金属切削机床

第一章机床总体设计

习题与思考题

1-1 机床设计应满足哪些基本要求？

1-2 影响机床总体布局的基本因素是哪些？试举例说明。

1-3 机床的系列化、通用化、标准化的含意是什么？其意义何在？

1-4 机床的主要参数包括哪几种？它们各自的含意是什么？

1-5 什么是模块化设计？有什么优点？

1-6 为何分级变速系统中的主轴转速系统的转速排列常采用等比数列？

1-7 公比φ的标准数列有何特征？公比φ的选择原则是什么？

1-8 快速运动电动机的功率如何确定？

1-9 某机床最高转速为1400r/min，最低转速为31.5r/min，分12级，按等比数列排列，用计算法及查表法求各级转速。

第二章主传动系统设计

习题与思考题

2-1 试述转速图的构成内容和绘制。

2-2 什么是变速组的级比和级比指数？

2-3 试述转速图和结构图的异同之处。

2-4 给出结构式12=31*26*23的结构网。求出第二变速组和第二扩大组的级比、级比指数和变速范围。

2-5 拟定转速图时，何谓“前紧后松”、“前多后少”、“前缓后急”的原则？写出数字表达式，并说明理由。

2-6 已知某卧式车床的nmax=1600r/min/nmin=31.5r/min,φ=1.26，n点=1440r/min,试拟定转速图。

2-7 设计Z=12级转速的主传动系统，采用双速电动机驱动，若公比Φ=1.41时，能采用Φ电=2双速电动机？它的基本组的传动副应是多少？为什么？

2-8 采用直流或交流无极调速电动机实现无极变速时，为什么要串联有级变速箱？变速箱的公比Φ应如何选择？

2-9 何谓“恒功率”和“恒转矩”调速？它们是根据什么要求来确定的？

2-10 扩大机床主轴转速范围的主要措施有哪几种？各有何特点？

2-11 什么是传动件的计算转速？确定计算转速有何意义？

2-12 采用无极调速电机的主运动变速系统，主轴与电动机功率特性如何匹配？串联有级变速箱的公比Φ应如何选取？

第三章进给传动系统设计

习题与思考题

3-1 与主传动系统比较，简要说明进给传动系统的组成及其特点。

3-2 何谓进给传动系统的传动误差？其主要来源是什么？传动误差是如何传递的？

3-3 试说明数控机床对伺服进给系统的要求及伺服进给系统的组成特点。

3-4 驱动元件应满足哪些要求？常用的驱动元件有哪几种，各有何特点及使用场合？

3-5 在数控机床上，为什么要消除传动间隙？调整间隙的方法主要有哪些？

3-6 同步带传动为什么能替代齿轮传动？同步带传动有哪些优点？

3-7 在伺服进给系统中，为什么普遍采用滚珠丝杠螺母副传动？其主要特点是什么？

3-8 在伺服进给系统中有哪些测量方式？说明光栅传感器和编码器的工作原理及其作用。

3-9 伺服进给系统的设计方案与一般进给系统设计方案相比有什么不同？

3-10 伺服进给系统的设计方案有哪些特点？系统的伺服刚度和系统的传动刚度有什么区别？惯量匹配的含义是什么？

第四章主轴组件

习题与思考题

4-1 何谓主轴组件的旋转精度、刚度、抗振性、热变形？它们对精度有何影响？4-2 数控机床和加工中心主轴组件在工作性能和结构等方面有哪些特殊要求？选择轴承时，怎样满足精度、转速和承载能力等方面的要求？

4-3 在两支承主轴组件中，前后轴承的精度对主轴组件旋转精度的影响是否相同？为什么？

4-4 角接触轴承（如圆锥滚子轴承、角接触球轴承等）的安装方式对主轴的刚度有何影响？

4-5 车床、铣床、镗床等机床主轴为何做成空心的，而钻床主轴却是实心的？为什么前者的直径较大、悬伸量小，而后者的直径小、悬伸量大？

4-6 主轴支承跨距与主轴组件刚度有什么关系？确定合理跨距时应考虑哪些问题？

4-7简述多油楔动压滑动轴承和静压轴承在工作原理上的主要区别和应用场合。4-8 按图4-2、图4-3、图4-7、图4-8、图4-9等主轴组件，回答下列问题：（1）画简图表示该主轴组件前后支承的配置型式，并简述其特点；

（2）简述该主轴组件中轴承间隙的调整及预紧的原理、方法和防松措施；（3）分析该主轴组件承受径向力和轴向力的传动路线；简述轴向定位的作用、定位方式及特点。

4-9 主轴技术条件的制定与标注应满足哪些要求？一般机床主轴应选用何种材料和热处理要求？

第五章支承件及导轨

习题与思考题

5-1 何谓支承件的自身刚度、局部刚度和接触刚度？

5-2何谓支承件的静刚度、动刚度？

5-3加强支承件自身刚度应采取哪些方法？

5-4 根据图5-42的悬臂构件受力情况，绘简图选择合理截面形状及隔板布置。

5-5 直线运动滑动导轨的截面形状有哪些？各有什么缺点？

5-6 直线运动滑动导轨间隙的调整方法有哪些？各用于什么场合？

5-7 什么是爬行现象？分析爬行产生的原因和消除爬行的措施。

5-8 试比较普通滑动导轨、滚动导轨、静压导轨、塑料导轨及卸荷导轨各有什么特点及其应用场合。

第六章机床的自动换刀装置、操纵机构

习题与思考题

6-1自动换刀装置的功用是什么？有哪些基本要求？

6-2 自动换刀装置的常见形式有哪些？它们主要区别是什么？各有何优缺点？

6-3 常见的刀库形式有哪些，分别适用于什么场合？设计刀库时应注意哪些问题？

6-4 刀具的选择方式有哪些？自动换刀系统是如何识别刀具的？

6-5 刀具交换有哪些方法，各有何优缺点？机械手有哪几种基本形式？机械手主要有哪些运动，为什么每一个运动环节都要安装传感器？以图6-4~图6-7为例，简述带刀库自动换刀系统的工作原理。

6-6 在自动换刀系统中，对主轴换刀机构有哪些基本要求？

6-7 简述机床中操纵机构的功用和基本要求。

6-8 分散式操纵机构与集中式操纵机构各有何优缺点？

6-9 分析摆动式操纵机构中的滑块偏移量e、摆角θ和摆杆轴与滑移齿轮轴线之间距离H三者的关系和设计要点。

6-10 操纵机构的定位有哪几种形式，对定位精度分别有何影响？互锁的含义是

什么，互锁装置是如何保证运动互锁的？