金屬切削機床試卷1 -10答案

1、-1-三、簡答題：（每題5分，計 25 分）16. 試分析 CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)。答：CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)主要由主運動傳動鏈，車螺紋傳動鏈，縱向進給傳動鏈，橫向進給傳動鏈和快速移動傳動鏈組成。17. 什么是組合機床？組合機床的應用范圍有哪些？組合機床是以系列化、標準化的通用部件為基礎，配少量的專用部件組成的專用機床。可加工氣缸蓋，變速箱體，變速箱蓋等箱體零件。18. 在插齒機上加工直齒圓柱齒輪，主要有哪些運動組成？其中那些運動不參與工件表面的形成過程？在插齒機上加工直齒圓柱齒輪，主要運動有主運動、展成運動、圓周進給運動、徑向切入運動及讓刀運動等。其中讓刀運動不參與工

2、件表面的形成過19. 一般機床包括哪三個基本部分？執(zhí)行件 運動源 傳動裝置20. 為什么車削螺紋時用絲杠承擔縱向進給，而車削其他表面時，用光杠傳動縱向和橫向進給？能否用一根絲杠承擔縱向進給又承擔車削其他表面的進給運動。車削螺紋時，必須嚴格控制主軸轉(zhuǎn)角與刀具縱向進給量之間的關(guān)系，而絲杠螺母傳動具有間隙小，能時刻保證嚴格的傳動比的特點，所以要用絲杠承擔縱向進給的傳動件。車削其他表面時，不必嚴格控制主軸轉(zhuǎn)角與刀具縱向進給量之間的關(guān)系， 為減少絲杠磨損和便于操縱，另外，絲杠是無法傳遞橫向進給運動的，因此要用光杠傳動縱向和橫向進給不能用一根絲杠承擔縱向進給又承擔車削其他表面的進給運動。這樣，可以防止絲杠

3、磨損過快，使用壽命降低，并使機床的操縱更容易。四、畫圖題：（每題10分，計 10 分）21. 畫簡圖表示用成形車刀車削外圓錐面時，需要哪些成形運動？其中哪些是簡單運動？哪些是復合運動？（1）用成型車刀車削外圓錐面 A 為成形車刀的橫向進給運動； B 為工件的旋轉(zhuǎn)運動。 兩簡單成形運動。 （2）用尖頭車刀縱、橫向同時進給車外圓錐面 A 為車刀的進給運動； B 為工件的旋轉(zhuǎn)運動； 兩個簡單運動。 六、計算題：（每題10分，計 20 分）23.某傳動系統(tǒng)如圖所示：1）寫出此傳動路線的表達式，并說明有多少種轉(zhuǎn)速；2）計算主軸極限轉(zhuǎn)速nmax和nmin。解：1.主運動的傳動路線表達式： 27/43 39

4、/39 電動機（1440r/min）I 27/49 II35/35III26/52 31/39 24/54IV50/28V30/67VI（主軸）2. nmax = 1440 X 27/49 X 35/35 X 39/39 X 50/28 X 30/67 = 634.4(r/min) nmin = 1440 X 27/49 X 27/43 X 26/52 X 24/54 X 30/67 = 49.6(r/min) 答： 主軸的最高轉(zhuǎn)速為634.4 r/min 。主軸的最低轉(zhuǎn)速為49.6 r/min 。-2-四、名詞解釋：（每題5分，計 15 分）21. 順銑：在切削部位刀齒的旋轉(zhuǎn)方向和零件的進給

5、方向相同時為順銑22. 刀具耐用度：23. 機床型號CA6140: 類別代號C加重型，“A” 是結(jié)構(gòu)特性代號，車床的主參數(shù)床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm。五、簡答題：（每題5分，計 25 分）24. 與一般臥式車床相比，精密及高精密臥式車床主要采取了哪些措施來提高其加工精度和減小表面粗糙度？答：措施提高機床幾何精度，提高主軸及軸承精度以及絲杠和螺母精度。主傳動鏈采用分離傳動的形式把主軸箱和變速箱分開，提高主軸的運動平穩(wěn)性減少主軸熱變形，從而提高機床工作精度。主軸皮帶輪采用卸荷式結(jié)構(gòu)。減小加工表面粗糙度，主軸前后軸承均采用高精度滑動軸承或采用高精度靜壓軸承，采用無級變速傳動。25. 什么是組合機

6、床？組合機床的應用范圍有哪些？組合機床是以系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量的專用部件所組成的專用機床?？杉庸飧左w，氣缸蓋，變速箱體，變速箱蓋等箱體零件。26. 主軸滾動軸承油潤滑的方式有哪幾種？油脂潤滑、油液循環(huán)潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑等方式27. Y3180E滾齒機上用左旋滾刀加工左旋齒輪，機床需要哪些表面成型運動？解：需要的表面成形運動有：滾刀的高速旋轉(zhuǎn)為主運動；滾刀與工件之間的嚙合運動即展成運動；滾刀架的垂直進給運動；附加運動。28. 主軸部件按運動方式可分為哪幾類？主軸部件按運動方式可分為一下幾類：只做旋轉(zhuǎn)運動的主軸 既有旋轉(zhuǎn)運動又有軸向進給運動的主軸既有旋轉(zhuǎn)運動又有軸向調(diào)整

7、移動的主軸 既有旋轉(zhuǎn)運動又有徑向進給運動的主軸主軸做旋轉(zhuǎn)運動又做行星運動的主軸六、畫圖題：（每題10分，計 10 分）29. 七、分析題：（每題10分，計 10 分）30. 如下圖所示：如何提高CA6140主軸的旋轉(zhuǎn)精度？（從軸承間隙的調(diào)整方面分析）八、計算題：（每題10分，計 20 分）31. 如圖利用下圖的傳動系統(tǒng)，加工L=4mm螺紋，試選擇掛輪a.b.c.d的齒輪（掛輪齒數(shù)應為5的倍數(shù)）1解：由圖可知。16=4=得：a=20，b=45，c=40，d=25；32. 解：1.主運動的傳動路線表達式： 27/43 39/39 電動機（1440r/min）I 27/49 II35/35III26

8、/52 31/39 24/54IV50/28V30/67VI（主軸）2. nmax = 1440 X 27/49 X 35/35 X 39/39 X 50/28 X 30/67 = 634.4(r/min) nmin = 1440 X 27/49 X 27/43 X 26/52 X 24/54 X 30/67 = 49.6(r/min) 答： 主軸的最高轉(zhuǎn)速為634.4 r/min 。主軸的最低轉(zhuǎn)速為49.6 r/min 。-3-四、簡答題：（每題5分，計 15 分）24. 溜板箱進給箱包含哪些部分？各部件作用是什么？雙向牙嵌式離合器縱向橫向機動進給和快速移動操縱機構(gòu)開合螺母及其操縱機構(gòu)作用是

9、接通或斷開從絲杠傳來的運動?；ユi機構(gòu)作用是防止走刀時開合手柄誤操作而損壞機床。超越離合器作用是防止光杠和快速電動機同時相關(guān)軸而造成破壞。安全離合器作用是使刀架在過載時能自動停止前進避免損壞傳動機構(gòu)25. 為什么某些機床導軌需要卸荷？液體卸荷導軌與液體靜壓導軌有何不同？一些重型機床的移動執(zhí)行件加工作臺質(zhì)量較大，作用在導軌面上的平均壓力很大，為了較少平均壓力，必須加寬導軌面的寬度，使結(jié)構(gòu)龐大，否則會加快導軌磨損，并易產(chǎn)生爬行，因此，常用卸荷裝置來減小作用在工作導軌面上的壓力，以提高其耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性，對一些精密機床，為提高其運動的靈活性，亦需用卸荷導軌，對于液壓傳動的機床，需采用液體卸荷導

10、軌，它是在導軌面上開出比液體靜壓導軌小的油腔，因此，壓力油不是以將運動部件浮起，仍然是兩導軌面直接接觸，液體的壓力只卸去一部分載荷，從而減小作用在導軌面上的壓力，而液體靜壓導軌的油腔面積大，壓力油必須將動導軌完全浮起，是兩導軌面脫離接觸，形成完全的液體摩擦。26. 推力軸承配置中，前端定位結(jié)構(gòu)的特點有哪些？推力軸承安裝在前軸承內(nèi)側(cè)，前支承結(jié)構(gòu)復雜，受力大，溫升高，主軸受膨脹向后伸長，對主軸前端位置影響較小五、畫圖題：（每題10分，計 10 分）27. 畫出12=312326和12=312623方案結(jié)構(gòu)式對應的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。并比較兩者哪個比較合理。合理的結(jié)構(gòu)式為：12312326。合理性： 符合變速級

11、數(shù)、級比規(guī)律； 傳動件“前多后少”； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)“前密后疏”； 第二擴大組的變速范圍r1.4168，滿足極限變速范圍要求。六、分析題：（每題10分，計 20 分）28. CA6140型車床主傳動鏈中，能否用雙向牙嵌式離合器或雙向齒輪式離合器代替雙向多片式摩擦離合器，實現(xiàn)主軸的開停及換向？在進給傳動鏈中，能否用單向摩擦離合器或電磁離合器代替齒輪式離合器M3、M4、M5？為什么？答:不能代替雙向多片式摩擦離合器，因起到過載保護作用。不能代替齒輪式離合器，因其可以保證準確的傳動比。29. 試分析 CA6140 型臥式車床的主軸組件在主軸箱內(nèi)怎樣定位。其徑向和軸向間隙怎樣調(diào)整。CA6140 型臥式車床的主

12、軸在主軸箱內(nèi)是靠 5 個軸承定位的。軸的前端有 3 個軸承，其中，有 2 個向心球軸承，1 個推力向心滾柱軸承，中間一個推力向心軸承，后端一個向心推力滾柱軸承。其徑向間隙可通過旋轉(zhuǎn)軸前端軸承左邊的調(diào)整環(huán)，推動抵套向右微移，使主軸最前軸承的內(nèi)圈沿錐度向右微移，以減小主軸前端的徑向間隙。主軸的軸向間隙可通過旋轉(zhuǎn)主軸后端的調(diào)整環(huán)，推抵套向右，使后端的推力軸承內(nèi)圈帶著主軸右移，減小后端軸承內(nèi)、外圈之間的間隙，從而減小了主軸的軸向間隙，調(diào)定后需鎖緊固定螺釘。 七、計算題：（每題10分，計 20 分）30. 根據(jù)下圖所示回答下列問題：1、計算各傳動軸轉(zhuǎn)速，畫轉(zhuǎn)速圖，寫出結(jié)構(gòu)式。2、該變速箱主軸采用什么形式

13、的支承，各軸承叫什么名稱？3、軸雙聯(lián)滑移齒輪與軸配合采用什么形式導向？4、主軸材料如何選擇？采用哪種熱處理形式？箱體材料采用哪種材料？1，結(jié)構(gòu)式為：Z=21X24 轉(zhuǎn)速圖下圖所示 （10分）2主軸采用的支承形式為：前后兩支承，前支承軸承為雙排圓柱滾子軸承，后支承軸承為推力球軸承和圓錐球軸承，（4分）3II軸雙聯(lián)滑移齒輪與II軸配合采用導向形式為：花鍵軸。（2分）4、主軸材料選擇40Cr ，采用熱處理形式為：調(diào)質(zhì)處理，箱體材料采用HT250 （4分）-4-五、簡答題：（每題5分，計 15 分）28. Y3180E滾齒機上用左旋滾刀加工左旋齒輪，機床需要哪些表面成型運動？滾刀的高速旋轉(zhuǎn)為主運動；滾

14、刀與工件之間的嚙合運動即展成運動；滾刀架的垂直進給運動；附加運動。29. CA6140型車床主傳動鏈中，能否用雙向牙嵌式離合器或雙向齒輪式離合器代替雙向多片式摩擦離合器，實現(xiàn)主軸的開停及換向？在進給傳動鏈中，能否用單向摩擦離合器或電磁離合器代替齒輪式離合器M3、M4、M5？為什么？答:不能代替雙向多片式摩擦離合器，因起到過載保護作用。不能代替齒輪式離合器，因其可以保證準確的傳動比。30. CA6140型車床進給箱包含哪些部分？變換螺紋導程和進給量的變速機構(gòu)變換螺紋種類的移換機構(gòu)絲杠和光杠的轉(zhuǎn)換機構(gòu)操縱機構(gòu)六、畫圖題：（每題10分，計 10 分）31. 推力軸承都分別布置在前、后支承出，稱為兩端

15、定位，畫出示意圖，并說明該定位結(jié)構(gòu)的特點和適用范圍。兩端定位：受軸向力的軸承，分別布置在前、后支承。在一端調(diào)間隙，尚方便。缺點：跨距較大時，受熱伸長，主軸可能彎曲，影響精度；受熱伸長時，影響軸承正常間隙（過松、過緊）七、分析題：（每題10分，計 20 分）32. 在滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時， 附加運動和垂直進給運動傳動鏈的兩端件都是工作臺和刀架， 這兩條傳動鏈是否可以合并為一條傳動鏈，為什么？ 答：不能合并為一條傳動鏈。雖然附加運動和垂直進給運動傳動鏈的兩端件都是工作臺和刀架，但兩條傳動鏈中具有合成機構(gòu)，合成機構(gòu)的兩個輸入端分別刀架的旋轉(zhuǎn)運動與刀架的垂直運動，這是刀架的兩種完全不同的運動，其

16、計算位移不同。從圖中可清楚地看出，刀架的旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)與刀架的垂直運動機構(gòu)是滾齒機上的兩個完全不同的機構(gòu)。盡管它們控制的都是刀架，但它們帶給刀架的是兩種完全不同的運動。33. 根據(jù)主軸支距L與端部位移y的關(guān)系得出如圖所示曲線，回答下述問題：1、解釋曲線1、2、3所表示的意義及它們之間的關(guān)系；2、說明何為主軸最佳跨距和合理跨距；3、由于結(jié)構(gòu)原因主軸組件不能采用合理支承跨距時，應如何提高主軸組件的剛度。這表明，在作用力F和主軸懸伸量a一定的條件下，彈性主軸本體變形所引起的軸端位移y1，隨支距L的加大而增加，且成線性關(guān)系，即支距L越大，主軸的剛度則越低。分析主軸組件前端位移的組成并說明主軸最佳跨距和合

17、理跨距的確定方法。當由于結(jié)構(gòu)原因不能采用合理跨距時應該如何提高主軸組件的剛度？答：主軸合理跨距：在主軸前端受力時主軸端部產(chǎn)生的位移是由主軸本身及其支承產(chǎn)生的變形引起的。 對于一個已確定主軸前端懸伸量的主軸組件來說，存在一個最佳支承跨距L0可以使得主軸組件的綜合剛度最大，即可以使得主軸端部產(chǎn)生位移最小。由于當0.75L實/L01.5時主軸組件的剛度損失不超過5%7%，這在工程上可以認為是合理的剛度損失，所以稱（0.751.5）L0為主軸合理跨距L合。當由于結(jié)構(gòu)原因不能使用合理跨距時，應該區(qū)別對待：當支承跨距大于合理跨距時應該加大主軸的剛度，當支承跨距小于合理跨距時應該加大支承的剛度軸承與軸承座的

18、剛度。八、計算題：（每題10分，計10 分）34. 如圖所示傳動系統(tǒng)，試計算：1)軸A的轉(zhuǎn)速（r/min)；2)軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，軸B轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)；3)軸B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，螺母C移動的距離。解：12 3 -5-24. 在通用機床和數(shù)控機床的使用中，對切削運動的描述有何不同？1臥式車床切削運動 主運動正軸正、反轉(zhuǎn)停止 進給運動縱向進給運動橫向進給運動 2數(shù)控車床建立工件坐標系用M03、M04、M05主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。 Xxxxxfxxxx橫向進給 Zxxxxfxxxx縱向進給 即用代碼控制切削運動與輔助運動25. 轉(zhuǎn)塔車床與臥式車床的主要區(qū)別是什么？區(qū)別：轉(zhuǎn)塔車床沒有尾座和絲杠，而在尾座的位置變裝一個可

19、縱向移動的多工位刀架，刀架上安裝多把刀具。26. 臥式鏜床可進行哪些工作運動？鏜桿的旋轉(zhuǎn)主運動平旋盤的旋轉(zhuǎn)主運動鏜桿的軸向進給運動主軸箱垂直進給運動工作臺縱向進給運動工作臺橫向進給運動平旋盤徑向刀架進給運動輔助運動六、畫圖題：（每題10分，計 10 分）27. 畫出12=312326和12=312623方案結(jié)構(gòu)式對應的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。并比較兩者哪個比較合理。合理的結(jié)構(gòu)式為：12312326。合理性： 符合變速級數(shù)、級比規(guī)律； 傳動件“前多后少”； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)“前密后疏”； 第二擴大組的變速范圍r1.4168，滿足極限變速范圍要求。七、分析題：（每題10分，計 20 分）28. 臥式車床床身在切削力的作用下

20、，會產(chǎn)生哪些變形？根據(jù)下列簡圖說明這些變形對被加工工件的尺寸精度（d/2）有何影響？豎直平面內(nèi)的彎曲變形，水平平面內(nèi)的彎曲變形，扭轉(zhuǎn)變形水平平面內(nèi)的彎曲變形1：1反映到工件上，扭轉(zhuǎn)變形近似1：1-6-五、簡答題：（每題5分，計 15 分）24. 能否在CA6140車床上,用車大導程螺紋傳動鏈車削較精密的非標螺紋?答不能因為加工較大精密螺紋在CA6140車床上只要采用的措施、就是縮短傳動鏈、而車大導程螺紋傳動路線長傳動件的累積誤差大所以不能用車大導程螺紋傳動鏈車削較精密的非標螺紋。25. 說明何謂簡單運動？何謂復合運動？其本質(zhì)區(qū)別是什么？ 答：簡單運動是可以獨立的運動，包括旋轉(zhuǎn)運動或直線運動。

21、復合運動是由兩個或兩個以上的旋轉(zhuǎn)運動或直線運動按照確定的運動關(guān)系組合而成的成形運動。 本質(zhì)上說，簡單運動是機床最基本的運動；復合運動是有兩個或 3 兩個以上的簡單運動疊加而成的運動，組成復合運動的各簡單運動之間有著嚴格的運動關(guān)系。26. 什么是主軸組件的前端定位和后端定位？各有何缺點？1）前端定位，推力軸承布置在前支撐處，主軸發(fā)熱后向后伸長，軸前端的軸向精度較高，但前支撐結(jié)構(gòu)復雜。2）后端定位推力軸承布置在后支撐處，主軸受熱后向前伸長，影響軸端的精度和剛度，便于軸承間隙調(diào)整。3）兩端定位推力軸承布置在前后支撐處，支撐結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)熱量小，但主軸受熱變形會改變軸承間隙影響主軸旋轉(zhuǎn)精度。-8-四、簡

22、答題：（每題5分，計 15 分）24. 滾珠絲杠螺母傳動副有哪些特點。1。傳動效率高，因為滾珠絲杠采用滾珠滾動代替普通絲杠螺母副的滑動，減小了摩擦力，能量損失小，機械效率可以達到92%以上。2。消除了螺母副之間的軸向間隙，(通過預緊滾珠）3。由于摩擦力小，絲杠的磨損也小，絲杠的壽命高。25. 支承板的焊接結(jié)構(gòu)的特點有哪些？優(yōu)點：構(gòu)造合理，易簡化結(jié)構(gòu)，減輕自重，板厚限制小，制造周期短，成本低，還可焊接不同金屬材料等。26. 爭取均勻磨損應采取哪些措施？1. 力求使摩擦面上壓強均勻分布，例如導軌的形狀和尺寸要盡可能對集中載荷對稱；2. 盡量減小扭轉(zhuǎn)力矩和傾覆力矩；保證工作臺、溜板等支承件有足夠的剛

23、度；3. 摩擦副中全長上使用機會不均的那一件硬度應高些，例如車床床身導軌的硬度應比床鞍導軌硬度高。五、畫圖題：（每題10分，計 10 分）27. 六、分析題：（每題10分，計 20 分）28. 試分析 CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)：答：CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)主要由主運動傳動鏈，車螺紋傳動鏈，縱向進給傳動鏈，橫向進給傳動鏈和快速移動傳動鏈組成。主運動傳動鏈，首端件為主電動機，末端件為主軸；車削螺紋運動傳動鏈，首端件為主軸，末端件為刀架；縱向和橫向進給運動傳動鏈，首端件為主軸，末端件為刀架；快速運動傳動鏈，首端件為快速電動機，末端件為刀架。9-24. 精密臥式車床的特點有哪些?提

24、高機床的幾何精度主傳動鏈采用“分離傳動”的形式，即把主軸箱和變速箱分開，把主傳動的大部分傳動和變速機構(gòu)安放在遠離主軸的單獨變速箱中，再通過帶傳動將運動傳至主軸箱主軸上的皮帶輪采用卸荷式結(jié)構(gòu)，以減少主軸的彎曲變形為減少加工表面粗糙度，有些臥+式精密車床的主軸前后均采用精度滑動軸承。25. 通用機床的型號包含哪些內(nèi)容？答：通用機床的型號有基本部分和輔助部分組成。其基本部分包括分類代號，類代號，通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號，組代號，系代號，主參數(shù)或設計順序號，主軸數(shù)或第二主參數(shù)，重大改進順序號等；輔助部分包括其他特性代號，企業(yè)代號等。基本部分中的類別代號、組別代號、系別代號、及主參數(shù)是通用機床型號中必須包含的內(nèi)容26. 與普通滑動導軌相