机床与数控机床复习资料

一、基础知识点1、金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成具有一定几何形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器。

它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。

2、机床的运动分为表面成形运动和辅助运动，其中表面成形运动又分为主运动和进给运动。

3、在机床传动链中通常有两类传动机构。

一类是具有固定传动比的传动机构，如带传动、定比齿轮副、蜗杆副、丝杠副等，称为定比结构，另一类是能根据需要变换传动比的传动机构，如交换齿轮、滑移齿轮变速机构等，称为换置机构。

通常，机床需要多少个运动，其传动系统中就有多少条传动链。

根据执行件运动的用途和性质不同，传动链可相应地区分为主运动传动链、进给运动传动链、空行程传动链、分度运动传动链等。

根据传动联系的性质不同，传动链还可分为内联系传动链和外联系传动链。

同时,为了便于研究机床的传动联系，常用一些简明的符号把传动原理和传动线路表示出来，这就是传动原理图，在图中仅表示与形成某一表面直接有关的运动及其传动联系。

为便于了解和分析机床的传动结构及运动传递情况，把传动原理图所中的传动关系采用一种简单的示意图形式来表示实现机床全部运动的传动示意图，即所谓的传动系统图。

在传动系统中，各种传动元件用简单的规定符号表示，并标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杠导程、带轮直径、电动机功率和转速等，传动链中的传动机构均按照运动传递或联系的顺序依次排列，以展开图形式画在能反映主要部件相互位置的机床外形轮廓中。

该图只表示传动关系，不代表各传动元件的实际尺寸和空间位置。

4、为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。

为防止在机床工作时，丝杠传动和纵横向机动进给或快速运动同时接通而将机床损坏，在溜板箱中设有互锁机构，以保证开合螺母合上时，机动进给运动不能接通；反之，机动进给运动接通时，开合螺母不能合上。

5、机床在加工过程中所需的各种运动，是通过具体的传动而得到的。

为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须具备执行件、运动源和传动装置三个基本部分。

其中的执行件是安装刀具或工件，并直接带动其完成一定形式的运动并保持其准确的运动轨迹的基本部分之一；而运动源是给机床运动提供动力和运动的装置，是执行件的运动动力来源；而传动装置即传递运动和动力的装置，通过它把运动源的运动和动力传给执行件。

通常情况下，传动装置同时可完成变速、变向、改变运动形式等任务，使执行件获得所需的运动形式、运动速度和运动方向。

6、CA6140普通车床主轴正反转采用多片式摩擦离合器换向机构车左右旋螺纹采用圆柱齿轮换向机构，刀架纵向左右移动采用双向牙嵌式离合器换向机构。

7、CA6140表示机床的最大加工直径为400mm，Z3040表示钻削机床。

X6132型万能升降台铣床中，X表示铣床，61表示万能升降台铣床，32表示工作台面宽为320mm。

8、逆铣加工是指切削力的水平分力和工件进给的方向相反。

9、数控机床机械结构的基本组成是主传动系统、进给传动系统、基础支承件和辅助装置。

10、内孔加工方法有车、钻、铰等方法。

(任意三种)11、直线运动导轨的几何精度通常包括以下三项：导轨在垂直平面内的垂直度，导轨在水平面内的直线度和两导轨间的平行度。

12、普通滑动导轨常采用压板和镶条调整间隙。

13、根据误差传递规律，内联系传动链应采用齿式传动，以缩小中间传动副的传动误差。

14、齿轮加工机床的加工方法有成形法和范成法两类。

15、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：主运动、展成运动、圆周进给运动和让刀运动。

16、CA6140车床可车削米制螺纹、模数螺纹、英制螺纹、径节螺纹四种标准的常用螺纹。

17、根据我国机床型号编制方法，最大工件长度为3000mm的高精度丝杠床的型号为SG86300。

18、用车削方法加工端面，适用于任意工件。

在车削加工细长轴时会出现锥形形状误差。

19、逆铣与顺铣相比较，其优点是工作台运动稳定。

20、磨床属于精加工机床；凸轮轴车床机床属于专门化机床；同插床工作原理相同的是刨床；卧式内拉床主要用途是用于加工工件的内部表面。

21、数控机床要求导轨具有良好的摩擦特性、足够的刚度、导向精度高。

22、机床切削精度检查实质上是对机床的几何精度和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。

23、摇臂钻床和立式钻床相比，最重要的特点是主轴可以调整到加工范围内的任一位置。

24、把传动件布置在传动轴的径向支承附近，一般可以提高传动轴的刚度。

25、设计一后端定位的主轴部件时，前支承宜采用双列向心短、圆柱滚子轴承。

26、加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是摇臂钻床。

当生产类型属于大量生产时，应该选择专用机床。

27、外圆磨床中，主运动是砂轮的转动。

28、数控机床进给系统采用齿轮传动副时，为了提高传动精度应该有消除齿侧间隙措施。

29、机床的动态精度是在重力、夹紧力、切削力、各种激振力和升温作用下机床的精度。

30、在内联系传动链中，若某一传动件同时存在多种因素引起的转角误差，则该传动件总的转角误差应是各种因素引起的转角误差的代数值。

31、普通车床主参数代号是用加工工件的最大回转直径折算值表示的。

普通车床主轴前端的锥孔为莫氏锥度。

二、判断正误1、车床上可以加工螺纹，钻孔，圆锥体。

（√）2、通用机床的加工范围较广，通用性较强，可用于加工多种零件的不同工序。

（√）3、拉孔的进给运动是靠刀齿齿升量来实现的。

（ √ ）4、数控系统应具有较强的环境适应性。

（ √ ）5、在磨床上可以采用端面磨削和圆周磨削。

（ √ ）6、B665型牛头刨床的滑枕的直线往复运动是利用曲柄摇杆机构。

（ √ ）7、位置检测装置的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。

（ √ ）8、龙门刨床的主运动是刨刀在往复直线运动。

（ √ ）9、曲回机构是X6132型铣床上的一个典型的变速机构。

（ √ ）10、磨削加工切削刃不规则，加工质量高。

（ √ ）11、中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构。

（ √ ）12、钻孔精度可达IT6级，属孔的精加工方法。

（ × ）13、滚齿机能够进行各种内外直齿圆柱齿轮的加工。

（ × ）14、车削细长轴时容易出现腰鼓形的圆柱度误差。

（ × ）15、数控机床的联动轴数和可控轴数是两个不同的概念，数控机床的联动轴数一般要大于可控轴数。

（ × ）16、在精加工时，切屑排出应尽量向已加工表面方向。

（ × ）17、主轴部件是机床的执行件。

（ × ）18、万能外圆磨床只能磨削外圆，不能磨削内圆。

（ × ）19、弓锯床的切削速度比较高，锯条回程也加工，所以生产效率高。

（ × ）20、铣床上利用万能分度头可以加工斜齿圆柱齿轮。

（ × ）21、滚珠丝杠螺母副一般用于中小型数控机床的旋转进给运动系统。

（ × ）三、问答1、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？要点:若发生操作错误而同时将丝杠传动和纵横向机动进给接通，则将损坏机床，为了防止此类错误发生，溜板箱中设置互锁机构，以保证开合螺母合上时机动进给不能接通，反之机动进给接通时开合螺母不能合上。

纵横向机动进给不需互锁，因为当手柄控制纵向机动进给时横向机动进给的离合器是脱开的，不能传递动力，也就不能横向进给，当横向机动进给时纵向传动离合器是脱开，不能纵向机动进给。

2、CA6140型车床主传动链中，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摩擦离合器，实现主轴的开停及换向？在进给传动链中，能否用单向摩擦离合器或电磁离合器代替齿轮式离合器543M M M 、、？为什么？要点:不能代替双向多片式摩擦离合器，因起到过载保护作用。

不能代替齿轮式离合器，因其可以保证准确的传动比。

3、卧式车床进给传动系统中，为何既有光杠又有丝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？要点:光杠是实现纵横向直线进给，而丝杠则在加工螺纹是实现刀架的进给；不能单独设置丝杠或光杠；设置光杠可以保证丝杠的传动精度不被磨损。

4、简述简易型数控铣床的特点。

要点:简易型数控铣床是在普通铣床的基础上，对机床的机械传动结构进行简单的改造并增加简易数控系统后形成的。

这种数控铣床成本较低，自动化程度和功能都较差，一般只有X、Y两坐标联动功能，加工精度也不高。

5、数控机床对进给传动系统有哪些要求？要点:数控机床对进给传动系统的要求：运动件间的摩擦阻力小；消除传动系统中的间隙；传动系统的精度和刚度高；减少运动惯性，具有适当的阻尼。

6、CA6140主轴箱中Ⅱ轴采用何种皮带轮？有何优点？皮带轮的扭矩和张紧力应如何传递的？要点:CA6140主轴箱中，主轴采用卸荷式皮带轮；采用卸荷式带传动可以减少I轴的弯曲变形、提高传动平稳性；扭矩的传递路线为带轮9通过花键套的内花键带动轴I旋转，张紧力则经过轴承、法兰传给箱体、使其卸荷。

7、与一般卧式车床相比，精密及高精密卧式车床主要采取了哪些措施来提高其加工精度和减小表面粗糙度？要点:提高机床几何精度，提高主轴及轴承精度以及丝杠和螺母精度；主传动链采用分离传动的形式把主轴箱和变速箱分开，提高主轴的运动平稳性减少主轴热变形，从而提高机床工作精度；主轴皮带轮采用卸荷式结构；减小加工表面粗糙度，主轴前后轴承均采用高精度滑动轴承或采用高精度静压轴承，采用无级变速传动。

四、综合1、下图所示为一台车削中心，写出箭头所指部分的名称。

该台车削中心采用倾斜床身，说明这种布局的优点有哪些？图车削中心⑴防护门⑵主轴⑶刀架⑷控制面板⑸排削装置采用倾斜床身的优点：1）机床外形美观，占地面积小；2）易于排屑和冷却液的排流；3）便于操作者操作和观察；4）易于安装上下料机械手，实现全面自动化；5）可采用封闭截面整体结构，以提高床身的刚度。

2、按图所示传动系统作下列各题：⑴写出传动路线表达式；⑵分析主轴的转速级数；⑶计算主轴的最高最低转速。

（注：图中M1为齿轮式离合器）参考答案：(1)图(a)传动路线表达式：电动机─15090ΦΦ─Ⅰ─⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡322642172236─Ⅱ─⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡303826424522─Ⅲ─200178ΦΦ─Ⅳ─6327　─Ⅴ─⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡58171M─Ⅵ(主轴)主轴的转速级数：3×3×2=18级主轴的最高转速：n max=1430×15090　×3226　×3038　×200178×6327=min主轴的最低转速：n min=1430×15090　×4217×2642×200178×6327×5817=min(2)图(b)传动路线表达式:电动机─325100 　ΦΦ─Ⅰ─ ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡653258407226─Ⅱ─⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎢⎢⎢⎣⎡8117811761376137233－（右）－（左）－　－M M M ─Ⅲ(主轴) 主轴的转速级数⎩⎨⎧级反：级正：33 主轴的最低转速： n min =1440×325100 ×7226×6137×6137×8117=min 3、某立式钻床的主传动系统如图所示要求：（1）列出主运动传动路线表达式（2）计算主轴的最大转速4、按图所示传动系统，试计算：⑴轴A 的转速（r/min ）；⑵轴A 转1转时，轴B 转过的转数；⑶轴B 转1转时，螺母C 移动的距离。