《数控机床机械结构与装调工艺》课程第二套试卷附答案

《数控机床机械结构与装调工艺》课程
第二套试卷（开卷，90分钟）
一、判断题（请在括号内，对你认为正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共30分）
[ ]1 .机床的辅助运动不参加切削，即在辅助运动中刀具与工件表面不接触。

[ ]2.钻床的进给运动只有一个，就是沿钻头沿主轴轴线作相对移动。

[ ] 3. 滚动导轨中的滚动体必须是球状的。

[ ]4. 经济型数控机床的主传动装置可以采用机械变速机构。

[ ] 5. 数控车床主轴编码器的作用是将主轴转动的转角以脉冲的形式输出到数控系统。

[ ]6. 斜床身是全功能数控车床的优点之一，斜床身的排屑空间较平床身宽敞。

[ ] 7.链式刀库通常用在主轴直接换刀的加工中心上。

[ ] 8. 采用刀具编码选刀方式，若人工随意更换刀具在刀库的位置会引起换刀事故。

[ ] 9.凸轮式换刀传动箱的输入电机在换刀全过程中按机械手转动方向作正转和反转。

[ ] 10. 为保证刀具通用和互换，各种数铣的刀柄锥度和拉钉尺寸均统一为相同的参数。

[] 11. 数铣刀具从主轴中取下的驱动力是压缩空气或压力油产生的压力。

[ ] 12.并联式数控机床通常采用电主轴单元，以保证机床主轴的姿态控制灵活性。

[ ] 13. RV减速器在工业机器人中的应用范围超过了谐波减速器。

[ ]14. 数控机床和通用机床一样，都有定位精度指标，以保证机床位移的准确程度。

[ ]15. 新数控机床应该先作精度验收再作水平调整。

二、选择题：（请将正确选项的一个字母填入题中的括号内）（每小题2分，共30分）
1. 箱体类工件的中大尺寸孔系的内表面通常选用（）加工。

（A）立式数车（B）卧式数车（C）立式数铣（D）卧式数铣
2. 滚珠丝杠螺母副中，当丝杠作单方向转动时，滚动体在传动过程中的运动为( ）。

（A）静止（B）原地单向自转（C）原地正反方向自转（D）边自转边沿螺旋槽滚动
3. 数控机床主轴常用轴承中，允许的极限转速最低的是（）轴承。

（A）双列短圆柱滚子（B）双向推力角接触球（C）角接触球（D）深沟球
4．数控车床换刀速度最快的刀架是（）。

（A）抬起式电动四方刀架（B）免抬式电动四方刀架（C）液压刀架(D)机械手换刀
5．倒置式数控车床“主轴在上方，卡盘和工件朝下，刀具在下方”的布局，其优点是（）。

（A）夹紧力大（B）排屑理想（C）适宜于长轴类工件（D）前三者都是
6．数控铣床的主轴夹紧刀具的作用力来自（）。

（A）压缩空气的压力（B）主轴内部碟形弹簧的弹力（C）螺纹连接(D) 手动
7．链式刀库的特点是（）。

（A）刀库容量大（B）换刀占用加工时间长（C）无需换刀机械手（D）只能用刀具识别法 8．数控机床进给传动装置不能采用（）作为驱动电机。

（A）直线电机（B）变频电机（C）交流伺服电机（D）直流伺服电机
9．杠杆百分表的测量杆应该与被测表面保持（）。

（A）平行（B）垂直（C）45°（D）60°
10．数控机床主轴滚动轴承的润滑方式不采用（）。

（A）油润滑（B）脂润滑（C）压缩空气冷却（D）乳化液
11. 数控铣床主轴装置中，主要承受刀具传递的切削转矩的是（）。

（A）拉钉（B）端面键（C）锥度结合面（D）摩擦力
12. 国产数控车床型号的左起第1，2位字母是（）。

（A）CK （B）KC （C）KX （Ｄ）XK
13．数控铣床X轴与Y轴运动的垂直度误差将主要影响（）精度。

（A）镗孔直径（B）铣圆轮廓的圆度（C）钻孔的垂直度（D）上述3项都包括的14. 并联数控机床的优点之一是（）。

（A）装卸工件方便（B）结构简单，省材料（C）多台机床合并成一台（D）ABC都是
15. 数控机床中用得最多的联接紧固标准件是（）。

（A）外六角螺钉（B）内六角螺钉（C）紧定螺钉（D）双头螺柱
三、简答题（共20 分）
1. 图示为锥环无键消隙联轴器结构示意图，试解释其工作原理（在套筒与轴之间传递转矩），与
平键联结相比较的优缺点，并举例说明在数控机床上的应用实例2个（共8分）。

题三-1 图
2.试将贴塑导轨，滚动导轨，静压导轨，金属滑动导轨这四种不同类型的导轨按其摩擦因数（系数）
从大到小排列，并说明排列的简单理由（6分）。

3.试分析“主轴换刀”与“机械手换刀”两种换刀方式中哪种换刀时间短？并简述理由（6分）。

三、看图分析题（共20分）
1. 图示为某立式加工中心液压驱动机械手换刀的各个动作简图，请将图形下方的字母按正确的换刀
动作次序填写到下划线上(10分)。

第四-1题图
第一步为图a，第二步为图，第三步为图，
第四步为图，第五步为图，第六步为图。

2．根据如图的加工中心凸轮式换刀传动箱装置，选择选项字母填写回答以下问题：（10分）
第四-2题图
1）换刀机械臂的上下移动是为了 。

实现上下移动的传动机构是 ；
2）换刀机械臂的回转是为了 ，实现回转运动的传动机构是 ；
3） 使得机械手臂在上下移动时，弧形凸轮机构的从动件滚子不会跟随机械手臂一起上下移动。

答题选项字母与文字：
A 刀库的刀具和主轴的刀具交换，
B 拔刀和装刀，
C 槽轮机构，
D 弧形凸轮机构，
E 花键机构，
F 电机正反转
4）当机械手臂在作装入刀具前的新旧刀具交换的回转180°过程中，槽凸轮机构中的一个滚子，位
于槽轮上槽的 位置， 当机械手臂在拔刀或装刀过程中，槽凸轮机构中的一个滚子位于 位置。

选项字母与文字：
A 大半径槽，
B 小半径槽，
C 连接大小半径槽的曲线槽。

槽凸轮机构 换刀机械手臂 滚子 电机
锥齿机构 弧形凸轮 机构 正转
滚子 花键
《数控机床机械结构与装调工艺》课程
第二套试卷（开卷，90分钟）答案与评分标准
一、判断题（请在括号内，对你认为正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共30分）
[√]1 [√]2[×]3 [√]4 [√]5 [√]6 [×] 7 [×] 8
[×] 9 [×] 10 [√] 11 [√] 12 [√] 13 [×]14 [×]15
二、选择题：（请将正确选项的一个字母填入题中的括号内）（每小题2分，共30分）
1D，2C，3 A，4C，5B，6B， 7A， 8B， 9A， 10D ，11B，12A，13 B，14B，15B。

三、简答题（共20 分）
1. 图示为锥环无键消隙联轴器结构示意图，试解释其工作原理（在套筒与轴之间传递转矩），与
平键联结相比较的优缺点，并举例说明在数控机床上的应用实例2个（共8分）。

答：
1）该机构利用螺钉拧紧后使锥套端面相互压紧的楔紧作用，内外锥环分别均匀地产生径向弹性变形并产生接触正压力，通过摩擦传递扭矩。

------3分
2）与平键联结相比的优点是定心精度显著提高，而且还能作圆周方向位置调整，缺点是结构较复杂。

-------3分
3）举例：数控车床进给装置中伺服电机与联轴器的联结，加工中心机械手臂与转轴的联结。

----2分
2.试将贴塑导轨，滚动导轨，静压导轨，金属滑动导轨这四种不同类型的导轨按其摩擦因数（系数）
从大到小排列，并说明排列的简单理由（6分）。

答：按其摩擦因数从大到小的排列是：，金属滑动导轨，贴塑导轨，滚动导轨，静压导轨。

其理由是：金属（钢-钢，钢-铸铁）之间摩擦因数小于非金属-铸铁，滚动摩擦因数又远小于固体之间的滑动摩擦因数，液体与固体之间的摩擦因数是上述三种最小的。

3.试分析“主轴换刀”与“机械手换刀”两种换刀方式中哪种换刀时间短？并简述理由（6分）。

答：机械式换刀方式换刀时间短，其原因是机械式换刀将要装上主轴的刀具和主轴上原有刀具直接交换；-----------3分
而主轴换刀需要先将主轴上原有刀具放回刀库原位置，再识别（寻找）要装的刀具后才能装上要换的刀具，比机械式换刀多了“放回刀，识别刀”等动作。

----------3分
三、看图分析题（共20分）
1. 图示为某立式加工中心液压驱动机械手换刀的各个动作简图，请将图形下方的字母按正确的换刀
动作次序填写到下划线上(10分) 配分：每格2分，扣完为止。

第一步为图a，第二步为图 f ，第三步为图 d ，
第四步为图 b ，第五步为图 e ，第六步为图 c 。

2．根据如图的加工中心凸轮式换刀传动箱装置，选择选项字母填写回答以下问题：（10分）配分：每格1.5分，扣完为止。

1）换刀机械臂的上下移动是为了B。

实现上下移动的传动机构是 C ；
2）换刀机械臂的回转是为了 A ，实现回转运动的传动机构是 D ；
3）E使得机械手臂在上下移动时，弧形凸轮机构的从动件滚子不会跟随机械手臂一起上下移动。

4）当机械手臂在作装入刀具前的新旧刀具交换的回转180°过程中，槽凸轮机构中的一个滚子，位于槽轮上槽的 A 位置，当机械手臂在拔刀或装刀过程中，槽凸轮机构中的一个滚子位于
C 位置。