准面3，若与图示不同，可酌情扣2—7分。
3.有两台数控车床甲和乙，主轴电机均为三相异步电机7.5kw，额定频率50Hz，额定转速1440rmp，机床甲主轴箱没有传动机构，电机皮带轮与主轴皮带轮之比为1：1.5。机床乙除皮带传动比为1：1.5外，并再通过一组双联齿轮将动力传递给主轴，实现高低速机械变档，其传动比分别为1.2：1和1：3。电机采用变频器无机变速，请计算（不考虑机械效率）：
1、 机床甲主轴的额定转速和额定转矩。
2、 机床乙主轴高速档和低速档的额定转速和额定转矩。
3、 两种机床主轴转速为200rmp时，主轴转矩各为多少?(机床乙采用低速档传动) （本题满分15分）
(1) 机床甲主轴额定转速: 1440/1.5=960rmp（1.5分） (2) 主轴电机转矩：T=(9550*7.5)/1440=49.74N.m(2分) (3) 机床甲主轴的额定转矩: 49.74*1.5=74.6 N.m（1.5分）
(4) 机床乙主轴高速档的额定转速: (1440/1.5 )*1.2=1152rmp（1.5分） (5) 机床乙主轴高速档的额定转矩:（49.74*1.5）/1.2=62.174kw（1.5分） (6) 机床乙主轴低速档的额定转速：(1440/1.5 )/3=320 rmp（1.5分） (7) 机床乙主轴低速档的额定转矩：（49.74*1.5）*3=223.8kw（1.5分） (8) 机床甲主轴转速为200rmp时，主轴转矩：49.74*1.5=74.6 N.m（2分） (9) 机床乙主轴转速为200rmp时，主轴转矩(机床乙采用低速档传动)：
（49.74*1.5）/1.2=62.174kw（2分）
4、图示零件，除Φ16H7孔外，其余各加工面均已加工。现需加工Φ16H7孔，请选择定位基准，并指出各限制哪几个自由度。（本题满分15分）
要点1：选择B面（基准重合），限制沿Z轴方向移动（2分）、绕X轴转动以及绕Y轴转动的自由度；（3分）
要点2：选择φ50H7孔（基准重合）（2分），限制沿X，Y轴移动的自由度；（3分） 要点3：选择φ30H7孔（削扁销）（2分），限制绕Z轴旋转的自由度；（3分）
5、阐述定位精度、重复定位精度的概念和相互关系，一般采用哪些量具，如何测量定位精
度和重复定位精度。当定位精度误差主要是由丝杠螺距误差造成的，对中高档数控系统如何提高定位精度？ （本题满分15分）
（1） 定位精度概念：数控机床定位精度是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达
到的位置精度。（2分）
（2） 重复定位精度概念：反映轴运动稳定性的一个基本指标。（2分）
（3） 定位精度、重复定位精度的相互关系：定位精度是系统误差,重复定位精度是随机误
差，定位精度包含重复定位精度（1分）
（4） 量具：激光干涉仪，对于一般用户也可采用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行
比较测量（2分）
（5） 测量方法简述（4分。简述不完整或存在错误，酌情扣1~4分）
（6） 利用数控系统的螺距误差补偿功能进行调整，可以大大提高数控机床的定位精度，
简述补偿方法（4分。简述不完整或存在错误，酌情扣1~4分）
6、数控机床的检测验收是一项复杂的工作，其中最主要的工作是对数控机床精度的检验，请祥述数控机床精度的检验的主要内容。（本题满分15分）
要点1：几何精度检查（5分。答错或漏答一项，扣1分，扣完为止） （1） 工作台面的平面度
（2） 各坐标方向移动的相互垂直度
（3） X、Y坐标方向移动时工作台面的各平行度
（4） X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度 （5） 主轴孔的径向圆跳动和主轴的轴向串动
（6） 主轴箱沿Z轴坐标方向移动时主轴轴心线的平行度等。
要点2：定位精度检查（5分。答错或漏答一项，扣2分，扣完为止） （1） 各直线运动轴和旋转轴的定位精度和重复定位精度 （2） 各直线运动轴和旋转轴参考点的返回精度 （3） 各直线运动轴和旋转轴的反向误差 要点3：切削精度检查
（1） 镗孔尺寸精度及孔距精度（1分） （2） 镗孔的形状及孔距精度（1分） （3） 端面铣刀铣平面的精度（1分） （4） 侧面铣刀铣侧面的直线精度（1分） （5） 侧面铣刀铣侧面的圆度精度等。（1分）
7．阐述定位精度、重复定位精度的概念和相互关系及测量的工具和方法。如果定位精度误差主要是由丝杠螺距误差造成的，对中高档数控系统如何提高定位精度？（本题满分15分） （7） 定位精度概念：数控机床定位精度是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达
到的位置精度。（1.5分）
（8） 重复定位精度概念：是指数控机床的运动部件在同样条件下在某点定位时，定位误
差的离散度大小。重复定位精度是呈正态分布的偶然性误差，它影响一批零件加工的一致性，反映轴运动稳定性的一个基本指标。（1.5分）
（9） 当移动部件从正、反两个方向多次重复趋近某一定位点时，正、反两个方向的平均
位置偏差是不相同的，其差值称之为反向差值。从不同方向趋近某一定位点时，其定位精度和重复定位精度也有所不同。（1.5分）
（10） 定位精度、重复定位精度的相互关系：定位精度是系统误差,重复定位精度是随机误
差，定位精度包含重复定位精度（1.5分）
（11） 量具：激光干涉仪，对于一般用户也可采用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行
比较测量（1.5分）
（12） 测量方法简述，参见GB/T17421中规定:包括测量点的选取，测量方法及测量结果的
评定等（4分。简述不完整或存在错误，酌情扣1~4分，扣完为止。）
（13） 减小随机性误差比较困难，一般只能通过全面提高进给传动系统各部分的精度和配
合质量，增强刚度，以及减少摩擦系数并使摩擦系数稳定不变来改善。（1.5分）
（14） 系统性误差占总误差的比重较大，而且比较容易减小或消除。通常采用以下两种方
法：
1) 从产生误差的根源上采取措施减小或消除误差；
2) 采用螺距误差补偿的方法提高定位精度，并简述螺距误差补偿方法（2分）
8．图示拨杆零件，其工艺过程已定，请选择其定位基准，并指出各限制几个自由度。（本题满分15分）
（每填错或漏填一空，扣2分，扣完为止。） 加工顺序 钻镗Φ20H8孔，倒角 铣Φ10H7孔两端面 钻、扩、铰Φ10H7孔 钻M10螺纹底孔 攻螺纹M10 定位基准 Φ40 Φ20H8/Φ40下面/R20 Φ20H8/R20 Φ20H8/Φ40下面/Φ10H7 Φ20H8/Φ40下面/Φ10H7 限制自由度数 4 4/1/1 4/1 4/1/1 4/1/1 9、某加工中心出现刀具交换时掉刀的故障，试分析产生这一故障的原因并找出解决办法。（要写出故障分析步骤）（本题满分15分） 刀具交换时掉刀，故障分析步骤如下：
(1) 检查机械手：把机械手停止在垂直极限位置。检查机械手手臂上的两个卡爪及支持卡爪的弹簧等附件, 检查机械手夹持刀具是否紧固。（1.5分）
(2) 检查刀具夹持情况：检查主轴内孔中碟簧是否有损坏，对刀具夹持是否紧固, 而出现刀装不到位。（1.5分）
(3) 检查换刀程序：编辑一个自动换刀反复执行程序, 并运行此程序, 以期找到掉刀的真正原因。（1.5分）
例如：在机械手没有到位的情况下, 主轴上的刀具松开, 机械手没有抓住刀,从而出现掉刀现象, 说明机械手到位磁感应开关误动作。若更换开关故障现象仍然存在。应查看PLC 梯形图。（举生产中遇到的一种情况分析）（4.5分） 刀具交换时掉刀，往往是由以下几个原因引起： 要点1：换刀时主轴箱没有回到换刀点。
解决办法：重新操作主轴箱运动，使其回到换刀点位置。（2分） 要点2：换刀点漂移。
解决办法：重新设定换刀点。（2分）
要点3：机械手抓刀时没有到位，就开始拔刀。
解决办法：调整机械手手臂，使手臂爪抓紧刀柄再拔刀。（2分） 10、图示拨杆零件，除Φ10H7孔外均已加工，试选择加工Φ10H7孔时定位基准并指出所限制的自由度 。（本题满分15分）
要点1：选择右底面，限制Z轴方向移动（2分），绕X轴转动和绕Y轴转动。（3分）
＋
要点2：选择φ6000.03孔，限制沿X轴方向移动（2分）和沿Y轴方向移动。（3分） 要点3：选择R25（V形块浮动），限制绕Z轴转动。（5分） 11、验收新购置的加工中心时，为什么要对机床参数表进行备份，并请简述机床参数的作用以及当机床数据错误时如何恢复数据？（本题满分15分） 验收新购置的加工中心时,要对机床参数表进行备份：
要点1：机床参数是经过一系列试验、调整而获得的重要数据。数控机床制造厂在每台机床出厂时，都对其CNC系统设置了许多初始参数，同时还给用户一份机床参数表。(1分) 要点2：①机床参数设置正确与否直接影响加工中心的正常使用和其性能的正常发挥。(1分)②加工中心在工作中由于干扰、后备电池失效或操作失误等原因，会使机床参数全部丢失或个别参数改变，使设备出现故障。此外，在设备的维修过程中，有时也需要利用机床某些参数调整机床。(1分)
要点3：因此，用户验收设备时，①要将随机所带的参数表与机床上的实际设置进行核对，核对无误后再将机床参数表复制存档，供操作者或维修人员在使用和维修时参考(1分)。②用户如果能充分的熟悉和掌握这些参数，就会更好地使用机床，并为机床的故障诊断和维修带来很大的方便。(1分) 机床参数的作用：
要点1：机床参数是经过一系列试验、调整而获得的重要数据，它设置正确与否直接影响数控机床的正常使用和其性能的正常发挥。(1分)
要点2：①机床参数在设备的维修过程中发挥着重要的作用。有时要利用机床某些参数调整机床，有些参数要根据机床的运行状态进行必要的修正(2分)。②软故障在大多数情况下与机床参数有关，机床在运行过程中的干扰会使参数发生变化，从而使机床产生故障。这时，只有用参数的设置来诊断和排除故障。(2分) 当机床数据错误时的恢复数据：
要点1：采用机内备份的数据来恢复(1分)。步骤：按存储数据启动即可。(1分)
要点2：采用机外备份的数据来恢复(1分)。步骤：1、设定数控系统及通讯软件的通讯参数(1分)；2、把机外数据通过R232接口传递到CNC，即可恢复数据。(1分)
