《數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)與裝調(diào)工藝》教材習題解答版

《數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)與裝調(diào)工藝》教材習題解答第一章題1-1：按實際記錄的機床型號解釋含義。題1-2：X6132--工作臺面寬度為320毫米的臥式普通銑床。XK5032--工作臺面寬度為320毫米的立式數(shù)控銑床。L6120--拉力為20噸的臥式普通拉床。CB3463--床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為630毫米的臥式半自動車床。C1312--最大棒料直徑為12毫米的單軸自動車床。B2010--工作臺面寬度為1200毫米的龍門刨床。CK5112--最大回轉(zhuǎn)直徑為1200毫米的立式數(shù)控車床。T6112--主軸直徑為120毫米的臥式普通鏜床。題1-3：1）設(shè)主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)為k，k=3×3=9（級）2）nVmax=1440×140/170×34/48×34/48×65/34=1138（r/min）nVmin=1440×140/170×21/61×34/48×17/68=72（r/min）第二章題2-1：滾珠絲杠副綜合了滾動軸承與滑動螺旋機構(gòu)傳動的優(yōu)點，同步帶傳動結(jié)合了三角帶與齒輪傳動方式的優(yōu)點而形成的新型傳動副。題2-2：D2=D1-d/2-（D-D2）D=2D1-d-D2題2-3：滾動導軌與滾動導軌塊的相同點為：都是將滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦的機械組件；區(qū)別在于：導軌組件由固定和活動兩大部分組成，滾動導軌的固定部分是導軌的組成部分，而滾動導軌塊只有活動部分，其固定部分即機床的上與導軌塊接觸的平面。題2-4：滾珠作為滾動軸承的滾動體能承受高速運轉(zhuǎn)，但是由于其在滾道內(nèi)為點接觸，故不能承受重載荷；滾子作為滾動體則由于其在滾道內(nèi)為線接觸，承載能力高于滾珠，與滾珠的球體相比，轉(zhuǎn)動慣量較大，故不能承受高速載荷。題2-5：根據(jù)“緊圈應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)動件上，松圈應(yīng)安裝在靜止件上”的判斷原則，圖2-43所示的推力球軸承裝置，如圖2-43所示的推力球軸承裝置中，軸固定不轉(zhuǎn)，輪轂3作轉(zhuǎn)動，則應(yīng)將圖中的5和4做鏡像對換，3和2件也同樣做鏡像對換。題2-6：凸緣式剛性聯(lián)軸器雖然聯(lián)接剛度好，結(jié)構(gòu)簡單，但是缺少撓性件，不能進行安裝和傳動誤差的補償。萬向節(jié)雖然具有安裝和傳動誤差的補償功能，但是萬向節(jié)為變轉(zhuǎn)角速度傳動，所以不能用于數(shù)控機床的傳動。第三章題3-1：（1）從電動機輸出端觀察，電機的正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向應(yīng)該是。（2）設(shè)鼠牙盤齒部從嚙合狀態(tài)到完全脫開電動機軸要轉(zhuǎn)過的最少圈數(shù)n，n=58×6/10=34.8（圈）。題3-2：圖3-13所示數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu)的滾動軸承配置示意圖如下：圖3-14所示數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu)的滾動軸承配置示意圖如下：前者主軸軸承配置特點為：前支承由一個雙列短圓柱滾子軸承和一對背靠背安裝的角接觸球軸承組成，滾子軸承受徑向載荷，一對角接觸球軸承承受雙向的軸向和徑向載荷，主軸軸承配置有利于在中高速下承受較大載荷。后者主軸前支承采用3個角接觸球軸承，一對為背靠背安裝，另一個開口朝右，有利于在高速條件下以徑向載荷為主，兼承受一定的向左為主的軸向載荷。題3-3：因普通車床的進給運動從光杠到滑板主要采用齒輪傳動機構(gòu)，承載能力和效率均較高，車螺紋采用滑動絲杠傳動保證加工導程的精度；數(shù)控車床采用了滾珠絲杠傳動實現(xiàn)進給運動和車螺紋運動，效率、精度和承載能力都大幅度提高，取消了光杠和齒輪傳動。題3-4：表3-4電磁鐵動作表動作電磁鐵1YA2YA3YA卡盤高壓夾緊＋－－卡盤高壓松開－＋－卡盤低壓夾緊＋－＋卡盤低壓松開－＋＋第四章題4-1：加工中心與數(shù)控銑床的主要區(qū)別在于刀具能實現(xiàn)自動交換，主軸具有準停功能。五軸聯(lián)動數(shù)控機床在加工中心的基礎(chǔ)上具有主軸可擺動或工作可回轉(zhuǎn)，或裝有搖籃式數(shù)控回轉(zhuǎn)臺等，實現(xiàn)五軸及以上進給坐標軸。題4-2數(shù)控銑床和數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于，前者需要快速裝卸刀具（刀柄），所以裝有刀具拉緊機構(gòu)、碟形彈簧組與頂出裝置（打刀缸）等，數(shù)控車床主軸分為普通卡盤夾緊工件和液壓夾緊工件等不同類型，卡盤上具有自動或單動夾緊機構(gòu)，液壓夾緊工件機構(gòu)由液壓缸-拉桿-液壓夾緊卡盤等組成。題4-3：BT類刀柄的錐度為7:24，與普通銑床的主軸內(nèi)孔錐度一致，通用性好，在數(shù)控銑床中應(yīng)用廣泛，缺點是不能實現(xiàn)圓錐面和端面同時接觸，影響了安裝精度，在高速轉(zhuǎn)動時由于轉(zhuǎn)動慣量較大影響聯(lián)接剛度，從而影響加工精度。HSK刀柄采用空心結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)圓錐面和端面雙接觸，1:10錐度的短圓錐轉(zhuǎn)動慣量小，可在高速下運行，缺點是：通用性差，中低速下優(yōu)點不明顯。題4-4：數(shù)控銑刀的刀柄圓錐面與主軸內(nèi)錐孔圓錐面實現(xiàn)定位，主軸拉緊裝置通過刀柄上的拉釘拉緊刀柄實現(xiàn)緊固，采用打刀缸進行氣-液增壓，實現(xiàn)刀柄的松開。題4-5：主軸換刀的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，換刀裝置故障率相對低，缺點是換刀動作多，換刀時間長，機械手換刀則相反。題4-6：用斗笠式刀庫不能進行機械手換刀，因為斗笠式刀庫用刀柄的V型環(huán)作為刀具的安裝固定表面，與機械手換刀的夾持表面沖突。用圓盤式刀庫不能進行主軸換刀，因為圓盤式刀庫用刀柄的圓錐面作為刀具的安裝固定表面，與主軸換刀時主軸抓刀時采用的刀具圓錐面沖突。題4-7：加工中心機械手傳動箱的輸入電動機一直作正轉(zhuǎn)，臂式機械手進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)是依靠與機械手軸上的弧形凸輪上的曲面形狀保證的。題4-8圖4-25所示的立式銑床垂直進給傳動裝置裝配圖繪制成傳動示意圖如下：第五章題5-1：數(shù)控機床電主軸單元與傳統(tǒng)的主傳動裝置比較，有傳動鏈短、傳動精度高、穩(wěn)定性和動態(tài)性能好、變速范圍大，標準化專業(yè)化，單元化和規(guī)?；潭雀叩葍?yōu)點。存在高速精密軸承的制造和成本高等問題。題5-2：直線電動機進給裝置裝配時需要重視隔磁和防護措施的原因是：直線電動機次級構(gòu)芯的永磁體有一個強大的靜態(tài)磁場和相當高鐵磁吸力。題5-3：并聯(lián)式數(shù)控機床沒有直線型導軌，刀具的直線運動是通過與改變電主軸并聯(lián)聯(lián)接的各伸縮桿長度改變實現(xiàn)的。題5-4：因為工業(yè)機器人動作要求的速度和力矩變化幅度大，特別是回差精度要求高，蝸桿-蝸輪傳動效率低，磨損快，達不到速度變化幅度大和回差變化小的要求，所以一般不采用。題5-5：工業(yè)機器人常采用諧波減速器和RV減速器，簡述這兩種減速器的簡單傳動原理；各自的特點與使用場合。第六章題6-1：數(shù)控機床精度靜態(tài)精度包括：機床的幾何精度，傳動精度，位置精度，精度的保持性等。數(shù)控機床靜態(tài)精度的檢測條件是空載，靜止或低速。數(shù)控機床動態(tài)精度的檢測條件是在受載荷的工作狀況。題6-2：因為杠桿表的測量桿只能擺動，不能移動，所以必須與被測表面保持平行才能減小測量誤差。如圖所示：修正值為a，a=bcosα°α=20°，b=0.01×5=0.05mm，所以：a=0.05×cos20°=0.047mm題6-3：應(yīng)調(diào)整(M-N)/2格。題6-4：定位精度：200.05-200=0.05mm重復定位精度：200.05-200.01=0.04mm第七章題7-1：交鑰匙工程的主要步驟和內(nèi)容如下：1.選擇機床廠商，調(diào)研三家及以上廠商，深入分析評價，重點是售后服務(wù)；2.進行主要加工件圖與分析，包括材料，精度，結(jié)構(gòu)，功能等；3.制訂工藝方案，包括定位夾緊，生產(chǎn)節(jié)拍，多套工藝方案選優(yōu)；4.配置刀具與參數(shù)，確定刀具規(guī)格或刀片型號；5.機床選型，確定機床類型、規(guī)格和技術(shù)參數(shù)；6.簽訂機床購銷合同（或經(jīng)招投標）；7.機床下單生產(chǎn)及刀具采購等；8.機床驗收，包括預驗收和最終驗收。題7-2：大型或價格較高的機床或為國家投資項目，需要按照國家規(guī)定進行公開招投標才能與中標的廠商簽訂購銷合同。按照預先規(guī)定的條件，對外公開邀請符合條件的制造商或承包商報價投標，選出價格和條件優(yōu)惠的投標者與其簽定合同。題7-3：簡述中大型數(shù)控機床預驗收和最終驗收的概念和方法。1.預驗收預驗收是為了檢查、驗證機床能否滿足用戶的加工質(zhì)量及生產(chǎn)率，檢查供應(yīng)商提供的資料、備件而進行的驗收。預驗收通常在機床制造公司的總裝車間進行。2.最終驗收最終驗收工作