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机械制造装备习题及解答第一章金属切削机床1-1指出下列机床型号的含义：CM6132，CM1107，Y5132，Y3150E，M1432A，Y7132A。

答：CM6132:最大加工直径为320mm的精度车床。

CM1107:最大棒料直径为7mm的精密单轴纵切自动车床。

Y5132:最大加工直径为320mm的插齿机。

Y3150E:最大加工直径为500mm经过第五次重大改进的滚齿机。

M1432A:最大磨削直径为320mm经过第一次重大改进的万能外圆磨床。

Y7132A：最大加工直径为320mm经过第一次重大改进的锥形砂轮磨齿机。

1-2.何谓简单的成形运动？何谓复合的成形运动？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，则此成形运动为简单的成形运动。

如果一个独立的成形运动，是由两个或者两个以上的单元运动（旋转或直线）按照某种确定的关系组合而成，并且相互依存，这种成形运动成为复合的成形运动。

1-3母线和导线的形成方法及所需要的运动。

答：母线和导线统称发生线，形成发生线的方法有四种（1）轨迹法发生线形成方法：刀刃为切削点，它按照一定的规律做轨迹运动。

只需要一个独立的成形运动。

（2）成形法发生线形成方法：刀刃为一条切削线，它的形状和长短与所需要成型的发生线一致运动：不需要专门的成形运动（3）相切法发生线形成的方法：刀刃为切削点，它是旋转刀具刀刃上的点，切削刀具的需安装中心按一定规律轨迹运动，切削点运动轨迹的包络线（相切线）就是发生线。

运动：需要两个独立的成形运动，即刀具的旋转运动和刀具的回转中心的轨迹运动。

（4）展成法发生线形成的方法：刀刃为一条切削线，但他与需要形成的发生线不相吻合，在形成发生线的过程中，展成运动使切削刃与发生线相切并煮点接触而形成与他共轭的发生线，即发生线是切削点的包络线。

运动：需要一个独立的成形运动，即展成运动。

1-4用成形车刀车削成形回转表面。

答：母线—曲线，由成形法形成，不需要成形运动。

导线—圆，有轨迹法形成，需要一个成形运动。

表面成形运动的总数为1个，是简单的成形运动。

1-5用普通车刀车削外圆。

答：母线—圆，有轨迹法形成，需要一个成形运动，即工件的旋转运动导线—直线，有轨迹法形成，需要一个成形运动，即刀具的纵向进给运动。

表面成形运动的总数为2个，都是简单的成形运动。

1-6用螺螺车刀车削螺纹。

答：母线——车刀的刀刃形状与螺纹轴向剖面轮廓的形状一致，故母线由成形法形成，不需要成形运动。

导线——螺旋线，由轨迹法形成，需要1个成形运动。

这是1个复合运动，把它分解为工作旋转B11和刀具直线移动A12。

B11和A22之间必须保持严格的相对运动关系。

表面成形运动的总数为一个，是复合的成形运动。

1-7.何谓机床传动原理图？答：他是用一些简单的符号表示动力源与执行件或执行件之间的传动关系的图形。

该图用于研究表面形成运动及传动联系。

1-8何谓机床传动系统图？答：用简单的符号代表传动链中各种传动件，将各传动件按照运动传递的先后顺序，以展开图的形式或立体图的形式画出图形就是传动系统图。

该图可以简明的表示机床传动结构和各种传动链。

它是分析机床内部传动规律的工具。

1-9如何分析机床传动系统图。

答：（1）确定机床的传动链数。

（2）在分析各传动链时，找出传动的链的始终件和末端件，并确定它们之间的传动关系，即计算位移。

（3）研究从始端件至末端件之间的各传动轴间的传动方式及传动比，研究各轴上的传动元件数量、类型以及它与传动轴之间的连接关系。

（4）分析整个运动的传动关系，列出传动路线表达式及运动平衡式。

1-10根据CA6140型车床的传动系统图，写出主运动传动链的传动路线表达式。

解：11-11在CA6140型车床上车削英制（右旋）螺纹，a= 214牙/时，试写出其运动平衡式。

解：a= 214牙/时，查表1-6，283545182836⨯==U U 倍基，1225361751001006333335858a 4.251⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==U K S 基主轴12⨯U倍25.458336310028361812a 5833100753625451K Sa ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯主轴12⨯1-12 CA6140型车床溜板箱中为什么设置开合螺母机构？答：对开螺母的功用是接通或断开丝杠传来的运动。

车削螺纹时，将对开螺母合上，丝杠通过对开螺母带动溜板箱及刀架、设置对开螺母机构车削螺纹时操作方便，调整方便、便于车削螺纹时与纵横向进给机构之间的互锁。

1-13根据滚切斜齿圆柱齿轮传动原理图，说明滚切斜齿圆柱齿轮时有几条传动链，并写出每条传动链的两端件。

答：（1）主运动传动链 电机——滚刀 （2）展成运动传动链 滚刀——工件 （3）轴向进给运动传动链 工件——滚刀 （4）差动传动链 滚刀——工件1-14.M1432A 型万能外圆磨床上采用纵磨法磨外圆时，机床必须具有哪些相应的运动？ 答： （1）砂轮的旋转运动。

（2）工件的旋转运动。

（3）工件的纵向往复运动。

（4）砂轮的横向进给运动。

（5）砂轮架横向快速进退运动。

（6）尾架套筒的伸缩移动。

1-15简述单工位和多工位组合机床的工作特点。

答：单工位组合机床的工作特点。

加工过程中工件位置固定不动，由动力部件移动来完成各种加工。

这类机床加工精度较高，适合于大、中型箱体类零件的加工。

多工位组合机床的工作特点。

工件在加工过程中，按预定的工作循环作周期移动或转动，以便顺次地在各个工位上，对同一工件进行多工步加工，或者对不同部位顺序加工，从而完成一个或数个面的比较复杂的加工工序。

这类机床适合于大批大量生产中比较复杂的中小型零件的加工。

金属切削机床典型部件什么是主轴组件旋转精度？答：主轴组件的旋转精度是指装配后，在空载低速转（手动或低速机动）的条件下，在主轴前端安装工件或如何提高主轴组件的动刚度？答：主轴组件动刚度的模d K 为： d K =式中： k ——主轴组件静刚度 λ——频率比ξ——阻尼比（1）提高主轴组件的静刚度。

这可通过合理确定主轴合理布置传动件的位置，选用刚度较高的轴 （2）增加主轴组件阻尼。

（3）提高主轴组件的固有频率。

对支承件的基本要求有哪些？（1）足够的静刚度3）较小的热变形和内应力； ）较高的刚度/质量比；5）支承件的设计应便于制造、装配、维修、排屑及吊导轨应满足那些基本要求？答：（1）导向精度。

（2）刚性和耐磨性。

（3）低速运动平稳性。

（4）结构简单、工艺性好。

导轨副的材料应如何选配？答：为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导一般动导轨采用较软的材料，机床总体设计和传动系统设计已知某普通卧式铣床的主轴转速为45、63、90、125、、···1400r/min ，转速公比φ=1.41，求主轴的计算3转速。

解：∵n m in =45，n m ax =1400 ∴Rn=1.31451400= Z=11141.11.31lg 1lg lg =+=+ϕRn ∴n c = n m in ϕ13-Z=45⨯1.411311-=112.5r/min ∴该主轴实际转速为 n c =125r/min3-2影响机床总体布局的基本因素有哪些？答：（1）表面成形方法。

（2）机床运动的分配。

（3）工件的尺寸、质量和形状。

（4）工件的技术要求。

（5）生产规模和生产率。

（6）机床的总体布局还必须考虑人的因素，机床部件的相对位置安排、操纵部位和安装工件部位应便于观察和操作，并和人体基本尺寸之活动范围相适应。

其他如机床外形美观，调整，维修，调运方便的问题，在总体布局时应综合全面地进行考虑。

3-3简述标准比ф的选用准则。

答：选取公比ф小一些，可以减少相对速度损失，但在一定变速范围内变速级数z 将增加，会使机床的结构复杂化。

所以，对用于大批量生产的自动化和半自动化机床，因为要求较高的生产率，相对转速损失要小，故ф要小些，可取ф=1.12或1.26；对于大型机床，因其机动时间长，选择合理的切削速度对提高生产率作用较大，故ф也应取小些，取ф=1.12或1.26；对中型同样机床，通用性较大，要求转速急速Z 要多一些，但结构又不能过于复杂，常取ф=1.26或1.41；对于非自动化小型机床，其加工时间常比辅助时间少，转速损失影响不大，要求结构简单一些，可取ф=1.58或1.78. 3-4在设计机床的主传动系统时，必须满足哪些基本要求？ 答：（1）机床的末端执行件（如主轴）应有足够的转速范围和变速级数。

（2）机床的动力源和传动机构应能够输出和传递足够的功率和转矩，并有较高的传动功率。

（3）机床的传动结构，特别是末端执行件必须有足够的精度，刚度，抗震性能和较小的热变形。

（4）应该合理地满足机床的自动化程度和生产率的要求。

（5）机床的操作和控制要灵活，安全可靠，噪声要小，维修方便，机床的制造要方便，成本要低。

3-5简要说明进给传动系统的特点。

答：（1）进给运动速度低，受力小，消耗功率少。

（2）恒转矩传动。

（3）进给运动数目多，不同的机床对进给运动的种类和数量要求也不同。

（4）进给运动系统中应采用各种消除间隙措施，以提高传动精度。

（5）进给传动系统中常应用快速进给机构，以实现执行件在空行程内的快速移动。

第四章 金属切削刀具4-1可转位车刀与焊接式车刀相比，具有哪些优点？ 答： （1）提高刀具寿命。

（2）节约大量的刀杆材料。

（3）保持切削稳定可靠。

（4）减少硬质合金材料的消耗。

（5）提高生产效率。

（6）有利于涂层刀片的使用。

4-2圆体成形车刀的前角和后角怎样形成的？答：在制造时将它的前面加工成距其中心距离为h ，安装时要求基准点与工件中心等高。

刀具中心比工件中心高H ，即可形成所需的前角和后角。

h=Rsin(f f γα+) H=Rsin f α式中：R-圆体成形车刀最大外圆半径，单位为mm 4-3齿轮滚刀有哪些主要参数？答：（1）齿轮滚刀的外径de （2）齿轮滚刀的长度L （3）齿轮滚刀的头数k（4）齿轮滚到的齿数z. （5）前角α和后角γ。

4-4简述插齿刀的加工工艺范围。

答：它可用于加工相同的压力角，模数的任意齿数的齿轮，可加工直齿轮、斜齿轮、内齿轮、塔型齿轮、人字齿轮和齿条等，特别适用于加工内齿轮和多联齿轮。

第五章 机床夹具5-1机床夹具一般有那几个部分组成？答：（1）定位元件及定位装置。

（2）夹紧元件及夹紧装置。

（3）导向或对刀元件。

（4）夹具体。

（5）其它元件及装置。

5-2机床夹具应满足哪些基本要求？答：（1）保证工件的加工精度。

（2）夹具的总体方案应与生产纲领相适应。

（3）使用性好。

（4）经济性好。

5-3工件的夹紧的有哪些基本要求？ 答：（1）夹紧时不能破坏工件定位时所获得的正确位置。

（2）夹紧因可靠适当。