機(jī)械制造裝備設(shè)計(2)

1、 1-1 為什么說機(jī)械制造裝備在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用？ 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是科技技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個國家綜合制造能力的集中表現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個國家工業(yè)化水平和綜合國力的重要標(biāo)準(zhǔn)。 1-2 機(jī)械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)滿足哪些要求？為什么？ 柔性化 精密化 自動化 機(jī)電一體化 節(jié)材節(jié)能 符合工業(yè)工程要求 符合綠色工程要求 1-3 柔性化指的是什么？試分析組合機(jī)床、普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度。其柔性表現(xiàn)在哪里？ 答：機(jī)械制造裝備的柔性化是機(jī)床可以調(diào)整以滿足不同工件加工的性能

2、。柔性化包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化。 按照柔性化從高到低排列應(yīng)為：普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心、FMS、組合機(jī)床（專用機(jī)床）。 普通機(jī)床柔性化表現(xiàn)在功能多、適應(yīng)性強(qiáng)，為功能柔性化；數(shù)控機(jī)床和加工中心改變加工程序即可適應(yīng)新的需要，結(jié)構(gòu)柔性化；FMS加工效率較高，改變調(diào)度和程序可適應(yīng)新的需要，為結(jié)構(gòu)柔性化；組合機(jī)床（專用機(jī)床）生產(chǎn)率高，專門設(shè)計，適應(yīng)性差，基本上無柔性。1-7 對機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類？ 加工裝備：采用機(jī)械制造方法制造機(jī)器零件的機(jī)床。 工藝裝備：產(chǎn)品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。 倉儲運(yùn)輸裝備：各級倉庫、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。 輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置等

3、設(shè)備。 1-9 機(jī)械制造裝備設(shè)計有哪些類型？它們的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 答：機(jī)械制造裝備設(shè)計類型有創(chuàng)新設(shè)計、變型設(shè)計和模塊化設(shè)計三種類型。 它們的本質(zhì)區(qū)別：創(chuàng)新設(shè)計是一種新的理論、概念的設(shè)計，變型設(shè)計是在原設(shè)計基礎(chǔ)上改變部分部件、參數(shù)或者結(jié)構(gòu)的設(shè)計，模塊化設(shè)計是采用預(yù)先設(shè)計的模塊進(jìn)行組合的一種設(shè)計方法。 目前大多為變型設(shè)計，模塊化設(shè)計縮短了新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的時間，創(chuàng)新設(shè)計的產(chǎn)品很少。1-12 哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)? 系列化設(shè)計方法是在設(shè)計的某一類產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型產(chǎn)品為基型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計出其他各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，

4、構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。 優(yōu)點(diǎn)：1）用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求。 2）可以減少設(shè)計工作量，提高設(shè)計質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險，縮短產(chǎn)品的研制周期。3）可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。4）零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。 5）為開展變型設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ) 缺點(diǎn)：用戶只能在系類型譜內(nèi)有限的品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。 1-15 設(shè)計的評價方法很多，結(jié)合機(jī)械制造裝備設(shè)計，指出哪些評價方法較為重要，為什么？ 答：設(shè)計的評價方法

5、有：技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價六種。 對于機(jī)械制造裝備設(shè)計，這六種評價方法按重要程度由高向低排隊一般是：可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、產(chǎn)品造型評價。其原因是機(jī)械制造裝備投資較大，使用周期較長。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高可靠性和競爭能力，六種評價都是不可缺少的。 可靠性評價對產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性進(jìn)行評價；人機(jī)工程學(xué)評價產(chǎn)品設(shè)計在人機(jī)工程方面的合理性；結(jié)構(gòu)工藝性評價是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)便于加工制造的性能進(jìn)行評價，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時間；技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價綜合評價產(chǎn)品技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)的合理性；標(biāo)準(zhǔn)化評價是在標(biāo)

6、準(zhǔn)化方面對產(chǎn)品進(jìn)行評價；而產(chǎn)品造型評價是對產(chǎn)品的外觀設(shè)計的合理性和新穎性進(jìn)行評價。 1-17可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指標(biāo)？它們之間有哪些數(shù)值上的聯(lián)系？ 答：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的能力。 衡量指標(biāo)有：可靠度R(t)、累計失效概率F(t)、失效率、平均壽命和平均無故障工作時間、可靠壽命、維修度、修復(fù)率、平均修復(fù)時間等（P37-38）。 它們之間的主要聯(lián)系：F(t)=1-R(t)。1-18 從系統(tǒng)設(shè)計的角度，如何提高產(chǎn)品的可靠性？ 答：從系統(tǒng)設(shè)計角度，提高產(chǎn)品可靠性要提高其組成各單元的可靠性水平，因此要進(jìn)行系統(tǒng)和單元可靠性的預(yù)測。（P39） 此外要將系統(tǒng)可

7、靠性指標(biāo)合理分配到各組成單元中，明確各組成單元的可靠性設(shè)計要求。（P42） 第二章：2-1 機(jī)床設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本要求？其理由是什么? 工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、成產(chǎn)率自動化、成本、生產(chǎn)周期、可靠性、造型與色彩 2-2機(jī)床設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟是什么？ 確定結(jié)構(gòu)原理方案 a、用途b、生產(chǎn)率 c、性能指標(biāo)d、主要參數(shù)e、驅(qū)動方式f、結(jié)構(gòu)原理g、成本及生產(chǎn)周期 總體設(shè)計 a 、總體設(shè)計的內(nèi)容 運(yùn)動功能設(shè)計、基本參數(shù)設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計、總體機(jī)構(gòu)布局設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計b 、總體方案綜合評價與選擇 c 、總體方案的設(shè)計修或優(yōu)化 機(jī)構(gòu)設(shè)計 工藝設(shè)計 機(jī)床整機(jī)綜合評價 定型設(shè)計 2

8、-3機(jī)床設(shè)計的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何？ 1、機(jī)床的運(yùn)動學(xué)原理 定義：研究、分析和實(shí)現(xiàn)機(jī)床期望的加工功能所需的運(yùn)動配置 原理：通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動，由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的尺寸和精度的幾何形狀 2、精度 定義：機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動精度、運(yùn)動精度、定位和重復(fù)定位精度、工作精度和精度保持性等 3、剛度 定義:機(jī)床剛度指機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力。 4、抗振性 定義：機(jī)床抗振性指機(jī)床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。 5、熱變形 產(chǎn)生原因：機(jī)床工作時受到內(nèi)部熱源（如電動機(jī)、液壓系統(tǒng)，機(jī)械磨擦副，切削熱）和外部熱源（如環(huán)境溫度，周圍熱源輻射等）的影響，

9、使機(jī)床各部分溫度發(fā)生變化，因不同的材料的熱膨脹系數(shù)不同，機(jī)床各部分的變形不同，導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生熱變形。 6、噪聲 噪聲：機(jī)床工作時產(chǎn)生各種不同的振動，這些不同頻率，不同振幅的振動將產(chǎn)生不同頻率、不同強(qiáng)度的聲音，這些聲音無規(guī)律地組合在一起即成為噪聲。 7、低速運(yùn)動平穩(wěn)性 爬行：機(jī)床上有些運(yùn)動部件，需要作低速或微小位移。當(dāng)運(yùn)動部件低速運(yùn)動時，主動件勻速運(yùn)動，被動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn)動，即：時走時停，時快時慢的現(xiàn)象爬行。2-4 機(jī)床系列型譜含意是什么？ 答：先選擇用量大的機(jī)床為“基型系列”，然后在此基礎(chǔ)上派生出若干“變型系列”，基型和變型即為機(jī)床的系列型譜。例如，中型臥式車床的簡略系列型

10、譜如表2-1所示（P76）。 2-5機(jī)床的基本工作原理是什么？ 通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。 2-6工件表面的形成原理是什么？ 任何一個表面都可以看成是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導(dǎo)線。而加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃和工件接觸并發(fā)生相對運(yùn)動而形成的。 2-7 工件表面的形成方法是什么？（P63） 答：工件表面的形成方法有四種：軌跡法，如圖2-2(a),(b)；成形法，如圖2-2(c),(d)；相切法，如圖2-2(e)；展成法，如圖2

11、-2(f)。 2-8工件表面的形成方法是什么？ 是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，加工表面形成所需的刀具與工件之間的相對運(yùn)動也是形成母線和導(dǎo)線所需相對運(yùn)動的組合 2-9、機(jī)床的運(yùn)動功能有哪些？2-8工件表面的形成方法是什么？ 是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，加工表面形成所需的刀具與工件之間的相對運(yùn)動也是形成母線和導(dǎo)線所需相對運(yùn)動的組合 2-9、機(jī)床的運(yùn)動功能有哪些？2-10、機(jī)床的主運(yùn)動與形狀創(chuàng)成運(yùn)動關(guān)系如何？進(jìn)給運(yùn)動與形狀創(chuàng)成運(yùn)動的關(guān)系如何？ 成形運(yùn)動：完成一個表面的加工所必需的最基本的運(yùn)動 成形運(yùn)動分為：1、主要運(yùn)動：它是切除加工表面上多余的金屬材料的主要運(yùn)動，運(yùn)動速度高

12、 2、形狀創(chuàng)形運(yùn)動：它的功能是用來形成工件加工表面的發(fā)生線。 當(dāng)形狀創(chuàng)形運(yùn)動中不包含主運(yùn)動“形狀創(chuàng)形運(yùn)動”與“進(jìn)給運(yùn)動”兩詞等價； 當(dāng)形狀創(chuàng)形運(yùn)動中包含主運(yùn)動“形狀創(chuàng)形運(yùn)動”與“成形運(yùn)動”兩詞等價。 2-11 機(jī)床的復(fù)合運(yùn)動、內(nèi)聯(lián)系傳動鏈、運(yùn)動軸的聯(lián)動的含義及關(guān)系如何？（P69-71） 答：機(jī)床的復(fù)合運(yùn)動：運(yùn)動之間有嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系（P65）。如車床主軸旋轉(zhuǎn)和車螺紋的縱向移動。 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：機(jī)床執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動鏈成為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，內(nèi)鏈將兩個或以上的運(yùn)動組成復(fù)合成形運(yùn)動。車床車螺紋的傳動鏈即為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。 運(yùn)動軸的聯(lián)動：數(shù)控機(jī)床各運(yùn)動軸之間通過伺服電機(jī)聯(lián)動可實(shí)現(xiàn)內(nèi)鏈的復(fù)合成形運(yùn)動，聯(lián)動

13、即為協(xié)調(diào)的運(yùn)動。2-12、機(jī)床運(yùn)動功能法案設(shè)計的方法及步驟如何？ 1、工藝分析 對所設(shè)計的機(jī)床的工藝范圍進(jìn)行分析（普通機(jī)床，加工對象為工件群，選幾個典型工件進(jìn)行分析） 選擇確定加工方法（同一個表面有多種加工方法） 2、選取坐標(biāo)系 坐標(biāo)系的規(guī)定：用直角坐標(biāo)系，沿X、Y、Z軸的直線運(yùn)動符號及運(yùn)動量仍用X、Y、Z表示，繞X、Y、Z軸的迴轉(zhuǎn)運(yùn)動用A、B、C表示，其運(yùn)動量用 、 表示。 寫出機(jī)床運(yùn)動功能式 方法：左邊寫工件W、右邊寫刀具T、中間寫運(yùn)動，按運(yùn)動順序排列，用“/”分開 4、畫出機(jī)床運(yùn)動功能圖 運(yùn)動功能圖：是將機(jī)床的運(yùn)動功能式用簡潔的符號和圖形表達(dá)出來，是機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。 5、繪制機(jī)床

14、傳動原理圖 機(jī)床的運(yùn)動功能圖只表示運(yùn)動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動之間的傳動關(guān)系。傳動原理圖：表示動力源與執(zhí)行件，不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動及傳動的關(guān)系圖。 2-13、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系如何選?。?數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系，規(guī)定直角坐標(biāo)X、Y、Z三者的關(guān)系及其正方向用右手定則制定。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平行于主軸的坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正向（+Z），X軸為水平方向，且垂直于Z軸。 2-14 機(jī)床運(yùn)動功能式和運(yùn)動功能圖表達(dá)的含義是什么？ 答：運(yùn)動功能式（P67）：表示機(jī)床運(yùn)動的個數(shù)、形式（直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動）、功能（主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、非成形運(yùn)動）及排列順序，是描述機(jī)床運(yùn)動功能

15、最簡潔的表達(dá)形式。 運(yùn)動功能圖（P68）：與機(jī)床運(yùn)動功能式對應(yīng)的圖成為運(yùn)動功能圖，如圖2-4，又稱機(jī)床運(yùn)動原理圖。 2-15、虛擬軸機(jī)床的原理是什么？有哪些特點(diǎn)？ 虛擬軸機(jī)床又稱并聯(lián)機(jī)床 ,實(shí)質(zhì)上是機(jī)器人技術(shù)和機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 特點(diǎn)：1、優(yōu)點(diǎn)：比剛度高、響應(yīng)速度快及運(yùn)動精度高。 2. 缺點(diǎn)：運(yùn)動空間小、空間可轉(zhuǎn)角度（靈活性）小、開放性差2-17、機(jī)床的傳動原理如何表現(xiàn)？它與機(jī)床運(yùn)動功能圖的區(qū)別是什么？ 傳動原理圖：表示動力源與執(zhí)行件，不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動及傳動的關(guān)系圖。 機(jī)床的運(yùn)動功能圖只表示運(yùn)動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動之間的傳動關(guān)系。 2-18 機(jī)床運(yùn)動分配式的含義是什

16、么？（P70） 答：運(yùn)動分配式：帶有接地符號“·”符號的運(yùn)動功能式。一個運(yùn)動功能式可能有幾種運(yùn)動分配式。 如銑床運(yùn)動功能式W /Xf, Zf, Yf, Cp /T，可能有下列4種運(yùn)動分配式： W /·Xf, Zf, Yf, Cp/ T W /Xf·Zf, Yf, Cp/ T W /Xf, Zf·Yf, Cp/ T W /Xf, Zf, Yf·Cp/ T 2-19、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)概略設(shè)計過程大致如何？ 確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。 設(shè)計末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個功能部件的結(jié)合部的形式，概略尺寸選擇并確定導(dǎo)軌的類型及尺寸。 根據(jù)導(dǎo)軌接合部的設(shè)計結(jié)

17、果和該運(yùn)動的行程尺寸，同時考慮部件的剛度要求，確定下一個功能部件（即滑臺側(cè)）的概略形狀與尺寸。 重復(fù)上述過程，直到基礎(chǔ)支承件（底座、立柱、床身等）設(shè)計完畢。若要進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計，可將功能部件細(xì)分成子部件，根據(jù)制造廠的產(chǎn)品規(guī)劃，進(jìn)行模塊提取與設(shè)置。 初步進(jìn)行造型與色彩設(shè)計。 機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案的綜合評價。 2-20 機(jī)床的主參數(shù)及尺寸運(yùn)動參數(shù)根據(jù)什么確定？（P80-81） 答：對于通用機(jī)床，機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)主要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15375-1994確定。對于專用機(jī)床，應(yīng)根據(jù)加工工件要求，參照通用機(jī)床的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來確定。 機(jī)床的運(yùn)動參數(shù)的確定主要依據(jù)所設(shè)計機(jī)床加工工件的尺寸、主傳動類型和

18、采用刀具的材質(zhì)和類型等確定的。比如車床的設(shè)計，一定材質(zhì)的車刀所承受的切削速度是一定的，工件直徑增大，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)減小；反之，工件直徑減小，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)增大。 2-21、機(jī)床的運(yùn)動參數(shù)如何確定？驅(qū)動方式如何選擇？數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床確定方法有什么不同？ 1、主運(yùn)動參數(shù) 迴轉(zhuǎn)式主運(yùn)動的機(jī)床其主運(yùn)動參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速 最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速的合理排列 標(biāo)準(zhǔn)公比值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 公比的選用 變速范圍Rn，公比和級數(shù)Z的關(guān)系 2、進(jìn)給量的確定 3、變速形式與驅(qū)動方式選擇 驅(qū)動方式：電動機(jī)驅(qū)動、液壓驅(qū)動 驅(qū)動方式的選擇主要是根據(jù)機(jī)床的變速形式和運(yùn)動特性要求來確定的。 數(shù)控機(jī)床一般采用

19、伺服電動機(jī)無機(jī)變速形式 其他機(jī)床多采用有級變速形式或無極與有級變速的組合形式 2-23 機(jī)床主傳動系都有哪些類型？由哪些部分組成？ 按驅(qū)動主傳動的電動機(jī)類型：交流電動機(jī)驅(qū)動、直流電動機(jī)驅(qū)動 按傳動裝置類型：機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合 按變速的連續(xù)性：分極變速傳動、無極變速傳動 主傳動系一般由動力源（如電動機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺），以及開停、換向和制動機(jī)構(gòu)等部分組成。2-24 什么是傳動組的級比和級比指數(shù)？常規(guī)變速傳動系的各傳動組的級比指數(shù)有什么規(guī)律性？ 答：級比：主動軸上同一點(diǎn)傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值；用i Xj 表示；其中指數(shù)i X稱為級

20、比指數(shù)，它相當(dāng)于由相鄰兩傳動線與從動軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。 常規(guī)變速傳動系的各傳動組的級比指數(shù)有什么規(guī)律是：基本組的級比指數(shù)X0=1；，第一擴(kuò)大組的級比指數(shù)X1=P0（P0基本組的傳動副數(shù)）；第二擴(kuò)大組的級比指數(shù)X2=P0P1（P1為第一擴(kuò)大組的傳動副數(shù)）。 如12級傳動的傳動結(jié)構(gòu)式為13612322=´´，排列為基本組、一擴(kuò)、二擴(kuò)；下角標(biāo)為級比指數(shù)。2-26某車床的主軸轉(zhuǎn)速為n=401800 r/min，公比=1.41，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n電=1440 r/min，試擬定結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖；確定齒輪齒數(shù)、帶輪直徑、驗算轉(zhuǎn)速誤差；畫出主傳動系圖。 a) 初步設(shè)計的轉(zhuǎn)速圖 (b) 最后

21、確定的轉(zhuǎn)速圖 (4)傳動系圖設(shè)計（包括計算齒輪齒數(shù)、帶輪直徑） 參考教材p85，圖3-13，可以得到本設(shè)計傳動系圖為 2-27某機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1001120 r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機(jī)轉(zhuǎn)速n電=1440 r/min，試設(shè)計該機(jī)床主傳動系，包括擬定結(jié)構(gòu)式和轉(zhuǎn)速圖，畫出主傳動系圖。 2-34 數(shù)控機(jī)床主傳動設(shè)計有哪些特點(diǎn)？（P111-116） 答：主傳動采用直流或交流電動機(jī)無極調(diào)速；驅(qū)動電動機(jī)和主軸功率的匹配性設(shè)計；數(shù)控機(jī)床的高速主傳動設(shè)計；采用部件標(biāo)準(zhǔn)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計；柔性化、復(fù)合化設(shè)計；并聯(lián)機(jī)床設(shè)計。 （本題需要適當(dāng)展開、解釋?。?2-35、進(jìn)給傳動系設(shè)計要能滿足的基本要求是什么？

22、進(jìn)給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求： 1、足夠的靜剛度和動剛度。 2、良好的快速響應(yīng)性，低速微量進(jìn)給不爬行，運(yùn)動平穩(wěn)，靈敏度高。 3、抗振性好，不會因摩擦自振而引起傳動件的抖動或齒輪傳動沖擊。 4、足夠的調(diào)速范圍：保證實(shí)現(xiàn)所要求的進(jìn)給量，適應(yīng)不同材料，不同刀具，不同零件要求的加工，傳遞較大扭矩。5、傳動精度、定位精度要高。 6、結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配工藝性好，調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活。2-36 進(jìn)給傳動與主傳動相比較，有哪些不同點(diǎn)？ 1）進(jìn)給傳動是恒轉(zhuǎn)矩傳動 2）進(jìn)給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速 3）進(jìn)給傳動的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu) 4）進(jìn)給傳動的變速范圍 5）進(jìn)給傳動系采用傳動間隙消除機(jī)

23、構(gòu) 6）快速空程傳動的采用 7）微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用 2-37進(jìn)給伺服系的驅(qū)動部件有哪幾種類型？其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣？ 步進(jìn)電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)、交流伺服電動機(jī)、直線伺服電動機(jī) 2-38、試述滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，其支撐方式有哪幾種？ 滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運(yùn)動的運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 載荷特點(diǎn)：主要承受軸向載荷，對絲杠軸承的軸向精度和剛度要求較高，采用角接觸軸承或雙向推力園柱滾子與滾針軸承的組合。 滾珠絲杠的支承方式：1、一端固定，一端自由：用于短絲杠與豎直絲杠2、一端固定，一端簡支：用于較長的臥式安裝絲杠 3、兩端固定：用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速，要求高抗壓剛度場合2-39 機(jī)床控制系統(tǒng)有

24、幾種分類方法？是如何進(jìn)行分類的？ 按自動化程度分類：手動、機(jī)動、半自動、自動控制系統(tǒng)。 按控制系統(tǒng)是否有反饋：開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。 按控制方式和內(nèi)容分類：時間控制、程序控制、數(shù)字控制、誤差補(bǔ)償控制和自適應(yīng)控制第三章： 3-1 主軸部件應(yīng)滿足哪些基本要求？ 旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性 3-2 主軸軸向定位方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？適用于那些場合？（P145，如圖3-4） 答：前端配置：前支承軸承較多，發(fā)熱大，溫升高，但主軸受熱后向后伸長，不影響軸向精度，精度高，剛度較高，適于高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。 后端配置：前支承軸承較少，發(fā)熱小大，溫升低，但主軸受熱伸長后向前伸

25、長，影響軸向精度，適于普通機(jī)床，如立銑床、車床等。 兩端配置：當(dāng)主軸受熱伸長時，影響主軸承的軸向間隙，可采用彈簧消隙和補(bǔ)償熱膨脹措施，適于短主軸，如組合機(jī)床等。 中間配置：可減少主軸的懸伸量，并使主軸熱膨脹后向后伸長，但前支承復(fù)雜，溫升較高。 3-9 在支承件設(shè)計中，支承件應(yīng)滿足哪些基本要求？（P162） 答：(1)具有足夠的剛度和剛度-質(zhì)量比；(2)具有較好的動態(tài)特性（動剛度大、低階固有頻率高、無薄壁噪聲等）：(3)熱穩(wěn)定性好；(4)排屑暢通、吊運(yùn)安全，結(jié)構(gòu)工藝性好。 3-10 支承件常用的材料有哪些？有什么特點(diǎn)？（P166-167） 答：鑄鐵：鑄造性能好、容易成型，具有一定的吸振性能，但綜

26、合機(jī)械性能較差、生產(chǎn)周期較長；鋼板焊接結(jié)構(gòu)：生產(chǎn)周期短，綜合機(jī)械性能較好，但抗振性能較差；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土：抗振性較好、成本較低，但脆性大，耐腐蝕性能差；天然花崗巖：熱穩(wěn)定性好，精度保持性好，抗振性好，但脆性較大，抗沖擊性能差；樹脂混凝土：剛度高，抗振性好，熱穩(wěn)定性好，密度較低。3-11 根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的助板和助條？ 1）無論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大，而且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應(yīng)是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可

27、能的條件下壁厚盡量薄一些。 2）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度好于方形，抗彎剛度比方形低；以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應(yīng)取矩形，并以其高度方向為受彎方向；以承受轉(zhuǎn)矩為主的支承件的截面形狀取圓（環(huán)）形。 3）封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。截面應(yīng)盡可能設(shè)計成封閉形狀。 助板的布置取決去支承件的受力方向。 肋條置于支承件某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。 3-12 提高支承件結(jié)構(gòu)剛度和動態(tài)性能有哪些措施？（P168-170） 答：提高支承件結(jié)構(gòu)剛度的主要方法是：根據(jù)支承件受力情況合理的選擇支撐件的材料、截面形 狀和尺寸、壁厚，合理的分布肋板和肋

28、條。 提高動態(tài)性能的方法：1、改善阻尼特性2、采用新材料制造支承件3-13、導(dǎo)軌設(shè)計中應(yīng)滿足什么要求？ 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求 1、導(dǎo)向精度 指動導(dǎo)軌運(yùn)動軌跡的準(zhǔn)確度 2、承載能力大，剛度好，根據(jù)承受載荷的性質(zhì)，方向和大小，合理選擇導(dǎo)軌的截面形狀和尺寸，使導(dǎo)軌有足夠的剛度，保證機(jī)床的加工精度。 3、精度保持性好，導(dǎo)軌原始精度喪失的主要原因是磨損 4、低速運(yùn)動平穩(wěn) 動導(dǎo)軌作低速運(yùn)動或微量進(jìn)給時，運(yùn)動始終平穩(wěn)，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。 5、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好，易于加工 3-14 鑲條和壓板有什么作用？（P174） 答：壓板的作用調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩； 鑲條的作用是調(diào)整矩形和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)向間隙，有平鑲條和斜鑲條兩種。 3-15、導(dǎo)軌的卸荷方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？ 1、機(jī)械卸荷 2、液壓卸荷導(dǎo)軌 3、自動調(diào)節(jié)氣壓卸荷導(dǎo)軌3-16提高導(dǎo)軌精度、剛度和耐磨性的措施 1）合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理 2）導(dǎo)軌的預(yù)緊 3）導(dǎo)軌的良好潤滑和可靠防護(hù) 4）保證完全的液體潤滑，用油膜隔開