金属切削机床习题集

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范文一:金属切削机床习题集

《金属切削机床》习题集

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工程技术学院

第一章 绪论

本章重点内容主要有:

1.金属切削机床的概念:用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种机器。 它是制造机器的机器,故又称为“工作母机”或“工具机”,简称为“机床”。 2.分类:按照工件加工工艺范围分(工艺范围依次减小):

1)通用机床 ;2)专门化机床 3)专用机床

3.金属切削机床的编号

表1-1 普通机床类别代号

表1-2 通用特性代号

练习题:

1.金属切削机床是利用刀具对____对进行____加工的一种加工设备。 2.机床的主参数代表机床____大小,用折算表示。 3.按工艺范围的大小分

A.通用机床(普通机床、摇臂钻床)

通用机床可以加工不同尺寸和形状的工件多种加工面,又称为万能机床。其结构一般比较复杂,适用于单件或者中小批量零件生产的类型。 B.专门化机床(凸轮轴机床、曲轴车床、螺旋桨铣床)

专门化机床阶于通用机床和专用机床之间,加工工艺范围较窄。用于形状相似,尺寸不同的工件的特定表面,按特定的工序进行加工。只能用工某一类零件(或少数几类)零件的某一道(或少数几道)特定工序加工。

C.专用机床(专用镗床)

加工工艺范围最窄,结构简单,只能用工某一种零件的某一道特定工序设计制造的适用于大批量生产。

4.专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工序的加工,专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。 5.解释下列机床型号的含义。

Z3040×16:最大钻削直径40毫米乘最大跨距1600mm的摇臂钻床

MM7132A:工作台最大宽度320mm的第一次改造的精密平面磨床 M1432A:最大磨削直径为320毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 MBG1463:最大磨削直径为630毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Y3150E:最大工件直径为500毫米的第五次改进的滚齿机。 THM5650:最大工作台面宽度为500毫米的精密立式加工中心。 CM6163:床身上最大回转直径为630毫米的精密卧式车床。 CK6140:最大车削直径为400毫米的落地卧式数控车床。

第二章 机床的运动分析

主要内容:

1.掌握金属切削机床的分析方法:

表面——运动——传动——机构——调整。 表面(零件):

零件是由若干表面组成:即平面、回转体表面、螺纹面、圆锥面、渐开线等表面),但这些表面一步一步加工(即工序)获得。

运动:为了获得所需要零件表面,需要工件和刀具一定规律的相对运动。表面是由两条发生线组成的,每条发生线由四种方法(轨迹法、成形法、相切法、展成法)之一加工获得。即刀具和工件按照四种方法之一完成的成形运动。 传动(工件表面成形有几种运动,即有几条传动链,注意传动链重合情况。复合运动由两个简单运动或两个以上简单运动组成;)

简单运动传动联系是外联系传动链;一个简单运动对应一条外联传动链 复合运动传动联系是内联系传动链。有两条传动链,一个内联系和一个外联系 机构(实现):机构具体完成相对运动,其中机构分为定比传动和置换器官两大类。(为简明表述机床传动原理和传动路线,采用传动原理图)

调整(5个参数,速度调整为重要参数):即通过置换器官记性调速,满足不同加工对象的需要。

2.四种加工方法,重点理解每个加工方法加工工件,刀具和工件所需要的运动, 3.机床运动主要包括表面成形运动和辅助运动;工件表面成形运动按照切削加工贡献大小又分为主运动和进给运动。 4.掌握外联系传动链和内联系传动链的概念。 5.能够画出普通车床的传动原理图,并写出传动链。

6.机床运动的调整,能够写出运动平衡式,并导出置换平衡式。

练习题:

1.试述工件表面形成的基本原理?两条发生线一一母线和导线,在什么情况下才可以互换?

2.机床的运动包括哪两类?表面成形运动分成哪两类?

机床运动包括:表面成形运动、辅助运动(为表面成形运动提供环境)。 表面成形运动分为:

a主运动:直接去除毛坯上的切削层,使之变成切削,在整个切削加工过程中贡献最大,转速最高,运动最快,消耗功率最大,主运动必有

b进给运动:使被切削层不断投入切削,以逐渐加工出整个工件的表面,即使切削得以继续的运动。可以没有,可以有一个,可以有多个

3.车削、钻削、刨削、铣削、磨削外圆时,主运动、进给运动分别是什么? 1)主运动:

车床:主轴带动工件的旋转;

钻床、镗床、铣床、磨床:主轴带动刀具或砂轮的旋转; 牛头刨床和插床:滑枕带动刨刀的直线往复运动; 2)进给运动:

车床:刀架带动车刀的连续纵向运动;

钻床、镗床、铣床、磨床:刀具或砂轮相对工件的运动; 牛头刨床:工作台带动工件的间歇移动。

4.何谓简单运动?何谓复合运动?其本质区别是什么?是举例说明?

答:简单运动是独立的运动,包括旋转运动或直线运动。复合运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照确定的运动关系组合而成的成形运动。本质上说,简单运动是机床最基本的运动;复合运动是有两个或两个以上的简单运动叠加而成的运动,组成复合运动的各简单运动之间有着严格的运动关系。 举例说明如下:

车床主轴的旋转为简单运动。 车螺纹时,刀具相对工件的运动为复合运动。

5.画简图表示用下列方法加工所需表面时, 需要那些成形运动? 其中哪些是简单运动?哪些是复合运动? (1)用尖头车刀车削外圆柱圆。 (2)用成形车刀削外圆柱面。

(3)用螺纹车刀车削圆柱面螺纹。 (4)用螺纹车刀车削锥面螺纹。 答:(1)

母线:圆1,轨迹法,1个简单运动B1 圆柱面

导线:直线2,轨迹法,1个简答运动A1

(2)

母线:圆1,轨迹法,1个简单运动B1 圆柱面

导线:直线2,成形法,不需要运动

(3)

母线:螺纹轴向剖面形状

1,成形法, 螺纹面 不需要运动

导线:螺纹线2,轨迹法,需要运

动一个复合运动。分为两个 简单运动工件旋转B11和刀架直线移动A12

(4)

母线:螺纹轴向剖面形状1,成形法, 螺纹面 不需要运动

导线:螺纹线2,轨迹法,需要运

动一个复合运动。分为三个

简单运动工件旋转B11和 刀架纵向移动A12和刀架横向移动A13

6.机床传动的基本组成部分是哪些?各部分的作用是什么?

动力源、传动装置、执行件;

传动装置的功能①将运动源的动力和运动传递给执行件(刀具和工件);②协调执行件之间的传动关系。

7.何谓外联系传动链?何谓内联系传动链?其本质区别是什么?对这两种传动链有何不同要求?试举例说明。

答:联系动力源与机床执行件的是外联系传动链,它是使执行件得到预定速度的运动,且传递一定的动力的传动链,对发生线的产生性质没有本质影响。 内联系传动链是联系复合运动中的多个分量的传动链, 它所联系的各执行件的自身运动(旋转或直线运动)同属于一个独立的成型运动。从本质上看,内联系传动链所联系的各执行件的自身运动 (旋转或直线运动)有着严格的传动比关系;外联系传动链则没有这种严格的传动比关系。

例如:车床的电动机的运动传递到主轴,是主轴旋转,电动机到主轴间为外联系传动链。车螺纹时,从主轴到刀架为内联系传动链。

8.画出普通车床出传动原理图,并写出车螺纹时传动链和普通车削传动链?

(解析:传动原理图:主要表示与表面成形有直接关系的运动及其传动联系。用一些简单的符号来表示

运动源与执行件,执行件与执行件之间传动联系。 重点掌握符号:电动机、主轴、车刀置换器官、传动比不变的机械联系)

8答:普通车床传动原理图如右图 车螺纹传动链为:

外联系:电动机—1—2—uv—3—4—主轴(工件) 内联系:主轴—4—5—uf—6—7—刀架 普通车削车圆柱面和端面传动链为: 外联系:电动机—1—2—uv—3—4—主轴

外联系:电动机—1—2—uv—3—4—5—uf—6—7—刀架

9.左图为普通铣床铣削平面,刀具和工件需要哪些运动,需要哪些加工方法?哪些是简单运动?哪些是复合运动?需要几条外传动链,几条内联系传动链? 答:

母线:纵向直线,相切法,两个简单运动铣刀旋

平面 转B1和工件纵向移动A2

导线:横向直线,成形法,不需要运动 普通铣削平面传动链

外联系:电动机—1—2—uv—3—4—刀具

外联系:电动机—5—6—uf—6—7—工作台(工件)

10.下图车圆锥螺纹传动原理图,请写出传动链,并指出其为外联系还是内联系传动链?(结合第5题)

外联系(圆导线):电动机—1—2—uv—3—4—主轴(工件)

内联系(螺纹线):主轴—5—6—ux—6—7—刀架 内联系(圆锥母线):刀架—7—8—uy—9—刀架

11.换置器官iv在传动链中的位置不同,哪种方案最好,说明理由? 答:第三种方案最好

前两种其中一个置换器官改变一个参数时,另一个置换器官参数也需要改变。 比如,第一种方案,车削不同导程的螺纹时候需要改变置换器官if运动参数,此时主轴的旋转速度改变,需要进一步调整iv,否则影响加工效率和表面精度;第二种方

案同上。第三种方案iv控制主轴转速,if控制刀架进给量(螺纹导程);相互独立,调整方便。

12.什么是调整?机床调整参数主要包括哪五个?

答:机床的加工对象(工件)经常改变,需要机床改变不同参数以适应不同形状尺寸的加工对象。调整参数运动起点、运动方向、运动轨迹、运动路程、运动速度。

13.机床运动调整计算时的一般步骤?(了解) 1)根据机床的运动分析,确定传动链两端件; 2)传动链两端件的运动关系; 3)列出运动平衡式

4)根据平衡式,导出传动链的置换公式,由此确定主轴箱和进给箱中变速齿轮和交换齿轮传动比。

14.读图、计算题

(1)计算下图齿轮传动比和转速 答:i=Z1/Z2=20/40=1/2

n2=n1×Z1/Z2=50×0.5=25r/min

(2)按下列传动系统图

①写出手柄为主运动时的传动路线表达式?

②计算当手柄50转时,主轴的转数和溜板的位移量各为多少? ③计算主轴一转时,溜板位移量? 答:

①手柄—30/20—Ⅰ—20/25—Ⅱ—30/35—Ⅲ—1/40—主轴 ②.运动平衡式:

n手柄×30/20×20/25×30/35×1/40=n主轴 n主轴=9/7转

f溜板=50×L=50×6mm=300mm ③.溜板位移6mm

(3)按下列传动系统图 ①写出传动路线表达式 ②写出运动平衡式 答:①

传动路线表达式

电机—126/256—Ⅰ——主轴

②运动平衡式:

n电机×126/256×UⅠ—Ⅱ=n主轴

(4)按下列传动系统图 ①轴A的转速

②轴A转一转时轴B的转数

③轴B转一转时螺母C移动的距离 解:①轴A的转速:

 5 232020

nA=1440××××=81.8(r/min)

22232080

②轴A转一转时,轴B转过的转数:

 5 3530251

nB=1440×××××=1.7(r/min)

2230504084

81.8

则轴B在轴A转过一转时转过转数N==48(r)

1.7

③轴B转过一转时,螺母C移动的距离为:

 5 353021

LC=1440×××××10×=4.77(mm)

2230502084

答:轴A的转速81.8r/min;

轴A转1转时,轴B转过的转数48 r; 轴B转1转时,螺母C移动的距离4.77mm。

(5)某立式钻床的主传动系统如图所示要求: ①列出传动路线表达式; ②列出传动链运动的平衡式; ③计算主轴的最大转速。 解:②平衡方程式

34140

1440××UⅡ—Ⅲ××UⅣ—Ⅴ=n主

48170

③主轴的最大转速

140343455

nmax=1440××××=962.5r/min

170484834

①传动路线表达式:

1727

5568

341403455

电机(1440r/min)—Ⅰ— 主轴

481704834

2135

6150

注:传动系统图分析方法:找两端,连中间。即首先找出此传动链的两端的末端件,然后在找他们之间的传动联系。写出传动路线表达式,列出运动平衡式,计算出执行件的转速数值

(6)按下列车床传动系统图,此车床上加工导程为3mm的左旋螺纹(考研难题) ①列出运动平衡式

②计算挂轮a、b、c、d的齿数(齿数小于120)

第三章

重点内容:

1.了解车床加工的工艺范围。

2.掌握车床加工工件所需要的成形运动。即主运动:工件旋转;

进给运动,刀架移动

3.利用传动系统图分析方法,分析车床的主运动传动链和进给运动传动链(米制螺纹传动链和普通车削圆柱面传动链)

4.传动系统图中的八个离合器的功能和作用

5.米制螺纹和英制螺纹、模制螺纹、径节螺纹三种螺纹的导程关系

6.挂轮齿数的计算

7.重点掌握以下车床主要结构:卸荷带轮,双向多片摩擦离合器,变速操作机构、开合螺母,超越离合器,安全离合器,纵向、横向进给操作机构。

练习题:

1.CA6140车床的工艺范围?主要组成部分?

答:使用车刀加工:车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面、环形槽、端面; 使用螺纹刀具(丝锥和板牙):攻螺纹、(直纹滚花刀)滚花;

使用孔加工刀具:钻孔、扩孔、铰孔。

主要组成部分:三箱(主轴箱、进给箱、溜板箱)两架(刀架、尾架)一床身

2.CA6140车床正转主轴多少级数、反转多少级数,为什么主轴反转最大转速高于正转最大转速?

答:主轴正转级数为24级(高速6级,低速18级),反转级数12级;主轴正转时用于切削,反转时用于退刀,节省工件加工的辅助时间。举例:车削螺纹,完成一次切削后事车刀沿着螺纹线原路退回,而不断开主轴和刀架间的传动链,以免下一次切削时产生“乱牙”现象。

3.CA6140能够车削几种螺纹,这几种螺纹导程有什么联系?

CA6140能够加工四种螺纹,分别为:车削米(公)制螺纹、英制螺纹、模数螺纹(蜗杆螺纹)、径节螺纹(英美蜗杆)。导程关系如下:(表中K指的是线数) 车床

4.车削米制右旋螺纹的传动路线和运动平衡式?

解:米制螺纹做为标准螺纹其导程满足分段的等差数列(见课本P27表3-1) 即行内列与列之间是等差数列——通过基本组完成

行与行之间等比数列——通过增倍组完成。

运动平衡式两端件:主轴——刀架(丝杠),运动关系,主轴一转,刀架纵向移动标准导程。

分析:图中框中结构从主轴到丝杠传动路线分别经过:

① 主轴箱内主轴Ⅵ—58/58—Ⅸ是标准螺纹加工路线或另一部分为主轴Ⅵ—Ⅴ

—Ⅳ—Ⅲ—Ⅷ—44/58—Ⅸ扩大螺纹加工路线;

② 主轴箱内Ⅸ—Ⅹ33/33(右旋螺纹加工)或者Ⅸ—ⅩⅠ—Ⅹ33/25、25/33(左

旋螺纹加工)螺纹变换机构;

③ 挂轮组Ⅹ—ⅩⅡ—ⅩⅢ有三种,一是加工螺栓(公制、英制)螺纹选用

63-100-75,二是加工蜗杆(模数制、径节)螺纹64-100-97,三是a/b、c/d用于加工精密螺纹

④ 通过进给箱内离合器M3(注意与移换机构Z25齿轮配合,此时Z25处在最右

端)进入基本组,ⅩⅢ—ⅩⅣ—ⅩⅤ—ⅩⅥ,基本组八个传动比分别为:i基=sj/7,sj=6.5,7,8,9,9.5,10,11,12除了6.5和9.5满足等差数列。

⑤ 进入进给箱内增倍组ⅩⅥ—ⅩⅦ—ⅩⅧ,增倍组共四个传动比分别为:1/8,

1/4,1/2,1,每组倍数关系。

⑥ 车削螺纹依靠丝杠导程满足螺纹导程M5合。普通车削为壁面丝杠磨损选用光

杆车削。

4答:传动路线

主轴Ⅵ—58/58—Ⅸ—33/33—Ⅹ—63/100—ⅩⅡ—100/75—ⅩⅢ—25/36—ⅩⅣ—基本组

—ⅩⅤ—25/36、36/25—ⅩⅥ—增倍组—ⅩⅧ—丝杠—刀架

运动平衡式:(式中为丝杠导程12)

583363100252536S1ii倍12 (主轴)基583310075363625

5.车削英制螺纹、模制螺纹、径节螺纹与车削米制螺纹有何不同?

解:3题表中可以得到四种螺纹导程不同关系,由此消掉特殊因子即可加工出其他三种螺纹

英制螺纹:每英寸螺纹的含有牙数,导程Pa=25.4/a(1英寸=25.4mm)与米制螺

纹加工比较,两个不同点,分别为1/a(a做为分母满足分段的等成数列)和25.4。 调整一:通过M3离合器控制轴XⅤ驱动轴ⅩⅣ,基本组传动比变为:1/i基本组即i=7/sj,sj做为分母满足分段等差数列满足1/a的要求

调整二:25.4通过移换机构ⅩⅣ—36/25—ⅩⅥ,平衡式为:

583363100136S1i倍12 (主轴)583310075i基25

其中:63/100×100/75×36/25×12=25.4

同理:模制螺纹,导程Pm=πm特殊因子为π,通过挂轮64-100-75消掉,其他

路线与米制螺纹相同;

同理:径节螺纹,每英寸分度圆上含有的螺纹牙数导程PDP=25.4π/DP特殊因子

25.4、1/DP和π,1/DP和25.4同英制螺纹消除,路线与英制螺纹一致,π同模数螺纹通过挂轮消除

6. CA6140车床主轴箱内扩大螺纹导程机构,可以将刀架的位移量扩大多少倍? 解:传动路线:

主轴Ⅵ—58/26—Ⅴ—80/20或50/51—Ⅳ—80/20或50/50—Ⅲ—44/44—Ⅷ—26/58—Ⅸ—Ⅹ—同米制螺纹—丝杠

其中置换器官为Ⅴ—80/20或50/51—Ⅳ—80/20或50/50—Ⅲ,四个传动比为:16,4,4,1

其中只有传动比16(80/20×80/20)和4(50/50×80/20)启动扩大作用,50/51×80/20≈4,传动比不严格,满足不了主轴没转一转,刀架进给一个标准螺纹导程,另外与传动比4路线重合,故舍弃。

答:将刀架的位移量扩大4倍和16倍。

7.能否用车大导程螺纹路线加工大导程精密非标螺纹?

答:不能,因为加工较大精密螺纹在CA6140车床上只要采用的措施、就是缩短传动链、而车大导程螺纹传动路线长,传动件的累积误差大,所以不能用车大导程螺纹传动链车削较精密的非标螺纹

解析:加工精密螺纹加工路线为:

主轴Ⅵ—58/58—Ⅹ—挂轮(a/b×c/d)—ⅩⅢ—M3合—ⅩⅤ—M4合—ⅩⅧ—M5合—丝杠

加工路线传动链短,参与的齿轮传动少,齿轮传动积累误差少,加工的精度高。

8.挂轮计算,如图利用下图的传动系统,加工L=4mm螺纹试选择挂轮a.b.c.d的齿轮(挂轮齿数应为5的倍数).

答:由图可知。

3625ac1×××××6=4 2440bd

35ac2×××= 28bd3

ac48×=× b5d9

ac2040×=× b25d45

得:a=20,b=45,c=40,d=25;

9.结合4题图和下图说明CA6140中M1—M8离合器的功能和作用?

M1:双向多片摩擦离合器,离合器共三个位置;功能控制主轴正转(左啮合)、

反转(右啮合)与主轴停(处在中间位置)。

M2:齿式离合器,左右两个部分,左部分与主轴花键配合,右部分主轴轴承

配合(即向定位、周向不定位),左右两部分通过内齿轮控制啮合和断

开;功能控制主轴高(离合器断开)与中低速切换(啮合)。

M3:加工螺纹的不同类型,即米制螺纹与英制螺纹移换机构,但注意与移换

机构中齿轮

Z25配合关系。M3断开时,Z25移动最右端,加工米制螺纹和模数螺纹,

即轴ⅩⅣ驱动轴ⅩⅤ;反之,M3啮合时,Z25移动到最左端,加工英

制螺纹和径节螺纹,即轴ⅩⅤ反过来驱动轴ⅩⅣ。

M4:非标准、精密螺纹与标准螺纹切换。M4啮合把轴ⅩⅤ和轴ⅩⅧ合成一根

轴,缩短传动链,降低齿轮传动链的传动误差。

M5:丝杠与光杠移换机构。加工螺纹,M5合丝杠带动溜板箱刀架进给,保证

螺纹的标准

导程。普通车削M5开,驱动光杆带动刀架进给,避免四个磨损。

M6:牙嵌齿式离合器,控制纵向滑板纵向进给(正向、反向、停止)。

当离合器上啮合时,ⅩⅩⅢ—40/48—ⅩⅩⅣ—ⅩⅩⅤ—齿轮和齿条控

制正向进给

当离合器下啮合时,ⅩⅩⅢ—40/30—ⅩⅩⅧ—30/48—ⅩⅩⅣ—ⅩⅩⅤ

—反向进给

当离合器中间时,机动进给停止,此时通过左侧手柄手动操作,

手柄ⅩⅩⅥ—17/80—ⅩⅩⅤ—齿轮和齿条控制进给

M7:牙嵌齿式离合器,控制横向滑板横向进给(正向、反向、停止)同M6

M8:安全离合器和超越离合器,安全离合器提供过载保护,即当机床过载或

出现故障时能自动断开运动而保护机

床不受损坏;超越离合器避免两个电

机同时驱动一根轴而发生运动干涉,

10.

为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴(Ⅰ

轴)常采用卸荷式带轮结构?对照传动系统图说明转矩是如何传递到轴Ⅰ的? 答:卸荷式带轮结构是为了避免V带的拉力使Ⅰ轴产生弯曲变形提高了传动平稳性。因V带对Ⅰ轴的是指向电机轴的单向拉力,它会使Ⅰ轴产生弯曲,影响主轴箱传动精度。

原理:带轮与花键套筒用螺钉连接成一体,支承在法兰内的两个深沟球轴承上,而法兰则固定在主轴箱体上。这样,带轮可通过花键套带动轴I旋转,而带的拉力则经法兰直接传至箱体(卸下了径向载荷)。

11.按图简述双向多片摩擦离合器的结构、控

制原理、作用?

答:结构:离合器装在Ⅰ轴上,由左、右两部

分组成,其结构是相同的,左离合器传动主轴

正转,而正转用于切削,传递的扭距较大,所

以片数多。

原理:依靠内、外摩擦片摩擦力驱动原理。

轴Ⅰ动力通过花键带动内摩擦片2,内摩擦片

2通过压块8提供压力,与外摩擦片3摩擦传

动,外摩擦片3依靠四个凸缘安装空套齿轮1

开口槽内,带动空套齿轮Z56和Z51转动。

(注意: Z56和Z51与轴Ⅰ是轴承配合。)压块8的控制:依靠元宝销6控制拉杆7,拉杆7安装在空心轴1内部,拉杆7末端通过销5与压块8连接。利用元宝销左中右三个位置控制压块8。

作用:1)连接两根轴之间的运动,并靠摩擦传递动力。

2)充当过载保护装置,当机床超载时,摩擦片打滑,避免损坏机床。

12. 按图简述制动器的制动原理、作用?

答: 结构:主要由制动轮16和制动钢带15(内

侧固定一层夹铁砂帆布)组成,安装在轴IV上。

控制原理:制动轮通过花键安装在IV轴上,外

面还有制动钢带,制动钢带一端固定在箱体上

(通过螺钉13),另一端固定在制动杠杆14

上,当操纵齿条轴22作轴向移动时,操纵轴上

的曲线部分使杠杆带动制动带拉紧或松开。

作用:在摩擦离合器脱开时刻制动主轴

调整:制动钢带的拉紧程度可由装在箱体端的调节螺钉13调整。

13. 按图简述变速操纵机构是如何实现变速?

答:动作原理:

手柄—链传动—轴4—凸轮3—曲线槽

—杠杆5—拨叉6—齿轮A—轴Ⅱ(槽

型凸轮两段不同直径的圆弧,两段不同

直径圆弧通过杠杆5控制二联滑移齿

轮A左右两个位置。即小半径时最左

端,大半径时最右端)

手柄—链传动—轴4 —曲柄2—拨叉

1—齿轮B—轴Ⅲ

(槽型每个直径的圆弧分别有三个控

制点,比如大直径圆弧控制轴Ⅱ齿轮最右端,大半径圆弧三控制点1、2、3控制曲柄2带动轴Ⅲ三联滑移齿轮处在左、中、右三位置)

14. 按图简述开合螺母原理,作用?

答:作用,接通或断开从丝杠传来的运

动。车螺纹时,开合螺母扣合于丝杠上,

丝杠通过开合螺母带动溜板箱移动。

原理:转动手柄6—轴7—槽盘28 (偏

心圆弧槽)—圆柱销27—上下半螺母

26、25—燕尾形导轨上下移动—开合

螺母与丝杆啮合。

圆弧槽d接近盘中心部分的倾斜角较

小,使开合螺母闭合后能自锁。

15. 按图简述互锁机构原理,作用?

作用:纵向进给,横向进给,车螺纹三种运动中只能接通一种运动给刀架。 原理:轴2角度转动控制横向进给运动,

轴1左右移动控制纵向进给运动

中间轴3角转动控制开合螺母张开闭合。

图一(车螺纹)开合螺母闭合,中间

轴3转过一个角度通过凸台卡在轴2槽中,

轴2不能转动,阻止纵向接通(如图二);

轴1上弹簧销8将球头销9顶入轴3支撑

套中,轴1不能移动,阻止横向接通。

图三(纵向进给接通)轴1左右移动

移动,但轴1上弹簧销8将球头销9顶入

支撑套4和中间轴3槽中,中间轴3

不能

转动,限制开合螺母手柄转动

图四(横向进给接通)轴2转动,轴2槽转位,中间轴3无槽可插。限制开合螺母手柄转动。

16. 按图简述超越离合器原理,作用?

答:作用,避免两个电机同时驱动一个轴,由于

速度不同产生运动干涉破坏机件,超越离合器的

速度取决与两个电机中最大速度。

原理:主轴箱电机→空套齿轮,

快速电机→星轮;

①机动进给时,主轴箱电机驱动;三个滚柱在弹

簧弹力作用和摩擦力作用(空套齿轮只能逆时针

转动)下,楔紧在空套轴承和星轮之间,空套齿

轮利用滚动体带动星轮转动。

②快速进给时,快速电机驱动,星轮的转速高于

空套齿轮转速,此时摩擦力使滚子经顶销压缩弹

簧,向楔形槽的宽端移动,脱开空套轴承向星轮的传动联系。

17. 按图简述安全离合器原理,作用?

功用:提供过载保护,即当机床过

载或出现故障时能自动断开运动而

保护机床不受损坏。

原理:安全离合器左、右部分通过

螺旋形端面齿。倾斜的接触面在传

递力矩时产生轴向力。这个力依靠

弹簧9平衡。

调整:通过调整螺母带动拉杆,弹

簧座8,控制弹簧的弹力。

补充(考研)))00:

18.简述卧式车床的主要组成部件和各部件的功用?

主轴变速箱:主轴上安装卡盘,夹持工件,完成主运动及其变速。

进给变速箱,提供米制、英制、模数、径节四种螺纹基本系列,与进给量系列。 溜板箱:接通丝杠车削各种螺纹,接通光杠,实现纵、横向进给运动及辅助运动。 三杠:丝杠、光杠、操纵杠。

床身(导轨):保证各部件相互位置精度与相互运动精度。

尾座:支承长轴的辅助支承,安装孔加工刀具(钻头,扩孔钻„„)

19.简述安装机床地脚螺栓组件的用途和紧固地脚螺栓的注意事项。

1)用途:①垫铁:调安装水平基准,并承受机床自重与工作载荷。

②地脚螺栓:固定机床,防止倾覆。

2)注意事项:①涂防锈油脂,按顺序拧紧。

②用定扭矩搬手旋紧螺母,逐步拧紧,防止用力过猛,将地脚螺钉拉出。

20.已知溜板箱传动件完好无损,开动 CA6140 型卧式车床,如图 2-3 所示,当主轴正转时,光杠已转动,通过操纵进给机构使 M6或 M7 结合,刀架却没有进给运动,试分析原因。

答: 最可能的原因是吃刀太大, 切削使的过大负荷使 M8 安全超越离合 器发生了安全保护作用;另外,也可能是 M8 安全超越离合器故障,而 不能正常工作所致。以上两种情况都可发现,安全离合器连接光杠传 来运动的一端在转动,而连接蜗杆轴ⅩⅫ的一端却不转。如果前述情 况发生在载荷较小或空载时, 问题应该是 M8 安全超越离合器故障所造 成的。

21.分析 CA6140 型卧式车床出现下列箱的原因,并指出解决办法:

1)车削过程中产生闷车现象。

2)搬动主轴开、停和换向操纵手柄十分费力,甚至不能稳定停留在终点位置上。

3)将操纵手柄扳至停车位置时,主轴不能迅速停止。

答: 1)车削过程中产生闷车现象 可能是 M1、M8 在过载时都没起作用造成的。对 M1,可是压紧摩擦 片的压力减小,以增加 M1 的敏感程度;对 M8,可适当减小弹簧的复原 力。但因 M8 的安全作用仅限于进给力的切断,若 M8 已经能正常工作, 热故障仍无法排除,则只有更换 M1 了。应该注意的是:M1 控制着主运 动,它对于切削过程中的过载控制起着主要的作用。

2)搬动主轴开、停和换向操纵手柄十分费力,甚至不能稳定地 停留在终点位置上这种故障是由于主轴制动带15崩得过紧, 限制了杠杆14的转动, 从而造成了齿条轴 17 移动困难, 最终造成操纵手柄扳动困难的原因。

解决的方法是:适当调节螺钉 15,以放松对制动带的拉力。

3)将操纵手柄扳至停车位置时,主轴不能迅速停止 制动带 15 太松,可调节螺 钉12,拉紧制动带 15。也可能是制动 带 15 磨损严重,必须更换了。

22.见车床传动系统图,在CA6140上加工螺距为32mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线,给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

32u=基28   32 解:(1)L标准==8mm,查表2-3得 28354u倍=3528

(2)M2主轴低速,n主=40~125r/min

IX轴Z58(扩大位置)

(3)运动平衡方程式

5880504426336310025322536283548=l主轴12mm26205044583310075362836253528—————————————————————

             4

23.见车床传动系统图,在CA6140上加工螺距为28mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

28u=基28   28 解:(1)L标准==7mm,查表2-3得 28354u倍=3528

(2)M2低速,n主=40~125r/min

IX轴Z58(扩大螺距)

(3)运动平衡方程式 

47=l主轴

—————————————————————5880504426336310025282536283512mm26205044583310075362836253528

             4

24.CA6140型车床的安全离合器在正常车削时出现打滑现象,试分析原因并说明解决办法。

正常车削时M正常<[M额定],(F轴向力<F弹簧力)弹簧力推半离合器10与4啮F轴向力>F弹簧力F

弹簧力”过小,呈现安全离合器“打滑”,此时应调大弹簧力即可。

25.CA6140型车床纵向进给丝杠有轴向窜动现象,试分析它会给车削工作带来什么不良影响?分析产生窜动的原因并指出解决的办法?

1)①车螺纹时产生螺距误差。

②螺纹表面粗糙度恶化。

2)①止推球轴承(5、7)间隙过大。措施:调整螺母8。

②止推球轴承损坏或“松圈、紧圈”装错位置,措施:更换轴承或重装。

25.CA6140车床主轴箱内扩大螺纹导程机构,可以将刀架的位移量扩大多少倍? 26.CA6140进给箱内基本组和增倍变速组的传动比多少?

27.CA6140车径节螺纹和车公制螺纹时刀架的传动路线有什么不同?为什么? 28.如果用光杠或丝杠既作车螺纹又作车外圆的传动机构,有什么问题?

题25—28答案在上面找

29.CA6140车床主轴箱中有两个换向机构其功用是什么?能否取消其中一个? 答“两个换向机构为:M1双向多片摩擦离合器,作用1:起停;作用2:主轴正反转。第二个机构是加工左右旋螺纹换向机构

第四章 齿轮加工机床

重点内容:

1.了解两种齿轮齿形加工方法特点,仿形法和展成法;

2.掌握滚齿机加工圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮所需要的成形运动。 3.掌握YC3180滚齿机的传动原理图,并理解传动链。 4.掌握滚刀安装角概念,其误差与哪些因素有关 5.了解滚齿机和插齿机的加工工艺范围。

练习题:

1.按形成齿形的原理,切削齿轮的方法可分为哪两大类?各自特点? 答:仿形法和展成法

①仿形法:用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿。 仿形法需要成形运动:(常用刀具:盘形铣刀和指状铣刀) 渐开线表面

导线:直线,相切法,刀具转动和刀具相对工件竖直运动 特点:加工成本低,加工方法简单,通用机床即可加工;

加工精度低,对于一定模数和压力角的一套齿轮,采用一组刀具(8把或

15把)无法保证对这一套齿轮所有齿数的齿轮高精度加工;

加工效率低,加工完一个齿形退回,工件分度,在加工下一个齿。

应用范围:1)单件小批生产精度较低的齿轮

2)大型齿轮(因所用刀具和机床结构较简单)

②展成法:是利用齿轮的啮合原理进行的,即是把齿轮啮合副中的一个作为刀具,另一个作为工件,并强制刀具和工件间作严格传动比的啮合运动切削削齿廓。 展成法需要成形运动:(常用刀具:滚刀和插齿刀)

渐开线表面

导线:直线,相切法,刀具转动和刀具相对工件竖直运动 特点: 加工精度高,加工效率高,同一把刀具即可加工一定模数和压力角的任意齿数的一套齿轮。

应用范围:应用广范,适用于大批量生产多种齿轮。

2.分析滚齿机加工直齿圆柱齿轮,需要哪些运动?这些运动各自有何用途? 答:①主运动:滚刀的转动,起切削作用。

②展成运动:工件转动,形成渐开线齿廓。K头滚刀一转,工件转K/Z转 ③垂直进给运动:滚刀刀架溜板垂直进给,mm/r工件,形成齿宽。 3、比较滚切斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的各个异同点?

答:滚切斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比,端面齿廊都是渐进线;但齿长方向不是直线,而是螺旋线。因此,加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动;一个是产生渐开线的展成运动;另一个是产生螺旋线的运动。前者与加工直齿齿轮时相同,后者则有所不同,加工直齿圆柱齿轮时,进给运动是一个直线运动,是一个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮时,进给运动是螺旋运动,是一个复合运动。加工直齿轮时,需要三条传动链;加工斜齿轮时,需要四条传动链。

4.根据YC3180滚齿机的传动原理图,写出其加工圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮的传动链,并指出各条传动链性质,说明作用? 答:加工直齿轮传动链为①②③ 加工斜齿轮传动链为①②③④

①主运动B11(外联系) 电机—1—2—uv—3—4—滚刀 滚刀的转动,为切削提供动力。

②展成运动(内联系)

滚刀—4—5—u合成—6—7—uX—8—9—工作台 保证:K头滚刀旋转1转,工件旋转K/z转

③滚刀轴向进给 (外联系) 工作台—9—10—uf—11—12—刀架

切出齿轮整个齿宽。工件的转速和刀架移动速度之间的相对关系只影响加工表面的粗糙度,所以滚齿机的进给以工件每转时滚刀架的轴向移动计量

④差动传动链(内联系)

刀架—12—13—uy—14—15—u合成—6 —7 —ux—8—9—工作台

斜齿轮的齿长方向是螺旋线,产生螺旋线需要需要刀架的上下移动和工件的附加旋转运动之间构成一个复合运动,即需一条内联系传动链,即刀架直线移动(A21)距离为螺旋线的一个导程T时,工件的附加转动(B22)正好一转。

归纳:工件与滚刀螺旋方向相同时,滚刀垂直进给一个工件螺旋导程T,工件应附加地多转一圈,工件与滚刀螺旋方向相反时,滚刀垂直进给一个工件螺旋导程T,工件附加地少转一圈。

5.什么是滚刀的安装角?在滚切斜齿圆柱齿轮中,滚刀安装角与什么因素有关? 答:①滚刀刀齿是沿螺旋线分布的,加工直齿圆柱齿轮时,为了使滚刀齿方向和被切齿轮的齿槽方向一致,滚刀轴线与被切齿轮端面之间应倾斜一个角度,称为滚刀的安装角

②滚刀的安装角和滚刀的螺旋线方向及螺旋升角有关还和被加工齿轮的螺旋线方向及螺旋角有关。

6.作图题,画图表示刀具的安装角与齿轮螺旋角、刀具螺纹升角关系,采用左旋滚刀和右旋滚刀加工直齿轮?采用右旋滚刀加工右旋斜齿轮和左旋斜齿轮?采用左旋滚刀加工右旋斜齿轮和左旋斜齿轮?

答:δ为滚刀安装角;ψ为滚刀螺纹升角;β为齿轮螺旋角 ①左旋滚刀和右旋滚刀加工直齿轮,画出滚刀安装角

②采用右旋滚刀加工右旋斜齿轮和左旋斜齿轮,画出滚刀安装角

③采用左旋滚刀加工右旋斜齿轮和左旋斜齿轮,画出滚刀安装角

注意:画刀具安装角问题,主要抓住斜齿轮的螺旋角和刀具(蜗杆)的螺纹生角。 其次,注意齿轮在滚刀的前方,还是齿轮在滚刀的后方,决定齿轮的螺旋线正面投影的斜线方向。

a.加工斜齿轮,滚齿加工相当于一对交错轴的螺旋传动,两齿轮相啮合时轮齿的齿向必须保持一致;则安装角 δ=β±ω

螺旋线方向相同时取“—” ; 螺旋线方向相反时取“+”; b. 加工直齿时,β=0,则δ=ω 7.滚齿机和插齿机加工齿轮有何不同点?

答:①工艺范围:滚齿机:用于直齿与斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、花键轴、同步齿形带轮加工。 插齿机:用于内齿轮、小间距的多联齿轮等的加工。 ②滚齿是利用切削刃的旋转实现运动,属于铣削的范围。而插齿则是利用切削刃的往复直线运动实现主运动,属于刨削的范围。 ③生产率、加工齿轮表面精度:

滚刀为多刃刀具,每次切削进刀量较小,切削为连续过程,所以切削过程冲击力较小,平稳,易得较高的齿轮表面精度;

插齿刀为单刃刀具,切削为断续过程,切削大部分时间为空行程,插齿刀在每次切削完成后还必须以让刀的方式返回原位置,所以切削的频率较低,每次切削量较大,切削出的齿轮的表面精度较低,切削的速度也较低,

补充(考研):

8.滚齿机合成机构的功用?传动比?

①功用:把展成运动要求工作台转动B12(K头滚刀没转一转,工件B12转过K/Z转)和差动链要求工作台附加转动B22(刀架进给一个导程T,工件附加一转)迭加起来,然后再传给工作台。

②结构:依靠M1和M2离合器进行控制,其中M2离合器把行星轮架B与输出齿轮Z3轴固定连接在一起。M1离合器把附加运动传递给行星轮架B,行星轮架B与输出齿轮Z3轴光轴连接(轴向定位,周向不定位)。

③传动比:滚切直齿圆柱齿轮时,脱开离合器M1,即断开差动运动动力源;接上离合器M2,滚刀和工件之间只有展成运动。使齿轮Z3轴和行星轮架B成为一个整体,行星轮架不工作,相当于联轴器。输入齿轮Z1轴和输出齿轮Z3轴成为一根轴,故传动比为:

i13=n3/n1=z1/z2×z2/z3=z1/z3=1(z1=z2=z3=25)

滚切斜齿圆柱齿轮时,接上离合器M1,连接差动运动动力源;断开离合器M2,行星轮架B与输出齿轮Z3轴光轴连接,各自转动。此时,行星轮架B工作。 输入齿轮z1和输出齿轮z3方向见B图,

n3-nB/n1-nB= z1/z2×z2/z3=z1/z3= -1(方向相反)

n3=2nB-n1

在展成运动链中,nB=0,输入与输出的传动比: i合成= n3/n1= -1

在差动运动链中,n1=0,输入与输出的传动比: i合成= n3/nB= 2 9.参考以下三种方案,分析比较滚齿机内联系传动链置换器官不同位置对机床的影响?

三种方案的展成链和差动链的置换式如下图:

1)展成链目的加工渐开线,方案一和方案三,展成链中交换齿轮ix的计算简单,并且在设计机床中常数Cx为24,易分解,能够得到齿轮准确的挂轮。方案二中分母包含sinβ,β为被加工齿轮的螺旋角,数值为无理数,挂轮的选取只为一个近似值,加工出的齿轮渐开线轮廓有误差。

2)差动链目的加工出螺旋角,方案一和方案二都包含被加工齿轮齿数,在加工一对相啮合的斜齿轮时,需要根据每个齿轮的齿数重新选配挂轮,才能保证两个齿轮的螺旋角近似相等,因而啮合状态变坏。方案三中置换公式不包含齿数,即差动交换齿轮的传动比iy与z无关,这样加工一对相啮合的斜齿轮时,不必因齿数不同而重新选配挂轮,就能保证相啮合的螺旋角角度是一样的;至于不同的旋向,可通过差动交换齿轮用惰轮解决,从而保证啮合质量。 综上所述,方案三最佳。

10.在其他条件不变,而只改变下列某一条件的情况下,滚齿机的哪些传动链的换向机构应变向:

1)由滚切右旋改为滚切左旋。

2)由逆铣滚齿改为顺铣滚齿(改变轴向进给方向)。 3)由使用右旋滚刀改为左旋滚刀。 4)由加工直齿齿轮改为加工斜齿齿轮。

答:1)由滚切右旋改为滚切左时,可在滚齿机附加运动传动链中加入或减少一个介轮,使附加运动传动链换向。

2)由逆铣滚齿改为顺铣滚齿(改变轴向进给方向)时,滚齿机展成运动传动链的交换齿轮中应增加或减少一个惰轮。

3)由使用右旋滚刀改为左旋滚刀时,滚齿机展成运动传动链中的交换齿轮中应增加一个惰轮,以改变展成运动的方向;附加运动传动链中也应加入或减少一个介轮, 使附加运动传动链方向维持为原附加运动的方向。同时,还必须按第6 题中的图重新调整滚刀的安装角。

4)由加工直齿齿轮改为加工斜齿齿轮时,应计算并安装调整好附加运动的交换齿轮,以实现工作台的附加转动量。

第五章 磨 床

重点内容:

1.了解磨床加工的加工特点,工艺范围。

2.重点掌握磨床加工工件采用纵磨削法和切入磨削法所需要的成形运动。 3.了解万能万圆磨床的结构、传动系统图。

4.重点掌握平面磨床的分类、命名、加工工件所需的成形运动。 5.内圆磨床加工工件所需要的成形运动。 练习题

1. 说明磨床的功用和工艺范围?

答:用磨料或磨具作为工具对工件表面进行切削加工的机床,统称为磨床。它们是因精加工和硬表面加工的需要而发展起来的。磨床可用于磨削内、外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面、齿面以及各种成形表面等,还可刃磨刀具,应用范围非常广泛。

2.万能外圆磨床的磨削方法有哪两种?机床有哪些运动?两种方法有何不同? 答:1)纵向磨削法(纵磨法)和切入磨削法(横磨法)

2)a.纵向磨削法:工作台作纵向往复运动进行磨削的方法。表面成形方法采用相切——轨迹法 圆(母线),相切法 ,

①砂轮的旋转运动:n砂—主运动 ②工件的旋转运动f周:

直线(导线),轨迹法, ③工件的纵向进给运动f纵

b.切入磨削法:用宽的砂轮进行横向切入磨削的方法。表面成形运动成形——相切法

直线(导线):成形法,不需要运动 母线(圆):相切法 ①砂轮旋转n砂 ②工件旋转f周

3)不同点在于砂轮的横向进给方式 ①纵向磨削时:f横:周期性间歇切入进给 ②切入磨削时:f横:连续切入进给 3.说出万能磨床与外圆磨床的区别。 答:万能磨床与外圆磨床的差别在于:第一,砂轮架能按逆时针方向转角度,故比外圆磨床的砂轮架多一层转盘。第二,工件头架也能按逆时针方向转角度,故也要多一层转盘。第三,多一个内圆磨头。它平时抬起,磨内圆时放下。

解析:图a和图b是外圆磨床加工外圆柱面和外圆锥面。图c万能外圆磨床砂轮架多一层转盘。图d,万磨工件头架也多一层转盘。图e万磨多一个内圆磨头。

4.万能外圆磨床能磨削哪些表面?磨削圆锥面有哪几种方法? 答:1)可以磨削内外圆柱面或圆锥面,磨削阶梯轴的轴肩和端平面。

2)磨削圆锥面方法

①上工作台倾斜(±10°),磨削小锥度细长轴。 ②砂轮架倾斜(±30°),宽砂轮靠磨短圆锥。

③工件头架倾斜(0°— 90°),磨削内圆锥或自磨顶尖。 5.M1432A型外圆磨床的主运动和进给运动有哪些?并说明作用? 主运动:主砂轮旋转和内圆磨削小砂轮旋转,起磨削作用。

进给运动:①工件头架主轴的圆周进给运动,采用相切法加工,使工件旋转运

②工作台纵向往复进给运动,磨削等直径圆柱表面。

③砂轮架横向进运动,去除加工工件表面余量,以获得零件所需尺寸。

6.平面磨床的种类?加工特点?

答:4类(根据砂轮工作面和工作台形状各分2类)

①砂轮的端面磨削(主轴立式配置)和轮缘(圆周,主轴卧式配置)磨削; ②工作台形状为矩台和圆台

1)卧轴矩台平面磨削 —— 用于长形平面加工

2)立轴矩台平面磨削 —— 常用于齿轮面、推力垫圈、汽缸盖平面磨削。 3) 立轴圆台平面磨削 —— 适于大件加工 4) 卧轴圆台平面磨削 —— 用于小件加工

四种机床加工特点:砂轮端面磨削和轮缘磨削,端面磨削的砂轮较大,能同时磨出工件的全宽,磨削面积大,所以,生产效率高。但端面磨削时,由于砂轮和工件表面的接触面积大,发热量大,冷却和排屑差,即加工精度和表面粗糙度较差。 距台式平面磨床与圆台式平面磨床。圆台平面磨床由于采用端面磨削,且为连续磨削,没有工作台的换向时间损失,故生产效率较高。但圆台式只适合磨削小零件和大直径的环形零件端面。不能磨削长零件。而矩台平面磨床可以磨削各种零件,工艺范围较宽。

补充(考研):

7.以M1432A型磨床为例,说明为保证加工质量(尺寸精度,几何形状精度和表面粗糙度),万能外圆磨床在传动与结构方面采取了哪些措施? 答:传动方面:

1)砂轮旋转主运动 ,通常由电动机通过三角带直接带动砂轮主轴旋转; 2)工件圆周进给运动 ,通常由单速或多速异步电动机经塔轮变速机构传动; 3)工件纵向进给运动 ,通常采用液压传动,以保证运动的平稳性,并便于实现无级调速和往复运动循环的自动化。

8.答M1432A万能外圆磨床提高横向进给精度的措施是: 1设置闸缸 ○

2采用滚动导轨,设有缓冲装置,以减少定位时的冲击和防止振动 ○

3采用定程磨削和微量调整。 ○

范文二:金属切削机床习题集

《金属切削机床概论》习题集

东华理工大学 机械与电子工程学院

二〇一四年七月

机床传动基础单元习题集 一、填空题 1 机床的传动链包括:运动源、传动装置、执行件(刀具与工件) 。 2 在生产中,数控车床的类型有数控车床,车削中心,经济性数控车床。 3 数控机床的操作面板分为显视屏和键盘和控制键等。 4 专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工 序的加工,专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。 5 数控机床按照伺服控制方式分为开环、闭环、半闭环。 6 传动链中传动装置的功能是①将运动源的动力和运动传递给执行件(刀具和工件) ; ②协调执行件之间的传动关系。 7 滚珠丝杠螺母副的主要特点是磨擦系数小、灵敏度高、磨损小、运动具有可逆性,丝 杠与螺母均可作主动件。 8 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是丝杠与螺母之间装有滚动体, 磨擦系数小, 适当予紧可 提高传动精度,轴向刚度和反向精度。 9 机床的表面成形运动分为主运动和进给运动 。 二、问答题 1 解释下列机床型号的含义。 M1432A:最大磨削直径为 320 毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 X6132:工作台面宽度为 320 毫米的卧式万能升降台铣床。 Y3150E:最大工件直径为 500 毫米的第五次改进的滚齿机。 T4140:工作台面宽度为 400 毫米的立式单轴坐标镗床。 MBG1463:最大磨削直径为 630 毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Z3040:最大钻孔直径为 40 毫米的摇臂钻床。 C1312:最大棒料直径为 12 毫米的单轴转塔自动车床。 CM6163:床身上最大回转直径为 630 毫米的精密卧式车床。 M1440A:最大磨削直径为 400 毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 B2010A:最大刨削宽度为 1000 毫米的第一次改进的龙门刨床。 2 简述数控机床的基本工作原理。 数控机床是按加工要求预先编制的程序,由控制系统发出数字信息指令进行工作的机 床。 3 在通用机床和数控机床的使用中,对切削运动的描述有何不同?为什么? (1)卧式车床切削运动 ①主运动:正轴正、反转,停止 ②进给运动:纵向进给运动,横向进给运动 (2)数控车床,建立工件坐标系,用 M03、M04、M05  主轴正转、反转、停止。 -Xxxxxfxxxx  横向进给 -Zxxxxfxxxx  纵向进给 即用代码控制切削运动与辅助运动

1

4 简述数控机床的组成单元及各单元的用途。 (1)控制介质: “信息载体” ,如穿孔带、磁带、磁盘。 (2)数控装置 ①输入装置:识别、译码。 ②控制器:按指令协调各部门工作,分配脉冲驱动伺服系统,实现机床的运动。 ③运算器:插补运算,确定刀具轨迹

。 ④输出装置:将运算出轨迹脉冲,输出给伺服系统。 (3)伺服系统:是指以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统,其作用是将数控 装置运动指令转换成机床移动部件的运动。 (4)反馈装置 (5)辅助装置 (6)机床本体 5 滚珠丝杠螺母传动副有哪些特点。 (1)磨擦系数小,传动效率高。 (2)灵敏度高,传动平稳,传动精度和定位精度高。 (3)磨损少、寿命长。 (4)预紧后,可消除丝杠与螺母间隙,提高轴向刚度和反向精度。 (5)螺母和丝杠均可作主动件,运动具有可逆性。 (6)制造工艺复杂,成本高,不能自锁,需附加制动装置。 6 简述数控机床和普通机床相比较的优点。 (1)传动系统: ①数控机床:伺服电机驱动,半闭环控制,无级调速。 ②普通车床,齿轮变速箱,三相具步电动机驱动,24 级传动。 (2)结构方面: ①数控车床:a.精密主轴部件,二支承主轴,角接触球轴承,三个一组,背对背 安装。 b.主轴孔径大,无键槽,无螺纹,采用热装工艺。 ②普通车床:a.一般主轴部件,三支承主轴“前、后”为主。 b.有键、有螺纹。 (3)使用:①数控车床:单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床,应用广泛,一般零件粗、精加工。 7 机床上常用哪几类传动机构,它们有哪些主要传动特点? (1)滑移齿轮变速(P23) 结构紧凑,传动效率高,能传递较大动力,停车变速。 (2)离合器变速 有空转损失传动效率低,适用于重型机床与螺旋齿圆柱齿轮变速。 (3)挂轮变速组

A B  变换齿轮 或u  B A ac u  挂轮变速 bd u

2

车床单元习题 一、填空题 1 卧式车床的主参数是床身上最大回转直径( (

1 ) ,第二主参数是最大工件长度 10

1 ) 。 100

2 CA6140 的 M5 离合器的用途是接通丝杠或光杠。 3 工件在床身上的回转直径是卧式车床的主参数。 4 CA6140 细进给量的用途是调整精细车。 5 CA6140 的主运动是工件转动。进给运动是刀具直线移动。 6 CA6140 型卧式车床主轴正转有 24 级,其中高速 6 级,中低速有 18 级。 7 CA6140 型卧式车床主轴箱中有 2 套换向机构。 8 CA6140 型卧式车床 M1 的功能是控制主轴正、反、停止。 ※9 见 CA6140 型车床传动系统图, M2 在图示位置,若Ⅸ轴 Z58 齿轮在右边啮合位置 时,若主轴转一转,则Ⅸ轴应转 0.356 转。 10 CA6140 传动系统图中 M6 离合器的用途是快速辅助运动与机动进给运动自动切换。 ※11 见 CA6140 型车床传动系统图,M2 高速在左侧啮合位置,Ⅸ轴 Z58(标准)在图示 位置,其它齿轮如图所示,如变更主轴转速时,其纵向进给量不变化。 12 车螺纹运动工件和刀具需要保持的

运动关系是: 工件旋转一转, 刀架移动一个导程。 13 CA6140 主轴前端锥孔的锥度是 6#莫氏锥度。 14 见 CA6140 传动系统图,M4 离合器的功能是 XIV 轴与 XVII 连成一体或断开。它在加 工精密螺纹时才合上。 15 见 CA6140 传动系统图,M8 离合器的功能是控制纵向进给(正向、停止、反向) 。它 用纵横向进给操纵机构上的操作手柄实现操作。 16 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 1400r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 56 39 62     1400 r / min 。 230 38 41 50

17 CA6140 加大进给量的用途是强力切削,宽刀精车采用的加大进给量。 18 见 CA6140 传动系统图,M2 离合器的功能是实现主轴高、低、空档切换。它在主轴 中、低速时才合上。 19 见 CA6140 传动系统图,M9 离合器的功能是控制横向进给(正向、停止、反向) 。它 用纵横向进给操作机构上的操作手柄实现操作。 20 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 10r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 51 22 20 20 26       10 r / min 。 230 43 58 80 80 58

21 给出 CA6140 较大进给量的传动路线英制路线,u 倍=1(8 级) 。 22 见 CA6140 传动系统图,M3 离合器的功能是控制米制、英制路线切换。它在车英制 螺纹才合上。 23 见 CA6140 传动系统图,M7 离合器的功能是安全离合器。它在进给超载时才会断开。 24 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 125r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

3

1450 

130 56 39 50 20 26       125 r / min 。 230 38 41 50 80 58

25 CA6140 型车床基本变速组的传动比(近似)成等差数列。其用途是给出米制螺纹螺 距等差数列。 26 开合螺母的用途是接通或断开丝杠运动。 27 见 CA6140 传动系统图,M5 离合器的功能是接通光杠或丝杠。它在车螺纹时才合上。 28 CA6140 传动系统图,M1 离合器的功能是控制主轴正、反转与停止。它在装卸工件时 才会断开。 29 CA6140 传动系统图,主轴转速为 500r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 56 39 50 51 26       500 r / min 。 230 38 41 50 50 58

30 CA6140 型车床倍增变速组的传动比按倍数变化(1,

1 1 1 , , ) 。其用途是扩大基 2 4 8

本组变速范围。 31 CA6140 型车床溜板箱中设置互锁机构的原因是①车螺纹合上开合螺(若 M8 合上) ,刀架 小齿轮 Z12 自转,蜗轮 Z29 逆转崩齿,蜗杆轴损坏。②车外圆时(若开合螺母合上) ,阻止 刀架前进溜板撕裂,或丝杠压弯。 32 判断下语句是否正确,并说明理由。 CA6140 在主轴低速的情况下能够实现精细加工。 不能。 因为低速时; u 扩 1=4, u 扩 2=16, VI-IX 轴传动比>1,故不能实现精细加工。

33CA6140 型卧式车床丝杠轴向窜动超差的原因有止推轴承间隙过大、止推轴承滚道严重磨损 (剥皮、点蚀) 、松圈与紧圈错装。 二、 问答题 1 为什么车螺纹运动传动链(非标和精密螺纹除外)中必须有基本变速组和倍增变速 组? (1)

26 (6.5) 28 7 32 8 36 9 19 (9.5) 20 10 33 11 36 12  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ; 28 7 28 7 28 7 28 7 14 7 14 7 21 7 21 7

八个传动比称为基本变速组,其分母为 7,分子按等差数列排列,给出米制螺纹螺距基 本系列 7、8、9、10、11、12。 (2)增倍组四个传动比(1,

1 1 1 , , )按倍数变化,扩大基本组变速范围。 2 4 8

4

2 见车床传动系统图,请简要说明 CA6140 传动系统中各离合器 M1 至 M9 的功用。

M1:控制主轴正转、反转与停止。 M2:控制主轴高速与中低速切换。 M3:米制与英制移换机构。 M4:非标准、精密螺纹与标准螺纹切换。 M5:丝杠与光杠移换机构。 M6:机动进给与快速辅助运动自动转换。 M7:安全离合器,控制进给系统最大转矩。 M8:控制纵向进给(正向、反向、停止) 。 M9:控制横向进给(正向、反向、停止)

5

3 见 CA6140 型车床纵横机动进给操纵机构,分析该机构的用途和工作原理。

(1)用途:控制纵向 M8,横向 M9 进给运动的切换(正、反、停) 。 (2)工作原理: ①:向左:

f 纵 :手柄 1 ,槽 3 ,球 销 4,杆 5 ,杆 11↓,杆 12 ,凸轮 13↓,销 14↓,导杆 15↓,

拨叉 16↓,M8 下接通。 ②向前: f 横向↑,手柄 1↑,轴 23↑,凸轮 22↑,杆 20↓,销 18↑,导杆 10↑,M9↑接通。 4 见摩擦离合器及制动装置的操纵机构图,分析该操纵机构的用途和操作原理。

(1)用途:操纵双向片式离合器,制动哭实现主轴正转、停车、反转。 (2)操作原理: ①主轴正转: 手柄 7↑,杆 8 ,杆 10↓,杆 12 ,扇齿轮 13 ,齿条 14

6

              b变c弧  制动带放松。            滑套,元宝销3  , 杆16 M1 左啮合主轴正转。  拨叉15,

②停车制动:手柄 7 在中位„„齿条 14  ③主轴反转,手柄 7↓

 

c弧变  高点b  制动。        M1 空档,主轴停止。  拨叉15,

齿条 14 : 

b  a弧  制动带放松。                  拨叉15,滑套 4,元宝销M1 右侧啮合,主轴反转。

   

5 见开合螺母机构图,分析该机构用途、操作方法和开合量调节方法。

(1)用途:车螺纹时接通或断开丝杠的运动。 (2)操作: ①合上开合螺母:手柄 6↓(a 图) ,盘 4↓ b 图 盘↓4

销3上  ,半螺母2   合拢,丝杠转动,开合螺带动刀架车螺纹。 销3下  ,半螺母2 

②断开:手柄 6↑„„ (3)开合量调节:松螺母 9’转动双头螺栓 9 ,9↑推销 10↑减少开合量,反之增加 开合量。

7

6 如果 CA6140 型车床的横向进给丝杠螺母间隙过大,会给车削工作带来什么 不良影响?如何解决?

(1)双螺母 B 面接触丝杠,间隙在 A 面一侧,见图 a,易产生“札刀”现象,或“定 刀”不准。 (2)松螺钉 4,紧螺钉 6,楔块 5↑,前螺母 3 接触 A 面,后螺母 7 ,接触 B 面  双 螺母消隙原理。 7 分析 CA6140 型车床主轴前端锥孔和尾座套筒前端锥孔的用途? # (1)前端 6 莫氏锥孔安装前顶尖 (2)尾座套筒锥孔为 5#莫氏锥孔,用以安装死(活)顶尖或孔加工加工刀具(钻头、 扩孔钻等) 。 8 见 CA6140 型车床横向进给机构图,分析该机构的主要结构和丝杠螺母副间隙消除的 方法和意义。 (1)丝杠螺母副:将旋转(机动、手动)运动变成螺母直线移动,实现横向进给运动。 (2)松螺钉 4,紧螺钉 6,楔块 5↑,前螺母 3 接触 A 面,后螺母 7 ,接触 B 面  双 螺母消隙原理。 9 见互锁机构图,分析互锁机构的用途和工作原理。 (1)用途:纵向进给,横向进给,车螺纹三种运 动中只能接通一种运动给刀架。 (2)工作原理: a 图:车螺纹,开合螺母啮合,轴 5↓,凸块 a↓

V形槽压销3  插入杆 1孔中,限制纵向接通。        a  插入轴6直槽,阻止横向接通。

   

b 图:纵向 进给接通, 杆 1,销 3 与 2 分开,销 3 下无孔,阻止开合螺母手柄按下。 ※限位槽板限制横向接通。 c 图:横向↑进给接通,轴 6 ,槽转位,凸块 a 无 槽可插,开合螺手柄不能按下。

-

8

※限位槽板限制纵向接通。 10 卧式车床的离合器操纵手柄有时会自动掉落,试分析原因并说明解决办法。

(1) 滑套 10 磨损呈斜面 A, 压紧力变斜后, 其反作用力 F’的水平分力 Fx 使滑套 10 复 位,拔又 15 复位,是操纵手柄掉落的主要原因。 (2)齿条轴上弹簧定位销孔磨损后,销孔变浅,不能定位,故手柄掉落。 (3)解决方法:卸下滑套 10,重新配作键槽后,滑套再重装上。 11 简述卧式车床的主要组成部件和各部件的功用? (1)主轴变速箱:主轴上安装卡盘,夹持工件,完成主运动及其变速。 (2)进给变速箱,提供米制、英制、模数、径节四种螺纹基本系列,与进给量系列。 (3)溜板箱:接通丝杠车削各种螺纹,接通光杠,实现纵向、横向进给运动及辅助运 动。 (4)三杠:丝杠、光杠、操纵杠。 (5)床身(导轨

) :保证各部件相互位置精度与相互运动精度。 (6)尾座:支承长轴的辅助支承,安装孔加工刀具(钻头,扩孔钻„„) 12 简要说明 CA6140 传动系统图中细进给量的传动路线。 (1) M 2 :高速 (2)IX 轴 Z 58 ,扩大螺距位置,进给箱 u 倍= (3) u VI -IX 

1 时。 8

50 44 26    0.356  1 ,可获得细进给量。 63 44 58

9

13 车削加工时,如把多片式摩擦离合器的操纵手柄扳到中间位置后,车床主轴要转一 段时间后才能停止,试分析原因并说明解决的方法。

(1)手柄在中间位置(M1 断开,制动器制动) ,齿条 b 在高点接制动带的位置。若要转 一段才停止,表示“制动”效果差,制动带未接紧。 (2)措施:松螺母 K,转螺钉 5↓,螺母 6 ' ,拉紧制动带适宜后,锁紧螺母 K。 14 见多片式摩擦离合器图,分析该离合器的功能、操作方法和工作原理。 (1)功能:控制主轴正转、停止、反转。 (2)工作原理(操作方法) ①主轴正转:拔叉 13 ,滑套 10 ,元宝销 12 ↓,杆 9 ,销 6 ,滑套 5 ,螺母 4 ,内片 3 与外片 2 被压紧在止推片 15、16 之间,由 外片 2 带动齿轮  旋转,„„主轴正转。 ②主轴停止:„„滑套 10 在中间位置(图 视)„„内片 3 与外片 2 未被压紧,„„ 主轴停止转动。 ③主轴反转:拔叉 13 ,滑套 10 ,元宝销 12 ↑,杆 9 ,销 6 ,滑套 5 ,螺母 4 ,内片 与外片被压紧在止推片之间,由外片带动 齿轮 8  旋转,„„主轴反转。

          

10

15 见卧式车床超越离合器及安全离合器结构图,分析二离合器的功能和实现该功能的机械 结构。

(1)超越离合器的功能:实现机动进给与快速辅助运动的切换。 安全离合器:进给系统超载时的保护装置。 (2)结构 ※超越离合器 接通时,光杠 

 36 32   Z56 ( 6) ,滚柱 8 在三个力的作用下,楔紧在斜楔 32 56

①f

机动

间,

685 构成整体,蜗杆输出机动进给运动。 (在摩擦力作用下)

②f 机动不停,快速电机启动,星状体 5 快转,滚柱 8 在惯性力作用下,压缩弹簧,退在 宽槽中,自动切断机动进给运动,蜗杆输出快速辅助运动。 ※安全离合器。 (1)正常负载时,弹簧推半离合器 10 与 4 啮合,传递转矩。 M 正常<[M 额定] (2)超载时,半离合器 10 在轴向力作用下 F 轴>F 弹簧, 10 在 4 上跳动,发出响声报警,并切断运动。

16 CA6140 型车床的安全离合器在正常车削时出现打滑现象,试分析原因并说明解决办 法。 正常车削时 M 正常<[M 额定] , (F 轴向力<F 弹簧力)弹簧力推半离合器 10 与 4 啮合,传递正常 转矩。若出

现打滑时(F 轴向力>F 弹簧力) ,即不是“超载” ,而是“F 弹簧力”过小,呈现安全离合 器“打滑” ,此时应调大弹簧力即可。

11

17 CA6140 型车床纵向进给丝杠有轴向窜动现象,试分析它会给车削工作带来什么不良 影响?分析产生窜动的原因并指出解决的办法? (1)①车螺纹时产生螺距误差。 ②螺纹表面粗糙度恶化。 (2)①止推球轴承(5、7)间隙过大。措施:调整螺母 8。 ②止推球轴承损坏或“松圈、紧圈”装错位置,措施:更换轴承或重装。

18 见卧式车床的工艺范围图,写出各个小图中刀具的名称。

(a)中心钻 (e)45°右偏 (i)圆弧车刀

(b)麻花钻头 (f)镗刀 (j)90°右偏刀

(c)铰刀 (g)端面车刀 (k)滚花刀

(d)丝锥 (h)切断刀 (l)60°螺纹车刀

19 CA6140 型卧式车床纵向进给量分为哪几种?它们各自的用途是什么? 纵向进给级数 64 种。 (1)正常进给量:米制路线,Z 正常=8×4=32,一般车削时采用的纵横向进给量。 (2)较大进给量:英制路线,u 倍=1 时,Z 较大=8,f 较大>f 正常 (3)加大进给量:英制路线: M 2 在低速,IX 轴 Z 58 在扩大螺距位置,用于低速大 走刀,Z 加大=16,f 加大=2f 较大或 f 加大=4f 较大 (4)细进给量:米制路线, M 2 高速,IX 轴 Z 58 在扩大螺距位置,u 倍= Z 细进=8,f 细小用于高速精车。

 

 

1 时, 8

12

20 车削过程中有时出现“闷车”现象,原因何在?试指出解决的办法。

(1)片式摩擦离合器间隙过大,主轴无力,出现“闷车” 。 (2)解决方法:按下弹簧销 14↓,拨螺母 4↑,前进(2-5)牙至间隙适中。 21 在 CA6140 型车床上加工螺纹,判断下列结论是否正确,并说明理由。 1)车削米制螺纹转换为车削英制螺纹,用同一组挂轮,也不要转换传动路线。 2)车削米制螺纹转换为车削模数制螺纹,用米制螺纹传动路线,但要改变挂轮。 (1)错。因米制基本组为 u 基,而英制螺纹基本组为

1 ,所以要换路线。 u基

64 100  。 100 97

(2)对。路线相同,要消去模数螺纹中π ,因此换挂轮

13

22 当 CA6140 型车床主轴正转后,光杠获得了旋转运动,但是接通溜板箱中的 M8 或 M9 离合器,却没有进给运动产生,试分析其原因并说明解决办法。

(1)IX-XI 轴变向机构,

33 25  接通左旋丝杠,M5 断开造成光杠反转,单向超越离 25 33

合器 Z56 齿轮反转,滚柱 8 落入宽槽,星状体 5 停止转动,而停止进给运动(单向:不允许 超越离合器反转) 。 (2)拨 33 在右边,即

33 右旋螺纹位置即可。 33

23 CA6140 型车床的传动系统中,主轴箱及溜板箱中都有换向机构,它们的

作用是否 相同?能否用主轴箱中的换向机构来变换纵横机动进给方向?为什么? (1)它们作用各不相同,不能替代。 (2)主轴箱中有两套换向机构 ①I-II 轴换向机构,控制主轴正、反转与停止。 ②IX-XI 轴换向机构,控制丝杠正、反转(车削右旋与左旋螺纹) 。 (3)溜板箱中有两套换向机构 ①M8 控制纵向进给正、反方向,与停止。 ②M9 控制横向进给正、反方向,与停止。 (4)主轴箱 IX-XI 轴换向机构,反光杠,造成单向超越离合器,Z56 反转,星状停 5 停止转动,纵向、横向均停止进给,它们都不能替代。

14

三、计算题 1 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 18mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线。给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 28     18 解: (1)L 标准= =4.5mm,查表 2-3 得  18 35 4  u 倍=  45 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大螺距位置) (3)运动平衡方程式

 

18 =4  4.5= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 18 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 45 28

               4

15

2 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 32mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线,给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

32  u 基= 28     32 解: (1)L 标准= =8mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大位置) (3)运动平衡方程式

 

4  8= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 32 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

3 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 28mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

28  u 基= 28     28 解: (1)L 标准= =7mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

 

4  7= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 28 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

4 在 CA6140 上加工螺距为 36mm 的米制螺纹时,请指出一

条米制螺纹加工的传动路线。并 给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 28     39 解: (1)L 标准= =9mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

 

4  9= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

16

5 在 CA6140 上加工螺距为 40mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并 给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

20  u 基= 14     40 解: (1)L 标准= =10mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大螺距位置) (3)运动平衡方程式

 

4 10= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 20 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 14 36 25 35 28

               4

6 在 CA6140 上加工螺距为 48mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线。 并给出主轴转速并给出基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 21     48 解: (1)L 标准= =12mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

 

4 12= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 21 36 25 35 28

               4

17

铣床单元习题 一 填空题 1 X6132 的主运动是铣刀旋转。进给运动是工作台纵、横、垂直进给运动。 2 X6132 型铣床曲回机构的用途是获得较大降速比。 3 X6132 附件圆工作台的用途是周围分度,铣凸轮或端齿。 4 由于铣床用旋转的多齿刀具加工工件,所以生产率较高。在切削过程中,切削力是变 化的,容易引起机床的振动,因此,铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。 5 X6132 型铣床可以采用成形法加工齿轮。 6 顺铣的含义是切削处进给运动方向与切削速度方向相一致。顺铣对加工的不良影响有 铣削水平分力推工件与工作台窜动。 7 X6132 型铣床可以采用仿形法加工齿轮的特点有采用模数盘铣刀加工直齿, 斜齿圆柱齿轮, 加工精度低,用分度头分度,生产效率低。 8 逆铣的含义是切削处

进给运动方向与切削速度方向相反。顺铣机构的用途是消除丝杠 螺间隙,阻止铣削水平分力推工作台窜动。 9 X6132 型铣床安装端面铣刀的方法是主轴外径定心,端面键传递转矩,螺钉夹牢。 10 X6132 型铣床常见的附件有平口钳、分度头、圆工作台、立铣头。 二 问答题 1 简述在 X6132 上用 FW125 万能分度头加工工件螺旋槽的方法。

(1)工作台调角β : “右逆,左顺” 。 (2)简单分度:nK=

40 P =a+ Z q

(3)铣螺旋槽插入丁销,工作台移动一个导程,工件转 1 转,

T 38 24 Z Z 1 1 1    1 3   = 1 T丝杠 24 38 Z 2 Z 4 1 1 40

Z1 Z3 T丝杠  40 240  = = Z2 Z4 T T

18

2 见 X6132 型铣床顺铣机构图,分析顺铣机构的主要零件名称和顺铣机构的工作原理。

(1)顺铣时: ①因螺母 2E 面

 

F 顺轴向力<F 逆轴(FX 顺<FX 逆)

其弹簧 6 , 推齿条 5 , 齿轮 4 , 其上端齿 推 

螺母2  ,E面接触丝杠  消除间隙。  螺母1  ,F面接触丝杠 

②螺母 2 的 E 面推丝杠和工作台右行。 (机床作用) ※

铣削水平分刀  Fx 推工作台向右窜动,此时被 F 面阻挡,限制窜动,确保顺铣无冲 (刀具作用)

击,无窜动。 (2)逆铣时(F 轴向力↑) ,

  螺母2  ,其 E 面 推丝杠 , 工作台 右行。螺母 2↓, (跟随)

齿轮 4 ,螺母 1↑,F 面脱离丝杠,减少螺母↑与丝杠间的磨损。

19

3 为什么通用车床的主运动和进给运动只用一台电动机,而 X6132 型卧式升降台铣床则 分别采用二台电动机驱动? (1)车床只用一台电动机将主轴(工件)与刀架(执行件工件与刀具)构成车螺纹运 动链,它是“内链” 。 (2)铣床主运动与进给运动链均为外链,彼此无任何联系,采用二台电动机驱动方案, 可使机床布局简化而实用。 4 X6132 型铣床有哪些附件?这些附件各有何作用? (1)平口钳:装卡小零件。 (2)回转工作台:铣削内、外圆弧面、分度、铣削端面凸轮。 (3)分度头:等分或不等分圆周分度,铣螺旋槽,铣直齿圆锥齿轮等。 (4)立铣头:卧铣变立铣 5 简述 X6132 型铣床的主要组成部件和各个部件的用途。 (1)立柱(主轴变速箱)与导轨,控制主轴正、反、停,与升降台垂直导轨。 (2)升降台(进给变速箱)控制工作台、升降台、横向滑板三个方向进给运动。工作 台可左右调角 45°,以铣螺旋槽。 (3)悬梁与支架,支承刀杆,提高刀杆刚度。 (4)工作台台面可安装平口钳,分度头,圆工作台等附件以装卡工作。 6 分析 FW125 型分度头的主要结构和用途。 (1)结构: ①松螺钉(4 个)↑,壳体 4 可调角主轴轴线(低 6°~垂

直 95°) 。 ②转动手柄 11,径

1 蜗杆蜗轮副,带动主轴 2 进行简单分度,由孔盘 7 上记录 40

小数的孔圈数目。 ③主轴尾部与轴 6 可挂差动挂轮,用于质数差动分度。 (2)用途: ①进行等分或不等分圆周分度。 ②铣螺旋槽,螺旋齿轮。 ③主轴 2 倾斜一定角度,可铣削直齿锥齿轮。 7 铣削加工的主要特点是什么?试分析主轴部件为适应这些特点在结构上采取了那些 措施? (1)铣削特点:多刃刀具、断续切削、冲击载荷、易振。 (2)结构措施: ①中空主轴、直径粗大。 ②大齿轮与飞轮 9 存贮运转中机械能、减振。 ③三支承主轴, “前、中”为主,支承跨距短,刚度高。

20

8 见孔盘变速操作原理图,分析孔盘变速的工作原理。 (1)变速步骤: ①拉出孔盘 ②转动孔盘 ③推入孔盘 (2)原理 ①左位

  (无孔) 2  孔盘 4 无孔推齿条 2 2 (大孔) ' 

齿轮在左位,齿轮 3↓,齿条 2 ' 插入大孔。

②中位:

   (无孔 2  小孔)  孔盘 4 小孔推齿条 2 ' ,齿轮 3↓,齿条 2 插入小孔,齿轮由左至中位。 2 (大孔 '  小孔) 

③右位:

   (小孔 2  大孔)  孔盘 4 无孔推齿条 2 ' ,齿轮 3↓,齿条 2 插入大孔,拨齿轮在右边。  2 (小孔 '  无孔) 

三、分析计算题 1、在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=67,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配 出挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

(Z0-Z) 40 ac 40 43 6 2 48 80  = (70-67)= =  =  bd Z0 70 7 7 1 56 40  8  40

※“+”不加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40

2 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣螺 Z=73, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出

21

挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

(Z 0-Z) 40 ac 40 43 6 2 48 80  = (70-73 )=- =-  =-  bd Z0 70 7 7 1 56 40  8  40

※“-”加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40

3 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=71, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

2)

(Z 0-Z) 40 ac 40 4 32 24  = (70-71 )=- =-  bd Z0 70 7 24 56 8

※“-”加介轮 a=32,b=c=24,d=56

4 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=91, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=90 n0=

40 40 4 16 q  36 = = =  Z 0 90 9 36  p  16 4

(2)

(Z 0-Z) 40 ac 40 4 4 2 1 8 1 64 40  = (90-91 )=- =-  =-  =-  bd Z0 90 9 9 2 9 2 72 80  8  40

※“-”加介轮 a=64,b=72,c=40,d=80 5 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=73,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配

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出挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

(Z 0-Z) 40 ac 40 43 6 2 48 80  = (70-73 )=- =-  =-  bd Z0 70 7 7 1   56 40  8  40

※“-”加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40 6 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=79,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、 28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=80 n0=

40 40 1 15 q  30 = = =  Z0 80 2 30  p  15 15

(2)

(Z 0-Z) 40 ac 40 40 40 24  = (80-79 )= =  bd Z0 80 80 24 80

※“+”不加介轮 a=40,b=c=24,d=80

23

滚齿机单元习题 一、填空题 1 滚齿机的工艺范围是直齿与斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、花键轴、同步齿形带轮。 2 Y3150E 型滚齿机的主要技术参数中,加工齿轮最大直径 500mm,最大模数 8mm。 3 滚齿机加工直齿轮需要有主运动、展成运动、垂直进给运动。 4 在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮的全过程中, 展成运动传动链和附加运动传动链都不能 断开。 5 在 Y3150E 型滚齿机上用 K 头滚刀加工螺旋齿圆柱齿轮时,滚刀架下降一个导程时, 工作台附加转动一转。 6 Y3150E 型滚齿机加工齿轮时的展成运动表示滚刀和工件的相当于蜗杆蜗轮副啮合纯 滚动过程。 7 车螺纹运动和加工齿轮时的展成运动都是属于传动链中的内联系传动链。 8 Y3150E 型滚齿机合成机构的用途是将展成运动与附加运动合成给工作台。 9 Y3150E 型滚齿机可以加工直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、同步齿形带轮等传动 零件。 10 Y3150E 型号中 50 的含义是工件最大直径为 500mm,E 的含义是第 5 次改进。 11 由使

用右旋滚刀改变为使用左旋滚刀, Y3150E 型滚齿机的展成运动需要改变旋转方 向。 二、问答题 1 分析滚齿机加工直齿圆柱齿轮,需要哪些运动?这些运动各自有何用途? (1)主运动:滚刀的转动,起切削作用。 (2)展成运动:工件的转动,形成渐开线齿廓。 传动关系:滚刀一转,工件转

K 转(内联系传动链)。 Z

成齿

(3)垂直进给运动:滚刀刀架溜板垂直进给,mm/r 工件,形 宽。

2 在 Y3150E 型滚齿机上加工斜齿轮时,问如何确定工件展成运动和附加运动的旋转方 向? (1)展成运动工件转向“右刀逆,左刀顺” 。 (2)附加运动工件转向“右齿逆,左齿顺” 。 3 列出 Y3150E 型滚齿机加工斜齿轮,滚刀架扳动角度的计算公式。并给出滚刀架扳动 方法。 (1)安装角δ =β ±λ (同向-,异向+) 式中:β :螺旋角; λ :滚刀升角。 (2)板动方法: ①松紧固螺母; ②转动方头 P3→蜗杆蜗轮 ③紧固螺母

1 16   滚刀刀架调角δ ; 36 28

24

4 简述 Y3150E 型滚齿机的主要组成部件和各个部件的主要用途。 图 7-4 2:主柱:内有主轴变速箱及进给箱 3:刀架滑板:带动滚刀垂直进给 9:工作台:沿床身导轨水平移动,切入全齿高,安装工件,完成展成运动。 8:后立柱:利用支架 6,定位心轴 7,提高安装工件刚度。 5 简述 Y3150E 型滚齿机在什么情况下,滚刀需要作轴向位置的调整? (1)对中:滚刀刀齿槽对称中心与齿坯中心线重合。 (2)延长滚刀寿命,向前或向后移动(1~2)个齿距。

25

三 分析计算题 1 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=42,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=27m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。

 ’

(1)挂轮 ①主运动挂轮

26

n 刀=

1000 v 1000 27 =122r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 4 20 (60 ) = = = =  bd Z 42 7 (60 ) 35 5

∴a=20,b=c=60,d=35 (2)滚刀安装图与工件转向

2 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=28,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件

的运动方向。 (1)切削用量 V=28m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 v 1000 28 = =127r/min d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35 a 1 32 39 ②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得 = ,u 进= 45 b1 46 E 36 ' ③展成运动挂轮: = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

选择 n 刀=127r/min,查表得

27

ac 24K 24 6 30 (24 ) = = = =  bd Z 28 7 (24 ) 35 5

∴a=30,b=c=24,d=35 (2)滚刀安装图与工件转向

3 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=32,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=25m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 v 1000 25 =113r/min = d 刀   70

A 33 31 = ,uII-III= B 33 39

选择 n 刀=100r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 3 30 (24 ) = = = =  bd Z 32 4 (24 ) 40 10

∴a=30,b=c=24,d=40 (2)滚刀安装图与工件转向

28

4 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=72,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=30m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 v 1000 30 =136r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 1 30 (60 ) = = = =  bd Z 72 3 (60 ) 90  30

∴a=30,b=c=60,d=90 (2)滚刀安装图与工件转向

29

5 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=72,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮. b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=28m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误

差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 v 1000 28 =127r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= 35 B 33

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 1 30 (60 ) = = = =  bd Z 72 3 (60 ) 90  30

∴a=30,b=c=60,d=90 (2)滚刀安装图与工件转向

30

6 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=30,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=30m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 v 1000 30 =136r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= 35 B 33

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36 ac 24 K 24 24 (60) = = =  bd Z 30 (60) 30

∴a=24,b=c=60,d=30 (2)滚刀安装图与工件转向

31

其它机床单元习题 一 填空题 1 Z3040 型摇臂钻床钻孔时的主运动是钻头(主轴)旋转,钻头(主轴)轴向移动为进 给运动,其单位为 mm/r。 2 TP619 型镗床型号中,T 代表镗床类,P 代表结构特性代号,9 代表镗轴直径 90 毫米。 3 M1432A 型外圆磨床的主运动是主砂轮旋转,进给运动有工件头架主轴的圆周进给运 动、工作台纵向进给运动、砂轮架横向进运动等。 二 问答题 1、万能外圆磨床能磨削哪些表面?磨削圆锥面有哪几种方法?各适用于什么场合? (1)万能外圆磨床,可以磨削内外圆柱面或圆锥面,磨削阶梯轴的轴肩和端平面。 (2)磨削圆锥面方法 ①上工作台倾斜(±10°) ,磨削小锥度细长轴。 ②砂轮架倾斜(±30°) ,宽砂轮靠磨短圆锥。 ③工件头架倾斜(0°~90°) ,磨削内圆锥或自磨顶尖。

2、磨削外圆柱面时,机床有哪些运动?它们各起什么作用? (1)主运动:砂轮的旋转,起磨削作用。 (2)圆周进给运动:工件的旋转运动。 (3)工作台往复运动,磨削等直径圆柱表面。

3、试说明 M1432A 型外圆磨床砂轮主轴轴承的工作原理及其 调整方法。 (1)高速转动的主轴,将一定粘度的油带进油楔。形成三个 压力油膜,并将主轴托起,主轴与轴孔之间被油膜隔开,建立 液体摩擦。 当砂轮主轴受外力而向下沉时,下方油楔间隙变小,油膜压力 增大,反之,上方油

楔间隙增大,油膜压力减小,主轴向上移 动至新的平衡点止。

(2)只调整下方球头螺钉 20。 ①取下封口螺钉 21。②取下螺钉 22,螺套 21。 ③拧紧球头螺钉 20,调节主轴与轴孔间隙(轴颈上打表) ,保证间隙 0.01~0.02mm。 ④调好后,原样紧固各零件。 4、在 M1432A 型外圆磨床上磨削外圆时,问: (1)如用两顶尖支承工件进行磨削,为什么工件头架的主轴不转动?另外,工件是怎

32

样获得圆周进给运动的?

工件头架的主轴不转动,消除主轴旋转产生的多项误差:①锥孔中心与轴颈不同轴误 差;②轴承滚道与内径不同轴误差;③60°锥度中心与 4#莫氏锥度中心不同轴误差。所以 死顶尖磨削外圆精度高。 ※拔盘旋转,拔杆拔鸡心夹头,然后带动工件完成圆周进行运动。 (2) 如工件头架和尾架的锥孔中心在垂直平面内不等高, 磨削的工件将产生什么误差, 如何解决?如者在水平面内不同轴,磨削的工件又将会产生什么误差,如何解决? ①前后顶尖在垂直平面内不等高, 产生圆柱度误差,呈腰鼓形状,两端直 径大,中间细(双曲线圆柱面) 。 ②前后顶尖在水平面内不同轴度, 工件两端直径一大一小,呈圆锥表面。

5、说明 M1432A 型外圆磨床上台面倾斜 10°的作用。 (1)移动工件头架、尾架时,用以保证头架顶尖中心与尾架顶尖中心在水平面内的同 轴度与垂直平面内的等高度。 (2)防止冷却液浅到前方,影响工人操作。

6、Z3040 型摇臂钻床有哪些切削运动和辅助运动?说明它的工艺范围和应用场合。

(1)切削运动 ①主运动:主轴(钻头)转动(r/min) 。 ②轴向进给运动 主轴(钻头)轴向进给运动(mm/r) 。 (2)辅助运动:按工件划线位置:快速确定钻头与孔 位中心重合。 ①主轴箱水平移动 ②摇臂摆动

33

③摇臂升降 按工件高度、确定钻头工作行程起始点。 7、TP619 型卧式铣镗床有哪些切削运动和辅助运动?说明它的工艺范围和应用场合。 (1)切削运动 ①主运动 A、镗轴 B、平旋盘 ②进给运动 A、镗轴轴向进给 B、工作台纵向进给 C、工作台横向进给 D、工作台圆周进给 E、主轴箱垂直进给 F、径向刀架径向进给 (2)辅助运动 ①手动,上述进给运动中的 A、B、C、D、E、F ②快速,上述进给运动中的 A、B、C、D、E、F (3)工艺范围(参考图 5-5)

8、Z3040 型摇臂钻床的切削运动是通过什么机构来实现 的? ZK7640 型数控立式镗铣钻床的各运动又是如何实现 的? (1)参考图 5-3 ①主轴尾部插入轴套 VII,获得主运动并卸掉径向弯矩。 ②主轴套筒上齿条机构,带动旋转主轴完成轴向进给运

34

动。 (2)ZK7640 立式镗铣钻床 ①主

运动:交流调速主轴电机 1 经

32 65

65   高速  36  -主轴  25 低速  76  

②轴向进给 步进电机 2 径

36 传至滚珠丝杠螺母副,螺母与刀架 Z 轴轴向进给。 72

9、试列出平旋盘上刀具溜板的径向进给运动传动链的运动平衡式,计算出合成机构的 传动比 u 合,导出径向进给量的计算公式。 (1) U R-L=

H

n L-n H 23 18 22 23 3 =   (- 1 ) =- n R-n H 18 22 18 18

23 23 nH- nR 18 18

展开式:

n L-n H = n L=

41 23 nH- nR 18 18

若 n R =0, u 合1=

n L 41  (系杠旋转,使空套 n164  n 平 ) n H 18 nL 23  - (径向进给) nR 18

23 20 164 16 16 )      12 mm 18 164 16 16 16

若 n H =0, u 合 2=

(2) f 溜板=l 平  u c  u f  (-

35

36

数控机床单元习题 一 填空题 1.数控机床按伺服系统控制方式分类: (开环伺服系统) 、 (闭环伺服系统) 、 (半闭环伺服系 统) 。 2. 数控机床的定义:数控机床(P2) :数控机床是一个装有程序控制系统的机床。 (IEIP) 3.滚珠丝杠螺母副的主要特点是(摩擦系数小) 、 (灵敏度高) 、 (磨损少) 。 4. 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是(丝杠与螺母之间装有滚动体,摩擦系数小,适当预 紧可提高传动精度,轴向刚度和反向精度) 。 二 问答题 1.数控车床的传动系统、结构和使用性能与普通车床相比较有何不同?为什么?。 (1)传动系统: ①数控机床:伺服电机驱动,半闭环控制,无级调速。 ②普通车床,齿轮变速箱,三相具步电动机驱动,24 级传动。 (2)结构方面: ①数控车床:a.精密主轴部件,二支承主轴,角接触球轴承,三个一组,背对背 安装。 b.主轴孔径大,无键槽,无螺纹,采用热装工艺。 ②普通车床:a.一般主轴部件,三支承主轴“前、后”为主。 b.有键、有螺纹。 (3)使用:①数控车床:单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床,应用广泛,一般零件粗、精加工。 2.叙述动力卡盘夹紧工件过程?若工件直径变更较大时如何调整卡盘?

①夹紧 拉杆 2 ,滑块 3 ,上斜面 A 推滑座 4↓,T 形块 5↓,卡爪 6↓,夹紧工件。 ②松开:拉杆 2 ,滑块 3 ,下斜面 B 推滑座 4↑,

37

T 形块 5↑,卡爪 6↑,松开工件。 ③卡爪行程调整 dmin<d 工件<dmax 松开螺钉,移动卡爪 6 在端齿的位置,改变工件直径 d 工件。 3.在通用机床和数控机床的使用中,对切削运动的描述有何不同?为什么? (1)卧式车床切削运动 ①主运动:正轴正、反转,停止 ②进给运动:纵向进给运动,横向进给运动 (2)数控车床,建立工件坐标系,用 M03、M04、M05  主轴正转、反转

、停止。 -Xxxxxfxxxx  横向进给 -Zxxxxfxxxx  纵向进给 即用代码控制切削运动与辅助运动

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机床安装单元习题(选作) 一 填空题 1 机床的安装工艺流程包括基础施工、机床就位和找正、初平与二次灌浆、精平、固定 等。 2 机床的精度项目包括几何精度、传动精度、定位精度、工作精度。 3 在安装机床之前,需要对地基进行预压处理,预压时间为 70~120h,预压载荷为机床 重量的(1.5~1.7)G 机床倍。 (防止地基下沉) 二 问答题 1 简述卧式车床的安装调试流程。 卧式车床安装调试工作包括: (1)机床安装位置的确定。 (2)机床基础设计与施工。 (3) 机床的就位、找正和调平等一系列工作。 2 简述安装机床地脚螺栓组件的用途和紧固地脚螺栓的注意事项。 (1)用途:①垫铁:调安装水平基准,并承受机床自重与工作载荷。 ②地脚螺栓:固定机床,防止倾覆。 (2)注意事项:①涂防锈油脂,按顺序拧紧。 ②用定扭矩搬手旋紧螺母,逐步拧紧,防止用力过猛,将地脚螺钉拉出。 3 简述机床精度的主要项目和各项目的主要内容。 (1)机床几何精度 卧式车床 G1~G15 项相互位置精度和相互运动精度。 (2)工作精度 精车外圆,精车端面,精车螺纹,按图车削,不允许超出误差值。

39

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范文三:金属切削机床习题集(1)

《现代机床设备》习题集

专业 班级 姓名 学号

四川工程职业技术学院

机床传动基础单元习题集 一、填空题 1 机床的传动链包括:运动源、传动装置、执行件(刀具与工件) 。 2 在生产中,数控车床的类型有数控车床,车削中心,经济性数控车床。 3 数控机床的操作面板分为显视屏和键盘和控制键等。 4 专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工 序的加工,专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。 5 数控机床按照伺服控制方式分为开环、闭环、半闭环。 6 传动链中传动装置的功能是①将运动源的动力和运动传递给执行件(刀具和工件) ; ②协调执行件之间的传动关系。 7 滚珠丝杠螺母副的主要特点是磨擦系数小、灵敏度高、磨损小、运动具有可逆性,丝 杠与螺母均可作主动件。 8 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是丝杠与螺母之间装有滚动体, 磨擦系数小, 适当予紧可 提高传动精度,轴向刚度和反向精度。 9 机床的表面成形运动分为主运动和进给运动 。 二、问答题 1 解释下列机床型号的含义。 M1432A:最大磨削直径为 320 毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 X6132:工作台面宽度为 320 毫米的卧式万能升降台铣床。 Y3150E:最大工件直径为 500 毫米的第五次改进的滚齿机。 T4140:工作台面宽度为 400 毫米的立式单轴坐标镗床。 MBG1463:最大磨削直径为 630 毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Z3040:最大钻孔直径为 40 毫米的摇臂钻床。 C1312:最大棒料直径为 12 毫米的单轴转塔自动车床。 CM6163:床身上最大回转直径为 630 毫米的精密卧式车床。 M1440A:最大磨削直径为 400 毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 B2010A:最大刨削宽度为 1000 毫米的第一次改进的龙门刨床。 2 简述数控机床的基本工作原理。 数控机床是按加工要求预先编制的程序,由控制系统发出数字信息指令进行工作的机 床。 3 在通用机床和数控机床的使用中,对切削运动的描述有何不同?为什么? (1)卧式车床切削运动 ①主运动:正轴正、反转,停止 ②进给运动:纵向进给运动,横向进给运动 (2)数控车床,建立工件坐标系,用 M03、M04、M05  主轴正转、反转、停止。 -Xxxxxfxxxx  横向进给 -Zxxxxfxxxx  纵向进给 即用代码控制切削运动与辅助运动

1

4 简述数控机床的组成单元及各单元的用途。 (1)控制介质: “信息载体” ,如穿孔带、磁带、磁盘。 (2)数控装置 ①输入装置:识别、译码。 ②控制器:按指令协调各部门工作,分配脉冲驱动伺服系统,实现机床的运动。 ③运算器:插补运算,确定刀具轨迹。 ④输出

装置:将运算出轨迹脉冲,输出给伺服系统。 (3)伺服系统:是指以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统,其作用是将数控 装置运动指令转换成机床移动部件的运动。 (4)反馈装置 (5)辅助装置 (6)机床本体 5 滚珠丝杠螺母传动副有哪些特点。 (1)磨擦系数小,传动效率高。 (2)灵敏度高,传动平稳,传动精度和定位精度高。 (3)磨损少、寿命长。 (4)预紧后,可消除丝杠与螺母间隙,提高轴向刚度和反向精度。 (5)螺母和丝杠均可作主动件,运动具有可逆性。 (6)制造工艺复杂,成本高,不能自锁,需附加制动装置。 6 简述数控机床和普通机床相比较的优点。 (1)传动系统: ①数控机床:伺服电机驱动,半闭环控制,无级调速。 ②普通车床,齿轮变速箱,三相具步电动机驱动,24 级传动。 (2)结构方面: ①数控车床:a.精密主轴部件,二支承主轴,角接触球轴承,三个一组,背对背 安装。 b.主轴孔径大,无键槽,无螺纹,采用热装工艺。 ②普通车床:a.一般主轴部件,三支承主轴“前、后”为主。 b.有键、有螺纹。 (3)使用:①数控车床:单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床,应用广泛,一般零件粗、精加工。 7 机床上常用哪几类传动机构,它们有哪些主要传动特点? (1)滑移齿轮变速(P23) 结构紧凑,传动效率高,能传递较大动力,停车变速。 (2)离合器变速 有空转损失传动效率低,适用于重型机床与螺旋齿圆柱齿轮变速。 (3)挂轮变速组

A B  变换齿轮 或u  B A ac u  挂轮变速 bd u

2

车床单元习题 一、填空题 1 卧式车床的主参数是床身上最大回转直径( (

1 ) ,第二主参数是最大工件长度 10

1 ) 。 100

2 CA6140 的 M5 离合器的用途是接通丝杠或光杠。 3 工件在床身上的回转直径是卧式车床的主参数。 4 CA6140 细进给量的用途是调整精细车。 5 CA6140 的主运动是工件转动。进给运动是刀具直线移动。 6 CA6140 型卧式车床主轴正转有 24 级,其中高速 6 级,中低速有 18 级。 7 CA6140 型卧式车床主轴箱中有 2 套换向机构。 8 CA6140 型卧式车床 M1 的功能是控制主轴正、反、停止。 ※9 见 CA6140 型车床传动系统图, M2 在图示位置,若Ⅸ轴 Z58 齿轮在右边啮合位置 时,若主轴转一转,则Ⅸ轴应转 0.356 转。 10 CA6140 传动系统图中 M6 离合器的用途是快速辅助运动与机动进给运动自动切换。 ※11 见 CA6140 型车床传动系统图,M2 高速在左侧啮合位置,Ⅸ轴 Z58(标准)在图示 位置,其它齿轮如图所示,如变更主轴转速时,其纵向进给量不变化。 12 车螺纹运动工件和刀具需要保持的运动关系是

: 工件旋转一转, 刀架移动一个导程。 13 CA6140 主轴前端锥孔的锥度是 6#莫氏锥度。 14 见 CA6140 传动系统图,M4 离合器的功能是 XIV 轴与 XVII 连成一体或断开。它在加 工精密螺纹时才合上。 15 见 CA6140 传动系统图,M8 离合器的功能是控制纵向进给(正向、停止、反向) 。它 用纵横向进给操纵机构上的操作手柄实现操作。 16 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 1400r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 56 39 62     1400 r / min 。 230 38 41 50

17 CA6140 加大进给量的用途是强力切削,宽刀精车采用的加大进给量。 18 见 CA6140 传动系统图,M2 离合器的功能是实现主轴高、低、空档切换。它在主轴 中、低速时才合上。 19 见 CA6140 传动系统图,M9 离合器的功能是控制横向进给(正向、停止、反向) 。它 用纵横向进给操作机构上的操作手柄实现操作。 20 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 10r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 51 22 20 20 26       10 r / min 。 230 43 58 80 80 58

21 给出 CA6140 较大进给量的传动路线英制路线,u 倍=1(8 级) 。 22 见 CA6140 传动系统图,M3 离合器的功能是控制米制、英制路线切换。它在车英制 螺纹才合上。 23 见 CA6140 传动系统图,M7 离合器的功能是安全离合器。它在进给超载时才会断开。 24 见 CA6140 传动系统图,主轴转速为 125r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

3

1450 

130 56 39 50 20 26       125 r / min 。 230 38 41 50 80 58

25 CA6140 型车床基本变速组的传动比(近似)成等差数列。其用途是给出米制螺纹螺 距等差数列。 26 开合螺母的用途是接通或断开丝杠运动。 27 见 CA6140 传动系统图,M5 离合器的功能是接通光杠或丝杠。它在车螺纹时才合上。 28 CA6140 传动系统图,M1 离合器的功能是控制主轴正、反转与停止。它在装卸工件时 才会断开。 29 CA6140 传动系统图,主轴转速为 500r/min,给出主轴在该转速下的传动路线

1450 

130 56 39 50 51 26       500 r / min 。 230 38 41 50 50 58

30 CA6140 型车床倍增变速组的传动比按倍数变化(1,

1 1 1 , , ) 。其用途是扩大基 2 4 8

本组变速范围。 31 CA6140 型车床溜板箱中设置互锁机构的原因是①车螺纹合上开合螺(若 M8 合上) ,刀架 小齿轮 Z12 自转,蜗轮 Z29 逆转崩齿,蜗杆轴损坏。②车外圆时(若开合螺母合上) ,阻止 刀架前进溜板撕裂,或丝杠压弯。 32 判断下语句是否正确,并说明理由。 CA6140 在主轴低速的情况下能够实现精细加工。 不能。 因为低速时; 扩 1=4, 扩 2=16, u u VI-IX 轴传动比>1,故不能实现精细加工。 33CA6140 型

卧式车床丝杠轴向窜动超差的原因有止推轴承间隙过大、止推轴承滚道严重磨损 (剥皮、点蚀) 、松圈与紧圈错装。 二、 问答题 1 为什么车螺纹运动传动链(非标和精密螺纹除外)中必须有基本变速组和倍增变速 组? (1)

26 (6.5) 28 7 32 8 36 9 19 (9.5) 20 10 33 11 36 12  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ; 28 7 28 7 28 7 28 7 14 7 14 7 21 7 21 7

八个传动比称为基本变速组,其分母为 7,分子按等差数列排列,给出米制螺纹螺距基 本系列 7、8、9、10、11、12。 (2)增倍组四个传动比(1,

1 1 1 , , )按倍数变化,扩大基本组变速范围。 2 4 8

4

2 见车床传动系统图,请简要说明 CA6140 传动系统中各离合器 M1 至 M9 的功用。

M1:控制主轴正转、反转与停止。 M2:控制主轴高速与中低速切换。 M3:米制与英制移换机构。 M4:非标准、精密螺纹与标准螺纹切换。 M5:丝杠与光杠移换机构。 M6:机动进给与快速辅助运动自动转换。 M7:安全离合器,控制进给系统最大转矩。 M8:控制纵向进给(正向、反向、停止) 。 M9:控制横向进给(正向、反向、停止)

5

3 见 CA6140 型车床纵横机动进给操纵机构,分析该机构的用途和工作原理。

(1)用途:控制纵向 M8,横向 M9 进给运动的切换(正、反、停) 。 (2)工作原理: ①:向左:

f 纵 :手柄 1 ,槽 3 ,球 销 4,杆 5 ,杆 11↓,杆12 ,凸轮 13↓,销 14↓,导杆 15↓,

拨叉 16↓,M8 下接通。 ②向前: f 横向↑,手柄 1↑,轴 23↑,凸轮 22↑,杆 20↓,销 18↑,导杆 10↑,M9↑接通。 4 见摩擦离合器及制动装置的操纵机构图,分析该操纵机构的用途和操作原理。

(1)用途:操纵双向片式离合器,制动哭实现主轴正转、停车、反转。 (2)操作原理: ①主轴正转:

手柄 7↑,杆 8 ,杆 10↓,杆 12 ,扇齿轮 13 ,齿条 14

6

              b变c弧  制动带放松。            拨叉15, ,元宝销3  , 16 M1 左啮合主轴正转。 滑套 杆 

②停车制动:手柄 7 在中位„„齿条 14  ③主轴反转,手柄 7↓

 

c弧变  高点b  制动。        拨叉15, M1 空档,主轴停止。  

齿条 14 : 

           b  a弧  制动带放松。      拨叉15,滑套 4,元宝销M1 右侧啮合,主轴反转。 

   

5 见开合螺母机构图,分析该机构用途、操作方法和开合量调节方法。

(1)用途:车螺纹时接通或断开丝杠的运动。 (2)操作: ①合上开合螺母:手柄 6↓(a 图) ,盘 4↓ b 图 盘↓4 

销3上  ,半螺母2   合拢,丝杠转动,开合螺带动刀架车螺纹。 销3下  ,半螺母2 

②断开:手柄 6↑„„ (3)开合量调节:松螺母 9’转动双头螺栓 9 ,9↑推销 10↑减少开合量,反之增加 开合量。

7

6 如果 CA6140 型车床的横向进给丝杠螺母间隙过大,会给车削工作带来什么 不良影响?如何解决?

(1)双螺母 B 面接触丝杠,间隙在 A 面一侧,见图 a,易产生“札刀”现象,或“定 刀”不准。 (2)松螺钉 4,紧螺钉 6,楔块 5↑,前螺母 3 接触 A 面,后螺母 7 ,接触 B 面  双 螺母消隙原理。 7 分析 CA6140 型车床主轴前端锥孔和尾座套筒前端锥孔的用途? # (1)前端 6 莫氏锥孔安装前顶尖 (2)尾座套筒锥孔为 5#莫氏锥孔,用以安装死(活)顶尖或孔加工加工刀具(钻头、 扩孔钻等) 。 8 见 CA6140 型车床横向进给机构图,分析该机构的主要结构和丝杠螺母副间隙消除的 方法和意义。 (1)丝杠螺母副:将旋转(机动、手动)运动变成螺母直线移动,实现横向进给运动。 (2)松螺钉 4,紧螺钉 6,楔块 5↑,前螺母 3 接触 A 面,后螺母 7 ,接触 B 面  双 螺母消隙原理。 9 见互锁机构图,分析互锁机构的用途和工作原理。 (1)用途:纵向进给,横向进给,车螺纹三种运 动中只能接通一种运动给刀架。 (2)工作原理: a 图:车螺纹,开合螺母啮合,轴 5↓,凸块 a↓

V形槽压销3  插入杆 孔中,限制纵向接通。 1        a  插入轴6直槽,阻止横向接通。

   

b 图:纵向 进给接通, 杆 1,销 3 与 2 分开,销 3 下无孔,阻止开合螺母手柄按下。 ※限位槽板限制横向接通。

-

c 图:横向↑进给接通,轴 6 ,槽转位,凸块 a 无 槽可插,开合螺手柄不能按下。

8

※限位槽板限制纵向接通。 10 卧式车床的离合器操纵手柄有时会自动掉落,试分析原因并说明解决办法。

(1) 滑套 10 磨损呈斜面 A, 压紧力变斜后, 其反作用力 F’的水平分力 Fx 使滑套 10 复 位,拔又 15 复位,是操纵手柄掉落的主要原因。 (2)齿条轴上弹簧定位销孔磨损后,销孔变浅,不能定位,故手柄掉落。 (3)解决方法:卸下滑套 10,重新配作键槽后,滑套再重装上。 11 简述卧式车床的主要组成部件和各部件的功用? (1)主轴变速箱:主轴上安装卡盘,夹持工件,完成主运动及其变速。 (2)进给变速箱,提供米制、英制、模数、径节四种螺纹基本系列,与进给量系列。 (3)溜板箱:接通丝杠车削各种螺纹,接通光杠,实现纵向、横向进给运动及辅助运 动。 (4)三杠:丝杠、光杠、操纵杠。 (5)床身(导轨) :

保证各部件相互位置精度与相互运动精度。 (6)尾座:支承长轴的辅助支承,安装孔加工刀具(钻头,扩孔钻„„) 12 简要说明 CA6140 传动系统图中细进给量的传动路线。

(1) M 2 :高速

(2)IX 轴 Z 58 ,扩大螺距位置,进给箱 u 倍= (3) u VI -IX 

1 时。 8

50 44 26    0.356  1 ,可获得细进给量。 63 44 58

9

13 车削加工时,如把多片式摩擦离合器的操纵手柄扳到中间位置后,车床主轴要转一 段时间后才能停止,试分析原因并说明解决的方法。

(1)手柄在中间位置(M1 断开,制动器制动) ,齿条 b 在高点接制动带的位置。若要转 一段才停止,表示“制动”效果差,制动带未接紧。

(2)措施:松螺母 K,转螺钉 5↓,螺母 6 ' ,拉紧制动带适宜后,锁紧螺母 K。 14 见多片式摩擦离合器图,分析该离合器的功能、操作方法和工作原理。 (1)功能:控制主轴正转、停止、反转。 (2)工作原理(操作方法)

 

①主轴正转:拔叉 13 ,滑套 10 ,元宝销 12

  

↓,杆 9 ,销 6 ,滑套 5 ,螺母 4 ,内片 3 与外片 2 被压紧在止推片 15、16 之间,由 外片 2 带动齿轮  旋转,„„主轴正转。 ②主轴停止:„„滑套 10 在中间位置(图 视)„„内片 3 与外片 2 未被压紧,„„ 主轴停止转动。

 

③主轴反转:拔叉 13 ,滑套 10 ,元宝销 12

  

↑,杆 9 ,销 6 ,滑套 5 ,螺母 4 ,内片 与外片被压紧在止推片之间,由外片带动 齿轮 8  旋转,„„主轴反转。

10

15 见卧式车床超越离合器及安全离合器结构图,分析二离合器的功能和实现该功能的机械 结构。

(1)超越离合器的功能:实现机动进给与快速辅助运动的切换。 安全离合器:进给系统超载时的保护装置。 (2)结构 ※超越离合器 接通时,光杠 

 36 32   Z56 6) ( ,滚柱 8 在三个力的作用下,楔紧在斜楔 32 56

①f

机动

间,

685 构成整体,蜗杆输出机动进给运动。 (在摩擦力作用下)

②f 机动不停,快速电机启动,星状体 5 快转,滚柱 8 在惯性力作用下,压缩弹簧,退在 宽槽中,自动切断机动进给运动,蜗杆输出快速辅助运动。 ※安全离合器。 (1)正常负载时,弹簧推半离合器 10 与 4 啮合,传递转矩。 M 正常<[M 额定] (2)超载时,半离合器 10 在轴向力作用下

F 轴>F 弹簧, 10 在 4 上跳动,发出响声报警,并切断运动。

16 CA6140 型车床的安全离合器在正常车削时出现打滑现象,试分析原因并说明解决办 法。 正常车削时 M 正常<[M 额定](F 轴向力<F 弹簧力)弹簧力推半离合器 10 与 4 啮合,传递正常 , 转矩。若出现

打滑时(F 轴向力>F 弹簧力) ,即不是“超载” ,而是“F 弹簧力”过小,呈现安全离合 器“打滑” ,此时应调大弹簧力即可。

11

17 CA6140 型车床纵向进给丝杠有轴向窜动现象,试分析它会给车削工作带来什么不良 影响?分析产生窜动的原因并指出解决的办法? (1)①车螺纹时产生螺距误差。 ②螺纹表面粗糙度恶化。 (2)①止推球轴承(5、7)间隙过大。措施:调整螺母 8。 ②止推球轴承损坏或“松圈、紧圈”装错位置,措施:更换轴承或重装。

18 见卧式车床的工艺范围图,写出各个小图中刀具的名称。

(a)中心钻 (e)45°右偏 (i)圆弧车刀

(b)麻花钻头 (f)镗刀 (j)90°右偏刀

(c)铰刀 (g)端面车刀 (k)滚花刀

(d)丝锥 (h)切断刀 (l)60°螺纹车刀

19 CA6140 型卧式车床纵向进给量分为哪几种?它们各自的用途是什么? 纵向进给级数 64 种。 (1)正常进给量:米制路线,Z 正常=8×4=32,一般车削时采用的纵横向进给量。 (2)较大进给量:英制路线,u 倍=1 时,Z 较大=8,f 较大>f 正常

 

(3)加大进给量:英制路线: M 2 在低速,IX 轴 Z 58 在扩大螺距位置,用于低速大 走刀,Z 加大=16,f 加大=2f 较大或 f 加大=4f 较大

 

(4)细进给量:米制路线, M 2 高速,IX 轴 Z 58 在扩大螺距位置,u 倍= Z 细进=8,f 细小用于高速精车。

1 时, 8

12

20 车削过程中有时出现“闷车”现象,原因何在?试指出解决的办法。

(1)片式摩擦离合器间隙过大,主轴无力,出现“闷车” 。 (2)解决方法:按下弹簧销 14↓,拨螺母 4↑,前进(2-5)牙至间隙适中。 21 在 CA6140 型车床上加工螺纹,判断下列结论是否正确,并说明理由。 1)车削米制螺纹转换为车削英制螺纹,用同一组挂轮,也不要转换传动路线。 2)车削米制螺纹转换为车削模数制螺纹,用米制螺纹传动路线,但要改变挂轮。 (1)错。因米制基本组为 u 基,而英制螺纹基本组为

1 ,所以要换路线。 u基

64 100  。 100 97

(2)对。路线相同,要消去模数螺纹中π ,因此换挂轮

13

22 当 CA6140 型车床主轴正转后,光杠获得了旋转运动,但是接通溜板箱中的 M8 或 M9 离合器,却没有进给运动产生,试分析其原因并说明解决办法。

(1)IX-XI 轴变向机构,

33 25  接通左旋丝杠,M5 断开造成光杠反转,单向超越离 25 33

合器 Z56 齿轮反转,滚柱 8 落入宽槽,星状体 5 停止转动,而停止进给运动(单向:不允许 超越离合器反转) 。

(2)拨 33 在右边,即

33 右旋螺纹位置即可。 33

23 CA6140 型车床的传动系统中,主轴箱及溜板箱中都有换向机构,它们的

作用是否 相同?能否用主轴箱中的换向机构来变换纵横机动进给方向?为什么? (1)它们作用各不相同,不能替代。 (2)主轴箱中有两套换向机构 ①I-II 轴换向机构,控制主轴正、反转与停止。 ②IX-XI 轴换向机构,控制丝杠正、反转(车削右旋与左旋螺纹) 。 (3)溜板箱中有两套换向机构 ①M8 控制纵向进给正、反方向,与停止。 ②M9 控制横向进给正、反方向,与停止。 (4)主轴箱 IX-XI 轴换向机构,反光杠,造成单向超越离合器,Z56 反转,星状停 5 停止转动,纵向、横向均停止进给,它们都不能替代。

14

三、计算题 1 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 18mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线。给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 28     18 解: (1)L 标准= =4.5mm,查表 2-3 得  18 35 4  u 倍=  45 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大螺距位置) (3)运动平衡方程式

18 4  4.5= l主轴  =

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 18 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 45 28

               4

15

2 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 32mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线,给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

32  u 基= 28     32 解: (1)L 标准= =8mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大位置) (3)运动平衡方程式

4  8= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 32 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

3 见车床传动系统图,在 CA6140 上加工螺距为 28mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹 加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

28  u 基= 28     28 解: (1)L 标准= =7mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

4  7= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 28 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

4 在 CA6140 上加工螺距为 36mm 的米制螺纹时,请

指出一条米制螺纹加工的传动路线。并 给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 28     39 解: (1)L 标准= =9mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

4  9= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 28 36 25 35 28

               4

16

5 在 CA6140 上加工螺距为 40mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并 给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

20  u 基= 14     40 解: (1)L 标准= =10mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大螺距位置) (3)运动平衡方程式

4 10= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 20 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 14 36 25 35 28

               4

6 在 CA6140 上加工螺距为 48mm 的米制螺纹时,请指出一条米制螺纹加工的传动路线。 并给出主轴转速并给出基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36  u 基= 21     48 解: (1)L 标准= =12mm,查表 2-3 得  28 35 4  u 倍=  35 28 

(2) M 2 主轴低速,n 主=40~125r/min

IX 轴 Z 58 (扩大螺距) (3)运动平衡方程式

4 12= l主轴 

—————————————————————

58 80 50 44 26 33 63 100 25 36 25 36 28 35              12mm 26 20 50 44 58 33 100 75 36 21 36 25 35 28

               4

17

铣床单元习题 一 填空题 1 X6132 的主运动是铣刀旋转。进给运动是工作台纵、横、垂直进给运动。 2 X6132 型铣床曲回机构的用途是获得较大降速比。 3 X6132 附件圆工作台的用途是周围分度,铣凸轮或端齿。 4 由于铣床用旋转的多齿刀具加工工件,所以生产率较高。在切削过程中,切削力是变 化的,容易引起机床的振动,因此,铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。 5 X6132 型铣床可以采用成形法加工齿轮。 6 顺铣的含义是切削处进给运动方向与切削速度方向相一致。顺铣对加工的不良影响有 铣削水平分力推工件与工作台窜动。 7 X6132 型铣床可以采用仿形法加工齿轮的特点有采用模数盘铣刀加工直齿, 斜齿圆柱齿轮, 加工精度低,用分度头分度,生产效率低。 8 逆铣的含

义是切削处进给运动方向与切削速度方向相反。顺铣机构的用途是消除丝杠 螺间隙,阻止铣削水平分力推工作台窜动。 9 X6132 型铣床安装端面铣刀的方法是主轴外径定心,端面键传递转矩,螺钉夹牢。 10 X6132 型铣床常见的附件有平口钳、分度头、圆工作台、立铣头。 二 问答题 1 简述在 X6132 上用 FW125 万能分度头加工工件螺旋槽的方法。

(1)工作台调角β : “右逆,左顺” 。 (2)简单分度:nK=

40 P =a+ Z q

(3)铣螺旋槽插入丁销,工作台移动一个导程,工件转 1 转,

T 38 24 Z Z 1 1 1    1 3   = 1 T丝杠 24 38 Z 2 Z 4 1 1 40

Z1 Z3 T丝杠  40 240  = = Z2 Z4 T T

18

2 见 X6132 型铣床顺铣机构图,分析顺铣机构的主要零件名称和顺铣机构的工作原理。

(1)顺铣时: ①因螺母 2E 面

 

F 顺轴向力<F 逆轴(FX 顺<FX 逆)

其弹簧 6 , 推齿条 5 , 齿轮 4 , 其上端齿 推 

螺母2  ,E面接触丝杠  消除间隙。  螺母1  ,F面接触丝杠 

②螺母 2 的 E 面推丝杠和工作台右行。 (机床作用) ※

铣削水平分刀  Fx 推工作台向右窜动,此时被 F 面阻挡,限制窜动,确保顺铣无冲 (刀具作用)

击,无窜动。 (2)逆铣时(F 轴向力↑) ,

  螺母2  ,其 E 面 推丝杠 , 工作台 右行。螺母 2↓, (跟随)

齿轮 4 ,螺母 1↑,F 面脱离丝杠,减少螺母↑与丝杠间的磨损。

19

3 为什么通用车床的主运动和进给运动只用一台电动机,而 X6132 型卧式升降台铣床则 分别采用二台电动机驱动? (1)车床只用一台电动机将主轴(工件)与刀架(执行件工件与刀具)构成车螺纹运 动链,它是“内链” 。 (2)铣床主运动与进给运动链均为外链,彼此无任何联系,采用二台电动机驱动方案, 可使机床布局简化而实用。 4 X6132 型铣床有哪些附件?这些附件各有何作用? (1)平口钳:装卡小零件。 (2)回转工作台:铣削内、外圆弧面、分度、铣削端面凸轮。 (3)分度头:等分或不等分圆周分度,铣螺旋槽,铣直齿圆锥齿轮等。 (4)立铣头:卧铣变立铣 5 简述 X6132 型铣床的主要组成部件和各个部件的用途。 (1)立柱(主轴变速箱)与导轨,控制主轴正、反、停,与升降台垂直导轨。 (2)升降台(进给变速箱)控制工作台、升降台、横向滑板三个方向进给运动。工作 台可左右调角 45°,以铣螺旋槽。 (3)悬梁与支架,支承刀杆,提高刀杆刚度。 (4)工作台台面可安装平口钳,分度头,圆工作台等附件以装卡工作。 6 分析 FW125 型分度头的主要结构和用途。 (1)结构: ①松螺钉(4 个)↑,壳体 4 可调角主轴轴线(

低 6°~垂直 95°) 。 ②转动手柄 11,径

1 蜗杆蜗轮副,带动主轴 2 进行简单分度,由孔盘 7 上记录 40

小数的孔圈数目。 ③主轴尾部与轴 6 可挂差动挂轮,用于质数差动分度。 (2)用途: ①进行等分或不等分圆周分度。 ②铣螺旋槽,螺旋齿轮。 ③主轴 2 倾斜一定角度,可铣削直齿锥齿轮。 7 铣削加工的主要特点是什么?试分析主轴部件为适应这些特点在结构上采取了那些 措施? (1)铣削特点:多刃刀具、断续切削、冲击载荷、易振。 (2)结构措施: ①中空主轴、直径粗大。 ②大齿轮与飞轮 9 存贮运转中机械能、减振。 ③三支承主轴, “前、中”为主,支承跨距短,刚度高。

20

8 见孔盘变速操作原理图,分析孔盘变速的工作原理。 (1)变速步骤: ①拉出孔盘 ②转动孔盘 ③推入孔盘 (2)原理 ①左位

  (无孔) 2  孔盘 4 无孔推齿条 2 2' (大孔) 

齿轮在左位,齿轮 3↓,齿条 2 ' 插入大孔。

②中位:

   (无孔  小孔) 2  孔盘 4 小孔推齿条 2 ' ,齿轮 3↓,齿条 2 插入小孔,齿轮由左至中位。 2' (大孔  小孔) 

③右位:

   (小孔  大孔) 2  孔盘 4 无孔推齿条2 ' ,齿轮 3↓,齿条 2 插入大孔,拨齿轮在右边。  2' (小孔  无孔) 

三、分析计算题 1、在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=67,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配 出挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

( ac 40 Z0-Z) 40 43 6 2 48 80  = (70-67)= =  =  bd Z0 70 7 7 1 56 40  8  40

※“+”不加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40

2 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣螺 Z=73, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出

21

挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

( ac 40 Z 0-Z) 40 43 6 2 48 80  = (70-73 )=- =-  =-  bd Z0 70 7 7 1 56 40  8  40

※“-”加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40

3 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=71, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个。 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  1

6 4

(2)

( ac 40 Z 0-Z) 40 4 32 24  = (70-71 )=- =-  bd Z0 70 7 24 56 8

※“-”加介轮 a=32,b=c=24,d=56

4 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=91, m=2.5mm 的直齿轮, 试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=90 n0=

40 40 4 16 q  36 = = =  Z 0 90 9 36  p  16 4

(2)

( ac 40 Z 0-Z) 40 4 4 2 1 8 1 64 40  = (90-91 )=- =-  =-  =-  bd Z0 90 9 9 2 9 2 72 80  8  40

※“-”加介轮 a=64,b=72,c=40,d=80 5 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=73,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配

22

出挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、28、32、 40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=70 n0=

40 40 4 16 q  28 = = =  Z 0 70 7 28  p  16 4

(2)

( ac 40 Z 0-Z) 40 43 6 2 48 80  = (70-73 )=- =-  =-  bd Z0 70 7 7 1   56 40  8  40

※“-”加介轮 a=48,b=56,c=80,d=40 6 在 X6132 上用 FW125 型分度头铣削 Z=79,m=2.5mm 的直齿轮,试确定分度方法试配出 挂轮。 FW125 型万能分度头备有模数为 1.75mm 的以下齿数的配换齿轮:24(两个) 、 28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100,共 15 个 (1)Z0=80 n0=

40 40 1 15 q  30 = = =  Z0 80 2 30  p  15 15

(2)

( ac 40 Z 0-Z) 40 40 40 24  = (80-79 )= =  bd Z0 80 80 24 80

※“+”不加介轮 a=40,b=c=24,d=80

23

滚齿机单元习题 一、填空题 1 滚齿机的工艺范围是直齿与斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、花键轴、同步齿形带轮。 2 Y3150E 型滚齿机的主要技术参数中,加工齿轮最大直径 500mm,最大模数 8mm。 3 滚齿机加工直齿轮需要有主运动、展成运动、垂直进给运动。 4 在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮的全过程中, 展成运动传动链和附加运动传动链都不能 断开。 5 在 Y3150E 型滚齿机上用 K 头滚刀加工螺旋齿圆柱齿轮时,滚刀架下降一个导程时, 工作台附加转动一转。 6 Y3150E 型滚齿机加工齿轮时的展成运动表示滚刀和工件的相当于蜗杆蜗轮副啮合纯 滚动过程。 7 车螺纹运动和加工齿轮时的展成运动都是属于传动链中的内联系传动链。 8 Y3150E 型滚齿机合成机构的用途是将展成运动与附加运动合成给工作台。 9 Y3150E 型滚齿机可以加工直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、同步齿形带轮等传动 零件。 10 Y3150E 型号中 50 的含义是工件最大直径为 500mm,E 的含义是第 5 次改

进。 11 由使用右旋滚刀改变为使用左旋滚刀, Y3150E 型滚齿机的展成运动需要改变旋转方 向。 二、问答题 1 分析滚齿机加工直齿圆柱齿轮,需要哪些运动?这些运动各自有何用途? (1)主运动:滚刀的转动,起切削作用。 (2)展成运动:工件的转动,形成渐开线齿廓。 传动关系:滚刀一转,工件转

K 转(内联系传动链)。 Z

成齿

(3)垂直进给运动:滚刀刀架溜板垂直进给,mm/r 工件,形 宽。

2 在 Y3150E 型滚齿机上加工斜齿轮时,问如何确定工件展成运动和附加运动的旋转方 向? (1)展成运动工件转向“右刀逆,左刀顺” 。 (2)附加运动工件转向“右齿逆,左齿顺” 。 3 列出 Y3150E 型滚齿机加工斜齿轮,滚刀架扳动角度的计算公式。并给出滚刀架扳动 方法。 (1)安装角δ =β ±λ (同向-,异向+) 式中:β :螺旋角; λ :滚刀升角。 (2)板动方法: ①松紧固螺母; ②转动方头 P3→蜗杆蜗轮 ③紧固螺母

1 16   滚刀刀架调角δ ; 36 28

24

4 简述 Y3150E 型滚齿机的主要组成部件和各个部件的主要用途。 图 7-4 2:主柱:内有主轴变速箱及进给箱 3:刀架滑板:带动滚刀垂直进给 9:工作台:沿床身导轨水平移动,切入全齿高,安装工件,完成展成运动。 8:后立柱:利用支架 6,定位心轴 7,提高安装工件刚度。 5 简述 Y3150E 型滚齿机在什么情况下,滚刀需要作轴向位置的调整? (1)对中:滚刀刀齿槽对称中心与齿坯中心线重合。 (2)延长滚刀寿命,向前或向后移动(1~2)个齿距。

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三 分析计算题 1 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=42,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=27m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。

 ’

(1)挂轮 ①主运动挂轮

26

n 刀=

1000 1000 27 v =122r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 4 20 (60 ) = = = =  bd Z 42 7 (60 ) 35 5

∴a=20,b=c=60,d=35 (2)滚刀安装图与工件转向

2 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=28,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明

刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=28m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 1000 28 v = =127r/min d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35 a 1 32 39 ②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得 = ,u 进= 45 b1 46 E 36 ' ③展成运动挂轮: = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

选择 n 刀=127r/min,查表得

27

ac 24K 24 6 30 (24 ) = = = =  bd Z 28 7 (24 ) 35 5

∴a=30,b=c=24,d=35 (2)滚刀安装图与工件转向

3 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=32,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=25m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 1000 25 v =113r/min = d 刀   70

A 33 31 = ,uII-III= B 33 39

选择 n 刀=100r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 3 30 (24 ) = = = =  bd Z 32 4 (24 ) 40 10

∴a=30,b=c=24,d=40 (2)滚刀安装图与工件转向

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4 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=72,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=30m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 1000 30 v =136r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= B 33 35

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 1 30 (60 ) = = = =  bd Z 72 3 (60 ) 90  30

∴a=30,b=c=60,d=90 (2)滚刀安装图与工件转向

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5 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=72,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮. b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=28m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条

件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 1000 28 v =127r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= 35 B 33

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36

ac 24K 24 1 30 (60 ) = = = =  bd Z 72 3 (60 ) 90  30

∴a=30,b=c=60,d=90 (2)滚刀安装图与工件转向

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6 见滚齿机传动系统图,在 Y3150E 型滚齿机上加工,Z=30,M =2mm 的直齿圆柱齿轮, 完成下列问题。 a 试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 b 画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向,并标明刀具和工件的运动方向。 (1)切削用量 V=30m/min f=0.87mm/r (2)滚刀尺寸参数Φ 70mm,λ = 3 6 ,M=2mm,K=1 (3)不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 (1)挂轮 ①主运动挂轮 n 刀=

 ’

1000 1000 30 v =136r/min = d 刀   70

A 33 35 = ,uII-III= 35 B 33

选择 n 刀=125r/min,查表得

②垂直进给运动挂轮 f=0.87mm/r,查表得

a 1 32 39 = ,u 进= 45 b1 46

③展成运动挂轮:

E 36 ' = ,装 M1,u 合 =+1 F 36 ac 24 K 24 24 (60) = = =  bd Z 30 (60) 30

∴a=24,b=c=60,d=30 (2)滚刀安装图与工件转向

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其它机床单元习题 一 填空题 1 Z3040 型摇臂钻床钻孔时的主运动是钻头(主轴)旋转,钻头(主轴)轴向移动为进 给运动,其单位为 mm/r。 2 TP619 型镗床型号中,T 代表镗床类,P 代表结构特性代号,9 代表镗轴直径 90 毫米。 3 M1432A 型外圆磨床的主运动是主砂轮旋转,进给运动有工件头架主轴的圆周进给运 动、工作台纵向进给运动、砂轮架横向进运动等。 二 问答题 1、万能外圆磨床能磨削哪些表面?磨削圆锥面有哪几种方法?各适用于什么场合? (1)万能外圆磨床,可以磨削内外圆柱面或圆锥面,磨削阶梯轴的轴肩和端平面。 (2)磨削圆锥面方法 ①上工作台倾斜(±10°) ,磨削小锥度细长轴。 ②砂轮架倾斜(±30°) ,宽砂轮靠磨短圆锥。 ③工件头架倾斜(0°~90°) ,磨削内圆锥或自磨顶尖。

2、磨削外圆柱面时,机床有哪些运动?它们各起什么作用? (1)主运动:砂轮的旋转,起磨削作用。 (2)圆周进给运动:工件的旋转运动。 (3)工作台往复运动,磨削等直径圆柱表面。

3、试说明 M1432A 型外圆磨床砂轮主轴轴承的工作原理及其 调整方法。 (1)高速转动的主轴,将一定粘度的油带进油楔。形成三个 压力油膜,并将主轴托起,主轴与轴孔之间被油膜隔开,建立 液体摩擦。 当砂轮主轴受外力而向下沉时,下方油楔间隙变小,油膜压力 增大,反

之,上方油楔间隙增大,油膜压力减小,主轴向上移 动至新的平衡点止。

(2)只调整下方球头螺钉 20。 ①取下封口螺钉 21。②取下螺钉 22,螺套 21。 ③拧紧球头螺钉 20,调节主轴与轴孔间隙(轴颈上打表) ,保证间隙 0.01~0.02mm。 ④调好后,原样紧固各零件。 4、在 M1432A 型外圆磨床上磨削外圆时,问: (1)如用两顶尖支承工件进行磨削,为什么工件头架的主轴不转动?另外,工件是怎

32

样获得圆周进给运动的?

工件头架的主轴不转动,消除主轴旋转产生的多项误差:①锥孔中心与轴颈不同轴误 差;②轴承滚道与内径不同轴误差;③60°锥度中心与 4#莫氏锥度中心不同轴误差。所以 死顶尖磨削外圆精度高。 ※拔盘旋转,拔杆拔鸡心夹头,然后带动工件完成圆周进行运动。 (2) 如工件头架和尾架的锥孔中心在垂直平面内不等高, 磨削的工件将产生什么误差, 如何解决?如者在水平面内不同轴,磨削的工件又将会产生什么误差,如何解决? ①前后顶尖在垂直平面内不等高, 产生圆柱度误差,呈腰鼓形状,两端直 径大,中间细(双曲线圆柱面) 。 ②前后顶尖在水平面内不同轴度, 工件两端直径一大一小,呈圆锥表面。

5、说明 M1432A 型外圆磨床上台面倾斜 10°的作用。 (1)移动工件头架、尾架时,用以保证头架顶尖中心与尾架顶尖中心在水平面内的同 轴度与垂直平面内的等高度。 (2)防止冷却液浅到前方,影响工人操作。

6、Z3040 型摇臂钻床有哪些切削运动和辅助运动?说明它的工艺范围和应用场合。

(1)切削运动 ①主运动:主轴(钻头)转动(r/min) 。 ②轴向进给运动 主轴(钻头)轴向进给运动(mm/r) 。 (2)辅助运动:按工件划线位置:快速确定钻头与孔 位中心重合。 ①主轴箱水平移动 ②摇臂摆动

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③摇臂升降 按工件高度、确定钻头工作行程起始点。 7、TP619 型卧式铣镗床有哪些切削运动和辅助运动?说明它的工艺范围和应用场合。 (1)切削运动 ①主运动 A、镗轴 B、平旋盘 ②进给运动 A、镗轴轴向进给 B、工作台纵向进给 C、工作台横向进给 D、工作台圆周进给 E、主轴箱垂直进给 F、径向刀架径向进给 (2)辅助运动 ①手动,上述进给运动中的 A、B、C、D、E、F ②快速,上述进给运动中的 A、B、C、D、E、F (3)工艺范围(参考图 5-5)

8、Z3040 型摇臂钻床的切削运动是通过什么机构来实现 的?ZK7640 型数控立式镗铣钻床的各运动又是如何实现 的? (1)参考图 5-3 ①主轴尾部插入轴套 VII,获得主运动并卸掉径向弯矩。 ②主轴套筒上齿条机构,带动旋转主轴完成轴向进给运

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动。 (2)ZK7640 立式镗铣

钻床 ①主运动:交流调速主轴电机 1 经

32 65

65   高速   36 -主轴  25 低速  76  

②轴向进给 步进电机 2 径

36 传至滚珠丝杠螺母副,螺母与刀架 Z 轴轴向进给。 72

9、试列出平旋盘上刀具溜板的径向进给运动传动链的运动平衡式,计算出合成机构的 传动比 u 合,导出径向进给量的计算公式。 (1) U R-L=

H

n L-n H 23 18 22 23 =   (- ) 1 3=- n R-n H 18 22 18 18

23 23 nH- nR 18 18

展开式:

n L-n H = n L=

41 23 nH- nR 18 18

若 n R =0, u 合1=

n L 41  (系杠旋转,使空套 n164  n 平 ) n H 18 nL 23  - (径向进给) nR 18

23 20 164 16 16 )      12 mm 18 164 16 16 16

若 n H =0, u 合 2=

(2) f 溜板=l 平  u c  u f  (-

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数控机床单元习题 一 填空题 1.数控机床按伺服系统控制方式分类: (开环伺服系统)(闭环伺服系统)(半闭环伺服系 、 、 统) 。 2. 数控机床的定义:数控机床(P2) :数控机床是一个装有程序控制系统的机床。 (IEIP) 3.滚珠丝杠螺母副的主要特点是(摩擦系数小)(灵敏度高)(磨损少) 、 、 。 4. 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是(丝杠与螺母之间装有滚动体,摩擦系数小,适当预 紧可提高传动精度,轴向刚度和反向精度) 。 二 问答题 1.数控车床的传动系统、结构和使用性能与普通车床相比较有何不同?为什么?。 (1)传动系统: ①数控机床:伺服电机驱动,半闭环控制,无级调速。 ②普通车床,齿轮变速箱,三相具步电动机驱动,24 级传动。 (2)结构方面: ①数控车床:a.精密主轴部件,二支承主轴,角接触球轴承,三个一组,背对背 安装。 b.主轴孔径大,无键槽,无螺纹,采用热装工艺。 ②普通车床:a.一般主轴部件,三支承主轴“前、后”为主。 b.有键、有螺纹。 (3)使用:①数控车床:单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床,应用广泛,一般零件粗、精加工。 2.叙述动力卡盘夹紧工件过程?若工件直径变更较大时如何调整卡盘?

①夹紧 拉杆 2 ,滑块 3 ,上斜面 A 推滑座 4↓,T 形块 5↓,卡爪 6↓,夹紧工件。

②松开:拉杆 2 ,滑块 3 ,下斜面 B 推滑座 4↑,

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T 形块 5↑,卡爪 6↑,松开工件。 ③卡爪行程调整 dmin<d 工件<dmax 松开螺钉,移动卡爪 6 在端齿的位置,改变工件直径 d 工件。 3.在通用机床和数控机床的使用中,对切削运动的描述有何不同?为什么? (1)卧式车床切削运动 ①主运动:正轴正、反转,停止 ②进给运动:纵向进给运动,横向进给运动 (2)数控车床,建立工件坐标系,用 M03、M04、M05  主轴正

转、反转、停止。 -Xxxxxfxxxx  横向进给 -Zxxxxfxxxx  纵向进给 即用代码控制切削运动与辅助运动

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机床安装单元习题(选作) 一 填空题 1 机床的安装工艺流程包括基础施工、机床就位和找正、初平与二次灌浆、精平、固定 等。 2 机床的精度项目包括几何精度、传动精度、定位精度、工作精度。 3 在安装机床之前,需要对地基进行预压处理,预压时间为 70~120h,预压载荷为机床 重量的(1.5~1.7)G 机床倍。 (防止地基下沉) 二 问答题 1 简述卧式车床的安装调试流程。 卧式车床安装调试工作包括: (1)机床安装位置的确定。 (2)机床基础设计与施工。 (3) 机床的就位、找正和调平等一系列工作。 2 简述安装机床地脚螺栓组件的用途和紧固地脚螺栓的注意事项。 (1)用途:①垫铁:调安装水平基准,并承受机床自重与工作载荷。 ②地脚螺栓:固定机床,防止倾覆。 (2)注意事项:①涂防锈油脂,按顺序拧紧。 ②用定扭矩搬手旋紧螺母,逐步拧紧,防止用力过猛,将地脚螺钉拉出。 3 简述机床精度的主要项目和各项目的主要内容。 (1)机床几何精度 卧式车床 G1~G15 项相互位置精度和相互运动精度。 (2)工作精度 精车外圆,精车端面,精车螺纹,按图车削,不允许超出误差值。

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40

范文四:金属切削机床-复习题1

第1章 机床的基本知识

1、说明下列机床型号的意义:

X6132、 X5032、 C6132、 Z3040、 T6112、 Y3150、 CB3463—1、 C1312、 B2010A。

答: X6132: 万能升降台铣床,最大工作台面宽 320mm;

X5032: 立式升降台铣床,最大工作台面宽 320mm;

C6132: 卧式车床,最大棒料直径 320mm;

Z3040: 摇臂钻床,最大钻孔直径 40mm;

T6112: 卧式镗床,最大镗孔直径 120 mm;

Y3150: 滚齿机,最大工件直径 500 mm;

CB3463—1: 半自动车床,最大工件直径 63 mm;

C1312: 单轴转塔自动车床,最大棒料直径 12 mm;

B2010A: 龙门刨床,改进型,最大刨削宽度 1000 mm。

2、通用机床的型号包含哪些内容?

答:通用机床的型号有基本部分和辅助部分组成。 其基本部分包括分类代号,类代号,通用特性、结构特性代号, 组代号,系代号,主参数或设计顺序号,主轴数或第二主参数,重大 改进顺序号等;辅助部分包括其他特性代号,企业代号等。 基本部分中的类别代号组别代号、系别代号、及主参数是通用 机床型号中必须包含的内容。

3、在使用和选用机床之前,了解机床的主要技术规格有什么意 义?

答:由于机床种类繁多,性能与使用的加工方法各异,在使用和 选用机床之前, 了解机床的主要技术规格可使我们选用的机床能很好 地满足机加工的要求,主要为①满足工艺的要求,如车、铣、刨、磨 的加工需要; ②尺寸要求的满足, 是否在机床的最大佳共尺寸范围内。 这样又可使我们选定的机床更经济、更合理。

4、何谓简单运动?何谓复合运动?其本质区别是什么?是举例 说明。

答:简单运动是可以独立的运动,包括旋转运动或直线运动。 复合运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照确定 的运动关系组合而成的成形运动。 本质上说,简单运动是机床最基本的运动;复合运动是有两个或3 两个以上的简单运动叠加而成的运动, 组成复合运动的各简单运动之 间有着严格的运动关系。 举例说明如下:

车床主轴的旋转为简单运动。 车螺纹时,刀具相对工件的运动为复合运动。

5、 画简图表示用下列方法加工所需表面时, 需要那些成形运动? 其中哪些是简单运动?哪些是符合运动?

(1)用成型车刀车削外圆锥面。

(2)用尖头车刀纵、横向同时进给车外圆锥面。

(3)用钻头钻孔。

(4)用成形铣刀铣直齿圆柱齿轮。

答:

(1)用成型车刀车削外圆锥面

A 为成形车刀的横向进给运动;

B 为工件的旋转运动。

两简单成形运动。

(2)用尖头车刀纵、横向同时进给车外圆锥面

A 为车刀的进给运动;

B 为工件的旋转运动;

两个简单运动。

(3)用钻头钻孔

A 为钻头的纵向进给运动;

B 为钻头的旋转运动。

两个简单运动。

(4)用成形铣刀铣直齿圆柱齿轮

B 为盘铣刀的旋转运动;A 为工件的向右直线进给运动。

两简单成形运动+分度运动

6、根据图 1-10 所示的传动系统,做下列各题。

(1)列出传动路线表达式。

(2)分析主轴的转速级数。

(3)计算主轴的最高和最低转速。

答:对 a)传动系统Ⅰ:

(1)传动路线表达式为:

(2)主轴在高、低速时各有 3×3=9 种转速,共 18 种转速级数。

(3)主轴的最高和最低转速的计算:

n 主max=1430×90/150×36/22×42/26×178/200≈2000r/min

n 主 min=1430×90/150×17/42×22/45×178/200×27/63×17/58 ≈19r/min

对 b)传动系统Ⅱ:

(1)传动路线表达式为:

(2)主轴转速级数共有:3×(2+1)=9 种。

(3)主轴的最高和最低转速的计算:

n 主max=1440×100/325×40/58×37/61≈180r/min

n 主min=1440×100/325×26/72×37/61×37/61×17/81≈12r/min

7、何谓外联系传动链?何谓内联系传动链?其本质区别是什么?对这两种传动链有何不同要求?试举例说明。 答:联系动力源与机床执行件的是外联系传动链,它是使执行件 得到预定速度的运动,且传递一定的动力的传动链。 内联系传动链是联系复合运动中的多个分量的传动链, 它所联系 的各执行件的自身运动(旋转或直线运动)同属于一个独立的成型运 动。 从本质上看, 内联系传动链所联系的各执行件的自身运动 (旋转或直线运动)有着严格的运动比例关系;外联系传动链则没有 这种严格的相互间运动比例关系。

例如:车床的电动机的运动传递到主轴,是主轴旋转,电动机到 主轴间为外联系传动链。车螺纹时,从主轴到刀架为内联系传动链。

8、某立式钻床的主传动系统如图 1-11 所示,要求:

(1)列出传动路线表达式。

(2)列出传动链平衡式。

(3)计算主轴的最大和最小转速。

答:

(1)传动路线表达式为:

(2)传动链平衡式为:

n 主=1r×140/170×u1×34/48×u2

(3)主轴的最大和最小转速为:

n 主max=0.98×1440×140/170×34/48×34/48×65/30≈1100r/min

n 主min=0.98×1440×140/170×21/61×34/48×17/68≈71r/min

9、为什么纵车外圆时是外联系传动,而车削螺纹时是内联系传 动?当车床纵车外圆及车削螺纹时, 为什么前者的纵向进给传动链中 采用齿轮齿条机构,而后者采用丝杆螺母机构?

答:因纵车外圆时,主轴的旋转运动和刀架的进给运动可以相互 独立,不需保持严格的比例关系,因此主轴到刀架可以是外联系传动 链;而车削螺纹时,主轴与刀架的运动间必须保持严格的比例关系, 必须是内联系传动链。当车削外圆或车削螺纹时,前者采用齿轮齿条 机构就能满足成形运动的要求,而且不用丝杠可减少丝杠的磨损,延 长机床的使用寿命;而后者——车削螺纹时,必须使主轴与刀架的运 动保持严格的比例关系,否则,螺纹的螺距将不能保持准确而不变, 为此,只有采用丝杆螺母机构来实现这种严格的内联系传动链。

第2章 车床

1、试分析 CA6140 型卧式车床的传动系统:

1)这台车床的传动系统有几条传动链?指出各传动链的首端件 和末端件。

2)分析车削模数螺纹和径节螺纹的传动路线,并列出其运动平 衡式。

3)为什么车削螺纹时用丝杠承担纵向进给,而车削其他表面时 用光杠传动纵向和横向进给?能否用一根丝杠承担纵向进给又承担 车削其他表面的进给运动。

答: 1)CA6140 型卧式车床的传动系统的各传动链与其首端件和末端 件分别为: 主运动传动链,首端件为主电动机,末端件为主轴;车削螺纹运 动传动链,首端件为主轴,末端件为刀架;纵向和横向进给运动传动 链,首端件为主轴,末端件为刀架;快速运动传动链,首端件为快速 电动机,末端件为刀架。

2)车削模数螺纹的传动路线及运动平衡式如下:

Phm=1(主轴)×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×u 基×25/36×36/25×u 倍×12

车削径节螺纹的传动路线及运动平衡式如下:

PhDP=1(主轴)×58/58×33/33×64/100×100/97×1/ u 基×36/25×u 倍×12

3)车削螺纹时,必须严格控制主轴转角与刀具纵向进给量之间 的关系,而丝杠螺母传动具有间隙小,能时刻保证严格的传动比的特 点,所以要用丝杠承担纵向进给的传动件。车削其他表面时,不必严 格控制主轴转角与刀

具纵向进给量之间的关系, 为减少丝杠磨损和便 于操纵,另外,丝杠是无法传递横向进给运动的,因此要用光杠传动 纵向和横向进给。 不能用一根丝杠承担纵向进给又承担车削其他表面的进给运动。 这样,可以防止丝杠磨损过快,使用寿命降低,并使机床的操纵更容 易。

2、在 CA6140 型卧式车床的主运动、车削螺纹运动、纵向和横向进给运动和快速运动等传动链中, 哪条传动链的两端件之间具有严格的传动比?哪条传动链是内联系传动链?

答:在 CA6140 型卧式车床的主运动、车削螺纹运动、纵向和横 向进给运动和快速运动等传动链中, 车削螺纹运动的传动链的两端件 之间具有严格的传动比。车削螺纹运动的传动链是内联系传动链。

3、判断下列结论是否正确,并说明理由。

1)车削米制螺纹转换为车削英制螺纹,用同一组(螺纹)交换 齿轮,但要转换传动路线。

2)车削模数螺纹转换为车削径节螺纹,用同一组(模数)交换 齿轮,但要转换传动路线。

3)车削米制螺纹转换为车削径节螺纹,用英制传动路线,但要 改变交换齿轮。

4)车削英制螺纹转换为车削径节螺纹,用英制传动路线,但要 改变交换齿轮。

答: 1)车削米制螺纹转换为车削英制螺纹,用同一组(螺纹)交换 齿轮,但要转换传动路线。 正确。两者都属“螺纹”加工,交换齿轮不变;但传动路线要由 “米制”转换为“英制” 。

2)车削模数螺纹转换为车削径节螺纹,用同一组(模数)交换 齿轮,但要转换传动路线。正确。两者都属“蜗杆”加工,交换齿轮不变;但传动路线要由 “米制”转换为“英制” 。

3)车削米制螺纹转换为车削径节螺纹,用英制传动路线,但要 改变交换齿轮。 正确。交换齿轮要由“螺纹”加工变为“蜗杆”加工;传动路线 也要由“米制”转换为“英制” 。

4)车削英制螺纹转换为车削径节螺纹,用英制传动路线,但要 改变交换齿轮。 正确。英制螺纹与径节螺纹同属“英制” ,用英制传动路线;但 车削英制螺纹要用“螺纹”加工交换齿轮,车削径节螺纹要用“蜗杆” 加工交换齿轮。

4、在 CA6140 型卧式车床上车削下列螺纹:

1)米制螺纹 P=3mm k=2。

2)模数螺纹 m=3mm k=2。

试列出其传动路线表达式, 并说明车削这些螺纹时可采用的主轴 转速范围及其理由。

答:

1)米制螺纹 P=3mm k=2。

Ph=1(主轴)58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u 基

传动路线表达式:

2)模数螺纹 m=3mm k=2。 主轴转速范围为 10~500r/min 内的正转时 12 及转速, 因为车削 m=3mm k=2 的模数螺纹(米制蜗杆),属于扩大螺距,要走主轴的低 速传动路线,根据 Pnm=KPm=kπm=18.1415mm,需在扩大螺纹导程段 内用Ⅳ轴至Ⅲ轴 1∶1 的 50/50 齿轮副就可以了,如此,主轴转速为 12 级。这条路线配以适当的 u 基与 u 倍可以加工 64mm 内的模数螺纹, 可以适合 Phm=18.14mm 时的加工需求。

5、欲在 CA6140 型卧式车床上车削 Rh=10mm 的米制螺纹,试指出 能够加工这一螺纹的传动路线有哪几条? 答: 加工 Ph=10mm 米制螺纹的传动路线仅有右螺纹与左螺纹这两条, 差别在于从Ⅸ—Ⅹ的右、左螺纹区分段不同。其它路线段都相同,且 只有唯一的一条。

6、若将 CA6140 型卧式车床的纵向传动丝杠(Ph丝=12mm)换成英 制丝杠(α牙/in) ,试分析车削米制螺纹和英制螺纹的传动路线,交 换齿轮应怎样调整,并列出能够加工的标准米制、英制螺纹种类。

答: 此时的车削米至螺纹和英制螺纹的传动路线要对 a、b、c、d 交 换齿轮作调整,使 12/(a 牙/in)=12Pha 丝(mm)=a/b×c/d。 米制螺纹和英制螺纹此时经过 a、b、c、d 交换齿轮的配挂,还 是和 Ph 丝=12mm 时的种类一样多。对螺纹尺寸范围的种类则有正常螺 距、扩大螺距 1×2 种,左、右螺纹 1×2 种,u 基段 1×8 种,u 倍段 1 ×4 种。这样,米制和英制螺纹各有 2×2×8×4=128 种不同的螺纹。

7、已知工件螺纹导程 Ph=21mm,试调整 CA6140 型卧式车床的车 削螺纹运动链(设交换齿轮齿数为 20、25、30、35、40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85、90、100、127)。

答: 因工件螺纹导程 Ph=21mm,属于扩大螺距范围,所以传动路线要 用主轴低速,进给传动路线走扩大螺纹段。 调整交换齿轮 a、b、c、d 时,应使用螺纹段的 a、b、c、d,即 3、100、100、75 齿轮,根据题中给出的交换齿轮,可以使

8、为什么 CA6140 型卧式车床主轴转速在 450~1450r/min 条件下,并采用扩大螺距机构,刀具获得微小进给量,而主轴转速为 10~ 125r/min 条件下,使用扩大螺距机构,刀具却获得大进给量?

答: CA6140 车床主轴高速转速时,转速为 450~1450r/min,此时不 是扩大螺纹导程的状态; 只有在主轴为低速状态 (10~125r/min) 时,才可利用从轴Ⅲ到轴Ⅳ、再到轴Ⅴ段的传动路线段,得到扩大螺纹导 程 4 倍或 16 倍的进给传动路线。所以,只有在主轴转速为 10~ 125r/min 条件下,才能使用扩大螺距机构,刀具却获得大进给量。

9、试分析 CA6140 型卧式车床的主轴组件在主轴箱内怎样定位。 其径向和轴向间隙怎样调整。

答: CA6140 型卧式车床的主轴在主轴箱内是靠 5 个轴承定位的。轴 的前端有 3 个轴承,其中,有 2 个向心球轴承,1 个推力向心滚柱轴承,中间一个推力向心轴承,后端一个向心推力滚柱轴承。其径向间 隙可通过旋转轴前端轴承左边的调整环,推动抵套向右微移,使主轴 最前轴承的内圈沿锥度向右微移,以减小主轴前端的径向间隙。主轴 的轴向间隙可通过旋转主轴后端的调整环,推抵套向右,使后端的推力轴承内圈带着主轴右移,减小后端轴承内、外圈之间的间隙,从而减小了主轴的轴向间隙,调定后需锁紧固定螺钉。

10、为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴(Ⅰ轴)常采用卸荷式带轮结构?对照传动系统图说明转矩是如何传递到轴Ⅰ的。

答: 卸荷式带轮结构是为了避免 V 带的拉力使Ⅰ轴产生弯曲变形。 因 V 带对Ⅰ轴的是指向电机轴的单向拉力,它会使Ⅰ轴产生弯曲。 传动系统图中,转矩传递到轴Ⅰ的原理为:V 形带轮的旋转传递 的转矩,通过与轴Ⅰ花键相连的套,而花键套又与 V 形带轮固定,而 将转矩传递到Ⅰ轴;V 形带轮受到的单向拉力则通过支撑花键套的深 沟球轴承传递给固定在主轴箱体上法兰盘,再传递到箱体上。实际上 是使 V 形带轮受到的单向拉力,随着花键套在法兰内的转动,将拉力 由支撑花键套的深沟球轴承的内圈传到滚珠, 滚珠再将拉力扩散到轴 成外圈,然后传到箱体。

11、在 CA6140 型卧式车床主传动链中,如图 2-3 所示,能否用 双向牙嵌式离合器或双向齿轮式离合器代替双向多片式离合器以实 现主轴的开停及换向?在进给传动链中, 能否用单项多片离合器或电 磁离合器代替齿轮式离合器 M3、M4、M5?为什么?

答:不能!!在主传动链中,M1 双向多片摩擦式离合器还承担着 防止过载的作用,在载荷过大,超过了此离合器的摩擦力允许值后, M1 能发生打滑,切断主电动机传到主轴的转矩传动,而牙嵌式离合器 或齿轮式离合器在过载时不能滑移,无法起到过载保护作用。 M3、M4、M5 需按定比传动工作,摩擦片打滑时将影响此定比传动 的正常进行。

12、在 CA6140 型卧式车床的进给传动系统中,主轴箱和溜板箱 中各有一套换向机构, 它们的作用有何不同?能否用主轴相中的换向 机构来变换纵、横向机动进给的方向?为什么?

答: 主轴箱中的换向机构由 M1 控制,其作用是实现主轴的正、反转控 制;而溜板箱中的换向机构由 M6、M7 控制,以实现对光杠到刀架的纵、 横向机动进给方向的控制。 由于它们各自的作用不同, 所以不能用主轴箱中的换向机构来变 换纵、横向机动进给的方向。 主轴箱中起换向作用的离合器 M1 控制着主轴的正、反转,主轴的 正转用于切削,而反转用于退刀。如果用来代替 M6、M7 以改变刀架机 动进给的方向,虽然进给方向是变了,但那时主轴的转动方向也同时 发生了改变,切削变成了退刀,退刀却变成了切削了,此时,切削过 程将无法正常进行了。

13、在车床溜板箱中,开合螺母操纵机构与机动纵向和横向进给 操纵机构之间为什么需要互锁?试分析互锁机构的工作原理。

答: 开合螺母机构与机动纵向和横向进给操纵机构都作用于大溜板箱,使之移动。如果两机构同时作用时,机床的传动链将遭到破坏。 而螺母机构与横向机动进给机构虽分别作用于大溜板箱及中溜板箱,同时接通时不会损坏传动链, 但同时接通时破坏了螺纹加工时的纵向进给与横向机动进给间的关系。所以,开合螺母操纵机构与机动纵向和横向进给操纵机构之间需要互锁。

互锁机构的工作原理为:当控制开和螺母的手柄轴 5(教材图 2-10)转到合上螺母的位置时,销 3 落到了控制 M7 的操作轴的孔中, 使得该轴不能转动,M7 不能接通。同时,手柄轴 5 的凸肩抵住了控制 M6 接通的轴的转动,因而锁住了机动纵、横向进给的接通。而当机动 进给接通时,控制 M6 的轴的销钉孔移开,销钉落到了开合螺母控制手柄轴 5 的 V 形槽中,使手柄轴 5 不能转动。另外,控制 M7 的轴接通横向进给时,它的转

动使其上面的长槽移开,抵住了手柄轴 5 的平台,使手柄轴 5 不能转动,开和螺母机构不能合上。

14、已知溜板箱传动件完好无损,开动 CA6140 型卧式车床,如图 2-3 所示,当主轴正转时,光杠已转动,通过操纵进给机构使 M6或 M7 结合,刀架却没有进给运动,试分析原因。

答: 最可能的原因是吃刀太大, 切削使的过大负荷使 M8 安全超越离合 器发生了安全保护作用;另外,也可能是 M8 安全超越离合器故障,而 不能正常工作所致。以上两种情况都可发现,安全离合器连接光杠传 来运动的一端在转动,而连接蜗杆轴ⅩⅫ的一端却不转。如果前述情 况发生在载荷较小或空载时, 问题应该是 M8 安全超越离合器故障所造 成的。

15、分析 CA6140 型卧式车床出现下列箱的原因,并指出解决办法:

1)车削过程中产生闷车现象。

2)搬动主轴开、停和换向操纵手柄十分费力,甚至不能稳定地停留在终点位置上。

3)将操纵手柄扳至停车位置时,主轴不能迅速停止。

答: 1)车削过程中产生闷车现象 可能是 M1、M8 在过载时都没起作用造成的。对 M1,可是压紧摩擦 片的压力减小,以增加 M1 的敏感程度;对 M8,可适当减小弹簧的复原 力。但因 M8 的安全作用仅限于进给力的切断,若 M8 已经能正常工作, 热故障仍无法排除,则只有更换 M1 了。应该注意的是:M1 控制着主运 动,它对于切削过程中的过载控制起着主要的作用。

2)搬动主轴开、停和换向操纵手柄十分费力,甚至不能稳定地 停留在终点位置上这种故障是由于主轴制动带15崩得过紧, 限制了杠杆14的转动, 从而造成了齿条轴 17 移动困难, 最终造成操纵手柄扳动困难的原因。 解决的方法是:适当调节螺钉 15,以放松对制动带的拉力。

3)将操纵手柄扳至停车位置时,主轴不能迅速停止 制动带 15 太松,可调节螺钉 12,拉紧制动带 15。也可能是制动 带 15 磨损严重,必须更换了。

第3章 铣床

1、为什么卧式车床的主运动和进给运动只用一台电动机,而X6132A 型万能升降台铣床则采用 2 台电动机分别驱动?

答: 由于卧式车床在切削螺纹及蜗杆等工件时, 其主运动和进给运动之间必须采用内联系传动链, 所以必须采用一台电动机同时作为主运动与进给运动的动力源。 但是 X6132A 型万能升降台铣床的主运动和进给运动之间采用的是外联系传动链,故可采用 2 台电动机分别驱动。

2、 说明 X6132A 型万能升降台铣床是如何用一台电动机即能实现 工作台 3 个相互垂直方向的进给运动,又能实现快速调整移动的。

答: X6132A 型万能升降台铣床工作台, 3 个相互垂直方向的进给运动 是采用电磁离合器分别进行控制的, 而快速调整移动及正常进给运动 的转速差别是利用是否采用曲回减速机构来分别实现的。因此, X6132A 型万能升降台铣床仅用一台电动机即可实现工作台 3 个相互 垂直方向的进给运动,又能实现快速调整移动。

3、在万能升降台铣床上加工图 3-1 所示工件,发现加工后的工 件的垂直度和平行度超差,试分析造成超差的原因。

答: 大多数情况下, 图 3-1 所示的工件产生垂直度和平行度超差的原 因如下: 作为加工基准的工件的底面 A 面未放平。 机床导轨在使用中发生了磨损变形。 机床导轨位置发生了变化,使进给方向不再相互垂直。

4、试就图 3-2 说明孔盘变速工作原理,并将此种变速方法与CA6140 型车床的六级变速机构作一下比较。 答: 孔盘变速机构的工作原理可参见图 3-2。图中,1 为拨叉;2 为 两个阶梯齿条轴;3 为齿轮;4 为孔盘。

拨叉 1 固定在上齿条轴 2 上,上、下两个阶梯齿条轴与轴心固定 的齿轮 3 啮合。 两齿条轴的右端是具有不同直径 D 和 d 的圆柱组成的 阶梯轴,直径为 D 的台肩能穿过孔盘上的大孔,直径为 d 的台肩能穿 过孔盘上的小孔。变速时,先将孔盘右移,使其退离齿条轴;然后根 据变速要求使孔盘转过一定角度。再使孔盘左移复位,根据孔盘上对应齿条处为大孔、小孔或无孔状态,使滑移齿轮获得左、中、右三种 状态,如图 3-2 中的 a、b、c 所示。从而使得滑移齿轮轴得到三种不 同的传动比。

在 CA6140 型车床的六级变速机构中,采用了链条、盘形凸轮、 杠杆、拨叉等装置,其机械结构较为复杂。而采用孔盘机构的 X6132A 型万能升降台铣床的主传动链则较为简单,而且有 18 级速度。

5、 为什么 X6132A 型万能卧式升降台铣床要设置顺铣机构?顺铣 机构的主要作用是什么?

答:在利用卧式铣床进行铣削时,如果采用顺铣方式,则进给方向与切削力 F 的水平分力 FX 方向相同。当工作台向右移动时,则丝杆 螺纹的左侧为工作表面, 与螺母螺纹的右侧相接触。(可参见教材 P49 中的图 3-9A)当采用顺铣法加工时,切削力水平分力 FX 的方向向右, 与进给力的相同,但切削力较大时,丝杠螺纹的左侧面便于螺母的右 侧面脱开,使工作台向右窜动。由于铣床采用的是多刃刀具,铣削力 不断变化,从而使工作台在丝杠与螺母的间隙范围内来回窜动,影响 加工质量。为解决顺铣时工作台轴向窜动的问题,X6132A 型铣床设 置了顺铣机构。 顺铣机构的主要作用是消除顺铣时丝杠与螺母之间的间隙, 防止 顺铣时工作台轴向窜动的现象,以提高加工质量,减少机床的振动及 丝杠的磨损。

6、在 X6132A 型万能升降台铣床上,利用 FW250 型分度头加工 z=19、mn=2mm、β=20°的齿轮,试确定配换交换齿轮的齿数。

答:

7、在 X6132A 型万能升降台铣床上,利用 FW250 型分度头加工z=45 的直齿轮,试确定分度手柄每次应转过的整转数与转过的孔数。

答:

第4章 磨床

1、 从转动和结构特点方面简要说明 M1432A 型外圆磨床为保证加工质量(尺寸精度、形状精度和表面粗糙度)而采取了哪些措施?

答: 为保证加工质量,M1432A 型外圆磨床从传动和结构特点方面采 取了如下措施:

1.砂轮架部分

1)砂轮架主轴轴承采用旋转精度、 刚度及抗振性高的多油契动压 滑动轴承, 并严格要求砂轮架主轴轴承及主轴本身的制造精度。 例如, 主轴轴径的圆度及圆锥度允许为 0.002~0.003mm,前、后轴径和前 端锥面(装砂轮处)之间的跳动公差为 0.003mm;轴径和轴瓦之间的 间隙经精确调整,应保证间隙为 0.01~0.02mm,此外,为了提高主 轴部件的抗振性,砂轮主轴的直径也较大。

2)采用 v带直接传动砂轮主轴,使转动平稳。

3)易引起振动的主要件,如砂轮、砂轮压紧盘和带轮等,都经严 格的静平衡,电动机还经动平衡,并安装在隔振垫上。

2.头架和尾座部分

1)为了使转动平稳,头架的全部传动均采用带传动。

2)头架的主轴轴承选择精密的 D 级滚动轴承,并通过精确地修 磨各垫圈厚度,得到适合的预紧力。另外,用拨盘带动工件旋转时, 头架主轴及顶尖固定不动(常称“固定顶尖” )。这些,都有助于提高工件的旋转精度及主轴部件的刚度。

3)头架主轴上的传动件带轮采用卸荷结构,减少了主轴的弯曲 变形。

4)尾座顶尖用弹簧力顶紧工件,因此,当工件热膨胀时,可由 弹簧伸缩来补偿,不会引起工件的弯曲变形。

3.横进给部分

1)采用滚动导轨及高刚度的进给机构(如很粗的丝杠),以提高 砂轮架的横向进给精度。

2)用液压闸缸来专门消除丝杠与螺母的间隙,以提高横向进给 精度。

3)快进终点由刚度定位件——刚度定位螺钉来准确定位。

4.其它

1)提高主要导向及支撑件床身导轨的加工精度,如 M1432A 的 床身导轨, 在水平面内的直度公差为 0.01/1000mm, 而一般卧式车床, 此项公差为 0.018/1000mm。导轨面由专门的低压油润滑,以减少磨 损及控制工作台的浮起量,以保证工作精度。

2)工作台用液压传动,运动平稳,并能无级调速,以便选用合 适的纵向进给量。

2、在 M1432A 型外圆磨床上磨削外圆时,问:

1)若用两顶尖支撑工件进行磨削,为什么工件头架的主轴不转动?另外,工件是怎样获得旋转(圆周进给)运动的?

2)若工件头架和尾座的锥孔中心在垂直平面内不等高,磨削的工件将产生什么误差,如何解决?若二者在水平面内不同轴,磨削的工件又将产生什么误差,如何解决?

3)采用定程磨削一批零件后发现工件直径尺寸大了 0.07mm,应如何进行补偿调整?说明其调整步骤。

答: 1) 若用两顶尖支撑工件进行磨削就是将工件支撑在前后顶尖上 的磨削。此时,需拧动螺杆 1 顶紧摩擦环 2(见教材 P70 的图 4-12), 使头架主轴 10 和顶尖固定不能转动。工件则由与带轮 7 相连接的拨

盘 8 上的拨杆通过架头带动旋转,实现圆周进给运动。由于磨削时顶 尖固定不转,所以可避免因顶尖的旋转误差而影响磨削精度。

2)若工件头架和尾座的锥孔中心在垂直平面内不等高,磨削的 工件将产生形状误差, 使圆柱状的工件变为圆锥状。 出现这种问题时, 应调整工件头架在水平面内的高度, 使工件头架和尾座的锥孔中心在 垂直平面内等

高。 若二者在水平面内不同轴, 磨削的工件也将同样产生工件的形状 误差,使圆柱状的工件变为圆锥状。出现这种问题时,应调整工件头 架在水平面内的位置,使工件头架和尾座的锥孔中心在水平面内同 轴。

3) 采用定程磨削一批零件后, 若发现工件直径尺寸大了 0.07mm, 应进行砂轮架的行程终点位置的调整。具体调整步骤为:(对照教材 P72 的图 4-14)拔出旋钮 13。使它与手轮 11 上的销钉 12 脱开后顺时针转动,经齿轮副 48/50 带动齿轮 Z12 旋转,Z12 与刻度盘 9 上的内 齿轮 Z110 相啮合,于是便使刻度盘 9 连同档销 10 一起逆时针转动 7 个刻度。调整妥当后,将旋钮 13 推入,手轮 11 上的销钉 12 插入它 后端面上的销孔中,使刻度盘 9 和手轮 11 连成一个整体。

3、在 M1432A 型外圆磨床上磨削工件,装夹方法有哪几种?

答: 在 M1432A 型外圆磨床上磨削工件时,其装夹方式可根据头架主 轴的工作形式分为如下三种。(参见教材 P70 图 4-12)

1)工件支撑在前后顶尖上磨削时,需拧动螺杆 1 顶紧摩擦环 2, 使头架主轴 10 和顶尖固定不能转动。工件则由与带轮 7 相连接的拨 盘 8 上的拨杆通过架头带动旋转,实现圆周进给运动。由于磨削时顶 尖固定不转,所以可避免因顶尖的旋转误差而影响磨削精度。

2)用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘夹持工件磨削时,应拧松 螺杆 1,使主轴可自由转动。卡盘装在法兰盘 12 上,而法兰盘 12 以 其锥柄安装在主轴锥孔内,并用通过主轴孔的拉杆拉紧。旋转运动由 拨盘 8 上的螺钉传给法兰盘 12,同时主轴也随着一起转动。

3)自磨主轴顶尖时,也应将主轴放松,同时用连接板 6 将拨盘 8 与主轴相连,使拨盘 8 直接带动主轴和顶尖旋转,依靠机床自身修 磨顶尖,以提高工件的定位精度。

4、试分析卧轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床在磨削方法、加工质量以及生产率等方面有何不同?它们的适用范围如何?

答:

卧轴矩台平面磨床的工艺范围较广, 除了用砂轮周边磨削水平面外,还可用砂轮的端面磨削沟槽和台阶等的垂直侧平面。 与矩台平面磨床相比,圆台平面磨床的生产率稍高些,这是由于圆台平面磨床是连续进给,而矩台平面磨床有换向时间损失。但是圆台平面磨床只适于磨削小零件和大直径的环形零件端面, 不能磨削窄长零件,而矩台平面磨床可方便地磨削各类零件,包括直径小于矩台 宽度的环形零件。 卧轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床都是目前最常见的平面磨床。

第5章 齿轮加工机床

1.分析比较展成法与成形法加工圆柱齿轮各有何特点?

答: 成形法加工圆柱齿轮时所采用的刀具为成形刀具, 其切削刃的形 状与被切削齿轮齿槽的截面形状相同。 常用的为在铣床上用盘形或指 形齿轮铣刀铣削齿轮。此类成形刀具有单齿廓和多齿廓两种。 单齿廓成形刀具时最常用的一种。用单齿廓成形刀具加工齿轮 时,每次只加工一个齿槽,之后再用分度盘进行分度,并一次加工下 一个齿槽,直至全部轮齿加工完毕。 这种加工方法的优点是机床简单而通用, 常采用万能卧式铣床或 立式铣床;缺点是加工精度低。由于同一模数的齿轮在齿数不同时, 其齿形曲线也不同, 这就需要备有所有模数相同而齿数不同的成形刀 具,很不经济。为此,通常采用一把铣刀加工几种规定的相近齿数齿 轮的方法,以减少所需刀具的种类,由于铣刀的齿形是按该范围内最 小齿数齿轮的齿形制造的,生产其它齿数的齿轮时必有形状上的偏 差; 而且一般分度头的分度的精度不高, 造成齿轮轮齿分布的不均匀。 另外,分度所占用的时间也较多。这些原因造成了成形法齿轮加工中 加工精度低,加工的速度、效率低的缺点。又由于此法所需的设备简 单通用,所以此法通常使用于单件小批量生产及修配行业。 在大批量生产齿轮时, 可采取利用多齿廓成形刀具的齿轮拉刀和 齿轮推刀及相应机床的加工方法。 用多齿廓成形刀具加工齿轮可以得到较高的加工精度和生产率, 但要求刀具有较高的制造精度且结构复 杂,而且每套刀具只能加工一种模数和齿数的齿轮,所用机床又必须 是特殊结构的,因而成本较高,仅使用于大量生产中。 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的, 即是把齿轮啮合 副中的一个作为刀具,另一个作为工件,并强制刀具和工件间作严格 的啮合运动而切削出齿廓的。展成法加工齿轮时,使用的刀具有滚刀、插刀等,根据展成法加 工齿轮的原理,其使用刀具的形状只与齿轮的模数有关,而与齿轮的 齿数无关,一把刀具可用于模数相同而齿数不同的所有齿轮的加工, 因而具有刀具的通用性强,所需刀具的数量少的优点。 另外,用展成法加工齿轮时,加工过程是连续进行的,加工的速 度较高,齿轮的精度也较高,适用于大批量生产多种齿轮。展成法中 的滚齿法是目前广泛使用的齿轮加工方法, 但展成法中的插齿

法更适 合于多联齿轮、内齿圈等的加工。 展成法所使用的机械是专门用于加工齿轮的机床, 无法用于加工 其它机械零件。故只适合于专门化的大批量齿轮生产中。

2.在滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮、 大质数直齿圆柱齿轮及 用切向法加工蜗杆时,分别需要调整哪几条传动链?画出传动原理 图,并说明各传动链的两端件及计算位移是什么?

答: 在滚齿机上加工直齿圆柱齿轮时,分别需要调整三条传动链。它们是:主运动传动链,展成运动传动链和垂直进给运动传动链。 主运动传动链的两端件是主电动机与滚刀主轴; 计算位移是主电 动机与滚刀主轴转速。 展成运动传动链的两端件是滚刀主轴与工作台主轴; 计算位移是 滚刀主轴转速与工作台主轴转速。

垂直进给运动传动链的两端件是工件与滚刀; 计算位移是工件转 速与滚刀轴沿工件轴向的进给量。 在滚齿机上加工直齿圆柱齿轮时的传动原理图如图 5-1。

在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时,分别需要调整四条传动链。它 们是:主运动传动链,展成运动传动链,垂直进给运动传动链和附加 运动传动链。 主运动传动链的两端件是主电动机与滚刀主轴; 计算位移是主电动机与滚刀主轴转速。 展成运动传动链的两端件是滚刀主轴与工作台主轴; 计算位移是 滚刀主轴转速与工作台主轴转速。 垂直进给运动传动链的两端件是工件与滚刀; 计算位移是工件转 速与滚刀架沿工件轴向的进给量。 附加运动传动链的两端件是滚刀架沿工件轴向的进给量与工作 台主轴的附加转动量。 在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时的传动原理图如图 5-2。 在滚齿机上加工大质数直齿圆柱齿轮时, 分别需要调整四条传动 链。它们是:主运动传动链,展成运动传动链,垂直进给运动传动链 和附加运动传动链。这四条传动链的两端件同上述的加工斜齿圆柱齿轮时的传动路 线的情况。 在滚齿机上加工大质数直齿圆柱齿轮时的传动原理图也与前述 的在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时的传动原理图相同,见如图 5-2。 在滚齿机上用切向法加工蜗杆时, 有径向切入法与切向切入法两 种方法,其分别需要调整的传动链,传动原理图,各传动链的两端件

及计算位移分述如下:

(1)在滚齿机上用径向切入法加工蜗杆时,分别需要调整三条传 动链。它们是:主运动传动链,展成运动传动链,径向进给运动传动 链。 主运动传动链的两端件是主电动机与滚刀主轴; 计算位移是主电 动机与滚刀主轴转速。 展成运动传动链的两端件是滚刀主轴与工作台主轴; 计算位移是 滚刀主轴转速与工作台主轴转速。 径向进给运动传动链的两端件是工件与滚刀; 计算位移是工作台 主轴转速与滚刀架沿工件径向的进给量。用径向切入法加工蜗杆时的机床传动原理图如图 5-3。。

(2)在滚齿机上用切向切入法加工蜗杆时,分别需要调整四条 传动链。它们是:主运动传动链,展成运动传动链,切向进给运动传 动链和附加运动传动链。 主运动传动链的两端件是主电动机与滚刀主轴; 计算位移是主电 动机与滚刀主轴转速。

展成运动传动链的两端件是滚刀主轴与工作台主轴; 计算位移是

滚刀主轴转速与工作台主轴转速。

切向进给运动传动链的两端件是工件与滚刀; 计算位移是工作台 主轴转速与滚刀架沿工件切向的进给量。

附加运动传动链的两端件是滚刀架沿工件切向的进给量与工作 台主轴的附加转动量。 用切向切入法加工蜗杆时的机床传动原理图如图 5-4。

3.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时, 附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架, 这两条传动链是否可以合并为一条传动链,为什么?

答: 不能合并为一条传动链。 虽然附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀 架,但两条传动链中具有合成机构,合成机构的两个输入端分别刀架 的旋转运动与刀架的垂直运动,这是刀架的两种完全不同的运动,其 计算位移不同。

图 5-5 是在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时的机床传动原理图。 从 图中可清楚地看出, 刀架的旋转运动机构与刀架的垂直运动机构是滚 齿机上的两个完全不同的机构。尽管它们控制的都是刀架,但它们带 给刀架的是两种完全不同的运动。

4.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时所产生的螺旋角误差与哪些 因素有关?如何保证一对相互啮合的斜齿圆柱齿轮的螺旋角相等?

答: 在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时所产生的螺旋角误差与滚刀刀 架扳转角度与方向、附加运动传动链的齿轮选择、展成运动传动链的 齿轮的选择等因素有关。 滚刀刀架扳转角度与方向可参见第 5 题的图示。

为保证一对相互啮合的斜齿圆柱齿轮的螺旋角相等, 应采用成对 滚切加工的方法。 滚切一对外啮合齿轮时, 滚切完其中的一个齿轮后, 只需重新调整滚刀安装角度、主运动传动链,并在附加运动传动链中增加或减少一个介轮,再滚切另一与只啮合的齿轮。

5.在滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮时, 如何确定滚刀刀架扳 转角度与方向?如扳转角度有误差或方向有误, 将会产生什么后果?

答:在滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮时,应根据滚刀及工件 的旋向确定滚刀刀架扳转角度与方向。具体可参考下图。 图中,δ为滚刀安装角;ψ为滚刀螺纹升角;β为齿轮螺旋角。 加工直齿圆柱齿轮时,滚刀的安装角示意图如图 5-5 及 5-6。

用右旋滚刀加工斜齿圆柱齿轮时,滚刀的安装角示意图如图

5-7

用左旋滚刀加工斜齿圆柱齿轮时,滚刀的安装角示意图如图 5-9如扳转角度有误差或方向有误, 将会造成加工后的齿轮齿廓的严重变形。

6.滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时, 工件的展成运动和附加运动的方向如何确定?以 Y3150E 型滚齿机为例,说明在使用中如何检查这两种运动方向是否正确?

答:滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时,工件的展成运动和附加运动 的方向可按下面的相应各图确定。图中,工件上的实线箭头为展成运 动的方向;虚线箭头为附加运动的方向;滚刀上的箭头表示滚刀的旋 转方向。

(1)滚切直齿圆柱齿轮时:

右 图 5-11 用右旋滚刀加工直齿圆柱齿轮

左 图 5-12 用左旋滚刀加工直齿圆柱齿轮

(2)滚切右斜的斜齿圆柱齿轮时:

右 右 β 图 5-13 用右旋滚刀加工右斜的斜齿圆柱齿轮

右 左 β 图 5-14 用左旋滚刀加工右斜的斜齿圆柱齿轮

(3)滚切左斜的斜齿圆柱齿轮时:

β 右 左 图 5-15 用右旋滚刀加工左斜的斜齿圆柱齿轮

左 β 左 图 5-16 用左旋滚刀加工左斜的斜齿圆柱齿轮

Y3150E 型滚齿机上滚切齿轮前,应按以上的图 5-11~5-16 检查 机床各运动的方向是否正确,如发现运动方向相反时,只需在相应的 传动链交换齿轮中装上或去掉一个惰轮即可。

7.在滚齿机上加工一对斜齿圆柱齿轮时,当一个齿轮加工完成后,再加工另一个齿轮前应当进行哪些交换齿轮计算和机床调整工作?

答: 在滚齿机上加工一对斜齿圆柱齿轮时,当一个齿轮加工完成后, 加工另一个齿轮前应当进行展成运动传动链中交换齿轮的重新计 算与变换,在附加运动传动链中增加或减少一个惰轮,并对滚刀刀架 扳转角度的调整。 滚刀调整后的刀架扳转角度与方向可参见第 5 题的图示。 展成运动传动链中交换齿轮的选择可按下列公式进行:

 

8.在其他条件不变,而只改变下列某一条件的情况下,滚齿机的哪些传动链的换向机构应变向:

1)由滚切右旋改为滚切左旋。

2)由逆铣滚齿改为顺铣滚齿(改变轴向进给方向)。

3)由使用右旋滚刀改为左旋滚刀。

4)由加工直齿齿轮改为加工斜齿齿轮。

答: (1)由滚切右旋改为滚切左时,可在滚齿机附加运动传动链中 加入或减少一个介轮,使附加运动传动链换向。 (2)由逆铣滚齿改为顺铣滚齿(改变轴向进给方向)时,滚齿 机展成运动传动链的交换齿轮中应增加或减少一个惰轮。(3)由使用右旋滚刀改为左旋滚刀时,滚齿机展成运动传动链 中的交换齿轮中应增加一个惰轮,以改变展成运动的方向;附加运动 传动链中也应加入或减少一个介轮, 使附加运动传动链方向维持为原 附加运动的方向。同时,还必须按第 5 题中的图 5-5~图 5-10 重新 调整滚刀的安装角。 (4)由加工直齿齿轮改为加工斜齿齿轮时,应计算并安装调整 好附加运动的交换齿轮,以实现工作台的附加转动量。

9.在 Y3150E 滚齿机上加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮,在初次滚切完毕后,是否可以采用快速电动机驱动刀架返回,再滚切第二次?对齿形会有何影响?在加工齿数大于 100 的质数直齿圆柱齿轮时,可否同样采用上述方法?为什么?

答: 在 Y3150E 滚齿机上加工一般的直齿圆柱齿轮时,在初次滚切完 毕后,可以采用快速电动机驱动刀架返回,再滚切第二次。 在 Y3150E 滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时,在初次滚切完毕后, 不能采用快速电动机驱动刀架返回,再滚切第二次。 这是因为在加工直齿圆柱齿轮时, 不需附加运动传动链提供的工 作台旋转运动的附加转动;而在加工斜齿圆柱齿轮时,加工过程中必 须考虑附加运动传动链提供的工作台旋转附加转动。 而在快速电动机 驱动刀架返回的过程中, 附加运动传动链所提供的工作台旋转附加转 动将无法复原,这将造成齿轮齿廓形状的偏差,使轮齿变薄。 在 Y3150E 滚齿机上加工齿数大于 100 的质数直齿圆柱齿轮时, 在初次滚切完毕后,不能采用快速电动机驱动刀架返回,再滚切第二 次。 这是因为在加工齿数大于 100 的质数直齿圆柱齿轮, 必须依靠附 加运动传动链提供的工作台旋转运动的附加转动, 而基于类似于加工 斜齿圆柱齿轮时的同样情况,不能采用快速电动机驱动刀架返回,再 滚切第二次。

10.在 Y3150E 滚齿机上,采用单头右旋滚刀,滚刀螺纹升角ψ=2º19', 滚刀直径为 55mm, 切削速度υ=22m/mm, 轴向进给量取ƒ=1mm/r,加工斜齿圆柱齿轮, 螺旋方向右旋, 螺旋角β=12º19'9” , 模数 mn=2mm,齿数 Z=58,8 级精度。要求:

1)画图表示滚刀安装角δ、刀架扳动方向,滚刀和工件的运动方向。

2)列出加工时各传动链的运动平衡式,确定其交换齿轮齿数。

答:

11.对比滚齿机和插齿机的加工方法,说明它们各自的特点及主要应用范围。

答: 虽然滚齿机和插齿机的加工方法同属于展成法, 但这两种齿轮加 工方法也各有其特点和应用范围。 滚齿机的加工方法等接近于一对相互啮合的齿轮在转动时的情 况,依靠滚齿刀的旋转来切削工件。由于滚齿刀为多刃刀具,每次切 削的进刀量较小,切削过程又是一个连续不断的过程,所以切削过程 中产生的冲击力较小,切削过程较平稳,容易得到较高的齿轮表面精 度及较低的表面粗糙度;同时,由于其切削的频率很高,所以滚齿法 的切削速度也很高。但由于滚刀轴结构上的限制,只适合于单联齿轮 的加工,无法适应多联齿轮和内齿轮的加工。尽管如此,由于滚齿机 高质高效的优点,它是目前最常用的加工齿轮的专用设备。 用插齿机加工齿轮时,由于插齿刀在构造上属于单刃刀具,切削 过成为断续的过程,切削时的大部分时间为空行程,插齿刀在每次切削完成后还必须以让刀的方式返回原位置,所以切削的频率较低,每 次切削量较大,切削出的齿轮的表面精度较低、表面粗糙度较高,切 削的速度也较低。但插齿机可适应于多联齿轮和内齿轮的加工。

12.在插齿机上加工直齿圆柱齿轮,主要有哪些运动组成?其中那些运动不参与工件表面的形成过程?

答: 在插齿机上加工直齿圆柱齿轮,主要运动有主运动、展成运动、圆周进给运动、径向切入运动及让刀运动等。其中让刀运动不参与工件表面的形成过程。

范文五:金属切削机床复习题

1. 表1-1 普通机床类别代号

表1-3 通用特性代号

P17图2-13

2. 机床型号编制

(◎) ○ (○) ◎ ◎ (×◎)(○) (/◎)

分类代号 类别代号

通用特性和结构特性代号 组别、系别代号

主参数或设计序号

第二主参数(用×分开) 重大改进顺序号

同一型号机床的变型代号(用/分开)

其中:有“○”符号者,为大写的汉语拼音字母;有“◎”符号者,为阿拉伯数字; 有“()”的代号或数字,当无内容时,则不表示。 若有内容,则不带括号。

3. 机床的运动包括哪两类?表面成形运动分成哪两类?

机床运动包括:表面成形运动、辅助运动。 表面成形运动分为:主运动、进给运动。

4. 车削、钻削、刨削、铣削、磨削外圆时,主运动、进给运动分别是什么?

1) 主运动:

a) 车床:主轴带动工件的旋转;

b) 钻床、镗床、铣床、磨床:主轴带动刀具或砂轮的旋转; c)

牛头刨床和插床:滑枕带动刨刀的直线往复运动; d) 龙门刨床:工作台带动工件的往复直线运动。 2) 进给运动:

a) 车床:刀架带动车刀的连续纵向运动;

b) 钻床、镗床、铣床、磨床:刀具或砂轮相对工件的运动; c)

牛头刨床:工作台带动工件的间歇移动。

d) 龙门刨床:刀架在龙门架上做垂直于工作台运动方向的间歇直线运动。

5. 根据传动联系的性质说说传动链的分类。

根据传动联系的性质,传动链分为内联系传动链和外联系传动链。 6. 英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹螺距如何计算?

英制螺纹:螺距Ta

1a

25.4a

(英寸)(mm)a表示每英寸长度上的螺纹扣数

模数螺纹:螺距Tmm m:模数

25.4

 DP:径节,表示与之啮合的蜗轮每英寸直径所含的齿数 径节螺纹:螺距 T D P 

DPDP

7. 按形成轮齿的原理说明切削齿轮方法的分类,原理和特点。

1) 成形法

原理:用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮。

特点:灵活,不需要专门的齿轮加工机床;精度低,分度有误差,齿形不准;生产率低。 2) 展成法

原理:应用齿轮啮合的原理

特点:只要模数和压力角相同,一把刀具可以加工任意齿数的齿轮。生产率和加工精度也都比较高。在齿轮加工中,展成法应用最为广泛。

8.

画滚齿机加工直齿轮时加工原理图,并回答问题(P54)

图1滚齿机加工直齿轮原理图

1) 机床有哪几条传动链?哪些是内传动链?哪些是外传动链?

a) 主运动传动链:电机—1—2— i —3—4—滚刀(外联系传动链) b) 展成运动传动链:滚刀—4—5— i x—6—7—工件(内联系传动链) c)

竖直进给运动传动链:工件—7—8— i f—9—10—刀架升降丝杠(外联系传动链)

2) 滚切斜齿轮的机床有哪几条传动链?哪些是内联系的哪些是外联系的?

a) 主运动传动链:电机—1—2— i v—3—4—滚刀(外联系传动链)

b) 展成运动传动链:滚刀—4—5—合成—6—7— i x—8—9—工件(内联系传动链) c) 竖直进给传动链:工件—9—10— i f—11—12—刀架升降丝杠(外联系传动链)

d) 附加运动链:刀架升降丝杠—12—13— i y—14—15—合成—6—7— i x—8—9—工件(内联系 传动链)

9. P101 图6-6 a、b、c P107 图6-12 a、b分别是何种机床加工示意图?主运动是什么?进给运动是什么?

1) P101 图6-6 a、b、c是卧式镗床,主运动是主轴带动刀具的旋转,进给运动是刀具相对工件的运

动;

2) P107 图外圆磨床,主运动是砂轮的转动,进给运动是砂轮相对工件的运动

v

图 2外圆磨床

10. 直线运动机床包括哪两类?

直线运动机床包括:刨床和拉床。 11. 何为组合机床?适用于哪些场合?

组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的专用机床。 它适于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。 12. 机床主要技术参数包括什么?

1. 主参数:或称机床主要参数,表示机床的加工范围。 2. 基本参数:

1) 尺寸参数:机床尺寸与工件有关的尺寸,与夹具有关的尺寸; 2) 运动参数 3) 动力参数

13. 分级变速传动系统中,系统主轴各级转速应如何排列?为什么?标准公比  值如何选取?

主轴各级转速按等比数列排列。

其优点是:使转速范围内的转速相对损失均匀;使传动系统简化。 标准公比  的确定原则: a) 对于大型机床宜取较小值;

b) 对于非自动化的小型机床与大型机床宜取较大值; c)

对于一般的通用机床,为使转速损失不大,机床结构又不过于复杂一般取  等于1.12或1.26。

14. 某机床主轴转速数列取等比数列,已知公比和最高转速nmax,最低转速nmin,电机转速n电,

对系统进行运动设计。 1. 计算转速级数Z

lgRnlg

+1 变速范围Rn

nmaxnmin

46、8、9、12、16、18、24 通常Z3、、

2. 拟定合理的结构式;

转速级数=传动副数级比指数 ZPx(传动副数前多后少)

3. 拟定合理转速图。

15. 已知结构式(教材132页),已知公比:画结构网,求各个变速组的级比指数,变速范围。

16. 主轴端部悬伸量的概念,最佳支承跨距的概念,若主轴实际支承跨距大于或小于最佳支承跨距欲提高

主轴刚度应采取何种措施?

1) 主轴悬伸量:主轴前端面到前支承径向支反力作用点之间的距离。

2) 最佳支承跨距:在主轴端部悬伸量和外力F一定的情况下,主轴端部挠度最小时,所对应的跨距

称为主轴最佳支承跨距。

3) 当主轴实际支承跨距 L 0 时,欲提高主轴组件刚度,应设法提高主轴本身的刚度;当 L 0时, LL 

欲提高主轴组件刚度,主要应提高轴承刚度。

17. 支承件静刚度包括哪些什么内容?接触刚度随接触面间压力增大或减小如何变化?不同支承件截面

形状承受弯矩、扭矩的能力如何?

1) 支撑件静刚度包括:自身刚度、局部刚度、接触刚度;

2) 当压强很小时,两个面之间只有少数高点接触,接触刚度较低;压强较大时,这些高点产生了变

形,实际接触面扩大了,接触刚度也提高了。Kj=

p p:平均压强

:变形

3) 在材料及截面积相同的条件下,空心截面比实心截面的刚度大;

矩形截面的抗弯刚度比圆形截面大,抗扭刚度较低,“工”字型抗弯刚度最大; 圆形截面抗扭刚度大;

封闭形截面的刚度大于不封闭形截面刚度。

18. 直线滑动导轨常用的截面形状有哪些?各种截面的组合方式及各种组合的特点。

常用形状有:三角形、矩形、燕尾形和圆形; 导轨截面组合:

a) 双三角形导轨组合——导向性和精度保持性都很高,当导轨面有了磨损时会自动下沉补偿磨损

量。但是由于超定位,加工、检验和维修都比较困难,而且当量摩擦系数也高。因此,多用于精度要求较高的机床,例如丝杠车床、单柱坐标镗床等。

b) 双矩形导轨组合——刚度高,当量摩擦系数比三角形导轨低,承载能力高,加工、检验和维修都

方便,而被广泛地采用。特别是数控机床,双矩形,动导轨铁塑料软带,是滑动导轨的主要形式。矩形导轨存在侧向间隙必须用镶条进行调整,双矩形导轨窄式组合比宽式用得更多一些; c)

三角形与矩形导轨组合——兼有导向性好、制造方便和刚度高的优点;

调整方便。这种导轨刚度较差,加工检验和维修都不大方便,适用于受力小、层次多、要求间隙

d) 燕尾形导轨——它的高度较小,可以承受倾覆力矩,是闭式导轨中接触面最少的一种结构。间隙

调整方便的地方,例如牛头刨床和插床的滑枕导轨,升降台铣床的床身导轨副,以及车床刀架导轨副和仪表机床导轨等。

e) 矩形与燕尾形导轨组合——由于它兼具有调整方便和能承受较大力矩的优点,多用于横梁、立柱

和摇臂的导轨副等。 f)

双圆柱导轨组合——具有制造方便,不易积存较大的切屑的优点,但间隙难以调整,磨损后不易补偿。常用于移动件只受轴向力的场合,如推床、攻螺纹机和机械手的导轨副。

19. 分析CA6140型卧式车床传动系统图,回答下列问题:

1) 写出主运动传动路线表达式;

56 38M1(左)(正转)

130mm51电动机

43230mm

5034M(右)(反转)-V 1

3430

39

41305022586350

2020-V(主轴)268080-M2(右移)V--V-5058515050

2) 计算主轴正、反转级数及最高最低转速;

主轴正转级数:Z正=23[1(221)]24主轴反转级数:Z反=3[1(221)]12

主轴转速的计算:n主=n电

130230

从轴到V轴主动轮齿数之积从轴到V轴从动轮齿数之积



5639633841505143

50

=1447rmin

主轴正转最高转速:nmax=1450主轴正转最低转速:nmin=1450

130230130230130

=10rmin

58808058343963

=1637.1rmin主轴反转最高转速:nmax=1450

23034304150

22202026

主轴反转最低转速:nmin=1450

130230

5034

3430

2220202658808058

=14.5rmin

3) 如何实现主轴正、反转的变换?主轴为何要反转?

主轴正、反转由M1实现,M1左合主轴正转,M1右合主轴反转。主轴反转主要用于车螺纹退刀。 4) 如何实现丝杠正、反转的变换?为什么需要正、反转?

丝杠的正反转是由轴与轴之间的反向机构实现的,丝杠的正、反转变化可以实现左旋、右旋螺纹的车削。

5) 写出车螺纹时扩大导程传动路线表达式。当主轴运动由Ⅲ轴直接传动时,能否实现扩大导程车

削?为什么?

a) 将轴上的滑移齿轮58右移与26相连,当主轴转速为第一级到第十二级可以实现扩大

导程车削。

扩大导程传动路线表达式如下:

8058

主轴V-VV

2620b) 不能实现扩大导程车削

50

504426

V

80445820

5063

4444

2658

此时主轴与轴之间的传动路线:主轴VV

此时iV-

5063

4444

2658

0.3561

6) M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8属何种离合器?作用如何?

M2齿式离合器——M2右合主轴与V轴相连;M2在中位主轴与主传动系统断开;M2左合主轴与轴相连。

M3齿式离合器——M3合上V轴主动,V从动,此时车英制螺纹、径节螺纹;

M3不合V轴主动,V从动,车公制螺纹、模数螺纹。

M4、M5齿式离合器——M3、M4、M5全合使、V、V与丝杠连为一根轴,车非标准螺纹。

M6、M7双向多面齿离合器——M6控制刀架纵向进给,M7控制刀架横向进给。 M8超越离合器——启动快速电机,使刀架快速移动时不必断开光杠与轴。 7) 如何实现非标准螺距螺纹的车削?

将M3、M4、M5全合使、V、V与丝杠连为一根轴。 8) 怎样操作才能以手轻快地转动主轴?

将M2处于中位,主轴与主传动系统断开,使轴上的滑移齿轮Z58在中位,使主轴与进给系统断开。

9) 一般机动进给时,细进给量如何实现?有几种细进给量?

当主轴运动直接由轴传动,且主轴与

Vi倍=

5063

4444

V

2658

,以下经公制螺纹传动路线。

轴间的传动路线取

18

可得到8种进给量(最高6级转数)

10) 如何实现刀架快速移动?

启动快速电机

11) 指出进给系统中的基本变速组和增倍变速组。

基本变速组:进给箱中的  V 轴  V 轴及其上的齿轮; 增倍变速组:V轴、V轴、V轴及其上的齿轮。

20. 加工中心的分类:镗铣加工中心、钻削加工中心、车削加工中心 21. 柔性加工单元FMC——Flexible manufacturing cell

柔性加工系统FMS——Flexible Manufacturing system

计算机集成制造系统CIMS——Computer integrated manufacturing system

范文六:金属切削机床练习题一

《金属切削机床》重点练习题一

-----基于第一章到第六章(机床概论部分)

姓名: 学号: 分数: 一, 简答填空题

1. 金属切削机床定义:

答 金属切削机床是指用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,他是制造的机器,又称为工作母机

共分11大类车床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、锯床及其他机床 。 按通用程度分为: 通用机床、专门化机床、专用机床 。

按工作精度分为: 普通精度机床、精密机床、高精度机床 。

(3)发生线定义: 任何表面都可以看做母线沿着导线运动的轨迹,母线、导线为形成表面发生线 。

(4)形成发生线的方法: 成形法、展成法、轨迹法、相切法 。

(5)什么是简单成形运动?什么是复合成形运动?其本质区别是什么? 简单成形运动: 由单独的旋转或直线运动构成的运动 。 复合成形运动:由两个或以上的旋转或直线运动构成的运动按某种确定的运动关系组合成的运动 。 本质区别:简单运动由单独的旋转运动或直线运动组成,复合运动由多个旋转或直线运动组成

(6)辅助运动包括: 各种空行程、切入运动、分度运动、操纵及控制运动

(7)主运动可以是 简单成形运动,也可以是 复合运动

(8)进给运动可以是 简单成形运动,也可以是 复合运动。

(9)机床包括3个基本部分:执行件、动力源、传动装置

(10)什么是传动联系?什么是传动链?

传动联系: 把执行件和动力源或把有关执行件连接起来构成

传动链:构成一系列传动联系的传动件

(11)什么是外联系传动链?什么是内联系传动链?其本质区别是什么? 外联系传动链:联系动力源和执行件之间的传动链,使执行件获得速度、方向

内联系传动链:联系复合运动内部各分解部分,以形成复合运动传动链 本质区别:外联系传动链传动比的变化,只影响生产率或表面粗糙度,不影响加工表面的形状。外联系传动链不要求动力源和执行部件有严格的传动比;内联系要求动力源和执行部件有严格的传动比

二, 填空题

1.Z3040型摇臂钻床型号的含义:Z表示______________________ 30表示______________________40表示_______________________.

2.在机床传动系统中,在转速较高,开合频繁的传动链中应采用___________________离全器,要求保持严格传动关系的传动中应采用_____________________离合器,能够实现快慢自动转换的是_____________________离合器.

3.齿轮与传动轴联接形式有(1)_______(2)________(3)________.

4.滚齿机的滚力轴向窜力的目的是_____________________________ 滚刀对中的目的是__________________________________.

5.在插齿机上加工直齿圆柱直径时,插齿机应具有以下几种运动:

____________,_______________,____________和______________运动。

1.钻床、摇臂钻床、最大钻床直径为40mm。

2.多片式摩檫、啮合、超越。

3.空套、滑移、固定。

4.使滚刀沿全长均匀地磨损、提高其使用寿命 保证加工出的齿廓两侧面的对称。

5.主运动、展成运动、圆周进给运动、让刀。

三,判断题

1.CA6140中的40表示床身最大回转直径为400mm( t )

2.主轴转速分布图能表达传动路线、传动比、传动件布置的位置以及主轴变速范围( f )

3.机床加工某一 具体表面时,至少有一 个主运动和一个进给运动( f )

4.自动机床只能用于大批大量生产,普通机床只能用于单件小批量生产( f )

5.组合机床是由多数通用部件和少数专用部件组成的高效专用机床( t )

四,综合大题目

根据下图CA6140的主轴传动系统图:(1)列出主轴传动路线表达式。 (2)

分析主轴的转速级数。 (3)计算主轴的最高和最低转速。

范文七:金属切削机床习题

1.说明何谓简单运动?何谓复合运动?其本质区别是什么?

答:如果一个独立的成形运动,是由单独的旋转运动或直线运动构成的,则称此成形运动为简单成形运动,简称简单运动。如果一个独立的成形运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动,按照某种确定的运动关系组合而成的,则称此成形运动为复合成形运动,简称复合运动。本质区别在于简单运动是由单独的旋转运动或直线运动组成的,而复合运动是由多个旋转运动或直线运动组合而成的。

2.各类机床中,可用来加工外圆表面、内孔、平面和沟槽的各有那些机床?它们的适用范围有何区别?

答:卧式车床加工所用的刀具主要是车刀,能够车削内外圆柱面、回转体成形面和环形槽,车削端面和各种螺纹,还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。但卧式车床自动化程度较低,加工形状复习的工件时换刀比较麻烦,加工中辅助时间较长生产率低,故仅适用于单件小批生产及修

理车间。

磨床是用磨料磨具为工具进行切削加工的机床,可加工内外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形面等,还可以刃磨刀具和进行切断等。只要用于零件的精加工,尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料零件的精加工。

钻床一般用于加工直径不大,精度要求较低的孔,其中立式钻床只适用于加工中小型工件上的孔,摇臂钻床用于大而中的工件孔的加工。

镗床主要是用镗刀镗削工件上铸出或已粗钻出的孔,常用于加工尺寸较大且精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求很严格的孔,如各种箱体、汽车发动机缸体等。

铣床可加工平面、沟槽(键槽、T型槽、燕尾槽)、多齿零件上的齿槽、螺旋形表面及各种曲面,还可以加工回转体表面及内孔,以及进行切断工作等。

刨床主要用于加工各种平面和沟槽,由于所用刀具结构简单,在单件小批量生产条件

下加工形状复杂的表面比较经济,且生产准备工作省时。

拉床是用拉刀进行加工的机床,可加工各种形状的通孔、平面及成形面等。拉削加工的生产率高,并可获得较高的加工精度和较大的表面粗糙度,但刀具结构复杂,制造与刃磨费用较高,因此仅适用于大批大量生产中。

3.举例说明通用(万能)铣床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么,它们的适用范围怎样?

答:通用化机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的各种类型的零件,如完成多种多样的工序,如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。专门化机床的工艺范围较窄,只能加工一定尺寸范围内的某一类(或少数几类)的零件,完成某一种(或少数几种)特定工序,如凸轮车床、轧辊机床等。专用机床的工艺范围最窄,通常只能完成某一特定零件的特定工序。

4 单柱、双柱及卧式坐标镗床在布局上各有什么特点?它们各适用于什么场合?

答:①单柱坐标镗床的布局形式与立式钻床类似,带有主轴部件的主轴箱装在立柱的垂直导轨上,可上下调整位置以适应加工不同高度的工件。单柱式一般为中小型机床。 ②双柱坐标镗床具有由两个立柱、顶梁和床身构成的龙门框架,一般为大中型机床。 ③卧式坐标镗床的主轴水平布置,与工作台面平行。因其具有较好的工艺性能,工件高度不受限制,且安装方便,故卧式坐标镗床应用得越来越多。

5. 为了加工出精确的孔间距,坐标镗床在结构和使用条件等方面采取了哪些措施?

答:为加工出精确的孔间距,坐标镗床在结构和使用条件上采用坐标测量装置。常用的坐标测量装置有带校正尺的精密丝杠测量装置、精密刻度尺—光屏读数器坐标测量装置以及光栅、感应同步器和激光干涉仪进行测量。

6.写出图5-16所示被加工表面的名称。

答:根据图5-16的加工方法,其中(a)(b)是铣削平面的加工,(c)是铣削键槽,(d)(e)是铣削T型槽和燕尾槽,(f)是铣削齿轮,(g)是铣削螺纹,(h)是铣削钻头刀具的排削槽,(i)是铣削成形面,(j)是铣削阶梯槽。

7.为了获得高的螺纹加工精度,高精度丝杠车床采取了哪些区别于卧式车床的传动与结构上的措施?

答:高精度丝杠车床用于非淬硬精度丝杠的精加工,所加工的螺纹精度可达6级或更高,这种机床的总布局与卧式车床相似,但它没有进给箱和溜板箱,联系主轴和刀架的螺纹进给传动链的传动比由挂轮保证,刀架由装在床身前后导轨之间的丝杠径螺母传动。

范文八:金属切削机床习题

金属切削机床习题

一.填空:

1. 卧式车床的主参数是 ,第二主参数是 。

卧式车床的主参数是床身上最大加工直径D(mm) ,第二主参数是最大加工长度。

2.某螺纹的参数为m=4mm,k=2,则此螺纹是 螺纹,其螺距值Pm= ____ mm,导程是Sm= ________ mm

3.某螺纹的参数为a=3,k=2,则此螺纹是___________螺纹,其螺距值 Pa=__________mm.

4.卧式车床通常能加工四种螺纹,其螺纹运动链的两端件是 _________________;_________________。 ⑴加工英制螺纹,计算位移是______________ ;

⑵加工公数螺纹,计算位移是_______________。

5.主轴箱中滑移齿轮与轴一般采用 连接,固定齿轮则用_____或______连接。

5.主轴箱中滑移齿轮与轴一般采用 花键 连接,固定齿轮则用 花键 或 平键 连接。

6.卸荷皮带轮可减少轴的 弯曲 变形。

7.CA6140型车床能车削常用的 、 、 及 四种标准螺纹。此外,还可以车削 、 及 的螺纹。它既可以车削 螺纹,也可以车削 螺纹。

8.CA6140型卧式车床加工标准米制螺纹时,其正常螺纹导程值的范围是____mm,当需要加工导程超过常用螺纹范围时,可采用 机构,可使螺纹导程相应的加大 倍或 倍.

三. 根据CA6140型卧式车床的传动系统图:

1.当加工p=12mm,K=1的米制螺纹时,试写出运动平衡方程式;

2.如改为加工p=48mm的米制螺纹时,传动路线有何变化?

主轴转速范围有何变化?

1.在CA6140型卧式车床上,加工P=12mm的米制螺纹时,

u基=36/21=12/7;u倍=28/35*35/28=1;

其传动平衡方程式为:

1×58/58×33/33×63/100×100/75

×25/36×36/21×25/36×36/25×

28/35×35/28×12 = 12

2.如改为加工p=48mm的米制螺纹时,只须经加大螺距机构,

将螺距扩大4倍即可。进给箱中传动路线(齿轮啮合位置)不变。

经加大螺距机构时传动平衡方程式为:

1×58/26×80/20×50/50×44/44×

26/58×33/33×63/100×100/75×

25/36×36/21×25/36×36/25×

28/35×35/28×12 = 4

主轴可采用的转速范围从原来的10--1400转/分变为40--125转/分。

四.根据CA6140型卧式车床溜板箱丝杠传动和纵横向机动进给(或快速运动)间的互锁机构的原理图(图4).回答下列问题:

1.当合上开合螺母时,用件号说明机构的工作状态;

2.当纵向机动进给接通时,用件号说明机构的工作状态;

3.当横向机动进给接通时,用件号说明机构的工作状态。

1.当合上开合螺母,则由于轴6转过一角度,其上凸肩a嵌入轴23的槽中,将轴23卡住,使之不能转动,同时,凸肩又将装在固定套35横向孔中的球头销往下压,使它的下端插入轴5的孔中,将轴5锁住,使其不能左右移动(图10-4a)。因此,这时纵、横向机动进给都不能接通。

2.当纵向机动进给接通时,由于轴5沿轴向移动了位置,其上的横孔不再与球头销7对准,使球头销不能往下移动,因而轴6被球头销7锁住而无法转动,即开合螺母不能合上(图10-4b)。

3.当横向机动进给接通时,由于轴23转动了位置,其上的月牙形沟槽不再对准轴6上凸肩a,锁住轴6,使其无法转动,即开合螺母不能合上(图10-4c)。因此,当接通纵向或横向机动进给后,用光杠传动溜板箱时,开合螺母就不能合上。而当合上开合螺母后,用丝杠传动溜板箱时,则锁住光杠传动,不能接通纵、横向机动进给。

五. 在CA6140型卧式车床的进给传动系统中,主轴箱和溜板箱中各有一套换向机构,它们的作用有何不同?

六.在CA6140型卧式车床的主传动系统中设置有片式摩擦离合器和闸带式制动器。试分析回答下列问题:

1.片式摩擦离合器的功用是什么?

2.用件号和运动形式(转动,摆动或移动)标明开车操纵动作.

3.制动器的功用是什么?

七.根据CA6140型卧式车床的传动系统图:

1. 当加工K=2,m=3mm的模数螺纹时, 试写出运动平衡方程式;

2.当加工K=1,a=4 1/2牙/in的英制螺纹时, 试写出运动平衡方程式;

八.欲在CA6140卧式车床上车削S=12mm的米制螺纹,试写出三条能够加工这一螺纹的传动路线的运动平衡式。并说明相应的主轴转速范围。

九.为什么卧式车床溜板箱中要设置互锁机构?纵向和横向机动进给之间是否需要互锁? 为什么?

十.CA6140车床进给传动系统中,为什么既用丝杠又用光杠来实现刀架的直线运动?可否单独设置丝杠或光杠?为什么?

十一. CA6140车床主轴前后轴承的间隙怎样调整?作用在主轴上的轴向力是怎样传递到箱体上的? 机床基本知识习题》:

1.金属切削机床是 的机器,它是制造机器的机器,所以又称为 或 。

2.机床按照加工精度不同,在同一种机床中分为 、 和 三种精度等级。

3.说出下列机床的名称和主参数(第二主参数),并说明它们各具有何种通用或结构特性:

CM6132, Z3040×16. CM6132 MM7132A XK5040, MGB1432。

CM6132:床身上最大回转直径320mm精密卧式车床。

Z3040×16:最大钻孔直径40mm,最大跨距1600m摇臂钻床。

XK5040:工作台工作面宽度为400mm的立式升降台数控铣床。

MGB1432:最大磨削直径为320mm的高精度半自动万能外圆磨床。

4.机床上形成发生线的方法主要有 、 、 和 。

5.机床上最基本的运动是 表面成形运动 ; 即为了形成表面发生线机床上 刀具 和 工 件所作的相对运动。

6.加工下列工件时,需要几个简单的和几个复合的表面成形运动? 用螺纹车刀车削螺纹表面时,需要____________________。 用麻花钻头钻孔时,需要______________________________。

7.形成表面所需的成形运动,就是形成其 及 所需要的成形运动的总和。

8.何谓简单成形运动? 举例说明。

9. 何谓复合成形运动? 举例说明。

10.外联系传动链与内联系传动链的本质区别是什么?

11.画出尖头车刀车削螺纹时的传动原理图,并说明各传动链的性质。

车床练习题

一.填空:

1. 卧式车床的主参数是 ,第二主参数是 。

卧式车床的主参数是床身上最大加工直径D(mm) ,第二主参数是最大加工长度。

2.某螺纹的参数为m=4mm,k=2,则此螺纹是 螺纹,其螺距值Pm= ____ mm,导程是Sm= ________ mm

3.某螺纹的参数为a=3,k=2,则此螺纹是___________螺纹,其螺距值 Pa=__________mm.

4.卧式车床通常能加工四种螺纹,其螺纹运动链的两端件是 _________________;_________________。 ⑴加工英制螺纹,计算位移是______________ ;

⑵加工公数螺纹,计算位移是_______________。

5.主轴箱中滑移齿轮与轴一般采用 连接,固定齿轮则用_____或______连接。

5.主轴箱中滑移齿轮与轴一般采用 花键 连接,固定齿轮则用 花键 或 平键 连接。

6.卸荷皮带轮可减少轴的 弯曲 变形。

7.CA6140型车床能车削常用的 、 、 及 四种标准螺纹。此外,还可以车削 、 及 的螺纹。它既可以车削 螺纹,也可以车削 螺纹。

8.CA6140型卧式车床加工标准米制螺纹时,其正常螺纹导程值的范围是____mm,当需要加工导程超过常用螺纹范围时,可采用 机构,可使螺纹导程相应的加大 倍或 倍.

三. 根据CA6140型卧式车床的传动系统图:

1.当加工p=12mm,K=1的米制螺纹时,试写出运动平衡方程式;

2.如改为加工p=48mm的米制螺纹时,传动路线有何变化?

主轴转速范围有何变化?

1.在CA6140型卧式车床上,加工P=12mm的米制螺纹时,

u基=36/21=12/7;u倍=28/35*35/28=1;

其传动平衡方程式为:

1×58/58×33/33×63/100×100/75

×25/36×36/21×25/36×36/25×

28/35×35/28×12 = 12

2.如改为加工p=48mm的米制螺纹时,只须经加大螺距机构,

将螺距扩大4倍即可。进给箱中传动路线(齿轮啮合位置)不变。

经加大螺距机构时传动平衡方程式为:

1×58/26×80/20×50/50×44/44×

26/58×33/33×63/100×100/75×

25/36×36/21×25/36×36/25×

28/35×35/28×12 = 4

主轴可采用的转速范围从原来的10--1400转/分变为40--125转/分。

四.根据CA6140型卧式车床溜板箱丝杠传动和纵横向机动进给(或快速运动)间的互锁机构的原理图(图4).回答下列问题:

1.当合上开合螺母时,用件号说明机构的工作状态;

2.当纵向机动进给接通时,用件号说明机构的工作状态;

3.当横向机动进给接通时,用件号说明机构的工作状态。

1.当合上开合螺母,则由于轴6转过一角度,其上凸肩a嵌入轴23的槽中,将轴23卡住,使之不能转动,同时,凸肩又将装在固定套35横向孔中的球头销往下压,使它的下端插入轴5的孔中,将轴5锁住,使其不能左右移动(图10-4a)。因此,这时纵、横向机动进给都不能接通。

2.当纵向机动进给接通时,由于轴5沿轴向移动了位置,其上的横孔不再与球头销7对准,使球头销不能往下移动,因而轴6被球头销7锁住而无法转动,即开合螺母不能合上(图10-4b)。

3.当横向机动进给接通时,由于轴23转动了位置,其上的月牙形沟槽不再对准轴6上凸肩a,锁住轴6,使其无法转动,即开合螺母不能合上(图10-4c)。因此,当接通纵向或横向机动进给后,用光杠传动溜板箱时,开合螺母就不能合上。而当合上开合螺母后,用丝杠传动溜板箱时,则锁住光杠传动,不能接通纵、横向机动进给。

五. 在CA6140型卧式车床的进给传动系统中,主轴箱和溜板箱中各有一套换向机构,它们的作用有何不同?

六.在CA6140型卧式车床的主传动系统中设置有片式摩擦离合器和闸带式制动器。试分析回答下列问题:

1.片式摩擦离合器的功用是什么?

2.用件号和运动形式(转动,摆动或移动)标明开车操纵动作.

3.制动器的功用是什么?

七.根据CA6140型卧式车床的传动系统图:

1. 当加工K=2,m=3mm的模数螺纹时, 试写出运动平衡方程式;

2.当加工K=1,a=4 1/2牙/in的英制螺纹时, 试写出运动平衡方程式;

八.欲在CA6140卧式车床上车削S=12mm的米制螺纹,试写出三条能够加工这一螺纹的传动路线的运动平衡式。并说明相应的主轴转速范围。

九.为什么卧式车床溜板箱中要设置互锁机构?纵向和横向机动进给之间是否需要互锁? 为什么?

十.CA6140车床进给传动系统中,为什么既用丝杠又用光杠来实现刀架的直线运动?可否单独设置丝杠或光杠?为什么?

十一. CA6140车床主轴前后轴承的间隙怎样调整?作用在主轴上的轴向力是怎样传递到箱体上的? 磨床习题:

1.万能外圆磨床必须具备以下运动:

1) , 2) ,3) , 4) 。

1.万能外圆磨床必须具备以下运动:

1)砂轮旋转运动(主运动) , 2)工件圆周进给运动 ,

3)工件纵向进给运动 , 4)砂轮周期或横向进给运动 。

2.M1432B型万能外圆磨床的头架工作方式有 、 、 ,其中以 加工的精度高。

3.平面磨床的种类主要有以下几种: , , , 。

4. 分析卧轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床在磨削方法、加工质量、生产率等方面有何不同?

答:卧轴矩台平面磨床采用砂轮周边磨削,磨削时砂轮和工件的接触面积小,发热量少,冷却和排屑条件较好,可获得较高的加工精度和表面质量,且工艺范围较宽,除了用砂轮周边磨削水平面外,还可以用砂轮的端面磨削沟槽,台阶等的垂直侧平面。

立轴圆台平面磨床,由于采用砂轮端面磨削, 砂轮与工件接触面积大,同时参与磨削的磨粒多,且为连续磨削,没有工作台换向时间损失,故生产率高。但磨削时发热量大,冷却和排屑条件差,加工精度和表面质量差,且工艺范围较窄,主要用于成批,大量生产中磨削小零件和大直径的环形零件的端面,但不能磨削窄长零件。

5.为什么中型万能外圆磨床的尾架顶尖通常采用弹簧顶紧?

6. M1432B万能外圆磨床具有哪些运动?磨削外圆锥面有哪几种方法?

7.在M1432B万能外圆磨床中,用顶尖磨削外圆和用卡盘夹持工件磨削外圆,哪一种情况加工精度较高?为什么?

8.采用定程磨削法磨削一批零件,磨10个零件后,发现工件直径大了0.02mm,应如何进行补偿?说明调整步骤?

9.M1432B磨床主运动的砂轮只有一级转速?

10. M1432B磨床砂轮主轴轴承是什么种类的?什么形式的?

11. M1432B磨床保证加工精度和表面粗糙度的主要措施是什么?

12. 计算M1432B磨床头架最高转速、最低转速的值。

齿轮加工机床习题

1.按加工原理,齿轮加工方法有 和 。

2.滚齿机广泛用来加工 和 圆柱齿轮,此外,它还可以用于加工 和 。

3.滚齿机加工齿轮时,在其他条件不变的情况下,(1)由滚切右旋斜齿轮改为滚切左旋斜齿轮, 应换向;

(2)由逆铣改为顺铣, 应换向;(3)由使用右旋滚刀改为使用左旋滚刀, 应换向。

4.插齿机主要用于加工 、 和齿条。

5.分析成型法与范成法加工齿轮的优缺点。

6.滚齿机上加工一对斜齿轮时,当一个齿轮加工完成后,再加工另一个齿轮前应当进行哪些挂论计算和机

床调整工作?

7.根据Y3150E的传动系统图,写出附加运动动链的两端件,计算位移,运动平衡方程式和换置公式。

8.根据Y38滚齿机的传动系统图,写出其加工斜齿轮时范成运动传动链的两端件、计算位移、运动平衡方程式和换置公式。(已知U合=1)

9.根据Y3150型滚齿机(实验指导书)的传动系统图,写出范成运动传动链的两端件,计算位移,运动平衡方程式和换置公式。

10.根据Y3150的传动系统图,写出范成运动传动链的两端件,计算位移,传动平衡方程式和换置公式。

=20m/min,轴向进给量取f=1mm/r,加工直齿圆柱齿轮,模数m=4mm,Z=47,材料45号钢。要求列出加工时各传动链的运动平衡式,确定其滑移齿轮及挂轮齿数、画出滚刀安装示意图。(A/B=22/44;33/33;44/22 a1/b1 = 26/52 32/46 46/32 52/26 a/b取值范围20-100) ,滚刀直径为100mm,切削速度 45 =211. 在Y3150E型滚齿机上,采用单头右旋滚刀,滚刀升角

12.分析渐开线齿轮表面的形成方法,画出用滚齿机加工和用插齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图。

13.叙述滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮的原理,并画出其传动原理图。

其它通用机床习题:

1.铣床上用 ____________和 刀铣削齿轮。

2. 牛头刨床的主运动是 ;

龙门刨床的主运动是 。

3. 卧式铣镗床的进给运动有: 、平旋盘刀具溜板的径向进给运动、 、 和工作台的纵向进给运动。

3.进给运动有: 镗轴轴向运动、平旋盘刀具溜板的径向进给运动、主轴箱的垂直进给运动、工作台的纵向和横向进给运动 。

6.龙门刨床的主参数是 。

7.钻床的主要类型有: , , 及专门化钻床等。

钻床的主要类型有: 台式钻床 , 立式钻床 , 摇臂钻床 以及专门化钻床等.

8.可以用来加工平面的机床有车床、 、 、 、 镗床等。

9.卧式铣镗床的主运动有: , 。

卧式铣镗床的主运动有: 镗轴和平旋盘的旋转运动 ;

10.铣床使用旋转的多刃刀具加工工件,同时有数个刀齿参加切削,所以 。 但是,由于铣刀每个刀齿的 ,且每个刀齿的切削厚度又是变化的。这就使 相应地发生变化,容易引起 。

铣床使用旋转的多刃刀具加工工件,同时有数个刀齿参加切削,所以 生产率高 .但是,由于铣刀每个刀齿的 切削过程是断续 的, 且每个刀齿的切削厚度又是变化的.这就使 切削力 相 应地发生变化,容易引起 机床振动 .

11.插床的主运动是 滑枕带动插刀沿垂直方向的直线往复运动 。

12.镗床是加工内孔的机床,通常用于加工 , 特别是 。

13.刨床类机床主要有牛头刨床 、 、 等。

14.试画一用钻头进行孔加工的立式钻床的传动原理图,并说明其加工方法和表面成形运动。

立式钻床用钻头钻孔时,采用的是轨迹-轨迹法。

需要两个简单的表面成形运动:

其一是刀具主轴的旋转运动(v),形成母线;

其二是刀具主轴的轴向进给运动(s),形成导线。

传动原理图: 略

15. 简述拉床的主要特点。

16.各类机床中,可用来加工外圆表面、内孔、平面和沟槽的各有哪些机床?它们的适用范围有何区别?

17.刨削加工有何特点?

18.拉削加工有何特点:

19.摇臂钻床可实现哪几个方向的运动?

机床总体设计习题

1.写出Z3040×16摇臂钻床下列技术参数属于哪一类.

最大跨距1600mm ________.

主电机功率3KW ________.

主轴行程315mm ________.

主轴转速级数 ________.

最大跨距1600mm 尺寸参数 .

主电机功率3KW 动力参数 .

主轴行程315mm 尺寸参数 .

主轴转速级数 运动参数 .

2. 机床主要技术参数中的基本参数包括 、 、 。

机床主要技术参数中的基本参数包括: 尺寸参数,运动参数, 动力参数.

3.某摇臂钻床,最大钻孔直径

nmax= 1600----2000 rpm, nmin= 31.5 rpm.

=1.26,求:4. 已知等比的主轴转速中,nl=20r/min,

n7= n10= n11= n 17=

5.主轴转速数列标准公比的取值范围为 。

主轴转速数列标准公比的取值范围为 1<φ≤2 。

6.机床主轴转速数列标准公比的取值范围为_________,其标准值分别为____________________ ________________。

7.一台最大加工直径为400mm的普通车床,其典型工序的切削速度为vmax=150m/min,vmin=6.28m/min,计算主轴的nmax、nmin。

8.空载功率是机床(空载时)消耗在 、 和 的功率。传动件摩擦 搅油 克服空气阻力

9.①写出确定标准公比的原则;

②写出各标准公比的数值;

③在设计机床时,如何选用标准公比?

②1 .06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2

③普通中型机床1.26,1.41

自动化、专用、专门化机床1.12,1.26

大型机床1.06,1.12,1.26

非自动化小型机床1.58,1.78,2

10.利用标准公比的性质,补足下表中的等比数列主轴转速值。

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8 n9 n10

10 12.5 16 31.5

n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8

20 28

①10,12.5,16,(20),(25),31.5,(40),(50),(63),(80)

②(10),(14),20,28,(40),(56),(80),(112)

11.机床的主参数表示 ,机床的运动参数是指 , 机床的运动参数是指 。

机床的加工范围(或规格) 机床执行件运动的速度 机床电动机的功率

12.主轴转速一般为什么按等比数列排列?

=常数。(1)使相对转速损失均匀。使用合理,因为Amax=1-1/ dmax=40mm,切削速度Vmax=50m/min,Vmin=4m/min,则

(2)传变速传动系统简化。可用较少齿轮得到较多的主轴转速,结构简单。还因为只要每个传动组内齿轮副的传动比是一个等比数列,串联各传动组的传动系统即可得到等比数列,因此设计方便。

13.写出用计算法确定主运动驱动电动机功率的理论公式。说明并解释公式中各项的内容。

P主=P切(c)+P空(i)+P附(a)。 Pc切削加工所消耗的功率,它是有效功率;Pi为机床空转时消耗的功率,主要是克服空气阻力、搅油阻力、机械摩擦阻力等。pa是施加切削载荷后所增加的机械摩擦功率。

14.机床的静态精度包括 、 、 和 。

15.机床的基本参数包括 、 和 。

16.机床的

传动设计习题

1. 卧式车床主轴有24级转速,公比φ=1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第11级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是_____________________。

某卧式车床主轴有24级转速,公比φ=1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第11级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是0.5Mn 。

2.写出结构式: 12 = 3( 4)2( 1)2( 2)

(第二扩大组)(基本组)(第一扩大组)

若: φ=1.41 则: rmax = r2=φ2*2*(3-1)=1.418=16 .

3.(2分)二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于______个齿轮宽度。

二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于 6 个齿轮宽度。

4.当φ=1.26时,12 =3 1•2 3•2 6 ,若增加一个传动

副数P=2的变速组,写出此时可获得最多转速级数的结构式.

12 =3 1•2 3•2 6 ,若按常规增加一个传动副数P=2的变速组,结构式为

:24=3 1•2 3•2 6 •2 12

但是r3=φ12=1.2612=16>8,因此必须把新增加的变速组的变速范围缩小到最小的许用极限值,即: r3=φ(12-3)=1.26(12-3)=8

这时,转速图上出现了3级转速重复,结构式应改为:

21 =3 1•2 3•2 6 •2 (12-3)

5.某机床主传动系统采用双速电动机驱动,ψ=2,且已知主轴转速为12级,基本组传动付数为3,主轴最低转速为45rpm.列出主轴转速数列并写出主传动系统结构式.

当φ=1.26时

转速数列为: 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560.

结构式为: 12=2(3)•3(1)•2(6)

或: 当φ=1.12时 12=2(6)•3(1)•2(3)

转速数列为: 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160.

6.某铣床的主轴转速n=50~1600r/min,是对称型混合公比的转速数列,公比φ1=1.26,φ2=φ12=1.58,级数为Z=12,要求列出转速数列,写出结构式和画出结构网,拟定转速图.

解:首先按单一公比Φ=1.26,根据题目给定的主轴转速范围、写出主轴转速数列:40、50、63、80、100、125、160、200、250、 320、400、500、630、800、1000、1250得16级转速。

但题目要求拟定对称型,中间密两端稀双公比的12级主轴转速、数列,因此, 在保持主轴转速范围不变的条件下,转速级数应减少、四级,即转速50、80、和630、1000空缺,也就是在转速图上两端总共应空缺四格,为此,应将基本组的级比指数由1增大为5;并且,为使转速图仍保持“前多后少”,“前紧后松”状态,将第一扩大组放在原基本组之前,其结构式如下:

12=3(2)•2(5)•2(6)

画结构网(略)

7.某车床的主轴转速n=125~1400r/min,公比φ=1.41, 采用的双速电动机转速n0=720/1440r/min.要求列出转速数列,写出结构式,拟定结构网,转速图。

解:根据已知条件nmin=125rpm,nmax=1400,φ=1.41 ,确定主轴转速数列: 125 180 250 355 500 710 1000 1400 按要求采用双速电机驱动,φ=1.41,电变速组须为第一扩大组,基本组传动副数为2, 确定传动方案: 8=2(2)•2(1)•2(4)

拟定结构网(略)

画转速图(略)

=1.41,则第二传动组和第二扩大组的变速范围分别是 , 。8.结构式12=233126,

=1.26,采用双速电动机,n电=1500/3000r/min,试写出一个变速级数Z=12的合理结构式。9. (1)已知

(2)补足下述结构式

11= [3] [1]•2[ ]

(3)某单一公比的转速数列中,nl=4,n2=5。试利用标准公比的特性求出: n5= , n24= , n11= , n25= 。

(4)拟设计一Rn=64的无级变速系统。已知R无 =4,不考虑打滑时,求出与之配合的有级变速的级数Z有。 =1.26的Z=12级的单公比主传动系统,请写出一个合理的结构式,说明理由。(5)采用转速为750/1500r/min的双速电动机时,欲设计

10.某多刀车床的主轴转速n=125~1400r/min,级数Z=8,电动机转速n0=1450r/min,若采用一个交换齿轮变速组和两个滑移齿轮变速组,要求拟定结构式,结构网,并拟定转速图。

=1.26 则 rmax=_______。11.写出结构式: 18=3( )3( )2( ) (扩大顺序与传动顺序一致),若

12.联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于____个齿轮宽度; 而三联滑移齿轮窄式排列时, 轴向尺寸要大于 _____个齿轮宽度。

=1.41,转速级数Z=12,电动机的转速等于主轴最高转速,皮带传动比 u带= 1/1.412,I轴上有双向片式摩擦离合器,要求设计较好方案,写出结构式,画出转速13.一卧式车床,已知公比

14.某机床主传动系统采用双速电动机驱动,ψ电=2,且已知主轴转速为12级,基本组传动付数为3,主轴最低转速为50rpm。列出主轴转速数列并写出主传动系统结构式。

15①何为机床主轴的计算转速?

②绘图说明通用机床主传动的功率和转矩特性。

①主轴传递全部功率的最低转速称为

≥nc恒功率工作区

=1.26,n4=16,求:nll= ;n24= 。16.已知某等比数列中

3=16/2=8n1=n4/

10=8×10=80(1.2610=10)n11=n1

3=1600(1.2610=10 1.263=2) 10 n24=n1

17. 补足结构式

① =2[1]•2[ ] [4]•2[8]

②11=3[1]•2[3]• [ ]

16=2[1]•2[2]•2[4]•2[8]

11=3[1]•2[3]•2[5]

=1.26,结构式为Z=3[1]3[2]2[9]18.已知

求该系统的变速范围Rn 。

15,因此 Rn=1.2615=25=32 9= 4 2 9(2-1)= 2(3-1)• 1(3-1)•Rn=r1•r2•r3=

19.综合题

已知:一等比数列如下表:

3.15 3.55 4 4.5 5 5.6 6.3 7.1 8 9

=1.26,变速级数Z=18,n1=31.5r/ min。给定条件为:电动机转速n电=1500r/min,

拟定一普通(卧式)车床的主传动系统,完成下列内容:

(1)计算转速范围Rn。

(2)写出主轴各级转速。

(3)写出一个合理的结构式,并说明其合理性。

(4)绘制一个合理的转速图。

(5)计算出主轴的计算转速。

(6)写出第二扩大组各齿轮的计算转速。

(7)①说明确定齿轮齿数应注意的问题。

②用计算法确定基本组各齿轮的齿数。

z-1=1.2618-1=50解:Rn=

31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,

1000,1250,1600

18=31×33×29

(p-1)x =8,不超过限制传动副

z/3-1 =100r/minnc=nl

125,250,400,100)

①Sz≤100-120,Sz不过小, 不根切, 强度, 中心距, 转速误差

=1.06的标准转速数列值为:1,1.06,1.12,1.25,1.32,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2,2.12,2.24,2.36,

2.5,2.65,2.8,3.15,3.35,3.75,4,4.25,4.5,4.75,5,5.3,5.6,6,6.3,6.7,7.1,7.5,8,8.5,9,

9.5。 =1.41。(公比20.欲设计一台中型普通车床的主传动系统。已知:主轴的最低转速nmin=45r/min;主轴的最高转速nmax=1400r/min;公比

完成:

(1)求主轴的变速范围Rn;

(2)利用公式计算主轴转速的级数Z;

=1.06的标准数列值中确定主轴各级标准转速;(3) 由公比

(4)写出合理的结构式并说明其合理性;

(5)画出对应的结构图;

(6)确定电动机的转速;

(7)画出合理的转速图(图中的标准缺项者扣分);

(8)用公式计算出主轴的计算转速;

(9)确定各传动轴的计算转速;

(10)确定第二扩大组内齿轮的齿数(在图中有相应的标注,否则不给分;

(11)确定第10项中齿轮的计算转速。

=1.41,变速级数Z=12,写出一个单一公比,无转速重合的合理结构式。21.采用三速电动机(750/1500/3000r/min),公比

22.写出一个采用三联、二联齿轮变速的Z=15级的结构式。

23.设主轴转速为单一公比的等比数列,且n4=20,n5=25,利用标准公比的性质n11和n24。

=1.26,n4=63,电动机转速n电=1500r/min?24.设计一车床的主传动系统,已知条件为:变速级数Z=18,公比 =1.06标准数列如下表:

1 1.06 1.12 1.18 1.25 1.32 1.4 1.5 1.6 1.7

1.8 1.9 2 2.12 2.24 2.36 2.5 2.65 2.8 3

5.6 6 6.3 6.7 7.1 7.5 8 8.5 9 9.5

25. 拟定一普通卧式车床的主传动系统。主轴转速为单一公比的等比数列,其中n1=31.5r/min,n2=40 r/min,n3=5Or/min,n7=125r/min,且n电=1500 r/min,Z=18。完成下列内容: (1)计算转速公比,并取标准值。

(2)计算主轴的变速范围。

(3)根据标准公比的性质,写出所有的各级转速标准值。

(4)写出4个不同的结构式,确定一合理的结构式,并说明其合理性。

(5)绘出一个合理的转速图。

26.进给传动的功率小、受力小、速度低,在设计进给传动系统时应注意考虑和“主轴部件”习题

1. 什么是主轴组件的前端定位和后端定位?比较主轴前端定位和后端定位的优、缺点及其适用的场合。

2.分析3182100型轴承在结构上、间隙调整上和使用上的特点。

3.普通车床的主轴做成空心的,是为了 ,而卧式升降台式铣床的主轴做成空心的,是为了 ,支承件做成空心的,是为了在截面积相同的条件下使其 。

4.滚动轴承预紧后为什么能提高刚度?调整滚动轴承的间隙有哪些方法?

5.主轴组件的刚度是 。

6. 2268000型轴承只限于与3182100型轴承配套使用,二者的外径相同,但前者 ,故不承受径向载荷。

7.主轴组件所使用的滚动轴承,其精度主要采用 、 、 三级。

8.主轴组件的弯曲刚度验算,主要验算 、 、 三方面内容。

9.高速主轴的临界转速验算,是指 。

10.什么是主轴组件的最佳跨距L佳和合理跨距L合。根据主轴前端受力变形情况,分析由于主轴组件受结构限制实际跨距 L≠Lo时,即跨距必须是较短或较长时,分别说明如何提高主轴组件的刚度。

参考答案:a.刚性支承弹性主轴时的变形为: y1=Fa3/3EI•(L/a+1)

b.弹性支承刚性主轴时的变形为:

y2=F/Ka•(1+a/L)2+F/Kb•(a/L)2

c.由于结构限制,实际跨距为L:

(1).若L>Lo,y主要取决于y1,要提高主轴部件刚度,则应、高主轴本身刚度,即提高I(截面惯性矩),加大主轴直径D.

(2).若L<Lo,y主要取决于y2,要提高主轴部件刚度,则应提、高轴承刚度,即提高Ka,Kb.

11.两支承主轴组件的前后轴承精度应如何确定?为什么?

12.什么是主轴组件的悬伸量a?确定a的原则是什么?

13. 分析CA6140卧式车床主轴组件的结构,回答下列问题:

(1)所用滚动轴承的名称和特点。轴承间隙如何调整?

(2)该主轴采用哪种定位方式?有何特点?

(3)主轴所受两个方向的轴向力是怎样传递给箱体的?

14.主轴推力轴承的布置方式有哪几种?其主要特点如何?

主轴的推力轴承的布置方式,有以下三种:

(1) 前端定位:推力轴承布置在前支承中, 并且应在向心轴承的内侧。此种布置方式,前支承发热量大,温升高,但主轴受热向后伸长,不影响轴向尺寸的加工精度。主轴承受轴向载荷的主轴段较小,因而变形小,精度高,也有利于提高主轴部件的刚度。所以主轴前端定位,适用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床。

(2) 后端定位:推力轴承布置在后支承中,前支承发热量小,温升低。但主轴受热向前伸长,影响轴向尺寸加工精度,主轴承受轴向力,受压段较长,容易引起纵向弯曲变形,所以主轴部件精度,刚度都较低,主轴后端定位只适用于轴向精度要求不高的普通精度机床。

(3) 两端定位:推力轴承分别布置在两个支承中。这种布置方式的特点是,当主轴受热变形后,影响主轴轴承间隙和机床精度,有时还会影响主轴部件的刚度和轴承的承载能力。因此, 主轴两端定位只适用于较短主轴,或轴承的轴向间隙变化不影响正常工作的机床。

15.当主轴部件的D,a,KA,和KB为定值时,必存在一个能使 主轴前端挠度Y=Ymin 的跨距L0,当所设计的主轴支承跨距L=L0时,可使 主轴部件的刚度K=Kmax ,L0称为 最佳跨距 。

16.有A深沟球轴承、B角接触球轴承、C3182100型轴承,三类轴承进行比较,把A、B、C合理填入括号中。 ①按承受径向力的能力由小到大排列( )→( )→( )。

②按承受轴向力的能力由小到大排列( )→( )→( )。

B→A→C

C→A→B

17.①为什么主轴材料一般选用45号钢?

②在什么情况下考虑选用合金钢?

①因不同种类和热处理的钢的弹性模量E基本相同,故采用较便宜的中碳钢。

②有冲击载荷、载荷特别重、需热处理变形小,有轴向移动需较高耐磨性时,采用合金钢。

18.①主轴前后轴承内圈的偏心量δa和δb对主轴旋转精度有何影响?

②如何通过轴承的选配来提高旋转精度?

19.主轴组件一般由 、 、 、 组成。(主轴 传动件 轴承 密封件调整固定元件)

20.主轴组件的最佳跨距是指 。主轴组件的合理跨距是指 。

1.5)L佳)使主轴组件具有最大综合刚度的跨距使主轴刚度损失在合理范围内的跨距(或L合=(0.75

21.对于一般机床的主轴组件主要进行 验算,对于粗加工、重载机床的主轴组件还需要进行 验算,对于高速主轴组件,必要时需进行 验算。(刚度 强度 临界转速)

22.设计主轴组件时,在什么情况下应采用三支承主轴的结构方案?设计三支承结构时应注意哪些问题? 2级)。一方面是解决由于三支承孔不同心造成主轴变形,另一方面是当主轴组件受力较小时,辅助支承不起作用,只有当主轴受载较大时才参加承载,防止主轴过大的变形。)(参考答案:当由于结构原因,主轴组件的跨距远远大于它的最佳跨距时,应采用三支承的设计方案。设计时只能使两个支承起主要作用(含前支承),第三个支承(中或后支承)只起辅助作用,因此,该支承的轴承应选承载能力和刚度较小(比主支承小)的轴承,且轴承外圈与支承座孔的配合要松一些(松1

23.绘图说明何谓主轴最佳支承跨距和合理跨距,说明当不能满足合理跨距时应如何提高主轴组件的刚度

24.如何测量主轴的径向跳动和导轨的直线度?

25.主轴组件的基本要求有 、 、 和 等。

26.说明3182100型轴承在结构上、调整上和使用上的特点。

解决哪些问题?

支承件与导轨习题

1.隔板的功用在于____________________,所以隔板是用来 ________________________________________________。

答:隔板的功用在于把作用于支承件局部地区的载荷传递给其它壁板。所以隔板常用来 连接前后壁板 。

2.支承件主要是承受弯曲和扭转载荷,支承件的变形与截面惯性矩有关: 截面积相同时空心截面的刚度__________实心截面的刚度;方形截面的抗弯刚度比圆形截面的_________,而抗扭刚度则_______; 答:支承件主要是承受弯曲和扭转载荷,支承件的变形与截面惯性矩有关:

截面积相同时,空心截面的刚度 大 于 实心截面的刚度;方形截面的抗弯刚度比圆形截面的 高 ,而抗扭刚度则 低 ;

3.导轨采用压板是为了____________, ___________ 。

导轨采用压板是为了调整简隙 和 防止颠覆力矩 。

4.如何提高支承件接触刚度?

(1).减少接触面的层次,是提高接触刚度的最好办法;

(2).导轨面和重要的固定结合面必须配刮或配磨;

(3).以固定螺钉连接时,通常应使接触面间的平均预压压强

不得小于2MPa,以消除表面微观不平度的影响,并据此确定固定螺钉的直径,数量,布置位置以及拧紧螺钉时施加的力.

5.简述三角形导轨的特点。

(1).支承导轨为凸形时,称为山形导轨;支承导轨为凹形时,称为V形导轨。

(2).导向精度高。三角形导轨依靠三角形的两个侧面导向,磨损后能自动补偿。

(3).水平和垂直两个方向上的误差相互影响,制造和维修困难。

(4).导向精度随顶角的增加而降低,承载面积随顶角的增加而增加。

(5).摩擦力比矩形导轨大。

6.何谓支承件自身刚度?

支承件的自身刚度: 支承件的自身刚度又叫做本体刚度,是抵抗自身变形的能力。

支承件的自身刚度主要为弯曲刚度和扭转刚度.

主要取决于支承件的材料,构造,形状,尺寸和隔板的布置等。

7.直线运动导轨常见的组合形式有哪几种? 简述它们的主要特点和应用场合。

8.支承件的材料,主要为 铸铁和钢 ,支承件必须进行时效处理,以消除 残余应力 。

9.滑动导轨磨损的基本形式是磨粒磨损和 咬合磨损 , 而滚动导轨则主要是疲劳磨损和压溃现象 。

10.支承件的功用是什么?设计支承件应满足哪些要求?

支承件的功用:

⑴.支承机床各部件,承受切削力,重力,惯性力,摩擦力等静态力和动态力。

⑵.保证各部件间的相对位置精度和相互运动轨迹的精确度。

设计支承件应满足的基本要求:

⑴.支承件应具有足够的刚度,和较高的刚度重量比。

⑵.支承件应具有一定的几何精度。

⑶.支承件应具有足够的抵抗受迫振动和自激振动的能力。

⑷.支承件应具有较小的热变形和热应力。

⑸.支承件应具有一定的耐磨性,因磨损和内应力引起的变形要小, 精度保持性好。

⑹.排屑、吊运、冷热加工工艺性要好,用最少材料,达到最好的性能。

11.隔板起什么作用?有哪几种形式?

隔板:用隔板连接支承件的两个外壁的内壁,将局部载荷转化为支承件的整体载荷,以提高支承件的自身刚度。

隔板的布置, 通常有三种型式:

纵向隔板,主要用以提高抗弯刚度;

横向隔板,主要用以提高抗扭刚度;

斜向隔板,用以同时提高抗弯和抗扭刚度。

12.支承件的变形一般包括________________________,

, _____________________ 。

13.滑动导轨按摩擦性质分为__________, __________; 按受力情况分为____________, _________。

14.卧式车床的床鞍托板和床身导轨为三角 —— 矩形组合的闭式导轨.画出截面形状并说明其主要特点。

15.导轨必须满足下列基本要求:______________, _______________, ______________和________________。 (导向精度 刚度耐磨性 低速运动的稳定性)

16.设计计算导轨时,应使________不超过允许值。(导轨面上的平均压力)

17.凸型导轨的优点是________,缺点是________,故适用于________。(易于排屑不易于存储润滑液 低速

运动导轨(如进给导轨))

18.当截面积相同时,支承件的形状和尺寸如何影响其本身刚度?

19.①卧式车床床身在切削力的作用下,会产生哪些变形?

②绘简图说明这些变形对被加工工件的尺寸精度(Δd/2)有何影响?

(参考:①卧式车床床身在切削力的作用下,会产生3种变形:在竖直面内的弯曲变形δ1:

。②在水平内的弯曲变形δ2;扭转变形

对被加工工件尺寸精度(Δd/2)的影响很小,可忽略不计:

引起的δ2以1:1的比例反映到工件误差上, Δd2/2=δ2;扭转变形

近似1:1的比例反映到工件误差上, Δd3/2=δ3。故工件误差为Δd/2=δ2+δ3

20.①镶条有哪几类?

②在调整方法上各有何特点?

③对不同的机床,应如何选择镶条的安放位置?(6分)

(.①镶条分为平镶条和斜镶条两类。②平镶条通过横向位移来调整间隙;过纵向位移来调整间隙。③精密机床镶条应安放在受力一侧或两侧;。)

21.在机床支承件内部加肋板(隔板)是为了________,加肋条是为了________和________。

(提高支承件自身刚度(本身刚度) 提高支承件局部刚度 减小薄壁振动)

22.当机床支承件主要承受扭矩时,其截面形状应为________。当它承受的弯矩在一个方向上比另一个方向的大时,截面形状应为________。(圆形或正方形 矩形)

23.对于精密机床,镶条应安放在_

范文九:金属切削机床复习题z

一、单项选择题

1.下列属于车床型号的是( A )

A.XA6040 B.C2150 C.Y7132.2 D.M3150

2. 下列机床型号表示该机床是精密机床是( D )

A.CM6140 B.CA6140 C. CK6140 D.CZ6140

3.下列机床中不可以用来加工内圆表面的机床是( A )

A.刨床 B.钻床 C.镗床 D.磨床

4.金属切削过程中,切屑与( D )间的摩擦最大。

A.前刀面 B.主后刀面 C.副后刀面 D.基面

5.采用机床进行工件切削加工时,归纳起来,发生线的形成方法有( C )种。

A.2 B.6 C.8 D.4

1.下列属于铣床型号的是( C )

A.S7132.2 B.CA6140 C.X6030 D.T6150

2. 下列机床型号表示该机床是仿形机床的型号是( D)

A.XM7132 B.CA3130 C. MK5130 D.CF6140

3.下列刀具只用于加工内孔的是( C)

A.车刀 B.铣刀 C.镗刀 D.砂轮

4.金属切削时,车刀安装高度偏高会引起工作前角和工作后角如何变化( B )。

A.变大 变小 B.变小 变大 C.不变 变大 D.变大 变大

5.采用精密车床对工件进行精加工,可达到的尺寸精度和表面粗糙粗度分别是( D )。

A.IT9~IT12 Ra1.6~0.8μm B.IT8~IT11 Ra1.6~0.8μm

C.IT8~IT7 Ra1.0~0.1μm D.IT8~IT7 Ra1.6~0.8μm

二、填空题

1.金属切削过程中,工件表面的母线和导线可以互换的表面称为。

2.在铣床上进行切削加工时,运动消耗了铣床的大部分功率。

3.金属切削三要素是切削速度、和进给量。

4.进行车刀角度标注时,在正交平面内标注的角度有是 。

5.

6.外圆的一般磨削方法有纵向法、、阶段磨削法和无心磨削法。

7.车削螺纹时,内联系传动链和外联系传动链两端的末端件分别是

和 。

8. 是利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法。

1.进行螺纹加工时,为了保证严格的相对运动关系,若主轴旋转了3周,此时刀具的直线进给应为螺纹的 个导程。

2.车床和刨床的主运动分别是。

3.金属切削时,刀具的的磨损分为3个阶段,其中阶段时间应最长。

4.进行车刀角度标注时,在基面内标注的角度有主偏角、副偏角和,它们的关系是 。

5.金属切削过程中,由于刀具和材料的不同会出现、节状(挤裂)、粒状(单元)和崩碎几种切屑。

6.平面加工机床主要有刨床、

7.车削螺纹时,内联系传动链和外联系传动链两端的末端件分别是

和 。

8. 是利用刀具边旋转边做轨迹运动来对工件进行加工的方法。

三、判断题

1. CA6340是无丝杠车床的型号。 ( T )

2. 高速、高精度是目前机械制造技术及切削机床发展的趋势之一。 ( T)

3. 平面和圆锥面都属于可逆表面。 ( F )

4. 金属切削时,可以有一个或两个主运动,还可以有几个进给运动。 ( T )

5. 现代数控机床具有通用性强、加工精度高、自动化程度高等特点。 ( T )

6. 机床的自动化程度是用该机床能装刀具的数量衡量的。 ( )

7. 机床主传动系统中主要采用圆柱齿轮—多片摩擦离合器式换向机构。( F )

8. 机床主轴设计时,应考虑精度、刚度、抗振、热稳定、耐磨等方面。( T )

9. 机床支承件不直接参与加工,其结构和布局不会影响机床的生产率。( F )

10. 机床可以设计直线运动的导轨,也可以设计圆周运动的导轨。 ( )

11. Z6340和X6030都不是磨床的型号。 ( )

12. M1432A中“A”表示第一次重大改进后的万能外圆磨床。 ( )

13. 圆柱面和圆锥面都不属于可逆表面。 ( T )

14. 绘制传动原理图的主要目的是为了便于研究机床的传动联系。 ( T )

15. 数控加工中心和数控车加工中心是同一个概念。 ( )

16. 机床的自动化程度是用该机床能装刀具的数量衡量的。 ( )

17. 就目前而言,所有的切削加工都必须有进给运动。 ( T )

18. 机床主轴滚动轴承主要采用润滑油或润滑脂来润滑。 ( )

19. 热变形是支承件结构设计时应考虑的主要问题之一。 ( )

20. 滚动导轨在低速移动时,不会出现爬行现象。 ( )

四、简答题

1. 什么是简单运动?什么是复合运动?其本质区别是什么? 复合成形运动:由两个或两个以上的旋转或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动,称为复合成形运动。

本质区别:简单运动是由单独的旋转或直线运动组成的,复合运动是由多个旋转或直线运动组合而成的。

2. 按机床的加工性质和所用刀具不同,金属切削机床分为哪些类型?按机床的使用范围不同,机床又可以分为哪些类型?

1.车床(C) 2.钻床(Z) 3.镗床(T) 4.磨床(M) 5.铣床(X) 6.刨插床(B) 7.拉床(L) 8.切断机床(G)9.齿轮加工机床(Y) 10.螺纹加工机床(S) 11.其它机床(Q) 12.特种加工机床(D)

(1)通用机床(2)专门化机床(3)专用机床

3. 采用磨削加工外圆时,一般有哪几种磨削方式?各种磨削方式的加工原理和特点是什么? (1)纵磨法 (2)横磨法(切进法)(3)综合磨法 (4)深磨法

(1)纵磨法 砂轮高速旋转起切削作用,工件旋转作圆周进给运动,并和工作台一起作纵向往复直线进给运动。工作台每往复一次,砂轮沿磨削深度方向完成一次横向进给,每次进给(吃刀深度)都很小,全部磨削余量是在多次往复行程中完成的。当工件磨削接近终极尺寸时(尚有余量0.005~0.01mm),应无横向进给光磨几次,直到火花消失为止。纵磨法加工精度和表面质量较高,适应性强,用同一砂轮可磨削直径和长度不同的工件,但生产率低。在单件、小批量生产及精磨中,应用广泛,特别适用于磨削细长轴等刚性差的工件。

图1 外圆磨床的磨削方法

(2)横磨法(切进法) 磨削时,工件不作纵向往复运动,砂轮以缓慢的速度连续或中断地向工件作横向进给运动,直到磨往全部余量。横磨时,工件与砂轮的接触面积大,磨削力大,发热量大而集中,所以易发生工件变形、烧刀和退火。横磨法生产效率高,适用于成批或大量生产中,磨削长度短、刚性好、精度低的外圆表面及两侧都有台肩的轴颈。若将砂轮修整成形,也可直接磨削成形面。

(3)综合磨法 如图1(c),先用横磨法将工件分段进行粗磨,相邻之间有5~15mm的搭接,每段上留有0.01~0.03mm的精磨余量,精磨时采用纵磨法。这种磨削方法综合了纵磨和横磨法的优点,适用于磨削余量较大(余量0.7~0.6mm)的工件。

(4)深磨法 磨削时,采用较小的纵向进给量(1~2mm/r)和较大的吃刀深度(0.2~0.6mm)在一次走刀中磨往全部余量。为避免切削负荷集中和砂轮外圆棱角迅速磨钝,应将砂轮修整成锥形或台阶形,外

径小的台阶起粗磨作用,可修粗些;外径大的起精磨作用,修细些。深磨法可获得较高精度和生产率,表面粗糙度值较小,适用于大批大量生产中,加工刚性好的短轴

4. 车床有哪些主要类型?常见的CA6140卧式车床主要组成部件有哪些?

普通车床和数控车床,还可分普通车床和斜床身车床

CA6140型普通车床的主要组成部件有:主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。

5. 在铣床上能加工哪些表面?常见的铣床主要有哪些类型?铣削加工有哪些工艺特点?

铣床的主要类型有:卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、仿形铣床、数控铣床等。

(1)生产效率较高 (2)容易产生振动(3)刀齿散热条件较好

6. 金属切削过程中,刀具磨损的原因主要有哪几方面?这几方面磨损的原理是什么?

刀具的磨损主要是机械、热和化学3种作用的综合结果。根据磨损机理不同,刀具磨损的原团主要有下列几种。1)磨料磨损2)黏结磨损3)扩散磨损(4)化学磨损(5)相变磨损 。

7. 精密卧式车床的特点有哪些? 1、采用了全封闭或半封闭防护装置数控车床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出,给操作者带来意外伤害。 2、采用自动排屑装置数控车床大都采用斜床身结构布局,排屑方便,便于采用自动排屑机。

3、主轴转速高,工件装夹安全可靠。数控车床大都采用了液压卡盘,夹紧力调整方便可靠,同时也降低了操作工人的劳动强度。 4、可自动换刀数控车床都采用了自动回转刀架,在加工过程中可自动换刀,连续完成多道工序的加工。 5、主、进给传动分离数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机,使传动链变得简单、可靠,同时,各电机既可单独运动,也可实现多轴联动。

8. 用铰刀对孔进行铰削加工时应注意哪些方面?

1.硬质点磨损

硬度较低的刀具材料或低速刀具(如高速钢刀具及手工刀具等),硬质点磨损是刀具的主要磨损形式。

2.黏结磨损

黏结磨损是指刀具与工件(或切削)的接触面在足够的压力和温度作用下,达到原子间距离而产生黏结现象,因相对运动,黏结点的晶粒或晶粒群受剪或受拉被对方带走而造成的磨损。

3.扩散磨损

扩散磨损是指刀具表面与被切出的工件新鲜表面接触,在高温下,两摩擦面的化学元素获得足够的能量,相互扩散,改变了接触面双方的化学成分,降低了刀具材料的性能,从而造成刀具磨损。

4.化学磨损

化学磨损又称为氧化磨损,指刀具材料与周围介质,在一定的温度下发生化学反应,在刀具表面形成硬度低、耐磨性差的化合物,加速刀具的磨损。

9. 砂轮的特性由哪些因素决定?各个因素的功能和特点是什么?

磨料、粒度、结合剂、硬度、组织

10. 摇臂钻床主要由哪些部件组成?各个部件的主要功能是什么?

11. 铣削加工能达到的尺寸精度和表面粗糙度是多少?周铣和端铣各有哪些特点?

铣削加工的精度可达IT10~IT8,表面粗糙度值可达Ra1.6~0.4um。

a)端铣的切削过程比周铣时平稳,有利于提高加工质量。

因为周铣时,同时工作的刀齿数与加工余量有关,较少;而端铣时,同

时工作的刀齿数则与被加工工件表面的宽度有关,如下图所示。

b)端铣刀具后刀面与工件的摩擦状况较周铣时的好,刀具耐用度高,工件表面粗糙度小。

c)周铣刀到轴细长,刚度较端铣差。

d)端铣刀可方便的镶装硬质合金刀片,而圆柱铣刀多采用高速钢制造,故端铣时可以采用高速铣削,提高生产效率和质量。

12. 金属切削过程中需要用的切削液最常用的有哪几类?各类的特点是什么?

1.水溶液 冷却性能好,易使金属生锈、润滑性能也差,故使用时常加入适量的防锈添加剂(如亚硝酸钠、磷酸三钠等),使其既保持冷却性能又有良好的防锈性能和一定的润滑性能。

2.切削油 主要成分是矿物油,特殊情况下也可采用动、植物油或复合油。切削油润滑性能好,但冷却性能差,常用于精加工工序。

3.极压切削油 是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成。它在高温下不破坏润滑膜,具有良好的润滑效果,故被广泛采用。

4.乳化液 是用95%~98%的水将由矿物油、乳化剂和添加剂配制成的乳化油膏稀释而成,外观呈乳白色或半透明,具有良好的冷却性能。因含水量大,润滑、防锈性能较差,常加入一定量的油性、极压添

加剂和防锈添加剂,配制成极压乳化液或防锈乳化液。

五、分析题

1.用简明符号画出车削光轴外圆时的传动原理图,并说明图中各条传动链的功能和特点。

2. 如图所示冲裁圆凹模,用锻造毛坯来加工,请问加工工程中需要哪些机械加工设备及刀具?试写出其典型加工工艺。

3.用简明符号画出刨削平面时的传动原理图,并说明图中各条传动链的功能和特点。

4. 如图所示整体复杂冲裁凹模,请问加工该凹模过程中需要用用到哪些机械加工设备和刀具?试写出制造该凹模时的典型加工工艺。

六、计算题

1. 根据右图所示的螺纹进给传动链,确定挂轮变速机构的换置公式。并计算出挂轮变速机构的传动比及各配换齿轮的齿数(假设车削工件螺纹的导程为L=10mm)。

a 主轴 60 30 96

c

25

b 24 刀架 50

d P=9mm

2. 传动系统如图所示,先分析传动系统中的各个传动链,然后试计算以下内容。

(1)车刀的运动速度(m/min);

(2)主轴转1转时,车刀移动的距离(mm/r)。

z3d2=Φ200 z1=25 z5z7z2=24

z4=40 6=30

z8=50 P=6mm d1=0 960r/min

范文十:《金属切削机床》复习题

金属切削机床复习思考题

第一章 绪论

1. 试述机床的定义。

2. 试述金属切削加工的生产模式经历了哪几个阶段?

3. 试述机床的种类及其特点、应用范围。

4. 试述机床型号编制的意义、依据和主要方法。试说明下列机床型号的含意: CG1107;CK6150A;CM6125;Z3040;B2316;X62W;XK0816;MG1432

第二章 机床的运动分析

1. 试述认识机床的主要方法?为什么要分析、研究机床的运动?

2. 试述工件表面形成的基本原理?两条发生线一一母线和导线,在什么情况下才可以互换?

3. 发生线的形成与切削刀刃的形状有何关系?它有哪几种形成方法?

4. 机床上有哪些运动?它们的特点和作用是什么?哪些运动是必不可少的?哪些运动在什么情况下可以省略的?

5. 常用机床的主运动和进给运动?

6. 机床运动有哪些主要要素?为什么不同的运动有所侧重?

7. 机床上的运动,按其功用不同可分为哪两种?成形运动按其在切削加工所起的作用,又可分为哪两种?

8. 机床传动的基本组成部分是哪些?各部分的作用是什么?

9. 什么是外联系传动链?什么是内联系传动链?各有何特点

10. 试分别绘出卧式车床车削螺纹时和滚齿机加工斜齿轮时的传动原理图,并指出有哪些表面成形运动和传动组?包括哪些外联系传动链和内联系传动链?

11. 机床运动调整计算时的一般步骤?

第三章 车

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8. 床 车床的用途?主要组成部分? 证明CA6140车床的横向机动进给量是纵向机动进给量的一半。 CA6140车床主轴箱内扩大螺纹导程机构,可以将刀架的位移量扩大多少倍? CA6140进给箱内基本组和增倍变速组的传动比多少? CA6140车径节螺纹和车公制螺纹时刀架的传动路线有什么不同?为什么? CA6140车床主轴箱中有两个换向机构其功用是什么?能否取消其中一个? 如果用光杠或丝杠既作车螺纹又作车外圆的传动机构,有什么问题? 分别说明车螺纹时和车外圆时,主轴至纵向丝杠(或齿条)的传动链是外联系,还是内联系传动链?为什么?

9. CA6140I轴带轮上的弯矩作用在什么零件上?

10.

11.

12.

13. CA6140型车床进给箱内三个离合器M3、M4和M5的功用?是否可以取消其中之一? CA6140型车床溜板箱内安全离合器的功用?超越离合器的功用? 立式车床与卧式车床的用途和机床结构有什么不同? 分别分析下面两图所示的传动系统,要求:

1) 传动路线表达式;

2) 计算主轴的转速级数Z;

3) 计算主轴的最高转速nmax及最低转速nmin 。

a) b)

第四章 齿轮加工机床

1. 按形成齿形的原理,切削齿轮的方法可分为哪两大类?各自特点?

2. 滚齿机和插齿机的运动分析。

3. 试指出滚齿机能完成下列零件中哪些零件上齿面的加工:

(1)蜗轮;(2)内接直齿圆柱齿轮;(3)外接斜齿圆柱齿轮;(4)圆锥齿轮;(5)花键轴;(6)人字齿轮;(7)齿条;(8)扇形齿轮。

4. 插齿机的工艺范围?

5. 画图表明滚刀的安装角和运动:

a) 用右旋滚刀,自上向下运动加工左旋斜齿圆柱齿轮时;

b) 用右旋滚刀自上向下运动加工右旋斜齿圆柱齿轮时。

6. 滚齿机可否利用差动机构加工齿数大于100的质数直齿圆柱齿轮?可否不用差动机构

加工斜齿圆柱齿轮?

7. 为什么滚齿机上滚刀的轴向位置要调整?

8. 加工直齿和斜齿圆柱齿轮时,滚齿机分别需要调整哪几个传动链?

9. 滚齿机合成机构的功用?传动比?

10. 用右旋滚刀加工左、右旋斜齿轮时,工件附加运动的方向?

第六章 其他各种机床

1.

2.

3.

4.

5.

6. 钻床和镗床可完成哪些工作?应用于什么场合? 铣床有哪些主要类型?应用于什么场合? 磨床的特点是什么?有哪些主要类型?应用于什么场合? 内、外圆磨床的主要加工方式? 什么叫组合机床?它有哪些特点? 试分析常用机床(钻床、镗床、铣床、)的有哪些主运动、进给运动?

第七章 机床主要参数的确定

1.

2.

3.

4.

5. 什么是机床的尺寸参数? 什么是机床的运动参数? 什么是机床的主参数? 什么机床的变速范围Rn? 如加工某工件所需的合理切削速度为v,对应的转速为n,通常有级变速找不到这个转速,而是处在nj与nj+1之间,应选择哪个转速?为什么?

6. 有级变速机床的主轴转速为什么一般要按等比数列(几何级数)排列?

7. 公比选用的一般规律是什么?公比为什么不能大于2?

第八章 传动设计

1. 变速组的变速范围等于什么?

2. 写出12 = 3×2×2的六个结构式。

3. φ=1.26时,12=31·23·26,若增加一个传动副数P=2的变速组,写出此时可获得最多转速级数的结构式。

4. 当φ=1.41时,12=31×23×26,若增加一个传动副数P=2的变速组,写出此时可获得最多转速级数的结构式。

5. 对于标准齿轮,变速组中的三联滑动齿轮块要保证左右滑移时能顺利通过,三联齿轮的最大齿轮与相邻的次大齿轮之间的齿数差应大于 。

6. 联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于____个齿轮宽度;而三联滑移齿轮窄式排列时,轴向尺寸要大于_____个齿轮宽度。

7. 一卧式车床,已知公比φ=1.41,转速级数Z=12,电动机的转速等于主轴最高转速,皮带传动比u带=1/1.412,要求设计较好方案:

a) 写出合理结构式;

b) 画出结构网;

c) 画出合理转速图。

8. 何为机床主轴的计算转速?绘图说明通用机床主传动的功率和转矩特性。

9. 补足结构式:

a) =21·2 · 4·28

b) 11=31·23·

10. 已知φ=1.26,结构式为Z=31·32 ·29 ,求该系统的变速范围Rn。

11. 写出一个采用三联、二联齿轮变速的Z=15级的结构式。

12. 拟定一普通(卧式)车床的主传动系统。已知:电动机转速n电=1500r/min, φ =1.26,

变速级数Z=18,n1=31.5r/ min。完成下列内容:

(1) 计算主轴的转速范围Rn;

(2) 写出主轴各级转速;

(3) 写出一个合理的结构式,并说明其合理性;

(4) 画出对应的结构网;

(5) 绘制一个合理的转速图;

(6) 说明确定齿轮齿数应注意的问题;

(7) 查表法确定基本组各齿轮的齿数。

13. 欲设计一台中型普通车床的主传动系统。已知:主轴的最低转速nmin=45r/min;主轴的

最高转速nmax=1400r/min;公比φ=1.41。完成:

(1) 求主轴的变速范围Rn;

(2) 由公比φ=1.06的标准数列值中确定主轴各级标准转速;

(3) 写出合理的结构式并说明其合理性;

(4) 画出对应的结构图;

(5) 确定电动机的转速;

(6) 画出合理的转速图(图中的标准缺项者扣分);

(7) 确定第二扩大组内齿轮的齿数(在图中有相应的标注,否则不给分)。

14. 拟定一普通卧式车床的主传动系统。主轴转速为单一公比的等比数列,其中

n1=31.5r/min,n2=40r/min,n3=50r/min,n7=125r/min,且n电=1500 r/min,Z=18。完成下列内容:

(1) 计算转速公比,并取标准值;

(2) 计算主轴的变速范围;

(3) 根据标准公比的性质,写出所有的各级转速标准值;

(4) 写出4个不同的结构式,确定一合理的结构式,并说明其合理性;

(5) 绘出一个合理的转速图;

第十章 主轴组件

1. 对主轴组件的基本要求有哪些?

2. 机床主轴组件的旋转精度的概念?

3. 分析角接触球轴承、双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承在结构上、间隙调整上

和使用上的特点。

4. 滚动轴承预紧后为什么能提高刚度?调整滚动轴承的间隙有哪些方法?

5. 主轴组件的刚度是什么?

6. 主轴组件所使用的滚动轴承,其精度主要采用、三级。

7. 主轴轴承的间隙可调的目的?

8. 角接触球轴承有哪几种组配形式?

9. 两支承主轴组件的前后轴承精度应如何确定?为什么?

10. 影响主轴组件旋转精度的主要因素?

11. 分析CA6140卧式车床主轴组件的结构,回答下列问题:

a) 所用滚动轴承的名称和特点。轴承间隙如何调整?

b) 该主轴采用哪种定位方式?有何特点?

12.

13.

14.

15.

16. c) 主轴所受两个方向的轴向力是怎样传递给箱体的? 一般根据什么指标来选择主轴材料的? 为什么主轴材料一般选用45号钢?在什么情况下考虑选用合金钢? 前后轴承的精度对主轴旋转精度的影响规律? 主轴组件一般由哪几部分组成? 对于一般机床的主轴组件主要进行验算,对于粗加工、重载机床的主轴组件还需

要进行 验算。

第十一章支承件与第十二导轨

1. 支承件的功用是什么?设计支承件应满足哪些要求?

2. 隔板的功用在于____________________,所以隔板是用来

________________________________________________。

3. 导轨采用压板是为了____________, ___________ 。

4. 如何提高支承件接触刚度?何谓支承件自身刚度?

5. 简述三角形导轨的特点。

6. 直线运动导轨常见的组合形式有哪几种? 简述它们的主要特点和应用场合。

7. 支承件的材料,主要为处理,以消除 残余

应力 。

8. 滑动导轨磨损的基本形式是 ,而滚动导轨则主要是

磨损和 。

9. 支承件的变形一般包括_____________、 _______________和。

10. 滑动导轨按摩擦性质分为__________, __________; 按受力情况分为____________,

_________。

11. 卧式车床的床鞍托板和床身导轨为三角 ── 矩形组合的闭式导轨,画出截面形状并说

明其主要特点。

12. 导轨必须满足下列基本要求:______________, _______________, ______________

和________________。

13. 凸型导轨的优点是________,缺点是________,故适用于________。

14. 镶条有哪几类?在调整方法上各有何特点?对不同的机床,应如何选择镶条的安放位

置?

15. 在机床支承件内部加肋板(隔板)是为了________,加肋条是为了________和________。

16. 对于精密机床,镶条应安放在________或________。对于普通机床,镶条应安放

在 。

17. 支承件材料选用铸铁的好处是________、________、________ 和________。

18. 对支承件的要求有 ________、________、________和 ________等。

19. 凸形导轨和凹形导轨的优、缺点是什么?各适用于什么场合?

20. 分析采用铸铁和钢为支承件材料时各有何优点?

21. 双矩形导轨的侧导向间隙一般用调整。

第十四章 总体设计

1. 简述机床设计应满足的基本要求。

2. 简述机床设计的步骤。