《金属切削机床》习题集
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工程技术学院
第一章绪论
本章重点内容主要有：
1.金属切削机床的概念：用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的一种机器。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”,简称为“机床”。
2.分类：按照工件加工工艺范围分（工艺范围依次减小）：
1）通用机床；2）专门化机床 3）专用机床
3.金属切削机床的编号
表1-1 普通机床类别代号
表1-2 通用特性代号
练习题：
1.金属切削机床是利用刀具对＿＿＿＿对进行＿＿＿＿加工的一种加工设备。
2.机床的主参数代表机床＿＿＿＿大小，用折算表示。
3.按工艺范围的大小分
A.通用机床（普通机床、摇臂钻床）
通用机床可以加工不同尺寸和形状的工件多种加工面，又称为万能机床。其结构一般比较复杂，适用于单件或者中小批量零件生产的类型。
B.专门化机床（凸轮轴机床、曲轴车床、螺旋桨铣床）
专门化机床阶于通用机床和专用机床之间，加工工艺范围较窄。用于形状相似，尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工。只能用工某一类零件（或少数几类）零件的某一道（或少数几道）特定工序加工。
C.专用机床(专用镗床)
加工工艺范围最窄，结构简单，只能用工某一种零件的某一道特定工序设计
制造的适用于大批量生产。
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.解释下列机床型号的含义。
Z3040×16：最大钻削直径40毫米乘最大跨距1600mm的摇臂钻床
M M7132A：工作台最大宽度320mm的第一次改造的精密平面磨床
M1432A：最大磨削直径为320毫米的第一次改进的万能外圆磨床。
MBG1463：最大磨削直径为630毫米的半自动高精度万能外圆磨床。
Y3150E：最大工件直径为500毫米的第五次改进的滚齿机。
T H M5650：最大工作台面宽度为500毫米的精密立式加工中心。
CM6163：床身上最大回转直径为630毫米的精密卧式车床。
CK6140：最大车削直径为400毫米的落地卧式数控车床。
第二章机床的运动分析
主要内容：
1.掌握金属切削机床的分析方法：
表面——运动——传动——机构——调整。
表面（零件）：
零件是由若干表面组成：即平面、回转体表面、螺纹面、圆锥面、渐开线等表面），但这些表面一步一步加工（即工序）获得。
运动：为了获得所需要零件表面，需要工件和刀具一定规律的相对运动。表面是由两条发生线组成的，每条发生线由四种方法（轨迹法、成形法、相切法、展成法）之一加工获得。即刀具和工件按照四种方法之一完成的成形运动。
传动（工件表面成形有几种运动，即有几条传动链，注意传动链重合情况。复合运动由两个简单运动或两个以上简单运动组成；）
简单运动传动联系是外联系传动链；一个简单运动对应一条外联传动链
复合运动传动联系是内联系传动链。有两条传动链，一个内联系和一个外联系机构（实现）：机构具体完成相对运动，其中机构分为定比传动和置换器官两大类。（为简明表述机床传动原理和传动路线，采用传动原理图）
调整（5个参数，速度调整为重要参数）：即通过置换器官记性调速，满足不同加工对象的需要。
2.四种加工方法，重点理解每个加工方法加工工件，刀具和工件所需要的运动，
3.机床运动主要包括表面成形运动和辅助运动；工件表面成形运动按照切削加工贡献大小又分为主运动和进给运动。
4.掌握外联系传动链和内联系传动链的概念。
5.能够画出普通车床的传动原理图，并写出传动链。
6.机床运动的调整，能够写出运动平衡式，并导出置换平衡式。
练习题：
1.试述工件表面形成的基本原理？两条发生线一一母线和导线，在什么情况下才可以互换？
2.机床的运动包括哪两类？表面成形运动分成哪两类?
机床运动包括：表面成形运动、辅助运动（为表面成形运动提供环境）。
表面成形运动分为：
a主运动：直接去除毛坯上的切削层，使之变成切削，在整个切削加工过程中贡献最大，转速最高，运动最快，消耗功率最大，主运动必有
b进给运动：使被切削层不断投入切削，以逐渐加工出整个工件的表面，即使切削得以继续的运动。可以没有，可以有一个，可以有多个
3.车削、钻削、刨削、铣削、磨削外圆时，主运动、进给运动分别是什么？
1）主运动：
车床：主轴带动工件的旋转；
钻床、镗床、铣床、磨床：主轴带动刀具或砂轮的旋转；
牛头刨床和插床：滑枕带动刨刀的直线往复运动；
2）进给运动：
车床：刀架带动车刀的连续纵向运动；
钻床、镗床、铣床、磨床：刀具或砂轮相对工件的运动；
牛头刨床：工作台带动工件的间歇移动。
4.何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什么？是举例说明？
答：简单运动是独立的运动，包括旋转运动或直线运动。复合运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照确定的运动关系组合而成的成形运动。本质上说，简单运动是机床最基本的运动；复合运动是有两个或两个以上的简单运动叠加而成的运动，组成复合运动的各简单运动之间有着严格的运动关系。
举例说明如下：
车床主轴的旋转为简单运动。车螺纹时，刀具相对工件的运动为复合运动。
5.画简图表示用下列方法加工所需表面时，需要那些成形运动？其中哪些是简单运动？哪些是复合运动？
（1）用尖头车刀车削外圆柱圆。
（2）用成形车刀削外圆柱面。
（3）用螺纹车刀车削圆柱面螺纹。
（4）用螺纹车刀车削锥面螺纹。
答：（1）
母线：圆1，轨迹法，1个简单运动B1
圆柱面
导线：直线2，轨迹法，1个简答运动A1
（2）
母线：圆1，轨迹法，1个简单运动B1
圆柱面
导线：直线2，成形法，不需要运动
（3）
母线：螺纹轴向剖面形状1，成形法，
螺纹面不需要运动
导线：螺纹线2，轨迹法，需要运
动一个复合运动。分为两个
简单运动工件旋转B11和
刀架直线移动A12
（4）
母线：螺纹轴向剖面形状1，成形法，
螺纹面不需要运动
导线：螺纹线2，轨迹法，需要运
动一个复合运动。分为三个
简单运动工件旋转B11和
刀架纵向移动A12和刀架
横向移动A13
6.机床传动的基本组成部分是哪些？各部分的作用是什么？
动力源、传动装置、执行件；
传动装置的功能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.何谓外联系传动链？何谓内联系传动链？其本质区别是什么？对这两种传动链有何不同要求？试举例说明。
答：联系动力源与机床执行件的是外联系传动链，它是使执行件得到预定速度的运动，且传递一定的动力的传动链，对发生线的产生性质没有本质影响。内联系传动链是联系复合运动中的多个分量的传动链，它所联系的各执行件的自身运动（旋转或直线运动）同属于一个独立的成型运动。从本质上看，内联系传动链所联系的各执行件的自身运动（旋转或直线运动）有着严格的传动比关系；外联系传动链则没有这种严格的传动比关系。
例如：车床的电动机的运动传递到主轴，是主轴旋转，电动机到主轴间为外联系传动链。车螺纹时，从主轴到刀架为内联系传动链。
8.画出普通车床出传动原理图，并写
出车螺纹时传动链和普通车削传动
链？
（解析：传动原理图：主要表示
与表面成形有直接关系的运动及其
传动联系。用一些简单的符号来表示
运动源与执行件，执行件与执行件之
间传动联系。
重点掌握符号：电动机、主轴、车刀
置换器官、传动比不变的机械联系）
8答：普通车床传动原理图如右图
车螺纹传动链为：
外联系：电动机—1—2—u
v
—3—4—主轴（工件）
内联系：主轴—4—5—u
f
—6—7—刀架
普通车削车圆柱面和端面传动链为：
外联系：电动机—1—2—u
v
—3—4—主轴
外联系：电动机—1—2—u
v —3—4—5—u
f
—6—7—刀架
9.左图为普通铣床铣削平面，刀具和工件需要哪些运动，需要哪些加工方法？哪些是简单运动？哪些是复合运动？需要几条外传动链，几条内联系传动链？
答：
母线：纵向直线，相切法，两个简单运动铣刀旋平面转B1和工件纵向移动A2
导线：横向直线，成形法，不需要运动
普通铣削平面传动链
外联系：电动机—1—2—u
v
—3—4—刀具
外联系：电动机—5—6—u
f
—6—7—工作台（工件）
10．下图车圆锥螺纹传动原理图，请写出传动链，并指出其为外联系还是内联系传动链？（结合第5题）
外联系（圆导线）：电动机—1—2—u
v
—3—4—主轴（工件）
内联系（螺纹线）：主轴—5—6—u
x
—6—7—刀架
内联系（圆锥母线）：刀架—7—8—u
y
—9—刀架
11.换置器官i
v
在传动链中的位置不同，哪种方案最好，说明理由？
答:第三种方案最好
前两种其中一个置换器官改变一个参数
时，另一个置换器官参数也需要改变。
比如，第一种方案，车削不同导程的螺纹
时候需要改变置换器官i
f
运动参数，此时
主轴的旋转速度改变，需要进一步调整i
v
，
否则影响加工效率和表面精度；第二种方
案同上。第三种方案i
v 控制主轴转速，i
f
控制刀架进给量（螺纹导程）；相互独立，
调整方便。
12.什么是调整？机床调整参数主要包括哪五个？
答：机床的加工对象（工件）经常改变，需要机床改变不同参数以适应不同形状尺寸的加工对象。调整参数运动起点、运动方向、运动轨迹、运动路程、运动速度。
13．机床运动调整计算时的一般步骤？（了解）
1）根据机床的运动分析，确定传动链两端件；
2）传动链两端件的运动关系；
3）列出运动平衡式
4）根据平衡式，导出传动链的置换公式，由此确定主轴箱和进给箱中变速齿轮和交换齿轮传动比。
14.读图、计算题
（1）计算下图齿轮传动比和转速
答：i=Z
1/Z
2
=20/40=1/2
n
2=n
1
×Z
1
/Z
2
=50×0.5=25r/min