金属切削机床试卷及答案2

⑴CQM6132

C——类代号：车床Q——通用特性代号：轻型M——通用特性代号：精密

61——组系代号：卧式车床32——第一主参数：床身上最大回转直径为320mm

∴CQM6132表示床身上最大回转直径为320mm的轻型精密卧式车床

⑵MGB1432

M——类代号：磨床G——通用特性代号：高精度B——通用特性代号：半自动

14——组系代号：万能外圆磨床32——第一主参数：最大磨削直径为320mm

∴MGB1432表示最大磨削直径为320mm的高精度半自动万能外圆磨床

⑶T4163B

T——类代号：镗床41——立式单柱坐标镗床

63——第一主参数：工作台面宽度为630mm B——经过第二次重大改进

∴T4163B表示工作台面宽度为630mm，经过第二次重大改进的立式单柱坐标镗床

⑷XK5040

X——类代号：铣床K——通用特性代号：数控

50——组系代号：立式升降台铣床40——第一主参数：工作台面宽度为400mm

∴XK5040表示工作台面宽度为400mm的数控立式升降台铣床

⑸B2021A

B——类代号：刨插床20——组系代号：龙门刨床

21——第一主参数：最大刨削宽度2100mm A——经过第一次重大改进

∴B2021A表示最大刨削宽度2100mm，经过第一次重大改进的龙门刨床

⑹Z3040×16

Z——类代号：钻床30——组系代号：摇臂钻床

40——第一主参数：最大钻孔直径为40mm 16——第二主参数：最大跨距为1600mm

∴Z3040×16表示最大钻孔直径为40mm、最大跨距为1600mm的摇臂钻床

⑺L6120

L——类代号：拉床61——组系代号：卧式内拉床

20——第一主参数：额定拉力为200kN

∴L6120表示额定拉力为200kN的卧式内拉床

2-2 什么叫生成线？形成生成线的方法及所需的成形运动？

答：母线和导线统称为生成线，形成生成线的方法有4种：

⑴轨迹法：刀刃为切削点，它按照一定的规律作轨迹运动；

形成生成线只需一个独立的成形运动。

⑵成形法：刀刃为切削线，其形状与发生线形状完全相同；

形成生成线不需专门的成形运动。

⑶相切法：刀刃为切削点，该点为旋转刀具上的点，刀具旋转中心按一定规律作轨迹运动，切削点运动轨迹

的包络线就形成了生成线；

形成生成线需要两个独立的成形运动，即刀具的旋转运动和刀具回转中心的轨迹运动。

⑷展成法：刀刃为切削线，但它与生成线不吻合，切削线的包络线即为生成线；

形成生成线需要1个复合的成形运动，即展成运动。

2-4 机床传动由哪几个部分组成？各组成部分的作用是什么？

答：机床传动由运动源、传动装置和执行机构三部分组成。

运动源——为执行件提供运动和动力

传动装置（或传动件）——传递运动和动力，通过它把执行件和运动源或有关的执行件之间联系起来执行机构（或执行件）——执行机床运动

2-5 何谓外联系传动链？何谓内联系传动链？其本质区别是什么？试举例说明。

答：外联系传动链：联系运动源和机床执行件之间的传动链。

内联系传动链：联系两个有关执行件，并使其保持确定的运动关系的传动链。

二者的本质区别：看始端件与末端件之间是否有确定的运动关系。若有则为内联系传动链；若无则为外联系

传动链。

例：车削外圆柱螺纹?

??--刀架为内联系传动链主轴主轴为外联系传动链电机

§3 车床（P68）

3-1 （思考与练习1）填空题

⑴ 卧式车床的主参数是 床身上最大回转直径 ，第二主参数是 最大工件长度 。

⑵ 某螺纹参数为m=4mm 、k=2，则此螺纹是 模数制 螺纹，其螺距值mm m P m ππ4==，导程值mm m K L m πππ842=?=＝

⑶ 某螺纹参数为a=3牙/in 、k=2，则此螺纹是 英制 螺纹，其螺距值mm P a 47.83

4.25== ⑷ 卧式车床通常能加工四种螺纹，其螺纹传动链的两端件是 主轴 、 刀架 。

⑸ 主轴箱中滑移齿轮与轴一般采用 滑键 连接，固定齿轮则采用 平键 或 花键 连接。

⑹ 卸荷皮带轮可减少轴的 弯曲 变形。

⑺ CA6140型车床能车削常用的 米制 、 英制 、 模数制 及 径节制 四种标准螺纹。此外，还可以车削 大导程 、 非标准 及 较精密 螺纹。

3-2 在CA6140型卧式车床的主运动、车螺纹进给运动、纵向、横向进给运动、快速进给运动传动链中，哪几条传动链的始末端件之间具有严格的传动比关系？哪几条传动链是内联系传动链？

答：车螺纹进给运动传动链的始末端件之间具有严格的传动比关系，因此是内联系传动链。

3-3 在CA6140车床上车削下列右旋螺纹，试写出传动路线表达式和运动平衡式？

⑴ 英制螺纹in a /2

14牙=、K=1 解：由于in a /214牙=为标准英制螺纹，且查表2-4知28

3545182836?＝，＝倍基u u 则传动路线表达式为：ⅩⅢⅩⅣ接合ⅫⅪⅨ主轴Ⅵ-----------

36287510010063333358583M 刀架开合螺母丝杠ⅩⅧ接合ⅩⅦⅩⅤ---------528

3545182536M 运动平衡式：12283545182536362875100100633333585812144.25?????????==

主轴ha L ⑵ 模数螺纹m=2mm 、K=1

解：由于m=2mm 为标准模数螺纹，且查表2-3知283535282832?＝，＝

倍基u u 则传动路线表达式为：------------ⅩⅣⅩⅢⅫⅪⅨ主轴Ⅵ28

323625971001006433335858 刀架开合螺母丝杠ⅩⅧ接合ⅩⅦⅩⅤ---------528

35352825363625M

运动平衡式：1228

353528253636252832362597100100643333585812???????????==主轴＝ππm K L hm

3-4 欲在CA6140车床上车削L=10mm 、K ＝1的右旋米制螺纹，试指出能够加工这一螺纹的传动路线有哪几条？并说明基本组和增倍组的传动比。

答：⑴ ∵查表2-2可知L=10mm 米制螺纹为标准导程螺纹

∴可用正常螺距机构（1:1）加工米制螺纹的传动路线，且由表2-2可知283535281420?＝，＝

倍基u u ⑵ 又∵L=10mm 也是标准导程螺纹，且4×L=10mm

∴可采用扩大螺距机构（4:1）加工L=10mm 米制螺纹的传动路线，且由表2-2可知481535281420?＝，＝倍基u u 另外，也可采用加工非标准螺纹的传动路线，但由于L=10mm 米制螺纹为标准导程螺纹，因此该路线在实际加工中不予采纳。

∴在CA6140车床上车削L=10mm 的右旋米制螺纹有两条传动路线可选。

3-5 （思考与练习6）卧式车床进给传动系统中，为何既有光杠又有丝杠来实现刀架的直线运动？可否单独设置丝杠和光杠？为什么？

答：车削螺纹时，要求主轴每转一转，刀架应准确移动一个导程的距离，因此需用丝杠来实现进给运动；在车削外圆或端面时，对主轴和刀架之间的位移关系没有严格的要求，因此可用光杠来实现进给运动。

若只用光杠来实现进给运动，不能达到被车削螺纹的螺距精度；若只用丝杠来实现进给运动，虽可进行车外圆或车端面，但会加快丝杠磨损，不利于丝杠螺距精度的保持。

因此，一般分别设置光杠和丝杠来分别实现刀架的机动进给和车螺纹进给。

3-6 为什么在主轴箱中有两个换向机构？能否取消其中的一个？溜板箱中的换向机构又有什么作用？

答：主运动传动链的双向多片式摩擦离合器M1安装在主轴之前，通过轴Ⅶ的惰轮可改变主轴的回转方向，以实现车螺纹时的退刀；进给运动传动链中轴Ⅺ的滑移齿轮换向机构安装在主轴之后，用来改变丝杠的回转方向，而与主轴的回转方向无关，以实现车削左旋或右旋螺纹。由于主轴箱中的这两个换向机构各自的功用不同，因此任意一个都不能取消。

溜板箱中的换向机构，其功用是改变刀架纵向机动进给或横向机动进给运动方向的。

3-7 进给箱中的齿式离合器M3、M4、M5的功用？是否可以取消其中的一个？

答：离合器M3的作用：实现车削米制螺纹与英制螺纹之间传动路线的变换。即当M3脱开时，用来车削米制螺纹；当M3接合时，用来车削英制螺纹。

离合器M4的作用：实现车削标准螺纹与非标准或精密螺纹之间传动路线的变换。即当M4脱开时，将基本组和增倍组接入进给运动传动链，用来车削四种标准螺纹；当M4接合及M3、M5都接合时，传动路线较短，减少了传动件误差对工件螺距的影响，可用来车削非标准及精密螺纹。

离合器M5的作用：实现车螺纹进给与机动进给之间传动路线的变换。即当M5接合时，进给箱的运动传给丝杠，用来车削螺纹；当M5脱开时，将进给箱的运动传给光杠，用来实现刀架的机动进给。

由于各个离合器的功用不同，因此任意一个都不能取消。

3-8 卧式车床溜板箱中互锁机构的作用？

答：防止同时接通车螺纹进给、纵向机动进给以及横向机动进给，以免损坏机床。即当开合螺母合上时，机动进给不能接通；而当机动进给接通时，开合螺母不能闭合。

3-9 卧式车床溜板箱中开合螺母机构的作用？

答：开合螺母机构用于接通或断开从丝杠传来的运动。

3-10 卧式车床溜板箱中超越离合器、安全离合器的作用？

答：⑴超越离合器可避免同时接通机动进给和快速进给。实现当刀架快速移动时，可不必脱开进给运动传动链（即光杠仍继续旋转），以节省切削加工的辅助时间和简化操作。

⑵安全离合器可起过载保护的作用。当进给力过大或刀架移动受阻，可自动断开机动进给传动链，使刀架停止进给，从而避免传动机构损坏。

§4 铣床（P93）

4-1 （思考与练习1）填空题

⑴铣床上用指状铣刀和盘状铣刀来铣削齿轮。

⑵铣床使用旋转的多刃刀具加工工件，同时有数个刀齿参加切削，所以生产效率高，但由于铣刀每个刀齿的切削过程是断续的，这就使切削力相应的发生变化，容易引起机床的振动。

4-2 （思考与练习2）铣床能进行哪些表面的加工？

答：铣床可用来加工各种平面（水平面、垂直面等）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、内孔表面（钻孔、镗孔）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮等）、螺旋表面（螺纹和螺旋槽）即各种曲面。

4-3 升降台式铣床在铣削加工中需要哪些运动？

答：⑴主运动：主轴的旋转运动

⑵进给运动：工作台在三个互相垂直方向的直线运动（快速进给为辅助运动）

4-5 什么是顺铣和逆铣？各有何区别和特点？

答：⑴在卧式铣床上用圆柱形铣刀铣削平面时，若铣刀旋转方向与工件进给方向相反，则称为逆铣；若铣刀旋转方向与工件进给方向相同，则称为顺铣。

⑵顺铣和逆铣的区别和特点

a. 切削厚度的变化

逆铣时，每个刀齿的切削厚度由零增至最大，铣刀刀齿会在已加工表面上挤压滑行，使该表面的硬化现象严重，影响工件表面质量，也使刀齿的磨损加剧。

顺铣时，每个刀齿的切削厚度从最大减至零，但刀齿切入工件时的冲击力较大，特别是当待加工表面是毛坯面或有硬皮时。

b. 切削力方向的影响

顺铣时作用于工件上的垂直切削分力始终压下工件，有利于工件的夹紧。

逆铣时作用于工件上的垂直切削分力向上，有将工件抬起的趋势，易引起振动，影响工件的夹紧。铣削薄壁和刚度差的工件时影响更大。

由于铣床工作台的移动是由丝杠螺母传动的，丝杠螺母之间会有传动间隙。

顺铣时，由于铣刀对工件的水平切削分力与进给运动方向相同，因此有带动丝杠产生轴向窜动的趋势，这种窜动现象不但会引起“扎刀”，损坏已加工表面，严重时还会使刀齿折断、造成工件报废。因此，顺铣时应采用双螺母机构来消除丝杠和螺母的间隙。

逆铣时，由于铣刀对工件（或工作台）的水平切削分力与进给运动方向相反，从而使丝杠螺纹始终保持与螺母螺纹贴紧，因此，切削过程平稳。

§5 磨床（P121）

5-1 （思考与练习2）在万能外圆磨床上磨削内、外圆锥面有哪几种方法？各适用于什么场合？

答：万能外圆磨床上磨削外圆锥面的方法：

⑴扳转工作台法：适用于磨削小锥度的较长锥面；

⑵扳转砂轮架法：适用于磨削长工件上锥度较大的短锥面；

⑶扳转头架法：适用于磨削短工件上锥度较大的短锥面。

万能外圆磨床上磨削内圆锥面的方法：

⑴扳转头架法：适用于磨削锥度较大的圆锥孔；

⑵扳转工作台法：适用于磨削锥度较小的圆锥孔。

5-2 （思考与练习8）内圆磨削的方法有哪几种？各适用于什么场合？

答：⑴若为单件小批生产，可在万能外圆磨床上磨内圆；

⑵若为大批量生产，则在内圆磨床上磨内圆，磨削方法有两种：纵磨法和横磨法

7-1 钻床的用途、分类、机床运动及主要技术规格

答：⑴钻床主要用于加工外形复杂、没有对称回转轴线的工件上的单孔或一系列圆柱孔。常用来钻削直径不大、精度要求低的内孔。

⑵钻床的主要参数是最大钻孔直径。

⑶在钻床上加工时，通常工件固定不动，主运动是刀具主轴的旋转，进给运动是刀具主轴沿工件轴线的直线移动。

⑶钻床的种类很多，根据其用途和结构不同可分为：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床等。

台式钻床——钻孔直径一般小于15mm，主轴转速很高，可以达几万转/min。

立式钻床——主轴在垂直于主轴平面上的位置是固定的。加工零件时，为使刀具轴线与孔中心线重合，需要移动工件，因此只适用于单件小批加工中、小型零件。

摇臂钻床——用于单件和中、小批生产中加工大、中型零件。加工时工件固定不动，通过移动主轴，使刀具对准被加工孔的中心。

7-2 镗床的用途、分类、机床运动

答：⑴镗床主要用于加工大中型零件上尺寸较大、精度要求较高的孔、内成形表面或孔内环槽，特别适宜于加工分布在不同表面、孔距和位置精度要求很严格的孔系。若安装平旋盘或其它附件后，还可用来铣平面、车外圆、车端面、车螺纹等。

⑵卧式镗床的主运动包括：镗轴的旋转运动或平旋盘的旋转运动；

卧式镗床的进给运动包括：镗轴的轴向进给运动、主轴箱的垂直进给运动、工作台的纵向进给运动、工作台的横向进给运动、平旋盘径向刀架的径向进给运动

⑶根据机床的结构形式不同，镗床可分为：卧式镗床、落地镗床、坐标镗床、金刚镗床等。

卧式镗床——可进行孔加工（镗、钻、扩、铰孔）、车端面、车外圆、车螺纹、铣平面等工作，机床的通用性好、应用广泛。

落地镗床——用来加工大而重的工件,万能性大、操纵集中。没有工作台，工件直接固定在地面的平板上。

坐标镗床——用于加工位置精度要求较高的孔及孔系，也可钻、扩、铰孔、锪端面、切槽等。

金刚镗床——是一种高速精密镗床，主要用于精加工，采用金刚石镗刀

7-3 刨床的工艺范围、机床运动、加工特点、分类及主要技术规格

答：⑴主要用于加工各种平面和沟槽。

⑵刨削加工的生产率较低，主要用于单件小批生产和维修行业。

⑶刨床类机床主要有牛头刨床、龙门刨床、插床三种类型

牛头刨床——用于加工小型零件的平面、沟槽和成形表面。

主运动是滑枕带动刨刀沿床身水平导轨的直线往复运动；

进给运动是工件沿垂直于主运动方向所作的间歇直线运动。

牛头刨床的主参数为最大刨削长度。

龙门刨床——主要用于加工大型或重型零件上各种表面，尤其是长而窄的平面，也可用来加工沟槽或同时加工几个中、小型零件的表面。

主运动是工作台带动工件沿床身水平导轨的直线往复运动；

进给运动包括垂直刀架在横梁导轨上所作的水平直线运动；横梁沿立柱导轨所作的直线运动；

侧刀架沿立柱导轨所作的间歇垂直进给运动。

龙门刨床的的主参数为最大刨削宽度。

插床——用于单件小批生产中加工直线型的内表面（如平面、键槽、多边形孔等）及成形的内外表面。

主运动为滑枕带动插刀沿垂直方向的直线往复运动。

插床的主参数为最大插削长度。

7-4 拉床的用途、机床运动、主要技术规格及加工特点

答：⑴主要用于加工各种形状的通孔、平面及成形表面。

⑵拉床只有主运动，没有进给运动。

主运动为拉刀的低速直线运动；进给运动是靠拉刀本身的结构来实现——后一刀齿比前一刀齿依次递增。

⑶拉床的主参数是额定拉力。

⑷拉削加工的生产率、加工精度和表面质量都较高，适用于大批大量生产。

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