数控机床系统设计复习资料

第二章

1.数控机床设计的基本要求是什么。

2.了解精度、刚度、抗振性、热变形、噪声、爬行的定义。

3.并联机床的原理和特点。

4.工件表面的形成方法。

5.机床运动的分类。

6.数控机床的主要布局形式。

7.机床主运动参数的计算。

8.转速损失的定义。

9.动力参数的计算方法。

10. 试用查表法求主轴各级转速

（1）已知：ϕ=1.26, nmin=10r/min, Z=18；

（2）已知：ϕ=1.41, nmax=1800r/min, Rn=45；

（3）已知：ϕ=1.58, nmax=190r/min, Z=6；

（4）已知：nmin=100r/min, Z=12, 其中n1至n3、n10至 n12的公比为ϕ1=1.26, 其余各级转速的公比为ϕ2=1.58。

11. 拟定变速系统时，公比取得太大和太小各有什么缺点？较大的（ϕ≥1.58）、中等的（ϕ=1.26, ϕ=1.41）、较小的（ϕ≤1.12）标准公比各适用于那些场合？

第三章

1.试述主传动运动设计要点有哪些？何谓基型变速系统的级比规律？

2.分析转速图与结构网的相同点和不同点。

3.某机床的主轴转速级数Z=12，若采用由两个双传动副变速组和一个三传动副变速组串联而成的基型变速系统，试写出符合级比规律的全部结构式。

4.画出结构式12=23·31·26的结构网，并分别求出当ϕ=1.41时，第二变速组和第二扩大组的级比、级比指数和变速范围。

5. 判断下列结构式，哪些符合级比规律？并说明其扩大顺序与传动顺序的关系；不符合时，主轴转速排列有何特点？

（1）8=21·22·24（2）8=24·22·21

（3）8=22·21·23（4）8=21·22·25

6．某车床的主轴转速为n=40 ~ 1800 r/min，公比ϕ=1.41，电动机的转速n0=1440 r/min。要求：

(1)拟定结构式和结构网；

(2) 拟定转速图；

(3) 确定齿轮齿数、带轮直径，验算转速误差；

(4) 画出主传动系统图。

一、填空题

1. 减小传动件尺寸的原则是、、。

2. 转速图中速比连线的高差，代表速比的。水平线表示；下斜线表示；上斜线表示。

3. 转速图是由“三线一点”组成的线图，其含义为、、和。

4．降速传动，会使误差在传递中；而升速传动，则使误差在传递中。

二、选择题

1.对于三联滑移齿轮，当采用标准齿轮且模数相同时，最大齿轮与次大齿轮的齿数差应（）4，以避免滑移过程中的齿顶干涉。

A．大于 B.等于 C.小于

2. 机床主轴的计算转速是（）

A．主轴的最低转速 B. 主轴的最高转速 C. 主轴传递全功率时的最低转速

3．无级变速器与分级变速系统串联使用时得到连续的无级变速系统的条件为（）。

Ａ．ϕ分>R 无Ｂ．ϕ分＝Ｒ无Ｃ．ϕ分<Ｒ无

三、简答题

1.分析转速图与结构网的相同点和不同点。

2.何谓机床主轴的计算转速？

3. 扩大顺序

4. 传动顺序

5.主轴恒功率工作范围

6.主轴恒扭矩工作范围

第四章

1. 试分析如图所示3种主轴轴承配置形式的特点和适用场合。

2. 采用什么方法可使用较低精度等级的滚动轴承装配出较高旋转精度的机床主轴组件。

3. 试设计车床的主轴组件，已知主轴受较大的径向和轴向载荷，主轴最高转速比较高，规定从下列型号中选择轴承，作为主轴前、后支承：3182100、2268000、46000、97000、8000、2000、和0000。要求：（1）画出主轴中心线一侧的结构草图，其中包括箱体与轴承联接部分的结构，但主轴上的传动件可以省略；

（2）标出径向力和轴向力的传递路线；

（3）简要说明选择该型号轴承的理由；

（4）说明该主轴轴承间隙的调整（包括预紧）方法。

一、填空题

1.主轴组件由主轴、和安装在主轴上的、组成。

2.主轴的功用是，承受等载荷，完成表面成形运动。

3. 主轴支承是指、及其相关零件的组合体，其中核心元件是。

4.为提高主轴组件的刚度，通常采用系列轴承，因为当轴承外径一定时其较大。

5.线接触的滚子轴承比点接触球轴承的要高，但要低。

6. 前支承的精度比后支承对主轴部件的旋转精度影响，因此，前轴承的精度一般比后轴承精度。

7. 对主轴滚动轴承进行预紧和合理选择预紧量，可以提高主轴部件的、和抗振性。

8. 径向预紧是利用轴承，以消除径向间隙的方法。

9.轴向预紧是通过轴承进行预紧。

10. 主轴的结构参数是主轴轴承常见的配置形式有、、。

主轴轴承的预紧方式有径向预紧、轴向预紧

二、名词解释

旋转精度

刚度

主轴与一般传动轴的异同点

零传动

三、简答

1.双列圆柱滚子轴承主轴组件的主要特点是什么？

圆柱滚子是线接触，滚子数多，承载能力较大，只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，该轴承还具有旋转精度高，径向结构紧凑和寿命长等优点。

2.什么是滚动轴承的选配安装？

（1）单个轴承选配：轴承内环偏心，主轴轴径偏心。使两者偏心方向相反。

（2）前后轴承选配：前后轴承的偏心位于主轴轴线的同侧。

3.设计主轴组件时,在什么情况下应采用三支承主轴的结构方案？

4.比较双向推力向心球轴承和双列圆锥滚子轴承的特点。

5. 采用什么方法可使用较低精度等级的滚动轴承装配出较高旋转精度的机床主轴组件？

第五章

习题

1.试述滚珠丝杠螺母机构的特点、结构类型和应用场合。

2.传动齿轮间隙调整的主要方法和特点是什么？

3.伺服电动机有哪几种类型？其特点和应用范围如何？

4.说明直线电机的工作原理。

一、填空题

1.滚珠丝杠的滚珠循环方式分为、。

2.高精度、中等转速下较长的卧式安装丝杠，一般采用、支承方式。

3.滚珠丝杠轴向间隙的调整方法有、、。

4. 直线电动机实质上是把沿径向抛开，然后按圆周展开成平面演变而成，直线电动机将和

分别安装在机床的运动部件和固定部件上。

5.滚珠丝杠螺母机构是运动与运动相互转换的传动装置。

6.滚珠丝杠螺母机构主要承受载荷，因此，滚珠丝杠要求较高。

7.在闭环数控系统中，机床的定位精度主要取决于的精度，因此，闭环数控系统对传动件的传动精度要求比低。

8. 改变步进电机定子绕组的通电顺序，可改变；改变步进电机定子绕组通电状