第9章滚珠丝杠

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第九章数控机床进给系统2

3）快移时的加速性能：根据额定转矩和惯量匹配条件，就可以选择电动机型号，然后从样本上查出电动机的最大n
2 nman J Q J 60 t a

2 nman ta J 60 Tman t a (3 ~ 4)t M
第六节计算举例例9-3：设计一台镗铣加工中心的工作台纵向（X轴）进给系统。纵向最大进给力为 5000N。工作台重300Kg, 工件及夹具的最大重量为500Kg。工作台纵向行程750mm, 进给速度1~4000mm，快移速度 vmax=15m/min.导轨为矩形，表面粘贴聚四氟乙烯软带。要求定位精度为±0.012/300mm,重复定位精度为±0.006mm.
设计内容：设计传动系统，选择滚珠丝杠及轴承，选择伺服电动机、反馈装置和伺服系统的参数，验算精度能否符合要求。解：（1）根据定位精度要求，选半闭环系统，滚珠丝杠精度取P1级。（2）设计传动系统：取伺服电动机的最高转速nmax=1500r/min, 若电动机与丝杠直接联接，传动比i=1,根据（9-2）公式，丝杠的最高转速为 nmax=1500r/min.
系统增益KS应根据加速能力进行验算：执行器官（如工作台）能达到的最大加速度
a m/s

2

Tman Ph a J 2 伺服系统要求的最大加速度 a man 2 vman vman k s 60t s 30
分析：aman应略小于a. 速度控制环的开环增益kvo可取为（2~4）KS 。
连续工作区： 1）用于长期工作； 2）基本上是恒转矩输出； 3）最大输出转矩为额定转矩。加减速区和断续工作区 1）用于短期工作； 2）电动机在低速下提供的转矩远大于额定转矩，是伺服电动机的最大转矩。二、选择伺服电动机的三个指标伺服电动机生参数是功率（KW），但不按功率选择型号。

数控技术及数控机床作业

中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业1共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第1章——第2章一、选择题1.数控机床的组成部分包括 BA.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库2.计算机数控系统的优点不包括 CA.利用软件灵活改变数控系统功能,柔性高B.充分利用计算机技术及其外围设备增强数控系统功能C.数控系统功能靠硬件实现,可靠性高D.系统性能价格比高,经济性好3.准备功能G代码中,能使机床作某种运动的一组代码是 A、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G01、G02、G03、G90、G91、G92、G04、G18、G19、G40、G41、G42、G02、G03、G17、G40、G41、G424．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二、填空题1.能够自动改变机床切削用量,以便实时的适应机床加工状态的控制系统称为_自适应控制系统;2．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向; 3．自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式,该系统软件称为编译或前置处理程序;三、编程题1.在图示零件上钻孔;请采用教材中给定的代码格式JB3208—83编制加工程序;要求：1在给定工件坐标系内用增量尺寸编程,图示钻尖位置为坐标原点；2坐标原点为程序的起点和终点,钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ；3进给速度50mm/min,主轴转速600r/min；4钻通孔时,要求钻头钻出工件表面4mm;答:N G X Y Z F S M EOB X50 Y90 LF N010 G91G00LF N020 Z-11 S600 M03M08 N030 G01 Z-28 F50 LF N040 G00 Z28 LF N050 X60 LF N060 G01 Z-28 LF N070 G00 Z28 LF N080 X-30 Y-50 LF N090 G01 Z-19 LFLF N100 G00 Z30 M05M09 N110 X-80 Y-40 M02 LF 中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业2共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第3章——第4章一、选择题1.数控系统常用的两种插补功能是 CA.直线插补和螺旋线插补B.螺旋线插补和抛物线插补C.直线插补和圆弧插补D.圆弧插补和螺旋线插补 2.现代中高档CNC 系统中的计算机硬件结构多采用 DA.单CPU 、模块化结构B.单CPU 、大板结构C.多CPU 、大板结构D.多CPU 、模块化结构3.数控机床进给系统中采用齿轮传动副时,如果不采用消隙措施,将会 D A.增大驱动功率 B.降低传动效率 C.增大摩擦力 D.造成反向失动量4.滚珠导轨承受的载荷一定,结构尺寸允许的情况下,为提高刚度并降低成本,应采用的最为有利的方案是 BA.增大滚珠直径,适当增加滚珠数目B.增大滚珠直径,适当减少滚珠数目C.减小滚珠直径,适当增加滚珠数目D.减小滚珠直径,适当减少滚珠数目二、填空题1. 插补运算的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓; 系统控制软件的典型结构有前后台型和中断驱动型 ;3.在CNC 系统中,刀具补偿的作用是把工件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹 ;三、分析题1. 用逐点比较法插补图示的第四象限直线,直线终点坐标取绝对值,图中TX i ,Y i 表示刀具位置,若刀具T 位于直线上方或直线上时,偏差函数F ≥0；若刀具T 位于直线下方时,偏差函数F<0;插补前,刀具位于直线的起点0,某时刻刀具原点到动点TX i ,Y i ,其偏差函数为F i =X a Y i -Y a X i ,试推导简化的偏差计算公式; 解.：1若F ≥0时,刀具沿X 轴正方向走一步,则F i+1= X a ∣Y i+1∣ -∣Y a ∣X i+1= X a ∣Y i ∣- ∣Y a ∣X i -∣Y a ∣ =F i -∣Y a ∣2若F<0时,刀具沿Y 轴负方向走一步,X i X iY i Y i +=+=-⎧⎨⎪⎩⎪111 即X i X iY i Y i +=+=+⎧⎨⎪⎩⎪111 则F i+1= X a ∣Y i+1∣-∣Y a ∣X i+1= X a ∣Y i ∣+1-∣Y a ∣X i+1 = X a ∣Y i ∣-∣Y a ∣X i +X a =F i +x a故得出第四象限直线的逐点比较法插补偏差计算公式为： F ≥0时,进给：+X,F i+1=F i -∣Y a ∣ F<0时, 进给:-Y,F i+1=F i -X a中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业3共 4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第5章 ——第6章一、选择题1.直线感应同步器定尺上是 CA.正弦绕组B.余弦绕组C.连续绕组D.分段绕组2.用光栅位置传感器测量机床位移,若光栅栅距为0.01mm,莫尔条纹移动数为1000个,若不采用细分技术则机床位移量为 CA.0.1mmB.1mmC.10mmD.100mm3.用直线感应同步器和数字显示系统测量位移,要求最大测量速度V max=9m/min,脉冲当量q=0.01mm,顾磁频率f DA.≥15HzB.≥90HzC.≥900HzD.≥15KHz4.可用于开环伺服控制的电动机是 DA.交流主轴电动机B.永磁宽调速直流电动机C.无刷直流电动机D.功率步进电动机5．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用BA．交流感应电动机B．步进电动机C．交流伺服电动机D．直流伺服电动机二、填空题1.考虑到电缆线的固定,为保证传感器的稳定工作,一般将直线光栅的主光栅安装在机床或设备的动板工作台上;2.步进电动机的相数和齿数越多,在一定的脉冲频率下,转速越低;三、简答题1.试述选用直流伺服电动机应遵循的原则;答：选用直流伺服电动机应遵循以下原则：1当机床在无切削运行时,在整个速度范围内,其负载转矩应在电动机的载荷特性额定转矩范围内；2最大切削转矩的倍数设定应在电动机载荷特性规定的范围内；3加减速时,应当工作在加减速区内;加减速时,总的转矩为负载转矩与惯性转矩之和,惯性转矩取决于加速度和负载惯量,而加速度取决于希望的加速时间;4负载惯量对电动机灵敏度及快速移动时间有很大影响;一般情况下,负载惯量不应超过电动机转子惯量的三倍;中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程作业4共4 次作业学习层次：专升本涉及章节：第7章——第9章一、选择题1.数控机床移动部件某点的定位误差A的表示公式为 CA. A=x±σ=x±2σ=x±3σ=x±4σ2．数控机床的伺服系统的开环增益为K,移动部件的速度为V,则跟随误差E可表示为D A．E=KV B．E=1/KVC．E=K/V D．E=V/K3．数控机床在某位置的定位误差的分布符合正态分布曲线的统计规律,其均方根误差σ反映了机床在该位置的AA．重复定位精度B．反向差值C．系统性误差D．失动量二、填空题1．在数控机床上以某一进给速度加工圆弧时,当伺服系统两轴的增益相同时,进给速度愈大,则轮廓误差越大;三、简答题1.试述数控机床的定位精度检测一般有哪些检测工具仪器现有一台三坐标联动的高精度数控铣床,试问应选用哪种仪器测量其定位精度;答：1数控机床的定位精度一般采用刻线基准尺和读数显微镜、激光干涉仪、光栅、感应同步器等测量工具进行测量;2高精度的数控铣床应选用双频激光干涉仪测量其定位精度;2．试述提高步进系统精度的措施及基本原理;答：措施：细分线路、反向间隙补偿、混合伺服系统;基本原理：(1)细分线路就是把步进电机的一步再分得细一些,来减小步距角；(2)反向间隙补偿就是根据实际测得的传动间隙的大小,每当出现反向时,用补充固定的脉冲来克服；(3)混合伺服系统就是在开环系统的基础上,在工作台上装有反馈元件如感应同步器进行检测,校正机械误差;3.数控机床的常用故障诊断方法有哪些答：1根据报警号进行故障诊断；2根据控制系统LED灯或数码管的指示进行故障诊断；3根据PC状态或梯形图惊醒故障诊断；4根据机床参数进行故障诊断；5用诊断程序进行故障诊断；6经验法；7换板法；中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程综合测试1学习层次：专升本时间：90分钟一．选择题1.当交流伺服电机正在旋转时,如果控制信号消失,则电机将会 D ;A.以原转速继续转动B.转速逐渐加大C.转速逐渐减小D.立即停止转动2.数控机床伺服系统是以 B 为直接控制目标的自动控制系统;A.机械运动速度B.机械位移C.切削力D.机械运动精度3.数控机床坐标轴的重复定位误差应为各测点重复定位误差中的 B ;A.平均值B.最大值C.最大绝对值D.最大值和最小值之差位计算机是指 CA.存储器的字由8个字节组成B.存储器有8KC.微处理器数据的宽度为8位D.数据存储器能存储的数字为8位5.光栅利用 C ,使得它能测得比栅距还小的位移量;A.莫尔条纹的作用B.数显表C.细分技术D.高分辨指示光栅6．采用“高压建流,低压定流”工作方式的步进电动机驱动电源是 BA.高压单电源型驱动电源B.高低压双电源驱动电源C.恒流斩波驱动电源D.调频调压型驱动电源7．增量式脉冲发生器,其单个又称单次脉冲的典型脉冲周期又称宽度为S5μ,现要求其最高允许测量转速为4000r/min,请选择每转脉冲数 B8．滚动导轨的摩擦系数是 CA.5.0025.0~μ=.025~=μ B.05.0C.005~00025.0=μ.0~.0μ D.00050025.0=9.数控机床的组成部分包括 BA.输入装置、光电阅读机、PLC装置、伺服系统、多级齿轮变速系统、刀库B.输入装置、程序载体、CNC装置、伺服系统、位置反馈系统、机械部件C.输入装置、程序载体、PLC装置、伺服系统、开环控制系统、机械部件D.输入装置、CNC装置、多级齿轮变速系统、位置反馈系统、刀库10．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二．填空题1.数控加工的编程方法主要有手工编程和自动编程两大类;2.用逐点比较法插补第一象限的斜线,若偏差函数等于零,刀具应沿X 轴的正向方向进给一步;3.刀具补偿指令可分为两大类,分别是刀具半径补偿指令和刀具长度补偿指令;4.数控机床按照控制原理的不同,分为开环控制的数控机床,闭环控制的数控机床,和半闭环控制的数控机床;5. 插补运算的任务是以最简单的数学计算方法用微小的直线段去逼近工件的成型轮廓; 三．简答题1.滚珠丝杠螺母副的预紧是怎么实现的,目的是什么常用的预紧方式有哪三种答：滚珠丝杠螺母副的预紧是通过改变两个螺母的相对位置,使每个螺母中的滚珠分别接触丝杠滚道的左、右两侧面来实现的;通过预紧可以消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙和提高轴向刚度;常用的预紧方式有双螺母垫片式预紧、双螺母螺纹式预紧和单螺母变导程式预紧; 2．简述DDA法与逐点比较法插补运动轨迹有何不同答：DDA法在某个插补迭代脉冲到来的时候可能不驱动伺服系统进给,可能沿某一个坐标方向发生进给,也可能沿两个坐标方向都发生进给；而逐点比较法在某个插补迭代脉冲到来的时候只能沿某一个坐标方向发生进给;四．编程题1．在数控车床上精加工图示零件的外轮廓不含端面;请采用教材中给定的代码格式JB3208-83编制加工程序;要求： 1数控车床的分辨率为0.01mm ；2在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程；3图示刀尖位置为程序的起点和终点;切入点为锥面的延长线上,其Z 坐标值为152; 4进给速度50mm/min,主轴转速700r/min;五．计算题利用数控机床加工第一象限逆圆弧SE ,起点为()5,0S ,终点为()3,4E ,圆心在原点()0,0O ,用逐点比较法插补此圆弧,请写出插补运算过程并画出运动轨迹图脉冲当量为1;解：如图1,插补完这段圆弧,刀具沿x 和y 轴应走的总步数为E S E S x x y y =-+-∑＝2+4＝6,故可设置一计数器G =6,x 或y 坐标方向进给时均在计数器中减去1,当∑=0时,停止插补;插补运算过程见表1,刀具的运动轨迹如图1所示;图1表1 逐点比较法圆弧插补运算过程中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程综合测试2 学习层次：专升本时间：90分钟一．选择题1．位置控制器输出的是数字量,要去控制调速单元,必须经过 B A ．F/V 变换B ．D/A 变换C ．电流/电压变换D ．电压/电流变换2．感应同步器采用鉴幅型工作时,滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 B A ．U m sin ωt 和U m cos ωtB ．U 1sin ωt 和U 2cos ωtU 1≠U 2C ．U 1sin ωt 和U 2cos ωtU 1≠U 2D ．U m sin ω1t 和U m cos ω2t ω1≠ω2 3．直线感应同步器滑尺的正弦和余弦绕组在空间错开的电角度为 CA ．π/6B ．π/3C ．π/2D ．π4．采用逐点比较法插补第一象限的直线时,直线起点在坐标原点处,终点坐标是5,7,刀具从其起点开始插补,则当加工完毕时进行的插补循环数是CA．10 B．11C．12 D．135．经济型数控机床的进给驱动动力源主要选用BA．交流感应电动机B．步进电动机C．交流伺服电动机D．直流伺服电动机6. A 是无法用准备功能字G来规定或指定的;A.主轴旋转方向B.直线插补C.刀具补偿D.增量尺寸7.在确定数控机床坐标系时,首先要指定的是 C轴轴轴 D.回转运动的轴8.欲加工第一象限的斜线起始点在坐标原点,用逐点比较法直线插补,若偏差函数大于零,说明加工点在 B ;A.坐标原点B.斜线上方C.斜线下方D.斜线上9. A 主要用于经济型数控机床的进给驱动;A.步进电机B.直流伺服电机C.交流伺服电机D.直流进给伺服电机10.数控系统常用的两种插补功能是 CA.直线插补和螺旋线插补B.螺旋线插补和抛物线插补C.直线插补和圆弧插补D.圆弧插补和螺旋线插补二．填空题1．一个典型CNC系统一般由数控计算机、程序输入/输出装置和_机床控制装置_三部分组成;2．在轮廓控制中,为了保证一定的精度和编程方便,通常需要有刀具半径和长度补偿功能;系统中常用的插补方法中,脉冲插补法适用于以_步进_电机作为驱动元件的数据系统；数字增量插补法数据采样插补法一般用于直流伺服和交流伺服电机作为驱动元件的数控系统;4.滚珠丝杠螺母副按其中的滚珠循环方式可分为内循环和外循环两种;5.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为 Z 轴,远离工件的刀具运动方向为Z轴正方向;三．简答题1.机床坐标系与工件坐标系的含义是什么请阐述它们之间的关系;答：机床坐标系指数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系,并设有固定的坐标原点机械原点；工件坐标系指以确定的工件原点为基准所建立的坐标系;机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行,方向也相同,但原点不同;工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置,加工时,这个偏置值需预先输入到数控系统中;2.什么叫逐点比较插补法,一个插补循环包括哪几个节拍答：刀具在按照要求的轨迹运动时,每走一步都要和规定的轨迹比较一下,根据比较结果,决定下一步的移动方向,使刀具更接近规定的轨迹;一个插补循环包括：偏差判别、进给方向、偏差计算、终点判别四个节拍;四．编程题数控车编程,精加工如下图所示的零件粗线为零件轮廓,按照下列要求完成本题： 1 建立工件坐标系,标明工件原点、起刀点；答：建立工件坐标系,标明工件原点、起刀点见图3图32 确定加工路线和工艺,选择刀具；答：确定加工路线和工艺,选择刀具首先车削外形,再切槽,最后车螺纹;车外圆：主轴转速为S600r/min,进给速度为F150㎜/min ；切槽：主轴转速为S300r/min,进给速度为F100㎜/min ；车螺纹：主轴转速为S200r/min,进给速度为㎜/r; 螺纹外径=×÷4≈；螺纹牙深=×=；螺纹内径≈螺纹外径-2×螺纹牙深=×=;选用三把刀：T01—车外圆；T02—切槽,刀刃宽3㎜；T03—车螺纹; 3 编制程序写出程序说明; 答： O0010N0010 G92 ；建立工件坐标系N0020 G00 X0 S600 T0101 M03 M08；快进到接近pO 点N0030 G01 Z0.0 F150；工进到pON0040 ；车端面N0050 ；车螺纹外表面 N0060 ；车端面N0070 G03 I0 ；圆弧倒角 N0080 ；车外圆 N0090 G02 K0；圆弧倒角 N0100 ；车端面N0110 ；车外圆N0120 G00 T0100 M05 M09；快回到换刀点N0130 S300 T0202 M03 M08；换刀、快速接近工件 N0140 G01 X24.0 F100；切槽 N0150 G04 ；延时5s N0160 G00 ；径向退刀N0170 T0200 M05 M09；快回到换刀点N0180 S200 T0303 M03 M08；刀具定位至螺纹车削循环点 N0190 G92 -21.5 F ；分三刀切削螺纹 N0200 ； N0210 ；N0220 G00 T0300 M05 M09；快回到换刀点N0230 S300 T0202 M03 M08；换刀、快速接近工件 N0240 G01 X0.0 F100；切断N0250 G00 T0200 M02；结束五．计算题利用数控机床加工第一象限直线OE ,原点为O ,E 为终点,坐标为()6,4E ,用DDA 法插补此直线,请写出插补运算过程并画出运动轨迹图脉冲当量为1;解：因终点最大坐标值为6,取累加器、被积函数寄存器、终点计数器均为三位二进制寄存器,N=3,则累加次数823==n ;插补运算过程见表1,插补轨迹见图2;中国地质大学武汉远程与继续教育学院数控技术及数控机床课程综合测试3 学习层次：专升本时间：90分钟一．选择题1．为了综合性地判断数控机床在实际切削加工条件下所能达到的精度,应做的检测试验项目是 D A.几何精度 B.插补精度 C.定位精度 D.工作精度 2．数控机床移动部件的位置偏差X 反映了移动部件在该点的 BA.定位误差B.系统性误差C.运动误差D.随机性误差3．数控机床的伺服系统的开环增益为K,移动部件的运动速度为V,则跟随误差E 可表示为D =KV=KV1 =V K =K V 4．普通的旋转变压器测量精度 C A.很高 B.较高 C.较低 D.很低5．感应同步器信号处理采用鉴幅型时,滑尺上正弦绕组和余弦绕组的励磁信号分别是 B和u m coswt 和u2sinwtu1≠u2和u m sinwt 和u2coswtu1≠u26．PWM是脉冲宽度调制的缩写,PWM调速单元是指CA．晶闸管相控整流器速度控制单元B．直流伺服电机及其速度检测单元C．大功率晶体管斩波器速度控制单元D．感应电动机变频调速系统7．闭环控制系统与半闭环控制系统的区别在于DA．采用的伺服电动机不同B．采用的传感器不同C．伺服电动机安装位置不同D．传感器安装位置不同8．对于数控机床闭环控制系统的伺服驱动元件,为了维护方便起见,最好采用BA．直流伺服电动机B．交流伺服电动机C．液压步进马达D．功率步进电动机9．某加工程序中的一个程序段为BN003 G90G19G94G02 I30.0 F200 LF该程序段的错误在于A．不应该用G90 B．不应该用G19C．不应该用G94 D．不应该用G0210．对于卧式数控车床的坐标系,一般以主轴上夹持的工件最远端面作为Z轴的基准点,则Z 轴的正方向是AA．从此基准点沿床身远离工件的方向B．从此基准点沿床身接近工件的方向C．从此基准点垂直向上的方向D．从此基准点垂直向下的方向二．填空题1．确定数控机床坐标系时首先要确定Z轴,它是沿提供切削功率的主轴轴线方向; 2．自动编程计算机中的系统软件将程序员编写的源程序处理成计算机可以识别的形式,该系统软件称为编译程序;3.对步进电机施加一个电脉冲信号,步进电机就回转一个固定的角度,这个角度叫做步距角 ,电机的总角位移和输入脉冲的数目成正比,而电机的转速则正比于输入脉冲的频率;4．脉冲发生器有二种类型：增量式和_绝对_式;5．每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫脉冲当量; 三．简答题1．孔加工固定循环的基本组成动作有哪些并用图示说明;答：孔加工循环的组成动作有：①X、Y轴定位；②快速运动到R点参考点；③孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点参考点；⑥快速返回到初始点;2．位置检测装置按检测信号的类型和构成伺服系统类型的不同分别分为几种请阐述各自的含义答：位置检测装置按检测信号的类型来分,可分成数字式与模拟式两大类;数字式是指将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置；模拟式是指将机械位移量转变为感应电动势的相位或幅值的测量装置;按构成伺服系统类型可分为回转型检测装置和直线型检测装置;前者对机床的直线位移是间接测量,其测量精度取决于测量装置和机床传动链两者的精度；后者则是直接测量机床的直线位移,其测量精度主要取决于测量装置的精度,不受机床传动精度的直接影响;四．编程题如图所示为要在数控车床上加工的零件轮廓,零件毛坏为直径65mm、长度122mm的棒料三爪卡盘夹持部分20mm;所有外形一次切削成形;试按照教材中所学的代码格式JB3208-83编写其加工程序;已知与要求：（1）坐标原点设在如图所示O点,试在给定坐标系下采用绝对尺寸编写加工程序;编程加工时不考虑刀具副后面与被切形状的干涉问题,同时要求开始加工时先车端面2mm;在车完型面后退刀时按先X轴后Z轴顺序退至原来位置；2图示刀尖位置为程序的起点和终点；3进给速度50mm/min,主轴转速600r/min；五．计算题逐点比较法插补第一象限的直线,起点在坐标原点,终点坐标输入数控计算机后Xa=5,Ya=3;试按如下格式写出插补计算过程,并画出刀具插补运动轨迹图;。

第9章华中世纪星[2]

(6) G83：深孔加工循环格式：
G98 G99
G83XK
YK
ZK
RK
QK
PK
KK
FK
LK
；
说明：
Q：每次进给深度。
K：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时
距上次加工面的距离。
(7) G84：攻丝循环
格；GGG998式894G：攻84X螺K Y纹K Z时K R从K PRK点FK到LKZ点主轴正转，在孔底暂停后主轴反转，
9.1.2 控制面板、操作面板及软件功能
• 1. 机床控制面板 • 机床控制面板的大部分按键(除“急停”按
钮外)，位于操作台的下部，“急停”按钮位于操作台的右上角，参考图8.2。机床控制面板用于直接控制机床的动作或加工过程。
• 2. 操作面板及软件功能 • HNC-22M的软件操作界面如图9.2所示。其
•
• 华中世纪星数控铣床系统主要功能如下。 • (1) 零件程序容量：标准配置6000KB，并可支持10GB硬盘和网络。 • (2) MDI功能。 • (3) M、S、T功能。 • (4) 超前预处理。 • (5) 加工轨迹彩色图形仿真，加工过程实时三维跟踪显示。 • (6) 用户宏程序，固定铣削循环，坐标旋转、缩放、镜像。 • (7) DIN/ISO标准G代码编程。 • (8) 与通用CAD/CAM软件兼容，直接使用其生成的数控加工G代码程
•
在X、Y方向分别向刀尖方向移动I、J
值。
•
主轴正转。
• (11) G88：镗孔循环 • 格式： •； • (12) G89：镗孔循环 • G89指令与G86指令相同，但在孔底有暂停。 • (13) G80：取消固定循环 • 该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。 • 小结： • 使用固定循环时应注意以下几点。 • (1) 在固定循环指令前，应使用M03或M04指令使主轴回转。 • (2) 在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至少指定一个才能进行孔加工。 • (3) 在使用控制主轴回转的固定循环(G74、G84、G86)中，如果连续加工一些孔间距

钳工工艺学第四版习题册简答题全部完整版

钳工工艺学第四版习题册简答题全部Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】简答（66题）绪论（8）1、试述钳工工作的特点及适用场合。

（4）2、安全文明生产对钳工使用的工、夹、量、器具的摆放提出了哪些要求（4）第一章金属切削的基本知识(5)§1-1金属切削的基本概念1、简述选择切削用量的基本原则。

§1-2金属切削刀具2、简述刀具切削部分的材料要求。

§1-3金属切削过程与控制3、切削热对切削过程有何影响？4、控制切削温度升高可采取那些措施？5、减少刀具磨损主要采用哪些措施？第二章钳工常用量具(4)§2-1万能量具1、简述游标卡尺测量工件时读数的读取方法。

2、简述千分尺测量工件时读数的读取方法。

3、简述使用万能角度尺的注意事项。

§2-2标准量具4、简述量块的用途。

第三章钳工基本操作知识（18）§3-1划线1、简述划线的作用2、划线基准有哪三种基本类型？3、简述借料划线的过程。

§3-2錾削、锯削与锉削4、什么是锯路有何作用5、应根据哪些原则选用锉刀？§3-3孔加工6、麻花钻前角的大小对切削有什么影响（5）7、麻花钻后角的大小对切削有什么影响？8、标准麻花钻各切削部分存在哪些主要缺点钻削中产生什么影响9、通常修磨标准麻花钻哪些部位为什么10、怎样选择粗加工和精加工时使用的切削液为什么11、铰削余量为什么不能留得太大或太小？12、标准群钻采取了哪些修磨措施？13、用标准铰刀铰削D=30mm、精度为IT8级、表面粗糙度Ra为1.6的孔，试确定孔的加工方案。

14、加工如图所示工件上，φ40H8孔和φ60沉孔，试确定加工工艺（工步）方案及所选用的刀具，并填入下表。

15、怎样矫正薄板中间凸起的变形？§3-6铆接、粘接与锡焊16、按用途和要求的不同，固定铆接分为哪几种各用于什么情况§3-7刮削17、粗刮、细刮和精刮分别采用什么方法应达到什么要求§3-8研磨18、简述对研具材料的要求。

第9章-床鞍

第九章－床鞍简介床鞍（Z－轴）承托着横向滑板和转塔。

床鞍在直线滚动导轨上运行，可向着主轴（－Z 方向），和离开主轴（＋Z方向）运动。

“第6章－润滑”中载有床鞍润滑系统的资料，可参阅。

扭矩限制器扭矩限制器乃是一个安全联轴节，当滚珠丝杠上受到过度的压力时，它就会脱开。

床鞍扭矩限制器装在床鞍驱动电机和床鞍滚珠丝杠之间，位于安装床鞍驱动电机的铸件内的开关板下方。

有各种情况会使扭矩限制器脱开（解除联接）。

当扭矩限制器脱开时，控制系统处于“E－Stop”(紧急停车)状态，全部进给轴的运动都停止了。

扭矩限制器必须重新设定，转塔必须归零（Homed），才能继续工作。

无论是一个还是两个轴脱开了，都会显示出X－ZTORQUE LIM/TLSTK SHEARED信息，而且E－STOP RESET 按钮发光二极管发亮。

出现撞车时，操作者可能不知道是哪个轴脱开了。

为确定是哪个轴脱开，需要检查控制系统的Diagnostics X 10。

－注意－可能有多个轴脱开了。

如果发生这种情况，则在全部轴都重新设定以前，Torque Limiter (扭矩限制器)信息就不会被清除，各轴也不会归零。

依次重设Z轴、下轴、以及X轴。

图9.1－床鞍扭矩限制器观察诊断资料：1．按SYSTEM键。

然后按PMC软键，PMCDGN软键，及STATUS软键。

2．输入X10。

3．按SEARCH软键，以便示出地址X10。

－注意－Z轴扭矩限制器的诊断信号是X10.4，X轴扭矩限制器的诊断信号是X10.3，而下轴诊断信号是X10.5。

小数点左边的数字是诊断字地址。

小数点右边的数字则标明该字的特定位。

如果Z轴的扭矩限制器脱开了，第4位将定为0。

如果扭矩限制器未脱开，第4位将定为1。

7 6 5 4 3 2 1 0 位数(Bit Numbers)地址X10 NNN0NNNN 位设定(Bit Settings)N代表其他位设定，并不适用于本例。

（下页继续）M－273A 9－1 1996年12月修订关电源步骤要打开主轴舱罩盖或者冷却液收集器维修口盖板时，必须关机床电源。

课后习题答案(数控技术)

章节练习答案第一章绪论1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。

2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。

（2）闭环控制系统；其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。

（3）半闭环控制系统：其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。

应用最普及。

3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。

如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。

（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。

b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。

如：简易数控车床和简易数控铣床等。

（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。

具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。

4．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。

适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等第二章数控加工编程基础1．什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式？答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。

2．G41、G42、G43、G44的含义如何？试用图说明。

单轴滚珠丝杠课程设计

单轴滚珠丝杠课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单轴滚珠丝杠的基本结构、工作原理及其在机械传动中的应用。

2. 学生能够掌握单轴滚珠丝杠的主要参数计算方法，包括导程、转速、扭矩等。

3. 学生能够了解单轴滚珠丝杠的安装、调试及维护方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行单轴滚珠丝杠的选型和应用设计。

2. 学生能够通过实际操作，完成单轴滚珠丝杠的安装、调试及简单故障排除。

3. 学生能够运用相关软件（如CAD、SolidWorks等）进行单轴滚珠丝杠的三维建模和运动仿真。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械传动领域的兴趣，激发他们的探究欲望和创新精神。

2. 培养学生具备良好的团队合作意识和沟通能力，使他们能够在项目实施中相互协作、共同进步。

3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使他们能够关注工程实际，解决实际问题。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和工程应用能力为核心。

课程目标旨在使学生掌握单轴滚珠丝杠的基础知识，提高他们的技能水平，并培养他们具备积极的情感态度和价值观。

通过课程学习，学生将能够具备一定的机械传动设计能力，为未来的职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 单轴滚珠丝杠的基本概念与结构特点：包括滚珠丝杠的定义、分类、结构组成及其在机械传动中的应用场景。

教材章节：第二章第四节“滚珠丝杠副”2. 单轴滚珠丝杠的工作原理与参数计算：讲解滚珠丝杠的工作原理，引导学生掌握导程、转速、扭矩等主要参数的计算方法。

教材章节：第二章第五节“滚珠丝杠副的参数计算”3. 单轴滚珠丝杠的选型与应用设计：介绍滚珠丝杠的选型原则，指导学生根据实际需求进行滚珠丝杠的应用设计。

教材章节：第二章第六节“滚珠丝杠副的选型与应用”4. 单轴滚珠丝杠的安装、调试与维护：讲解滚珠丝杠的安装方法、调试步骤及日常维护注意事项。

教材章节：第二章第七节“滚珠丝杠副的安装、调试与维护”5. 单轴滚珠丝杠三维建模与运动仿真：运用相关软件（如CAD、SolidWorks 等）进行滚珠丝杠的三维建模和运动仿真。

螺纹的公差配合与测量

• 由于螺距有误差，在旋合长度上产生螺距累积误差ΔPΣ，使内、外螺纹无法旋合，见图9. 2。
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 为讨论方便，设内、外螺纹的中径和牙型半角均无误差，内螺纹无螺距误差，仅外螺纹有螺距误差。此误差ΔPΣ相当于使外螺纹中径增大一个.fP值，此.fP值称为螺距误差的中径当量或补偿值从△abc中可知:fP/2 = I ΔPΣ I /2tan(a/2)米制普通螺纹牙型半角a/2=300，故fP =1. 732 IΔPΣ I 。
• 普通螺纹中径与大径的基本尺寸之间的关系为: • D2=d-0.649519P D2=D-0.649519P • ④单一中径几单一或r1,单一:为一假想圆柱体直径，该圆柱体的母线
在牙槽宽度等于P/2处，而不考虑牙体宽度大小。因它在实际螺纹上可以测得，它代表螺纹中径的实际尺寸。 • ⑤螺距尸:相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离。 • ⑥导程Ph:同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距
可按上述两式的平均值计算，即:
a
fa
2
0.36 P |
2
| (um)
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9. 2 晋通螺纹各彗数对互换性加影响
• 当左右牙型半角误差不相等时， Δ(a/2)可按Δ(a/2)=[ | Δ(a/2)(右)| + | Δ(a/2)(左)| ]/2平均计算。
• 3.单一中径误差的影响
• 单一中径误差么几单一或pal,单一将直接影响螺纹的旋合性和结合强度。当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影响旋合性，反之，外螺纹中径过小，则配合太松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠性。因此，为了保证螺纹的旋合性，应该限制外螺纹的最大中径和内螺纹的最小中径;为了保证螺纹的连接可靠性，还必须限制外螺纹的最小中径和内螺纹的最大中径。

第九章西门子840D与810D数控系统安装与调试

2. 垂度误差补偿用机床参数 MD18342：补偿表的最大补偿点数。 MD32710：激活补偿表。 MD32720：下垂补偿表在某点的补偿值总和的极
限值。系统对垂度补偿值进行监控，若计算的总垂度补偿值大于MD32720中设定的值，将会发生 20124号“总补偿值太高”报警。840DE(出口型) 为1mm ，840D(非出口型)为10mm。设定机床数据如下： SD41300：垂度补偿表有效。 SD41310：垂度补偿表的加权因子。
tan
(T
)
(T
T0
)
TK Tm a x
max
T0
图9-7 温度系数曲线图
二、热变形补偿系统的软硬件设计
1．硬件设计
在机床靠近丝杠处安装热电阻传感器，测量范围可以为0℃～300℃，完全符合机床使用温度在5℃～ 45℃区间的要求，进行机床温度的测量。在数控系统的PLC上外扩A/D转换模块SM331。将热传感器输入的模拟热信号转换成数字信号后送至数控系统NCK-PLC接口。PLC定时采样此温度值，利用公式9-4计算出温度补偿系数，然后送到系统的NCK 中刷新温度补偿参数SD43910 （TEMP_COMP_SLOP）。
$AA_CEC_DIRECTION[ t ]=0：补偿值对基准轴的两个方向都有效； $AA_CEC_DIRECTION[ t ]=1：补偿值只对基准轴的正方向有效,其负方向无补偿值； $AA_CEC_DIRECTION[ t ]=-1：补偿值只对基准轴的负方向有效，其正方向无补偿值。 (8) $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]：基准轴的补偿表模功能。 $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]=0 表示无模补偿功能； $AA_CEC_IS_MODULO[ t ]=1 表示激活模补偿功能。 (9) $AA_CEC_MULT_BY_TABLE[t1]= t2：定义一个表的补偿值与另一个表相乘，其结果作为附加补偿值累加到总补偿值中，t1为补偿坐标轴表1的索引号，t2为补偿坐标轴表2的索引号，两者不能相同，一般 t1=t2+1。

滚珠丝杠

4. 有良好的摩擦特性导轨的摩擦系数要小，而且动、静摩擦系数应尽量接近，以减小摩擦阻力和导轨热变形，使运动轻便平稳，低速无爬行，这对数控机床特别重要。
5. 导轨结构工艺性要好，便于制造和装配，便于检验、调整和维修，有合理的导轨防护和润滑措施等。
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二、滚动导轨
滚动导轨就是在导轨工作面间安装滚动件，变滑动摩擦为滚动摩擦。其优点是摩擦系数小、摩擦发热小、运动灵活、精度保持性好、低速运动平稳。缺点是滚动导轨结构复杂，制造成本高，抗震性差。
16
(四) 滚珠丝杠螺母副的支承形式和制动方式 1. 支承形式 (1) 一端装止推轴承
图7-10 一端装止推轴承
这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，仅适应于短丝杠，如数控机床的调整环节或升降台式数控铣床的垂直坐标中。
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( 2) 一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
图7-11 一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
滚珠丝杠必须采用润滑油或锂基油脂进行润滑，同时要采用防尘密封装置。如用接触式或非接触密封圈，螺旋式弹簧钢带，或折叠式塑性人造革防护罩，以防尘土及硬性杂质进入丝杠。
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§7.4 导轨
一、对导轨的基本要求
导轨的功用概括为起导向和支承作用，在设计导轨时应考虑以下问题：
1. 有一定的导向精度导向精度是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线性(对直线运动导轨)或真圆性(对圆运动导轨)及它与有关基面之间的相互位置的准确性。
图7-16 直线导轨副的配置
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移动件防尘盖螺钉2
基准面B
螺钉1 基准面A
图7-17 直线导轨副的配置与固定
支承件
上图两条导轨条中，一条为基准导轨(右导轨)，上有基准面 A。它的滑块上有基准面B。另一条为从动导轨(左导轨)。装配时，将基准导轨的基准面A靠在支承件的定位面上，用螺钉1顶靠后固定。滑块则顶靠在移动件的定位面上。

第九章位置检测元件

磁尺等。在增量式检测系统中，移距是由测量信号计数读出的，一旦
计数有误，以后的测量结果则完全错误。因此，在增量式检测系统中，基点特别重要。此外，由于某种事故（如停电、刀具损坏）而停机，
当事故排除后不能再找到事故前执行部件的正确位置。
• ②绝对式测量绝对式测量装置对于被测量的任意一点位置均由固定的零点标起，每一个被测点都有一个相应的测量值。装置的结构较增量式复杂，如编码盘中，对应于码盘的每一个角度位置便有一组二进制位数。显然，分辨精度要求愈高，量程愈大，则所要求的二进制位数也愈多，结构也就愈复杂。
1
• 衡量位置检测元件性能的性能指标： 1）灵敏阈。 2）测量范围。 3）线性度。 4）反应速度。 5）其它：噪声水平、零位、温度漂移等。
• 本章介绍：差动变压器、编码器、光栅尺、旋转变压器和感应同步器
2
•测量方式（1）数字式测量和模拟式测量 • ①数字式测量数字式测量是将被测的量以数字的形式来表示。测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控装置进行比较、处理。如光栅位置检测装置。
26
W
W= ω/ θ
ω θ
14
3）特点： a）具有误差均化作用，测量精度高。 b）光栅测量属于数字测量，可直接将数值送入数控系统 c）非接触测量，数命长。 d）对安装，环境要求高。
二、读数原理
光敏元件1 放大整形 P1 微分 D1 Y1 +
光敏元件2
反相放大整形 P2
微分 D2
Y2
-
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三、光栅在数控机械上的应用
栅距ω ：0.02mm, 0.01mm, 0.005mm 摩尔条纹：当二块光栅尺的刻线在自身平面中相互旋转一个很小的角度θ 安装时，两光栅尺的线条相交，在短光栅尺上就会出现几条明暗相间的条纹。这些名暗相间的条纹就是干涉条纹，称摩尔条纹。摩尔条纹节距W： W=ω/ tgθ 因为θ很小

《机械设计基础》第九章螺纹联接和螺旋传动

止动垫片防松
原理：螺钉拧紧后，将双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，即可将螺钉琐住。特点：结构简单，使用方便，防松可靠。串联钢丝防松
原理：用钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。但需注意钢丝的穿入方向。特点：适用于螺钉组联接，拆卸不便。
机械设计基础
对顶螺母防松原理：两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。特点：结构简单，防松效果好，适用于低速、平稳和重载的固定装置的联接。尼龙圈锁紧螺母防松原理：螺母中嵌有尼龙圈，装配后尼龙圈内孔被胀大，箍紧螺栓。特点：尼龙弹性好，与螺纹牙接触紧密，摩擦大。但不宜用于频繁装拆和高温场合。机械设计基础
机械设计基础
弹簧垫圈防松原理：螺母拧紧后，靠垫圈压平而产生的反弹力使旋合螺纹间压紧。同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与被联接件的支承面也有防松作用。特点：结构简单，使用方便，但在振动冲击载荷作用下，防松效果较差，用于一般的联接。弹性带齿垫圈防松原理：与弹簧垫圈相似。特点：分外齿和内齿，无开口，弹力均匀，比弹簧垫圈防松效果好。但它不宜用于经常装拆或材料较软的被联接件。机械设计基础
冲点防松原理：拧紧螺母后，在内外螺纹的旋合缝隙处用冲头冲几个点，使其发生塑性变形，防止螺母退出。特点：属破坏性防松，不能重复装拆，用于一次性联接。胶接防松原理：用粘合剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘合剂能自行固化，起到防松效果。机械设计基础
9.4.3 螺栓组联接结构设计注意事项
机械设计基础
9.2 螺旋副的受力分析、自锁和效率
螺纹联接与螺旋传动都要借助外螺纹和内螺纹组成螺旋副。螺旋副按牙型不同可分为牙型角α=0（矩形螺纹）和牙型角α≠0两大类。

机械原理第七版西北工业大学课后习题答案

机械原理第七版西北工业大学课后习题答案(7-11章)(总39页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第7章课后习题参考答案7—1等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么7—2在什么情况下机械才会作周期性速度波动速度波动有何危害如何调节答: 当作用在机械上的驱动力（力矩)周期性变化时，机械的速度会周期性波动。

机械的速度波动不仅影响机械的工作质量，而且会影响机械的效率和寿命。

调节周期性速度波动的方法是在机械中安装一个具有很大转动惯量的飞轮。

7—3飞轮为什么可以调速能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么答：飞轮可以凋速的原因是飞轮具有很大的转动惯量，因而要使其转速发生变化．就需要较大的能量，当机械出现盈功时，飞轮轴的角速度只作微小上升，即可将多余的能量吸收储存起来；而当机械出现亏功时，机械运转速度减慢．飞轮又可将其储存的能量释放，以弥补能最的不足，而其角速度只作小幅度的下降。

非周期性速度波动的原因是作用在机械上的驱动力(力矩)和阻力(力矩)的变化是非周期性的。

当长时问内驱动力(力矩)和阻力(力矩)做功不相等，机械就会越转越快或越转越慢．而安装飞轮并不能改变驱动力(力矩)或阻力(力矩)的大小也就不能改变驱动功与阻力功不相等的状况，起不到调速的作用，所以不能利用飞轮来调节非周期陛速度波动。

7—4为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用解：因为安装飞轮后，飞轮起到一个能量储存器的作用，它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。

对于锻压机械来说，在一个工作周期中，工作时间很短．而峰值载荷很大。

安装飞轮后．可以利用飞轮在机械非工作时间所储存能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，达到节能的目的，因此可以说安装飞轮能起到节能的作用。

7—5由式J F=△W max／(ωm2 [δ])，你能总结出哪些重要结论(希望能作较全面的分析)答：①当△W max与ωm一定时，若[δ]下降，则J F增加。

《数控机床机械结构与装调工艺》教材习题解答机工版

《数控机床机械结构与装调工艺》教材习题解答第一章题1-1：按实际记录的机床型号解释含义。

题1-2 ：X6132--工作台面宽度为320 毫米的卧式普通铣床。

XK5032--工作台面宽度为320 毫米的立式数控铣床。

L6120--拉力为20 吨的卧式普通拉床。

CB3463--床身上最大回转直径为630 毫米的卧式半自动车床。

C1312--最大棒料直径为12 毫米的单轴自动车床。

B2010--工作台面宽度为1200 毫米的龙门刨床。

CK5112--最大回转直径为1200 毫米的立式数控车床。

T6112--主轴直径为120 毫米的卧式普通镗床。

题1-3：1）设主轴转速级数为k，k=3×3=9（级）2）n Vmax =1440×140/170×34/48×34/48×65/34=1138（r/min）n Vmin =1440×140/170×21/61×34/48×17/68=72（r/min）第二章题2-1：滚珠丝杠副综合了滚动轴承与滑动螺旋机构传动的优点，同步带传动结合了三角带与齿轮传动方式的优点而形成的新型传动副。

题2-2：D 2 = D 1 - d/2 -（D-D2）D = 2 D1 -d- D2题2-3：滚动导轨与滚动导轨块的相同点为：都是将滑动摩擦转变为滚动摩擦的机械组件；区别在于：导轨组件由固定和活动两大部分组成，滚动导轨的固定部分是导轨的组成部分，而滚动导轨块只有活动部分，其固定部分即机床的上与导轨块接触的平面。

题2-4：滚珠作为滚动轴承的滚动体能承受高速运转，但是由于其在滚道内为点接触，故不能承受重载荷；滚子作为滚动体则由于其在滚道内为线接触，承载能力高于滚珠，与滚珠的球体相比，转动惯量较大，故不能承受高速载荷。

根据“紧圈应安装在转动件上，松圈应安装在静止件上”的判断原则，图2-43 所示的推力球轴承装置，如图2-43 所示的推力球轴承装置中，轴固定不转，轮毂 3 作转动，则应将图中的5 和4 做镜像对换，3 和2 件也同样做镜像对换。

《数控车削编程与加工技术》部分习题答案

《数控车削编程与加工技术》部分习题答案第一章数控车床的工件原理和组成1．数控车床与普通车床相比，具有哪些加工特点？答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。

数控车床加工效率高，精度稳定性好，操作劳动强度低，特别适用于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。

数控车床与普通车床相比，具有三个方面的特色。

（1）高难度加工。

如“口小肚大”的内成型面零件，在普通车床上不仅难以加工，并且还难以检测。

采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.（2）高精度零件加工。

复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01m，表面粗糙度值可达Ra0.02m，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。

（3）高效率完成加工。

为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化。

2．试简述数控车床工作时的控制原理。

答：数控车床是一种高度自动化的机床，是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸）、切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。

数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。

3．数控车床一般由哪几部分组成？各有何作用？答：数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。

滚珠丝杠中径计算

滚珠丝杠中径计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：滚珠丝杠是一种常用于传递力矩和实现线性运动的机械元件，其中径的计算是设计和选择适用的丝杠的重要步骤之一。

在进行滚珠丝杠中径计算时，需要考虑工作负载的大小、工作环境的要求、传动效率等因素，以确保设计的丝杠能够满足实际应用的需求。

滚珠丝杠的中径计算需要考虑工作负载的大小。

工作负载是指丝杠在实际工作中需要承受的力矩和压力，包括静态负载和动态负载。

静态负载是指丝杠在停止状态下所受的力矩和压力，动态负载是指丝杠在运动状态下所受的力矩和压力。

根据工作负载的大小，可以确定丝杠中径的最小尺寸，以确保丝杠在工作过程中不易变形和损坏。

滚珠丝杠的中径计算还需要考虑工作环境的要求。

工作环境包括工作温度、湿度、腐蚀性和振动等因素，这些因素会影响滚珠丝杠的运转寿命和稳定性。

根据工作环境的要求，可以选择合适的材料和润滑方式，以确保丝杠能够在恶劣的环境中长时间稳定运行。

滚珠丝杠的中径计算还需要考虑传动效率。

传动效率是指丝杠传动力矩的有效利用率，影响丝杠的能量损失和传动效果。

传动效率与丝杠中径的大小、丝杠的螺旋角度、滚珠与螺母的接触角度等因素有关，需要进行准确的计算和分析，以确定最佳的丝杠中径尺寸。

滚珠丝杠的中径计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素并进行详细的计算和分析。

通过合理的中径计算，可以设计出稳定、耐用的丝杠，满足不同工作环境和负载要求，保证滚珠丝杠的有效运转和长期可靠性。

在实际工程设计中，工程师们需要结合实际应用需求和相关技术标准，进行准确的中径计算，以确保滚珠丝杠的性能和可靠性达到设计要求。

【2000字】第二篇示例：滚珠丝杠广泛应用于机械传动系统中，它具有结构简单、传动效率高、精度稳定等优点，被广泛应用于数控机床、机器人等领域。

在滚珠丝杠的设计中，中径是一个非常重要的参数，直接影响着丝杠的性能和使用效果。

本文将介绍滚珠丝杠中径的计算方法，希望能对相关领域的工程师和研究人员有所帮助。

电子精密机械设计习题答案

3）轴向调节法；4）塑料螺母。
7.滚珠丝杠副为什么要预紧？有哪些预紧方法？各有什么优缺点？如何确定预紧力的大小？
解：
（1）对于双螺母结构，对其施加一定的预紧力，可消除轴向间隙，以提高滚珠丝杠副的轴向刚度和传动精度。
（2）预紧方法及其优缺点：
1）调整双螺母轴向相对位置；
2）调整双螺母的相对角度。
典型的结构方案：
(2)各种运动状态满足的条件
1）工件向前滑移
2）工件向后滑移
3）工件腾空跳跃
11如何确定振动料斗的螺旋升角、振动方向角、支撑弹簧倾角？
解：
（1）料槽螺旋升角的确定
向后滑移条件为：
由以上两式知，B、C值随变化，又知，所要使工件向前滑移比向后滑移容易，就要使B、C差尽量大，即B/C之比尽量大。最大许可的升角应在B=C条件下确定。
1）垫片式；2）螺纹式；3）弹簧式；4）齿差式
齿差式结构特点：无螺钉连接，刚性好，精度高，调整装配较困难。
（3）确定预紧力
图中，施加预紧力F0，产生预变形δ0。在轴向载荷F作用下，螺母A变形增加了δ，而螺母B变形量减少了δ，故有
第6章习题
1、旋转支撑分为哪几种类型，其特点如何？试分析对比。
解：
按摩擦性质，旋转支撑分五类：
2）莫尔条纹的运动与光栅运动具有对应关系
当两块光栅中的一块沿着垂直于刻线方向移动时，莫尔条纹就沿着夹角θ的平分线方向移动。
光栅反向移动，莫尔条纹也反向移动。可见，通过某固定点的光栅线条数与通过该点的莫尔条纹线数相同。
3）平均光栅误差作用
由于莫尔条纹由光栅的许多刻线共同形成，所以光电接收元件接收到的信号，是整个刻线区域的综合信号。
第8章习题
1、试述产生爬行的原因、过程以及消除爬行的途径。

机械原理第9章螺旋机构、万向联轴器、间歇运动机构

Fig.9-7 Double-function ratchet mechanisms(双动式棘轮机构)
双向棘轮机构指棘轮能作正反两个方向的间歇运动。图98a、b所示的机构为摆动棘爪双向棘轮机构。棘爪安放在图9-8a 位置时，将推动棘轮沿逆时针方向作单向间歇转动；棘爪安放在图9-8b位置时，推动棘轮沿顺时针方向作单向间歇转动。图 9-8c、d所示的机构为直动棘爪双向棘轮机构。棘爪安放在图98c位置时，推动棘轮沿逆时针方向作单向间歇转动。棘爪向上提起，转过180°，如图9-8d所示位置，推动棘轮沿顺时针方向作单向间歇转动。
图9-7a所示的机构为双动式棘轮机构。主动摇杆1不是绕棘轮转动中心O1摆动，而是绕O2轴摆动，摇杆上分别装有两个棘爪。当主动摇杆往复摆动一次时，两个棘爪分别推动棘轮沿同一方向间歇转动一次。当载荷较大，齿数较少，摇杆摆角小于齿距角时，需采用双动式棘轮机构。图9-7b所示双动式棘轮机构中, 棘爪拉动棘轮实现间歇运动。单向运动棘轮一般采用三角形齿或不对称梯形齿。
Fig.9-10 Silent ratchet mechanisms(摩擦式棘轮机构)
图9-10b、c为内摩擦式棘轮机构，其中图9-10c所示机构中的棘爪2为滚柱形。当主动星轮1逆时针方向转动时，由于摩擦力的作用，使滚柱2楔紧在主动星轮 1和套筒3之间的空隙小端，从而带动套筒3随主动星轮 1以相同的转速回转。当主动星轮1顺时针方向转动时，同样由于摩擦力的作用，使滚柱2滚向主动星轮1和套筒3之间的空隙大端，此时套筒3静止不动，故该机构常用作单向离合器。此外，当主动星轮1逆时针方向转动时，如果套筒3的逆时针转速超过主动星轮1的转速时，星轮1和套筒3脱开，并以各自的速度转动，此时该机构用作超越离合器。