【文章內(nèi)容簡介】 部各子任務(wù)采用的是順序調(diào)度。信息交換 :緩沖區(qū)。前臺(tái)和后臺(tái)程序之間以及內(nèi)部各子任務(wù)之間的。實(shí)時(shí)性差。在前臺(tái)和后臺(tái)程序內(nèi)無優(yōu)先級(jí)等級(jí)、 也無搶占機(jī)制。該結(jié)構(gòu)僅適用于控制功能較簡單的系統(tǒng)。早期的 CNC系統(tǒng)大都采用這種結(jié)構(gòu)。 50中斷驅(qū)動(dòng)型： 這種結(jié)構(gòu)是將除了初始化程序之外，整個(gè)系統(tǒng)軟件的各個(gè)任務(wù)模塊分別安排在不同級(jí)別的中斷服務(wù)程序中，然后由中斷管理系統(tǒng)（由硬件和軟件組成）對各級(jí)中斷服務(wù)程序?qū)嵤┱{(diào)度管理。整個(gè)軟件就是一個(gè)大的中斷管理系統(tǒng)。 中斷型結(jié)構(gòu)模式的特點(diǎn)：任務(wù)調(diào)度機(jī)制：搶占式優(yōu)先調(diào)度。信息交換：緩沖區(qū)。實(shí)時(shí)性好。由于中斷級(jí)別較多（最多可達(dá) 8 級(jí)），強(qiáng)實(shí)時(shí)性任務(wù)可安排在優(yōu)先級(jí)較高的中斷服務(wù)程序中。模塊間的關(guān)系復(fù)雜，耦合度大，不利于對系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充。 51數(shù)控機(jī)床的主要工藝特點(diǎn)？ 自動(dòng)化程度高、柔性好，能實(shí) 現(xiàn)單件、小批生產(chǎn)的加工自動(dòng)化；加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高，適合于加工表面多，相互位置精度要求高的工件。 52對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)提出的要求 ?（ 1）高剛度：機(jī)床的剛度是指機(jī)床在載荷的作用下抵抗變形的能力。（ 2）高抗振性：機(jī)床的抗振性是指機(jī)床工作時(shí)，抵抗由交變載荷以及沖擊載荷所引起振動(dòng)的能力。常用動(dòng)剛度作為衡量抗振性的指標(biāo)。 （ 3） 減少機(jī)床的熱變形（ 4）提高進(jìn)給運(yùn)行的動(dòng)態(tài)性能和定位精度：要求進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無振動(dòng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好、在低速進(jìn)給時(shí)無爬行和有高的靈敏度，各坐標(biāo)軸有高的定位精度。 53高剛度： 影響 機(jī)床剛度的主要因素：各構(gòu)件、部件本身的剛度以及相互間的接觸剛度。 提高靜剛度的措施：基礎(chǔ)大件采用封閉整體箱形結(jié)構(gòu)；合理布置加強(qiáng)筋；提高部件之間的接觸剛度。 54動(dòng)剛度？ 機(jī)床動(dòng)剛度低，則抗振性差，工作時(shí)易振動(dòng)。提高動(dòng)剛度的措施： 1）改善機(jī)床的阻尼特性（如填充阻 尼材料） 2）床身表面噴涂阻尼涂層 3）充分利用結(jié)合面的摩擦阻尼 4）采用新材料，提高抗震性 55減少機(jī)床的熱變形？ 控制熱變形的措施：對機(jī)床熱源進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，采用熱對稱結(jié)構(gòu)。 56 數(shù)控機(jī)床的主要組成部分？ 主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件—— 使刀具（或工件）產(chǎn)生主切削運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)—— 使工件（或刀具）產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)定位；基礎(chǔ)件 —— 床身、立柱、滑座、工作臺(tái)等；其他輔助裝置 —— 如液壓、氣動(dòng)、潤滑、切削液等系統(tǒng)及裝置。 57 主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件？ 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)的扭矩或功率傳遞給主軸部件，使安裝在主軸內(nèi)的工件或刀具實(shí)現(xiàn)主切削運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生主切削力。主傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)主軸箱。 功能要求：主軸的轉(zhuǎn)速范圍較寬，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變換，有足夠的輸出扭矩；主軸回轉(zhuǎn)軸心線的位置準(zhǔn)確、穩(wěn)定，即應(yīng)有高的回轉(zhuǎn)精度，并有足夠的剛 度和抗振性；有刀具的自動(dòng)夾緊裝置以及主軸準(zhǔn)停裝置。 58主軸準(zhǔn)停功能 ？ （ 1）每次機(jī)械手自動(dòng)裝取刀具時(shí)，必須保證刀柄上的鍵槽對準(zhǔn)主軸的端面鍵 ；（ 2）為滿足主軸這一功能而設(shè)計(jì)的裝置稱為主軸準(zhǔn)停裝置或稱主軸定向裝置；（ 3）在加工精密的坐標(biāo)孔時(shí)，由于每次都能在主軸的固定圓周位置換刀，故能保證刀尖與主軸相對位置的一致性，從而減少被加工孔的尺寸分散度 。 59 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)？ （ 1）由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的速度和位移指令信號(hào)進(jìn)過伺服驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，可以使工作臺(tái)或刀架實(shí)現(xiàn)要求的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和精確的定位，自動(dòng) 完成切削過程。（ 2）采用齒輪傳動(dòng)不僅為了減速，達(dá)到所需的脈沖當(dāng)量，還有滿足結(jié)構(gòu)要求和增大轉(zhuǎn)矩的作用。（ 3）去掉齒輪減速機(jī)構(gòu)可使系統(tǒng)更簡單、減少產(chǎn)生定位誤差的環(huán)節(jié)，同時(shí)傳動(dòng)慣量減少，伺服特性有所改善。 60自動(dòng)換刀裝置？ 功能：儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具，并完成在加工過程中的自動(dòng)更換刀具。 要求：應(yīng)當(dāng)有足夠的刀具存儲(chǔ)量，較快的換刀速度以及工作穩(wěn)定可靠等。 組成：刀庫和機(jī)械手兩部分組成。 原理：當(dāng)需要某一把刀具進(jìn)行切削加工時(shí)，將該刀具自動(dòng)從刀庫交換到主軸上。切削完畢后又將用過的刀具自動(dòng)從主軸放回刀庫。 61選刀方式？ 按數(shù)控裝置的刀具選擇指令，從刀庫中挑選各工序所需要的刀具的操作，稱為自動(dòng)換刀。目前，在刀庫中選擇刀具通常有順序選擇和任意選擇兩種方式。 （ 1）順序選刀：優(yōu)點(diǎn)是刀庫驅(qū)動(dòng)控制比較簡單，缺點(diǎn)是加工工件變動(dòng)時(shí)，必須重新排列刀庫中的刀具順序，每把刀具不能重復(fù)使用，刀庫存儲(chǔ)量加大。 62數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌？ 定義：支承運(yùn)動(dòng)部件并保證運(yùn)動(dòng)部件在外力的作用下，能準(zhǔn)確地沿著一定得方向運(yùn)動(dòng)。 功用：支承和導(dǎo)向 ，導(dǎo)軌性能的好壞直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用性能。 63 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求？ （ 1）導(dǎo)向精度：機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)的直線性和它與有關(guān)基面之間相互位置的準(zhǔn)確性。影響導(dǎo)向精度的主要因素：導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)軌的制作精度和裝配質(zhì)量，以及導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度等。 （ 2）精度保持性：導(dǎo)軌在長期使用中保持導(dǎo)向精度的能力。導(dǎo)軌的耐磨性是保持精度的決定性因素，它與導(dǎo)軌的摩擦性質(zhì)、導(dǎo)軌的材料等有關(guān)。（ 3）低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性：在低速運(yùn)動(dòng)或微量移動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象。與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型、材料、潤滑條件等有關(guān)。（ 4）結(jié)構(gòu)簡單、工業(yè)性好：要便于加工、裝配、調(diào)整和維修。 64導(dǎo)軌的分類和特點(diǎn)？ 按接觸面間的摩擦性質(zhì)的不同，可分為三大類：（ 1）滑動(dòng)導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛度好、抗振性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在一般機(jī)床上應(yīng)用最為廣泛。（ 2）滾動(dòng)導(dǎo)軌：在導(dǎo)軌工作面間放入滾珠、滾柱或滾針等滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌面間成為滾動(dòng)摩擦，可以大大降低摩擦系數(shù)，提高運(yùn)動(dòng)靈敏度。 優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)靜摩擦系數(shù)小，幾乎不受運(yùn)動(dòng)速度變化的影響，運(yùn)動(dòng)輕便靈活，所需驅(qū)動(dòng)功率小，摩擦發(fā)熱少，磨損小，精度保持好，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，定位精度高，很適合于要求移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)均勻，靈敏以及實(shí)現(xiàn)精密定位的場合。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜，制造較困難，成本較高，對贓物較敏感，必須有良好防護(hù)裝置。 （ 3）靜壓導(dǎo)軌：定義：在導(dǎo)軌工作面間通入具有一定壓強(qiáng)的潤滑油，使運(yùn)動(dòng)件浮起。導(dǎo)軌間充滿潤滑油形成的油膜，始終處于純液體摩擦狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：靜壓導(dǎo)軌面處于純液體摩擦狀態(tài)，摩擦系統(tǒng)極低，驅(qū)動(dòng)功率大為降低，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)無爬行現(xiàn)象，導(dǎo)軌面不易磨損，精度保持性好?？拐裥院?，運(yùn)行平穩(wěn) 。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一套過濾效果良好的供油系統(tǒng)，制造和調(diào)試都很困難，成本高，主要用于大型、重型數(shù)控機(jī)床上。 65 滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式？ （ 1）滾動(dòng)導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)緊湊、制造容易、成本較低，由于點(diǎn)接觸，剛度低、承載能力較小，只適用于載荷較小和切削力矩和顛覆力矩都較小的數(shù)控機(jī)床。（ 2）滾柱導(dǎo)軌：承載能力和剛度都比滾珠導(dǎo)軌大，適用于載荷較大的機(jī)床，但對導(dǎo)軌面平行度要求較高。（ 3）滾針導(dǎo)軌：滾針比滾柱的長徑比大，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力比滾珠導(dǎo)軌大，但摩擦系數(shù)也更大一些，適用于尺寸受限制的場合。 66滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊？ 滾動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)緊可顯著提高剛度。但過大的預(yù)緊力會(huì)使?fàn)恳︼@著增加。預(yù)緊方法有以下兩種：（ 1）采用過盈配合（ 2）采用調(diào)整元件。 67 滾動(dòng)體尺寸和數(shù)目的選擇？ （ 1）滾動(dòng)體直徑愈大，滾動(dòng)摩擦阻力及接觸應(yīng)力就愈小。滾動(dòng)體直徑過小，不僅摩擦阻力加大，而且會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)現(xiàn)象。在結(jié)構(gòu)不受限制時(shí)應(yīng)盡量選用較大的直徑。滾珠與滾柱直徑不應(yīng)小于6~8mm。 （ 2）滾柱長度應(yīng)適當(dāng)，過短會(huì)增加導(dǎo)軌面的壓強(qiáng)；過長則會(huì)使?jié)L柱的錐度誤差影響增加，引起載荷分布不均勻。滾柱的長徑比最好不超過 ~ （ 3）滾動(dòng)體的數(shù)目選擇適當(dāng)。過少則導(dǎo)軌的制作誤差將明顯地影響動(dòng)導(dǎo)軌的位置精度。過多則接觸應(yīng)力很小，會(huì)出現(xiàn)載荷在滾動(dòng)體上分布不均勻現(xiàn)象，部分滾動(dòng)體受不到載荷而不起作用，使得剛度反而下降。每個(gè)導(dǎo)軌 每排滾子的數(shù)量最少為 12~16個(gè)。 68滾動(dòng)導(dǎo)軌的長度？ （ 1）滾動(dòng)體與保持架的長度 滾動(dòng)體長度：動(dòng)導(dǎo)軌在全長上始終與滾動(dòng)體相接觸，滾動(dòng)導(dǎo)軌的剛度較好，但是導(dǎo)軌有 l/2的保持架中的滾子始終露在外面，必須加強(qiáng)導(dǎo)軌的防護(hù)。（ 2）動(dòng)導(dǎo)軌比滾動(dòng)體與保持架長 l/2：動(dòng)導(dǎo)軌僅在部分長度上與滾動(dòng)體接觸，接觸剛度較差，只適用于載荷均勻分布或集中作用于動(dòng)導(dǎo)軌中部的場合，但對導(dǎo)軌的防護(hù)有利。（ 3）采用滾動(dòng)導(dǎo)軌塊，動(dòng)導(dǎo)軌的行程只受支承導(dǎo)軌的長度限制。 69 對進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求？ 為了保證進(jìn)給系統(tǒng)的定 位精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，對其機(jī)械傳動(dòng)裝置提出以下要求：（ 1）高傳動(dòng)剛度：主要取決于絲桿螺母副（直線運(yùn)動(dòng)）或渦輪蝸桿副（回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）及其支承部件的剛度。（ 2）高諧振：提高進(jìn)給系統(tǒng)的抗振性（ 3）低摩擦：要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確、快速響應(yīng)特性好（ 4）低慣量：經(jīng)常起動(dòng)、停止、變速或反向，若機(jī)械傳動(dòng)裝置慣量大，會(huì)增大負(fù)載并使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能變差。（ 5）無間隙：機(jī)械間隙時(shí)造成進(jìn)給系統(tǒng)反向死區(qū)的另一個(gè)主要原因。 70滾柱絲桿螺母副？ 工作原理：在絲桿和螺母間放入滾珠，使絲桿和螺母間變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，大大減小摩擦阻力；特點(diǎn)： 絲杠（螺母）旋轉(zhuǎn)，滾珠在封閉滾道內(nèi)沿滾道滾動(dòng)、迫使螺母（絲杠）軸向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng)。與普通絲桿螺母副相比，滾柱絲桿螺母副。 優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，摩擦損失小；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無爬行；傳動(dòng)精度高，反向時(shí)無空程；磨損小，精度保持性好，使用壽命長；具有運(yùn)動(dòng)的可逆性。 滾柱絲桿的缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件的加工精度和表面質(zhì)量要求高，制造成本高；不能自鎖，必須增加制動(dòng)裝置。 結(jié)構(gòu)類型：（ 1）外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程中有時(shí)與絲杠脫離接觸。外循環(huán)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；工藝性好；承載能力較高；徑向尺寸較大。內(nèi) 循環(huán)：始終與絲杠保持接觸。安裝反向器接通相鄰滾道，使?jié)L珠成單圈循環(huán)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊；剛性好；滾柱流通性好；摩擦損失?。恢圃燧^困難；適用于高靈敏、高精度的進(jìn)給系統(tǒng)，不宜用于重載傳動(dòng)中。 71滾柱絲桿副的預(yù)緊？ 通過改變兩個(gè)螺母的相對位置，使每個(gè)螺母中的滾柱分別接觸絲桿滾道的左右兩個(gè)側(cè)面來實(shí)現(xiàn)的。 通過預(yù)緊可以消除滾柱絲桿螺母副的軸向間隙和提高軸向剛度。常用的預(yù)緊方式：雙螺母墊片預(yù)緊 — 調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移，該形式結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，應(yīng)用廣，但僅適用于一般精度機(jī)構(gòu)；雙螺母螺紋式預(yù)緊 — 通過圓 螺母調(diào)整，消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，再用鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。但調(diào)整精度較差，且易于松動(dòng)；單螺母變導(dǎo)程自預(yù)緊 — 將螺母的內(nèi)螺紋滾道在中部的一圈上產(chǎn)生一個(gè)Δ L0的導(dǎo)程突變量，從而使左右端的滾珠在裝配后產(chǎn)生軸向錯(cuò)位來實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。 72滾柱絲桿副的支承方式？ （ 1）一端固定、一端自由：固定端采用兩個(gè)向心推力球軸承使支承在徑向和軸向均有限制。安裝方式結(jié)構(gòu)簡單，但軸向剛度較小，只適用于絲桿較短以及垂直安裝的滾柱絲桿。（ 2）兩端簡支：兩端安裝的軸承均為向心球軸承。軸向剛度小，只適用于對剛度和位移精度要求不高 的場合。對絲桿熱變形較為敏感（ 3）一端固定，一端簡支：一端裝兩個(gè)向心推力球軸承固定，另一端裝向心球軸承支承。結(jié)構(gòu)稍為復(fù)雜，但軸向剛度大，適用于對剛度和位移精度要求較高的場合。（ 4）兩端固定：兩端均安裝兩個(gè)向心推力球軸承固定，并經(jīng)調(diào)整預(yù)緊，因而軸向剛度很大。絲桿熱變形可轉(zhuǎn)化為軸承的預(yù)緊力。適用于對剛度和位移精度要求高的場合，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 73 齒輪傳動(dòng)副的消隙措施？ （ 1）剛性調(diào)整法：調(diào)整后不能自動(dòng)補(bǔ)償，對齒輪齒厚和周節(jié)公差應(yīng)有嚴(yán)格要求；方法結(jié)構(gòu)較簡單，較好傳動(dòng)剛度，但調(diào)整較費(fèi)時(shí)（ 2）柔性調(diào)整法：采用調(diào)整 彈簧彈力消除齒側(cè)間隙，調(diào)整之后齒側(cè)間隙仍可自動(dòng)補(bǔ)償。調(diào)整結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，傳動(dòng)剛度低，傳動(dòng)平穩(wěn)性差 74 蝸桿渦輪傳動(dòng)的消隙措施？ （ 1）采用雙導(dǎo)程蝸桿結(jié)構(gòu)（ 2）有阿基米德蝸桿或法向直廓蝸桿。（ 3）與普通蝸桿區(qū)別：左右兩側(cè)面具有不同的齒距（導(dǎo)程），其同一側(cè)的齒距仍是相等的。（ 4）調(diào)整準(zhǔn)確、方便可靠，但蝸桿的加工較為復(fù)雜。 75 傳感器？ （ 1）傳感器件：將一種物理量轉(zhuǎn)換為另一種物理量的裝置（ 2）位置傳感器件：將位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，是數(shù)控機(jī)床位置伺服系統(tǒng)的重要組成部分。（ 3）如果沒有位置傳感器件， 就無法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)數(shù)字控制，因此它直接影響數(shù)控機(jī)床的各種精度指標(biāo)。 傳感器的作用：檢測位移（線位移或角位移）和速度，發(fā)送反饋信號(hào)至數(shù)控裝置，構(gòu)成伺服系統(tǒng)閉環(huán)或半閉環(huán)控制，使工作臺(tái)按指令路徑精確地移動(dòng)。 76 角位移傳感器？ 檢測裝置測量的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)只是中間值，再由它推算出與之關(guān)聯(lián)的移動(dòng)部件的直線位移。優(yōu)點(diǎn)：使用可靠方便，無長度限制，缺點(diǎn)：檢測信號(hào)中加入了直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差，影響檢測精度。為提高定位精度，常需要對機(jī)床的傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 77 直線位移傳感器？ 直線位移傳感器可以與工 作臺(tái)一起移動(dòng)，并且只有工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)它才移動(dòng)，用于測量工作臺(tái)的位移。特點(diǎn)：直線位移傳感器比角位移傳感器的測量精度高，但直線位移傳感器比較長，價(jià)格比較昂貴，一般裝在工作臺(tái)的側(cè)面。特別選擇傳感器的材料，采取一些保護(hù)措施以避免油霧、冷卻液和切屑等的污染。 78 精度和分辨率？ 精度