金属切削机床试卷1--10答案汇总

1-1-三、简答题：（每题5分，计25分）16.试分析CA6140型卧式车床的传动系统。答：CA6140型卧式车床的传动系统主要由主运动传动链，车螺纹传动链，纵向进给传动链，横向进给传动链和快速移动传动链组成。17.什么是组合机床？组合机床的应用范围有哪些？组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配少量的专用部件组成的专用机床。可加工气缸盖，变速箱体，变速箱盖等箱体零件。18.在插齿机上加工直齿圆柱齿轮，主要有哪些运动组成？其中那些运动不参与工件表面的形成过程？在插齿机上加工直齿圆柱齿轮，主要运动有主运动、展成运动、圆周进给运动、径向切入运动及让刀运动等。其中让刀运动不参与工件表面的形成过19.一般机床包括哪三个基本部分？执行件运动源传动装置20.为什么车削螺纹时用丝杠承担纵向进给，而车削其他表面时，用光杠传动纵向和横向进给？能否用一根丝杠承担纵向进给又承担车削其他表面的进给运动。车削螺纹时，必须严格控制主轴转角与刀具纵向进给量之间的关系，而丝杠螺母传动具有间隙小，能时刻保证严格的传动比的特点，所以要用丝杠承担纵向进给的传动件。车削其他表面时，不必严格控制主轴转角与刀具纵向进给量之间的关系，为减少丝杠磨损和便于操纵，另外，丝杠是无法传递横向进给运动的，因此要用光杠传动纵向和横向进给不能用一根丝杠承担纵向进给又承担车削其他表面的进给运动。这样，可以防止丝杠磨损过快，使用寿命降低，并使机床的操纵更容易。四、画图题：（每题10分，计10分）21.画简图表示用成形车刀车削外圆锥面时，需要哪些成形运动？其中哪些是简单运动？哪些是复合运动？（1）用成型车刀车削外圆锥面（2）用尖头车刀纵、横向同时进给车外圆锥面A为成形车刀的横向进给运动；B为工件的旋转运动。两简单成形运动。2六、计算题：（每题10分，计20分）23.某传动系统如图所示：1）写出此传动路线的表达式，并说明有多少种转速；2）计算主轴极限转速nmax和nmin。解：1.主运动的传动路线表达式：27/4339/39电动机（1440r/min）I—27/49—II——35/35——III——26/52—31/3924/54—IV——50/28——V——30/67——VI（主轴）2.nmax=1440X27/49X35/35X39/39X50/28X30/67=634.4(r/min)nmin=1440X27/49X27/43X26/52X24/54X30/67=49.6(r/min)答：主轴的最高转速为634.4r/min。主轴的最低转速为49.6r/min。-2-四、名词解释：（每题5分，计15分）21.顺铣：在切削部位刀齿的旋转方向和零件的进给方向相同时为顺铣22.刀具耐用度：23.机床型号CA6140:类别代号C加重型，“A”是结构特性代号，车床的主参数床身上最大回转直径为400mm。五、简答题：（每题5分，计25分）24.与一般卧式车床相比，精密及高精密卧式车床主要采取了哪些措施来提高其加工精度和减小表面粗糙度？答：措施⑴提高机床几何精度，提高主轴及轴承精度以及丝杠和螺母精度。⑵主传动链采用分离传动的形式把主轴箱和变速箱分开，提高主轴的运动平稳性减少主轴热变形，从而提高机床工作精度。A为车刀的进给运动；B为工件的旋转运动；两个简单运动。3⑶主轴皮带轮采用卸荷式结构。⑷减小加工表面粗糙度，主轴前后轴承均采用高精度滑动轴承或采用高精度静压轴承，采用无级变速传动。25.什么是组合机床？组合机床的应用范围有哪些？组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件所组成的专用机床。可加工气缸体，气缸盖，变速箱体，变速箱盖等箱体零件。26.主轴滚动轴承油润滑的方式有哪几种？油脂润滑、油液循环润滑、油雾润滑、油气润滑等方式27.Y3180E滚齿机上用左旋滚刀加工左旋齿轮，机床需要哪些表面成型运动？解：需要的表面成形运动有：滚刀的高速旋转为主运动；滚刀与工件之间的啮合运动即展成运动；滚刀架的垂直进给运动；附加运动。28.主轴部件按运动方式可分为哪几类？主轴部件按运动方式可分为一下几类：①只做旋转运动的主轴②既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴③既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴④既有旋转运动又有径向进给运动的主轴⑤主轴做旋转运动又做行星运动的主轴六、画图题：（每题10分，计10分）29.七、分析题：（每题10分，计10分）30.如下图所示：如何提高CA6140主轴的旋转精度？（从轴承间隙的调整方面分析）4八、计算题：（每题10分，计20分）31.如图利用下图的传动系统，加工L=4mm螺纹，试选择挂轮a.b.c.d的齿轮（挂轮齿数应为5的倍数）1解：由图可知。1×2436×4025×ba×dc×6=423×85×ba×dc=32ba×dc=94×58ba×dc=4520×2540得：a=20，b=45，c=40，d=25；32.解：1.主运动的传动路线表达式：27/4339/39电动机（1440r/min）I—27/49—II——35/35——III——26/52—31/3924/54—IV——50/28——V——30/67——VI（主轴）2.nmax=1440X27/49X35/35X39/39X50/28X30/67=634.4(r/min)nmin=1440X27/49X27/43X26/52X24/54X30/67=49.6(r/min)答：主轴的最高转速为634.4r/min。主轴的最低转速为49.6r/min。5-3-四、简答题：（每题5分，计15分）24.溜板箱进给箱包含哪些部分？各部件作用是什么？①双向牙嵌式离合器②纵向横向机动进给和快速移动操纵机构25.为什么某些机床导轨需要卸荷？液体卸荷导轨与液体静压导轨有何不同？一些重型机床的移动执行件加工作台质量较大，作用在导轨面上的平均压力很大，为了较少平均压力，必须加宽导轨面的宽度，使结构庞大，否则会加快导轨磨损，并易产生爬行，因此，常用卸荷装置来减小作用在工作导轨面上的压力，以提高其耐磨性和低速运动的平稳性，对一些精密机床，为提高其运动的灵活性，亦需用卸荷导轨，对于液压传动的机床，需采用液体卸荷导轨，它是在导轨面上开出比液体静压导轨小的油腔，因此，压力油不是以将运动部件浮起，仍然是两导轨面直接接触，液体的压力只卸去一部分载荷，从而减小作用在导轨面上的压力，而液体静压导轨的油腔面积大，压力油必须将动导轨完全浮起，是两导轨面脱离接触，形成完全的液体摩擦。26.推力轴承配置中，前端定位结构的特点有哪些？推力轴承安装在前轴承内侧，前支承结构复杂，受力大，温升高，主轴受膨胀向后伸长，对主轴前端位置影响较小五、画图题：（每题10分，计10分）27.画出12=31×23×26和12=31×26×23方案结构式对应的结构网。并比较两者哪个比较合理。合理的结构式为：12＝31×23×26。合理性：①符合变速级数、级比规律；②传动件“前多后少”；③结构网“前密后疏”；④第二扩大组的变速范围r＝1.416＝8，满足极限变速范围要求。六、分析题：（每题10分，计20分）28.CA6140型车床主传动链中，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摩擦离合器，实现主轴的开停及换向？在进给传动链中，能否用单向摩擦离合器或电磁离合器代替齿轮式离合器M3、M4、M5？为什么？6答:不能代替双向多片式摩擦离合器，因起到过载保护作用。不能代替齿轮式离合器，因其可以保证准确的传动比。29.试分析CA6140型卧式车床的主轴组件在主轴箱内怎样定位。其径向和轴向间隙怎样调整。CA6140型卧式车床的主轴在主轴箱内是靠5个轴承定位的。轴的前端有3个轴承，其中，有2个向心球轴承，1个推力向心滚柱轴承，中间一个推力向心轴承，后端一个向心推力滚柱轴承。其径向间隙可通过旋转轴前端轴承左边的调整环，推动抵套向右微移，使主轴最前轴承的内圈沿锥度向右微移，以减小主轴前端的径向间隙。主轴的轴向间隙可通过旋转主轴后端的调整环，推抵套向右，使后端的推力轴承内圈带着主轴右移，减小后端轴承内、外圈之间的间隙，从而减小了主轴的轴向间隙，调定后需锁紧固定螺钉。七、计算题：（每题10分，计20分）30.根据下图所示回答下列问题：1、计算各传动轴转速，画转速图，写出结构式。2、该变速箱主轴采用什么形式的支承，各轴承叫什么名称？3、Ⅱ轴双联滑移齿轮与Ⅱ轴配合采用什么形式导向？4、主轴材料如何选择？采用哪种热处理形式？箱体材料采用哪种材料？1，结构式为：Z=21X24转速图下图所示（10分）2．主轴采用的支承形式为：前后两支承，前支承轴承为双排圆柱滚子轴承，后支承轴承为推力球轴承和圆锥球轴承，（4分）3．II轴双联滑移齿轮与II轴配合采用导向形式为：花键轴。（2分）4、主轴材料选择40Cr，采用热处理形式为：调质处理，箱体材料采用HT250（4分）7-4-五、简答题：（每题5分，计15分）28.Y3180E滚齿机上用左旋滚刀加工左旋齿轮，机床需要哪些表面成型运动？滚刀的高速旋转为主运动；滚刀与工件之间的啮合运动即展成运动；滚刀架的垂直进给运动；附加运动。29.CA6140型车床主传动链中，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摩擦离合器，实现主轴的开停及换向？在进给传动链中，能否用单向摩擦离合器或电磁离合器代替齿轮式离合器M3、M4、M5？为什么？答:不能代替双向多片式摩擦离合器，因起到过载保护作用。不能代替齿轮式离合器，因其可以保证准确的传动比。30.CA6140型车床进给箱包含哪些部分？变换螺纹导程和构操纵机构六、画图题：（每题10分，计10分）31.推力轴承都分别布置在前、后支承出，称为两端定位，画出示意图，并说明该定位结构的特点和适用范围。两端定位：受轴向力的轴承，分别布置在前、后支承。②在一端调间隙，尚方便。缺点：①跨距较大时，受热伸长，主轴可能弯曲，影响精度；②受热伸长时，影响轴承正常间隙（过松、过紧）七、分析题：（每题10分，计20分）32.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架，这两条传动链是否可以合并为一条传动链，为什么？答：不能合并为一条传动链。虽然附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架，但两条传动链中具有合成机构，合成机构的两个输入端分别刀架的旋转运动与刀架的垂直运动，这是刀架的两种完全不同的运动，其计算位移不同。从图中可清楚地看出，刀架的旋转运动机构与刀架的垂直运动机构是滚齿机上的两个完全不同的机构。尽管它们控制的都是刀架，但它们带给刀架的是两种完全不同的运动。33.根据主轴支距L与端部位移y的关系得出如图所示曲线，回答下述问题：1、解释曲线1、2、3所表示的意义及它们之间的关系；2、说明何为主轴最佳跨距和合理跨距；3、由于结构原因主轴组件不能采用合理支承跨距时，应如何提高主轴组件的刚度。8这表明，在作用力F和主轴悬伸量a一定的条件下，弹性主轴本体变形所引起的轴端位移y1，随支距L的加大而增加，且成线性关系，即支距L越大，主轴的刚度则越低。分析主轴组件前端位移的组成并说明主轴最佳跨距和合理跨距的确定方法。当由于结构原因不能采用合理跨距时应该如何提高主轴组件的刚度？答：主轴合理跨距：在主轴前端受力时主轴端部产生的位移是由主轴本身及其支承产生的变形引起的。对于一个已确定主轴前端悬伸量的主轴组件来说，存在一个最佳支承跨距L0可以使得主轴组件的综合刚度最大，即可以使得主轴端部产生位移最小。由于当0.75≤L实/L0≤1.5时主轴组件的刚度损失不超过5%~7%，这在工程上可以认为是合理的刚度损失，所以称（0.75~1.5）L0为主轴合理跨距L合。当由于结构原因不能使用合理跨距时，应该区别对待：当支承跨距大于合理跨距时应该加大主轴的刚度，当支承跨距小于合理跨距时应该加大支承的刚度——轴承与轴承座的刚度。八、计算题：（每题10分，计10分）34.如图所示传动系统，试计算：1)轴A的转速（r/min)；2)轴A转1转时，轴B转过的转数；3)轴B转1转时，螺母C移动的距离。9解：123-