金屬加工習(xí)題及答案

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1、2 機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)（P33） 2-1 指出下列機(jī)床型號(hào)的含義 ⑴CQM6132 C——類代號(hào)：車床 Q——通用特性代號(hào)：輕型 M——通用特性代號(hào)：精密 61——組系代號(hào)：臥式車床 32——第一主參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為320mm ∴CQM6132表示床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為320mm的輕型精密臥式車床 ⑵MGB1432 M——類代號(hào)：磨床 G——通用特性代號(hào)：高精度 B——通用特性代號(hào)：半自動(dòng) 14——組系代號(hào)：萬能外圓磨床 32——第一主參數(shù)：最大磨削直徑為320mm ∴MGB1432表示最大磨削直徑為320mm的高精度半自動(dòng)萬能外圓磨

2、床 ⑶T4163B T——類代號(hào)：鏜床 41——立式單柱坐標(biāo)鏜床 63——第一主參數(shù)：工作臺(tái)面寬度為630mm B——經(jīng)過第二次重大改進(jìn) ∴T4163B表示工作臺(tái)面寬度為630mm，經(jīng)過第二次重大改進(jìn)的立式單柱坐標(biāo)鏜床 ⑷XK5040 X——類代號(hào)：銑床 K——通用特性代號(hào)：數(shù)控 50——組系代號(hào)：立式升降臺(tái)銑床 40——第一主參數(shù)：工作臺(tái)面寬度為400mm ∴XK5040表示工作臺(tái)面寬度為400mm的數(shù)控立式升降臺(tái)銑床 ⑸B2021A B——類代號(hào)：刨插床

3、 20——組系代號(hào)：龍門刨床 21——第一主參數(shù)：最大刨削寬度2100mm A——經(jīng)過第一次重大改進(jìn) ∴B2021A表示最大刨削寬度2100mm，經(jīng)過第一次重大改進(jìn)的龍門刨床 ⑹Z304016 Z——類代號(hào)：鉆床 30——組系代號(hào)：搖臂鉆床 40——第一主參數(shù)：最大鉆孔直徑為40mm 16——第二主參數(shù)：最大跨距為1600mm ∴Z304016表示最大鉆孔直徑為40mm、最大跨距為1600mm的搖臂鉆床 ⑺L6120 L——類代號(hào)：拉床 61—

4、—組系代號(hào)：臥式內(nèi)拉床 20——第一主參數(shù)：額定拉力為200kN ∴L6120表示額定拉力為200kN的臥式內(nèi)拉床 2-2 什么叫生成線？形成生成線的方法及所需的成形運(yùn)動(dòng)？ 答：母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為生成線，形成生成線的方法有4種： ⑴軌跡法：刀刃為切削點(diǎn)，它按照一定的規(guī)律作軌跡運(yùn)動(dòng)； 形成生成線只需一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。 ⑵成形法：刀刃為切削線，其形狀與發(fā)生線形狀完全相同； 形成生成線不需專門的成形運(yùn)動(dòng)。 ⑶相切法：刀刃為切削點(diǎn)，該點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)刀具上的點(diǎn)，刀具旋轉(zhuǎn)中心按一定規(guī)律作軌跡運(yùn)動(dòng)，切削點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線就形成了生成線； 形成生成線需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

5、和刀具回轉(zhuǎn)中心的軌跡運(yùn)動(dòng)。 ⑷展成法：刀刃為切削線，但它與生成線不吻合，切削線的包絡(luò)線即為生成線； 形成生成線需要1個(gè)復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)，即展成運(yùn)動(dòng)。 2-3 分析用下列方法加工工件時(shí)，發(fā)生線的線型、形成方法及所需的成形運(yùn)動(dòng)？ 加工內(nèi)容 生成線線型 生成線的 形成方法 所需的成形運(yùn)動(dòng) ⑴用普通外圓車刀車外圓錐面 母線 與中心線成角的直線 軌跡法 需要1個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即刀具沿工件母線的軌跡運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)線 圓 軌跡法 需要1個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ⑵在臥式銑床上用圓柱銑刀銑平面 母線 直線 成形法 不需專門的成形運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)線 直線 相切

6、法 需要2個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的直線運(yùn)動(dòng) ⑶用插齒刀加工直齒圓柱齒輪 母線 漸開線 展成法 需要1個(gè)復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)，即插齒刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且二者之間要保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系 導(dǎo)線 直線 軌跡法 需要1個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即插齒刀沿工件軸線的直線移動(dòng) ⑷用鉆頭鉆孔 母線 圓 軌跡法 需要1個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)線 直線 相切法 需要2個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和鉆頭的直線運(yùn)動(dòng) 2-4 機(jī)床傳動(dòng)由哪幾個(gè)部分組成？各組成部分的作用是什么？ 答：機(jī)床傳動(dòng)由運(yùn)動(dòng)源、傳動(dòng)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。 運(yùn)

7、動(dòng)源——為執(zhí)行件提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 傳動(dòng)裝置（或傳動(dòng)件）——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通過它把執(zhí)行件和運(yùn)動(dòng)源或有關(guān)的執(zhí)行件之間聯(lián)系起來 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（或執(zhí)行件）——執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動(dòng) 2-5 何謂外聯(lián)系傳動(dòng)鏈？何謂內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈？其本質(zhì)區(qū)別是什么？試舉例說明。 答：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈：聯(lián)系運(yùn)動(dòng)源和機(jī)床執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈。 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈：聯(lián)系兩個(gè)有關(guān)執(zhí)行件，并使其保持確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)鏈。 二者的本質(zhì)區(qū)別：看始端件與末端件之間是否有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。若有則為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈；若無則為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 例：車削外圓柱螺紋 2-6 （思考與練習(xí)5）分析圖2-22(a)所示傳動(dòng)系統(tǒng)：⑴寫出傳動(dòng)路線表達(dá)式；⑵計(jì)算

8、主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；⑶寫出運(yùn)動(dòng)平衡式；⑷計(jì)算主軸的最高和最低轉(zhuǎn)速（圖中M1為齒式離合器） 解：⑴傳動(dòng)路線表達(dá)式： ⑵主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：332＝18（級(jí)） ⑶運(yùn)動(dòng)平衡式： ⑷由運(yùn)動(dòng)平衡式可得主軸的極限轉(zhuǎn)速為： 3 車床（P68） 3-1 （思考與練習(xí)1）填空題 ⑴ 臥式車床的主參數(shù)是 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 ，第二主參數(shù)是 最大工件長(zhǎng)度 。 ⑵ 某螺紋參數(shù)為m=4mm、k=2，則此螺紋是 模數(shù)制 螺紋，其螺距值，導(dǎo)程值 ⑶ 某螺紋參數(shù)為a=3牙/in、k=2，則此螺紋是 英制 螺紋，其螺距值 ⑷ 臥式車床通常能加工四種螺紋，其螺紋傳動(dòng)鏈的兩端件是 主軸 、 刀架 。

9、 ⑸ 主軸箱中滑移齒輪與軸一般采用 滑鍵 連接，固定齒輪則采用 平鍵 或 花鍵 連接。 ⑹ 卸荷皮帶輪可減少軸的 彎曲 變形。 ⑺ CA6140型車床能車削常用的 米制 、 英制 、 模數(shù)制 及 徑節(jié)制 四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋。此外，還可以車削 大導(dǎo)程 、 非標(biāo)準(zhǔn) 及 較精密 螺紋。 3-2 在CA6140型臥式車床的主運(yùn)動(dòng)、車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，哪幾條傳動(dòng)鏈的始末端件之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系？哪幾條傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈？ 答：車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的始末端件之間具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，因此是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 3-3 在CA6140車床上車削下列右旋

10、螺紋，試寫出傳動(dòng)路線表達(dá)式和運(yùn)動(dòng)平衡式？ ⑴ 英制螺紋、K=1 解：由于為標(biāo)準(zhǔn)英制螺紋，且查表2-4知 則傳動(dòng)路線表達(dá)式為： 運(yùn)動(dòng)平衡式： ⑵ 模數(shù)螺紋m=2mm、K=1 解：由于m=2mm為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)螺紋，且查表2-3知 則傳動(dòng)路線表達(dá)式為： 運(yùn)動(dòng)平衡式： 3-4 欲在CA6140車床上車削L=10mm、K＝1的右旋米制螺紋，試指出能夠加工這一螺紋的傳動(dòng)路線有哪幾條？并說明基本組和增倍組的傳動(dòng)比。 答：⑴ ∵查表2-2可知L=10mm米制螺紋為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程螺紋 ∴可用正常螺距機(jī)構(gòu)（1:1）加工米制螺紋的傳動(dòng)路線，且由表2-2可知 ⑵ 又∵L=10mm也是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)

11、程螺紋，且4L=10mm ∴可采用擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)（4:1）加工L=10mm米制螺紋的傳動(dòng)路線，且由表2-2可知 另外，也可采用加工非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的傳動(dòng)路線，但由于L=10mm米制螺紋為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程螺紋，因此該路線在實(shí)際加工中不予采納。 ∴在CA6140車床上車削L=10mm的右旋米制螺紋有兩條傳動(dòng)路線可選。 3-5 （思考與練習(xí)6）臥式車床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中，為何既有光杠又有絲杠來實(shí)現(xiàn)刀架的直線運(yùn)動(dòng)？可否單獨(dú)設(shè)置絲杠和光杠？為什么？ 答：車削螺紋時(shí)，要求主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架應(yīng)準(zhǔn)確移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的距離，因此需用絲杠來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；在車削外圓或端面時(shí)，對(duì)主軸和刀架之間的位移關(guān)系沒有嚴(yán)格的要求，因此

12、可用光杠來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 若只用光杠來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，不能達(dá)到被車削螺紋的螺距精度；若只用絲杠來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，雖可進(jìn)行車外圓或車端面，但會(huì)加快絲杠磨損，不利于絲杠螺距精度的保持。 因此，一般分別設(shè)置光杠和絲杠來分別實(shí)現(xiàn)刀架的機(jī)動(dòng)進(jìn)給和車螺紋進(jìn)給。 3-6 為什么在主軸箱中有兩個(gè)換向機(jī)構(gòu)？能否取消其中的一個(gè)？溜板箱中的換向機(jī)構(gòu)又有什么作用？ 答：主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的雙向多片式摩擦離合器M1安裝在主軸之前，通過軸Ⅶ的惰輪可改變主軸的回轉(zhuǎn)方向，以實(shí)現(xiàn)車螺紋時(shí)的退刀；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中軸Ⅺ的滑移齒輪換向機(jī)構(gòu)安裝在主軸之后，用來改變絲杠的回轉(zhuǎn)方向，而與主軸的回轉(zhuǎn)方向無關(guān)，以實(shí)現(xiàn)車削左旋或右旋螺紋。由

13、于主軸箱中的這兩個(gè)換向機(jī)構(gòu)各自的功用不同，因此任意一個(gè)都不能取消。 溜板箱中的換向機(jī)構(gòu)，其功用是改變刀架縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給或橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的。 3-7 進(jìn)給箱中的齒式離合器M3、M4、M5的功用？是否可以取消其中的一個(gè)？ 答：離合器M3的作用：實(shí)現(xiàn)車削米制螺紋與英制螺紋之間傳動(dòng)路線的變換。即當(dāng)M3脫開時(shí)，用來車削米制螺紋；當(dāng)M3接合時(shí)，用來車削英制螺紋。 離合器M4的作用：實(shí)現(xiàn)車削標(biāo)準(zhǔn)螺紋與非標(biāo)準(zhǔn)或精密螺紋之間傳動(dòng)路線的變換。即當(dāng)M4脫開時(shí)，將基本組和增倍組接入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，用來車削四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋；當(dāng)M4接合及M3、M5都接合時(shí)，傳動(dòng)路線較短，減少了傳動(dòng)件誤差對(duì)工件螺距的影響，可

14、用來車削非標(biāo)準(zhǔn)及精密螺紋。 離合器M5的作用：實(shí)現(xiàn)車螺紋進(jìn)給與機(jī)動(dòng)進(jìn)給之間傳動(dòng)路線的變換。即當(dāng)M5接合時(shí)，進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給絲杠，用來車削螺紋；當(dāng)M5脫開時(shí)，將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給光杠，用來實(shí)現(xiàn)刀架的機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 由于各個(gè)離合器的功用不同，因此任意一個(gè)都不能取消。 3-8 臥式車床溜板箱中互鎖機(jī)構(gòu)的作用？ 答：防止同時(shí)接通車螺紋進(jìn)給、縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給以及橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給，以免損壞機(jī)床。即當(dāng)開合螺母合上時(shí)，機(jī)動(dòng)進(jìn)給不能接通；而當(dāng)機(jī)動(dòng)進(jìn)給接通時(shí)，開合螺母不能閉合。 3-9 臥式車床溜板箱中開合螺母機(jī)構(gòu)的作用？ 答：開合螺母機(jī)構(gòu)用于接通或斷開從絲杠傳來的運(yùn)動(dòng)。 3-10 臥式車床溜板

15、箱中超越離合器、安全離合器的作用？ 答：⑴ 超越離合器可避免同時(shí)接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速進(jìn)給。實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)都芸焖僖苿?dòng)時(shí)，可不必脫開進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈（即光杠仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)），以節(jié)省切削加工的輔助時(shí)間和簡(jiǎn)化操作。 ⑵ 安全離合器可起過載保護(hù)的作用。當(dāng)進(jìn)給力過大或刀架移動(dòng)受阻，可自動(dòng)斷開機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈，使刀架停止進(jìn)給，從而避免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞。 4 銑床（P93） 4-1 （思考與練習(xí)1）填空題 ⑴ 銑床上用 指狀銑刀 和 盤狀銑刀 來銑削齒輪。 ⑵ 銑床使用旋轉(zhuǎn)的多刃刀具加工工件，同時(shí)有數(shù)個(gè)刀齒參加切削，所以 生產(chǎn)效率 高，但由于銑刀每個(gè)刀齒的切削過程是 斷續(xù) 的，這就使 切削力 相應(yīng)的發(fā)生變化，

16、容易引起機(jī)床的 振動(dòng) 。 4-2 （思考與練習(xí)2）銑床能進(jìn)行哪些表面的加工？ 答：銑床可用來加工各種平面（水平面、垂直面等）、溝槽（鍵槽、T形槽、燕尾槽等）、內(nèi)孔表面（鉆孔、鏜孔）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪等）、螺旋表面（螺紋和螺旋槽）即各種曲面。 4-3 升降臺(tái)式銑床在銑削加工中需要哪些運(yùn)動(dòng)？ 答：⑴ 主運(yùn)動(dòng)：主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ⑵ 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在三個(gè)互相垂直方向的直線運(yùn)動(dòng)（快速進(jìn)給為輔助運(yùn)動(dòng)） 4-4 銑床主軸上飛輪的作用是什么？ 答：利用大質(zhì)量飛輪在高速旋轉(zhuǎn)中的慣性，來調(diào)節(jié)銑削過程中由于斷續(xù)切削產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)。 4-5 什么是順銑和逆銑？各有何

17、區(qū)別和特點(diǎn)？ 答：⑴ 在臥式銑床上用圓柱形銑刀銑削平面時(shí)，若銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反，則稱為逆銑；若銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同，則稱為順銑。 ⑵ 順銑和逆銑的區(qū)別和特點(diǎn) a. 切削厚度的變化 逆銑時(shí)，每個(gè)刀齒的切削厚度由零增至最大，銑刀刀齒會(huì)在已加工表面上擠壓滑行，使該表面的硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，影響工件表面質(zhì)量，也使刀齒的磨損加劇。 順銑時(shí)，每個(gè)刀齒的切削厚度從最大減至零，但刀齒切入工件時(shí)的沖擊力較大，特別是當(dāng)待加工表面是毛坯面或有硬皮時(shí)。 b. 切削力方向的影響 順銑時(shí)作用于工件上的垂直切削分力始終壓下工件，有利于工件的夾緊。 逆銑時(shí)作用于工件上的垂直切削分力向上，有將工

18、件抬起的趨勢(shì)，易引起振動(dòng)，影響工件的夾緊。銑削薄壁和剛度差的工件時(shí)影響更大。 由于銑床工作臺(tái)的移動(dòng)是由絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)的，絲杠螺母之間會(huì)有傳動(dòng)間隙。 順銑時(shí)，由于銑刀對(duì)工件的水平切削分力與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同，因此有帶動(dòng)絲杠產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的趨勢(shì)，這種竄動(dòng)現(xiàn)象不但會(huì)引起“扎刀”，損壞已加工表面，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使刀齒折斷、造成工件報(bào)廢。因此，順銑時(shí)應(yīng)采用雙螺母機(jī)構(gòu)來消除絲杠和螺母的間隙。 逆銑時(shí)，由于銑刀對(duì)工件（或工作臺(tái)）的水平切削分力與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反，從而使絲杠螺紋始終保持與螺母螺紋貼緊，因此，切削過程平穩(wěn)。 4-6 在X6132型升降臺(tái)銑床上，利用FW125型萬能分度頭加工：z=7、z=13

19、、z=37直齒圓柱齒輪，試計(jì)算手柄的轉(zhuǎn)數(shù) 解：⑴ z=7時(shí) ∴每銑完一個(gè)齒槽后，分度手柄相對(duì)于孔數(shù)為28個(gè)孔的孔圈轉(zhuǎn)過5圈又20個(gè)孔距。 ⑵ z=13時(shí) ∴每銑完一個(gè)齒槽后，分度手柄相對(duì)于孔數(shù)為39個(gè)孔的孔圈轉(zhuǎn)過3圈又3個(gè)孔距。 ⑶ z=37時(shí) ∴每銑完一個(gè)齒槽后，分度手柄相對(duì)于孔數(shù)為37個(gè)孔的孔圈轉(zhuǎn)過1圈又3個(gè)孔距。 5 磨床（P121） 5-1 （思考與練習(xí)2）在萬能外圓磨床上磨削內(nèi)、外圓錐面有哪幾種方法？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：萬能外圓磨床上磨削外圓錐面的方法： ⑴扳轉(zhuǎn)工作臺(tái)法：適用于磨削小錐度的較長(zhǎng)錐面； ⑵扳轉(zhuǎn)砂輪架法

20、：適用于磨削長(zhǎng)工件上錐度較大的短錐面； ⑶扳轉(zhuǎn)頭架法：適用于磨削短工件上錐度較大的短錐面。 萬能外圓磨床上磨削內(nèi)圓錐面的方法： ⑴扳轉(zhuǎn)頭架法：適用于磨削錐度較大的圓錐孔； ⑵扳轉(zhuǎn)工作臺(tái)法：適用于磨削錐度較小的圓錐孔。 5-2 （思考與練習(xí)8）內(nèi)圓磨削的方法有哪幾種？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：⑴若為單件小批生產(chǎn)，可在萬能外圓磨床上磨內(nèi)圓； ⑵若為大批量生產(chǎn)，則在內(nèi)圓磨床上磨內(nèi)圓，磨削方法有兩種：縱磨法和橫磨法。 5-3 為什么在無心外圓磨床上磨削工件時(shí)工件中心要高于砂輪與導(dǎo)輪的中心連線，且托板的頂面做成傾斜的？ 答：在無心外圓磨床上磨削工件時(shí)，是以被磨削工件的表面

21、本身作為定位基準(zhǔn)，因此工件表面的原始誤差必然會(huì)影響加工表面的圓度。為避免磨出棱圓形工件，加快成圓并減小形狀誤差，磨削時(shí)使工件中心要高于砂輪與導(dǎo)輪的中心連線，且托板的頂面向?qū)л喎较蛲聝A斜一定角度，這樣工件相當(dāng)于在假想的V形槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使工件表面能在多次轉(zhuǎn)動(dòng)中被逐漸磨圓。 5-4 平面磨床的磨削方法及各自的特點(diǎn)？ 答：根據(jù)砂輪工作表面的不同，平面磨床的磨削方法分為兩大類： ⑴ 周磨法——用砂輪輪緣的周邊進(jìn)行磨削；⑵ 端磨法——用砂輪端面進(jìn)行磨削 周磨法的砂輪與工件接觸面積小，排屑和冷卻好，工件發(fā)熱變形小，且砂輪周邊磨損均勻，容易獲得較高的加工質(zhì)量，因此適用于精磨，但磨削效率低。

22、 而端磨法與周磨法相反，其磨削效率高，但磨削精度低，因此適用于粗磨。 6 齒輪加工機(jī)床（P142） 6-1 （思考與練習(xí)1）分析比較展成法和成形法加工圓柱齒輪各有何特點(diǎn)？ 答：⑴用成形法加工圓柱齒輪 加工方法：使用成形刀具加工，刀具切削刃形狀與被加工齒輪形狀完全吻合。 特點(diǎn)：采用單齒廓的盤形齒輪銑刀或指形齒輪立銑刀銑削齒輪時(shí)，每次只加工1個(gè)齒槽，然后工件做分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按順序依次銑削出全部輪齒。 優(yōu)點(diǎn)：不需專門的齒輪加工機(jī)床，可在通用機(jī)床上加工。 缺點(diǎn)：不能獲得準(zhǔn)確的漸開線齒形。 適用范圍：?jiǎn)渭∨a(chǎn)、加工精度不高的修配行業(yè) 屬于成形法加工的有：銑齒、拉齒、沖齒等。

23、 ⑵用展成法加工圓柱齒輪 原理：利用齒輪嚙合的原理。 優(yōu)點(diǎn)：只要模數(shù)和壓力角相同，一把刀具可加工任意齒數(shù)的齒輪；加工精度和生產(chǎn)率較高。 屬于展成法加工的有：滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等。 6-2 （思考與練習(xí)3）在Y3150E型滾齒機(jī)上滾切直齒和斜齒圓柱齒輪分別需要調(diào)整哪幾條傳動(dòng)鏈？其中哪些是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，哪些是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈？寫出各傳動(dòng)鏈的始末端件和計(jì)算位移。 答：⑴ 在Y3150E型滾齒機(jī)上滾切直齒圓柱齒輪需調(diào)整3條傳動(dòng)鏈，即主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。 其中，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈均為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 ①主

24、運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 始末端件：電動(dòng)機(jī)—滾刀主軸 計(jì)算位移：n電 —n刀 ②展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 始末端件：滾刀—工件 計(jì)算位移：滾刀轉(zhuǎn)1r —工件轉(zhuǎn) ③軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 始末端件：工作臺(tái)—刀架 計(jì)算位移：工作臺(tái)轉(zhuǎn)1r —刀架沿工件軸線移動(dòng)f mm ⑵ 在Y3150E型滾齒機(jī)上滾切斜齒圓柱齒輪需調(diào)整4條傳動(dòng)鏈，即主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。 其中，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈均為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈均為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 ①主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的始末端件與計(jì)算位移與加

25、工直齒圓柱齒輪的相同。 ②附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 始末端件：刀架軸向進(jìn)給絲杠—工作臺(tái)主軸 計(jì)算位移：刀架沿工件軸線進(jìn)給一個(gè)導(dǎo)程值T mm—工作臺(tái)附加轉(zhuǎn)動(dòng)1 r 6-3 在滾齒機(jī)上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時(shí)，如何確定滾刀刀架扳轉(zhuǎn)角度與方向？ 答：⑴在滾齒機(jī)上加工直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀的扳轉(zhuǎn)角度δ＝滾刀的螺旋升角ω ⑵在滾齒機(jī)上加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀的扳轉(zhuǎn)角度δ=工件齒輪螺旋角β滾刀螺旋升角ω 6-4 在Y3150E滾齒機(jī)上加工下述圓柱齒輪，試計(jì)算滾刀的扳轉(zhuǎn)角度大小及方向？ ⑴直齒圓柱齒輪：z=38、m=3mm；滾刀直徑D=φ70mm，ω=315’，mn=3mm（

26、右旋單頭）； ⑵斜齒圓柱齒輪：z=28、m=2.5mm，螺旋角β=12（右旋），滾刀直徑D=φ70mm，ω=228’（右旋單頭） 解：⑴∵滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀安裝角 ∴滾刀刀架應(yīng)沿逆時(shí)針扳轉(zhuǎn)ω=315’ ⑵∵滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀安裝角 ∴滾刀刀架應(yīng)沿順時(shí)針扳轉(zhuǎn) 7 其他機(jī)床（P155） 7-1 鉆床的用途、分類、機(jī)床運(yùn)動(dòng)及主要技術(shù)規(guī)格 答：⑴ 鉆床主要用于加工外形復(fù)雜、沒有對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線的工件上的單孔或一系列圓柱孔。常用來鉆削直徑不大、精度要求低的內(nèi)孔。 ⑵ 鉆床的主要參數(shù)是最大鉆孔直徑。 ⑶ 在鉆床上加工時(shí)，通常工件固定不動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)是刀具主軸的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給

27、運(yùn)動(dòng)是刀具主軸沿工件軸線的直線移動(dòng)。 ⑶ 鉆床的種類很多，根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)不同可分為：臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床等。 臺(tái)式鉆床——鉆孔直徑一般小于15mm，主軸轉(zhuǎn)速很高，可以達(dá)幾萬轉(zhuǎn)/min。 立式鉆床——主軸在垂直于主軸平面上的位置是固定的。加工零件時(shí)，為使刀具軸線與孔中心線重合，需要移動(dòng)工件，因此只適用于單件小批加工中、小型零件。 搖臂鉆床——用于單件和中、小批生產(chǎn)中加工大、中型零件。加工時(shí)工件固定不動(dòng)，通過移動(dòng)主軸，使刀具對(duì)準(zhǔn)被加工孔的中心。 7-2 鏜床的用途、分類、機(jī)床運(yùn)動(dòng) 答：⑴ 鏜床主要用于加工大中型零件上尺寸較大、精度要求較高的孔、內(nèi)成形表面或孔內(nèi)環(huán)槽，特別

28、適宜于加工分布在不同表面、孔距和位置精度要求很嚴(yán)格的孔系。若安裝平旋盤或其它附件后，還可用來銑平面、車外圓、車端面、車螺紋等。 ⑵ 臥式鏜床的主運(yùn)動(dòng)包括：鏜軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或平旋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 臥式鏜床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括：鏜軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、平旋盤徑向刀架的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ⑶ 根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式不同，鏜床可分為：臥式鏜床、落地鏜床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。 臥式鏜床——可進(jìn)行孔加工（鏜、鉆、擴(kuò)、鉸孔）、車端面、車外圓、車螺紋、銑平面等工作，機(jī)床的通用性好、應(yīng)用廣泛。 落地鏜床——用來加工大而重的工件,萬能性大、操縱集中。沒有工作臺(tái)

29、，工件直接固定在地面的平板上。 坐標(biāo)鏜床——用于加工位置精度要求較高的孔及孔系，也可鉆、擴(kuò)、鉸孔、锪端面、切槽等。 金剛鏜床——是一種高速精密鏜床，主要用于精加工，采用金剛石鏜刀 7-3 刨床的工藝范圍、機(jī)床運(yùn)動(dòng)、加工特點(diǎn)、分類及主要技術(shù)規(guī)格 答：⑴ 主要用于加工各種平面和溝槽。 ⑵ 刨削加工的生產(chǎn)率較低，主要用于單件小批生產(chǎn)和維修行業(yè)。 ⑶ 刨床類機(jī)床主要有牛頭刨床、龍門刨床、插床三種類型 牛頭刨床——用于加工小型零件的平面、溝槽和成形表面。 主運(yùn)動(dòng)是滑枕帶動(dòng)刨刀沿床身水平導(dǎo)軌的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件沿垂直于主運(yùn)動(dòng)方向所作的間歇直線運(yùn)動(dòng)。 牛頭刨床的主參數(shù)為

30、最大刨削長(zhǎng)度。 龍門刨床——主要用于加工大型或重型零件上各種表面，尤其是長(zhǎng)而窄的平面，也可用來加工溝槽或同時(shí)加工幾個(gè)中、小型零件的表面。 主運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)帶動(dòng)工件沿床身水平導(dǎo)軌的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括垂直刀架在橫梁導(dǎo)軌上所作的水平直線運(yùn)動(dòng)；橫梁沿立柱導(dǎo)軌所作的直線運(yùn)動(dòng)；側(cè)刀架沿立柱導(dǎo)軌所作的間歇垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 龍門刨床的的主參數(shù)為最大刨削寬度。 插床——用于單件小批生產(chǎn)中加工直線型的內(nèi)表面（如平面、鍵槽、多邊形孔等）及成形的內(nèi)外表面。 主運(yùn)動(dòng)為滑枕帶動(dòng)插刀沿垂直方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 插床的主參數(shù)為最大插削長(zhǎng)度。 7-4 拉床的用途、機(jī)床運(yùn)動(dòng)、主要技術(shù)規(guī)格及加工特點(diǎn)

31、答：⑴ 主要用于加工各種形狀的通孔、平面及成形表面。 ⑵ 拉床只有主運(yùn)動(dòng)，沒有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 主運(yùn)動(dòng)為拉刀的低速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)——后一刀齒比前一刀齒依次遞增。 ⑶ 拉床的主參數(shù)是額定拉力。 ⑷ 拉削加工的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量都較高，適用于大批大量生產(chǎn)。 10 數(shù)控機(jī)床（P250） 10-1 簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床由哪幾部分組成？ 答：數(shù)控機(jī)床一般由程序載體、輸入/輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、位置檢測(cè)裝置及機(jī)床本體組成。 10-2 適合采用數(shù)控加工的零件有哪些？ 答：⑴ 多品種、小批量（＜200件），需多次生產(chǎn)的零件； ⑵ 幾

32、何形狀復(fù)雜的零件；（如，飛機(jī)螺旋槳葉片） ⑶ 在加工過程中必須進(jìn)行多工序加工的零件； ⑷ 切削余量大的零件； ⑸ 必須嚴(yán)格控制公差、對(duì)精度要求較高的零件； ⑹ 工藝設(shè)計(jì)需經(jīng)常變化的零件； ⑺ 價(jià)格昂貴、不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件； ⑻ 需要全部檢測(cè)的零件； ⑼ 需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。 10-3 按控制系統(tǒng)的特點(diǎn)不同數(shù)控機(jī)床可分為哪些類型？各有何特點(diǎn)？ 答：⑴ 點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床 特點(diǎn)： a. 只控制移動(dòng)部件的終點(diǎn)位置。即只控制移動(dòng)部件由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定位，而對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求； b. 在移動(dòng)過程中不進(jìn)行加工； c. 為節(jié)省部件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和定位時(shí)間

33、，通常移動(dòng)部件先快速移動(dòng)到終點(diǎn)附近，然后低速準(zhǔn)確移動(dòng)到定位點(diǎn)，以保證定位精度。 ⑵ 直線控制的數(shù)控機(jī)床 特點(diǎn)：不僅要控制兩點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置即兩點(diǎn)之間的距離，還要控制兩點(diǎn)之間移動(dòng)的速度和軌跡。其數(shù)控裝置比點(diǎn)位控制復(fù)雜。 ⑶ 輪廓控制的數(shù)控機(jī)床（或連續(xù)控制的數(shù)控機(jī)床） a. 能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移和速度同時(shí)進(jìn)行控制； b. 具有插補(bǔ)功能； c. 不僅要控制起終點(diǎn)的位置，還要對(duì)加工過程中每一點(diǎn)的位置和速度進(jìn)行控制，以加工出任意形狀的曲線和曲面。 10-4 按伺服系統(tǒng)的控制方式分類不同數(shù)控機(jī)床可分為哪些類型？各有何特點(diǎn)？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：⑴ 開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床—

34、—不帶反饋裝置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常采用功率步進(jìn)電機(jī)或電液脈沖馬達(dá) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定，容易調(diào)試，成本低，但由于無反饋回路，因此精度較低。 適用范圍：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和舊機(jī)床的數(shù)控化改造。 ⑵ 全閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床——在機(jī)床的移動(dòng)部件上安裝位移測(cè)量裝置，直接檢測(cè)工作臺(tái)的實(shí)際位置 特點(diǎn)：通過反饋環(huán)節(jié)，消除了從電機(jī)到執(zhí)行件之間傳動(dòng)鏈產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差，因此定位精度較高。 適用范圍：精度要求較高的數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控精密磨床等。 ⑶ 半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床——在絲杠或步進(jìn)電機(jī)軸上安裝角位移檢測(cè)裝置，通過檢測(cè)絲杠或電機(jī)軸的角位移來間接測(cè)量工作臺(tái)的位移 特點(diǎn)：由于不能消除控制環(huán)外的機(jī)床傳動(dòng)誤差，因此其

35、精度低于全閉環(huán)系統(tǒng)。但由于角位移測(cè)量裝置比線位移測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試方便，因此應(yīng)用廣泛。 適用范圍：中檔數(shù)控機(jī)床。 10-5 試闡述建立數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的應(yīng)遵循的原則？ 答：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系采用笛卡兒直角坐標(biāo)系，其直線坐標(biāo)軸X、Y、Z和回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C的方向應(yīng)符合右手螺旋定則。 ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的建立原則： ⑴ 在確定坐標(biāo)系時(shí)，假定工件靜止不動(dòng)，則各坐標(biāo)軸表示的是刀具的運(yùn)動(dòng)； ⑵ 機(jī)床直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z→再X→用右手定則判定Y； ⑶ 坐標(biāo)軸正方向的判定方法：增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向。 10-6 定位精度與重

36、復(fù)定位精度是一回事嗎？為什么？ 答：定位精度與重復(fù)定位精度不是一回事。 定位精度是指機(jī)床移動(dòng)部件實(shí)際位置與理想位置之間的誤差。它將直接影響零件加工的位置精度，其值越小越好。 而重復(fù)定位精度是指在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上用相同程序加工一批零件，所得到結(jié)果的一致程度。一般地，重復(fù)定位誤差呈正態(tài)分布。 10-7 什么是數(shù)控機(jī)床的可控軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)？?jī)奢S半聯(lián)動(dòng)指的是什么意思？ 答：可控軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置所能控制的坐標(biāo)軸數(shù)目。 聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸能同時(shí)到達(dá)空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目。 兩軸半聯(lián)動(dòng)是指可控軸數(shù)為三軸，而聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為兩軸的數(shù)控機(jī)床。 10-8 衡量數(shù)控機(jī)床可靠

37、性的指標(biāo)有哪些？ 答：⑴ 平均無故障時(shí)間MTBF：兩次故障之間的平均間隔時(shí)間 越長(zhǎng)越好 ⑵ 平均修復(fù)時(shí)間MTTR：從故障發(fā)生到能夠正常工作的平均間隔時(shí)間 越小越好 ⑶ 平均速度（或有效度） 反映了設(shè)備提供正常使用的能力，即可靠性。 10-9 數(shù)控車床的床身和導(dǎo)軌的布局形式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：根據(jù)數(shù)控車床床身導(dǎo)軌與水平面的相對(duì)位置不同，有4種布局形式： ⑴平床身 優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工，配上水平放置的刀架，可提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度。 缺點(diǎn)：床身下部的空間小，排屑困難，刀架水平放置，加大了機(jī)床寬度方向的尺寸，占地面積較大。 一般用于大型

38、數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床。 ⑵斜床身 優(yōu)點(diǎn)：排屑容易，熱鐵屑不易積在導(dǎo)軌上，便于安裝自動(dòng)排屑器和機(jī)械手，占地面積小，易于實(shí)現(xiàn)半封閉式防護(hù)。 缺點(diǎn)：若傾斜度小，則排屑不便；若傾斜度大，則導(dǎo)軌的導(dǎo)向性差，受力情況也差。傾角的大小還影響著機(jī)床的外形尺寸。 常用于中、小型數(shù)控車床。 ⑶平床身斜滑板 優(yōu)點(diǎn)：保留了平床身工藝性好的優(yōu)點(diǎn)，并減小機(jī)床的結(jié)構(gòu)尺寸和占地面積，也利于排屑。 缺點(diǎn)：同斜床身 ⑷立床身 優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，利于排屑。 缺點(diǎn)：導(dǎo)軌的導(dǎo)向性差，受力情況差。 10-10 簡(jiǎn)述錐環(huán)無鍵連接的特點(diǎn)？ 答：⑴ 無需在連接件上開鍵槽；⑵ 內(nèi)外錐環(huán)壓緊后，使配合面無間隙，

39、對(duì)中性好；⑶ 錐環(huán)對(duì)數(shù)的多少取決于所傳遞扭矩的大小 10-11 簡(jiǎn)述數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的轉(zhuǎn)位換刀過程？ 答：⑴ 接收數(shù)控系統(tǒng)的換刀指令后，松開刀盤； ⑵ 刀盤轉(zhuǎn)到指令要求的位置； ⑶ 刀盤夾緊，并發(fā)出轉(zhuǎn)位結(jié)束的信號(hào)。 10-12 試闡述XK5040A型數(shù)控銑床升降臺(tái)自動(dòng)平衡裝置中機(jī)床運(yùn)動(dòng)的傳遞過程及工作原理？ 答：⑴ 機(jī)床運(yùn)動(dòng)的傳遞過程 伺服電機(jī)1通過錐環(huán)連接和十字聯(lián)軸節(jié)，帶動(dòng)錐齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過錐齒輪2和3作嚙合運(yùn)動(dòng)，使錐齒輪3帶動(dòng)滾珠絲杠作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后在螺母的帶動(dòng)下，工作臺(tái)作上升或下降的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，錐齒輪3和4也嚙合，錐齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過錐銷連接，帶動(dòng)單向超越離

40、合器的星輪5轉(zhuǎn)動(dòng)。 ⑵工作臺(tái)的上升運(yùn)動(dòng) 當(dāng)工作臺(tái)上升時(shí)，單向超越離合器中星輪5的轉(zhuǎn)向，是使?jié)L子6與外殼7脫開，因此外殼不會(huì)隨星輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而是處于靜止不動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)摩擦離合器不起任何作用。 ⑶工作臺(tái)的下降運(yùn)動(dòng) 當(dāng)工作臺(tái)下降時(shí)，單向超越離合器中星輪的轉(zhuǎn)向使?jié)L子6楔緊在星輪5和與外殼7之間，則外殼會(huì)隨星輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過花鍵與外殼相連的摩擦離合器的內(nèi)摩擦片，會(huì)與固定的摩擦離合器的外摩擦片之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在彈簧的壓緊作用下，會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦阻力，因此起到了阻尼的作用，使工作臺(tái)上升和下降的力得以平衡。 由于滾珠絲杠副無自鎖作用，在工作臺(tái)下降過程中，由于工作臺(tái)的自重會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)加速下滑，因此

41、必須設(shè)有阻尼機(jī)構(gòu)，以平衡工作臺(tái)上升和下降的力。 10-13 排屑裝置的作用？常用的排屑裝置的形式有哪幾種？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：⑴ 排屑裝置的作用：將將切屑從切削液中分離出來，并從加工區(qū)域排出到數(shù)控機(jī)床之外，而切削液則被回收到冷卻液箱。 ⑵ 常用的排屑裝置的形式有三種： a. 平板鏈?zhǔn)脚判佳b置——用于排除各種形狀的切屑，適應(yīng)性強(qiáng)，各類機(jī)床都能采用 b. 刮板式排屑裝置——常用于輸送各種材料的短小切屑，排屑能力較強(qiáng)。但因負(fù)載大，需采用較大功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 c. 螺旋式排屑裝置——結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，排屑性能良好，占用空間小，但只適用于沿水平或小角度傾斜直線方向排運(yùn)切屑，不能用于大角度傾

42、斜、提升或轉(zhuǎn)向排屑。 插補(bǔ)原理 1. 軟件插補(bǔ)方法有哪幾種？各適用于什么場(chǎng)合？ 答：軟件插補(bǔ)方法可分為兩大類： ⑴ 脈沖增量插補(bǔ)法 適用于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。 數(shù)控裝置通過計(jì)算各軸的分配脈沖，從而驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。 常用的方法有：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法、數(shù)字積分插補(bǔ)法（或DDA法） ⑵ 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 適用于閉環(huán)控制系統(tǒng)，可用于各種曲線的插補(bǔ)。 常用的方法有：時(shí)間分割插補(bǔ)法、擴(kuò)展DDA法 2. 一個(gè)完整的插補(bǔ)循環(huán)由哪幾個(gè)節(jié)拍組成？ 答：一個(gè)完整的插補(bǔ)循環(huán)由偏差判別、進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判別4個(gè)節(jié)拍組成，這4個(gè)節(jié)拍不斷循環(huán)，就可以加工出所需曲線。 3

43、. 現(xiàn)要插補(bǔ)圖示順圓弧AB，圓弧起點(diǎn)A(0，6)，終點(diǎn)B(6，0)，試用逐點(diǎn)比較法對(duì)該順圓弧進(jìn)行插補(bǔ)，并畫出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡（假設(shè)脈沖當(dāng)量δx = δy = 1） 解：加工完該段順圓弧，刀具沿X、Y軸應(yīng)走的總步數(shù)為： 插補(bǔ)計(jì)算過程見下表： 脈沖個(gè)數(shù) 偏差情況 進(jìn)給方向 偏差計(jì)算 坐標(biāo)計(jì)算 終點(diǎn)判別 0 i=0

44、 +X i=4+1 =5

45、控機(jī)床對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求？ 答：伺服系統(tǒng)是以機(jī)械位置或角度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，也稱為位置控制系統(tǒng)或位置隨動(dòng)系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床對(duì)對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求⑴ 精度高；⑵ 穩(wěn)定性好；⑶快速響應(yīng)性好；⑷調(diào)速范圍寬；⑸低速大轉(zhuǎn)矩 2. 簡(jiǎn)述如何控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向，以及步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：通過控制步進(jìn)電機(jī)輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組的通電相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累，控制簡(jiǎn)單。 步進(jìn)電機(jī)的缺點(diǎn)：效率低，帶慣性負(fù)載的能力差，尤其是在高速時(shí)易失步。 3. 簡(jiǎn)述直、交流伺服電機(jī)各自的優(yōu)點(diǎn)？ 答：直流伺服電機(jī)

46、的優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速范圍寬，信號(hào)響應(yīng)迅速，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。 交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，便于維護(hù)，效率較高，價(jià)格低廉。 11 數(shù)控機(jī)床的典型結(jié)構(gòu)（P300） 11-1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)？ 答：⑴主軸轉(zhuǎn)速高、功率大；⑵主軸調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)速變換迅速可靠；⑶主軸組件的耐磨性高，剛度高，抗震性和熱穩(wěn)定性好；⑷為實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)或快速裝卸，主軸具有特有的刀具安裝結(jié)構(gòu)。 11-2 數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式有哪幾種？簡(jiǎn)述其特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合？ 答：數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式有三種： ⑴ 通過變速齒輪的調(diào)速方法 特點(diǎn)：通過少數(shù)幾對(duì)齒輪的降速，使之成為分段無級(jí)變速，以確保低速時(shí)有較大的

47、輸出扭矩。 應(yīng)用場(chǎng)合：多數(shù)大、中型數(shù)控機(jī)床 ⑵ 通過皮帶傳動(dòng)的調(diào)速方法 傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試方便，可避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)和噪聲。 應(yīng)用場(chǎng)合：只適用于高速、低扭矩特性要求的主軸，且調(diào)速范圍比受電機(jī)調(diào)速范圍比的約束。 ⑶ 由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的調(diào)速方法 這種形式又有兩種類型： a. 電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器直接與主軸聯(lián)接 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高。但主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩變化與電機(jī)輸出特性一致，因此使用上受限。 b. 主軸和電機(jī)做成一體，主軸即為電機(jī)的轉(zhuǎn)子，因此也稱為電主軸。 特點(diǎn)：主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、主軸部件剛度高。但主軸扭矩小，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸精度影響較大。 應(yīng)

48、用場(chǎng)合：只適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。 11-3 試闡述立式鏜銑加工中心主軸組件在換刀過程中的作用，以及它是如何實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)夾緊和松開的？ 答：⑴主軸組件在換刀過程中的的作用：實(shí)現(xiàn)刀具在主軸內(nèi)的自動(dòng)裝卸，以及切屑的自動(dòng)清除。（參看課件中的結(jié)構(gòu)圖） ⑵刀具的松開過程 換刀前需將刀夾松開時(shí)，壓力油進(jìn)入液壓缸上腔，換刀前需將刀夾松開時(shí)，壓力油進(jìn)入液壓缸上腔，活塞推動(dòng)拉桿下移，碟形彈簧被壓縮。當(dāng)鋼球隨拉桿一起下移至主軸孔徑較大的直徑d1處時(shí)，它就不再能約束拉釘?shù)念^部了。當(dāng)拉桿繼續(xù)下移時(shí)，拉桿前端內(nèi)孔的抬肩端面碰到拉釘，把刀夾頂松，此時(shí)行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)，換刀機(jī)械手隨即將刀夾取下。 ⑶刀具的夾

49、緊過程 新刀具裝入后，壓力油進(jìn)入液壓缸下腔，彈簧推動(dòng)活塞上移，拉桿在碟形彈簧的作用下也向上移動(dòng)。隨拉桿的上移，當(dāng)拉桿下端的鋼球被擠入主軸孔內(nèi)較小的直徑d2處時(shí)，鋼球被迫徑向收攏而卡進(jìn)拉釘?shù)沫h(huán)形凹槽內(nèi)，從而將刀桿尾部拉緊。在刀桿錐柄的定心和摩擦力的作用下，刀桿被夾緊于主軸端部。 11-4 主軸定向準(zhǔn)停裝置的作用？電氣式主軸定向準(zhǔn)停裝置的工作原理？ 答：⑴主軸定向準(zhǔn)停裝置的作用：使主軸每次都能準(zhǔn)確地停止在固定的周向位置上，以保證換刀時(shí)主軸上的端面鍵能對(duì)準(zhǔn)刀夾上的鍵槽。 ⑵電氣式主軸定向準(zhǔn)停裝置的工作過程：（參看課件中的結(jié)構(gòu)圖） 多楔帶輪上裝有墊片，墊片上有一永久磁鐵，主軸箱上對(duì)應(yīng)于

50、主軸準(zhǔn)停位置處，裝有磁傳感器。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，主軸電機(jī)立即降速到最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。延時(shí)數(shù)秒，當(dāng)永久磁鐵對(duì)準(zhǔn)磁傳感器后，發(fā)出準(zhǔn)停信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大后，由定向電路控制主軸電機(jī)準(zhǔn)確停止。 11-5 數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是什么？ 答：⑴摩擦阻力??；⑵傳動(dòng)精度和剛度高；⑶運(yùn)動(dòng)部件的慣量小 11-6 滾珠絲杠螺母副的工作原理及特點(diǎn)？ 答：滾珠絲杠螺母副的工作原理：在絲杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，將它們套裝在一起形成螺旋滾道，滾道內(nèi)填有滾珠，當(dāng)絲杠相對(duì)螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，二者發(fā)生軸向位移，而滾珠沿滾道滾動(dòng)，并通過回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成一個(gè)閉合回路。 滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)：⑴摩擦系數(shù)小，

51、傳動(dòng)效率高，所需傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩??；⑵靈敏度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，隨動(dòng)精度和定位精度高；⑶磨損小，壽命長(zhǎng)，精度保持性好；⑷可通過預(yù)緊和間隙消除措施，來提高軸向剛度和反向精度；⑸運(yùn)動(dòng)具有可逆性 滾珠絲杠螺母副的缺點(diǎn)：⑴制造成本高；⑵不能實(shí)現(xiàn)自鎖 11-7 滾珠絲杠螺母副有哪幾種形式？試比較其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？ 答：按滾珠循環(huán)的方式不同，滾珠絲杠螺母副可分為內(nèi)循環(huán)式和外循環(huán)式兩種： ⑴外循環(huán)式：滾珠在返回過程中與絲杠脫離接觸。 按滾珠循環(huán)時(shí)返回方式不同，還可分為兩種： ①螺旋槽式：制造復(fù)雜，徑向尺寸小。 ②插管式：結(jié)構(gòu)工藝性好，徑向尺寸較大。 ⑵內(nèi)循環(huán)式：滾珠在循環(huán)過程中與絲杠始終接觸

52、。 優(yōu)點(diǎn)：徑向尺寸緊湊，剛性好，返回滾道短，摩擦損失小。 缺點(diǎn)：反向器制造困難。 11-8 試述滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)間隙的性質(zhì)、消除間隙的作用及常用的消除間隙的方法？ 答：滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)間隙是軸向間隙，軸向間隙是指絲杠和螺母無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)量。 為保證滾珠絲杠螺母副的反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。 消除滾珠絲杠副螺母副軸向間隙常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，具體方法有：墊片調(diào)隙式、雙螺母螺紋調(diào)隙式、雙螺母齒差調(diào)隙式。 11-9 滾珠絲杠螺母副在機(jī)床上的支承方式有幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：滾珠絲杠螺母副在機(jī)床上的支承方式有3種 ⑴一端固定，

53、另一端自由 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向剛度低，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速低 適用場(chǎng)合：短絲杠及垂直布置的絲杠 ⑵一端固定，另一端浮動(dòng) 特點(diǎn)：壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比方式⑴要高，絲杠受熱后可以膨脹伸長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝?yán)щy 適用場(chǎng)合：較長(zhǎng)絲杠或臥式絲杠。 ⑶兩端裝推力軸承 特點(diǎn)：通過施加預(yù)緊拉力，可提高絲杠的軸向剛度，但對(duì)絲杠的熱變形較為敏感 ⑷兩端裝推力軸承及向心球軸承（圖d） 特點(diǎn)：通過施加預(yù)緊拉力，可使絲杠具有較大剛度，也可使絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化為推力軸承的預(yù)緊力，但設(shè)計(jì)時(shí)要求提高推力軸承的承載能力和支架剛度。 11-10 數(shù)控機(jī)床上常用的導(dǎo)軌有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：數(shù)控機(jī)床

54、上常用的導(dǎo)軌主要有：貼塑導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。 ⑴滾動(dòng)導(dǎo)軌 優(yōu)點(diǎn)：滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)小，動(dòng)靜摩擦系數(shù)相差很小，磨損小，因此低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性好，移動(dòng)精度和定位精度高 缺點(diǎn)：抗震性差，對(duì)防護(hù)的要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高 ⑵貼塑導(dǎo)軌 優(yōu)點(diǎn)：剛度好，動(dòng)靜摩擦系數(shù)差值小，耐磨性好，無爬行，減振性好 缺點(diǎn)：對(duì)防護(hù)的要求較高 ⑶靜壓導(dǎo)軌 優(yōu)點(diǎn)：液體摩擦系數(shù)極小，功率消耗少，運(yùn)動(dòng)靈敏，工作平穩(wěn)無爬行，位移精度和定位精度高；兩導(dǎo)軌工作時(shí)不接觸，導(dǎo)軌磨損小，壽命長(zhǎng)，精度保持性好；導(dǎo)向精度高；油膜承載能力大，剛度高，吸振性好。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；需要一套過濾良好的液壓設(shè)備，制造成本高。

55、 11-11 加工中心常用的刀庫形式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：按結(jié)構(gòu)形式不同，加工中心常用的刀庫形式有：鼓盤式刀庫，鏈?zhǔn)降稁?，格子盒式刀? ⑴ 鼓盤式刀庫：因刀具采用單環(huán)排列，空間利用率低。一般用于刀具容量較小的刀庫。 ⑵ 鏈?zhǔn)降稁欤旱稁烊萘勘缺P式的大，結(jié)構(gòu)比較靈活，可采用鏈條折疊回繞的方式，提高空間利用率。適用于刀庫容量較大的場(chǎng)合。 ⑶ 格子盒式刀庫：刀具排列密集，空間利用率高，刀庫容量大。 11-12 簡(jiǎn)述加工中心刀庫的選刀原則？常用的選刀方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：刀庫選刀方式一般遵循“就近移動(dòng)”的原則，以節(jié)省選刀時(shí)間。 加工中心常用的選刀方式有：順序選

56、刀和任意選刀 兩種 ⑴ 順序選刀：將刀具按加工順序依次放入刀庫的每一個(gè)刀座內(nèi)，刀具順序不能搞錯(cuò)，加工時(shí)按順序調(diào)刀 特點(diǎn)：刀具的控制及刀庫運(yùn)動(dòng)都比較簡(jiǎn)單，但刀具和刀庫的利用率低。 適用范圍：工件批量較大、品種較少的中、小型自動(dòng)換刀裝置。 ⑵ 任意選刀：預(yù)先把刀庫中的每把刀具（或刀庫）都編上代碼，使用時(shí)按編碼選刀，而不必按加工順序排列刀具 刀具（或刀庫）的編碼方式又分為刀具編碼、刀座編碼、計(jì)算機(jī)記憶等方式。 ①刀具編碼方式：采用一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，對(duì)每把刀具進(jìn)行編碼。換刀時(shí)通過編碼識(shí)別裝置，找出所需的刀具 特點(diǎn)：同一把刀具可以重復(fù)使用，換下的刀具不必放回原刀座，有利于裝刀和選刀；

57、但刀柄的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 ②刀座編碼方式：將刀庫中各刀座預(yù)先編碼，使刀具相對(duì)于刀庫的位置固定，使用時(shí)可通過輸入刀座號(hào)來選擇所需的刀具 特點(diǎn)：簡(jiǎn)化了刀柄的結(jié)構(gòu)，刀具識(shí)別裝置可不受刀柄尺寸的限制；但用過的刀具必須放回原來的刀座。 ③計(jì)算機(jī)記憶方式：刀具號(hào)和存刀位置或刀座號(hào)都記憶在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，無論刀具在何處，都始終記憶其軌跡，因此刀具可任意取出和任意送回 特點(diǎn)：刀柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，刀座也不必編碼；但刀庫上必須設(shè)一個(gè)機(jī)械原點(diǎn)（或零點(diǎn)）。 11-13 數(shù)控機(jī)床常用的位置檢測(cè)裝置有哪幾種？常用于檢測(cè)何種參量？ 答：數(shù)控機(jī)床常用的位置檢測(cè)裝置如圖所示。其中，直線型位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)線

58、位移；旋轉(zhuǎn)型位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)角位移。 11-14 簡(jiǎn)述莫爾條紋的形成過程及特征？ 答：⑴ 莫爾條紋的形成過程 將兩塊平行放置的光柵相互錯(cuò)開一個(gè)小角度θ，兩塊光柵的刻線彼此相互交叉。在光源的照射下，交叉處刻線重合，存在透光間隙，透光的累積使該區(qū)域呈現(xiàn)亮帶；而在距交叉點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域，兩塊光柵的刻線彼此錯(cuò)開，形成不透光區(qū)而呈現(xiàn)暗帶，這種明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。 ⑵ 莫爾條紋的特征 ①放大作用；②平均效應(yīng)；③信息變換作用；④莫爾條紋的光強(qiáng)分布近似為余弦函數(shù)。 11-15 簡(jiǎn)述主軸位置編碼器在數(shù)控機(jī)床中的作用？ 答：⑴ 加工中心換刀時(shí)，作為主軸準(zhǔn)停用；⑵ 車削螺紋時(shí)，用作進(jìn)、退刀點(diǎn)的定位。