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机械制造装备设计试卷及答案复习重点.doc


选择 1.采用“消灭一切浪费”和“不断完善” ,以最优的质量和最低成本的产品提供给市场,这 种制造模式被称为 [ B ]。 A. “传统模式” B. “精益生产” C. “敏捷制造” D. “并行工程” 2.借助模具对板料施加外力,迫使材料按模具形状、尺寸进行剪裁和塑性变形,得到要求 的金属板制件的设备,称为 [ B ]。 A. 挤压机 B. 冲压机 C. 轧制机 D. 锻造机 3.一组功能、工作原理和结构相同,而尺寸和性能参数不同的产品,称为 [ A ]。 A. 纵系列产品 B. 横系列产品 C. 跨系列产品 D. 基型产品 4.机床定位部件运动达到规定位置的精度,称为 [ D ]。 A. 几何精度 B. 运动精度 C. 传动精度 D. 定位精度 5.为了降低导轨面的压力,减少摩差阻力,提高导轨的耐磨性和低速运动的平稳性,应选 [ B ]。 A. 滑动导轨 B. 卸荷导轨 C. 滚动导轨 D. 动压导轨 6.一个四自由度圆柱坐标型搬运机器人,其运动功能式为[ C ]。 A. O / ? 1? 2? 3? 4 / M C. O / ? 1 ZX? 2 / M B. O / ? 1? 2 Z? 3 / M D. O / XYZ? / M

7.在 AGV的导向系统中装有陀螺仪,该导航方式称为[ B ]。 A.电磁引导 B. 惯性导航 C.光学引导 D. 激光导航 8.适应中等转速和切削负载较大,要求刚度高的机床主轴轴承配置形式应选择[ B ]。 A.速度型 B. 刚度型 C.速度刚度型 D. 抗振型 9.铣床进给量的单位为[ C ]。 A.毫米/每转 B. 毫米/冲程 C.毫米/分钟 D. 转/分钟 10.要求导轨可以承受较大的颠覆力矩,高度较小,结构紧凑,间隙调整方便,应选 [ C ]。 A. 矩形导轨 B. 三角形导轨 C. 燕尾形导轨 D. 圆柱形导轨 填空 1.当前提高制造生产能力的决定因素不再是劳动力和______资本_______的密集积累。 2.机械制造装备的精密化成为普遍的发展趋势,从微米级发展到亚微米级,乃至_____纳米 级_____。 3.升降台铣床的主参数是工作台工作面的____宽度______。 4.任何一个表面都可以看成一条曲线(或直线)沿着另一条曲线(或直线)运动的轨迹。 这两条曲线(或直线)称为该表面的______发生线_____。

5.把听阈作为基准声压,用相对量的对数值表示,称之为声压级 Lp(dB) ,其表达式为____ Lp = 20 lg( p / p0 )___。 6.机床抗振性是指机床在____交变载荷____作用下,抵抗变形的能力。 7.当运动部件低速运动时,主动件匀速运动,被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式 运动,即时走时停或者时块时慢的现象。这种现象称为______爬行_______ 。 8.设计机床主传动系统时,为避免从动齿轮尺寸过大,一般限制直齿圆柱齿轮的最小传动 比____ u主 min ? 1 / 4 ____,为避免扩大传动误差,限制最大传动比 u主 max ? 2 。 9.滚动轴承的预紧力分为三级,轻预紧适用于高速主轴,中预紧适用于中、低速主轴, __ 重___预紧适用于分度主轴。 10.角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应,润滑油必须由____小口____进入。 11.工作空间是指工业机器人正常运行时,_____手腕______参考点能在空间活动的最大范 围。 12.额定负载是指在机器人规定的性能范围内,___机械接口__处所能承受负载的允许值。 13.在末端执行器上的参考点 P 相对于基座坐标系的速度,可通过相应___位置__变量对时 间的微分而得到。 14.机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大____工作能力____的一种参数。 15.系列化设计应遵循“产品系列化、零部件___通用化___、标准化”原则,简称“三化” 原则。 16.主轴组件的精度保持性是指长期保持其___原始制造精度___的能力。 17.卸荷系数α
H 表示导轨__卸荷量____的大小,由

? H ? FN / FW 式确定。

18.机器人的机械结构类型特征,用它的结构坐标形式和___自由度____数表示。 19. 工业机器人额定速度是指工业机器人在额定负载、 匀速运动过程中, 机械接口中心的____ 最大速度_____。 20 .各 种类型 机床 对温升 都有 一定限 制,如 普通 机床 ,连续 运转条 件下 允许 温升 为 ____30~40℃_____。 问答 1.试述机床的基本参数包括哪些内容? 答: (1)尺寸参数:指机床主要结构尺寸参数,通常包括与被加工零件有关的尺寸;标准化 工具或夹具安装面尺寸。 (2)运动参数:机床执行件如主轴、工件安装部件(工作台)的运动速度。 (3)动力参数:包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩。 2.非接触式刀具识别装置有何特点?常用哪两种识别法? 答:1 非接触式刀具识别装置没有机械直接接触,因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度 快,适用于高速、换刀频繁的工作场合。 2 常用的种识别方法为:磁性识别法和光电识别法。 3.试述 SK 型悬挂式链条与 HP 型套筒式链条组成刀库的形式有何不同? 答: (1) SK 型悬挂式链条组成的刀库,只能是“外转型” ,故当刀库为方形时,就不能充 分利用中间空间; (2)HP 型套筒式链条组成的刀库,再刀套“内转”时,不发生刀套之间的干涉; (3)故刀库空间利用率比悬挂式高 4.主轴变速箱设计中,为什么要遵循“前多后少”的原则?

答: (1)主变速传动系统从电动机到主轴,通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高, 根据公式 M ? 9550

N 可知,传动的转矩 M 较小,尺寸小些; n

(2)反之,靠近主轴的传动件转速较低,传递的转矩较大,尺寸较大。 (3)因此,在拟定主变速系统时,尽可能将传动副较多的变速组安排在前面,将传动副较 少的变速组安排在后面,使主变速传动系统中更多的传动件在高速范围内工作,尺寸小些, 以便节省变速箱的造价,减少变速箱的外形尺寸。 5.机床主传动系统设计中,扩大变速范围的方法有哪些? 答: (1)增加变速组;是扩大变速范围最简单的方法,但增加的变速组的级比指数不得不小 于理论值,导致部分转速重复。 (2)采用背轮机构 高速直连传动时,应使背轮脱开,以减少空载功率损失、噪声和发热及 避免超速现象。 (3)采用双公比的传动系统 (4)采用分支传动 分析推导 1.试述主轴液体静压滑动轴承的工作原理。 答: (1)当有外载荷 F 向下作用时,轴径失去平衡, 沿载荷方向偏移一个微小位移 e。油腔 3 间隙减小, 即 流量减小, 节流器 T3 的 h3 ? h ? e 间隙液阻增大,

压力降减少, 因供油压力 p s 是定值, 故油腔压力 p3 随 着增大; (2)同理,上油腔 1 间隙增大,即

h1 ? h ? e

间隙液阻减小,流量增大,节流器 T3 的压力降增大, 油腔压力 p1 随着减小; (3)两者的压力差 ?p ? p3 ? p1 ,将主轴 推回中心以平衡外载荷 F。 2.杆件动坐标系 Oj 相对于参考坐标系 Oi 先绕 Zi 轴转 90°再绕 Xj 轴转 90°然后平 移。求齐次变换矩阵[iTj]。

yj zi oj -3 zj 5 4 xi
图1.坐标系O j相对于参考坐标 系Oi绕坐标轴的旋转与平移

xj oi yi





1

?1 ?0 i [ Tj ] ? ? ?0 ? ?0

0 1 0 0

0 4 ? ?0 ? 1 0 ? 3? ?1 0 ?? 1 5 ? ?0 0 ?? 0 1 ? ?0 0

0 0 1 0

0? ?1 0? ?0 ?? 0? ?0 ?? 1? ?0

0 0 0 ?1 1 0 0 0

0 ? ?0 0? ?1 ??? 0 ? ?0 ? ? 1 ? ?0

1 0 1 0

0 4? 0 ? 3? ? 0 5? ? 0 1?

3.根据结构式 Z = 23×32×26 分析, (1)该传动系统有何特点? (2)可以采用的最大公比是多少? (3)如采用双速电机时,公比应为多少? 答: (1)无基本组,双公比,上下各空一级转速。 (2) ? r3 ? ?
x3 ( P3 ?1)

? ? 6( 2?1) ? 8,?? ? 1.41

(3)? r电 ? ? x( P?1) ? ? 3( 2?1) ? 2 ,?? ? 1.26 转速图设计 设计一台 12 级转速的车床主传动系统,主轴最高转速为 nmax = 1500 r/min。要求采用转 速为 1500/750 r/min 的双速电机。 (1) .写出结构式 (2) .求出公比 ? (3) .验算最后变速组的变速范围 (4) .分配降速比 (5) .画出转速图 答: (1)结构式: 12 ? 23 ? 31 ? 2 6 (2) 公比 ? :? r电 ?

1500 ? ? x ( p ?1) ? ? 3( 2?1) ? 2 ; ?? ? 3 2 ? 1.26 750
x ( p ?1)

(3)最后变速组的变速范围 r ? ? (4)分配降速比

? 1.266( 2?1) ? 4 ? 8 合格

Rn ?
r/min

nmax n 1500 ? ? z ?1 ; ? nmin ? max ? ? 118 z ?1 nmin ? 1.2612?1









1 1 1 1 1 1 1 ? ? ? 8 ? 2? 2? 4 8 n电 750 1.26 ? ? ? ? 118 nmin
(5)绘制转速图

采用双速电机的车床主传动系统

机器人设计计算 试求三自由度机器人运动功能矩阵[T0,m] 。

ym y c3
3

zm z3

om o3

y
c1

2

o2 o1

a2 2 z1 x θ 2

θ z0
c0

1

x1

o0

x0
图4.关节机器人

答:

[T0,m ] ?[ 0 T1 ][T1 ][1T2 ][T2 ][ 2 T3 ][T3 ][3Tm ] ?1 ?0 ?? ?0 ? ?0 ?C 2 ?S ? 2 ?0 ? ?0 0 ? ?C1 ? S1 1 0 0 ? ? S1 C1 ?? 0 1 c0 ? ? 0 0 ?? 0 0 1 ?? 0 0 ? S 2 0 0? ? C ? 2 C 2 0 0? ? 0 ?? 0 1 0? ? ? S ? 2 ?? 0 0 1? ? 0 0 0 0 0? ?1 0 0 0? ? ?0 C 0 0? ? ? S? 1 0 ? ?1 ? 式 中 : 1 0? ?0 S ? 1 C? 1 c1 ? ?? ? 0 1 ? ?0 0 0 1? 0 S ? 2 a 2 ? ?C 3 ? S 3 0 0? ?1 0 0 0 ? 1 0 0 ? ? S 3 C 3 0 0 ? ?0 1 0 0 ? ?? ?? ? 0 C? 2 0 ?? 0 0 1 0 ? ?0 0 1 c 3 ? ?? ?? ? 0 0 1 ?? 0 0 0 1 ? ?0 0 0 1 ?

? ? ? ? 90? , C1 ? cos?1 , C2 ? cos? 2 , S1 ? sin ?1 , S 2 ? sin ? 2
?? C1 S 2 S 3 ? S1C3 ? ?S S S C C 1 2 3 1 3 [T0,m ] ? ? ? C2 S3 ? 0 ? ? C1 S 2 C3 ? S1 S 3 ? S1 S 2 C3 ? C1 S 3 C 2 C3 0 C1C 2 S 1C 2 S2 0 C1C 2 ?c3 ? a 2 ? ? S1C 2 ?c3 ? a 2 ? ? ? S 2 ?c3 ? a 2 ? ? c1 ? c0 ? ? 1 ?

手腕 图示为三自由度的机械传动手腕的机构简图,试求当 S、T 轴不转,B 轴以 n B 转动时,驱动
' 壳体 9 的俯仰运动 n9 ,及由 n9 诱导出齿轮 7 的自转运动 n7' 。

答: 轴单独旋转时, B 驱动壳体 9 的俯仰运动 n9 为:

n9 ?

Z15 Z13 Z12 Z Z nB ? 15 12 nB Z13 Z14 Z11 Z14 Z11

由于壳体 9 的转动, 也将引起圆锥齿轮 7 作行星运
' 动:由 n9 诱导出齿轮 7 的自转运动 n7' 为:
' Z ? Z7 n7' ? n9 Z ? ' n9 , ? ? 6 ? n6 ? 0 , n7' ? 6 Z7 n6 ? n9 Z7

产生诱导运动 n9 ? n7 ?
''

( Z 6 ? Z 7 ) Z12 Z15 nB Z 7 Z11Z14

抓手 如图齿条平行连杆式平移型夹持器中,夹紧力 FN 和驱 动力 Fp 之间的关系式,并讨论该夹持器的特性。 答: (1)受力分析如图所示

α

(2)推导计算;

Fp 2

R ? FN L cos? ; FN ?

Fp R 2L cos?

(3)讨论该夹持器的特性:在驱动力 Fp 和 R / L 一定时,夹紧力 FN 将随 ? 增大而增大。 当 ? ? 0 时, FN 为极小值

机械制造装备设计复习重点
1. 机械制造装备的分类: 答:切削加工装备;工艺装备;仓储传输装备;辅助装备。 2、机械制造装备应具备的主要功能:P6 答: (1) 一般的功能要求:加工精度、定位精度、平稳性和抗震性、强度、刚 度、 耐用度、技术经济等方面的要求 (2)柔性化:产品柔性话和功能柔性化。 (3)精密化:减少误差,误差补偿技术等。 (4)自动化:全自动化和半自动化(凸轮控制、程序控制、数字控制、适应 控制等) 。 (5)机电一体:机械技术与微电子结合。 (6)节材。 (7)符合工业工程要求。 (8)符合绿色工程要求。 3、一般功能要求是指哪些方面?P6 答: (1)加工精度要求:理想尺寸、位置和形状; (2)强度、刚度和抗振性; (3)加工稳定性要求; (4)耐用度; (5)技术经济。 5、机械制造装备设计有哪些类型?它们的区别与联系是什么?P15 答:机械制造装备设计分为创新设计、变型设计和模块化设计。区别: 创新设 计一般需要较长的设计开发周期,投入较大的研制开发工作量;变型设计不 是孤立无序的设计,而是在创新设计的基础上进行的;模块化设计是对一定 范围内不同性能, 不同规格的产品进行功能分析,划分一系列的功能模块而 后组合而成的。 联系:采用创新设计方法不断推出崭新的产品,是企业在市场竞争中取胜的 必要条件;变型设计和组合设计是在基型和模块系统的基础上进行的,而基 型和模块系统也是采用创新设计方法完成的。 6. 机床设计的主要内容及步骤是什么?P61 答: (一)总体设计:1、机床主要技术指标设计,包括工艺范围、运行模式、生 产率、性能指标等。2、总体方案设计,包括运动功能、基本参数、总体结构 布局等设计。 总体方案综合评价与选择 4、 3、 总体方案 的设计修改或优化。 (二)详细设计,包括技术设计和施工设计。 (三)机床整机综合评价 7、内联系传动链和外联系传动链定义及区别。车螺纹、滚齿加工、普通车外圆、 铣平面的进给传动链属于哪一种? 答:外联系传动链:两条传动链是由动力源到执行件(主轴或刀架)之间的联 系,称为外传链 。如普通车外圆、铣平面。 内联系传动链:转动系统中两个末端原件不能独立的,它们之间应保持着 严格的传动比(速比和方向)关系,具有这种特点的传动链称为内传动 。 如车螺纹、滚齿加工。 区别:外链的功能是实现执行件的简单运动,或把动力源接到内链。内链 的功能是实现执行件之间严格的传动比关系的复合运动。 9、画出普通车床、铣床、刨床和磨床的运动功能图,并写出其运动功能式 P67 答: (1)机床运动功能式:运动功能式表示机床的运动个数、形式(直线或回转 运动) 、功能(主运动、进给运动、非成形运动分别用下标 p、f、a 表示)及 排列顺序。左边写工件,用 W 表示;右边写刀具,用 T 表示,中间写运动, 按运动顺序排列,并用符号“/”分开。

(2)机床运功功能图:运动功能图是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形 表达出来,是认识、分析和设计机床传动系统的依据

10、机床的结构式和结构网定义。 答:结构网:表示传动比的相对关系而不表示转速数值的线图称为结构网。结 构网表示各传动组的传动副数和各传动组的级比指数, 还可以看出其传动顺 序和变速顺序。 结构式:表示传动比的相对关系而不表示转速数值的表达式。表达的内容与 结构网相同,一个结构式对应一个结构网。 11、金属切削机床的基本功能是什么? 答:提供切削加工所必须的运动和动力 什么是爬行现象?机床运动部件爬行对机床加工性能的影响包括哪些方面? P74 答:爬行现象:当运动部件低速运动时,主动件匀速运动,从动件往往出现明显 的速度不均匀的跳跃式运动,即时走时停或者时快时慢的现象。包括定位精 度、工件的加工精度和表面粗糙度。 13、解释 CA6140 和 MG1432A 两种机床编号中各个字母和数字代表的含义。 答:CA6140:C 代表车床,A 代表结构不同,6 代表落地及卧式车床组,1 代表卧 式车床系,40 代表最大车削直径 400mm。CA6140 代表最大车削直径为 400mm 的卧式车床。 MG1432A:M 代表磨床,G 代表高精度,1 代表外圆磨床组,4 代表万能外圆磨 床系,32 代表最大磨削直径 320mm。A 代表第一次重大改进。MG1432A 代表最 大磨削直径为 320MM 的高精度万能外圆磨床。 机床主要参数的设计中标准公比值的制定原则是什么?P82 答: (1)标准公比都是在 1<φ<2 之间; (2)标准公比是 2 的 E2 次方根,其数列每隔 N 项增大或缩小 2 倍(便于采用 双速电动机 ) ; (3)标准公比是 10 的 E1 次方根,便于设计和使用机床 机床主传动系统分离传动和集中传动布局的特点。P89 答: 集中传动方式:主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内。 特点是结构紧凑,便于实现集中操纵,安装调整方便。缺点是会影响平稳性和 加工精度,适合于普通精度大型机床。 分离传动方式 :主传动系中的大部分传动和变速机构装在远离主轴的单独变 速箱中,然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式,称为分离传动方式。 特点是变速箱各传动件所产生的震动和热量不能直接传给或少传给主轴, 从而 减少主轴的振动和变形,提高加工精度。

什么是传动组的级比和级比指数?常规变速传动系统各传动组的级比指数有什 么规律?P92 答:(1)变速组的级比是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值; 变速组的级比指数是指相邻两传动线与从动轴交点之间相距的格数。 (2)基本组和扩大组 基本组 — x=1 的变速组。 扩大组 — x>1 的变速组。 扩大顺序 — 变速组按 x 值由小到大依次排列的顺序。 什么是传动组的变速范围?各传动组的变速范围之间有什么关系?P93 答: 主轴的变速范围因该等于主变速传动系中个变速组变速范围的乘积。

主变速传动系设计的一般原则有哪些?进给传动设计原则中与主传动系统设计区 别之处是什么,请加以解释说明。P93 答:1) ( 传动副前多后少的原则:使主变速传动系中更多传动件在高速范围内工作, 尺寸小一些,节省变速箱造价,减小变速箱外形尺寸。 传动顺序与扩大顺序相一致的原则: 变速组的变速要前慢后快,中间轴的转速不宜超过电动机的转速 进给传动设计原则中与主传动系统设计区别之处: 进给传动与主传动不同是恒转矩传动,而住转动是恒功率传动。 进给传动系传动转速图的设计刚巧与主传动系相反, 其转速图是前疏后 密结构。 进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速。 进给传动的变速范围 RN 不同。 19、主轴部件的功用是什么?主轴部件是由哪些种类零件组成。P142 答: 主轴部件的它的功用是支承并带动工件或者刀具旋转进行切削,承受切削力 和驱动力等载荷,完成表面成型运动。 主轴部件由主轴及其支承轴承、传动件、密封件及定位元件等组成。 20、几种典型的主轴轴承配置型式有速度型、刚度型、速度刚度型,其中速度刚 度型是指主轴轴承采用了那些类型的轴承?P151 答: 刚度速度型:前轴承采用三联角接触球轴承, 后支承采用双列短圆柱滚 子轴承。 前轴承的配 置特点是外侧的两个角接触球轴承大口朝向主轴工作 端,承受主要方向的轴向力;第三个角接触球轴承则通过轴套与外侧的两 个轴承背靠背配置,使三联加坡接触球轴承有一个较大支承跨,以提高承 受颠覆力矩的刚度。 21、主轴轴承中的前、后轴承的精度对主轴旋转精度的影响有何不同?P154 答:前轴承的精度应选得高一些,通常比后轴承精度高一级. 主轴前后两支撑轴承径向跳动误差与主轴旋转精度可见主轴前支点的误差对 主轴前端的精度影响较大,前轴承的精度对主轴组件的旋转精度影响较大。 22、什么是机床的支承件, 机床的支承件包括哪些?支承件的主要功能是什么? P161 机床的支承件是相互固定连接成机床的基础和框架,指床身、立柱、横梁、 底座等大件。 机床支撑件的主要功用:保证机床各零部件之间的相互位置和相对运动精 度,并保证机床有足够的静刚度,抗震性,热稳定性和耐用度。 23、支承件常用的材料有哪些种类?P166 支承件常用的材料有铸铁、钢板和型钢、天然花岗岩、预应力钢筋混凝土、 树脂混凝土等。 (1)铸铁:铸造性能好,阻尼系数大,振动衰减性能好,成本低,适于成批 生产。要进行时效处理,以消除内应力。 (2)钢板焊接结构:制造周期短,刚性好,便于 产品更新和结构改进,重量 轻。

(3)预应力钢筋混凝土:抗振性好,成本低。 (4)天然花岗岩:性能稳定,精度保持性好,抗振性好,热稳定性好,抗氧 化性强,不导电 (5)树脂混凝土:刚度高,具有良好的阻尼性能 ,抗振性好,热稳定性高, 质量轻,可有良好的几何形状精度,极好的耐腐蚀性,成本低,无污染,生产 周期短,床身静刚度高。且可以预埋金属或添加加强纤维来提高某些力学性 能 ,抗磁,与金属不粘结,加工方便。 24、提高支承件结构性能的措施有哪些?P168 答: (1)提高支承件的静刚度和固有频率: (2)提高动态特性:改善阻尼特性;采用新材料制造支承件 (3)提高热稳定性:控制温升;采用热对称结构;采用热补偿装置:采用热 补偿装置 25、导轨的功用是什么?导轨可分为哪两种?P171 答; 导轨副功用是导向和承受载荷。它承受安装在倒柜上的运动部件及工件的 重力和切削力,运动部件可以沿导轨运动。 导轨按结构形式可以分为开式导轨和闭式导轨。 开式导轨: 指在部件自重和外载作用下, 运动导轨和支承导轨的工作面始终接触、 贴合。结构简单,不能承受较大的颠覆力矩。 闭式导轨:借助于压板使导轨能承受较大的颠覆力矩作用。 26、导轨按结构形式可分为哪两种类型?导轨应满足的要求有哪些方面?P176 答:导轨按结构形式可以分为开式导轨和闭式导轨。 开式导轨: 指在部件自重和外载作用下, 运动导轨和支承导轨的工作面始终接触、 贴合。结构简单,不能承受较大的颠覆力矩。 导轨应满足:精度高、承载能力大、刚度好、摩擦阻力小、运动平稳、精度保持 性好、寿命长、结构简单、工艺性好、便于加工、装配、调整和维修、成本低等 要求。 27、 直线运动导轨和回转运动导轨的截面形状都有哪些种类?三种直线运动导轨 的组合形式都是什么?P172 答 直线导轨的截面形状主要有四种:矩形、三角形、燕尾形和圆柱形,它们可 互相组合,每种导轨副中还有凹、凸之分。 (1)矩形导轨:承载能力大、刚度高、制造简单、检验和维修方便等优点。适 于载荷较大而导向要求略低的机床。 (2)三角形导轨:磨损时自动补偿磨损量,不产生间隙。导轨顶角越小,导向 性越好,但摩擦力也越大。小顶角用于轻载荷精密机械,大顶角用于大型或重型 机床。三角形导轨结 构有对称式和不对称式两种。 (3)燕尾形导轨:承载较大的颠覆力矩,导轨的高度较小,结构紧凑,间隙调 整方便。但刚度性较差,加工检验维修都不大方便。适于受力小、层次多、要求 间隙调整方便的部件。 (4)圆柱形导轨:制造方便,工艺性好,但磨损 后较难调整和补偿间隙。主 要用于受轴向负荷的导轨,应用较少。 回转运动导轨的截面形状回转运动导轨的截面形状有三种:平面环形、锥面环形 和双锥面导轨。 (1)平面环形导轨:结构简单、制造方便、能承受较大的轴向力,但不能承受 径向力,因而必须与主轴联合使用,由主轴来承受经向载荷。 (2)锥面环形导轨:除能承受轴向载荷外,还能承受一定的径向载荷,但不能 承受较大的颠覆力矩。导向性比平面环形好,但制造较困难。 (3)双锥面导轨:能承受较大的径向力,轴向力和一定的颠覆力矩,制造研磨 均较困难。 (1)双三角形导轨:不需要鑲条调整间隙,接触刚度好,导向性和精度保持性 好,但工艺性差,加工、检验和维修都不方便。 (2)双矩形导轨:承载能力大、制造简单。导向方式有两种——宽式组合和窄 式组合。 (3)矩形和三角形导轨的组合:导向性好,刚性高,制造方便,应用最广。 (4)矩形和燕尾形导轨的组合:能承受较大力矩, 调整方便,多用在横梁、立 柱、摇臂导轨中。 28、如何调整导轨的间隙?解释导向调整板调整间隙的原理及过程。P174

答:导轨面间的间隙对机床工作性能有直接影响,如果间隙过大,经影响运动精 度和平稳性;间隙过小,运动阻力大,导轨的磨损加快。因此必须保证导轨具有 合理间隙,磨损后又能方便地调整, 导轨常用压板、鑲条来调整。镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨侧向间隙。压 板用来调整辅助导轨面的间隙和承受颠覆力矩。 (1)压板:用来调整导轨面的间隙和承受颠覆力矩。 (2)鑲条:调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙。 (3)导向调整板:用导向调整班调整。 导向调整板调整间隙的原理及过程: 工作台导向面的一侧两端各装有一个导向调 整板,导向调整板上开了许多横向窄槽。导向调整板用螺钉固定在支撑板上,支 撑板用螺钉固定在工作台上,当拧紧调整板上的螺钉时,调整板产生横向变形, 厚度增加,对导轨间隙进行调整。当导向调整板变形时,由窄槽分隔开的各个导 向面产生微小倾斜,有利于润滑油膜形成,提高导轨润滑效果。 导轨预紧的目:提高承载能力、运动精度和刚度、克服冲击及振动。 29、什么是机床的精度?机床的精度包括哪些方面?P71 答:机床的精度指机床在未承受外载和条件下的原始精度。 机床精度包括几何精度、传动精度、运动精度和定位精度等几个方面。不同加工 精度的机床,精度要求不同。 30、何谓机床的传动精度?提高传动精度的途径有哪些?P71 传动精度: 机床传动系统各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。提高传动精 度的途径:尽可能的缩短传动链;提高各传动链的制造和装配精度;合理选择传 动件;合理布置传动件,有利用误差传递规律。 31、32、计算转速的定义?P103 什么是机床主轴功率扭矩特性?画出机床主轴 功率转矩特性曲线图,并加以解释说明。

33、画出背轮机构传动原理图。解释其扩大变速范围的原理及设计时注意方面。
传动原理如图。主动轴和从动轴同轴线。当滑移齿轮 Z1 处于 最右位置时,离合器 M 结合,齿轮 Z1 和 Z2 脱离啮合,运动 由主动轴 1 传入, 注解传到轴 3 传动比为 1.当滑移齿轮 Z1 处 于最左位时,离合器 M 图开,齿轮 Z1 和齿轮 Z2 啮合,运动 经过 Z1/Z2 和 Z3/Z4 传动至轴 3,达到扩大变速范围的目的。 设计时注意方面: 当高速直联传动时 (离合器时 Z1 要和 Z4) , 因该使背轮脱离脱,以减少空载功率损耗,加大噪声、振动、 34、某机床主轴转速为 n=100~1120r/min,转速级数 Z=8,电动机转速 n 发热以及避免超速现象。



=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则, (1)确定公比 ? 值; (2)拟定传动系统的结构式; (3)设计转速图; (4)画出转速图。


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