金屬加工習(xí)題及答案

1、§2 機床基礎(chǔ)知識（P33）2-1 指出下列機床型號的含義CQM6132C類代號：車床 Q通用特性代號：輕型 M通用特性代號：精密61組系代號：臥式車床 32第一主參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為320mmCQM6132表示床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為320mm的輕型精密臥式車床MGB1432M類代號：磨床 G通用特性代號：高精度 B通用特性代號：半自動14組系代號：萬能外圓磨床 32第一主參數(shù)：最大磨削直徑為320mmMGB1432表示最大磨削直徑為320mm的高精度半自動萬能外圓磨床T4163BT類代號：鏜床 41立式單柱坐標(biāo)鏜床63第一主參數(shù)：工作臺面寬度為630mm B經(jīng)過第二次重大改進T

2、4163B表示工作臺面寬度為630mm，經(jīng)過第二次重大改進的立式單柱坐標(biāo)鏜床XK5040X類代號：銑床 K通用特性代號：數(shù)控50組系代號：立式升降臺銑床 40第一主參數(shù)：工作臺面寬度為400mmXK5040表示工作臺面寬度為400mm的數(shù)控立式升降臺銑床B2021AB類代號：刨插床 20組系代號：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B2021A表示最大刨削寬度2100mm，經(jīng)過第一次重大改進的龍門刨床Z3040×16Z類代號：鉆床 30組系代號：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1600mmZ3040×

3、;16表示最大鉆孔直徑為40mm、最大跨距為1600mm的搖臂鉆床L6120L類代號：拉床 61組系代號：臥式內(nèi)拉床20第一主參數(shù)：額定拉力為200kNL6120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動？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：軌跡法：刀刃為切削點，它按照一定的規(guī)律作軌跡運動；形成生成線只需一個獨立的成形運動。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動。相切法：刀刃為切削點，該點為旋轉(zhuǎn)刀具上的點，刀具旋轉(zhuǎn)中心按一定規(guī)律作軌跡運動，切削點運動軌跡的包絡(luò)線就形成了生成線；形成生成線需要

4、兩個獨立的成形運動，即刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具回轉(zhuǎn)中心的軌跡運動。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個復(fù)合的成形運動，即展成運動。2-3 分析用下列方法加工工件時，發(fā)生線的線型、形成方法及所需的成形運動？加工內(nèi)容生成線線型生成線的形成方法所需的成形運動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個獨立的成形運動，即刀具沿工件母線的軌跡運動導(dǎo)線圓軌跡法需要1個獨立的成形運動，即工件的旋轉(zhuǎn)運動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動導(dǎo)線直線相切法需要2個獨立的成形運動，即刀具的旋轉(zhuǎn)運動和工件的直線運動用插齒刀加工直齒圓

5、柱齒輪母線漸開線展成法需要1個復(fù)合的成形運動，即插齒刀的旋轉(zhuǎn)運動和工件的旋轉(zhuǎn)運動，且二者之間要保持嚴格的相對運動關(guān)系導(dǎo)線直線軌跡法需要1個獨立的成形運動，即插齒刀沿工件軸線的直線移動用鉆頭鉆孔母線圓軌跡法需要1個獨立的成形運動，即鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)線直線相切法需要2個獨立的成形運動，即鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動和鉆頭的直線運動2-4 機床傳動由哪幾個部分組成？各組成部分的作用是什么？答：機床傳動由運動源、傳動裝置和執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。運動源為執(zhí)行件提供運動和動力傳動裝置（或傳動件）傳遞運動和動力，通過它把執(zhí)行件和運動源或有關(guān)的執(zhí)行件之間聯(lián)系起來執(zhí)行機構(gòu)（或執(zhí)行件）執(zhí)行機床運動2-5 何謂外聯(lián)系傳動鏈？何謂內(nèi)

6、聯(lián)系傳動鏈？其本質(zhì)區(qū)別是什么？試舉例說明。答：外聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系運動源和機床執(zhí)行件之間的傳動鏈。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系兩個有關(guān)執(zhí)行件，并使其保持確定的運動關(guān)系的傳動鏈。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動關(guān)系。若有則為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈；若無則為外聯(lián)系傳動鏈。例：車削外圓柱螺紋2-6 （思考與練習(xí)5）分析圖2-22(a)所示傳動系統(tǒng)：寫出傳動路線表達式；計算主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)；寫出運動平衡式；計算主軸的最高和最低轉(zhuǎn)速（圖中M1為齒式離合器）解：傳動路線表達式：主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)：3×3×218（級）運動平衡式：由運動平衡式可得主軸的極限轉(zhuǎn)速為：§3 車床（P68）3-

7、1 （思考與練習(xí)1）填空題 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 最大工件長度 。 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 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 臥式車床通常能加工四種螺紋，其螺紋傳動鏈的兩端件是 主軸 、 刀架 。 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。 卸荷皮帶輪可減少軸的 彎曲 變形。 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CA614

8、0型臥式車床的主運動、車螺紋進給運動、縱向、橫向進給運動、快速進給運動傳動鏈中，哪幾條傳動鏈的始末端件之間具有嚴格的傳動比關(guān)系？哪幾條傳動鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動鏈？答：車螺紋進給運動傳動鏈的始末端件之間具有嚴格的傳動比關(guān)系，因此是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。3-3 在CA6140車床上車削下列右旋螺紋，試寫出傳動路線表達式和運動平衡式？ 英制螺紋、K=1解：由于為標(biāo)準(zhǔn)英制螺紋，且查表2-4知則傳動路線表達式為：運動平衡式： 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知則傳動路線表達式為：運動平衡式：3-4 欲在CA6140車床上車削L=10mm、K1的右旋米制螺紋，試指出能夠加工這一螺

9、紋的傳動路線有哪幾條？并說明基本組和增倍組的傳動比。答： 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構(gòu)（1:1）加工米制螺紋的傳動路線，且由表2-2可知 又L=10mm也是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程螺紋，且4×L=10mm可采用擴大螺距機構(gòu)（4:1）加工L=10mm米制螺紋的傳動路線，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路線可選。3-5 （思考與練習(xí)6）臥式車床進給傳動系統(tǒng)中，為何既有光杠又有絲杠來實現(xiàn)刀架的直線運動？可否單獨設(shè)置

10、絲杠和光杠？為什么？ 答：車削螺紋時，要求主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架應(yīng)準(zhǔn)確移動一個導(dǎo)程的距離，因此需用絲杠來實現(xiàn)進給運動；在車削外圓或端面時，對主軸和刀架之間的位移關(guān)系沒有嚴格的要求，因此可用光杠來實現(xiàn)進給運動。若只用光杠來實現(xiàn)進給運動，不能達到被車削螺紋的螺距精度；若只用絲杠來實現(xiàn)進給運動，雖可進行車外圓或車端面，但會加快絲杠磨損，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現(xiàn)刀架的機動進給和車螺紋進給。3-6 為什么在主軸箱中有兩個換向機構(gòu)？能否取消其中的一個？溜板箱中的換向機構(gòu)又有什么作用？答：主運動傳動鏈的雙向多片式摩擦離合器M1安裝在主軸之前，通過軸的惰輪可改變主軸的回轉(zhuǎn)方

11、向，以實現(xiàn)車螺紋時的退刀；進給運動傳動鏈中軸的滑移齒輪換向機構(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)，以實現(xiàn)車削左旋或右旋螺紋。由于主軸箱中的這兩個換向機構(gòu)各自的功用不同，因此任意一個都不能取消。溜板箱中的換向機構(gòu)，其功用是改變刀架縱向機動進給或橫向機動進給運動方向的。3-7 進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？答：離合器M3的作用：實現(xiàn)車削米制螺紋與英制螺紋之間傳動路線的變換。即當(dāng)M3脫開時，用來車削米制螺紋；當(dāng)M3接合時，用來車削英制螺紋。離合器M4的作用：實現(xiàn)車削標(biāo)準(zhǔn)螺紋與非標(biāo)準(zhǔn)或精密螺紋之間傳動路線的變換。即當(dāng)M4脫開時，將基本組

12、和增倍組接入進給運動傳動鏈，用來車削四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋；當(dāng)M4接合及M3、M5都接合時，傳動路線較短，減少了傳動件誤差對工件螺距的影響，可用來車削非標(biāo)準(zhǔn)及精密螺紋。離合器M5的作用：實現(xiàn)車螺紋進給與機動進給之間傳動路線的變換。即當(dāng)M5接合時，進給箱的運動傳給絲杠，用來車削螺紋；當(dāng)M5脫開時，將進給箱的運動傳給光杠，用來實現(xiàn)刀架的機動進給。由于各個離合器的功用不同，因此任意一個都不能取消。3-8 臥式車床溜板箱中互鎖機構(gòu)的作用？答：防止同時接通車螺紋進給、縱向機動進給以及橫向機動進給，以免損壞機床。即當(dāng)開合螺母合上時，機動進給不能接通；而當(dāng)機動進給接通時，開合螺母不能閉合。3-9 臥式車床溜板箱中開合

13、螺母機構(gòu)的作用？答：開合螺母機構(gòu)用于接通或斷開從絲杠傳來的運動。3-10 臥式車床溜板箱中超越離合器、安全離合器的作用？答： 超越離合器可避免同時接通機動進給和快速進給。實現(xiàn)當(dāng)?shù)都芸焖僖苿訒r，可不必脫開進給運動傳動鏈（即光杠仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)），以節(jié)省切削加工的輔助時間和簡化操作。 安全離合器可起過載保護的作用。當(dāng)進給力過大或刀架移動受阻，可自動斷開機動進給傳動鏈，使刀架停止進給，從而避免傳動機構(gòu)損壞。§4 銑床（P93）4-1 （思考與練習(xí)1）填空題 銑床上用 指狀銑刀 和 盤狀銑刀 來銑削齒輪。 銑床使用旋轉(zhuǎn)的多刃刀具加工工件，同時有數(shù)個刀齒參加切削，所以 生產(chǎn)效率 高，但由于銑刀每個刀

14、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，容易引起機床的 振動 。4-2 （思考與練習(xí)2）銑床能進行哪些表面的加工？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 升降臺式銑床在銑削加工中需要哪些運動？答： 主運動：主軸的旋轉(zhuǎn)運動 進給運動：工作臺在三個互相垂直方向的直線運動（快速進給為輔助運動）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。4-5 什么是順銑和逆銑？各有何區(qū)

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

16、緊。銑削薄壁和剛度差的工件時影響更大。由于銑床工作臺的移動是由絲杠螺母傳動的，絲杠螺母之間會有傳動間隙。順銑時，由于銑刀對工件的水平切削分力與進給運動方向相同，因此有帶動絲杠產(chǎn)生軸向竄動的趨勢，這種竄動現(xiàn)象不但會引起“扎刀”，損壞已加工表面，嚴重時還會使刀齒折斷、造成工件報廢。因此，順銑時應(yīng)采用雙螺母機構(gòu)來消除絲杠和螺母的間隙。逆銑時，由于銑刀對工件（或工作臺）的水平切削分力與進給運動方向相反，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型升降臺銑床上，利用FW125型萬能分度頭加工：z=7、z=13、z=37直齒圓柱齒輪，試計算手柄的轉(zhuǎn)數(shù)解： z=7時 每銑

17、完一個齒槽后，分度手柄相對于孔數(shù)為28個孔的孔圈轉(zhuǎn)過5圈又20個孔距。 z=13時 每銑完一個齒槽后，分度手柄相對于孔數(shù)為39個孔的孔圈轉(zhuǎn)過3圈又3個孔距。 z=37時 每銑完一個齒槽后，分度手柄相對于孔數(shù)為37個孔的孔圈轉(zhuǎn)過1圈又3個孔距。§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？各適用于什么場合？答：萬能外圓磨床上磨削外圓錐面的方法：扳轉(zhuǎn)工作臺法：適用于磨削小錐度的較長錐面；扳轉(zhuǎn)砂輪架法：適用于磨削長工件上錐度較大的短錐面；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：扳轉(zhuǎn)頭架法：適用于磨削錐度

18、較大的圓錐孔；扳轉(zhuǎn)工作臺法：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？各適用于什么場合？答：若為單件小批生產(chǎn)，可在萬能外圓磨床上磨內(nèi)圓；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，是以被磨削工件的表面本身作為定位基準(zhǔn)，因此工件表面的原始誤差必然會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)

19、于在假想的V形槽中轉(zhuǎn)動，從而使工件表面能在多次轉(zhuǎn)動中被逐漸磨圓。5-4 平面磨床的磨削方法及各自的特點？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： 周磨法用砂輪輪緣的周邊進行磨削； 端磨法用砂輪端面進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。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？答：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

20、被加工齒輪形狀完全吻合。特點：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，每次只加工1個齒槽，然后工件做分度回轉(zhuǎn)運動，按順序依次銑削出全部輪齒。優(yōu)點：不需專門的齒輪加工機床，可在通用機床上加工。缺點：不能獲得準(zhǔn)確的漸開線齒形。適用范圍：單件小批生產(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。用展成法加工圓柱齒輪原理：利用齒輪嚙合的原理。優(yōu)點：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型滾齒機上滾切直齒和斜齒圓柱齒輪分別需要調(diào)整哪幾條傳動鏈？其中哪

21、些是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，哪些是外聯(lián)系傳動鏈？寫出各傳動鏈的始末端件和計算位移。答： 在Y3150E型滾齒機上滾切直齒圓柱齒輪需調(diào)整3條傳動鏈，即主運動傳動鏈、展成運動傳動鏈、軸向進給運動傳動鏈。其中，主運動傳動鏈和軸向進給運動傳動鏈均為外聯(lián)系傳動鏈，展成運動傳動鏈為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。主運動傳動鏈 始末端件：電動機滾刀主軸 計算位移：n電 n刀展成運動傳動鏈 始末端件：滾刀工件 計算位移：滾刀轉(zhuǎn)1r 工件轉(zhuǎn)軸向進給運動傳動鏈 始末端件：工作臺刀架計算位移：工作臺轉(zhuǎn)1r 刀架沿工件軸線移動f mm 在Y3150E型滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪需調(diào)整4條傳動鏈，即主運動傳動鏈、展成運動傳動鏈、軸向進給運動傳動鏈、

22、附加運動傳動鏈。其中，主運動傳動鏈和軸向進給運動傳動鏈均為外聯(lián)系傳動鏈，展成運動傳動鏈和附加運動傳動鏈均為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。主運動傳動鏈、展成運動傳動鏈、軸向進給運動傳動鏈的始末端件與計算位移與加工直齒圓柱齒輪的相同。附加運動傳動鏈?zhǔn)寄┒思旱都茌S向進給絲杠工作臺主軸計算位移：刀架沿工件軸線進給一個導(dǎo)程值T mm工作臺附加轉(zhuǎn)動±1 r6-3 在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時，如何確定滾刀刀架扳轉(zhuǎn)角度與方向？答：在滾齒機上加工直齒圓柱齒輪時，滾刀的扳轉(zhuǎn)角度滾刀的螺旋升角在滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，滾刀的扳轉(zhuǎn)角度=工件齒輪螺旋角±滾刀螺旋升角6-4 在Y3150E滾齒機上加工下

23、述圓柱齒輪，試計算滾刀的扳轉(zhuǎn)角度大小及方向？直齒圓柱齒輪：z=38、m=3mm；滾刀直徑D=70mm，=3°15，mn=3mm（右旋單頭）；斜齒圓柱齒輪：z=28、m=2.5mm，螺旋角=12°（右旋），滾刀直徑D=70mm，=2°28（右旋單頭）解：滾切直齒圓柱齒輪時，滾刀安裝角滾刀刀架應(yīng)沿逆時針扳轉(zhuǎn)=3°15滾切斜齒圓柱齒輪時，滾刀安裝角滾刀刀架應(yīng)沿順時針扳轉(zhuǎn)§7 其他機床（P155）7-1 鉆床的用途、分類、機床運動及主要技術(shù)規(guī)格答： 鉆床主要用于加工外形復(fù)雜、沒有對稱回轉(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

24、內(nèi)孔。 鉆床的主要參數(shù)是最大鉆孔直徑。 在鉆床上加工時，通常工件固定不動，主運動是刀具主軸的旋轉(zhuǎn)，進給運動是刀具主軸沿工件軸線的直線移動。 鉆床的種類很多，根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)不同可分為：臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床等。臺式鉆床鉆孔直徑一般小于15mm，主軸轉(zhuǎn)速很高，可以達幾萬轉(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，為使刀具軸線與孔中心線重合，需要移動工件，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。加工時工件固定不動，通過移動主軸，使刀具對準(zhǔn)被加工孔的中心。7-2 鏜床的用途、分類、機床運動答： 鏜床主要用于加工大中型零件

25、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，特別適宜于加工分布在不同表面、孔距和位置精度要求很嚴格的孔系。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。 臥式鏜床的主運動包括：鏜軸的旋轉(zhuǎn)運動或平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動；臥式鏜床的進給運動包括：鏜軸的軸向進給運動、主軸箱的垂直進給運動、工作臺的縱向進給運動、工作臺的橫向進給運動、平旋盤徑向刀架的徑向進給運動 根據(jù)機床的結(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。臥式鏜床可進行孔加工（鏜、鉆、擴、鉸孔）、車端面、車外圓、車螺紋、銑平面等工作，機床的通用性好、應(yīng)用廣泛。落地鏜床用來加工大而重的工件,萬能性

26、大、操縱集中。沒有工作臺，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、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、機床運動、加工特點、分類及主要技術(shù)規(guī)格答： 主要用于加工各種平面和溝槽。 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)。 刨床類機床主要有牛頭刨床、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。主運動是滑枕帶動刨刀沿床身水平導(dǎo)軌的直線往復(fù)運動；進給運動是工件沿垂直于主運動方向所作的間歇直線運動。牛頭刨床的主參數(shù)為最大刨削長度。龍門刨床主要用于加工大型或

27、重型零件上各種表面，尤其是長而窄的平面，也可用來加工溝槽或同時加工幾個中、小型零件的表面。主運動是工作臺帶動工件沿床身水平導(dǎo)軌的直線往復(fù)運動；進給運動包括垂直刀架在橫梁導(dǎo)軌上所作的水平直線運動；橫梁沿立柱導(dǎo)軌所作的直線運動；側(cè)刀架沿立柱導(dǎo)軌所作的間歇垂直進給運動。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。主運動為滑枕帶動插刀沿垂直方向的直線往復(fù)運動。插床的主參數(shù)為最大插削長度。7-4 拉床的用途、機床運動、主要技術(shù)規(guī)格及加工特點答： 主要用于加工各種形狀的通孔、平面及成形表面。 拉床只有主運動，沒有進給運動。主運動為

28、拉刀的低速直線運動；進給運動是靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)后一刀齒比前一刀齒依次遞增。 拉床的主參數(shù)是額定拉力。 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)控機床（P250）10-1 簡述數(shù)控機床由哪幾部分組成？答：數(shù)控機床一般由程序載體、輸入/輸出設(shè)備、計算機數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、位置檢測裝置及機床本體組成。10-2 適合采用數(shù)控加工的零件有哪些？答： 多品種、小批量（200件），需多次生產(chǎn)的零件； 幾何形狀復(fù)雜的零件；（如，飛機螺旋槳葉片） 在加工過程中必須進行多工序加工的零件； 切削余量大的零件； 必須嚴格控制公差、對精度要求較高的零件； 工藝設(shè)計需經(jīng)常

29、變化的零件； 價格昂貴、不允許報廢的關(guān)鍵零件； 需要全部檢測的零件； 需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。10-3 按控制系統(tǒng)的特點不同數(shù)控機床可分為哪些類型？各有何特點？答： 點位控制的數(shù)控機床特點：a. 只控制移動部件的終點位置。即只控制移動部件由一個位置到另一個位置的精確定位，而對運動軌跡沒有嚴格要求；b. 在移動過程中不進行加工；c. 為節(jié)省部件的運動時間和定位時間，通常移動部件先快速移動到終點附近，然后低速準(zhǔn)確移動到定位點，以保證定位精度。 直線控制的數(shù)控機床特點：不僅要控制兩點之間的準(zhǔn)確位置即兩點之間的距離，還要控制兩點之間移動的速度和軌跡。其數(shù)控裝置比點位控制復(fù)雜。 輪廓控制的數(shù)控機床（

30、或連續(xù)控制的數(shù)控機床）a. 能夠?qū)蓚€或兩個以上運動坐標(biāo)的位移和速度同時進行控制；b. 具有插補功能；c. 不僅要控制起終點的位置，還要對加工過程中每一點的位置和速度進行控制，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)控機床可分為哪些類型？各有何特點？各適用于什么場合？答： 開環(huán)控制的數(shù)控機床不帶反饋裝置，執(zhí)行機構(gòu)通常采用功率步進電機或電液脈沖馬達特點：結(jié)構(gòu)簡單，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)濟型數(shù)控機床和舊機床的數(shù)控化改造。 全閉環(huán)控制的數(shù)控機床在機床的移動部件上安裝位移測量裝置，直接檢測工作臺的實際位置特點：通過反饋環(huán)節(jié)

31、，消除了從電機到執(zhí)行件之間傳動鏈產(chǎn)生的傳動誤差，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。 半閉環(huán)控制的數(shù)控機床在絲杠或步進電機軸上安裝角位移檢測裝置，通過檢測絲杠或電機軸的角位移來間接測量工作臺的位移特點：由于不能消除控制環(huán)外的機床傳動誤差，因此其精度低于全閉環(huán)系統(tǒng)。但由于角位移測量裝置比線位移測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試方便，因此應(yīng)用廣泛。適用范圍：中檔數(shù)控機床。10-5 試闡述建立數(shù)控機床坐標(biāo)系的應(yīng)遵循的原則？答：數(shù)控機床坐標(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)控機床坐標(biāo)系的建立原則：

32、 在確定坐標(biāo)系時，假定工件靜止不動，則各坐標(biāo)軸表示的是刀具的運動； 機床直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z再X用右手定則判定Y； 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為坐標(biāo)軸的正方向。10-6 定位精度與重復(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。定位精度是指機床移動部件實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數(shù)控機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)控機床的可控軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)？兩軸半聯(lián)動指的是什么意思？答：可控軸數(shù)是指機床

33、數(shù)控裝置所能控制的坐標(biāo)軸數(shù)目。聯(lián)動軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸能同時到達空間某一點的坐標(biāo)數(shù)目。兩軸半聯(lián)動是指可控軸數(shù)為三軸，而聯(lián)動軸數(shù)為兩軸的數(shù)控機床。10-8 衡量數(shù)控機床可靠性的指標(biāo)有哪些？答： 平均無故障時間MTBF：兩次故障之間的平均間隔時間 越長越好 平均修復(fù)時間MTTR：從故障發(fā)生到能夠正常工作的平均間隔時間 越小越好 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？答：根據(jù)數(shù)控車床床身導(dǎo)軌與水平面的相對位置不同，有4種布局形式：平床身優(yōu)點：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

34、動精度。缺點：床身下部的空間小，排屑困難，刀架水平放置，加大了機床寬度方向的尺寸，占地面積較大。一般用于大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床。斜床身優(yōu)點：排屑容易，熱鐵屑不易積在導(dǎo)軌上，便于安裝自動排屑器和機械手，占地面積小，易于實現(xiàn)半封閉式防護。缺點：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床的外形尺寸。常用于中、小型數(shù)控車床。平床身斜滑板優(yōu)點：保留了平床身工藝性好的優(yōu)點，并減小機床的結(jié)構(gòu)尺寸和占地面積，也利于排屑。缺點：同斜床身立床身優(yōu)點：占地面積小，利于排屑。缺點：導(dǎo)軌的導(dǎo)向性差，受力情況差。10-10 簡述錐環(huán)無鍵連接的特點？答： 無需在連接件

35、上開鍵槽； 內(nèi)外錐環(huán)壓緊后，使配合面無間隙，對中性好； 錐環(huán)對數(shù)的多少取決于所傳遞扭矩的大小10-11 簡述數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的轉(zhuǎn)位換刀過程？答： 接收數(shù)控系統(tǒng)的換刀指令后，松開刀盤； 刀盤轉(zhuǎn)到指令要求的位置； 刀盤夾緊，并發(fā)出轉(zhuǎn)位結(jié)束的信號。10-12 試闡述XK5040A型數(shù)控銑床升降臺自動平衡裝置中機床運動的傳遞過程及工作原理？答： 機床運動的傳遞過程伺服電機1通過錐環(huán)連接和十字聯(lián)軸節(jié)，帶動錐齒輪2轉(zhuǎn)動，通過錐齒輪2和3作嚙合運動，使錐齒輪3帶動滾珠絲杠作回轉(zhuǎn)運動，然后在螺母的帶動下，工作臺作上升或下降的運動。同時，錐齒輪3和4也嚙合，錐齒輪4轉(zhuǎn)動時，通過錐銷連接，帶動單向超越離合器的

36、星輪5轉(zhuǎn)動。工作臺的上升運動當(dāng)工作臺上升時，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，因此外殼不會隨星輪一起轉(zhuǎn)動，而是處于靜止不動的狀態(tài)，此時摩擦離合器不起任何作用。工作臺的下降運動當(dāng)工作臺下降時，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，則外殼會隨星輪一起轉(zhuǎn)動，通過花鍵與外殼相連的摩擦離合器的內(nèi)摩擦片，會與固定的摩擦離合器的外摩擦片之間產(chǎn)生相對運動，在彈簧的壓緊作用下，會產(chǎn)生一定的摩擦阻力，因此起到了阻尼的作用，使工作臺上升和下降的力得以平衡。由于滾珠絲杠副無自鎖作用，在工作臺下降過程中，由于工作臺的自重會導(dǎo)致工作臺加速下滑，因此必須設(shè)有阻尼機構(gòu)，以平衡工作臺

37、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？各適用于什么場合？答： 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)控機床之外，而切削液則被回收到冷卻液箱。 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，各類機床都能采用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。但因負載大，需采用較大功率的驅(qū)動電機。c. 螺旋式排屑裝置結(jié)構(gòu)簡單，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切屑，不能用于大角度傾斜、提升或轉(zhuǎn)向排屑。插補原理1. 軟件插補方法有哪幾種？各適用于什么場合？答

38、：軟件插補方法可分為兩大類： 脈沖增量插補法適用于步進電機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置通過計算各軸的分配脈沖，從而驅(qū)動各坐標(biāo)軸電機協(xié)調(diào)運動。常用的方法有：逐點比較插補法、數(shù)字積分插補法（或DDA法） 數(shù)據(jù)采樣插補法適用于閉環(huán)控制系統(tǒng)，可用于各種曲線的插補。常用的方法有：時間分割插補法、擴展DDA法2. 一個完整的插補循環(huán)由哪幾個節(jié)拍組成？答：一個完整的插補循環(huán)由偏差判別、進給、偏差計算、終點判別4個節(jié)拍組成，這4個節(jié)拍不斷循環(huán)，就可以加工出所需曲線。3. 現(xiàn)要插補圖示順圓弧AB，圓弧起點A(0，6)，終點B(6，0)，試用逐點比較法對該順圓弧進行插補，并畫出刀具的運動軌跡（假設(shè)脈沖當(dāng)量x =

39、y = 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：插補計算過程見下表：脈沖個數(shù)偏差情況進給方向偏差計算坐標(biāo)計算終點判別0i=0<N1-Yi=0+1=1<N2+Xi=1+1=2<N3+Xi=2+1=3<N4+Xi=3+1=4<N5+Xi=4+1=5<N6-Yi=5+1=6<N7+Xi=6+1=7<N8-Yi=7+1=8<N9+Xi=8+1=9<N10-Yi=9+1=10<N11-Yi=10+1=11<N12-Yi=11+1=12=N根據(jù)上述運算結(jié)果，可畫出插補軌跡的折線圖。數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)1. 伺服系統(tǒng)的概念

40、？簡述數(shù)控機床對伺服系統(tǒng)的基本要求？答：伺服系統(tǒng)是以機械位置或角度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，也稱為位置控制系統(tǒng)或位置隨動系統(tǒng)。數(shù)控機床對對伺服系統(tǒng)的基本要求 精度高； 穩(wěn)定性好；快速響應(yīng)性好；調(diào)速范圍寬；低速大轉(zhuǎn)矩2. 簡述如何控制步進電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向，以及步進電機的優(yōu)缺點？答：通過控制步進電機輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電機繞組的通電相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向。步進電機的優(yōu)點：抗干擾能力強，誤差不會長期積累，控制簡單。步進電機的缺點：效率低，帶慣性負載的能力差，尤其是在高速時易失步。3. 簡述直、交流伺服電機各自的優(yōu)點？答：直流伺服電機的優(yōu)點：調(diào)速范圍寬，信號響應(yīng)迅速，起動轉(zhuǎn)矩

41、大。交流伺服電機的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，便于維護，效率較高，價格低廉。§11 數(shù)控機床的典型結(jié)構(gòu)（P300）11-1 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的特點？答：主軸轉(zhuǎn)速高、功率大；主軸調(diào)速范圍寬，轉(zhuǎn)速變換迅速可靠；主軸組件的耐磨性高，剛度高，抗震性和熱穩(wěn)定性好；為實現(xiàn)刀具的自動或快速裝卸，主軸具有特有的刀具安裝結(jié)構(gòu)。11-2 數(shù)控機床主軸的變速方式有哪幾種？簡述其特點及應(yīng)用場合？答：數(shù)控機床主軸的變速方式有三種： 通過變速齒輪的調(diào)速方法特點：通過少數(shù)幾對齒輪的降速，使之成為分段無級變速，以確保低速時有較大的輸出扭矩。應(yīng)用場合：多數(shù)大、中型數(shù)控機床 通過皮帶傳動的調(diào)速方法傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、安

42、裝調(diào)試方便，可避免齒輪傳動引起的振動和噪聲。應(yīng)用場合：只適用于高速、低扭矩特性要求的主軸，且調(diào)速范圍比受電機調(diào)速范圍比的約束。 由調(diào)速電機直接驅(qū)動的調(diào)速方法這種形式又有兩種類型：a. 電機輸出軸通過聯(lián)軸器直接與主軸聯(lián)接特點：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高。但主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩變化與電機輸出特性一致，因此使用上受限。b. 主軸和電機做成一體，主軸即為電機的轉(zhuǎn)子，因此也稱為電主軸。特點：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，電機發(fā)熱對主軸精度影響較大。應(yīng)用場合：只適用于高速運轉(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，以及它是如何實現(xiàn)刀具的自動夾緊和松開的？答

43、：主軸組件在換刀過程中的的作用：實現(xiàn)刀具在主軸內(nèi)的自動裝卸，以及切屑的自動清除。（參看課件中的結(jié)構(gòu)圖）刀具的松開過程換刀前需將刀夾松開時，壓力油進入液壓缸上腔，換刀前需將刀夾松開時，壓力油進入液壓缸上腔，活塞推動拉桿下移，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，它就不再能約束拉釘?shù)念^部了。當(dāng)拉桿繼續(xù)下移時，拉桿前端內(nèi)孔的抬肩端面碰到拉釘，把刀夾頂松，此時行程開關(guān)發(fā)出信號，換刀機械手隨即將刀夾取下。刀具的夾緊過程新刀具裝入后，壓力油進入液壓缸下腔，彈簧推動活塞上移，拉桿在碟形彈簧的作用下也向上移動。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，鋼球被迫

44、徑向收攏而卡進拉釘?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：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，以保證換刀時主軸上的端面鍵能對準(zhǔn)刀夾上的鍵槽。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，主軸箱上對應(yīng)于主軸準(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，主軸電機立即降速到最低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。延時數(shù)秒，當(dāng)永久磁鐵對準(zhǔn)磁傳感器后，發(fā)出準(zhǔn)停信號。該信號經(jīng)放大后，由定向電路控制主軸電機準(zhǔn)確停止。11-5

45、數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的要求是什么？答：摩擦阻力?。粋鲃泳群蛣偠雀?；運動部件的慣量小11-6 滾珠絲杠螺母副的工作原理及特點？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)絲杠相對螺母旋轉(zhuǎn)時，二者發(fā)生軸向位移，而滾珠沿滾道滾動，并通過回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成一個閉合回路。滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點：摩擦系數(shù)小，傳動效率高，所需傳動轉(zhuǎn)矩?。混`敏度高，傳動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，隨動精度和定位精度高；磨損小，壽命長，精度保持性好；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；運動具有可逆性滾珠絲杠螺母副的缺點：制造成本高；不能實現(xiàn)自鎖11-7

46、滾珠絲杠螺母副有哪幾種形式？試比較其結(jié)構(gòu)特點？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：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)時返回方式不同，還可分為兩種：螺旋槽式：制造復(fù)雜，徑向尺寸小。插管式：結(jié)構(gòu)工藝性好，徑向尺寸較大。內(nèi)循環(huán)式：滾珠在循環(huán)過程中與絲杠始終接觸。優(yōu)點：徑向尺寸緊湊，剛性好，返回滾道短，摩擦損失小。缺點：反向器制造困難。11-8 試述滾珠絲杠螺母副傳動間隙的性質(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間隙是軸向間隙，軸向間隙是指絲杠和螺母無相對轉(zhuǎn)動時，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動量。為保證滾珠絲杠螺母副的反向傳動精度和軸向剛度，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床上的支承方式有幾種？各有何特點？答：滾珠絲杠螺母副在機床上的支承方式有3種一端固定，另一端自由特點：結(jié)構(gòu)簡單，軸向剛度低，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速低適用場合：短絲杠及垂直布置的絲杠一端固定，另一端浮動特點：壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比方式要高，絲杠受熱后可以膨脹伸長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝困難適用場合：較長絲杠或臥式絲杠。