金属切削机床习题集 - 图文

《金属切削机床概论》习题集

东华理工大学 机械与电子工程学院

二〇一四年七月

机床传动基础单元习题集

一、填空题

1 机床的传动链包括：运动源、传动装置、执行件（刀具与工件）。

2在生产中，数控车床的类型有数控车床，车削中心，经济性数控车床。 3数控机床的操作面板分为显视屏和键盘和控制键等。

4专门化机床和专用机床的区别是专门化机床加工形状相似而尺寸不同工件的特定工序的加工，专用机床用于特定工件的某工序加工的机床。

5数控机床按照伺服控制方式分为开环、闭环、半闭环。

6传动链中传动装置的功能是①将运动源的动力和运动传递给执行件（刀具和工件）；②协调执行件之间的传动关系。

7 滚珠丝杠螺母副的主要特点是磨擦系数小、灵敏度高、磨损小、运动具有可逆性，丝杠与螺母均可作主动件。

8 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是丝杠与螺母之间装有滚动体，磨擦系数小，适当予紧可提高传动精度，轴向刚度和反向精度。

9机床的表面成形运动分为主运动和进给运动 。

二、问答题

1 解释下列机床型号的含义。

M1432A：最大磨削直径为320毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 X6132：工作台面宽度为320毫米的卧式万能升降台铣床。 Y3150E：最大工件直径为500毫米的第五次改进的滚齿机。 T4140：工作台面宽度为400毫米的立式单轴坐标镗床。

MBG1463：最大磨削直径为630毫米的半自动高精度万能外圆磨床。 Z3040：最大钻孔直径为40毫米的摇臂钻床。 C1312：最大棒料直径为12毫米的单轴转塔自动车床。 CM6163：床身上最大回转直径为630毫米的精密卧式车床。 M1440A：最大磨削直径为400毫米的第一次改进的万能外圆磨床。 B2010A：最大刨削宽度为1000毫米的第一次改进的龙门刨床。

2 简述数控机床的基本工作原理。

数控机床是按加工要求预先编制的程序，由控制系统发出数字信息指令进行工作的机床。

3在通用机床和数控机床的使用中，对切削运动的描述有何不同？为什么？ （1）卧式车床切削运动

①主运动：正轴正、反转，停止

②进给运动：纵向进给运动，横向进给运动

（2）数控车床，建立工件坐标系，用M03、M04、M05?主轴正转、反转、停止。

－Xxxxxfxxxx?横向进给 －Zxxxxfxxxx?纵向进给

即用代码控制切削运动与辅助运动

1

4简述数控机床的组成单元及各单元的用途。 （1）控制介质：“信息载体”，如穿孔带、磁带、磁盘。

（2）数控装置

①输入装置：识别、译码。

②控制器：按指令协调各部门工作，分配脉冲驱动伺服系统，实现机床的运动。 ③运算器：插补运算，确定刀具轨迹。

④输出装置：将运算出轨迹脉冲，输出给伺服系统。

（3）伺服系统：是指以机械位置或角度为控制对象的自动控制系统，其作用是将数控

装置运动指令转换成机床移动部件的运动。 （4）反馈装置 （5）辅助装置 （6）机床本体

5 滚珠丝杠螺母传动副有哪些特点。

（1）磨擦系数小，传动效率高。

（2）灵敏度高，传动平稳，传动精度和定位精度高。 （3）磨损少、寿命长。

（4）预紧后，可消除丝杠与螺母间隙，提高轴向刚度和反向精度。 （5）螺母和丝杠均可作主动件，运动具有可逆性。

（6）制造工艺复杂，成本高，不能自锁，需附加制动装置。

6简述数控机床和普通机床相比较的优点。 （1）传动系统：

①数控机床：伺服电机驱动，半闭环控制，无级调速。

②普通车床，齿轮变速箱，三相具步电动机驱动，24级传动。 （2）结构方面：

①数控车床：a.精密主轴部件，二支承主轴，角接触球轴承，三个一组，背对背安装。

b.主轴孔径大，无键槽，无螺纹，采用热装工艺。

②普通车床：a.一般主轴部件，三支承主轴“前、后”为主。

b.有键、有螺纹。

（3）使用：①数控车床：单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床，应用广泛，一般零件粗、精加工。

7 机床上常用哪几类传动机构，它们有哪些主要传动特点？ （1）滑移齿轮变速（P23）

结构紧凑，传动效率高，能传递较大动力，停车变速。 （2）离合器变速

有空转损失传动效率低，适用于重型机床与螺旋齿圆柱齿轮变速。 （3）挂轮变速组

u?AB?变换齿轮 或u?BAacu??挂轮变速

bd2

车床单元习题

一、填空题

1 卧式车床的主参数是床身上最大回转直径（（

1），第二主参数是最大工件长度101）。 1002 CA6140的M5离合器的用途是接通丝杠或光杠。 3工件在床身上的回转直径是卧式车床的主参数。 4 CA6140细进给量的用途是调整精细车。

5 CA6140的主运动是工件转动。进给运动是刀具直线移动。

6 CA6140型卧式车床主轴正转有24级，其中高速6级，中低速有18级。 7 CA6140型卧式车床主轴箱中有 2 套换向机构。

8 CA6140型卧式车床 M1的功能是控制主轴正、反、停止。

※9 见CA6140型车床传动系统图， M2在图示位置，若Ⅸ轴Z58齿轮在右边啮合位置时，若主轴转一转，则Ⅸ轴应转0.356转。

10 CA6140传动系统图中M6离合器的用途是快速辅助运动与机动进给运动自动切换。 ※11见CA6140型车床传动系统图，M2高速在左侧啮合位置，Ⅸ轴Z58（标准）在图示位置，其它齿轮如图所示，如变更主轴转速时，其纵向进给量不变化。

12 车螺纹运动工件和刀具需要保持的运动关系是：工件旋转一转，刀架移动一个导程。 13 CA6140主轴前端锥孔的锥度是6#莫氏锥度。

14见CA6140传动系统图，M4离合器的功能是XIV轴与XVII连成一体或断开。它在加工精密螺纹时才合上。

15见CA6140传动系统图，M8离合器的功能是控制纵向进给（正向、停止、反向）。它用纵横向进给操纵机构上的操作手柄实现操作。

16见CA6140传动系统图，主轴转速为1400r/min，给出主轴在该转速下的传动路线

1450?130563962????1400r/min。 23038415017 CA6140加大进给量的用途是强力切削，宽刀精车采用的加大进给量。

18 见CA6140传动系统图，M2离合器的功能是实现主轴高、低、空档切换。它在主轴中、低速时才合上。

19见CA6140传动系统图，M9离合器的功能是控制横向进给（正向、停止、反向）。它用纵横向进给操作机构上的操作手柄实现操作。

20见CA6140传动系统图，主轴转速为10r/min，给出主轴在该转速下的传动路线

1450?1305122202026??????10r/min。 230435880805821 给出CA6140较大进给量的传动路线英制路线，u倍＝1（8级）。

22 见CA6140传动系统图，M3离合器的功能是控制米制、英制路线切换。它在车英制螺纹才合上。

23见CA6140传动系统图，M7离合器的功能是安全离合器。它在进给超载时才会断开。

24见CA6140传动系统图，主轴转速为125r/min，给出主轴在该转速下的传动路线

3

1450?1305639502026??????125r/min。 230384150805825 CA6140型车床基本变速组的传动比（近似）成等差数列。其用途是给出米制螺纹螺距等差数列。

26开合螺母的用途是接通或断开丝杠运动。

27见CA6140传动系统图，M5离合器的功能是接通光杠或丝杠。它在车螺纹时才合上。 28 CA6140传动系统图，M1离合器的功能是控制主轴正、反转与停止。它在装卸工件时才会断开。

29 CA6140传动系统图，主轴转速为500r/min，给出主轴在该转速下的传动路线

1450?1305639505126??????500r/min。 230384150505830 CA6140型车床倍增变速组的传动比按倍数变化（1，

111，，）。其用途是扩大基248本组变速范围。 31 CA6140 型车床溜板箱中设置互锁机构的原因是①车螺纹合上开合螺（若M8合上），刀架小齿轮Z12自转，蜗轮Z29逆转崩齿，蜗杆轴损坏。②车外圆时（若开合螺母合上），阻止刀架前进溜板撕裂，或丝杠压弯。

32判断下语句是否正确，并说明理由。

CA6140在主轴低速的情况下能够实现精细加工。不能。因为低速时；u扩1＝4，u扩2＝16，VI－IX轴传动比＞1，故不能实现精细加工。

33CA6140型卧式车床丝杠轴向窜动超差的原因有止推轴承间隙过大、止推轴承滚道严重磨损

（剥皮、点蚀）、松圈与紧圈错装。 二、 问答题

1 为什么车螺纹运动传动链（非标和精密螺纹除外）中必须有基本变速组和倍增变速组？

（1）

26(6.5)28732836919(9.5)201033113612 ?；?；?；?；?；?；?；?；287287287287147147217217八个传动比称为基本变速组，其分母为7，分子按等差数列排列，给出米制螺纹螺距基

本系列7、8、9、10、11、12。

（2）增倍组四个传动比（1，

111，，）按倍数变化，扩大基本组变速范围。 248 4

2见车床传动系统图，请简要说明CA6140传动系统中各离合器M1至M9的功用。

M1：控制主轴正转、反转与停止。 M2：控制主轴高速与中低速切换。 M3：米制与英制移换机构。

M4：非标准、精密螺纹与标准螺纹切换。 M5：丝杠与光杠移换机构。

M6：机动进给与快速辅助运动自动转换。 M7：安全离合器，控制进给系统最大转矩。 M8：控制纵向进给（正向、反向、停止）。 M9：控制横向进给（正向、反向、停止）

5

3 见CA6140型车床纵横机动进给操纵机构，分析该机构的用途和工作原理。

（1）用途：控制纵向M8，横向M9进给运动的切换（正、反、停）。 （2）工作原理： ①：向左：

f纵：手柄1，槽3，球销4，杆5，杆11↓，杆12，凸轮13↓，销14↓,导杆15↓，

拨叉16↓，M8下接通。 ②向前：

f横向↑，手柄1↑，轴23↑，凸轮22↑，杆20↓，销18↑，导杆10↑，M9↑接通。

4见摩擦离合器及制动装置的操纵机构图，分析该操纵机构的用途和操作原理。

??????

（1）用途：操纵双向片式离合器，制动哭实现主轴正转、停车、反转。 （2）操作原理： ①主轴正转：

手柄7↑，杆8，杆10↓，杆12，扇齿轮13，齿条14

???? 6

　　　　　　　　　　?b变c弧?制动带放松。　　　　? ??????滑套，元宝销3?，杆16?M1左啮合??主轴正转。?拨叉15，?c弧变?高点b?制动。　　　　　?②停车制动：手柄7在中位……齿条14? ????M1空档，主轴停止。?拨叉15，?③主轴反转，手柄7↓

b?a弧?制动带放松。　　　　　　　　　　　　　??齿条14： ? ??????拨叉15，滑套4，元宝销??M1右侧啮合，主轴反转。?

5见开合螺母机构图，分析该机构用途、操作方法和开合量调节方法。

（1）用途：车螺纹时接通或断开丝杠的运动。 （2）操作：

①合上开合螺母：手柄6↓（a图），盘4↓

b图 盘↓4??销3上?，半螺母2???合拢,丝杠转动，开合螺带动刀架车螺纹。

?销3下?，半螺母2???②断开：手柄6↑……

（3）开合量调节：松螺母9’转动双头螺栓9，9↑推销10↑减少开合量，反之增加开合量。

7

6如果CA6140型车床的横向进给丝杠螺母间隙过大，会给车削工作带来什么 不良影响？如何解决？

（1）双螺母B面接触丝杠，间隙在A面一侧，见图a，易产生“札刀”现象，或“定刀”不准。

（2）松螺钉4，紧螺钉6，楔块5↑，前螺母3接触A面，后螺母7，接触B面?双螺母消隙原理。

7 分析CA6140型车床主轴前端锥孔和尾座套筒前端锥孔的用途？

#

（1）前端6莫氏锥孔安装前顶尖

（2）尾座套筒锥孔为5＃莫氏锥孔，用以安装死（活）顶尖或孔加工加工刀具（钻头、扩孔钻等）。

8见CA6140型车床横向进给机构图，分析该机构的主要结构和丝杠螺母副间隙消除的方法和意义。

（1）丝杠螺母副：将旋转（机动、手动）运动变成螺母直线移动，实现横向进给运动。 （2）松螺钉4，紧螺钉6，楔块5↑，前螺母3接触A面，后螺母7，接触B面?双螺母消隙原理。

9 见互锁机构图，分析互锁机构的用途和工作原理。

（1）用途：纵向进给，横向进给，车螺纹三种运动中只能接通一种运动给刀架。 （2）工作原理：

a图：车螺纹，开合螺母啮合，轴5↓，凸块a↓

?V形槽压销3?插入杆1孔中，限制纵向接通。 ?　　　　?a?插入轴6直槽，阻止横向接通。????b图：纵向进给接通，杆1，销3与2分开，销3

下无孔，阻止开合螺母手柄按下。

※限位槽板限制横向接通。

c图：横向↑进给接通，轴6，槽转位，凸块a无

槽可插，开合螺手柄不能按下。

??－? 8

※限位槽板限制纵向接通。

10卧式车床的离合器操纵手柄有时会自动掉落，试分析原因并说明解决办法。

（1）滑套10磨损呈斜面A，压紧力变斜后，其反作用力F’的水平分力Fx使滑套10复位，拔又15复位，是操纵手柄掉落的主要原因。

（2）齿条轴上弹簧定位销孔磨损后，销孔变浅，不能定位，故手柄掉落。 （3）解决方法：卸下滑套10，重新配作键槽后，滑套再重装上。

11简述卧式车床的主要组成部件和各部件的功用？

（1）主轴变速箱：主轴上安装卡盘，夹持工件，完成主运动及其变速。

（2）进给变速箱，提供米制、英制、模数、径节四种螺纹基本系列，与进给量系列。 （3）溜板箱：接通丝杠车削各种螺纹，接通光杠，实现纵向、横向进给运动及辅助运动。

（4）三杠：丝杠、光杠、操纵杠。 （5）床身（导轨）：保证各部件相互位置精度与相互运动精度。

（6）尾座：支承长轴的辅助支承，安装孔加工刀具（钻头，扩孔钻……）

12简要说明CA6140传动系统图中细进给量的传动路线。

（1）M2：高速

（2）IX轴Z58，扩大螺距位置，进给箱u倍＝（3）uVI-IX?

??1时。 8504426???0.356?1，可获得细进给量。 6344589

13车削加工时，如把多片式摩擦离合器的操纵手柄扳到中间位置后，车床主轴要转一段时间后才能停止，试分析原因并说明解决的方法。

（1）手柄在中间位置（M1断开，制动器制动），齿条b在高点接制动带的位置。若要转一段才停止，表示“制动”效果差，制动带未接紧。

（2）措施：松螺母K，转螺钉5↓，螺母6'，拉紧制动带适宜后，锁紧螺母K。

14见多片式摩擦离合器图，分析该离合器的功能、操作方法和工作原理。

（1）功能：控制主轴正转、停止、反转。 （2）工作原理（操作方法）

①主轴正转：拔叉13，滑套10，元宝销12↓，杆9，销6，滑套5，螺母4，内片3与外片2被压紧在止推片15、16之间，由外片2带动齿轮?旋转，……主轴正转。 ②主轴停止：……滑套10在中间位置（图视）……内片3与外片2未被压紧，……主轴停止转动。

③主轴反转：拔叉13，滑套10，元宝销12↑，杆9，销6，滑套5，螺母4，内片与外片被压紧在止推片之间，由外片带动齿轮8?旋转，……主轴反转。

????????????? 10

15见卧式车床超越离合器及安全离合器结构图，分析二离合器的功能和实现该功能的机械结构。

（1）超越离合器的功能：实现机动进给与快速辅助运动的切换。

安全离合器：进给系统超载时的保护装置。 （2）结构 ※超越离合器

?3632①f机动接通时，光杠?，滚柱8在三个力的作用下，楔紧在斜楔??Z56（6）3256间，

6?8?5构成整体，蜗杆输出机动进给运动。

（在摩擦力作用下）②f机动不停，快速电机启动，星状体5快转，滚柱8在惯性力作用下，压缩弹簧，退在宽槽中，自动切断机动进给运动，蜗杆输出快速辅助运动。 ※安全离合器。

（1）正常负载时，弹簧推半离合器10与4啮合，传递转矩。 M正常＜［M额定］

（2）超载时，半离合器10在轴向力作用下

F轴＞F弹簧，10在4上跳动，发出响声报警，并切断运动。

16 CA6140型车床的安全离合器在正常车削时出现打滑现象，试分析原因并说明解决办法。

正常车削时M正常＜［M额定］，（F轴向力＜F弹簧力）弹簧力推半离合器10与4啮合，传递正常转矩。若出现打滑时（F轴向力＞F弹簧力），即不是“超载”，而是“F弹簧力”过小，呈现安全离合器“打滑”，此时应调大弹簧力即可。

? 11

17 CA6140型车床纵向进给丝杠有轴向窜动现象，试分析它会给车削工作带来什么不良影响？分析产生窜动的原因并指出解决的办法？ （1）①车螺纹时产生螺距误差。 ②螺纹表面粗糙度恶化。

（2）①止推球轴承（5、7）间隙过大。措施：调整螺母8。

②止推球轴承损坏或“松圈、紧圈”装错位置，措施：更换轴承或重装。

18见卧式车床的工艺范围图，写出各个小图中刀具的名称。

（a）中心钻 （b）麻花钻头 （c）铰刀 （d）丝锥 （e）45°右偏 （f）镗刀 （g）端面车刀 （h）切断刀

（i）圆弧车刀 （j）90°右偏刀 （k）滚花刀 （l）60°螺纹车刀

19 CA6140型卧式车床纵向进给量分为哪几种？它们各自的用途是什么？ 纵向进给级数64种。

（1）正常进给量：米制路线，Z正常＝8×4＝32，一般车削时采用的纵横向进给量。 （2）较大进给量：英制路线，u倍＝1时，Z较大＝8，f较大＞f正常

（3）加大进给量：英制路线： M2在低速，IX轴Z58在扩大螺距位置，用于低速大走刀，Z加大＝16，f加大＝2f较大或f加大＝4f较大

（4）细进给量：米制路线，M2高速，IX轴Z58在扩大螺距位置，u倍＝Z细进＝8，f细小用于高速精车。

????1时， 8 12

20车削过程中有时出现“闷车”现象，原因何在？试指出解决的办法。

（1）片式摩擦离合器间隙过大，主轴无力，出现“闷车”。

（2）解决方法：按下弹簧销14↓，拨螺母4↑，前进（2－5）牙至间隙适中。

21 在CA6140型车床上加工螺纹，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，用同一组挂轮，也不要转换传动路线。 2）车削米制螺纹转换为车削模数制螺纹，用米制螺纹传动路线，但要改变挂轮。 （1）错。因米制基本组为u基，而英制螺纹基本组为

1，所以要换路线。 u基 （2）对。路线相同，要消去模数螺纹中π，因此换挂轮

64100。 ?10097 13

22 当CA6140型车床主轴正转后，光杠获得了旋转运动，但是接通溜板箱中的M8或M9离合器，却没有进给运动产生，试分析其原因并说明解决办法。

（1）IX－XI轴变向机构，

3325接通左旋丝杠，M5断开造成光杠反转，单向超越离?2533合器Z56齿轮反转，滚柱8落入宽槽，星状体5停止转动，而停止进给运动（单向：不允许超越离合器反转）。 （2）拨33在右边，即

?33右旋螺纹位置即可。 33

23 CA6140型车床的传动系统中，主轴箱及溜板箱中都有换向机构，它们的作用是否相同？能否用主轴箱中的换向机构来变换纵横机动进给方向？为什么？ （1）它们作用各不相同，不能替代。 （2）主轴箱中有两套换向机构

①I－II轴换向机构，控制主轴正、反转与停止。

②IX－XI轴换向机构，控制丝杠正、反转（车削右旋与左旋螺纹）。 （3）溜板箱中有两套换向机构

①M8控制纵向进给正、反方向，与停止。 ②M9控制横向进给正、反方向，与停止。

（4）主轴箱IX－XI轴换向机构，反光杠，造成单向超越离合器，Z56反转，星状停5

停止转动，纵向、横向均停止进给，它们都不能替代。

14

三、计算题

1 见车床传动系统图，在CA6140上加工螺距为18mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线。给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

36?u＝?基28　　　18 解：（1）L标准＝＝4.5mm，查表2－3得?

18354?u倍＝?4528? （2）M2主轴低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大螺距位置） （3）运动平衡方程式

??18＝4?4.5＝l主轴?—————————————————————58805044263363100253625361835??????????????12mm26205044583310075362836254528　　　　　　　　　　　　　4

15

2 见车床传动系统图，在CA6140上加工螺距为32mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线，给出主轴转速和基本变速组、倍增变速组的传动比值。

32?u＝?基28　　　32 解：（1）L标准＝＝8mm，查表2－3得?

28354?u倍＝?3528? （2）M2主轴低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大位置） （3）运动平衡方程式

??4?8＝l主轴?—————————————————————58805044263363100253225362835??????????????12mm26205044583310075362836253528　　　　　　　　　　　　　4

3 见车床传动系统图，在CA6140上加工螺距为28mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

28?u＝?基28　　　28 解：（1）L标准＝＝7mm，查表2－3得?

28354?u倍＝?3528? （2）M2低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大螺距） （3）运动平衡方程式

??4?7＝l主轴?—————————————————————58805044263363100252825362835??????????????12mm26205044583310075362836253528　　　　　　　　　　　　　4

4在CA6140上加工螺距为36mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36?u＝?基28　　　39 解：（1）L标准＝＝9mm，查表2－3得?

28354?u倍＝?3528? （2）M2主轴低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大螺距） （3）运动平衡方程式

??4?9＝l主轴?—————————————————————58805044263363100253625362835??????????????12mm26205044583310075362836253528　　　　　　　　　　　　　4

16

5 在CA6140上加工螺距为40mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并给出主轴转速、基本变速组和倍增变速组的传动比值。

20?u＝?基14　　　40 解：（1）L标准＝＝10mm，查表2－3得?

28354?u倍＝?3528? （2）M2主轴低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大螺距位置） （3）运动平衡方程式

??4?10＝l主轴?—————————————————————58805044263363100252025362835??????????????12mm26205044583310075361436253528　　　　　　　　　　　　　4

6 在CA6140上加工螺距为48mm 的米制螺纹时，请指出一条米制螺纹加工的传动路线。并给出主轴转速并给出基本变速组和倍增变速组的传动比值。

36?u＝?基21　　　48 解：（1）L标准＝＝12mm，查表2－3得?

28354?u倍＝?3528? （2）M2主轴低速，n主＝40～125r/min IX轴Z58（扩大螺距） （3）运动平衡方程式

??4?12＝l主轴?—————————————————————58805044263363100253625362835??????????????12mm26205044583310075362136253528　　　　　　　　　　　　　4

17

铣床单元习题

一 填空题

1 X6132的主运动是铣刀旋转。进给运动是工作台纵、横、垂直进给运动。 2 X6132型铣床曲回机构的用途是获得较大降速比。

3 X6132附件圆工作台的用途是周围分度，铣凸轮或端齿。

4由于铣床用旋转的多齿刀具加工工件，所以生产率较高。在切削过程中，切削力是变化的，容易引起机床的振动，因此，铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。

5 X6132型铣床可以采用成形法加工齿轮。

6顺铣的含义是切削处进给运动方向与切削速度方向相一致。顺铣对加工的不良影响有铣削水平分力推工件与工作台窜动。 7 X6132型铣床可以采用仿形法加工齿轮的特点有采用模数盘铣刀加工直齿，斜齿圆柱齿轮，加工精度低，用分度头分度，生产效率低。

8逆铣的含义是切削处进给运动方向与切削速度方向相反。顺铣机构的用途是消除丝杠螺间隙，阻止铣削水平分力推工作台窜动。

9 X6132型铣床安装端面铣刀的方法是主轴外径定心，端面键传递转矩，螺钉夹牢。 10 X6132型铣床常见的附件有平口钳、分度头、圆工作台、立铣头。 二 问答题

1简述在X6132上用FW125万能分度头加工工件螺旋槽的方法。

（1）工作台调角β：“右逆，左顺”。 （2）简单分度：nK＝

P40＝a＋

qZ（3）铣螺旋槽插入丁销，工作台移动一个导程，工件转1转，

T3824ZZ111???1?3???＝1 T丝杠2438Z2Z41140∴

Z1Z3T丝杠?40240?＝＝ Z2Z4TT18

2见X6132型铣床顺铣机构图,分析顺铣机构的主要零件名称和顺铣机构的工作原理。

（1）顺铣时：

①因螺母2E面 F顺轴向力＜F逆轴（FX顺＜FX逆）

?螺母2?，E面接触丝杠?其弹簧6，推齿条5，齿轮4，其上端齿 推? ?消除间隙。

螺母1?，F面接触丝杠?????②螺母2的E面推丝杠和工作台右行。（机床作用）

铣削水平分刀?Fx推工作台向右窜动，此时被F面阻挡，限制窜动，确保顺铣无冲※

（刀具作用）击，无窜动。

??螺母2?，其E面推丝杠，工作台右行。螺母2↓，（2）逆铣时（F轴向力↑），

（跟随）齿轮4，螺母1↑，F面脱离丝杠，减少螺母↑与丝杠间的磨损。

? 19

3为什么通用车床的主运动和进给运动只用一台电动机，而X6132型卧式升降台铣床则分别采用二台电动机驱动？

（1）车床只用一台电动机将主轴（工件）与刀架（执行件工件与刀具）构成车螺纹运动链，它是“内链”。

（2）铣床主运动与进给运动链均为外链，彼此无任何联系，采用二台电动机驱动方案，可使机床布局简化而实用。

4 X6132型铣床有哪些附件？这些附件各有何作用？ （1）平口钳：装卡小零件。

（2）回转工作台：铣削内、外圆弧面、分度、铣削端面凸轮。

（3）分度头：等分或不等分圆周分度，铣螺旋槽，铣直齿圆锥齿轮等。 （4）立铣头：卧铣变立铣

5 简述X6132型铣床的主要组成部件和各个部件的用途。

（1）立柱（主轴变速箱）与导轨，控制主轴正、反、停，与升降台垂直导轨。

（2）升降台（进给变速箱）控制工作台、升降台、横向滑板三个方向进给运动。工作台可左右调角45°，以铣螺旋槽。

（3）悬梁与支架，支承刀杆，提高刀杆刚度。

（4）工作台台面可安装平口钳，分度头，圆工作台等附件以装卡工作。

6 分析FW125型分度头的主要结构和用途。 （1）结构：

①松螺钉（4个）↑，壳体4可调角主轴轴线（低6°～垂直95°）。

②转动手柄11，径

1蜗杆蜗轮副，带动主轴2进行简单分度，由孔盘7上记录40小数的孔圈数目。

③主轴尾部与轴6可挂差动挂轮，用于质数差动分度。 （2）用途：

①进行等分或不等分圆周分度。 ②铣螺旋槽，螺旋齿轮。

③主轴2倾斜一定角度，可铣削直齿锥齿轮。

7铣削加工的主要特点是什么？试分析主轴部件为适应这些特点在结构上采取了那些措施？

（1）铣削特点：多刃刀具、断续切削、冲击载荷、易振。

（2）结构措施：

①中空主轴、直径粗大。

②大齿轮与飞轮9存贮运转中机械能、减振。 ③三支承主轴，“前、中”为主，支承跨距短，刚度高。

20

8见孔盘变速操作原理图，分析孔盘变速的工作原理。

（1）变速步骤：

①拉出孔盘 ②转动孔盘 ③推入孔盘 （2）原理 ①左位

??（无孔）2??孔盘4无孔推齿条2

2（大孔）'??齿轮在左位,齿轮3↓,齿条2' 插入大孔。

②中位：

???（无孔2?小孔）??孔盘4小孔推齿条2'，齿轮3↓,齿条2插入小孔，齿轮由左至中位。

2（大孔'?小孔）?③右位：

???（小孔2?大孔）?，齿轮3↓,齿条孔盘4无孔推齿条2'2插入大孔，拨齿轮在右边。 ?2（小孔'?无孔）?

三、分析计算题

1、在X6132上用FW125型分度头铣削Z=67，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配出挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个。

4040416?q?28（1）Z0＝70 n0＝ ＝＝＝?Z070728?p?16?4（2）

（Z0－Z）40ac404?3624880?＝（70－67）＝＝?＝? bdZ0707715640?8?40※“＋”不加介轮 a＝48，b＝56，c＝80，d＝40

2 在X6132上用FW125型分度头铣螺Z=73，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配出

21

挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个。

（1）Z0＝70 n0＝

4040416?q?28 ＝＝＝?Z070728?p?16?4（2）

（Z0－Z）40ac404?3624880?＝（70－73）＝－＝－?＝－? bdZ0707715640?8?40※“－”加介轮 a＝48，b＝56，c＝80，d＝40

3 在X6132上用FW125型分度头铣削Z=71，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配出挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个。

（1）Z0＝70 n0＝

4040416?q?28 ＝＝＝?p?16Z070728??4（2）

（Z0－Z）40ac4043224?＝（70－71）＝－＝－? bdZ07072456?8※“－”加介轮 a＝32，b＝c＝24，d＝56

4 在X6132上用FW125型分度头铣削Z=91，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配出挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个

（1）Z0＝90 n0＝

4040416?q?36 ＝＝＝?Z090936?p?16?4（2）（Z0－Z）40ac4044?21816440?＝（90－91）＝－＝－?＝－?＝－? bdZ090992927280?8?40※“－”加介轮 a＝64，b＝72，c＝40，d＝80

5在X6132上用FW125型分度头铣削Z=73，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配

22

出挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个

4040416?q?28（1）Z0＝70 n0＝ ＝＝＝?Z070728?p?16?4（2）

（Z0－Z）40ac404?3624880 ?＝（70－73）＝－＝－?＝－?bdZ070771　5640?8?40※“－”加介轮 a＝48，b＝56，c＝80，d＝40

6在X6132上用FW125型分度头铣削Z=79，m=2.5mm的直齿轮，试确定分度方法试配出挂轮。

FW125型万能分度头备有模数为1.75mm的以下齿数的配换齿轮：24（两个）、 28、32、40、44、48、56、72、80、84、86、96、100，共15个

（1）Z0＝80 n0＝

4040115?q?30 ＝＝＝?Z080230?p?15?15（2）

（Z0－Z）40ac40404024 ?＝（80－79）＝＝?bdZ080802480※“＋”不加介轮 a＝40，b＝c＝24，d＝80

23

滚齿机单元习题

一、填空题

1滚齿机的工艺范围是直齿与斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、花键轴、同步齿形带轮。 2 Y3150E型滚齿机的主要技术参数中，加工齿轮最大直径500mm，最大模数8mm。 3滚齿机加工直齿轮需要有主运动、展成运动、垂直进给运动。 4 在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮的全过程中，展成运动传动链和附加运动传动链都不能断开。

5在Y3150E型滚齿机上用K头滚刀加工螺旋齿圆柱齿轮时，滚刀架下降一个导程时，工作台附加转动一转。

6 Y3150E型滚齿机加工齿轮时的展成运动表示滚刀和工件的相当于蜗杆蜗轮副啮合纯滚动过程。

7 车螺纹运动和加工齿轮时的展成运动都是属于传动链中的内联系传动链。 8 Y3150E型滚齿机合成机构的用途是将展成运动与附加运动合成给工作台。

9 Y3150E型滚齿机可以加工直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮、链轮、同步齿形带轮等传动零件。

10 Y3150E型号中50的含义是工件最大直径为500mm，E的含义是第5次改进。 11 由使用右旋滚刀改变为使用左旋滚刀，Y3150E型滚齿机的展成运动需要改变旋转方向。

二、问答题

1 分析滚齿机加工直齿圆柱齿轮，需要哪些运动？这些运动各自有何用途？ （1）主运动：滚刀的转动，起切削作用。

（2）展成运动：工件的转动，形成渐开线齿廓。

传动关系：滚刀一转，工件转

K转(内联系传动链)。 Z（3）垂直进给运动：滚刀刀架溜板垂直进给，mm/r工件，形成齿宽。

2在Y3150E型滚齿机上加工斜齿轮时，问如何确定工件展成运动和附加运动的旋转方向？

（1）展成运动工件转向“右刀逆，左刀顺”。 （2）附加运动工件转向“右齿逆，左齿顺”。

3 列出Y3150E型滚齿机加工斜齿轮，滚刀架扳动角度的计算公式。并给出滚刀架扳动方法。

（1）安装角δ＝β±λ （同向－，异向＋） 式中：β：螺旋角； λ：滚刀升角。 （2）板动方法：

①松紧固螺母；

②转动方头 P3→蜗杆蜗轮③紧固螺母

116??滚刀刀架调角δ； 3628 24

4简述Y3150E型滚齿机的主要组成部件和各个部件的主要用途。 图7－4 2：主柱：内有主轴变速箱及进给箱 3：刀架滑板：带动滚刀垂直进给

9：工作台：沿床身导轨水平移动，切入全齿高，安装工件，完成展成运动。 8：后立柱：利用支架6，定位心轴7，提高安装工件刚度。

5简述Y3150E型滚齿机在什么情况下，滚刀需要作轴向位置的调整？ （1）对中：滚刀刀齿槽对称中心与齿坯中心线重合。 （2）延长滚刀寿命，向前或向后移动（1～2）个齿距。

25

三 分析计算题

1见滚齿机传动系统图，在Y3150E型滚齿机上加工，Z=42，M =2mm的直齿圆柱齿轮，完成下列问题。

a试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。

b画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向，并标明刀具和工件的运动方向。 （1）切削用量V=27m/min f=0.87mm/r

（2）滚刀尺寸参数Φ70mm,λ=36,M=2mm,K=1 （3）不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。

?’

（1）挂轮

①主运动挂轮

26

n刀＝

1000v1000?27＝＝122r/min ?d刀??70选择n刀＝125r/min，查表得

A3335＝，uII－III＝ B3335a13239＝，u进＝ b14645②垂直进给运动挂轮 f＝0.87mm/r，查表得

③展成运动挂轮：

E36'＝＋1 ＝，装M1，u合F36ac24K24420（60） ＝＝＝＝?bdZ427（60）35?5∴a＝20，b＝c＝60，d＝35 （2）滚刀安装图与工件转向

2 见滚齿机传动系统图，在Y3150E型滚齿机上加工，Z=28，M =2mm的直齿圆柱齿轮，完成下列问题。

a试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。

b画图确定滚刀架扳动角度的大小和扳动角度的方向，并标明刀具和工件的运动方向。 （1）切削用量V=28m/min f=0.87mm/r

（2）滚刀尺寸参数Φ70mm,λ=36,M=2mm,K=1 （3）不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。

（1）挂轮

①主运动挂轮

n刀＝

?’1000v1000?28＝＝127r/min ?d刀??70A3335＝，uII－III＝ B3335a3239②垂直进给运动挂轮 f＝0.87mm/r，查表得1＝，u进＝

b14645E36'③展成运动挂轮：＝，装M1，u合＝＋1

F36选择n刀＝127r/min，查表得

27

ac24K24630（24） ＝＝＝＝?bdZ287（24）35?5∴a＝30，b＝c＝24，d＝35 （2）滚刀安装图与工件转向

3 见滚齿机传动系统图，在Y3150E型滚齿机上加工，Z=32，M =2mm的直齿圆柱齿轮，完成下列问题。

a试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。

b画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向，并标明刀具和工件的运动方向。 （1）切削用量V=25m/min f=0.87mm/r

（2）滚刀尺寸参数Φ70mm,λ=36,M=2mm,K=1 （3）不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。 （1）挂轮

①主运动挂轮

n刀＝

?’1000v1000?25＝＝113r/min ?d刀??70选择n刀＝100r/min，查表得

A3331＝，uII－III＝ B3339a13239＝，u进＝ b14645②垂直进给运动挂轮 f＝0.87mm/r，查表得

③展成运动挂轮：

E36'＝＋1 ＝，装M1，u合F36ac24K24330（24） ＝＝＝＝?bdZ324（24）40?10∴a＝30，b＝c＝24，d＝40 （2）滚刀安装图与工件转向

28

4 见滚齿机传动系统图，在Y3150E型滚齿机上加工，Z=72，M =2mm的直齿圆柱齿轮，完成下列问题。

a试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。

b画图确定滚刀架扳角度的大小和扳动角度的方向，并标明刀具和工件的运动方向。 （1）切削用量V=30m/min f=0.87mm/r

（2）滚刀尺寸参数Φ70mm,λ=36,M=2mm,K=1 （3）不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。

（1）挂轮

①主运动挂轮

n刀＝

?’1000v1000?30＝＝136r/min ?d刀??70选择n刀＝125r/min，查表得

A3335＝，uII－III＝ B3335a13239＝，u进＝ b14645②垂直进给运动挂轮 f＝0.87mm/r，查表得

③展成运动挂轮：

E36'＝＋1 ＝，装M1，u合F36ac24K24130（60） ＝＝＝＝?bdZ723（60）90?30∴a＝30，b＝c＝60，d＝90 （2）滚刀安装图与工件转向

29

动。

（2）ZK7640立式镗铣钻床 ①主运动：交流调速主轴电机1经

32 6565??高速??36 ?－主轴

25??低速?76??②轴向进给 步进电机2径

9、试列出平旋盘上刀具溜板的径向进给运动传动链的运动平衡式，计算出合成机构的传动比u合，导出径向进给量的计算公式。

（1）UR－L＝H36传至滚珠丝杠螺母副，螺母与刀架Z轴轴向进给。 72nL－nH231822233＝??（－1）＝－

nR－nH18221818展开式： nL－nH＝ nL＝2323nH－nR 18184123nH－nR 1818nL41?（系杠旋转，使空套n164?n平） nH18nL23?－（径向进给） nR18若nR＝0，u合1＝若nH＝0，u合2＝（2）f溜板＝l平?uc?uf?(－23201641616）?????12mm 18164161616

35

36

数控机床单元习题

一 填空题

1.数控机床按伺服系统控制方式分类：（开环伺服系统）、（闭环伺服系统）、（半闭环伺服系统）。

2. 数控机床的定义：数控机床（P2）：数控机床是一个装有程序控制系统的机床。（IEIP） 3.滚珠丝杠螺母副的主要特点是（摩擦系数小）、（灵敏度高）、（磨损少）。

4. 滚珠丝杠螺母副传动灵敏的原因是（丝杠与螺母之间装有滚动体，摩擦系数小，适当预紧可提高传动精度，轴向刚度和反向精度）。

二 问答题

1.数控车床的传动系统、结构和使用性能与普通车床相比较有何不同？为什么？。 （1）传动系统：

①数控机床：伺服电机驱动，半闭环控制，无级调速。

②普通车床，齿轮变速箱，三相具步电动机驱动，24级传动。 （2）结构方面：

①数控车床：a.精密主轴部件，二支承主轴，角接触球轴承，三个一组，背对背安装。

b.主轴孔径大，无键槽，无螺纹，采用热装工艺。

②普通车床：a.一般主轴部件，三支承主轴“前、后”为主。

b.有键、有螺纹。

（3）使用：①数控车床：单件或小批生产中适宜复杂零件的精加工。 ②普通车床，应用广泛，一般零件粗、精加工。

2.叙述动力卡盘夹紧工件过程？若工件直径变更较大时如何调整卡盘？

①夹紧

拉杆2，滑块3，上斜面A推滑座4↓，T形块5↓，卡爪6↓，夹紧工件。 ②松开：拉杆2，滑块3，下斜面B推滑座4↑，

?? 37

T形块5↑，卡爪6↑，松开工件。 ③卡爪行程调整 dmin＜d工件＜dmax

松开螺钉，移动卡爪6在端齿的位置，改变工件直径d工件。

3.在通用机床和数控机床的使用中，对切削运动的描述有何不同？为什么？ （1）卧式车床切削运动

①主运动：正轴正、反转，停止

②进给运动：纵向进给运动，横向进给运动

（2）数控车床，建立工件坐标系，用M03、M04、M05?主轴正转、反转、停止。

－Xxxxxfxxxx?横向进给 －Zxxxxfxxxx?纵向进给

即用代码控制切削运动与辅助运动

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机床安装单元习题（选作）

一 填空题

1机床的安装工艺流程包括基础施工、机床就位和找正、初平与二次灌浆、精平、固定等。

2机床的精度项目包括几何精度、传动精度、定位精度、工作精度。

3 在安装机床之前，需要对地基进行预压处理，预压时间为70～120h，预压载荷为机床重量的（1.5～1.7）G机床倍。（防止地基下沉） 二 问答题

1 简述卧式车床的安装调试流程。 卧式车床安装调试工作包括：（1）机床安装位置的确定。（2）机床基础设计与施工。（3）机床的就位、找正和调平等一系列工作。

2 简述安装机床地脚螺栓组件的用途和紧固地脚螺栓的注意事项。 （1）用途：①垫铁：调安装水平基准，并承受机床自重与工作载荷。 ②地脚螺栓：固定机床，防止倾覆。 （2）注意事项：①涂防锈油脂，按顺序拧紧。

②用定扭矩搬手旋紧螺母，逐步拧紧，防止用力过猛，将地脚螺钉拉出。

3 简述机床精度的主要项目和各项目的主要内容。

（1）机床几何精度 卧式车床G1～G15项相互位置精度和相互运动精度。

（2）工作精度 精车外圆，精车端面，精车螺纹，按图车削，不允许超出误差值。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fqst.html