科大期末复习题

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填空
1、发生线的形成方法：1.轨迹法 2.成形法 3.相切法 4.范成法
2、标准公比有：1.06 1.12 1.26 1.41 1.58 1.78 2
3、机床运动分类：性质：直线运动和回转运动
功能：成形运动和非成形运动
关系：独立运动和复合运动
4、主轴传动系一般由动力源、变速装置及执行件，以及开停、换向和制动机构
分类：电动机类型：交流电动机驱动和直流电动机驱动
传动装置类型：机械、液压、电气以及他们组合
变速连续性：分级变速传动和无级变速传动
5、主传动系传动方式：集中传动方式和分离传动方式
6、机床的主要参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括
尺寸参数、运动参数、动力参数
7、扩大机床变速范围的方法：1、增加变速组 2、采用背轮机构
3、采用双公比传动 4、采用分支传动
8、主轴部件的基本要求：1、旋转精度 2、刚度 3、抗振性
4、温升热变形 5、精度保持性
9、推力轴承位置配置形式：前端配置、后端配置、两端配置
10、直线运动导轨的截面形状：矩形（承载能力最强） 三角形（导向精度最高）
燕尾形（导轨高度最低）圆柱形
11、零件表面的形成：同一条发生线（母线）沿另一条发生线（导线）运动的
轨迹。
12、滑动导轨间隙常用压板和镶条来调整
13、传动轴一端固定的形式：1衬套和端盖固定 2孔台和端盖固定
3弹性的挡圈和端盖固定 4两个弹性挡圈固定
5轴承外圈上的挡圈 6另一端结构
两端固定形式：1用调整螺钉 2用调整垫
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简答
一、主运动参数为什么等比？
答：是要让车床的最大相对转速损失（就是A）最大或者说最大相对生产
率损失等于一个常数（Amax=Const）
二、公比选大选小有何影响？如何选择？
答：公比太大生产率损失大 太小级数多，结构复杂
一般选取1.26或1.41 专用机床取1.12或1.26小公比
非自动化机床选1.58或1.78大公比，以简化机床结构
三、结构网与转速图的关系？
答：1、结构网只表示各变速组内传动比相对关系
2、结构网上代表传动比的射线常画成对称
3、结构网是转速图的通式
4、结构网也可用结构式表示
四、什么是无级变速？有什么好处？如何实现？
答：无级变速传动可以在最低转速和最高转速之间获得任意转速
好处：没有转速损失（生产率损失）、不停车变速、方便控制
在运转中变速便与实现自动化，能在负载下变速，便于车削大
端面时保持恒定的切削速度，以提高生产效率和加工质量。
实现方式：1、电机无级传动
2、电机无级传动+机械传动
五、什么是分离传动，其特点及应用？
答：主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱
中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式称为分离式传动方式
特点：是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给
主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。
六、主变速传动的一般原则
（1）传动副前多后少原则
（2）传动顺序与扩大顺序相一致的原则（前密后疏原则）
（3）前缓后急原则 （4）转速图中传动比的分配
七、主传动系设计应满足的基本要求
(1).满足机床使用性能要求
（2）满足机床传递动力要求
（3）满足机床工作性能的要求
（4）满足产品设计经济性的要求
（5）调整维修方便，结构简单合理，便于加工和装配
八、什么是旋转精度，如何保持（采取什么措施）及其其测量部位
答：旋转精度：在整机装配后，低速空载条件下，在主轴端部测量的径

向跳动、轴向窜动、角度摆动。
提高旋转精度措施：主轴提高轴颈、轴承、箱体孔制造装配精度
测量部位：卧式、普通车床 测前面短锥端面和锥孔
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九、主轴部件的支承数目（主要是第二点三支撑）
答：1.多数机床主轴采用前、后两个支承，这种方式结构简单，制造装配
方便，容易保证精度。为提高主轴部件的刚度，前、后支承消除间
隙或预紧。
2.为提高刚度和抗震性，有的机床主轴采用三个支承。三个支承中可
以前后支承为主要支承，中间支承为辅助支承；也可以前中支承为
主要支承，后支承为辅助支承。
三支承优点：刚性、抗震性好 缺点：结构复杂、箱体加工难
原理：两个支撑为主一个支撑为辅。辅助支撑与主轴间隙配合
当主轴变形较小时浮动，当主轴变形较大时起径向支撑作用。
十、机床设计步骤
1.调研收集资2.确定方案3.技术设计（图纸）4.技术文件5.样机试制
十一、机床设计应满足的基本要求：

答：机床设计应满足如下基本要求：
1）、工艺范围，机床工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力，也可称之为机床的加
工功能。机床的工艺范围直接影响到机床结构的复杂程度、设计制造成本、加工效率和自动
化程度。
2）、柔性，机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，分为功能柔性和结构柔性；
3）、与物流系统的可接近性，可接近性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀
具、切屑等）流动的方便程度；
4）、刚度，机床的刚度是指加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在
影响加工精度方向变形的能力。刚度包括静态刚度、动态刚度、热态刚度。机床的刚度直接
影响机床的加工精度和生产率；
5）、精度，机床精度主要指机床的几何精度和机床的工作精度。机床的几何精度指空
载条件下机床本身的精度，机床的工作精度指精加工条件下机床的加工精度（尺寸、形状及
位置偏差）。
6）、噪声；7）、自动化；8）、生产周期；
9）、生产率，机床的生产率通常是指单位时间内机床所能加工的工件数量来表示。机
床的切削效率越高，辅助时间越短，则它的生产率越高。
10）、成本，成本概念贯穿在产品的整个生命周期内，包括设计、制造、包装、运输、
使用维护、再利用和报废处理等的费用，是衡量产品市场竞争力的重要指标；
11）、可靠性，应保证机床在规定的使用条件下、在规定的时间内，完成规定的加工功
能时，无故障运行的概率要高。
12）、造型与色彩，机床的外观造型与色彩，要求简洁明快、美观大方、宜人性好。应
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根据机床功能、结构、工艺及操作控制等特点，按照人机工程学要求进行设计。
十二、机床的基本工作原理是什么？
答：机床的基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具
切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的几何形状和尺寸。
十三、主轴轴承配置有几种形式？试分析各结构特点？
答：1）图(a)前端配置：两个轴向推力轴承都置于前支承处，前支承处发
热量大，温升高，但主轴受热向后伸长，不影响轴向精度，对提
高轴向刚度有利。用于高精度机床或数控机床。）
2）图(b)后端配置：两个轴向推力轴承都置于后支承处 前支承处发
热量小，温升低，但主轴受热向前伸长，影响轴向精度，用于普
通精度机床。
3）图(c)两端配置：主轴受热伸长时应响主轴承的轴向间隙，须有轴
向补偿热膨胀，用于短主轴。
十四、发生线的形成方法：
1.轨迹法
（1）切削刃为一个点，与工件表面形成点接触
（2）形成发生线需要一个成形运动（轨迹运动）
（3）发生线的形状有轨迹运动决定，尺寸长的方向为纵向，短的方向叫横
向，与轴线平行的分为纵向，垂直为横向。
2.成形法
（1）切削刃为一条线，且其形状与发生线相吻合，与工件表面形成线接触。
（2）形成发生线不需成形运动
（3）发生线的形状是由发生线的形成决定的
3.相切法（使用多刃工具） 多刃工具：车刀、砂轮
（1）切削刃为一个点，与工件表面形成点接触
（2）形成发生线需两个成形运动
（3）发生线的形状有轨迹运动决定
4.范成法
（1）切削刃为一条线，但其形状与发生线多数不吻合，与工件表面形成点
接触
（2）形成发生线需一个成形运动（范成运动）
（3）发生线的形状是由包络线包络而成的。
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综合分析计算
一、机床运动分析
例1：外圆车刀在车窗上车削一个圆柱面，试分析形成发生线的方法和机床所需的运动？
母线（圆）—轨迹法（及工件需一个成形运动的旋转B1）
导线（直线）—轨迹法（需一个成形运动及刀具的纵向进给A2）
例2：用螺纹车刀在车床上车削螺纹，试分析形成发生线的方法和机床所需的运动？
母线（牙形线）—成形法（不需成形运动）
导线（螺旋线B11）—轨迹法（需一个成形运动，即螺旋线运动分解为工件的旋转和道
具的纵向进给A12）
例3：车圆锥
母线（斜线）—轨迹法（需要成形运动，成形运动是刀具的进给）
导线（圆）—轨迹法（轨迹法需要成形运动，成形运动是工件的旋转）
例4：在滚齿机上滚切直齿轮，试分析试分析形成发生线的方法和机床所需的运动？
母线（渐开线）—范成法（需一个成形运动，即滚刀旋转B11+工件旋转B12）
导线（直线）—相切法（需两个成形运动，即刀具旋转B11+刀杆的轴向进给A2）
滚斜齿轮：
母线（渐开线）—范成法（滚刀旋转B11+工件旋转B12）
导线（螺旋线）—相切法（需两个成形运动，即滚刀旋转B11+螺旋线运动分解为刀杆
的轴向进给A21+工件的附加旋转B22）

二、
某车床的主轴转速为n＝40～1800 r/min ，公比＝1.41，电动机的转速

n电＝1440 r/min ，试拟定结构式，转速图；
解：该主轴的变速范围为:

45401800minmaxnnRn
根据变速范围、公比可求变速的级数
12141.1lg45lg1lglgnRZ
拟定结构式。根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的原则确定
841.1)12(6)1(iiPxiR

符合要求

查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、
1250、1800
作转速图如下：

631
22312