机械制造技术第二章课后答案(08290080309整理)

第二章加工设备自动化（课后习题）

2-1.实现加工设备自动化的意义是什么？（P30）

答：加工设备生产率得到有效提高的主要途径之一是采取措施缩短其辅助时间，加工设备工作过程自动化可以缩短辅助时间，改善公认的劳动条件和减轻工人的劳动强度。加工设备自动化是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题之一，是机械制造厂实现零件加工自动化的基础。

2-2.为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？（P30）答：单台加工设备的自动化能较好地满足零件加工过程中某个或几个工序的加工半自动化和自动化的需要，为多机床管理创造了条件，是建立自动化生产线和过渡到全盘自动化的必要前提，是机械制造业更进一步向前发展的基础。

2-3.加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？（P30）答：加工设备自动化主要是指实现了机床加工循环自动化和实现了辅助工作自动化的加工设备。其主要内容如下：

机床加工自动化循环自动控制系统

工件自动转位执行机构

自动测量及控制位置检测

刀具的自动补偿

自动加工设备刀具的自动更换

自动排屑系统

实现加工设备自动化的途径主要有以下几种：

（1）对半自动加工设备通过配置自动上下料装置以实现加工设备的完全自动化；

（2）对通用加工设备运用电气控制技、数控技术等进行自动化改造；

（3）根据家公家的特点和工艺要求设计制造专用的自动化加工设备，如组合机床等；

（4）采用数控加工设备，包括数控机床、加工中心等。

2-4.试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？（P32）

答：生产率Q=K/（1+K*tf）,式中K——理想的工艺生产率，K=1/tq，tq——切削时间，tf——空程辅助时间。可知：tq和tf对机床生产的影响是相互制约相互促进的。当生产工艺发展到一定水平，即工艺生产率K提高到一定程度时，必须提高机床自动化程度，进一步减少空程辅助时间，促使生产率不断提高。另一方面，在相对落后的工艺基础上实现机床自动化，生产率的提高是有限的，为了取得良好的效果，应当在先进的工艺基础上实现机床自动化。

2-5.自动化加工设备主要有哪几类？（P32）

答：可分为6类：全（半）自动单机、组合机床、自动线、一般数控机床、加工中心、柔性制造单元。

2-6.切削加工自动化的根本目的是什么？（P34）

答：切削加工的根本目的是提高零件切削加工精度、切削加工效率、节材、节能和降低零件的加工成本。

2-7.数控车床的主要特点是什么？（P35）

答：（1）数控车床的主轴转速和进给速度高。

（2）数控车床具有高精度。

（3) 数控车床能实现多种工序复合的全部加工。

（4）数控车床具有高柔性。

2-8.车削中心与数控车床的主要区别是什么？（P38）

答：车削中心与数控车床的主要区别在于：车削中心的砖塔刀架上带有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续回转（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，数控车床则无这些特点。2-9.什么是机床主轴的C轴功能？它有什么作用？（P38～39）

答：主轴的C轴功能是指通过位置控制使主轴在不同角度上定位。

作用：C轴能控制主轴连续分度，同时与刀架的X轴或Z轴联动来铣削各种曲线槽、车螺纹、车多边形等，也可以定向停车。

2-10.钻销加工中心是如何自动换刀的？（P41）

答：刀库与主轴之间直接换刀：刀库和主轴都安装在主轴箱上，刀库中换刀位置的刀具轴线与主轴轴线重合，为避免与加工区干涉，换刀动作全部由刀库运动，即退离工件、拔刀、选刀和插刀过程来实现。

转塔头式：道具都集中在转塔上，转塔通常有6～10根主轴，由转塔转位实现换刀。也可增设刀库，由刀库和转塔上的主轴之间换刀。

2-11.组合机床的自动化水平主要是通过何种手段来实现的？（P43）答：组合机床的自动化水平主要是通过数控技术的应用来实现的，一般有两种情况，一种是工艺的要求，如镗销形状复杂的孔、深度公差要求高的端面、中心位置要求高的孔、大直径凸台等；另一种是在多种工序加工或多品种加工时，为了加速转换和调整而采用数控，如对行程长度、进给速度、工作循环甚至主轴转速等利用数字控制编制程序或代码实现快速转换；通常用于转塔动力头、换箱模块或多品种加工可调式组合机床上。

2-12.加工中心与数控机床的主要区别是什么？（P44）

答：加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。相对于数控机床，加工中心的机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。通常加工中心仅主要完成镗铣加工的加工中心。

2-13.加工中心的特点与适用范围是什么？（P44）

答：特点：适用范围广、加工精度高、生产率高。

适用范围：主要适用于多品种、中小批量生产中对较复杂、精密零件的多工序集中加工，或为完成在通用机床上难以加工的特殊零件的加工。

2-14.加工中心的刀具存取方式及特点是什么？（P45）

答：加工中心的刀具存取方式有顺序方式和随机方式两种，刀具随机存取是最主要方式。随机存取就是在任何时候都可以取用刀库中任一把刀，选刀次序是任意的，可以多次选取同一把刀，从主轴卸下的刀允许放在不同于先前所在的刀座上，CNC可以记忆刀具所在的位置。顺序存取方式时，刀具严格按数控程序调用刀具的次序排列。程序开始时，刀具按照排列次序一个接一个取用，用过的刀具仍放回原刀座上，以保证确定的顺序不变。

2-15.实现冲压自动化的原则与考虑的因素是什么？（P47～48）

答：实现冲压自动化可以根据产品结构、生产条件、加工方式等情况采取不同的方式，一般有在通用压力机上使用自动冲模、通用自动冲压压力机、专用自动冲压力机及冲压自动线等几种。选择时应考虑下列因素：安全生产、冲压件批量、冲压件结构、冲压工艺方案、材料规格、压力机型式等。

2-16.加工设备有哪些自动化装置？（P49）

答：供料、送料、废料处理、接件及自动保护装置。

2-17.加工自动线的连线过程中应考虑哪几方面的问题？（P53）

答:在加工自动线的工作过程中，工件以一定的生产节拍，按照工艺顺序自动地经过各个工位，不需要工人直接参与操作，自动地完成预定的加工内容。

自动线能减轻工人的劳动强度，并大大地提高劳动生产率，减少设备布置面积，缩短生产周期，缩减辅助运输工具，减少非生产性的工作量，建立严格的工作节奏，保证产品质量，加速流动资金的周转和降低产品成本。自动线的加工对象通常是固定不变的，或在较小的范围内变化，而且在改变加工品种时要花费许多时间进行人工调整。另外初始投资较多，因此只适用于大批量的生产场合。2-18.切削加工自动线的组成、类型是什么？(P54)

答：切削加工自动线通常由工艺设备、工件输送系统、控制和监视系统、检测系统和辅助系统等组成。按工艺设备类型分类可分为：通用机床自动线、组合机床自动线、专用机床自动线和转自自动线；按工件外形和切削加工过程中工件运动状态分类可分为：回转体工件加工自动线和箱体杂件加工自动线；另外还有综合加工自动线。

2-19.组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点有哪些？（P58）

答：组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点有：每台机床的加工工艺都是指定的不做改变；工件的输送方式除直接输送外，还可以利用随行夹具进行输送；线的规模较大，有的多达几十台机床；有比较完善的自动监视和诊断系统，以提高其开动率等。

2-20.柔性自动线的工艺基础及基本组成是什么？（P63）

答：FTL的工艺基础是成组技术。一般FTL由三部分组成：(1)数控机床、专用机床、组合机床；（2）托板（工件）输送系统；（3）控制系统。