機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)(2).

1、1-1為什么說(shuō)機(jī)械制造裝備在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用？制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是科技技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家綜合制造能力的集中表現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。1-2機(jī)械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)滿足哪些要求？為什么？柔性化精密化自動(dòng)化機(jī)電一體化節(jié)材節(jié)能符合工業(yè)工程要求符合綠色工程要求1-3柔性化指的是什么？ 試分析組合機(jī)床、普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系 統(tǒng)的柔性化程度。其柔性表現(xiàn)在哪里？答：機(jī)械制造裝備的柔性化是機(jī)床可以調(diào)整以滿足不同工件加工的性能。柔性化包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化

2、和功能柔性化。按照柔性化從高到低排列應(yīng)為：普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心、FMS、組合機(jī)床（專用機(jī)床）。 普通機(jī)床柔性化表現(xiàn)在功能多、適應(yīng)性強(qiáng)，為功能柔性化；數(shù)控機(jī)床和加工中心改變加工程序即可適應(yīng) 新的需要，結(jié)構(gòu)柔性化；FMS加工效率較高，改變調(diào)度和程序可適應(yīng)新的需要，為結(jié)構(gòu)柔性化；組合機(jī)床（專用機(jī)床）生產(chǎn)率高，專門設(shè)計(jì)，適應(yīng)性差，基本上無(wú)柔性。1-7對(duì)機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類？加工裝備：采用機(jī)械制造方法制造機(jī)器零件的機(jī)床。 工藝裝備：產(chǎn)品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸裝備：各級(jí)倉(cāng)庫(kù)、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置等設(shè)備。1-9機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)有哪些

3、類型？它們的本質(zhì)區(qū)別是什么？答：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型有創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)三種類型。它們的本質(zhì)區(qū)別：創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種新的理論、概念的設(shè)計(jì)，變型設(shè)計(jì)是在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上改變部分部件、參數(shù)或者結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，模塊化設(shè)計(jì)是采用預(yù)先設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行組合的一種設(shè)計(jì)方法。目前大多為變型設(shè)計(jì)，模塊化設(shè)計(jì)縮短了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的時(shí)間，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品很少。1-12哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計(jì)方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的某一類產(chǎn)品中， 選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型產(chǎn)品為基型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計(jì)出其他各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。優(yōu)點(diǎn)：1）用較少品種規(guī)格的

4、產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求。2）可以減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)品的研制周期。3 ）可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。4）零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修， 改善售后服務(wù)質(zhì)量。5）為開展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)缺點(diǎn)：用戶只能在系類型譜內(nèi)有限的品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。1-15設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法很多，結(jié)合機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，指出哪些評(píng)價(jià)方法較為重要，為什 么？ 答：設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法有：技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、可靠性評(píng)價(jià)、人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)工

5、藝性 評(píng)價(jià)、產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)六種。對(duì)于機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，這六種評(píng)價(jià)方法按重要程度由高向低排隊(duì)一般是：可靠性評(píng)價(jià)、人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)。其原因是機(jī)械制造裝備投資較大，使用周期較長(zhǎng)。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高可靠性和競(jìng)爭(zhēng)能力，六種評(píng)價(jià)都是不可缺少的?？煽啃栽u(píng)價(jià)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)；人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)在人機(jī)工程方面的合理性；結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)便于加工制造的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間；技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)品技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)的合理性；標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)是在標(biāo)準(zhǔn)化方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)；而產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品的外觀

6、設(shè)計(jì)的合理性和新穎性進(jìn)行評(píng)價(jià)。1-17可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指標(biāo)？它們之間有哪些數(shù)值上的聯(lián)系？ 答：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的能力。衡量指標(biāo)有：可靠度R（t）、累計(jì)失效概率F（t）、失效率、平均壽命和平均無(wú)故障工作時(shí)間、可靠壽命、 維修度、修復(fù)率、平均修復(fù)時(shí)間等（P37-38）。它們之間的主要聯(lián)系：F（t）=1-R（t）。1- 18從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度，如何提高產(chǎn)品的可靠性？答：從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度，提高產(chǎn)品可靠性要提高其組成各單元的可靠性水平，因此要進(jìn)行系統(tǒng)和單元可靠性的預(yù)測(cè)。（P39）此外要將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)合理分配到各組成單元中，明確各組成單元的可靠性設(shè)計(jì)要

7、求。（P42）第二章：2-1機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？其理由是什么 ？ 工藝范圍、柔性、與物流 系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、成產(chǎn)率自動(dòng)化、成本、生產(chǎn)周期、可靠性、造型與色彩2- 2機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟是什么？確定結(jié)構(gòu)原理方案a、用途b、生產(chǎn)率c、性能指標(biāo)d、主要參數(shù)e、驅(qū)動(dòng)方式f、結(jié)構(gòu)原理g、成本及生產(chǎn)周期 總體設(shè)計(jì)a、總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容 運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)、基本參數(shù)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、總體機(jī)構(gòu)布局設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)b、總體方案綜合評(píng)價(jià)與選擇c、總體方案的設(shè)計(jì)修或優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)定型設(shè)計(jì)2-3機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何？ 1、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理定義：研

8、究、分析和實(shí)現(xiàn)機(jī)床期望的加工功能所需的運(yùn)動(dòng)配置原理：通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的尺寸和精度的幾何形狀2、精度 定義：機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位和重復(fù)定位精度、工作精 度和精度保持性等 3、剛度 定義:機(jī)床剛度指機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力。4、抗振性 定義：機(jī)床抗振性指機(jī)床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。5、熱變形 產(chǎn)生原因：機(jī)床工作時(shí)受到內(nèi)部熱源（如電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)，機(jī)械磨擦副，切削熱）和外部熱源（如環(huán)境溫 度，周圍熱源輻射等）的影響，使機(jī)床各部分溫度發(fā)生變化，因不同的材料的熱膨脹系數(shù)不同，機(jī)床各部分的變形不同，導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生

9、熱變形。6、噪聲 噪聲：機(jī)床工作時(shí)產(chǎn)生各種不同的振動(dòng)，這些不同頻率，不同振幅的振動(dòng)將產(chǎn)生不同頻率、不同強(qiáng)度的聲音，這些聲音無(wú)規(guī)律地組合在一起即成為噪聲。7、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性爬行：機(jī)床上有些運(yùn)動(dòng)部件，需要作低速或微小位移。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)件勻速運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)件往往出現(xiàn)明顯的速度 不均勻的跳躍式運(yùn)動(dòng)，即：時(shí)走時(shí)停，時(shí)快時(shí)慢的現(xiàn)象爬行。2-4機(jī)床系列型譜含意是什么？答：先選擇用量大的機(jī)床為“基型系列”，然后在此基礎(chǔ)上派生出若干“變型系列”，基型和變型即為機(jī)床的系列型譜。例如，中型臥式車床的簡(jiǎn)略 系列型譜如表2-1所示（P76）。2-5機(jī)床的基本工作原理是什么？通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具

10、切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。2-6工件表面的形成原理是什么？任何一個(gè)表面都可以看成是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為 母線，后者稱為導(dǎo)線。而加工表面的發(fā)生線是通過(guò)刀具切削刃和工件接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而 形成的。2-7工件表面的形成方法是什么？（ P63）答：工件表面的形成方法有四種：軌跡法，如圖2-2（a）,（b）;成形法，如圖 2-2（c）,（d）;相切法，如圖 2-2（e）;展成法，如圖 2-2（f）。2-8工件表面的形成方法是什么？是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，加工表面形成

11、所需的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是形成母線和導(dǎo)線所需相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合2-9、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能有哪些？2-8工件表面的形成方法是什么？是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，加工表面形成所需的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是形成母線和導(dǎo)線所需相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合2-9、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能有哪些？L陽(yáng)仙杞它teBtfl人如潭再製習(xí)腑苗息殳流肛i JI真捽黑僑殛與輸入綸汨ift器 押制n兩址記采罟件M口程序竹轍介輸入輸岀設(shè)備ALCNC樂(lè)址上j外部設(shè)備謖行殳 g Mb 旳信息通常膽零件加工祥辰即將巔W好的記飛亦梓朗介h I的零件加I丹&輸人CNC備綻或 將調(diào)試好了的零件加工程序通過(guò)簽冊(cè)邀備禪故aueswr郴楓的捽制介

12、股上.3、cnc裝h（cnc 單元）級(jí)成2 U位覽掙P(guān)lJC 板” iiWSI J板，特抵功能授快以及棚應(yīng)的拎制軟fl.件用：IliffiMl入的零flln工程序進(jìn)存相應(yīng)的臉理（如運(yùn)剔找跡處理機(jī)床輸入輛岀處 理等人然后輸出捋制命專別梢應(yīng)的執(zhí)仃邰煒（何腔單元、孰動(dòng)製置科PU：等h妍有這壘工作想 由CNC轉(zhuǎn)訛內(nèi)硬件和軟件協(xié)週配合，舎艸fllgb快整牛系魏冇條不話地進(jìn)IflffM. CNC L k&cnc蜿織的枚心瓠間肌巾無(wú)、囉妙製?s和務(wù)量裝置対【film元和驅(qū)幼我程】屜耐般鄭妙 裳迓bu軸吐機(jī)逍陞制服她初最曽N楚蛉吐機(jī)測(cè)啟kA 碰富和迦ti瀏址製置以戲現(xiàn)堪給何 脫系魄的聞壞捽制*作陽(yáng) 傀訓(xùn)靈敏*

13、淮確地竄粽CNCSUt描醬：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)+：實(shí)現(xiàn)零件加 的成陽(yáng)運(yùn)動(dòng)I述廈酣位置梓制人主軸運(yùn)動(dòng)描令，壩零件Jhi.T的切創(chuàng)運(yùn)動(dòng)彳逵14拎制S, PLC. Hui I/O電路現(xiàn)嚷親PLC tPmgnimmabk Logic ConirollOTh用于左應(yīng)片邏緝?cè)捤阌嘘P(guān)航序 Affifi VO k*li它由硬件和軟豁紐成：機(jī)廉1/0電賂和讖氏：就現(xiàn)VQ捽制詢執(zhí)行郵件f由琳 ifaf ； Wk m摟竝豔等削城的邏軻電粘：功能：fit妥CNC的M、氛T指令.4 臭遜持澤碼井轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的捋制信號(hào).掙助裝SS完成桃床相應(yīng)的柞ftSft柞曲扳相 *眛側(cè)的I/O拾號(hào)，送址CNC*tlt,鏗貝輪理忖 輸出J令控制CN

14、C系統(tǒng)的工作狀態(tài)和Wi 的動(dòng)fh2-10、機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)關(guān)系如何？進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如何？成形運(yùn)動(dòng)：完成一個(gè)表面的加工所必需的最基本的運(yùn)動(dòng)成形運(yùn)動(dòng)分為：1、主要運(yùn)動(dòng)：它是切除加工表面上多余的金屬材料的主要運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度高 2、形狀創(chuàng)形運(yùn)動(dòng)：它的功能是用來(lái)形成工件加工表面的發(fā)生線。當(dāng)形狀創(chuàng)形運(yùn)動(dòng)中不包含主運(yùn)動(dòng)“形狀創(chuàng)形運(yùn)動(dòng)”與“進(jìn)給運(yùn)動(dòng)”兩詞等價(jià)；當(dāng)形狀創(chuàng)形運(yùn)動(dòng)中包含主運(yùn)動(dòng)“形狀創(chuàng)形運(yùn)動(dòng)”與“成形運(yùn)動(dòng)”兩詞等價(jià)。2-11機(jī)床的復(fù)合運(yùn)動(dòng)、內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈、運(yùn)動(dòng)軸的聯(lián)動(dòng)的含義及關(guān)系如何？（P69-71） 答:機(jī)床的復(fù)合運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)之間有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系（P65）。如車床主軸旋轉(zhuǎn)和車螺紋

15、的縱向移動(dòng)。內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈：機(jī)床執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)鏈成為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，內(nèi)鏈將兩個(gè)或以上的運(yùn)動(dòng)組成復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。車床車螺紋的傳動(dòng)鏈即為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。運(yùn)動(dòng)軸的聯(lián)動(dòng)：數(shù)控機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸之間通過(guò)伺服電機(jī)聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)鏈的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)即為協(xié)調(diào)的運(yùn) 動(dòng)。2-12、機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能法案設(shè)計(jì)的方法及步驟如何？1、工藝分析 對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床的工藝范圍進(jìn)行分析（普通機(jī)床，加工對(duì)象為工件群，選幾個(gè)典型工件進(jìn)行分析）選擇確定加工方法（同一個(gè)表面有多種加工方法）2、選取坐標(biāo)系 坐標(biāo)系的規(guī)定：用直角坐標(biāo)系，沿X、Y、Z軸的直線運(yùn)動(dòng)符號(hào)及運(yùn)動(dòng)量仍用X、Y、Z表示，繞X、Y、Z軸的迴轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用 A、B、C表示，其運(yùn)動(dòng)量用 a、

16、B、丫 表示。 寫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式方法：左邊寫工件W、右邊寫刀具T、中間寫運(yùn)動(dòng)，按運(yùn)動(dòng)順序排列，用“/”分開4、畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能圖 運(yùn)動(dòng)功能圖：是將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式用簡(jiǎn)潔的符號(hào)和圖形表達(dá)出來(lái)，是機(jī)床傳動(dòng)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。5、繪制機(jī)床傳動(dòng)原理圖機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能圖只表示運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動(dòng)之間的傳動(dòng)關(guān)系。傳動(dòng)原理圖：表示動(dòng)力源與執(zhí)行件，不 同執(zhí)行件之間的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)的關(guān)系圖。2-13、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系如何選?。繑?shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，規(guī)定直角坐標(biāo)X、Y、Z三者的關(guān)系及其正方向用右手定則制定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平行于主軸的坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎颍?+Z

17、 ）, X軸為水平方向，且垂直于 Z軸。 2-14機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式和運(yùn)動(dòng)功能圖表達(dá)的含義是什么？答：運(yùn)動(dòng)功能式（P67）：表示機(jī)床運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)、形式（直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）、功能（主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、非成形運(yùn)動(dòng)）及排列順序，是描述機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能最簡(jiǎn)潔的表達(dá)形式。運(yùn)動(dòng)功能圖（P68）：與機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式對(duì)應(yīng)的圖成為運(yùn)動(dòng)功能圖，如圖2-4,又稱機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖。2-15、虛擬軸機(jī)床的原理是什么？有哪些特點(diǎn)？虛擬軸機(jī)床又稱并聯(lián)機(jī)床，實(shí)質(zhì)上是機(jī)器人技術(shù)和機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。特點(diǎn)：1、優(yōu)點(diǎn)：比剛度高、響應(yīng)速度快及運(yùn)動(dòng)精度高。2. 缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)空間小、空間可轉(zhuǎn)角度（靈活性）小、開放性差2-17、機(jī)床的傳動(dòng)原理如何表現(xiàn)？它與

18、機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能圖的區(qū)別是什么？傳動(dòng)原理圖：表示動(dòng)力源與執(zhí)行件，不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)的關(guān)系圖。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能圖只表示運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動(dòng)之間的傳動(dòng)關(guān)系。2-18機(jī)床運(yùn)動(dòng)分配式的含義是什么？（ P70） 答：運(yùn)動(dòng)分配式：帶有接地符號(hào)“ ”符號(hào)的運(yùn)動(dòng)功能式。一個(gè)運(yùn)動(dòng)功能式可能有幾種運(yùn)動(dòng)分配式。如銃床運(yùn)動(dòng)功能式 W /Xf, Zf, Yf,Cp /T ,可能有下列 4種運(yùn)動(dòng)分配式：W / Xf, Zf, Yf, Cp/ T W /Xf Zf, Yf, Cp/ T W/Xf, Zf Yf, Cp/ T W /Xf, Zf, Yf Cp/ T2-19、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)概略設(shè)計(jì)過(guò)程大

19、致如何？確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。設(shè)計(jì)末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個(gè)功能部件的結(jié)合部的形式，概略尺寸選擇并確定導(dǎo)軌的類型及尺寸。根據(jù)導(dǎo)軌接合部的設(shè)計(jì)結(jié)果和該運(yùn)動(dòng)的行程尺寸，同時(shí)考慮部件的剛度要求，確定下一個(gè)功能部件（即滑臺(tái)側(cè)）的概略形狀與尺寸。重復(fù)上述過(guò)程，直到基礎(chǔ)支承件（底座、立柱、床身等）設(shè)計(jì)完畢。若要進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)，可將功能部件細(xì)分成子部件，根據(jù)制造廠的產(chǎn)品規(guī)劃，進(jìn)行模塊提取與設(shè)置。初步進(jìn)行造型與色彩設(shè)計(jì)。機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案的綜合評(píng)價(jià)。2-20機(jī)床的主參數(shù)及尺寸運(yùn)動(dòng)參數(shù)根據(jù)什么確定？ （P80-81 ） 答：對(duì)于通用機(jī)床，機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)主要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15375-

20、1994確定。對(duì)于專用機(jī)床，應(yīng)根據(jù)加工工件要求，參照通用機(jī)床的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定主要依據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)床加工工件的尺寸、主傳動(dòng)類型和采用刀具的材質(zhì)和類型等確定的。比如車床的設(shè)計(jì)，一定材質(zhì)的車刀所承受的切削速度是一定的，工件直徑增大，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)減?。环粗?，工件直徑減 小，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)增大。2-21、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如何確定？驅(qū)動(dòng)方式如何選擇？數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床確定方法有什 么不同？1、主運(yùn)動(dòng)參數(shù)迴轉(zhuǎn)式主運(yùn)動(dòng)的機(jī)床其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速的合理排列標(biāo)準(zhǔn)公比$值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 公比的選用變速范圍 Rn,公比$和級(jí)數(shù)Z的關(guān)系2、進(jìn)給量的確定3、

21、 變速形式與驅(qū)動(dòng)方式選擇驅(qū)動(dòng)方式：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的選擇主要是根據(jù)機(jī)床的變速形式和運(yùn)動(dòng)特性要求來(lái)確定的。數(shù)控機(jī)床一般采用伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)變速形式其他機(jī)床多采用有級(jí)變速形式或無(wú)極與有級(jí)變速的組合形式2-23機(jī)床主傳動(dòng)系都有哪些類型？由哪些部分組成？按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型：交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按傳動(dòng)裝置類型：機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合按變速的連續(xù)性：分極變速傳動(dòng)、無(wú)極變速傳動(dòng)主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。2-24什么是傳動(dòng)組的級(jí)比和級(jí)比指數(shù)？常規(guī)變速傳動(dòng)系的各傳動(dòng)組的

22、級(jí)比指數(shù)有什么規(guī)律 性？ 答：級(jí)比：主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往從動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線的比值；用i X 表示；其中指數(shù)iX稱為級(jí)比指數(shù)，它相當(dāng)于由相鄰兩傳動(dòng)線與從動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。常規(guī)變速傳動(dòng)系的各傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)有什么規(guī)律是：基本組的級(jí)比指數(shù) X0=1 ;,第一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)X仁P0 （P0基本組的傳動(dòng)副數(shù)）；第二擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù) X2=P0P1 （ P1為第一擴(kuò)大組 的傳動(dòng)副數(shù)）。如12級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式為 13612322，排列為基本組、一擴(kuò)、二擴(kuò)；下角標(biāo)為級(jí)比指數(shù)。2-26某車床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=401800 r/min ,公比$ =1.41,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n電=1440 r/min ,試擬

23、定結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖；確定齒輪齒數(shù)、帶輪直徑、驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差；畫出主傳動(dòng)系圖。解 Q)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)=根據(jù)教材式(3-2). Z=+l其中 Rn =1800 40 = 45 ,所陜轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z = Ig45 +1 = 11097 12lgl.41(2) 確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式選B傳動(dòng)方案 12=3x2x2,考慮到主傳動(dòng)設(shè)計(jì)前密后疏的原則，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式應(yīng)為12 ：= 3- x23x26 ,(3) 繪制轉(zhuǎn)速圖根據(jù)表H石標(biāo)淮數(shù)列，經(jīng)圓整可以得到口級(jí)轉(zhuǎn)速為，40,56, 80123 1603 224, 315,450, 630,900.1250,1800確定定比傳動(dòng)比。取軸【的轉(zhuǎn)速值為900rmim則電機(jī)軸勻軸I的傳動(dòng)

24、比為t._ 900110 1440 1.6確定各變速組最小傳動(dòng)比從轉(zhuǎn)速點(diǎn)900 rmin到40玳1血共有10格，按照前緩后急的原則，第二變速組最小傳動(dòng) 線下降2格；第一變速組最小傳動(dòng)線下降1格，第二變速組下降3格，第三變速組最小傳動(dòng) 線下降4格，最大上升2格*則，轉(zhuǎn)速圖如下，144x= 39.919 ,實(shí)際誤差=0.2025%200 48 62 7240125 24 22 60宀廠、口 * 319.35 315 沖200 4S 62 30315551:36(1.41:1)(5)傳動(dòng)系簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)匸i二36!44()r/min0125228試從珂1.26： Z = 18級(jí)變速機(jī)構(gòu)的各種傳動(dòng)方案中選岀

25、其最佳方案，并寫岀結(jié)構(gòu)式. 畫岀轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系圖。解：主傳動(dòng)最佳傳動(dòng)方案的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式為18=31x33x2,，基本組傳動(dòng)副為3,第一擴(kuò) 大組傳動(dòng)副為3,級(jí)比指數(shù)為3；第二擴(kuò)大組傳動(dòng)副為2,級(jí)比指數(shù)為9。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表,取轉(zhuǎn)速為 I 31.5, 40: 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250, 315, 400, 500,630: 800： 1000： 1250, 1600。 設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1440r min o確定定比傳動(dòng)比：取軸I的轉(zhuǎn)速值為SOOrmin,則電機(jī)軸與軸I的傳動(dòng)比為：8001130八=v 14401.8 234定比傳動(dòng)皮帶輪的直徑分別為130和23

26、4mm.確定各支速組最小傳動(dòng)比：從轉(zhuǎn)速點(diǎn)800 r/mm到3L5rmin共有14格，按照前緩后急 的原則，基本組最小傳動(dòng)線下降2格，基本組相鄰兩變速組下降1格；第一變速組下降6 格，其中相鄰兩變速組下降3格；第二變速組最小傳動(dòng)線下障6格，最大上升3格。初步確 定的轉(zhuǎn)速圖如圖1所示。Ill圖Q)初步設(shè)計(jì)確定的轉(zhuǎn)速圖圖(b)確定齒輪齒數(shù)石的轉(zhuǎn)速圖假定同一變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和相等，根據(jù)教材表2-8(plOO- -101).可以確定齒輪 的齒數(shù)，齒輪齒數(shù)確定結(jié)果如圖2所示。(4)確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速根據(jù)教材表2-9(pl03),中型通用機(jī)床主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為*/?. =?松 0 彳 =31.5 x 12

27、 6 彳 =31.5 x 1.26 =100 minM40r min圖(c)設(shè)計(jì)的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖2-29用于成批生產(chǎn)的車床，主軸轉(zhuǎn)速 =45500 17min,為簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)采用戲速電動(dòng)機(jī)，:t =720/1440r/min,試畫岀該機(jī)床的轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系圖。解：(1)計(jì)算公比確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)根據(jù)教材式(3-2), Z = &E* + i,由于人= 4- = =ii.n,設(shè)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)z=8, 1軸45則 1 抄=応門 V 0.1 4 9 3 8 斯以(=10145388 % 1.418 1(2) 確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式選擇方案：Z=2X2X2,根據(jù)前疏后密原則，考慮到電動(dòng)機(jī)的情況，選擇結(jié)構(gòu)式為： 8=22X2/24

28、苴中宙一級(jí)是由雙諫電機(jī)確定的.實(shí)際變諫箱的結(jié)構(gòu)式為：4=2】X乙。(3) 轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì)根據(jù)表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列，經(jīng)圓整可以得到8級(jí)轉(zhuǎn)速為:45, 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500 rmin確定定比傳動(dòng)比：取軸I的轉(zhuǎn)速值為710: 355rmin,貝！電機(jī)軸與軸I的傳動(dòng)比為；7101心=1440 2.03確定各變速組最小傳動(dòng)比從轉(zhuǎn)速點(diǎn)355 rmin到45血共有6格，按照前緩后急的原則，第一變速組最小傳動(dòng) 線下降2格；第二變速組最小傳動(dòng)線下降4格。(4)繪制轉(zhuǎn)速圖1400 r/min100071050035525018012590631400 r/min10007105

29、003552501801259063(a)初步設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速圖b)最后確定的轉(zhuǎn)速圖45(5)傳動(dòng)系簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)2-31求圖2-61所示的車床各軸、備齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。解：如下圖質(zhì)示，根據(jù)mt p 103表二9所示，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速用紅色的圈標(biāo)注在圖 中各對(duì)齒輪中小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速用紅色箭頭標(biāo)注在圖中。2-32求圖2-62申各齒輪、各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速*解如下圖所示，根據(jù)?Mpl03 2-9所示，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速用紅色的圈標(biāo)注在圖中. 各對(duì)齒輪中小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速用紅色箭頭標(biāo)汪在圖中。2-34數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？ （P111-116）答：主傳動(dòng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無(wú)極調(diào)速；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率的匹配性設(shè)計(jì)；數(shù)

30、控機(jī)床的高速主傳動(dòng)設(shè)計(jì)；采用部件標(biāo)準(zhǔn)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；柔性化、復(fù)合化設(shè)計(jì)；并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)。（本題需要適當(dāng)展開、解釋！）2-35、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)要能滿足的基本要求是什么？進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求：1足夠的靜剛度和動(dòng)剛度。2、良好的快速響應(yīng)性，低速微量進(jìn)給不爬行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，靈敏度高。3、抗振性好，不會(huì)因摩擦自振而引起傳動(dòng)件的抖動(dòng)或齒輪傳動(dòng)沖擊。4、足夠的調(diào)速范圍：保證實(shí)現(xiàn)所要求的進(jìn)給量，適應(yīng)不同材料，不同刀具，不同零件要求的加工， 傳遞較大扭矩。5、傳動(dòng)精度、定位精度要高。6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工、裝配工藝性好，調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活。2-36進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)相比較，有哪些不同點(diǎn)？1）進(jìn)給傳動(dòng)是

31、恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng) 2）進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速3）進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu) 4）進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍 5）進(jìn)給傳動(dòng)系采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu) 6）快速空程傳動(dòng)的采用 7）微量 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用2-37進(jìn)給伺服系的驅(qū)動(dòng)部件有哪幾種類型？其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、直線伺服電動(dòng)機(jī)2-38、試述滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，其支撐方式有哪幾種？滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)載荷特點(diǎn)：主要承受軸向載荷，對(duì)絲杠軸承的軸向精度和剛度要求較高，采用角接觸軸承或雙向推力園柱滾子與滾針軸承的組合。滾珠絲杠的支承方式：1、一端固定，一端自由：用于

32、短絲杠與豎直絲杠2、一端固定，一端簡(jiǎn)支：用于較長(zhǎng)的臥式安裝絲杠3、兩端固定：用于長(zhǎng)絲杠或高轉(zhuǎn)速，要求高抗壓剛度場(chǎng)合2- 39機(jī)床控制系統(tǒng)有幾種分類方法？是如何進(jìn)行分類的？按自動(dòng)化程度分類：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。按控制系統(tǒng)是否有反饋：開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。按控制方式和內(nèi)容分類：時(shí)間控制、程序控制、數(shù)字控制、誤差補(bǔ)償控制和自適應(yīng)控制第三章：3-1主軸部件應(yīng)滿足哪些基本要求？旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性3- 2主軸軸向定位方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？適用于那些場(chǎng)合？（ P145,如圖3-4）答：前端配置：前支承軸承較多，發(fā)熱大，溫升高，但主軸受熱后向后伸長(zhǎng)，不影

33、響軸向精度，精度高，剛度較高，適于高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。后端配置：前支承軸承較少，發(fā)熱小大，溫升低，但主軸受熱伸長(zhǎng)后向前伸長(zhǎng)，影響軸向精度，適于普通機(jī)床，如立銃床、車 床等。兩端配置：當(dāng)主軸受熱伸長(zhǎng)時(shí)， 影響主軸承的軸向間隙， 可采用彈簧消隙和補(bǔ)償熱膨脹措施，適于短主軸，如組合機(jī)床等。中間配置：可減少主軸的懸伸量，并使主軸熱膨脹后向后伸長(zhǎng)，但前支承復(fù)雜，溫升較高。3-9在支承件設(shè)計(jì)中，支承件應(yīng)滿足哪些基本要求？ （P162）答：（1）具有足夠的剛度和剛度-質(zhì)量比；具有較好的動(dòng)態(tài)特性（動(dòng)剛度大、低階固有頻率高、無(wú)薄壁噪聲等）：熱穩(wěn)定性好；（4）排屑暢通、吊運(yùn)安全，結(jié)構(gòu)工藝性好。3-10支承件常用

34、的材料有哪些？有什么特點(diǎn)？ （P166-167）答：鑄鐵：鑄造性能好、容易成型，具有一定的吸振性能，但綜合機(jī)械性能較差、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)；鋼板焊接結(jié)構(gòu)：生 產(chǎn)周期短，綜合機(jī)械性能較好，但抗振性能較差； 預(yù)應(yīng)力鋼筋 混凝土：抗振性較好、成本較低，但脆性大，耐腐蝕性能差；天然花崗巖：熱穩(wěn)定性好，精度保持性好，抗振性好，但脆性較大，抗沖擊性能差；樹脂混凝土：剛度高，抗振性好，熱穩(wěn)定性好，密度較低。3-11根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的助板和助條？1）無(wú)論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大，而且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截

35、面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應(yīng)是中空形狀，盡可能加大截面尺寸， 在工藝可能的條件下壁厚盡量薄一些。2 ）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度好于方形，抗彎剛度比方形低；以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應(yīng)取矩形，并以其高度方向?yàn)槭軓澐较颍灰猿惺苻D(zhuǎn)矩為主的支承件的截面形狀取圓（環(huán)）形。3）封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。截面應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成封閉形狀。助板的布置取決去支承件的受力方向。肋條置于支承件某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動(dòng)，用來(lái)提高支承件的局部剛度。3-12提高支承件結(jié)構(gòu)剛度和動(dòng)態(tài)性能有哪些措施？ （P168-170）答：提高支承件結(jié)構(gòu)剛度的主要方法是：根據(jù)支承件受力情況合理的選擇支撐件的材料、截面形狀和尺寸、壁厚，合理的分布肋板和肋條。提高動(dòng)態(tài)性能的方法：1、改善阻尼特性 2、采用新材料制造支承件3-13、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足什么要求？導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求1、導(dǎo)向精度 指動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確度2、承載能力大，剛度好，根據(jù)承受載荷的性質(zhì)，方向和大小，合理選擇導(dǎo)軌的截面形狀和尺寸，使導(dǎo)軌有足夠的剛度，保證機(jī)床的加工精度。3、精度保持性好，導(dǎo)軌原始精度喪失的主要原