机械制造装备设计

1.1转速范围R n （公式1.5）（p14）、转速级数Z （公式1.6）（p15）

-1max min == (1.5)Z n n R n ? lg =1+ (1.6)lg n R Z ?

2.2 试述转速图的构成内容和绘制方法。答：转速图的构成内容（p20）：等距竖线表示传动轴；等距水平线表示各轴转速；圆圈表示转速；圆点之间的连线（射线）表示传动副的传动比。 转速图的绘制方法（p26）：先写出传动结构式，确定主轴各级转速和公比，画出等距横线和竖线，确定各轴上的转速，连接这些转速即可。

2.3 试述转速图与结构网的异同之处。（p23）答：结构网是转速图的抽象，结构网和转速图都表示传动比的关系，但结构网表示的是相对关系，不表示转速的具体数值，而转速图表示的是具体转速数值，结构网可画成对称形式，转速图并不一定是对称结构，一个结构网对应几种不同的转速图。

2.4 拟定转速图时，何谓“前密后疏”、“前多后少”、“前缓后急”的原则。答：“前密后疏”的原则（p24）：在转速图中前面的变速组斜线间开口小（即紧密），后面的传动轴斜线间开口大（即松疏）。 “前多后少”的原则（p24）：在转速图上，将传动副较多的变速组安排在传动顺序前面，传动副较少的变速组安排在传动顺序后面。 “前缓后急”的原则（p25）：在转速图上，降速传动时将前面的变速组速比下降较缓和，后面的变速组速比下降较急切。

2.5 拟定转速图的五项原则是什么？（p23-25）答：1) 每一变速组内传动副的数目为2或者3；2) 在传动顺序上各变速组应按“前多后少”的原则排列；3) 在转速扩大顺序上应按“前密后疏”的原则；4) 各变速组的变速范围不应超过最大的变速范围；5) 合理分配传动比，降速传动采用“前缓后急”的原则，升速传动采用“前急后缓”的原则。

2.6 在等比数列传动系统中，系统总转速范围与各变速组的变速范围有什么关系？与主轴的转速级数有什么关系？

答：在等比数列传动系统中，系统总转速范围R n 与各变速组的变速范围r 0, r 1, r 2, r 3……的关系是：0123=......n z R r r r r r (2.3) 在等比数列传动系统中，系统总转速范围R n 与主轴的转速级数Z 的关系是：-1=Z n R ?

2.7 为什么在辅助运动系统中对于u max ，u min 的限制可以放宽一些？答：主传动的速比的变速范围一般为为2≤u 主≤1/4，而进给传动速比一般为2.8≤u 进≤1/5，因为进给传动系统传递功率较小、速度较低，所以进给传动的u max ，u min 的限制可以放宽一些。

2.8 为什么在辅助运动系统中可不遵循“前密后疏”的原则？答：传动件至末端轴的传动比越大，传动件承受的扭矩越大。在进给传动中，为了使更多的传动件至末端输出轴的传动比较小，承受的扭矩较小，所以不遵循“前密后疏”的设计原则，而是采取“前疏后密”的设计原则。

2.9 已知某卧式车床的max min =1600r/min, =31.5r/min, =1.26, =1440r/mi n u u n ?电

，试拟定转速图，确定齿轮齿数、带轮直径，

验算转速误差，画出传动系统图。 解：(1)确定转速级数：根据教材式（1.6），lg =1lg n R Z ?+ ；其中m a x m i n /1600/31.550.8

n R n n ===，所以转速级数 lg50.8117.99618lg1.26

Z =+=≈；(2) 确定传动结构式：选择传动方案：18332=??，考虑到主传动设计前密后疏的原则， 传动结构式应为13918332=??，(3)绘制转速图：根据下表的标准数列，经圆整可以得到18级转速为：31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600；确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min ，则电机轴与轴Ⅰ的传动比为：08001130=1440 1.8234

i == 确定各变速组最小传动比：从转速点800 r/min 到31.5r/min 共有14格，按照前缓后急的原则，基本组最小传动线下降2格，基本组相邻两变速组下降1格；第一变速组下降6格，其中相邻两变速组下降3格；第二变速组最小传动线下降6格，最大上升3格。则，

转速图如下：

图1 方案1初步设计确定的转速图 图2 方案1确定齿轮齿数之后的实际转速图

(4)传动系图设计（包括计算齿轮齿数、带轮直径）

可以得到本设计传动系图为图3示。

图3 习题2.9设计的传动系统图

(5)验算实际转速误差

方案1：max 13036456014401600234364530

n =????=，与标注转速相比，没有误差； min 130281818144031.82234447272n =????=，实际误差31.8231.50.0102=1.02%31.5

-=； 125013032456014401280234404530n =?

???=，实际误差12801250 2.40%1250-=； 100013028456014401018.2234444530n =?

???=，实际误差10181000 1.82%1000-=； 转速误差均小于2.6 %，符合设计

方案2的转速图设计：

图4 方案2初步设计确定的转速图图5 方案2确定齿轮齿数之后的实际转速图

方案2转速误差：

max

130324260

14401629

234403330

n=????=，实际误差：1.81%；

min

130241818

144031.58

234485772

n=????=，实际误差：2.54%；

1250

130284260

14401295.9

234443330

n=????=

，实际误差：3.67%；

800

130322960

1440806.95

234404630

n=????=

，实际误差，0.87%；部分转速误差大于2.6 %。从转速误差来看，方案2转速误差较大。

2.10 已知专用机床的转速为三挡，

123

=200r/min, =280r/min, =320r/min

n n n，=1440r/min,

n

电

试拟定转速图。

解：(1) 计算相邻两转速的公比：3

2

12

12

280320

===1.40, ===1.142

200280

n

n

n n

??

(2) 按公比1.41确定转速网格线：查标准数列表可知：200, 280, 400, 560, 800, 1120, 1600；确定采用两轴的传动方案；电机轴传到1轴，1轴到2轴是三个变速组。第1轴转速为800r/min，1轴到2轴直接产生三个速度。

(3) 设计的转速图如下：

取齿数和S z=95，考虑在变速组内齿轮模数相等，根据p30-31表2.1，可得到三对齿轮的齿数，如图5所示。

图4 2.10初步拟定的转速图图5 2.10最后确定的转速图

2.11 设计Z =12级转速的主传动系统，采用双速电动机，若公比=1.41?，能否采用=2?电的双速交流异步电动机？它的基本组的传动副应是多少？为什么？（p29）解：Z =12级转速的传动结构式应为：12=2×3×2；由于双速电机=2?电相当于第一扩大组，基本组应在其后面，第2扩大组在最后。

第一扩大组的开口应为3，即33

==1.41=2.8??电，就是说=2?电不满足该条件，所以不行。

如果公比=1.26?，满足该条件，33==1.26=2??电，是可以的；基本组的传动副应为1:1, 1:1.58, 1:2。

通过作图也可以发现该问题，如下图所示。

2.13 齿数和S z 的选定应满足哪三个条件？(p29)答：(1) 两齿数必须是整数；(2) 为了结构紧凑，齿数和应尽量小，S z =60—90，<100；

(3) 最小齿数一定要大于最小齿数z min 。

2.14 滑移齿轮的结构设计应考虑哪些因素？答：滑移齿轮的结构设计应考虑：1) 尽量减少轴向尺寸：如相邻两滑移齿轮机构交错排列、采用公用齿轮；2) 尽量缩小径向尺寸：如相邻两三轴三角形排列、缩小轴向距、轴线重合等。

2.15 为什么交换齿轮变速机构常用于专用机床中？（p40）答：交换齿数变速结构特点：结构简单，无需操纵机构；结构紧凑，所用齿轮少；但更换费时费力，轴的刚性差，传递功率受限。所以用在不需经常变速的专用机床中。

2.16 为什么背轮机构总是放在传动系统的最后处？（p42）答：因为背轮机构的降速比很大，放在主传动系最后符合“前缓后急”的原则；此外背轮机构有空转现象，会产生噪声，放在最后转速较低，空转产生的噪声较小。

2.17 恒功率和恒扭矩特性适用在何种传动系统中？ （p44-45）答：恒功率特性一般适用于主运动为转动的通用机床、专门化机床的主传动系统中；恒扭矩特性一般适用于主运动不变速的专用机床、主运动为直线运动的通用机床中或者一般的进给传动系统中。

2.18 什么是传动件的计算转速？确定计算转速有何意义？（p44，p47）答：主轴的计算转速——主轴上能够传递全部功率的最低转速；中间轴的计算转速——主轴传递全部功率时，中间轴上相应的最低一级的转速；齿轮的计算转速——一对齿轮中传递全部功率的转速；

确定顺序：选确定主轴的计算转速，顺次由后往前确定各传动轴计算转速，然后确定齿轮。

进给传动的计算转速（p47）——快速进给机构取最大转速；一般机床取最大进给速度的1/2—1/3；大型精密机床取最大进给速度。确定计算转速的意义：用于传动轴和传动件的设计计算，强度和刚度的计算校核。

2.19 无级变速有哪些优点? （p48）答：主要优点在一定范围内，能够连续的变速，从而获得最佳的切削速度。

变速方式有：变速电动机、机械无级变速装置、液压无级变速装置。

2.21 提高传动链传动精度应采取什么措施？（p50）答：(1) 缩短传动链；(2) 合理选择传动件；(3) 合理分配传动副的传动比及其精度；(4) 提高传动件的制造和装配精度；(5) 选择合适的消除传动间隙的机构；(6) 采用校正装置。

3.1 主轴组件的基本要求是什么？它们对加工精度有何影响？（p53-55）

答：(1) 主轴旋转精度符合要求；(2) 静刚度高；(3) 抗振性好；(4) 热变形小；(5) 耐磨性好。这些要求都有利于提高机床的加工精

度，如果这些要求有一个不能满足要求，都会降低机床的加工精度。

3.2 主轴轴向定位有几种？各有什么特点，适用何场合？（p58）

答：前端定位：特点主轴发热后向后伸长，前端轴向精度较高，但前支撑结构较复杂；适用于轴向精度要求较高的高精度机床或数控机床。

后端定位：特点主轴发热后向前伸长，影响前端轴向精度和刚度，但便于轴承间隙的调整；适用于精度要求不高的普通精度机床，如立铣床、车床等。

两端定位：特点支承结构简单，发热量小，但主轴受热产生变形，会改变轴承间隙，影响主轴旋转精度；适用于短主轴，如组合机床主轴。

3.5 试分析主轴的结构参数跨距L 、悬伸量a 、外径D 及内孔d 对主轴组件的弯曲刚度的影响。（p63-64）

答：对主轴组件弯曲刚度K 的影响：在其他参数不变时，主轴跨距L 增大，K 减小； 在其他参数不变时，悬伸量a 增大， K 减小，初步确定时可取a =D 1 (小端外径)； 一般来说，主轴外径D 越大，K 越大； 在其他参数不变时，d 增大K 减小，一般应取 0.5

3.6 试分析传动件的布置与主轴前端的挠度的关系。（p65）

答：如果传动件布置在主轴的后端，产生的传动力F Q 不会使主轴前端作用力F 产生的挠度抵消（两力产生的挠度相加）； 如果传动件布置在主轴前端，产生的传动力F Q 与前端作用力F 方向相反时，可以使主轴前端挠度部分抵消（两挠度相减），但主轴前端旋伸长、结构复杂； 如果传动件布置在主轴中间，若F Q 与F 方向相同，可使主轴前端挠度部分抵消（两挠度相减），但前轴承受力较大；但如果若F Q 与F 方向相反时，可使主轴前端挠度增大（两挠度叠加），影响加工精度。

3.7 为什么主轴组件前端轴承不能作为辅助支承？（p70）

答：因为主轴前端对零件加工精度的影响最大，主轴前端受到的切削力很大，而主要支承应消除间隙和预紧，辅助轴承应留间隙（游隙）且不能预紧，所以主轴前端轴承不能作为辅助支承。主、幅支承不能都预紧，否则会发生干涉。

3.8 主轴支承跨距与主轴组件刚度有什么关系？确定最佳跨距时应考虑哪些问题？（p67）

答：主轴支承跨距与主轴组件刚度的关系是p67(3.12)公式，（主轴柔度）32212=11+13F A A B Y K a L a a F EI a K K L L ??????++++?? ? ???????

式中：Y F ——主轴前端的挠度；F ——主轴前端的作用力；K A , K B ——分别为主轴轴承座A, B 的支承刚度；L ——主轴跨距；a ——主轴前端旋伸长度；E ——主轴材料弹性模量；

()44=-64I D d π，D ——主轴平均外径；d ——主轴平均孔径。

在上式中，令挠度Y F 对跨距L 的一阶导数为0，可以求出最佳跨距。

在计算主轴最佳跨距时应考虑的问题，(1)先求出主轴的支承刚度K A , K B ，并对支承受力情况进行适当的简化；K A , K B 的计算与主轴的支承形式有关，具体可参照表3.5（p69）和图3.14（p68）来确定；(2)当主轴前端F 、M 同时作用时，可忽略M 产生的前端挠度；

(3)最佳跨距理论上是一个点，一般应考虑合理跨距(一个区间)：L 合理=(0.75～1.5)L 0 。

3.9 为什么主轴前端作用着工作载荷F ，M 时，M 对前端挠度的影响可以忽略不计？（p68）

答：根据图3.13（p68），当主轴前端作用着工作载荷F ，M 时，在最佳跨距L 0附近M 产生的挠度Y M 影响很小，所以为了简化，在近似计算时M 对前端挠度的影响可以忽略不计。

3.10 为什么主轴前端轴承精度比后轴承高？（p73）

答：根据图3.17（p73），主轴前端轴承偏移量δa 对主轴前端偏移δ1的影响为δ1=(L +a )δa /L ；而主轴后轴承的偏移量δb 对主轴前端偏移δ1的影响为δ2=a δb /L ；由于一般情况下a /L <1，若δa =δb ，所以δ1>>δ2，说明前轴承精度对主轴组件旋转精度的影响较大，因此，通常

选择前轴承精度高于后轴承。

3.11 何谓轴承内圈定向装配法？（p74）

答：如图3.18 a)；将主轴前后轴承内圈的径向跳动量调到同一方向上，并将主轴前锥孔的中心线的偏差量调到与其相反的方向上，称为轴承内圈定向装配法。其目的是减少主轴前端的径向跳动量。

4.1 导轨的作用、分类是什么？应满足哪些要求？（p75-76）

答：作用：支承并引导运动部件，使之沿着一定的轨迹准确运动。分类：主运动导轨、进给运动导轨、移置导轨；直线移动导轨、回转运动导轨。要求：较高的导向精度；良好的耐磨性；足够的刚度；良好的低速运动平稳性；结构简单、工艺性好；成本较低。

4.2 在直线运动导轨中，为什么长导轨用耐磨的材料制造？（p77）

答：因为(1) 长导轨各处使用机会难以均等，磨损不均匀；(2) 长导轨不容易刮研和制造；(3) 不能完全防护，容易刮伤。

4.3 直线运动导轨的截面形状有哪些？各有什么特点？（p78）

答：三角形：磨损后可自动补偿，导向性能好，但工艺性较差；矩形：刚度好，切屑易清理，制造、维修方便，但导向性较差；燕尾形：高度小、结构紧凑，间隙调整方便，可承受颠覆力矩，但刚性较差，制造工艺性较差；圆柱形：制造方便，不易集存切屑，但磨损后很难调整和补充，应用较少。

4.4 何谓颠覆力矩？它对导轨有什么影响？（p83）

答：使导轨产生颠覆（动导轨和支承导轨在某些部位不接触）的力矩。颠覆力矩使动导轨和支承导轨在某些部位不接触，影响工作台运动的平稳性和均匀性；从而影响加工精度和质量。

4.5 加压板的条件是什么？（p84）

答：压板用来调整导轨间隙和承受颠覆力矩，加压板的条件是：在公式(4.3) (p84)中，当6M/(FL)>1时，出现颠覆力矩时，导轨面上出现一段不接触区域，这时必须采用压板。

4.6 滚动导轨有哪些特点？应满足哪些技术要求？（p85）

答：滚动导轨特点：摩擦因数小，动、静摩擦因数很接近；运动灵活轻便，摩擦发热小，磨损小；精度保持性好，低速运动平稳性好；移动和定位精度高，润滑简单、动压效应好；但制造成本较高。技术要求：导轨的制造精度要求很高，除直线度和平行度要求与滑动导轨相同外，滚动体的精度要求高。

4.7 滚动导轨的结构形式及特点是什么？（p86-87）

答：滚珠导轨：结构紧凑、制造容易、成本较低，但由于点接触，刚度低、承载能力小；滚柱导轨：线接触，承载能力和刚度都比滚珠导轨大，适于载荷较大的场合，使用广泛。滚针导轨：尺寸较小、结构紧凑，用于尺寸受限的场合。

4.8 滚动导轨如何预紧？（p88）

答：滚动导轨预紧方法：采用过盈配合（如图4.16，p88），或者采用调整元件。

4.10 镶条和压板有什么作用？（p80-82）答：镶条的作用在导轨安装或者磨损后，调整导轨之间的间隙，压板的作用：调整导轨间隙并承受颠覆力矩，防止工作台在导轨处颠覆。

4.11 导轨润滑的目的是什么？润滑油的粘度选择的根据是什么？（p91）

答：目的：减少磨损延长导轨使用寿命；降低温度改善工作条件；降低摩擦提高机械效率，防止锈蚀。根据导轨的工作条件（导轨承受载荷的大小，导轨的位置是水平、倾斜还是垂直，导轨有无防护等）和润滑方式。

5.1 支承件的功用及基本要求是什么？（p93）

答：功用：支承安装机器各部分零部件，承受重力和切削力；保证各部件的相对位置精度和运动精度；用作电气箱或液压、润滑油箱的储存器；独立完成工作台、托架等功能。基本要求：具有足够的静刚度和较高的动刚度；应具有良好的动态特性；整个设备的热变形较小；应排屑畅通、吊运安全，有良好的工艺性。

5.3 如何提高支承件本身静刚度？（p94-97）

答：合理选择支承件的截面形状和尺寸，选择空心截面、方形截面，避免使用不封闭截面；

合理布置隔板；合理设计的支承件壁厚；合理开孔和加盖。

5.4 提高支承件接触刚度有哪些措施？（p98）

答：导轨和重要的固定结合面配磨和刮研；合理布置连接螺栓、控制其扭矩，使压力锥分别合理。

5.5 提高支承件局部刚度的措施有哪些？（p97-98）

答：合理配置导轨和连接部位的加强筋；合理布置床身和立柱等支承件内部的隔板和加强筋。

5.6 支承件常用的材料有哪些？有什么特点？（p99）答：铸铁：铸造性能好，可以铸造结构形状复杂的支承件；钢：弹性模量较大；可以使用铸钢或者焊接结构；铝合金：密度为铁的1/3，可以通过热处理进行强化；非金属：混凝土、天然岩石及陶瓷。混凝土密度是钢的1/3，弹性模量是钢的1/10-1/15，阻尼大、刚度较高，成本较低。

6.1 为什么规定铸件的最小壁厚？壁厚过大有什么缺点？壁厚不均匀又有什么缺点？（p102）

答：规定铸件的最小壁厚原因：保证铸件的浇注质量，不出现浇不足等缺陷，壁厚较小可得到细小的晶粒，保证铸件的力学性能；壁厚过大除了浪费材料之外，还会使铸件晶粒粗大，材料性能下降。铸件壁厚均匀容易保证铸件的质量，壁厚不均匀，在厚壁处会形成热结，容易产生缩孔、缩松、晶粒粗大等缺陷。

6.2 铸造工艺对铸件结构有哪些要求？（p105-106）答：1. 尽量减少分型面的数目；2. 分型面最后为平面；3. 尽量少用或者不用型芯；4. 凸台和肋条等结构应便于起模；5. 应有结构斜度；6. 有利于型芯的固定、排气和清理。

6.3 为了减少零件的变形与开裂，在设计需要热处理的零件结构时，一般应考虑哪些原则？（p109）

答：1.断面细小的长棒或面积大而薄的板尽量不进行热处理；2.尽量减少工件上的孔、槽、键槽和筋；3.避免尖角和棱角；4. 避免厚薄悬殊；5. 采用封闭、对称结构；6.采用组合结构。

6.4 要使机械加工零件具有良好的结构工艺性，一般要考虑哪些问题？（p111）

答；机械加工零件的结构应便于装卡、便于加工、便于测量、便于装配、便于维修和拆卸，尽量采用标准化的参数。

6.5 什么是零件的加工工艺性？试分析图中所示设计的结构工艺性有哪些不足，应如何改进？

答：如图所示，图（a）钻头距立壁太紧；（b）没有退刀槽；（c）钻孔表面非平面；（d）锥面与圆柱面之间没有退刀槽；（e）底平面太大；（f）孔底为斜面；（g）孔太深；（h）退刀槽的宽度不一致。

零件的结构工艺性——所设计零件在满足使用要求的前提下，便于采用高效、低耗、低成本方法制造的性能。（p101）

产品的结构工艺性——包括产品的生产工艺性和适应工艺性，前者是指其制造的难以程度和经济性，后者是指其使用过程中维护保养和维修的难以程度和经济性。

第7章：

1.与滑动丝杠相比，滚珠丝杠传动有哪些特点？(p121)

答：传动精度高、效率高、运动平稳、寿命长，可以预紧以消除间隙并提高系统刚度、反向定位精度高。

2.滚珠丝杠的基本参数有哪些？应如何选取？(p122)

答：滚珠丝杠的精度：分为7个精度等级，精密数控机床选择2级，一般精度选择5级；基本导程P h：在满足加工精度条件下应选择较大的导程；滚珠直径D w：一般应尽可能选择较大的数值；公称直径d0：根据实际承受的载荷进行选取；接触角β：一般应为45度；工作圈数j：一般为2.5～3.5圈；工作滚珠总个数z：一般总数应z < 150。

3.滚珠丝杠滚珠的循环方式有哪几种？（p124）答：循环方式有外插管式和内循环式两种。

4.滚珠丝杠副间隙调整的原理是什么？常用的方法有几种？（p125）

答：滚珠丝杠副间隙调整的原理是将螺母做成两部分，并且设法使两螺母撑开，一边和丝杠的右侧接触，另一边和丝杠的左侧接触，

从而使滚珠丝杠副左、右旋转时丝杠和螺母都没有间隙。具体的调整方法有：垫片调整法、螺纹调整法和齿差调整法。滚珠丝杠副间隙调整的原理同样适用于滑动丝杠副间隙的调整。

5.为什么要消除传动元件间隙？传动元件间隙调整有哪几种方式？（p129-131）

答：数控机床中的传动元件（如齿轮传动）除了要求很高的运动精度和工作平稳性，还要尽可能消除齿侧间隙，否则反向时会使实际运动滞后与指令信号（失步），这将对加工精度产生很大的影响，所以必须采取措施消除传动元件的间隙。传动元件间隙调整方式有刚性调整法（偏心套式、带锥度齿轮、斜齿轮消除间隙）、柔性调整法（双齿轮弹簧错齿方式、轴向蝶形弹簧消除间隙方式）两种。

8.1 什么是组合机床？其工艺特点是什么？由什么主要零部件组成？有哪些配置形式？适用于什么生产模式？（p136-137）

答：组合机床是由大量通用件和少量专用件组成的工序集中的高效专用机床。（p136）其工艺特点是：（p137）(1) 通用件标准件比例大，设计周期短，投资少，经济效果好。(2) 多刀加工，自动化程度高，生产效率高，加工质量稳定。(3) 组合机床通用部件是经过长期实践考验的，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便；(4) 采用专用夹具、刀具和导向装置，加工质量靠工艺装备保证，对工人操作技术水平要求不高；(5) 当被加工的零件变换时，组合机床的通用部件和标准零件可以重复使用，不必重新设计和制造；(6) 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模生产的需要。由大量通用部件和少量专用部件组成。配置形式：（p137-140）单工位有卧式、立式、倾斜式和复合式；多工位有移动工作台、回转工作台、鼓轮式、中央立柱式等；砖塔式等等。适用大量生产。

8.2 组合机床的通用部件分为哪几类？（p140-141）答：分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件、辅助部件五类。

8.6 确定组合机床工艺方案的原则是什么？拟定工艺方案的步骤是什么？

答：确定工艺方案的原则：（p152-156）1. 考虑组合机床常用工艺方法能达到的精度和表面粗糙度；2. 粗、精加工分开的问题；3. 工序集中与工序分散的处理；4. 正确选择定位基准和夹紧位置；5. 其他应考虑的问题。

拟定工艺方案的步骤是：（p151-152）制定工艺方案；确定机床配置形式及结构方案；组合机床的总体设计——三图一卡设计；部件及零件设计；编制明细表和有关标准。

8.8 加工示意图有什么作用，表示什么内容。如何绘制？（p159-161）

答：加工示意图的作用：是刀具、夹具、多轴箱、电气、液压等部件设计的作用依据，是机床布局和机床性能的原始要求，也是将来机床试车、调整的作用文件。

加工示意图表示的内容：反应了机床的加工方法；机床主要部件和工件的相对位置与联系尺寸；刀具刀杆和主轴的连接结构；各轴的切削用量；工件结构部位的结构和尺寸；机床动力部件的工作循环及行程长度；机床的使用条件等。如何绘制：

8.10 组合机床联系尺寸图的作用和主要内容是什么？（p173）

答：作用：表示机床各组成部件之间的相互联系和运动关系，检验个部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合理，为开展多轴箱、夹具等专用零部件设计提供依据，确定了机床的占地面积等。内容：1. 表明机床的配置形式和布局；2. 标示工件及各部件的主要联系尺寸及运动尺寸；3. 标示专用部件的轮廓尺寸；4. 标注通用部件的规格、型号与电机的功率、转速等。组合机床的特点——见习题8.1。

组合机床常用通用部件有哪几类——见习题8.2。

组合机床总体设计内容是什么——三图一卡的设计，即被加工零件工序图、加工示意图、机床总体联系尺寸图和生产率计算卡的设计。（p151）

工序图（被加工零件工序图）——把需要加工零件形状、尺寸、加工部位、达到的精度、定位基准、夹压点以及工件材料、硬度等，在图纸上用特殊符号简单明了表示出来的图纸。（p158）

加工示意图——组合机床设计时表示主轴、接杆、导向套和工件加工位置、尺寸、机床工作循环、行程长度及切削用量等设计图。机床总体联系尺寸图——组合机床设计时表示机床各组成部件之间相互联系和运动关系等内容的设计图。（p173）

生产率计算卡——反映所设计机床工作循环过程及每一过程所用时间、切削用量以及机床每小时生产率与负荷率关系的技术文件。

机床负荷率——组合机床理想生产率和实际生产率之比值，一般在0.75～0.9之间。（p172）

装料高度——机床上工件安装基面与地面之间的距离，一般在850～1060mm 之间。（p173）

第1章：转速范围R n （公式1.5）（p14）、转速级数Z （公式1.6）（p15）

-1max min == (1.5)Z n n R n ? lg =1+ (1.6)lg n R Z ?

第2章（重点）：p52；思考题与习题2.4、2.5、2.6、2.9、2.10、2.11、2.12、2.17、2.18、2.21

进给传动设计的特点：进给功率小、进给运动数目多、实现的动作比较多、进给运动的形式各异、进给运动传动系统为恒扭矩传动。传动精度：是指机床传动链始末端执行件之间运动的协调性和均匀性。（p49）、提高传动精度的途径：缩短传动链、合理选择传动件、合理分配传动副的传动比及其精度、条传动件的制造和装配精度、选择合适的消除传动间隙的机构、采用校正装置。

主轴组件的技术要求：旋转精度、静刚度、抗振性、热变形、耐磨性P53；

机床主轴推力轴承的配置型式: （p58）前端定位（推力轴承安排在前支承处）后端定位（。。。）两端定位（推力轴承分别安排在前后支承处）；主轴的合理跨距（p68）：当L/L0=0.75—1.5时，刚度损失不大（5%左右），应认为在合理范围内，成为合理跨距。轴承内圈定向装配法（p74）：为了减少主轴前端的径向轴跳动量，应将轴承内圈的径向跳动量调到同一个方向上，并将主轴前锥孔的中心线偏差量调到与其相反的方向上。

第4章（重点）：p92；思考题与习题4.3、4.4、4.6、4.10

开式导轨：若导轨所承受的颠覆力矩不大，在部件自重和外载的作用下，导轨面a 和b 在导轨全长上可以始终贴合的。（p76）；闭式导轨：部件上所承受的颠覆力矩较大，就必须增加压板以形成辅助导轨面e ，才能使主导轨面c 和d 都良好的接触。（p76）；窄式组合导轨：它是承载能力较大的双矩形形导轨，但导向精度较差，多于普通精度的设备，由一条导轨的两侧导向。（p78）；滚动导轨为什么要预紧：可以消除间隙、提高滚动导轨的刚度，可以提高3倍以上。（p87）；导轨的润滑方式：人工定期浇油、油杯供油、手动油泵供油、压力油强制润滑四种（p91）

第5章（重点）：p100；思考题与习题5.3、5.6

支承件的自身刚度：抵抗支承件自身变形的能力。局部刚度：支承件上以其他零件或地基相连部分的刚度。（p94）接触刚度：抵抗连接处变形的能力。支承件常用材料：铸铁，钢 铝合金 非金属（p99）

第6章：p115；思考题与习题6.2、6.4

零件的结构工艺性涉及到铸造件、焊接件、热处理件、机加工件等。

第7章：

滚珠丝杠的选择（p121）；滚珠丝杠的轴向间隙和预紧力调整方式（p125）；齿轮间隙消除方法（p129-131）

第8章（重点）：p206；思考题与习题8.1、8.2、8.6、8.8、8.10

组合机床的特点——见习题8.1。（p137）

组合机床常用通用部件有哪几类——见习题8.2。（p140）

组合机床总体设计内容是什么——三图一卡的设计，即被加工零件工序图、加工示意图、机床总体联系尺寸图和生产率计算卡的设计。（p151）

工序图（被加工零件工序图）——把需要加工零件形状、尺寸、加工部位、达到的精度、定位基准、夹压点以及工件材料、硬度等，在图纸上用特殊符号简单明了表示出来的图纸。（p158）

加工示意图——组合机床设计时表示主轴、接杆、导向套和工件加工位置、尺寸、机床工作循环、行程长度及切削用量等设计图。（p159）机床总体联系尺寸图——组合机床设计时表示机床各组成部件之间相互联系和运动关系等内容的设计图。（p173）

生产率计算卡——反映所设计机床工作循环过程及每一过程所用时间、切削用量以及机床每小时生产率与负荷率关系的技术文件。（p171）

机床负荷率——组合机床理想生产率和实际生产率之比值，一般在0.75～0.9之间。（p172）

装料高度——机床上工件安装基面与地面之间的距离，一般在850～1060mm之间。（p173）

集中式操纵机构：一个操纵件控制多个执行件的操纵机构。（p212）

顺序集中操纵机构：按照一定顺序操纵的集中式操纵机构。（p215）

速度预选变速：机床正进行某工步的切削加工时，就可选好下一工步所需的转速的集中变速操纵机构。

机械手的分类（按坐标分）可以分成直角坐标机械手、圆柱坐标机械手、球坐标机械手和关节机械手。（p265）

机械手主要参数：抓取重量、运动速度、形成范围、定位精度。（p266）

真空负压吸盘：用橡胶或软塑料制成碗状，使之在吸盘中形成真空把工件吸附的机械手手部。（p271）

电磁吸盘：采用电磁铁，通过磁场吸力作用吸附工件的机械手手部。（p271）

第15章：

工具系统组成：工具柄部、与工具柄部相连接的装卡部分、各种刀具组成。（p344-345）

工具系统的刀具材料有：硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、涂层刀具、金刚石、立方氮化硼。（p347-350）

可转位刀具——将压制有合理几何参数、断屑槽型、装夹孔和数个切削刃的多边形刀片，用夹紧元件、刀垫，以机械加固方式夹固在刀体上的刀具。（p354）

第16章：料仓式上料装置包括：料仓、隔料器、送料器、送料杆和卸料杆等部分。（p369-373）

第17章：叉车主要技术参数：叉车额定起重量Q和载荷中心距C、最大起升高度H和起升高度、门架倾角a、起升速度v和运行速度、最大牵引力、最小转弯半径R、最小离地间隙X.（p383-384）。

额定起重量：门架处于垂直位置，货物重心位于载荷中心距离范围内时，允许叉车举起的最大货物重量。载荷中心距：设计规定的额定起重量的标准货物中心到货叉垂直段前臂的水平距离，单位为mm.

最大起升高度：门架处于垂直位置，货叉满载起升的最高位置，从叉面到地面的垂直距离。

门架倾角：门架自垂直位置向前或向后倾斜的最大角度。

电动葫芦的技术参数主要有：起重量、起升高度、自重、起升速度（p388）。