床出現(xiàn)故障應如何處理？272
630數(shù)控機床出現(xiàn)常見故障應如何排除？273
631在故障診斷中采用哪些多功能分析儀器儀表？276
632如何對數(shù)控機床系統(tǒng)開展在線監(jiān)測工作？278
633如何應用專業(yè)檢測儀器儀表對數(shù)控機床進行在線監(jiān)測？280
第7章數(shù)控機床的管理維護與技術改造
71現(xiàn)代設備工程發(fā)展情況如何？283
72結合當前形勢，現(xiàn)代設備管理的任務是什么？284
73現(xiàn)代設備工程的含義是什么？285
74現(xiàn)代設備工程對清潔與文明生產有哪些要求？286
75現(xiàn)代設備工程對數(shù)控設備的管理有什么要求？287
76數(shù)控機床在生產使用中應注意哪些方面的工作？287
77數(shù)控機床維護保養(yǎng)有什么要求？288
78如何開展數(shù)控機床的維護保養(yǎng)工作？288
79數(shù)控機床液壓系統(tǒng)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象如何處理？290
710數(shù)控機床機械部分的維護保養(yǎng)如何開展？290
711數(shù)控機床輔助裝置如何開展維護保養(yǎng)？292
712數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)如何進行使用維護？293
713數(shù)控機床強電控制系統(tǒng)如何進行維護保養(yǎng)？295
714數(shù)控車床如何開展點檢及保養(yǎng)工作？295
715數(shù)控磨床如何進行維護保養(yǎng)？298
716數(shù)控加工中心如何進行維護保養(yǎng)？299
717數(shù)控機床維護維修及保養(yǎng)工作中，安全有何要求？300
718數(shù)控機床維修工作包含哪些內容？301
719數(shù)控機床維修中，設備工作環(huán)境條件有哪些方面需要注意？302
720數(shù)控機床集成電路，在使用中應注意哪些方面?303
721如何分析數(shù)控機床的參數(shù)設置與運行的關系？305
722如何排除NC系統(tǒng)的失控狀態(tài)？306
723當數(shù)控機床出現(xiàn)無報警的故障應怎樣排除？307
724軟件發(fā)生故障的原因是什么？308
725對軟件故障應采用什么方法予以排除？309
726如何應用“觀察檢查法”來發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床故障？310
727對LTC-50數(shù)控車床加工過程故障應如何處理？311
728加工中心換刀出現(xiàn)故障應如何處理？311
729數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失應如何恢復？312
730對數(shù)控車床超程檢測程序應如何改進？314
731數(shù)控機床修理質量有何規(guī)定？316
732數(shù)控機床修理竣工驗收應如何進行？317
733數(shù)據(jù)機床修理工藝如何制定？318
734設備高級修復技術有何特點？319
735高頻熔焊的高級修復技術在數(shù)控機床應如何應用？321
736電刷鍍高級修復技術在數(shù)控機床應如何應用？323
737膠粘高級修復技術在數(shù)控機床應如何應用？324
738開展數(shù)控機床技術改造具有什么意義？327
739大型專用數(shù)據(jù)設備的技術改造中應注意哪些方面？328
740數(shù)控立式銑床進行技術改造時應注意哪些方面？329
741數(shù)控機床技術改造與機床數(shù)控化改造有何不同？332
742數(shù)控機床改造應注意哪些方面？333
743數(shù)控機床選型時應考慮哪些方面？334
744選用數(shù)控機床時應如何確定機床精度？335
745選擇數(shù)控機床時應考慮數(shù)控系統(tǒng)的哪些因素？335
746數(shù)控機床使用時對生產工時應如何估算？336
747數(shù)控機床使用時應如何考慮ATC自動換刀配置？336
748數(shù)控機床伺服驅動電動機及主軸驅動電動機的選用
應如何考慮？338
749什么是投資風險？339
750什么是風險管理？340
751數(shù)控設備在投資中應怎樣考慮投資風險與防范？341
參考文獻342