机械制造装备复习题

填空题1机械制造装备引起误差的因素有热变形、几何误差、传动误差、运动误差、定位误差和工艺系统的弹性变形等。2提高精度的措施制造装备自身的精度+误差补偿3电火花线切割机床：是利用一根移动的金属丝作电极，在金属丝和工件间通过脉冲电流，并浇上液体介质，使之产生放电腐蚀而进行切割加工。4电解加工机床是利用金属在直流电流作用下，在电解液中产生阳极溶解的原理对工件进行加工的方法，又称电化学加工。5在振动工具的作用下，磨粒对工件材料进行冲击和挤压，加上空气爆炸作用将材料切除。6锻压机床是利用金属的塑性变形特点进行成形加工，属无屑加工设备。主要包括：锻造机、冲压机、挤压机、轧制机。7系列化设计应遵循“产品系列化、零部件通用化、标准化、结构典型化”即所谓“四化”原则。8发生线的形成方法a)轨迹法b)成形法c)相切法d)范成法，范成法形成发生线需要一个独立的成形运动9机床的基本组成：1）运动源2）传动装置3）执行件（主轴、刀架、工作台）10金属切削机床设计的基本理论包括机床的运动学原理，精度，刚度，抗振性，热变形，机床噪声，低速运动平稳性。几何精度，运动精度，传动精度，定位精度，工作精度。精度主要影响因素是磨损。抗振性影响因素：机床的刚度、阻尼特性、固有频率。机床噪声包括机械噪声，液压噪声，电磁噪声，空气动力噪声。11产生摩擦自激振动现象的原因：动静摩擦系数的差异及传动机构的刚度不足12进给传动系用来实现机床的进给运动和辅助运动，进给传动系的组成：动力源、变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保险机构、运动转换机构和执行件等。13进给传动是恒扭矩传动，进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速，进给传动的转速图为前疏后密结构。14进给传动系速度低，受力小，消耗功率小，齿轮模数较小，因此，进给传动系变速组的变速范围可取比主变速组较大的值，即1/5u进2.8，变速范围Rn14。15为缩短进给传动链，减小进给箱的受力，提高进给传动的稳定性，进给系的末端常采用降速很大的传动机构，如蜗杆蜗轮、丝杠螺母、行星机构等。16电气伺服进给系统按有无检测和反馈装置分为开环、闭环和半闭环系统。电气伺服进给系统由伺服驱动部件和机械传动部件组成，其功能是控制机床各坐标轴的进给运动。17机床刀架和自动换刀装置按照安装刀具的数目可分:单刀架和多刀架。按结构形式可分:方刀架、转塔刀架、回轮式刀架等；按驱动刀架转位的动力可分:手动转位刀架和自动（电动和液动）转位刀架。18加工中心刀库的类型-鼓轮式刀库，链式刀库，格子箱式刀库、直线式刀库。19支承件的材料包括铸铁，钢板和型钢，天然花岗岩，预应力钢筋混凝土，树脂混凝土20提高支承件结构性能的措施，提高支承件的静刚度和固有频率，提高动态特性，提高热稳定性。21导轨应满足的要求导向精度，承载能力大，刚度好，精度保持性好，低速运动平稳结构简单、工艺性好22直线运动导轨的截面形状主要有四种：矩形、三角形、燕尾形和圆柱形，并可互相组合，每种导轨副之中还有凸、凹之分。23导轨的组合形式包括a)双三角形导轨b)宽式双矩形导轨c）窄式双矩形导轨24导轨间隙常用压板、镶条来调整。25导轨的结构类型有滑动导轨，静压导轨，卸荷导轨，滚动导轨26轨的卸荷方式有机械卸荷、液压卸荷和气压卸荷。27主轴部件设计基本要求旋转精度和运动精度，刚度，抗振性，温升和热变形(热稳定性)，精度保持性28主轴部件的传动方式齿轮传动，带传动，电动机直接驱动方式29推力轴承位置配置型式有前端配置，后端配置，两端配置，中间配置30主轴部件中的轴承包括滚动轴承，液体动压轴承，液体静压轴承，空气静压轴承，磁浮轴承问答题一机械制造装备的发展趋势1、向高效、高速、高精度方向发展2、多功能复合化、柔性自动化的产品成为主流3、实施绿色制造与可持续制造发展战略4、智能制造技术和智能化装备有了新的发展5、我国自主创新和高新技术的发展二实现自动化的方法：1凸轮控制是采用凸轮机构控制多个部件的运动，使之互相协调地工作，改变工作循环需更换或调整凸轮。2程序控制指工作程序和定位尺寸可以根据不同的加工对象选择，但不能控制运动轨迹。程序控制可分为固定程序控制和可变程序控制。3数字控制除了可控制工作程序外，还可以控制运动轨迹，一般采用专门的数控装置。4适应控制能按事先给定的评价指标，在加工过程中根据实际工作条件(如材料硬度的变化，刀具磨损等)自动地改变加工系统的参数(如切削用量等)，使加工过程始终按照给定的评价指标进行。三齿轮加工方法按轮齿成形原理分两大类：1.成形法加工精度和生产率较低，适于单件小批生产。2.展成法加工精度和生产率较高，一把刀可加工相同模数、相同压力角的任何齿数的齿轮。四机械制造装备设计的典型步骤(一)产品规划阶段（明确设计任务；(二)方案设计阶段(功能原理的设计)；(三)技术设计阶段（结构原理方案、总体设计、结构设计等）；(四)工艺设计阶段（零件图设计、完善装配图、商品化设计、编制技术文档）五机床的传动链外联系传动链：联系运动源和执行件，使执行件得到预定速度的运动，并传递一定的动力。内联系传动链：联系复合运动之内的各个运动分量，因而传动链所联系的执行件之间的相对速度及相对位移量有严格的要求，用来保证运动的轨迹。六金属切削机床设计的内容一、总体设计主要技术指标设计：用途、生产率、性能指标、主要参数，驱动方式、成本及生产周期总体方案设计：运动功能设计、基本参数设计、传动系统设计、结构布局设计、控制系统设计总体方案综合评价与选择总体方案的设计与优化二、详细设计技术设计：结构原理方案、装配图设计、分析计算或优化施工设计：零件图设计、商品化设计，编制技术文档三、机床整机综合评价七什么是爬行当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件速度不均匀地跳跃式运动，即时走时停或时快时慢的现象，称为爬行。八数控机床主传动系设计特点一）主传动采用直流或交流电动机无级调速二）电机和主轴功率特性的匹配设计三）数控机床的高速主传动设计四）数控机床的采用部件标准化、模块化结构设计五）数控机床的柔性化、复合化六）虚拟轴机床设计九进给传动系设计应满足的基本要求1具有足够的静刚度和动刚度；2具有良好的快速响应性，做低速进给运动或微量进给时不爬行，运动平稳，灵敏度高；抗振性好，不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声；具有足够宽的调速范围3进给系统的传动精度和定位精度要高；4结构简单，加工和装配工艺性好。5调整维修方便，操纵轻便灵活十机械进给传动系的设计的特点进给传动是恒扭矩传动进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速进给传动的转速图为前疏后密结构进给传动的变速范围进给传动系采用传动间隙消除机构快速空程传动的采用微量进给机构的采用十一机床控制系统的功能在自动化机床上能够自动进行工件的装卸；自动进行工件的定位、夹紧和松开；控制切削液、排屑等辅助装置的工作；实现刀具的自动安装、调整、夹紧和更换；控制主运动和各进给运动的速度和方向；实现刀架或工作台的路径控制；对被加工零件的尺寸进行在线或离线测量，进行误差自动补偿，从而保证加工精度等。十二机床控制系统的分类按自动化程度分类:(1)手动控制系统(2)机动控制系统(3)半自动控制系统(4)自动控制系统按控制系统有否反馈进行分类:机床控制系统可分为开环、半闭环和闭环控制系统按控制方式和内容进行分类:时间控制、程序控制、数字控制、误差补偿控制和自适应控制十三机床的时间控制时间控制是按时间顺序发出控制机床各工作部件动作的指令，是属于开环控制。在机床上常采用凸轮机构实现时间控制，即机床各工作部件动作时间的顺序和运动行程的信息都记录在凸轮上。十四机床的程序控制固定程序控制系统用于专用机床的程序控制。其控制装置可以采用凸轮机构、挡铁／行程开关；也可以根据机床程序控制讯号之间的逻辑关系，用各种逻辑元件组成固定的程序控制线路。机床上常用的逻辑元件有各类继电器、液控或气控阀等。插销板可变程序控制系统可编程序控制系统十五机床刀架和自动换刀装置的功能机床上的刀架往往是工艺系统中的薄弱环节。加工中心则进一步采用了刀库和换刀机械手，实现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能刀库和换刀机械手组成的自动换刀装置，为加工中心的主要特征。十六机床刀架自动换刀装置应满足的要求满足工艺过程所提出的要求。要能牢固地安装刀具，在刀架上安装刀具时还应能精确地调整刀具的位置，采用自动交换刀具时，应能保证刀具交换前后都能处于正确位置。刀架、刀库、换刀机械手都应具有足够的刚度。可靠性高。换刀时间应尽可能缩短，以利于提高生产率。操作方便和安全。十七支承件的功能和应满足的基本要求主要功能：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、抗振性、热稳定性和耐用度。应满足下列要求：足够的刚度和较高的刚度—质量比。较好的动态特性，包括较大的位移阻抗（动刚度）和阻尼；整机的低阶频率较高，各阶频率不致引起结构共振；不会因薄壁振动而产生噪声。热稳定性好。排屑畅通、吊运安全，并具有良好的结构工艺性。十八树脂混凝土特点刚度高、抗振性好、耐水、耐化学腐蚀和耐热特性。缺点是某些力学性能低，但可以预埋金属或添加加强纤维。对于高速、高效、高精度加工机床具有广泛的应用前景十九导轨的功用和分类导轨的功用是承受载荷和导向。运动的导轨称为动导轨，不动的导轨称为静导轨或支承导轨。动导轨相对于静导轨可以作直线运动或者回转运动。导轨结构形式：开式导轨、闭式导轨。二十提高导轨精度、刚度和耐磨性的措施合理选择导轨的材料和热处理导轨的预紧导轨的良好润滑和可靠防护争取无磨损、少磨损、均匀磨损，磨损后应能补偿磨损量二十一主轴的技术要求1主轴旋转精度要求：如主轴前后轴承轴颈的同轴度，锥孔相对于前后轴颈中心连线的径向圆跳动，定心轴颈及其定位轴肩相对于前后轴颈中心连线的径向圆跳动和端面圆跳动等。2其它性能要求：如表面粗糙度，表面硬度等二十二机床主传动系设计原则1传动副的前多后少原则2传动顺序与扩大组相一致的原则3变速组的降速要前慢后快的原则课件题1切削加工时，机械零件表面是如何成形的？在机床上通过刀具刀刃和毛坯的相对运动再现母线或导线，可以有哪几种方法？2举例说明什么是表面成形运动、分度运动、切入运动和辅助运动？什么叫简单运动、复合运动？用相切法生成发生线时需要两个成形运动是否就是复合运动？为什么？3为什么在机床传动链中需要设置换置机构？机床传动链的换置计算，一般可分为哪几个步骤？4在有差动机构的滚齿机上，滚切一对相互啮合、齿数不同的斜齿圆柱齿轮时，为什么可以使用同一套差动挂轮？5在Y3150E型滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，如果使用单头右旋滚刀滚切齿数Z=35、螺旋线导程T=643mm的右旋斜齿轮，在选择滚刀转速n刀=125r/min，轴向进给量f=1mm/r的条件下，回答下列问题∶（1）在加工时工件的实际转速n工是多少？（2）如果脱开差动挂轮，工件的转速度n工是多少？1无论是方形、圆形或矩形，同样的断面形状和相同大小的面积，外形尺寸()的截面，比外形尺寸()的截面的抗弯刚度和抗扭刚度都高。2圆（环）形截面的()刚度比方形好，而()刚度比方形低。3焊接支承件的间断焊缝虽使静刚度有所下降，但()大为增加，使()大幅度增大。4对于铸铁支承件，铸件内砂芯不清除，可以起到()作用。5导轨的功用是()和()。6导轨按结构形式可以分为()和()。7直线运动导轨的截面形状主要有四种：()、三角形、()和圆柱形。8三角形导轨的顶角α一般在()范围内变化，α角越小，（）越好，但摩擦力也越（）。9从摩擦性质来看，滑动导轨是具有（）的（）摩擦状态。