现代制造装备期末复习题

绪 论

1、 简述机械制造装备的基本功能及类型。

功能：保证加工工艺的实施，节能，降耗，优化工艺过程，并使被加工对象达到预期的功能和质量要求。类型：加工装备、工艺装备、物料储运装备、辅助装备。 2、 为什么说机床是机械制造装备的核心？

40%~60%的加工工作量都是由机床完成的，所以是说是核心 3、 简述加工装备、工艺装备、物料储运装备的概念。

加工装备：加工设备是机械制造装备的主体和核心，是采用机械制造方法制造机器零件或毛坯的机器设备，又称为机床或工作母机。工艺装备：是产品制造过程中所用各种工具的总称，包括刀具、夹具、模具、测量器具和辅具等。物料储运装备：是生产系统中必不可少的装备，对企业生产的布局、运行与管理等有着直接影响。 4、 什么是金属切削机床？

在机器总制造工作量中所承担的工作量约多少？金属切削机床是由采用切削、特种加工等方法，主要用于加工金属，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。40%~60% 5、 金属切削机床有几种分类方法？理解各分类法。（如按传统分类方法、按通用性、按工作精度、按自动

化程度、按重量有哪些类型？）

1）按机床工作原理和结构性能特点分类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床（Y）、螺纹加工机床(S)、铣床、刨床、拉床、特种加工机床（D）、切断机床(G)和其他机床12大类。 2）按使用范围：通用机床、专用机床、专门化机床。 3）按工作精度分类：普通机床、精密机床和高精密机床。

4）按重量分类：仪表机床、中型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。 6、 什么是特种加工机床？

通过非机械能对金属零件进行加工的机床。

7、 简述通用机床、专门化机床、专用机床的主要区别及它们的适用范围。

主要区别：通用机床可以加工多种工件完成多种工序。专用机床是用于加工特定工件的特定工序的机床。专门化机床是用于加工特定工序的机床。（专用<专门<通用） 适用范围：通用机床通用程度较高，结构较复杂，主要用于单件小批量生产。专用机床适于大批量生产。专门化机床生产率较高，适于成批生产。 8、 简述简单运动、复合运动的本质区别。

本质区别：简单成形运动都是相对独立的旋转运动或直线运动。复合运动是由有着严格的相对运动关系的旋转运动或者直线运动复合而成的

9、 理解传动链的概念，简述内联系、外联系传动链的区别。

传动链：为了在机床上得到所需要的运动，必须通过一系列的传动件把运动源和执行件，或把执行件与执行件联系起来，以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件，称之传动链。区别：外联系没有严格的传动比要求，内联系有这严格的传动比要求

1、 通用机床的型号包含哪些内容？如何表示？

内容：机床类别代号；机床特性代号；机床的组别代号和系别代号；机床主参数和设计顺序号机床的重大改进顺序号；其他特性代号；企业代号。 机床的类和分类代号： 类别 代号 车床 C 钻床 Z 镗床 T 数控 磨床 M 齿轮加螺纹加工机床 工机床 Y S 加重型 铣刨插床 床 X B 拉床 L 锯床 G 数高显 速 其他机床 Q 机床通用特性代号： 通用高精度 精特性 密 自半自动 动 加工仿轻中 心 形 型 1

简柔性加式 工单元 代号 G CA6140 DK7725 Y3150E M Z B K H F Q C J R X S C表示车床，A表示第一次重大改进，6表示落地及卧式车床，1表示普通车床，40是机床主参数，回转直径为400毫米。 D电加工，K数控，7电火花加工，7快走丝切割，工作台横向行程250mm Y齿轮加工机床，3滚齿及铣齿机床， 2、写出下列机床型号中各字母和数字的含义： CA6140 C2150×6 Y3150E CM1107 C1312 L5120 MB1632 T4163A XK5040 Y3150E Z3040×16 M1432A

CM6132 C─车床类，M─精密型，61─卧式车床系，32─最大回转直径的1/10。

C1336 C─车床类，1─单轴自动，13─单轴转塔自动车床系，36─最大车削直径的1/10。 Z3040×16 Z─钻床类，3─摇臂钻床，30─摇臂钻床系，40─最大钻孔直径，16─最大跨距。

C2150×6 C─车床类，2─多轴自动半自动车床，21─多轴棒料自动机床系，50─最大棒料直径，6─轴数。 T4163B T─镗床类，4─坐标镗床，41─单柱坐标镗床，63─工作台面宽度的 1/10，B─第二次重大改进。 XK5040 X─铣床类，K─数控，5─立式升降台铣床，50─立式升降台铣床系40─工作台宽度的1/10。 B2021A B─刨床类，20─龙门刨床系，21─最大刨削宽度的1/10，A─第一次重大改进。 MGB1432 M─磨床类，G─高精度，B─半自动，1─外圆磨床，14─万能外圆磨床，3--最大磨削直径的1/10。 1.2 车床

1. 简述车床的功能及组成部件，适用什么加工场合？

功能：能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。

部件：床身、主轴箱、床鞍、刀架、进给箱、溜板箱、尾座。

加工场合：轴类，盘类、套筒类工件上的各种旋转表面。钻孔、扩孔、铰孔、以及滚花。

2. CA6140机床有几条传动链？正确车削螺纹的必要条件是什么？该车床可以车几种标准螺纹？各螺纹的

计算位移是什么？ 4条传动链。（工件的旋转、刀具的移动、切入运动、辅助运动） 必要条件：主轴转一转，刀架移动一个导程。

公制、英制、模数制、径节制4种右旋或者左旋螺纹。

螺纹导程（正常螺距）：S?7?Ua?Ub 导程最大为12mm 导程（扩大螺距）：S?7?Ua?Ub?Uc 导程大于12mm 蜗杆S?k?m 导程（正常螺距）km?77UaUb 导程（扩大螺距）km?UaUbUC 443.掌握公制螺纹、英制螺纹的传动路线及计算公式、挂论的选择、基本组、增倍组传动比的选择。

4.掌握车床主运动的传动路线，计算车床主运动的转速级数及任意传动轴的转速值。述主轴箱的功用及组成机构，

5.下列这些装置的功能是什么？皮带轮卸荷式结构，理解结构。

卸掉带轮对1轴的径向载荷，只向1轴传递扭矩，可改善1轴的工作条件。

双向多片式摩擦离合器。理解结构。实现主轴的频繁起动与停止；实现主轴正反转的换向。

制动器。理解结构。在离合器脱开时，制动器迅速制动主轴，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。主轴正、反转、制动的操作机构。

主轴上各齿轮的作用。低速：斜齿 高速：直齿 6.简述进给箱的功用。

改变被加工螺纹导程或机动进给的进给量，以及加工不同种类螺纹的变换。

7.简述溜板箱的功用及组成机构，下列这些装置的功能是什么？安全离合器结构组成及工作过程。 超越离合器结构组成及工作过程。

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开合螺母结构组成及工作过程。

溜板箱操纵机构结构组成及工作过程。 互锁机构结构组成及工作过程。

8.CA6140机床上一共设置了哪几种类型的离合器？简述各离合器的功用。CA6140机床上有多少换向齿轮？指出对应执行件换向齿轮齿数3个。34,25,30。

1.3 铣床

1、 铣床的功用、铣床的运动、铣削特点及适用场合。

功用：铣床的工艺范围很广，可以加工平面、沟槽、螺旋表面、多齿零件、以及各种曲面。此外还可以用于加工回转体表面及内孔，以及进行切断工作等。

运动：以多齿刀具的旋转为主运动，进给运动可以根据加工要求，由工件在相互垂直的三个方向中作某一个方向运动来实现。在少数铣床上，进给运动也可以是工件的回转或曲线运动。

铣削特点：及整个铣削过程来看是连续的，但就每个刀齿来看切削过程是断续的，且切入与切出的切削厚度亦不等。因此，作用在机床上的切削力相应地发生周期性的变化。

场合：加工平面、沟槽、螺旋面、多齿零件、各种曲面和各种回转体表面及内孔，以及进行切断工

3. 简述铣床附件分度头有哪几种分度方法？

直接分度法、简单分度法、差动分度法

4. 简述铣床附件分度头的用途。掌握简单分度、差动分度的计算方法及使用场合。

用途：使工件绕轴线回转一定角度，以完成等分、不等分的圆周分度工作。加工螺旋槽和阿基米德螺旋线凸轮。用卡盘夹持工件，使工件轴线相对铣床工作台斜面一所需的角度，可加工直齿锥齿轮。

简单分度：N手?40（分度头定数） 适用等分数目少的零件

Z（工件等分数）差动分度：

ac40(Z0?Z)Z0?? 所需分度数 Z假定分度数 bdZ01.4 磨床

1.简述磨床的功用及磨床的运动。

功用：磨床可以加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形面等，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围非常广泛。

磨床的运动：砂轮旋转主运动，工件圆周进给运动、工件纵向进给运动、砂轮周期或连续横向运动、 两个辅助运动（砂轮架横向快速进退和尾架套筒缩回）

2.在M1432A型外圆磨床有几种基本磨削方法？分别指出需要成形运动。 纵向磨削法：砂轮旋转、工件旋转、工件的移动、砂轮的进给 切入磨削法：工件的旋转、砂轮的旋转、砂轮的进给

3.M1432型磨床磨削长棒料或者磨短棒料时需要哪些成形运动？

长棒料：工件旋转、砂轮旋转、砂轮纵向运动 短棒料：工件旋转、砂轮旋转

5. 简述M1432A型外圆磨床主轴支承采用什么轴承？ 6. 砂轮的前、后支承均采用短三瓦动压滑动轴承 7. 5.M1432A型外圆磨床上头架皮带是怎样张紧的？ 8. 传动带的张紧分别靠转动偏心套和移动电机座实现

1.5 齿轮加工机床

1.切削齿轮的方法有哪几种？ 成形法和展成法

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2.分析用展成法加工齿轮时（直齿轮），需哪些成形运动？需几条传动链？ 3.插齿机适用加工什么零件？

主要用来粗、精加工外啮合或内啮合的直齿圆柱齿轮、双联和多联的齿轮。 1.6 其他机床

1、什么是直线机床？有哪些类型？

主运动为直线运动的机床，称为直线运动机床。 类型：刨床、插床和拉床。 2 数控机床

1. 简述数控机床机械结构的组成。(基础支承件、主传动系统、进给传动系统、辅助装置等)2.数控车

床与普通车床比较，在工艺范围、结构上、控制方法和适用范围等方面有何不同？ 数控车床与普通车床比较：

工艺范围普通：加工各种回转表面或回转体端面数控：工艺范围较普通车床宽的多，凡是能在数控车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加工，特别是形状复杂的轴类或盘类零件。

结构普通：床身，主轴箱，床鞍和刀架，进给箱，溜滑板，尾座数控：主轴箱，尾架，床鞍和横向进给装置，纵向驱动装置

控制方法普通：手动加工数控：根据编程，自动完成加工

适用范围普通：车削出各种旋转表面，如内外圆柱面、圆锥面、成型旋转表面及端面等，有的车床能加工螺纹面；若使用孔加工刀具，还可加工相应内表面。数控：主要用于轴类零件或回转体零件的加工，能自动完成内外圆柱面、圆锥面、母线为曲线的旋转体、螺纹等工序的切削加工，也能进行切断、割槽、钻孔、扩孔、绞孔等工作。 3.什么是车削中心？与数控车床比较，在工艺范围、结构上、控制方法和适用范围等方面有何不同？车削中心也是一机多用的多工序加工机床，它是数控车床在扩大工艺范围方面的发展。 4.车削中心主传动系统有何特点? （p89） 5.什么是加工中心？

简述加工中心组成及适用场合定义：能自动更换工具，对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。

组成：基础部件、主轴组件、控制系统、伺服系统、辅助系统、自动换刀装置、自动托盘更换系统。适用场合：加工中心适用於复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。

其主要加工对象有以下四类：箱体类零件、复杂曲面、异形面、盘、套、板类零件。

6.简述加工中心分类方法。 (p98~p100)1）

按照加工中心布局方式分类：立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心、万能加工中心 2）按换刀形式分类：带刀库、机械手的加工中心、无机械手的加工中心、转塔刀库式加工中心 3）按加工中心机床的功用分类：镗铣加工中心机床、钻削加工中心机床、车削加工中心机床

7.按加工中心的功能分，简述各类加工中心的特点。

镗铣加工中心机床：它主要用于镗削、铣削、钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工序，特别适合于加工箱体类及形状复杂、工序集中的零件。一般将此类机床称为加工中心。 钻削加工中心机床：它主要用于钻孔，也可进行小面积的端铣。

车削加工中心机床：除用于加工轴类零件外，还进行铣、钻等工序的加工，并能实现C轴功能。，

9. 简述自动换刀装置的功用及组成部件。

功用：当主轴上的刀具完成一个工步之后，机械手把这个工步的刀具送达到刀库，并把下一步所需的刀具从刀库中取出，装入主轴中。（存放刀具、选择刀具、运送刀具） 组成部件：刀库、刀具交换机构等。

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10. 数控加工中心有几种换刀方法？广泛应用的是哪一种？

11. 换刀方法：无机械手换刀、机械手换刀、转塔式自动换刀应用最广泛的是机械手换刀。 12. 数控加工中心刀库有哪几种类型？选刀方式有哪几种？其特点是什么？

刀库类型：直线刀库、圆盘刀库、链式刀库、其他刀库

选刀方式：顺序选择、刀具编码选择、刀座编码选择、任意选刀 11.双臂机械手有几种结构形式？ 钩手、抱手、伸缩手、插手

13. 根据（p107 ）图示详细说明机械手的自动换刀过程。

刀库选刀、运送刀具、刀具转90度、双臂机械手转75度抓刀、机械手向下运动拔刀、机械手转180度交换刀具、机械手向上运动插刀、机械手反转75度、刀库中换上的刀具反转90度、等待下一换刀指令。

14. 根据(p 103 )图示加工中心机床，说明刀库的类型、机械手的结构形式、画出该机床坐标系。

卧式机床、机械手换刀、镗铣加工中心、链式刀库、插手 4、判断下列结论是否正确，并说明理由。

1)车削米制螺纹转换为车削英制螺纹，用同一组(米制)交换齿轮，但要转换传动路线。 2)车削模数螺纹转换为车削径节螺纹，用同一组(模数)交换齿轮，但要转换传动路线。 3)车削米制螺纹转换为车削径节螺纹，用英制传动路线，但要改变交换齿轮。 4)车削英制螺纹转换为车削径节螺纹，用英制传动路线，但要改变交换齿轮。

答：1）车削米制螺纹转换为车削英制螺纹，用同一组（螺纹）交换齿轮，但要转换传动路线。 正确。两者都属“螺纹”加工，交换齿轮不变；但传动路线要由“米制”转换为“英制”。

2）车削模数螺纹转换为车削径节螺纹，用同一组（模数）交换齿轮，但要转换传动路线。正确。两者都属“蜗杆”加工，交换齿轮不变；但传动路线要由“米制”转换为“英制” 。

3）车削米制螺纹转换为车削径节螺纹，用英制传动路线，但要改变交换齿轮。 正确。交换齿轮要由“螺纹”加工变为“蜗杆”加工；传动路线也要由“米制”转换为“英制”。

4）车削英制螺纹转换为车削径节螺纹，用英制传动路线，但要改变交换齿轮。 正确。英制螺纹与径节螺纹同属“英制” ，用英制传动路线；但车削英制螺纹要用“螺纹”加工交换齿轮，车削径节螺纹要用“蜗杆”加工交换齿轮。

5、在X6132A型万能卧式升降台铣床上，利用：FW125型分度头加工z=45的直齿轮，试确定分度手柄每次分度应转过的整转数与转过的孔数；画出该装置的传动系统图。 结构思考题

卸荷带轮有何作用？传动轴是如何被带动旋转的？

作用：将皮带的径向力卸除到箱体，而将力矩传递给皮带轮轴。主轴上有几个齿轮，分别起什么作用？

1. 在CA6140型卧式车床主传动链中，能否用双向牙嵌式离合器或双向齿轮式离合器代替双向多片式离合

器以实现主轴的开停及换向?

不能！在主传动链中，M1 双向多片摩擦式离合器还承担着防止过载的作用，在载荷过大，超过了此离合器的摩擦力允许值后，M1 能发生打滑，切断主电动机传到主轴的转矩传动，而牙嵌式离合器或齿轮式离合器在过载时不能滑移，无法起到过载保护作用。

2. 为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴(1轴)常采用卸荷式带轮结构?对照传动展开图说明转矩是如何传

递到轴I的？

答：因为V带传动使带轮承受较大径向载荷，若直接作用于1轴，会造成较大弯曲变形，恶化轴上齿轮及轴承的工作环境。传动系统图中，转矩传递到轴Ⅰ的原理为：V 形带轮的旋转传递的转矩，通过与轴Ⅰ花键相连的套，而花键套又与 V 形带轮固定，而将转矩传递到Ⅰ轴；V 形带轮受到的单向拉力则通过支撑花键套的深沟球轴承传递给固定在主轴箱体上法兰盘，再传递到箱体上。实际上是使 V 形

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带轮受到的单向拉力，随着花键套在法兰内的转动，将拉力由支撑花键套的深沟球轴承的内圈传到滚珠， 滚珠再将拉力扩散到轴成外圈，然后传到箱体。

3. 为什么用丝杠和光杠分别担任切螺纹和车削进给的传动? 如果只用其中一个, 既切削螺纹又传动进给,

将会有什么问题?

答：光杠是实现纵横向直线进给，而丝杠则在加工螺纹时实现刀架的进给，不能只使用其中一个，设置光杠可以保证丝杠的传动精度不被磨损。

4. 为什么在主轴箱中有两个换向机构?能否取消其中一个?溜变箱内的换向机构又有什么用处?

答:不能取消,因为机床反转的时候,遛板箱是不会自动进给的,所以这个时候,需要调整光杠的转向,有时候需要调整光杠的转向,比如说车左旋螺纹的时候,都需要进行换向配合.而溜板箱中的换向机构由 M6、M7 控制，以实现对光杠到刀架的纵、横向机动进给方向的控制。 5. M3、M4 和M5 的功用？是否可取消其中之一？为什么？

M3：实现英制传动路线和公制传动路线的转换M4：实现标准螺纹与非标准螺纹的转换M3M4M5合上M5：加工螺纹传动路线与机动进给传动路线的转换

6. 为了提高传动精度，车螺纹的进给运动传动链中不应有摩擦传动件，而超越离合器确是靠摩擦传动的，

为什么可以用于进给运动传动链中? 防止高速与低速进给发生干涉

7. CA6140机床溜板箱中主要有哪些机构组成？简述其功能。

溜板箱的功用是将丝杠或光杠所传动的扭矩转换为直线进给运动并带动刀架进给，控制刀架运动。 10、 当主轴换向手柄处于停车位置时，主轴不能迅速停止，请分析故障原因，如何对机床作调整？

由于制动器制动带过松，不能起到预期的刹车作用，只要调节螺母制动带至合适的位置。 12、当主轴上未达到额定负载时，而主轴出现停转现象，请分析故障原因，如何对机床作调整？

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