東華理工大學機床切削概論復習題

1、金屬切削機床是一種用切削方法加工金屬零件的工作機械，它是制造機器的機器，因此又稱為工作母機或工具機按照機床工藝范圍寬窄，可分為通用機床、專門化機床和專用機床三類。按照機床的加工方法,所用刀具及其用途進行分類,可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、特種加工機床、鋸床和其它機床。有些表面其母線和導線可以互換，如圓柱，稱為可逆表面。CM6132C車床類，M精密型，61臥式車床系，32最大回轉(zhuǎn)直徑的1/10。C1336C車床類，1單軸自動，13單軸轉(zhuǎn)塔自動車床系，36最大車削直徑的1/10。Z304016Z鉆床類，3搖臂鉆床，30搖臂鉆床系，40最大鉆孔直徑，16最大

2、跨距。C21506C車床類，2多軸自動半自動車床，21多軸棒料自動機床系，50最大棒料直徑，6軸數(shù)。T4163BT鏜床類，4坐標鏜床，41單柱坐標鏜床，63工作臺面寬度的1/10，B第二次重大改進。XK5040X銑床類，K數(shù)控，5立式升降臺銑床，50立式升降臺銑床系，40工作臺寬度的1/10。B2021AB刨床類，20龍門刨床系，21最大刨削寬度的1/10，A第一次重大改進。MGB1432M磨床類，G高精度，B半自動，1外圓磨床，14萬能外圓磨床，3-最大磨削直徑的1/10。任何表面都可以看做是一條線（稱為母線）沿著另一條線（稱為導線）運動的軌跡。母線和導線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。CA6140

3、車床可車削米制螺紋_,_模數(shù)制螺紋_,_英制螺紋_,徑節(jié)制螺紋_四種標準的常用螺紋。工件表面的成形方法有_軌跡法、成形法、相切法、范成法（展成法）形成不可以逆表面的母線和導線是不可互換。圓錐面、球面、圓環(huán)面和螺旋面等都屬于不可逆表面。主運動：刀具與工件之間的主要相對運動，它使刀具切削部分切入工件表面，形成工件新的表面。試說明何謂外聯(lián)系傳動鏈？何謂內(nèi)聯(lián)系傳動鏈？其本質(zhì)區(qū)別是什么？對這兩種傳動鏈有何不同要求？答:外聯(lián)系傳動鏈是聯(lián)系運動源和執(zhí)行件，使執(zhí)行件獲得一定的速度和方向的傳動鏈。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈是聯(lián)系復合運動內(nèi)部兩個單元運動，或者聯(lián)系實現(xiàn)復合運動內(nèi)部兩個單元運動的執(zhí)行件的傳動鏈。兩者的本質(zhì)區(qū)別在于

4、，其運動是由單個或多個運動組成外聯(lián)系傳動鏈，該聯(lián)系是整個復合運動與外部運動源，它只決定成形運動的速度和方向?qū)庸け砻娴男螤顩]有直接影響，而由于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈聯(lián)系的是復合運動，內(nèi)部必須保證嚴格的運動聯(lián)系的兩個單元運動，它決定著復合運動的軌跡，其傳動比是否準確以及其確定的兩個單元的相對運動是否正確會直接影響被加工表面的形狀精度甚至無法成形為所需表面形狀。圖1所示為臥式車床的傳動原理圖。利用圖中標出的序號和符號，分別寫出主運動傳動鏈和進給傳動鏈，并說明哪個傳動鏈是外聯(lián)傳動鏈？哪個傳動鏈是內(nèi)聯(lián)傳動鏈？哪個運動是簡單運動？哪個運動是復合運動？（12分）第2頁（共7頁）（1）主運動傳動鏈為：電動機12uv3

5、4，（2分）；這是外聯(lián)傳動鏈（2分），屬于簡單運動（2分）；（2）軸向進給傳動鏈為：45uf67，（2分）；這是內(nèi)聯(lián)傳動鏈（2分），屬于復合運動（2分）。當切削不同導程的螺紋時需要調(diào)整uf。（2分）11、車床加工回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面還有加工螺旋面。12、CA6140A組成：1.床身2.主軸箱3.進給箱4.溜板箱5.刀架部件6.尾座13.說明CA6140車床的卸荷帶輪的工作原理（徑向力和力矩傳遞）及其作用。答：電動機經(jīng)V帶將運動傳遞至軸I左端的帶輪2.帶輪2與花鍵套1用螺釘連接成一體，支承在法蘭3內(nèi)的兩個深溝球軸承上。法蘭3固定在主軸箱體4上。這樣，帶輪

6、2可以通過花鍵套1帶動軸I旋轉(zhuǎn)，而膠帶的拉力則經(jīng)軸承和法蘭3傳至主軸箱體4。軸I的花鍵部分只傳遞扭矩，從而避免因膠帶拉力而使軸I產(chǎn)生彎曲變形。作用：使軸I不受徑向力的作用，減少彎曲變形，提高傳動的平穩(wěn)，改善主軸箱運動輸入軸的工作條件。超越離合器是利用主動件和從動件的轉(zhuǎn)速變化或回轉(zhuǎn)方向變換而自動接合和脫開的一種離合器。*簡述超越離合器的工作原理和作用。 答：作用是當快速電動機使傳動軸快速旋轉(zhuǎn)時，依靠齒輪與軸間的超越離合器，可避免與進給箱傳來的慢速工作進給運動發(fā)生矛盾。當空套齒輪1為主動并逆時針旋轉(zhuǎn)時，帶動滾柱3擠向楔縫，使星輪2隨同齒輪1一起轉(zhuǎn)動，再經(jīng)安全離合器帶動軸XX轉(zhuǎn)動，這是機動工作進給的

7、情況。當快速電動機起動，星輪2由軸XX帶動逆時針方向快速旋轉(zhuǎn)時，由于星輪超越齒輪1轉(zhuǎn)動，滾柱3退出楔縫，使星輪2和齒輪1自動脫開，而由進給箱傳給齒輪1的慢速轉(zhuǎn)動雖照常進行，卻不能傳給軸XX；此時軸XX由快速電機傳動作快速轉(zhuǎn)動，使刀架實現(xiàn)快速運動。一旦快速電機停止轉(zhuǎn)動，超越離合器自動接合，刀架立即恢復正常的工作進給運動。滾柱式超越離合器的工作原理*簡述過載保險裝置(安全離合器）的工作原理和作用。答：作用是防止進給傳動鏈過載和發(fā)生偶然事故時損壞機床的機構(gòu)。它由端面帶螺旋形齒爪的左右兩部分5和6組成，左半部5與超越離合器的星輪連接，6與軸XX用花鍵連接。在正常情況下，在彈簧7的作用下，離合器左右兩半

8、部相互嚙合，進給運動通過齒輪、超越離合器、過載離合器、傳給軸XX。當?shù)都苌系妮d荷增大時，通過過載離合器齒爪傳遞的扭矩以及作用在螺旋齒面上軸向分力增大。當軸向分力超過彈簧7的壓力時，6向右移動，與5脫開，導致過載離合器打滑。刀架停止進給。過載消除后，過載離合器自動接合，恢復進給運動。轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)動的角度是按照零件加工程序的要求由微機發(fā)出指令控制的。立式機床用途、與及與臥式機床的區(qū)別？立式機床用來加工直徑和質(zhì)量都比較大的工件。起高度一般小雨直徑;這種工件如果在臥式機床上加工，主軸前軸承負荷大，磨損塊，難以長期的保持精度，區(qū)別在于主軸的旋轉(zhuǎn)軸心在豎直方向上，工作臺臺面處于水平平面內(nèi)，使工件的裝夾和找正比

9、較方便。此外，由于工件及工作臺的重量均勻的作用在工作臺導軌或推力軸承上，因此，立式車床能長期的保持精度。自動車床是指那些在調(diào)整好后無需人工參與便能自動完成表面成型運動和輔助運動，并能自動的重復其工作循環(huán)的車床，自動車床的種類很多，按主軸分，單軸、多軸、按工藝分，縱切、橫切。傳統(tǒng)的單軸縱切自動車床的工作原理：主軸內(nèi)彈簧夾頭夾持棒料工件旋轉(zhuǎn)，完成主運動：主軸箱縱向移動，完成縱向進給；進刀與退刀。附件的進退等動作，均通過分配軸上的一套凸輪和機床的杠桿相互配合，損失險凸輪程序控制的自動工作循環(huán)。本機床可對冷拉棒料及磨光棒料進行連續(xù)上、下料的自動循環(huán)加工，完成小型軸類零件的車外圓、鉆孔、鏜孔、車端面、車

10、螺紋、切槽、攻螺紋、橫鉆孔、銑鍵槽、銑平面和切斷工序。簡述數(shù)控加工的特點有哪些？答：a.自動化程度高，可以減輕工人的體力勞動強度。b.精工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，加工誤差一般在0.01mm左右。c.加工生產(chǎn)效率高。d.對零件加工的適應性強，靈活性好，能加工形狀復雜的零件。E.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化數(shù)控裝置通常由輸入裝置、運算器、輸出裝置和控制器。插補：就是在工件輪廓上某起點和終點之間，根據(jù)形狀規(guī)律由運算器算出一系列中間加工點的坐標，以使兩點之間的運動軌跡與被加工零件的輪廓相符合。機床邏輯狀態(tài)控制接口電路主要用于機床的主軸電動機的啟動 和停止、冷卻泵的開啟、液壓泵的起停及換刀等開關(guān)量的控制。C

11、AD/CAM集成數(shù)控編程的主要特點是，將零件加工的幾何造型、刀位計算、圖形顯示和后置處理等作業(yè)過程結(jié)合在一起。加工中心與普通機床相比，具有以下特點：1.工序集中2.自動換刀3.加工精度高。加工中心是一種具有刀庫，能自動更換刀具，對一次裝夾的工件進行多工序加工的數(shù)控機床。 車削中心的工藝范圍：1.銑端面槽2.端面鉆孔，攻螺紋3.銑扁方4.端面分度鉆孔、攻螺紋5橫向鉆孔6.橫向攻螺紋7.斜面上鉆孔、洗槽。攻螺紋。復合加工機床分類：1.車銑復合加工中心2.車銑復合加工中心FMC在計算機控制下，將數(shù)控機床。工業(yè)機器人等自動化設備聯(lián)系在一起。它們的工作協(xié)調(diào)，具有自動加工、自動換刀、自動裝卸工件與及自動檢

12、測、自動補償和自動監(jiān)控等功能。CIMS(計算機集成制造系統(tǒng)）是把生產(chǎn)工廠的全部功能（包括生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開發(fā)制造等）實現(xiàn)計算機高度的綜合化管理，具有對市場訂貨的柔性、交貨期短及成本低。高質(zhì)量要求的適應性的適應性的生產(chǎn)系統(tǒng)。CIMS的主要特征是信息流自動化和機器的智能化。滾齒原理:滾齒加工是展成法原理來加工齒輪。用滾刀來加工對輪相當于一對交錯螺旋輪嚙合。這對嚙合齒輪傳動副中，一個齒輪齒數(shù)很少，一個或幾個，螺旋角很大就演變成了一個蝸桿，再將蝸桿開槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。齒輪滾刀螺旋線法向剖面各刀齒面也一根齒條，當滾刀連續(xù)轉(zhuǎn)動時就相于一根無限長齒條沿刀具軸向連續(xù)移動。，齒輪滾刀按給定切削速度作旋轉(zhuǎn)運

13、動時，工件則按齒輪齒條嚙合關(guān)系傳動（即當滾刀轉(zhuǎn)一圈，相當于齒條移動一個或幾個齒距，齒輪壞也相應轉(zhuǎn)過一個或幾個齒距），齒壞上切出齒槽，形成漸開線齒面圓柱齒輪加工機床主要有滾齒機、插齒機、用來精加工齒輪面的機床有研齒輪、剃齒輪、磨齒輪。當滾刀與齒輪的螺旋線方向相同（即兩者都是右旋，或者左旋）時，滾刀的安裝角，當滾刀與齒輪的螺線方向相反時，滾刀的安裝角。插齒機用來加工內(nèi)、外嚙合的圓柱齒輪的輪齒面，尤其適合于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪中的小齒輪。磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具對工件表面進行磨削加工的HYPERLINK /view/9884.htm機床。 大多數(shù)的磨床是使用

14、高速旋轉(zhuǎn)的HYPERLINK /view/33841.htm砂輪進行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、HYPERLINK /view/3841504.htm砂帶磨床、研磨機和拋光機等。磨床磨削各種表面，如內(nèi)外圓柱面、和圓錐面、平面、螺旋面。磨床的種類：1.外圓磨床2.內(nèi)圓磨床3.平面磨床4.工具磨床5.刀具刃磨床萬能磨床的加工方法：磨削外圓柱面2.磨削錐度不大的長圓錐面3.磨削錐度大的圓錐面4.磨削圓錐面5.磨削圓錐孔。普通磨床的分類：臥軸矩臺平面磨床，臥軸圓臺平面磨床、立軸矩臺平面磨床、立軸圓臺平面磨床無心HYPERLINK /view/2

15、4975.htm磨床，是不需要采用工件的軸心而施行磨削的一類磨床。是由磨削砂輪，調(diào)整輪和工件支架三個機構(gòu)構(gòu)成，其中磨削砂輪實際擔任磨削的工作，調(diào)整輪控制工件的旋轉(zhuǎn)，并使工件發(fā)生進刀速度，至于工件支架乃在磨削時支撐工件，這三種機件可有數(shù)種配合的方法，但停止研磨除外，原理上都相同。*簡述無心外圓磨床的工作原理?工件中心為什么必須高于砂輪與導輪的中心連線? 答：無心外圓磨床磨削時，工件放置在砂輪和導輪之間，有托板和導輪支承，以工件被磨削的外圓表面本身作為定位基準面進行加工。為了加快成圓過程和提高工作圓度，進行無心磨削時，工件的中心必須高于砂輪和導軌的中心連線，使工件與砂輪及工件與導軌間的接觸點不在同

16、一直徑線上，工件上的某些凸起表面在多次轉(zhuǎn)動中能逐漸磨圓。內(nèi)圓磨床的磨削方法：1.縱磨法磨削內(nèi)控2切入法磨削內(nèi)孔3縱磨法磨削端面4。切入法磨削端面無心內(nèi)圓磨床的工作原理：工件支撐在滾輪上和導輪上，壓緊輪使工件緊靠導輪，并由導輪帶動旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)圓周進給運動，磨削輪除完成旋轉(zhuǎn)主運動外，還作縱向進給運動和周期的橫向運動。內(nèi)圓模具：由于沒有中間傳動件，所以可達到的轉(zhuǎn)速較高（目前我國已試制成功主軸轉(zhuǎn)速高達2400000r/min的內(nèi)連式電動機驅(qū)動的內(nèi)圓磨床），同時它還具有輸出功率大。短時間過載能力強、速度特性硬、振動小、和主軸承受壽命長等優(yōu)點。銑床的功用和類型：應用了多刃刀具連續(xù)切削，所以他的生產(chǎn)率較高，而

17、且還可以獲得較高的表面加工質(zhì)量?？梢约庸て矫?、溝槽、分齒零件、螺旋形表面。銑床的類型：臥式銑床、立式銑床、工作臺不升降銑床、龍門銑床、工具銑床、鏜床：臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床、光柵測量原理：利用光的衍射現(xiàn)象中的一點來測量位移的。簡述光柵的構(gòu)成和工作原理。答：光柵檢測裝置主要由光源、聚光鏡、標尺光柵、指示光柵和光敏元件等組成。工作原理：當指示光柵上的線紋與標尺光柵上的線紋成一小角度放置時，兩光柵尺上線紋相互交叉。在光源的照射下，交叉點附近的區(qū)域內(nèi)黑線重疊，透明區(qū)域變大，擋光效應最弱，透光的累積使該區(qū)域出現(xiàn)亮帶；而距交叉點越遠的區(qū)域，兩光柵不透明黑線的重疊部分越少，黑線的擋光效應增強，該區(qū)域出

18、現(xiàn)暗帶。這種明暗相間與光柵線紋幾乎垂直的條紋稱為莫爾條紋。主軸脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理圖：主軸發(fā)生器中有一個光柵盤，在盤的邊緣有間距相等的明暗條紋，一般為1024條。由光源1發(fā)出一束散光，經(jīng)個透鏡2聚焦成一束平行光線，射向光柵盤。當光柵盤隨軸一起轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)過一個條紋就發(fā)生一次光線的明暗變化，在光柵盤的另一面就產(chǎn)生明暗光帶，這光帶通過光欄板射在對應的光敏元件上就產(chǎn)生電信好的強弱變化，對它進行調(diào)整、放大、和微分處理，得到脈沖輸出信號。主軸每旋轉(zhuǎn)一周。脈沖發(fā)生器發(fā)出1024個脈沖。鉆床可完成鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面、攻螺絲、鉆床：分為立式機床、臺式機床、搖臂機床、深孔鉆床20、組合機床與專用機床和通用

19、機床相比有什么特點？答：組合機床與專用機床和通用機床相比，有如下特點：1）組合機床中有70%-90%的通用零、部件是經(jīng)過精心設計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，所以工作穩(wěn)定而且可靠；2）設計組合機床時，通用零、部件可以選用，不必設計，所以機床的設計周期短；3）這些通用零、部件可以成批生產(chǎn)，預先制造好。因此，機床的生產(chǎn)周期短，成本低；4）當被加工對象改變時，可以利用原有的通用零、部件，組成新的組合機床。組合機床的通用部件可分為 ：動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件組合機床最適合加工像氣缸體、汽缸蓋、變速箱體、變速箱蓋。拉削加工因為切屑薄，切削運動平穩(wěn)，因而有較高的加工加工精度和較細的表面粗糙

20、度請簡述插齒機的加工原理。答：插齒機的加工原理為一對圓柱齒輪的嚙合。其中一個是工件，另外一個是齒輪形刀具插齒刀。它的模數(shù)和壓力角與被加工齒輪相同。插齒機同樣是按展成法加工圓柱齒輪的。說明磨床的功用和類型。答：用磨料或磨具作為工具對工件表面進行切削加工的機床，統(tǒng)稱為磨床。它們是因精加工和硬表面加工的需要而發(fā)展起來的。磨床可用于磨削內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面、齒面以及各種成形表面等，還可以刃磨刀具，應用范圍非常廣泛。磨床的種類很多，主要類型有外圓磨床和萬能磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、各種工具磨床、各種刀具刃磨床和專門化磨床，還有研磨機和超精加工機床等。什么是外聯(lián)系傳動鏈？什么是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈？

21、其本質(zhì)區(qū)別是什么？外聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系動力源和執(zhí)行件之間的傳動鏈，使執(zhí)行件獲得一定的速度和方向。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系復合運動內(nèi)部各個分解部分，以形成復合成形運動的傳動鏈。本質(zhì)區(qū)別：外聯(lián)系傳動鏈不要求動力源和執(zhí)行件之間有嚴格的傳動比；內(nèi)聯(lián)系傳動鏈要求各傳動副之間有嚴格的傳動比，不能有摩擦或瞬時傳動比變化。（注：圖中M1為齒輪式離合器）按圖所示傳動系統(tǒng)作下列各題：寫出傳動路線表達式；分析主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)；計算主軸的最高最低轉(zhuǎn)速。答：(1)圖(a)傳動路線表達式：電動機 (主軸)主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)：332=18級主軸的最高轉(zhuǎn)速：nmax=1430=336.81r/min主軸的最低轉(zhuǎn)速：nmin=1430=62

22、.72r/min(2)圖(b)傳動路線表達式:電動機 (主軸) 主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)主軸的最低轉(zhuǎn)速： nmin=1440=12.32r/min某傳動系統(tǒng)如圖所示要求：（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naxm和nmin。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 II35/35III26/52 31/39 24/54IV50/28V30/67VI（主軸）nmax = 1440 X 27/49 X 35/35 X 39/39 X 50/28 X 30/67 = 634.4(r/min) nmin = 1440

23、 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 。分析車圓柱螺紋的成形方法，并說明機床運動的形式、性質(zhì)和數(shù)量。答：母線用成形法形成。母線即工件螺紋牙型輪廓完全與刀具的切削刃線吻合，無需成形運動，螺紋牙型輪廓由刀具的切削刃直接形成。導線用軌跡法形成。導線即刀具兩切削刃的交點沿工件表面做螺旋運動的軌跡，是一個獨立的復合運動。產(chǎn)生導線的運動可分解為兩個分量：工件的旋轉(zhuǎn)B11與刀架的移動A12。試將下圖畫成一個完整的銑螺紋傳動原理圖，并說明為實現(xiàn)所需成形運動需有幾條傳動鏈？哪幾條是外聯(lián)系傳動鏈？哪幾條是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈？ 答：母線生成與車削相同。導線用相切法形成。切削點繞刀具軸線作旋轉(zhuǎn)運動，同時刀具軸線沿導線的等距線作螺旋運動，切削點運動軌跡的包絡線便是所需的導線。由此導線的形成需要2個獨立的運動。刀具軸線的螺旋運動是一復合運動，其運動分解量按運動的相對性可配置在工件和刀具板上。主運動為銑刀的旋轉(zhuǎn)，是外