金属切削机床

1金属切削机床是用切削的方法将金属毛柸加工成机器零件的机器现代机床不仅要保证加工精度、效率和高度自动化，还必须有一定的柔性，即灵活性。

2机床发展前景（论述题）不断提高劳动生产率和自动化程度是机床发展的基本方向，近年来数控机床已经成为了机床发展的主流了。

数控机床不需要人工操作，而是靠数控程序完成加工循环、因此调整方便，适应灵活多变的产品，使得中小批生产自动化成为可能，同时数控机床在防护罩封闭的条件下自动加工。

可以大流量切削液喷射冷却，可以实现高速切削，工序集中，屏幕模拟，机床发展到数控化阶段，不仅机床的动力无需人力，机床操作也由机器完成3机床的分类，同类型机床按工作精度又可分为：普通精度机床，精密机床，高精密度机床4工件表面的形成方法：任何表面都可以看做是一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动的轨迹。

母线和导线统称为形成表面的发生线5表面成形运动：简称成形运动是保证得到工件要求的表面形状的运动6.根据传动联系的性质，传动链可以分为外联系传动链和内联系传动链两类。

7.外联系传动链联系动源和机床执行件，使执行件得到预定速度的运动，并传递一定的动力。

8.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有严格的要求，用来保证运动的轨迹。

9.运动参数：每一个独立运动都有5个运动参数：运动的起点，方向，轨迹，路程和速度10.机床的布局：主轴箱，刀架，尾座，进给箱，溜板箱，床身11.主轴箱：内部装有主轴和变速及传动机构。

功能是支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。

刀架：刀架部件由几层组成，它的功能是装夹车刀，实现纵向、横向或斜向运动。

尾座：它的功能是用后顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

进给箱：内装有进给运动的变换机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。

溜板箱：功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向或横向进给或快速移动或车螺纹。

床身：在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。

12.主运动传动链：（简答题）主运动传动链的两末端件是主电动机与主轴，他的功用是把动力源的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求10进给传动链;是实现刀具纵向或者横向移动的传动链11齿轮加工机床的类型：圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床。

12滚齿原理：滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的，用齿轮滚刀加工齿轮的过程，相当于一对螺旋齿轮啮合滚动的过程。

13磨齿机：多用于对淬硬的齿轮进行齿廓的精加工。

有的磨齿机也能用来直接在齿坯上磨出模数不大的轮齿14柔性加工单元：柔性加工单元(FMC)是加工中心配上工件托盘库及托盘自动交换装置的加工设备。

组成部分.(1)加工主机(2)托盘库及托盘自动交换装置或料库及自动上下料装置(3)机床的数控系统和单元控制器15柔性加工系统：是由多台数控单机组成，由计算机控制和管理的柔性自动化加工系统柔性加工系统(FMS)是集成了自动控制技术、人工智能、计算机语言编程组态监控等现代化技术的生产设备。

16计算机集成制造系统：计算机辅助工程他包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造(CAM)，及选集辅助质量管理(CAQ) 17坐标镗床：是具有精密坐标定位装置，用于加工高精度孔或孔系的一种镗床。

在坐标镗床上还可进行钻孔、扩孔（见钻削）、铰孔（见铰削）、铣削、精密刻线和精密划线等工作，也可作孔距和轮廓尺寸的精密测量坐标镗床适于在工具车间加工钻模、镗模和量具等，也用在生产车间加工精密工件，是一种用途较广泛的高精度机床。

坐标镗床是高精度机床的一种。

它的结构特点是有坐标位置的精密测量装置。

坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床。

18磨床：：用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。

可以用于磨削内外圆柱面和圆锥面，平面，螺旋面，齿面以及各种成形面等，还可以刃磨刀具，应用范围非常广泛19组合机床组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。

他适宜于在大批，大量生产中对一种或者几种类似零件的一道或几道工序进行加工，这种机床即具有专用机床的结构简单，生产率和自动化程度较高的特点，有具有一定的重新调整能力，以适应于工件的变化需要。

20尺寸参数：主参数，代表机床规格大小的一种参数，最大工件直径；第二主参数，补充机床规格，最大工件长度。

其他尺寸参数，最大回转直径，允许通过的最大棒料直径21动力参数：机床主运动的功率包括，切削功率，空转功率损失，附加机械摩擦损失22内联传动链的设计原则，与外联传动链不同，是从保证传动精度出发的22滚珠丝杠副的传动效率高达85%--98%，是普通滑动丝杠副的2~4倍23主轴组件：主轴，轴承，传动件（齿轮，带轮）和固定件（螺母）24对主轴的基本要求：旋转精度，静刚度，抗振性，温升和热变形，耐磨性25静刚度：影响主轴组件弯曲刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状滚动轴承的型号，数量，预紧和配置形式，前后支撑的距离和主轴前段的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。

26主轴的构造：主轴的直径应尽量大些，前轴承至主轴前端面的距离称为悬伸，悬伸量应尽可能地小些27润滑的作用是降低摩擦，降低温升，并与密封装置在一起，保护轴承不受外物的侵入和防止腐蚀28油雾润滑：将油雾化后喷入压缩空气流，喷向轴承。

即起润滑作用，又起冷却作用。

效果明显，但是，用过的油雾散入大气，污染环境，目前已让位于油气润滑29油气润滑：油气润滑的油量是可以调节的，可调至温升最小，油末雾化，用过可回收，不致污染环境。

压缩空气使轴承附近的气压略高于外界，可阻挡外物进入。

油气润滑器是一个独立的部件，可以外购，是一种有前途的润滑方式30支承件是机床的基础构件，包括床身，立柱。

横梁，摇臂，底座，刀架，工作台，箱体，和升降台等，这些件一般比较大，所以也称为大件31导轨的截面形状与组合：形状主要有三角形，矩形，燕尾形和圆形；支承导轨为凸行不易于积存较大的切削，但也不易于存留润滑油，适用于不易防护，速度较低的进给运动导轨。

凹形易存留润滑油，除用于进导轨外，还可用于主运动导轨，如龙门刨床得床身导轨但必须要很好的防护，以免落入切削和灰尘32、在导轨副中，为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应分别采用不同的材料。

如果采用相同的材料，也应采用不同的热处理使双方具有不同的硬度。

1、按形成齿轮轮齿的原理来分，齿轮的加工方法可分为成形法和展成法两类。

2、母线、导线统称发生线，发生线的形成方法有成形法，展成法，轨迹法和相切法四种。

3、在确定切削速度时应考虑到多种工艺的需求，主要与刀具和工件材料有关。

4、机床上常用的无极变速机构为直流或交流调速电机；从额定转速dn和minn利用交流调速电机来调速，属于恒功率；额定转速dn和minn利用直流调速电机来调速，属于恒转矩。

5、动力参数可以通过调查、试验和计算的方法进行确定。

6、对于常见的通用机床，为了方便起见，如果每小时的温升不超过 5 °C就认为达到了热平衡；一般需连续运转2~3小时，才能达到热平衡。

7、滚珠丝杠根据回珠方式，可分为内循环、外循环两类。

滚珠丝杠副常见消除间隙和预加载的方式有垫片式、齿差式。

8、主轴轴承，应根据精度、刚度、转速选择。

为了提高其性能，主轴轴承的间隙应该是可调的，这是主轴轴承组要的特点。

9、有些机床主轴是空心的，如车床、铣床等，为了不致使主轴的刚度受太大的影响，孔径不宜超过外径的70%10、支撑件的变形一般包括三部分：自身变形、局部变形、接触变形。

11、导轨的功能和作用是导向、承载；按照摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨。

1.简述组合机床特点。

①组合机床中有70%~90%的通用零部件，这些零部件是经过精心设计和长期生产时间考验的，所以工作稳定而且可靠。

②计组合机床时，通用零部件可以选用，不必设计，所以机床的设计周期短。

③通用零部件可以批量生产，预先制造好。

因此，机床的生产期短，并可以降低成本。

④当被加工对象改变时，可以利用原有的通用零部件，组成新组合机床。

2.简述减少主轴箱热变形的途径。

①减少发热量机床的功率大部分由主运动系统传递，因此设计主运动系统时，必须考虑减少发热问题。

②散热和隔热机床虽有一定的发热量，但热量如能很快地散入周围环境，则温升是不会提高的。

③均热影响精度的，不仅仅是温升，更重要的是温度不均的影响，因此还应考虑均热问题。

3.简述提高传动精度的措施和内联系传动链的设计原则。

①缩短传动链，传动链越短，则误差越小。

②采用降速传动，如果各传动副的传动比小于1，误差传到末端是缩小的。

③合理地确定各传动副的传动比。

④合理的确定各传动副的精度。

⑤合理选择传动机件。

⑥采用校正装置。

4.简述提高半闭环进给系统定位精度的途径。

①提高丝杆的精度，丝杆在任意300mm内的导程公差，1级为6um，2级为8um。

②提高各环节的刚度，首先提高刚度较低的环节刚度。

提高机械环节的刚度有下列途径；适当加大丝杆直径；增加滚珠的圈数和列数，改一端轴向固定为两端轴向固定。

5.试分析支撑件的自身刚度和接触压强分度有何影响？自由刚度：支撑件所承受的载荷，主要有拉压，弯曲和扭转，支撑件的自身刚度主要考虑弯曲刚度和扭转刚度，自身刚度主要决定于支撑件的材料，形状、尺寸和肋板的布置等。

接触刚度与构件的自身刚度有两方面的不同；1.接触刚度kj是平均压强p与变形之比。

2.接触刚度kj不是一个固定值，即kj与p是非线性关系。

6．绘图试分析双列圆柱滚子轴承的预紧方式。

答：这种轴承是靠内孔的锥面，使内圈径向胀大实现预紧的，称为径向预紧。

径向预紧的时滚子包括圆直径D2，与外圈滚道直径D1差△=D2-D1 △称“预紧量”.装配时，把外圈装入壳体孔内，测出D1，先不装隔套1，把内圈装上主轴。

拧动螺母2，用专用的包络圆测量仪测量滚动体的包络圆直径，直到它比D1大△。

测出距离l，按此磨隔套的厚度。

装上隔套，拧紧螺母，就可以得到预定的预紧量。

1.分析在滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，需要哪些成形运动，共需要几条传动链以及各传动链的性质和首末两端件之间的关系。

答:一个是产生渐开线的展成运动，一个是产生螺旋线的运动。

各需一条内联系传动链和一条外联系传动链。

2. 万能外圆磨床上磨削圆锥面有哪几种方法？各适合于什么场合？答：万能外圆磨床上磨削圆锥面有两种方法:纵磨法和切入磨法。

纵磨时，砂轮旋转作主运动，进给运动有:工件旋转作圆周进给运动，工件沿其轴线往复移动作纵向进给运动，在工件每一纵向行程或往复行程终了时，砂轮周期地作一次横向进给运动，全部余量在多次往复行程中逐步磨去。