《金属切削机床概论》顾维邦主编第一章-第五章DOC

金属切削机床概论-习题与答案集第一章1.举例说明通用(万能)铣床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么，它们的适用范围怎样?答：通用化机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的各种类型的零件，如完成多种多样的工序，如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。

专门化机床的工艺范围较窄，只能加工一定尺寸范围内的某一类(或少数几类)的零件，完成某一种(或少数几种)特定工序，如凸轮车床、轧辊机床等。

专用机床的工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。

2.说明下列机床的名称和主参数（第二主参数）：CM6132，C1336，C2150×6，Z3040×16，XK5040，B2021A，MGB1432。

答：CM6132 C─车床类，M─精密型，61─卧式车床系，32─最大回转直径的1/10。

C1336 C─车床类，1─单轴自动，13─单轴转塔自动车床系，36─最大车削直径的1/10。

Z3040×16 Z─钻床类，3─摇臂钻床，30─摇臂钻床系，40─最大钻孔直径，16─最大跨距。

C2150×6 C─车床类，2─多轴自动半自动车床，21─多轴棒料自动机床系，50─最大棒料直径，6─轴数。

T4163B T─镗床类，4─坐标镗床，41─单柱坐标镗床，63─工作台面宽度的1/10，B─第二次重大改进。

XK5040 X─铣床类，K─数控，5─立式升降台铣床，50─立式升降台铣床系，40─工作台宽度的1/10。

B2021A B─刨床类，20─龙门刨床系，21─最大刨削宽度的1/10，A─第一次重大改进。

MGB1432 M─磨床类，G─高精度，B─半自动，1─外圆磨床，14─万能外圆磨床，3最大磨削直径的1/10。

3.说明何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什么？答:如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则称此成形运动为简单成形运动，简称简单运动。

如果一个独立的成形运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成的，则称此成形运动为复合成形运动，简称复合运动。

本质区别在于简单运动是由单独的旋转运动或直线运动组成的，而复合运动是由多个旋转运动或直线运动组合而成的。

5.按图1-13所示传动系统作下列各题：⑴写出传动路线表达式；⑵分析主轴的转速级数；⑶计算主轴的最高最低转速。

（注：图1-13a中M1为齿轮式离合器）答：(1)图(a)传动路线表达式： 电动机─15090 ΦΦ─Ⅰ─ ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡322642172236─Ⅱ─⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡303826424522─Ⅲ─200178ΦΦ─Ⅳ─6327　─Ⅴ─⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡58171M ─Ⅵ(主轴) 主轴的转速级数：3×3×2=18级主轴的最高转速：n max =1430×15090 ×3226 ×3038 ×200178×6327=336.81r/min主轴的最低转速：n min =1430×15090 ×4217×2642×200178×6327×5817=62.72r/min(2)图(b)传动路线表达式: 电动机─325100　 ΦΦ─Ⅰ─ ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡653258407226─Ⅱ─⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎢⎢⎢⎣⎡8117811761376137233－（右）－（左）－　－M M M ─Ⅲ(主轴) 主轴的转速级数⎩⎨⎧级反：级正：33 主轴的最低转速： n min =1440×325100 ×7226×6137×6137×8117=12.32r/min6.按图1-14a 所示传动系统，试计算：⑴轴A 的转速（r/min ）；⑵轴A 转1转时，轴B 转过的转数；⑶轴B 转1转时，螺母C 移动的距离。

答：(1)轴A 的转速： n A =1440×225 ×2323×2020×8020=81.8r/min(2)轴A 转一转时,轴B 转过的转数：n B =1440×225 ×3035×5030×4025×841=1.7r/min则轴B 在轴A 转过一转时转过的转数为： N=7.18.81=48 r(3)轴B 转过一转时，螺母C 移动的距离为：L C =1440×225 ×3035×5030×202×10×841=4.77mm7. 传动系统如图1-14b 所示，如要求工作台移动工L （单位为mm ）时，主轴转1转、试导出换置机构（b a d c）的换置公式。

答:运动平衡式：1×401　×3035×c d ×a b×b=L 工∴主轴转一转时换置机构（b a d c）的换置公式是：8.试说明何谓外联系传动链？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？答:外联系传动链是联系运动源和执行件，使执行件获得一定的速度和方向的传动链。

内联系传动链是联系复合运动内部两个单元运动，或者联系实现复合运动内部两个单元运动的执行件的传动链。

两者的本质区别在于，其运动是由单个或多个运动组成外联系传动链，该联系是整个复合运动与外部运动源，它只决定成形运动的速度和方向对加工表面的形状没有直接影响，而由于内联系传动链联系的是复合运动，内部必须保证严格的运动联系的两个单元运动，它决定着复合运动的轨迹，其传动比是否准确以及其确定的两个单元的相对运动是否正确会直接影响被加工表面的形状精度甚至无法成形为所需表面形状。

第二章 车床1. 在CA6140型车床上车削下列螺纹：⑴公制螺纹 P=3mm ；P=8mm ；k=2⑵英制螺纹 ａ=421牙/in⑶公制螺纹 L=48mm⑷模数螺纹 m =48mm ，k=2试写出传动路线表达式，并说明车削这些螺纹时可采用的主轴转速范围。

答: (1) ①: P=3mm k=2时 L=k ·p=6mm传动表达式: 主轴Ⅳ－5858－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－2510010063⨯－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－25363625⨯－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－(丝杠) －刀架平衡式: L=7基u 倍u 查表得： L=3mm 时 基u =2136 倍u =2128254518=⨯主轴转速范围为450r/min②: p=8mm k= 2时 L=k ·p=16mm扩大导程4倍或16倍的传动表达式: 主轴－2658－Ⅴ－2080－Ⅵ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050－Ⅲ－4444－Ⅷ－5826－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡（左旋）右旋33252533)(3333x －Ⅺ－2510010063⨯－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－25363625⨯－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架因为需扩大导程4倍和16倍两种，所以在Ⅵ和Ⅸ轴之间的扩u 为：165826444420802080265845826444450502080265821=⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯=扩扩u u 查表2－3得：L=4mm 时 基u =2832 倍u =4148153528=⨯ L=1mm 时 基u =2832 倍u =8148154518=⨯在导程扩大4倍时，主轴转速为40～125r/min在导程扩大16倍时，主轴转速为10～32r/min（2）传动表达式：（英制）ａ=421牙/in 主轴－5858－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－2510010063⨯－Ⅻ－3M －ⅩⅣ－基u －ⅩⅢ－2536－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－(丝杠) －刀架查表得：基u =2836 倍u =2128354518=⨯ 主轴转速为：450～1400r/min（3）车制L=48mm ，有两种：扩大4倍和16倍导程的方法传动表达式： 主轴－2658－Ⅴ－2080－Ⅵ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050－Ⅲ－4444－Ⅷ－5826－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－7510010063⨯－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－25363625⨯－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架查表2-3得：L=3mm 时 基u =22136 倍u =4148153528=⨯ L=12mm 时 基u =2136 倍u =128353528=⨯则在导程扩大4倍时，主轴转速为40~125r/min在导程扩大16倍时，主轴转速为10~32r/min（4）k=2时 基u =2832 倍u =128353528=⨯传动表达式： 主轴－2658－Ⅴ－2080－Ⅵ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050－Ⅲ－4444－Ⅷ－5826－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－9710010064⨯－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －25363625⨯－Ⅵ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架2.欲在CA6140型车床上车削L =10mm 的公制螺纹，试指出能够加工这一螺纹的传动路线有哪几条？答：传动路线有两条：①：L=10mm 时传动表达式：主轴Ⅵ－5858－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－7510010063⨯－Ⅻ－3625－Ⅶ－基u －ⅩⅣ－25363625⨯－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架基u =1420 倍u =128353528=⨯②：L=2.5mm 时，需要导程扩大4倍传动表达式： 主轴Ⅵ－2658－Ⅴ－2080－Ⅵ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡20805050－Ⅲ－4444－Ⅷ－5826－Ⅸ－⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－7510010063⨯－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－25363625⨯－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架基u =1420 倍u =4148153528=⨯3.当CA6140型车床的主轴转速为450~1400r/min(除500 r/min)时，为什么能获得细进给量？在进给箱中变速机构调整情况不变的条件下，细进给量与常用进给量的比值是多少？ 答：转速为450~1400r/min(除500 r/min)时，其运动路线直接由扩大螺距机构和公制螺纹传动路线控制，故可获得8种细进给量，范围是0.028~0.054mm/r 。