机床主轴回转精度实验报告什么是主轴回转精度.docx
机械制造技术基础简答答案
四、简答题1、影响磨削表面粗糙度的因素有哪些？试讨论下列实验结果应如 何解释（实验条件略）？答: 与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形的物理因素及工艺系统的振动因素。
当砂轮的线速度从30m/s 提高到 60m/s 时,在相同时间内单位面积的工件表面的磨痕增多,在高速下工件材料的塑性变形减小,并且砂轮的线速度超过塑性变形的速度, 工件材料来不及变形。
2、分析说明用尖头车刀车外圆时，主轴至刀架的传动链是外联系，还是内联系传动链？为什么？答：用尖头车刀外圆车削的时候，外圆表面的两条发生线，分别是圆和平行轴的直线，2条发生线都是用轨迹法成形，因此他们各自需要一个成形运动来加工，这两个运动分别是工件与车刀之间的相对转动——主轴转动和相对轴向移动——刀架的纵向移动，所以这时候用来联系主轴与刀架之间的传动链式一条外联系传动链，主轴是间接动源。
3、拉床的用途与成形运动有几个？答：拉床主要是用拉刀拉削各种贯通的成形表面，其成形运动只有一个，即拉刀的直线主运动。
4、CA6140型车床传动计算证明125.0f f ≈（1f 为纵向进给量，2f 为横向进给量） 根据教材图3.8列出下列运动平衡式：5.05.212802851859484812≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=π f f故有：125.0f f ≈5、试述机床型号编制的意义，试说明下列机床型号的含义：（1）A CK 6150；（2）1432MG ；答：机床的种类非常繁多，为了便于设计、生产、和使用部门区别、使用和管理，就必须对机床进行分类。
1）A CK 6150：表示经第一次重大改进床身上最大回转直径为500mm 的数控卧式车床； 2）1432MG ：表示最大磨削直径为mm 320的高精度万能外圆磨床。
6、试举例说明只需要限制一个和二个自由度的情况。
答：将球形工件铣成球缺，只需要限制一个自由度，在球形工件上钻通孔，只需要限制二个自由度。
7、影响磨削表面粗糙度的因素有哪些？试讨论下列实验结果应如 何解释（实验条件略）答：与磨削过程和砂轮结构有关的几何因素，与磨削过程和被加工材料塑性变形的物理因素及工艺系统的振动因素。
简要叙述机床回转轴回转精度检测的实验方案
简要叙述机床回转轴回转精度检测的实验方案如何检测机床主轴回转的精度【按】由于机床回转误差可能会造成主轴传动系统的几何误差、传动轴偏心、惯性力变形、热变形等误差，也包括许多随机误差，所有机床主轴回转精度的检测，便成了评价机床动态性能的一项重要指标。
通过径向跳动量和轴向窜动量测试实验可以有效的满足对回转精度测量的要求。
检测机床主轴回转精度的方法有打表测量、单向测量、双向测量等几种。
一、机床主轴回转精度测量的理论与方法机床主轴回转精度是衡量机械系统性能的重要指标，是影响机床工作精度的主要因素。
机床主轴回转误差的测量技术对精密机械设备的发展有着重要作用。
机床主轴的回转误差包括径向误差和轴向误差。
轴向回转误差的测量相对比较简单，只需在机床主轴端面安装微位移传感器，进行一维位移量的测量即可。
因此机床主轴回转误差测量技术的研究焦点一直集中在径向误差的精确测量上。
（参阅数控机床主轴轴承的温度控制与其工作原理阐述）1）打表测量方法早期机床主轴回转精度不太高时，测量机床主轴误差的常用方法是将精密芯棒插入机床主轴锥孔，通过在芯棒的表面及端面放置千分表来进行测量。
这种测量方法简单易行，但却会引入锥孔的偏心误差，不能把性质不同的误差区分开，而且不能反映主轴在工作转速下的回转误差，更不能应用于高速、高精度的主轴回转精度测量。
除此之外也有采用测量试件来评定主轴的回转误差。
2）单向测量方法单向测量法又称为单传感器测量法。
由传感器拾得“敏感方向”的误差号，经测微仪放大、处理后，送入记录仪，以待进一步数据处理。
然后以主轴回转角作为自变量，将采集的位移量按主轴回转角度展开叠加到基圆上，形成圆图像。
误差运动的敏感方向是通过加工或测试的瞬时接触点并平行于工件理想加工的表面的法线方向，非敏感方向在垂直于第三方向的直线上。
单向测量法测量的主轴回转误差运动实质上只是一维主轴回转误差运动在敏感方向的分量。
因此单向测量法只适用于具有敏感方向的主轴回转精度的测量，例如工件回转型机床。
主轴组件
加工中心主轴组件分析报告一、主轴组件概述1.主轴组件定义加工中心主传动系统是由主轴电动机、主轴传动系统以及主轴组件组成，而主轴组件是加工中心的主传动部分的主要组成部分，在机床上，主轴主要作用是夹持工件或刀具旋转，提供足够的驱动功率或输出转矩，能在整个速度范围内提供切削所需功率和转矩，以满足机床强力切削时的要求，直接参加表面成形运动。
（应附图）主轴被比喻为“机床的心脏”，这是再恰当不过了，人们期望它输出更高的转速、更大的扭矩、更强劲的功率、更小的主轴跳动、更低的磨损率、更少的故障及更低的价格。
目前国内机床主轴的水平还未满足用户的要求。
2.国内外主轴现状比较在国外，主轴单元的设计大多是可以公开的，一些大轴承公司甚至公开出版书籍，教人们如何设计适合的主轴单元具体到使用什么轴承、轴承的精度等级、相应的配合公差、形位公差、主轴单元可以达到的精度、润滑方式、润滑油、密封方法、动平衡精度等,有的公司还会介绍如何装配，应在什么环境下装配等。
设计可以公开，但加工工艺就很少见诸文献。
大多数公司对工艺都严守秘密，好多出国考察的人士就反映主轴单元零件的精加工场所，甚至装配场所几乎都不允许参观。
因此很难叙述目前国外的工艺水平，只能从一些间接的现象来评估。
例如有时我们采用相同的设计、相同的材料、用同一轴承公司的型号、精度等级相同的轴承，而做不出相同精度或相同速度的主轴单元来。
对铣削加工中心，主轴跳动在1um已经是国内用户购买高精度机床的一个标淮，这对于国外的机床来说，也已经是一个非常普通的参数，甚至于价位很低的机床，反观我们国内的情况，还没有哪个厂家明确地在产品样本上标明主轴跳动为lum，而实际的情况更糟糕，机床的主轴指标往往是5um。
情况为什么会是这样呢?原因主要的还是主轴的结构设计、加工工艺、热处理工艺、装配工艺的问题。
这个也是以后开发主轴的技术难点。
此处至少应就主轴类技术指标、材料及热处理的差距列表，差距比较是表现技术水平高低的重要形式，必须有数据，国外在主轴方面的发展方向是什么，必须在文中有回答（并提供一些参考资料作为支持）二主轴组件的分类、功能、性能要求以下以铣加工中心作为例子介绍（1）主轴组件的分类：皮带式主轴、直结式主轴、内藏式主轴（电主轴）（应附图）三类主轴使用环境：皮带式主轴广泛用于小型机床上，并能满足机床对转矩特性的要求；直结式主轴虽然简化了主轴结构，有效地提高了主轴刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴精度影响大；内藏式主轴是集皮带式主轴和直结式主轴优点，具有高速度，高精度，以及良好的稳定性能等多项优点，广泛用于数控钻铣设备，精密雕刻、雕铣、木工机械、精密磨床及其他数控高速机械。
机械制造技术基础 第二章答案
2-20如果初定切削用量后，发现所需的功率尝过机床功率时，应如何解决？
答：分两次或多次进给降雨量切完。
2-21提高切削用量可采取哪些措施？
答：1)采用切削性能更好的新型刀具材料；
2-9切削热是如何产生和传出的？仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低？
答：被切削的金属在刀具作用下，会发生弹性和塑性变形而消耗功，因此切削热的主要来源就是切屑的变形功和前、后刀面的摩擦功。
不能，因为产生切削热的同时，还通过切屑、刀具、工件将一部分热量散入到空气中，因此无法说明切削区温度的高低。
答：产生误差的主要原因是铣床主轴刚性不足，当铣刀移向主轴时，出现主轴让刀现象，故造成工件中部槽变浅，而右边一开始进刀深度是够得，当铣刀移向主轴时，主轴让刀，槽深变浅。改进措施
是增大铣床主轴的刚性
5-4何谓误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来
分析？分力作用是什么？
答：（1）
车削时的切削运动为三个相互垂直的运动：主运动（切削速度）、进给运动（进给量）、切深运动（背吃刀量），为了实际应用和方便计算，在实际切削时将切削合力分解成沿三个运动方向、相互垂直的分力。
淬火退火烧伤——磨削区温度超过相变温度，冷却液没有进入，表层产生退火的烧伤。
磨削加工产生烧伤的主要原因是磨削速度高，砂轮是非金属材料，导热性不好，加之冷却液很难进入磨削区域，磨削温度高，散热不好，故易产生磨削烧伤。
2-4切屑与前刀面之间的摩擦与一般刚体之间的滑动摩擦有无区别？若有区别，而这何处不同？
制造试卷复习题(含部分答案)
填空题7．常见的外圆的加工方法有车削和磨削。
6．加工质量包含尺寸精度，_形位公差__和粗糙度_ __三个方面的内容。
3．平面磨削方式有_周边磨削____和_断面磨削_____两种，相比较而言_周边磨削___的加工精度和表面质量更高，但生产率较低。
4．精加工大致有三个阶段，它们是切削阶段、半切削阶段和光整阶段。
1、轴类零件在加工中多数用的定位基准是中心孔，因为外圆的设计基准是轴的中心线，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。
表示该机床是卧式机床，40表示其最大车削直径为400mm。
2. 把工艺过程的有关内容和操作方法等按一定的格式用文件的形式规定下来的工艺文件，称之为_机械加工工艺规程___ 。
特种加工是指哪些加工方法电火花加工、电解加工、激光加工。
1. 把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为__工艺路线__。
2. 获得零件形状精度的方法有_轨迹__法、_成形__法和_ 展成__ 法。
3.在制造过程中所使用的基准，被称之为__装配基准__ 。
4.工件在加工过程后如果其形状误差与毛坯相类似，这种误差被称之为_ 毛坯误差___。
6．切削用量三要素是指车削速度、进给量和背吃刀量。
判断题一个零件在机床上加工，把零件夹紧了，也就定位了。
（×）工件表面有硬皮时，应采用顺铣法加工…………………………（×）3．硬质合金浮动镗刀能修正孔的位置误差………………………（√）5．磨削硬材料应选择高硬度的砂轮……………………………………（×）7．在淬火后的工件上通过刮研可以获得较高的形状和位置精度。
…………（×）9．超精加工能提高加工表面的位置精度。
…………………………（×）10．铰孔能提高孔的尺寸精度及降低表面粗糙度，还能修正孔的位置精度。
…（√）11．滚压后零件的形状精度、位置精度只取决于前道工序。
………（√）3、采用双支承引导的镗床夹具，由于加工时镗杆与镗床主轴采用浮动联接，因此镗孔的精度主要取决于镗床夹具的精度。
机械制造工艺学课后习题及参考答案讲解学习
机械制造工艺学课后习题及参考答案机械制造工艺学复习题及参考答案第一章1.1什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。
在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程，称为工艺过程。
在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。
1.2、某机床厂年产CA6140 卧式车床2000 台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。
试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为280 天，试计算每月(按22 天计算)的生产批量。
解：生产纲领公式 N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415 台/年查表属于成批生产,生产批量计算:定位？各举例说明。
六点定位原理：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的6个自由度，就称为六点定位原理。
完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。
不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全定位。
欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。
过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。
（d）一面两销定位，X，两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两销配合，属过定位情况。
7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位置不定”,这种说法是否正确?为什么?答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。
8、根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来。
机械制造技术基础(第)第四章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。
所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。
4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。
已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。
主轴回转精度的测定
实验主轴回转精度的测定一、 概述随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。
作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。
多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。
研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。
为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。
过去流行的测试与数据处理方法，是传统的捷克VUOSO双向测量法和美国LRL单向测量法。
前者适用于测试刀具回转型主轴径向误差运动,后者适用于测试工件回转型主轴径向误差运动。
两种方法都是在机床空载或模拟加工的条件下，通过对基准球(环)的测量，在示波器屏幕上显示出主轴回转而产生的圆图象。
将圆图象拍摄下来便可用圆度样板读取主轴径向误差运动数值。
这种测试方法虽然能够在试验现场显示图形，直观性强，便于监视机床的安装调试，但也存在一些不足，如基准钢球的形状误差会复映进去，不能反映切削受载状态,存在一定的原理误差等。
所以测量精度难以提高，实际应用受到一定限制。
经过多年的研究，目前主轴误差运动主轴误差运动的测试与数据处理方法有了很大的改进，引入频镨分析理论和FFT变换技术，通过用计算机来进行测量数据处理，使整个测量过程更方便、数据处理更科学、测量结果更正确。
二、 实验目的1．了解机床主轴回转误差运动的表现形式、定义、评判原则、产生原因及对机床加工精度的影响。
2．懂得主轴回转误差的测量方法及实验原理。
三、 主轴径向误差运动的测试原理及方法1．主轴回转误差运动主轴回转时，在某一瞬时，旋转的线速度为零的端点联线为主轴在该瞬时的回转中心线。
理想情况下，主铀回转中心线的空间位置，相对于某一固定参考系统应该是不随时间变化的。
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机床主轴回转精度实验报告|什么是主轴回转精度
机床主轴回转精度实验报告
姓名：学号：实验时间：课程名：制造技术基础
实验室：金切实验室
机械制造及其自动化
2012
一、实验概述
随着机械制造业的发展，对零件的加工精度要求越来越高，由此对机床精度要求也越来越高。
作为机床核心——主轴部件的回转误差运动，直接影响机床的加工精度，它是反映机床动态性能的主要指标之一，在《金属切削机床样机试验规范》中已列为机床性能试验的一个项目。
多年来，国内外一直在广泛开展对主轴回转误差运动测量方法的研究，并取得一定的成果。
研究主轴误差运动的目的，一是找出误差产生的原因，另一是找出误差对加工质量影响的大小。
为此，不仅对主轴回转误差运动要能够进行定性分析，而且还要能够给出误差的具体数值。
二、实验目的
1. 通过实验，熟悉机床主轴运动误差的表现特征、评定方法、及测定技术、产生原因及对机床加工精度的影响。
使同学加深理解工艺装备运动精度与加工误差的关系；
2. 理解主轴回转误差的测量数据处理技术与基本原理。
三、实验要求
1. 实验员演示主轴回转误差测量的全过程，讲解主轴回转精度的定义、主轴回转误差测量原理和测量仪器的操作方法；
2. 同学观察实验过程，记录实验数据，并学习使用MATLAB 完成实验数据处理，将实验数据处理过程的计算和结果写入实验报告。
四、报告内容
1. 简述实验系统的组成结构与原理；
2. 什么是主轴回转误差运动？造成机床主轴回转运动误差的因素可能有哪些？
3. 实验数据记录与处理数据采样时间固定为 2ms ；测量距离单位为 mm ；
4. 采用Matlab 绘制极坐标误差带圆图并打印 1）从采样记录文件按单周采样点数(n)截取数据；
2）打开matlab ，使用file->Import导入数据文件，数据将保存在data 变量中；3）使用命令 x=(0 : 2*pi/n : 2*pi-2*pi/n )生成极坐标刻度，并进行转置x=x’; 4）使用polar （x ，data ）命令，绘制极坐标图。