機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)習(xí)題答案

1、第二章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)1. 機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求，其理由是什么？答：機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：1）、工藝范圍，機(jī)床工藝范圍是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力，也可稱之為機(jī)床的加工功能。機(jī)床的工藝范圍直接影響到機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計(jì)制造成本、加工效率和自動(dòng)化程度。2）、柔性，機(jī)床的柔性是指其適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力，分為功能柔性和結(jié)構(gòu)柔性；3）、與物流系統(tǒng)的可接近性，可接近性是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑等）流動(dòng)的方便程度；4）、剛度，機(jī)床的剛度是指加工過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對(duì)于工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度包括靜態(tài)剛度、動(dòng)態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。機(jī)床的剛

2、度直接影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率；5）、精度，機(jī)床精度主要指機(jī)床的幾何精度和機(jī)床的工作精度。機(jī)床的幾何精度指空載條件下機(jī)床本身的精度，機(jī)床的工作精度指精加工條件下機(jī)床的加工精度（尺寸、形狀及位置偏差）。6）、噪聲；7）、自動(dòng)化；8）、生產(chǎn)周期；9）、生產(chǎn)率，機(jī)床的生產(chǎn)率通常是指單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量來表示。機(jī)床的切削效率越高，輔助時(shí)間越短，則它的生產(chǎn)率越高。10）、成本，成本概念貫穿在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，包括設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用維護(hù)、再利用和報(bào)廢處理等的費(fèi)用，是衡量產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)；11）、可靠性，應(yīng)保證機(jī)床在規(guī)定的使用條件下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定的加工功能時(shí)，

3、無(wú)故障運(yùn)行的概率要高。12）、造型與色彩，機(jī)床的外觀造型與色彩，要求簡(jiǎn)潔明快、美觀大方、宜人性好。應(yīng)根據(jù)機(jī)床功能、結(jié)構(gòu)、工藝及操作控制等特點(diǎn)，按照人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。2. 機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟是什么？ 答：一般機(jī)床設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟大致如下：（1） 總體設(shè)計(jì) 包括機(jī)床主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：工藝范圍 運(yùn)行模式，生產(chǎn)率，性能指標(biāo)，主要參數(shù)，驅(qū)動(dòng)方式，成本及生產(chǎn)周期；總體方案設(shè)計(jì)包括運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)，基本參數(shù)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)，總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？傮w方案綜合評(píng)價(jià)與選擇；總體方案的設(shè)計(jì)修改或優(yōu)化（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)包括技術(shù)設(shè)計(jì)；施工設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)，部件裝配圖，對(duì)主要零件

4、進(jìn)行分析計(jì)算或優(yōu)化，設(shè)計(jì)液壓部件裝配圖，電氣控制系統(tǒng)等。（3）機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)（4）定型設(shè)計(jì)，可進(jìn)行實(shí)物樣機(jī)的制造、實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)。根據(jù)實(shí)物樣機(jī)的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，最終完成產(chǎn)品的定型設(shè)計(jì)。3. 機(jī)床系列型譜的含義是什么？答：每類通用機(jī)床都有它的主參數(shù)系列，而每一規(guī)格又有基型和變型，合稱為這類機(jī)床的系列和型譜。機(jī)床的主參數(shù)系列是系列型譜的縱向（按尺寸大小）發(fā)展，而同規(guī)格的各種變型機(jī)床則是系列型譜的橫向發(fā)展，因此，“系列型譜”也就是綜合地表明機(jī)床產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)的系列性與結(jié)構(gòu)相似性的表。4. 機(jī)床的基本工作原理是什么？答：機(jī)床的基本工作原理是：通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件上多余的金屬材

5、料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。5. 工件表面的形成原理是什么？答：任何一個(gè)工件表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動(dòng)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。6. 工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？答：工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的。有如下四種方法：（1）軌跡法（2）成型法（3）相切法（4）范成法7. 工件表面的形成方法是什么？答：工件表面的形成方法是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，工件表面形成所需的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是形成母線和導(dǎo)線所需相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合。8. 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能有哪些？

6、答：為了完成工件表面的加工，機(jī)床上需要設(shè)置各種運(yùn)動(dòng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)的功能是不同的?？梢苑譃槌尚芜\(yùn)動(dòng)和非成形運(yùn)動(dòng)，或簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)。9. 機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)與形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如何？進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如何？答：主運(yùn)動(dòng)功能是切除加工表面上多余的金屬材料，因此運(yùn)動(dòng)速度高，消耗機(jī)床的大部分動(dòng)力，故稱為主運(yùn)動(dòng)，也可稱為切削運(yùn)動(dòng)，它是形成加工表面必不可少的成形運(yùn)動(dòng)。形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)的功能是用來形成工件加工表面的發(fā)生線（包括母線和導(dǎo)線）。有些加工中主運(yùn)動(dòng)除了承擔(dān)切除金屬材料的任務(wù)外，還參與形狀創(chuàng)成，而有些加工中，主運(yùn)動(dòng)只承擔(dān)切削任務(wù)，不承擔(dān)發(fā)生線的創(chuàng)成任務(wù)。當(dāng)形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)中不包含主運(yùn)動(dòng)時(shí)，“形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)”與“

7、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)詞等價(jià)，這時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就是用來生成工件表面幾何形狀的，因此無(wú)論用主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或主運(yùn)動(dòng)和形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)來描述成形運(yùn)動(dòng)，兩種描述都是一樣的；當(dāng)形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)中包含主運(yùn)動(dòng)時(shí)，“形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)” 與“成形運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)詞等價(jià)，這時(shí)就不能僅靠進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來生成工件表面幾何形狀（如滾齒加工）。10. 機(jī)床上的復(fù)合運(yùn)動(dòng)、內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈、運(yùn)動(dòng)軸的聯(lián)動(dòng)的含義及關(guān)系如何？答：復(fù)合運(yùn)動(dòng)即為運(yùn)動(dòng)之間有嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)。如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或(和)直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)鏈的兩個(gè)末端件的轉(zhuǎn)角或位移量之間如果有嚴(yán)格的比例關(guān)系要求，這樣的

8、傳動(dòng)鏈稱為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)床來說，復(fù)合運(yùn)動(dòng)是通過內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)系來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)是指在一臺(tái)機(jī)床上的多個(gè)坐標(biāo)軸(包括直線坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo))上同時(shí)進(jìn)行加工，而且可在計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC)的控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行。對(duì)數(shù)控機(jī)床，復(fù)合運(yùn)動(dòng)是通過運(yùn)動(dòng)軸的聯(lián)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。11. 機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)的方法及步驟如何？答：機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)的方法及步驟如下：（1）工藝分析。首先對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床的工藝范圍進(jìn)行分析；然后選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒?。工件加工工序的集中與分散主要根據(jù)作業(yè)對(duì)象的批量來決定，應(yīng)根據(jù)可達(dá)到的生產(chǎn)率和加工精度、機(jī)床制造成本、操作維護(hù)方便程度等因素綜合分析進(jìn)行機(jī)床的工藝范圍選擇。（2）機(jī)床運(yùn)動(dòng)功

9、能設(shè)置。運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置的方法有兩類：分析式設(shè)計(jì)方法和解析式設(shè)計(jì)方法。（3）寫出機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式，畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖。根據(jù)對(duì)所提出的運(yùn)動(dòng)功能方案的評(píng)定結(jié)果，選擇和確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能配置，寫出機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式，畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖。12. 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系如何選取？答：為了進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式、機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖的描述，首先要建立機(jī)床基準(zhǔn)坐標(biāo)系與機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸坐標(biāo)系，一般采用直角坐標(biāo)系。 (1) 機(jī)床基準(zhǔn)坐標(biāo)系：機(jī)床基準(zhǔn)坐標(biāo)系（即機(jī)床總體坐標(biāo)系）XYZ(2) 機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸坐標(biāo)系：沿X，Y，Z坐標(biāo)軸方向的直線運(yùn)動(dòng)仍用X，Y，Z表示，繞X，Y，Z軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別用A，B，C表示。平行于X、Y、Z的輔助軸用U、V、W及

10、P、Q、R表示，繞X，Y的輔助回轉(zhuǎn)軸用D、E等表示。與機(jī)床基準(zhǔn)坐標(biāo)系坐標(biāo)方向不平行的斜置運(yùn)動(dòng)軸坐標(biāo)系用加“-”表示，如沿斜置坐標(biāo)系的Z軸運(yùn)動(dòng)用表示。13. 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式和運(yùn)動(dòng)原理圖表達(dá)的含義是什么？動(dòng)原理圖的依據(jù)。14. 虛擬軸機(jī)床的原理是什么？有哪些特點(diǎn)？答：虛擬軸機(jī)床（Virtual Aixs Machine）是一種六個(gè)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)的設(shè)計(jì)?；谧屳p者運(yùn)動(dòng)，重者不動(dòng)或少動(dòng)的原則，虛擬軸機(jī)床取消了工作臺(tái)、夾具、工件這類最重部件的運(yùn)動(dòng)，而將運(yùn)動(dòng)置于最輕部件切削頭上。各個(gè)桿不承受彎曲載荷，受力情況好。15. 分析圖2-14所示各種機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理圖，說明各個(gè)運(yùn)動(dòng)的所屬類型、作用及工件加工表面的形成方

11、法。圖2-4a是車床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Zf和Xf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)于一般的車床，Cp僅為主運(yùn)動(dòng)；對(duì)于有螺紋加工功能或有加工非圓回轉(zhuǎn)面（如橢圓面）功能的數(shù)控車床，則Cp一方面為主運(yùn)動(dòng)，另一方面Cp可與Zf 組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行螺紋加工，或Cp可與X f 組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行非圓回轉(zhuǎn)面加工，稱這類數(shù)控車床具有C軸功能。圖2-4b是銑床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Xf 、Yf和 Zf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圖2-4c是平面刨床的運(yùn)動(dòng)原理圖，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)Xp為主運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Yf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Za為切入運(yùn)動(dòng)。是數(shù)控外圓磨床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cf 、直線

12、運(yùn)動(dòng)Zf和Xf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ba為砂輪的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。當(dāng)Xf和Zf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，用碟形砂輪可磨削長(zhǎng)圓錐面或任意形狀的回轉(zhuǎn)表面；Cf和Zf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行螺旋面磨削。在進(jìn)行長(zhǎng)軸縱向進(jìn)給磨削時(shí)，Xf應(yīng)改為Xa，為切入運(yùn)動(dòng)，但在進(jìn)行橫向進(jìn)給磨削端面時(shí)，Xf為橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，Zf應(yīng)改為Za，為切入運(yùn)動(dòng)。若一個(gè)運(yùn)動(dòng)既可為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)又可為非成形運(yùn)動(dòng)，則用進(jìn)給運(yùn)動(dòng)符號(hào)表示。圖2-4e是搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Zf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ca、直線運(yùn)動(dòng)Za及Xa為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，用來調(diào)整刀具與工件的相對(duì)位置。圖2-4f是鏜床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)Zf為鏜孔加工時(shí)工

13、件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，Wf為鏜孔加工時(shí)鏜桿作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),在數(shù)控鏜床或加工中心上，鏜孔進(jìn)給通常由工件完成，只有Zf一個(gè)鏜孔進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；Yf為刀具的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，用于加工端面或孔槽；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ba為分度運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)Xa及Ya為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，分別用來調(diào)整工件與刀具的相對(duì)方向及位置，用來加工不同方向和位置的孔。在鏜銑床上通常Xa和Ya可改為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Xf、Yf，用來銑削平面。圖2-4g是滾齒機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)p為主運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cf和直線運(yùn)動(dòng)Zf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。p與 Cf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)創(chuàng)成漸開線母線；直線運(yùn)動(dòng)Zf創(chuàng)成直導(dǎo)線，用于加工直齒輪，若Zf與Cf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)，則創(chuàng)成螺旋導(dǎo)線，用于加工斜齒輪；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ba為調(diào)整運(yùn)

14、動(dòng)，用來調(diào)整刀具的安裝角，使刀具與工件的齒向一致；直線運(yùn)動(dòng)Ya為經(jīng)向切入運(yùn)動(dòng)，當(dāng)用徑向進(jìn)給法加工蝸論時(shí)Ya為徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；a為滾刀的軸向竄刀運(yùn)動(dòng)，為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，用來調(diào)整滾刀的軸向位置，當(dāng)用切向進(jìn)給法加工蝸論時(shí)a為切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圖2-4h是采用齒輪式插齒刀加工直齒圓柱齒輪的插齒機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理圖，刀具和工件相當(dāng)一對(duì)相互嚙合的直齒圓柱齒輪，往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)Zp為主運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cf1、Cf2為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)成漸開線母線；直線運(yùn)動(dòng)Ya為切入運(yùn)動(dòng)。圖2-4i 是直齒錐齒輪刨齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)原理圖，刨刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)ZP為主運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cf（假想齒輪搖架回轉(zhuǎn)）和f（工件回轉(zhuǎn)）組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生范成運(yùn)動(dòng)

15、；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)a為分度運(yùn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)Za為趨近與退離運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Ba為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，根據(jù)刀傾角進(jìn)行調(diào)整，使刀具運(yùn)動(dòng)方向與工件齒根平行。圖2-6j是弧齒錐齒輪銑齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)原理圖。Cp是銑刀盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為主運(yùn)動(dòng)，銑刀盤的刀刃為直線形，銑刀盤作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)刀刃軌跡形成假想齒輪（平面齒輪或平頂齒輪）上的一個(gè)齒的齒廓面；Cf為假想齒輪的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)（即搖架的擺動(dòng)），f為工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，Cf和f復(fù)合組成范成運(yùn)動(dòng)；a為工件的分度運(yùn)動(dòng)，Za為趨近與退離運(yùn)動(dòng)，Ba為調(diào)整運(yùn)動(dòng)，按工件的齒根角進(jìn)行調(diào)整。銑刀盤一面進(jìn)行作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp，一面隨搖架作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)Cf，擺動(dòng)一次為一個(gè)行程，一個(gè)行程內(nèi)完成一個(gè)齒的加工，行程終了，工件退

16、離、分度，進(jìn)行下一個(gè)齒的加工。16. 機(jī)床的傳動(dòng)原理圖如何表示？它與機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖的區(qū)別是什么？將動(dòng)力源與執(zhí)行件、不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)關(guān)系同時(shí)表示出來，即是傳動(dòng)原理圖。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理圖只表示運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)，形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動(dòng)之間的傳動(dòng)關(guān)系。17. 機(jī)床運(yùn)動(dòng)分配式的含義是什么？答：運(yùn)動(dòng)功能式的主要含義在于確定基礎(chǔ)支承件設(shè)在何處（即“接地”的位置），用“”符號(hào)表示“接地”。“”符號(hào)左側(cè)的運(yùn)動(dòng)由工件完成，右側(cè)的運(yùn)動(dòng)由刀具完成。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式中添加上“”接地符號(hào)后，稱之為運(yùn)動(dòng)分配式。一個(gè)運(yùn)動(dòng)功能方案，經(jīng)過運(yùn)動(dòng)功能分配設(shè)計(jì)，可以得到多個(gè)運(yùn)動(dòng)分配式。18. 機(jī)床總體結(jié)構(gòu)概略設(shè)計(jì)過程大致如

17、何？（1）結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)同一種運(yùn)動(dòng)分配式又可以有多種結(jié)構(gòu)布局型式，這樣運(yùn)動(dòng)分配設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)后保留下來的運(yùn)動(dòng)分配式方案的全部結(jié)構(gòu)布局方案就有很多。因此需要再次進(jìn)行評(píng)價(jià)，去除不合理方案。該階段評(píng)價(jià)的依據(jù)主要是定性分析機(jī)床的剛度、占地面積、與物流系統(tǒng)的可接近性等因素。該階段設(shè)計(jì)結(jié)果得到是的機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局形態(tài)圖。（2）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的概略形狀與尺寸設(shè)計(jì)該階段主要是進(jìn)行功能（運(yùn)動(dòng)或支承）部件的概略形狀和尺寸設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是：機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)后所保留的機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局形態(tài)圖，驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果，機(jī)床動(dòng)力參數(shù)及加工空間尺寸參數(shù)，以及機(jī)床整機(jī)的剛度及精度分配。設(shè)計(jì)中在兼顧成本的同時(shí)應(yīng)盡可能選擇

18、商品化的功能部件，以提高性能、縮短制造周期。其設(shè)計(jì)過程大致如下： 首先確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。 設(shè)計(jì)末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個(gè)功能部件的結(jié)合部的形式、概略尺寸。若為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合部，則執(zhí)行件一側(cè)相當(dāng)滑臺(tái)，相鄰部件一側(cè)相當(dāng)滑座，考慮導(dǎo)軌結(jié)合部的剛度及導(dǎo)向精度，選擇并確定導(dǎo)軌的類型及尺寸。 根據(jù)導(dǎo)軌結(jié)合部的設(shè)計(jì)結(jié)果和該運(yùn)動(dòng)的行程尺寸，同時(shí)考慮部件的剛度要求，確定下一個(gè)功能部件（即滑臺(tái)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(jì)完畢。 若要進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)，則可將功能部件細(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(jì)。 機(jī)

19、床總體結(jié)構(gòu)方案的綜合評(píng)價(jià)。19. 機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據(jù)什么確定？答：機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)，為了更完整地表示出機(jī)床的工作能力和工作范圍，有些機(jī)床還規(guī)定有第二主參數(shù)，通用機(jī)床的主參數(shù)和主參數(shù)系列國(guó)家已制定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)市場(chǎng)的需求在主參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)中選用相近的數(shù)值。專用機(jī)床的主參數(shù)是以加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來表示，一般也參照類似的通用機(jī)床主參數(shù)系列選取。機(jī)床的尺寸參數(shù)是指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，通常包括：（1）與被加工零件有關(guān)的尺寸，如臥式車床最大加工工件長(zhǎng)度，搖臂鉆床的立柱外徑與主軸之間的最大跨距等。（2）標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具的安裝面尺寸，如臥式車

20、床主軸錐孔及主軸前端尺寸。20. 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如何確定？驅(qū)動(dòng)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？運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺(tái)）的運(yùn)動(dòng)速度。主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)功的機(jī)床，如車床、銑床等，其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速。對(duì)于專用機(jī)床和組合機(jī)床用于對(duì)特定的工件進(jìn)行特定工序的加工，主軸的轉(zhuǎn)速通常是固定的。對(duì)于通用機(jī)床由于完成工序較廣，又要適應(yīng)一定范圍的不同尺寸和不同材質(zhì)零件的加工需要。要求主軸具有不同的轉(zhuǎn)速（即應(yīng)實(shí)現(xiàn)變速），故需確定主軸的變速范圍。首先確定最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速，對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理排列，然后確定標(biāo)準(zhǔn)公比值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列，選用公比，最后得出變速范

21、圍Rn，公比和級(jí)數(shù)Z之間的關(guān)系。數(shù)控機(jī)床中進(jìn)給量廣泛使用電機(jī)無(wú)級(jí)變速，普通機(jī)床則既有機(jī)械無(wú)級(jí)變速方式，又機(jī)械有級(jí)變速方式。采用有級(jí)變速方式時(shí)，進(jìn)給量一般為等比級(jí)數(shù)，其確定方法與主軸轉(zhuǎn)速的確定方法相同。首先根據(jù)工藝要求，確定最大、最小進(jìn)給量 fmax、fmin，然后選擇標(biāo)準(zhǔn)公比或進(jìn)給量級(jí)數(shù)Zf，再求出其它參數(shù)。機(jī)床運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式常用的有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)方式的選擇主要根據(jù)機(jī)床的變速形式和運(yùn)動(dòng)特性要求來確定。數(shù)控機(jī)床一般采用伺服電機(jī)無(wú)級(jí)變速形式，其他機(jī)床多采用機(jī)械有級(jí)變速形式或無(wú)級(jí)與有級(jí)變速的組合形式。21. 機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)如何確定？數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的確定方法有什么不同？動(dòng)力參數(shù)包括機(jī)床

22、驅(qū)動(dòng)的各種電動(dòng)機(jī)的功率或扭矩。通常動(dòng)力參數(shù)可通過調(diào)查類比法（或經(jīng)驗(yàn)公式），試驗(yàn)法或計(jì)算方法來確定。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速，要考慮電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸功率特性匹配問題。22. 機(jī)床主傳動(dòng)系都有那些類型？由那些部分組成？主傳動(dòng)系可按不同的特征來分類：（1）按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型 可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中又可分單速交流電動(dòng)機(jī)或調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又有多速交流電動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。無(wú)級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)通常采用變頻調(diào)速的原理。（2）按傳動(dòng)裝置類型 可分為機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合。（3）按變速的連續(xù)性

23、可以分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。23. 什么是傳動(dòng)組的級(jí)比和級(jí)比指數(shù)？常規(guī)變速傳動(dòng)系的各傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)有什么規(guī)律性？傳動(dòng)組的級(jí)比是指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線的比值，用xi 表示。級(jí)比xi中的指數(shù)Xi值稱為級(jí)比指數(shù)，它相當(dāng)于由上述相鄰兩傳動(dòng)線與被動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)要使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有一個(gè)變速組的級(jí)比指數(shù)為1，此變速組稱為基本組?；窘M的級(jí)比指數(shù)用X0表示，即X0 1，后面變速組因起變速擴(kuò)大作用，所以統(tǒng)稱為擴(kuò)大組。第一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)X1一般等于基本組的傳動(dòng)副數(shù)P0，即X1 P0。第二擴(kuò)大組的作用是將第一擴(kuò)大組擴(kuò)大的變速范圍第二次擴(kuò)大，其級(jí)比指數(shù)X2等

24、于基本組的傳動(dòng)副數(shù)和第一擴(kuò)大組傳動(dòng)副數(shù)的乘積，即X2 P0P1。如有更多的變速組，則依次類推。上述設(shè)計(jì)是傳動(dòng)順序和擴(kuò)大順序相一致的情況，若將基本組和各擴(kuò)大組采取不同的傳動(dòng)順序，還有許多方案。24. 什么是傳動(dòng)組的變速范圍？各傳動(dòng)組的變速范圍之間有什么關(guān)系？變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值，稱為該傳動(dòng)組的變速范圍。各變速組的變速范圍相應(yīng)受到限制：主傳動(dòng)各變速組的最大變速范圍為R主max u主max / u主min （22.5）/ 0.25 810；對(duì)于進(jìn)給傳動(dòng)鏈，由于轉(zhuǎn)速通常較低，傳動(dòng)功率較小，零件尺寸也較小，上述限制可放寬為u進(jìn)max2.8，u進(jìn)min1/5，故R進(jìn)max14。主軸的變速范圍應(yīng)等

25、于主變速傳動(dòng)系中各變速組變速范圍的乘積，即Rn R0 R 1 R 2 R j25. 某車床的主軸轉(zhuǎn)速為n401800 r/min ，公比1.41，電動(dòng)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(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差；畫出主傳動(dòng)系圖。解：該主軸的變速范圍為: 根據(jù)變速范圍、公比可求變速的級(jí)數(shù)擬定結(jié)構(gòu)式。根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的原則確定 查表可獲得12級(jí)轉(zhuǎn)速為 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800作轉(zhuǎn)速圖如下： 符合要求符合要求最后擴(kuò)大組的變速范圍：符合要求帶輪的直徑計(jì)算（因功率參數(shù)等不詳僅

26、舉例說明）：查表取小帶輪的基準(zhǔn)直徑為125mm則大帶輪直徑 取0.015 197mm查表取小帶輪的直徑為100mm，傳動(dòng)比為 1:1.6, 大帶輪的直徑為160mm.齒輪齒數(shù)的確定：I II 軸之間的傳動(dòng)副共有3對(duì) 傳動(dòng)比為 1:1,1:1.41,1:2如果采用模數(shù)相同的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，則三對(duì)傳動(dòng)副的齒輪和相同查表可得可以取得60,72，84,96等。取可以確定三個(gè)傳動(dòng)副的齒數(shù)為1：1傳動(dòng)副 36 361：1.41傳動(dòng)副 30 421：2傳動(dòng)副 24 48同理可確定II III 軸的齒數(shù)和取 841：1傳動(dòng)副齒數(shù)取 42 421：2.82傳動(dòng)副齒數(shù)取22 62III IV之間的傳動(dòng)副齒數(shù)和取 902

27、：1的傳動(dòng)副齒數(shù)取 60 301：4的傳動(dòng)副齒數(shù)取 18 72轉(zhuǎn)速誤差的計(jì)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速所獲得的實(shí)際轉(zhuǎn)速按下面的公式計(jì)算級(jí)數(shù)(Z)傳動(dòng)比實(shí)際轉(zhuǎn)速(n)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(n)轉(zhuǎn)速誤差電機(jī)電-II-IIII-IIIIII-IV114401001603636404060301800 18000%214401001603042404060301286 12503%31440100160244840406030900 9000%41440100160363621596030641 6302%51440100160304221596030458 4502%61440100160244821596030320 31

28、52%71440100160363640401872225 2240%81440100160304240401872161 1600%91440100160244840401872113 1120%10144010016036362159187280 800%11144010016030422159187257 562%12144010016024482159187240 400%允許誤差： 根據(jù)上表可知轉(zhuǎn)速誤差率在允許的范圍內(nèi)繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下：26. 某機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1001120 r/min，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)z8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電1440 r/min ，試設(shè)計(jì)該機(jī)床主傳動(dòng)系，包括擬定結(jié)構(gòu)式和轉(zhuǎn)速圖

29、，畫出主傳動(dòng)系圖。解：1.41查表可獲得8級(jí)轉(zhuǎn)速為 100，140，200，280，400，560，800，1120擬定8級(jí)轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)式：根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的的原則確定 符合要求符合要求最后擴(kuò)大組的變速范圍：符合要求繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下：27. 試從1.26，z18級(jí)變速機(jī)構(gòu)的各種傳動(dòng)方案中選出其最佳方案，并寫出結(jié)構(gòu)式，畫出轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系圖。解：根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的的原則確定 符合要求符合要求最后擴(kuò)大組的變速范圍：符合要求28. 用于成批生產(chǎn)的車床，主軸轉(zhuǎn)速n電45500 r/min ，為簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)采用雙速電動(dòng)機(jī)，n電720/1440 r/min

30、 ，試畫出該機(jī)床的轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系圖。解：采用雙速電機(jī)時(shí)公比一般取1.41和1.26 本例中取1.41查表可獲得8級(jí)轉(zhuǎn)速為45，63，90，125，180，250，360，500擬定8級(jí)轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)式：選用多速電機(jī)是將多速電機(jī)作為第一擴(kuò)大組放在前面，基本組放在第一擴(kuò)大組的后面，即確定的結(jié)構(gòu)式為： 符合要求符合要求最后擴(kuò)大組的變速范圍：符合要求29. 試將圖219所示的背輪機(jī)構(gòu)合理化，使軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)背輪軸脫開。答：背輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意超速問題，當(dāng)合上離合器時(shí)，齒輪副Z1/Z2應(yīng)脫離嚙合，齒輪副Z4/Z3也應(yīng)脫離嚙合。當(dāng)合上離合器傳動(dòng)軸、高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要防止軸因升速空轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)加大噪聲、振動(dòng)、空載功率和發(fā)熱

31、。 30. 求圖261所示的車床各軸、各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為各傳動(dòng)軸能滿足傳遞全部功率要求的最低轉(zhuǎn)速。首先根據(jù)公式計(jì)算得到III軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為185r/min; II軸-315 r/min、 I軸-710 r/min。 各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速依次為： II軸-III軸變速組中:n88-185r/min, n26-640 r/min,n54-345 r/min, n59-315 r/min , I軸-II軸變速組中：n81-315 r/min ,n36-710 r/min ，n70-438 r/min ，n45-710 r/min。 31. 求圖262中各齒輪、各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速

32、為各傳動(dòng)軸能滿足傳遞功率要求的最低轉(zhuǎn)速。首先根據(jù)公式計(jì)算得到V軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為63r/min;依次可以得到其他各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速IV軸-63 r/min、 III軸-180 r/min、 II軸-710 r/min、I軸-1440 r/min。 各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速依次為：IV軸-V軸變速組中：n70-63 r/min、n25180 r/min 、n67-63 r/min、n67-63 r/min、II軸-軸中： n67-500 r/min、n47-710 r/min ，III軸-IV軸中： n67-63 r/min、n24-180 r/min ， II軸-III軸中：n60-180 r/min ，n15

33、-710 r/min、 n44-500n r/min、n 31-710 r/min、I軸-II軸中：n31-1440 r/min 、n31-1440 r/min 、n37-1000 r/min 、n26-1440 r/min n40-710 r/min、n20-1440 r/min。32. 某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)速nmax4000 r/min ，最低轉(zhuǎn)速nmin40 r/min ，計(jì)算轉(zhuǎn)速nj160 r/min ，采用直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率N電15 kw ，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為nd1500 r/min ，最高轉(zhuǎn)速為4500 r/min ，試設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系，畫出其轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖，以及主

34、傳動(dòng)系圖。解：主軸要求的恒功率調(diào)速范圍為: RnN4000/16025，電動(dòng)機(jī)可達(dá)到的恒功率調(diào)速范圍為: RdN4500/15003，取f 2RdN ，根據(jù)可算出變速箱的變速級(jí)數(shù) Z4.06, 取Z4機(jī)械分級(jí)結(jié)構(gòu)式可寫作轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖如下：40r/min的主軸轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電機(jī)消耗的功率為，因f 2RdN，功率特性圖上有重疊。主傳動(dòng)系圖33. 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)有那些特點(diǎn)？主傳動(dòng)系統(tǒng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)時(shí)，必須要考慮電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸功率特性匹配問題，在設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱時(shí)，考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求等因素。34. 進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)要能滿足的基本要求是什么？（

35、1） 具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度；（2） 具有良好的快速響應(yīng)性，做低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí)不爬行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，靈敏度高；（3） 抗振性好，不會(huì)因摩擦自振而引起傳動(dòng)件的抖動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的沖擊噪聲；（4） 具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍，保證實(shí)現(xiàn)所要求的進(jìn)給量（進(jìn)給范圍、數(shù)列），以適應(yīng)不同的加工材料，使用不同刀具，滿足不同的零件加工要求，能傳動(dòng)較大的扭矩；（5） 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精度要高；（6） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好。調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活。35. 試述進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)相比較，有那些不同的特點(diǎn)？（1） 進(jìn)給傳動(dòng)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)（2） 進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速（3） 進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速

36、圖為前疏后密結(jié)構(gòu)（4） 進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍（5） 進(jìn)給傳動(dòng)系采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)（6） 快速空程傳動(dòng)的采用（7） 微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用36. 進(jìn)給伺服系的驅(qū)動(dòng)部件有那幾種類型？其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍？進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件種類很多，用于機(jī)床上的有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、小慣量直流電動(dòng)機(jī)、大慣量直流電動(dòng)機(jī)、交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)和直線電動(dòng)機(jī)等。（1） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)，是將電脈沖信號(hào)變換成角位移（或線位移）的一種機(jī)電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它每接受數(shù)控裝置輸出的一個(gè)電脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)軸就轉(zhuǎn)過一定的角度，稱為步距角。轉(zhuǎn)速可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。改變繞組通電的順序，可以控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是沒有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用

37、、維修方便，制造成本低，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載慣量的能力大，適用于中、小型機(jī)床和速度精度要求不高的地方；缺點(diǎn)是效率較低，發(fā)熱大，有時(shí)會(huì)“失步”。（2） 直流伺服電動(dòng)機(jī) 機(jī)床上常用的直流伺服電動(dòng)機(jī)主要有小慣量直流電動(dòng)機(jī)和大慣量直流電動(dòng)機(jī)。小慣量直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子直徑較小，軸向尺寸大，長(zhǎng)徑比約為5，故轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，僅為普通直流電動(dòng)機(jī)的1/10左右，因此響應(yīng)時(shí)間快；缺點(diǎn)是額定扭矩較小，一般必須與齒輪降速裝置相匹配。常用于高速輕載的小型數(shù)控機(jī)床中。大慣量直流電動(dòng)機(jī)，又稱寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)，有電激磁和永久磁鐵激磁兩種類型。電激磁的特點(diǎn)是激磁量便于調(diào)整，成本低。永磁型直流電動(dòng)機(jī)能在較大過載扭矩下長(zhǎng)期工作，并能直

38、接與絲杠相連而不需要中間傳動(dòng)裝置，還可以在低速下平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出扭矩大。寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)可以內(nèi)裝測(cè)速發(fā)電機(jī)，還可以根據(jù)用戶需要，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部加裝旋轉(zhuǎn)變壓器和制動(dòng)器，為速度環(huán)提供較高的增益，能獲得優(yōu)良低速剛度和動(dòng)態(tài)性能。電動(dòng)機(jī)頻率高、定位精度好、調(diào)整簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子溫度高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、時(shí)間響應(yīng)較慢。（3） 交流伺服電動(dòng)機(jī) 自80年代中期開始，以異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的交流伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)得到迅速發(fā)展。它采用新型的磁場(chǎng)矢量變換控制技術(shù)，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)作磁場(chǎng)的矢量控制；將電動(dòng)機(jī)定子的電壓矢量或電流矢量作操作量，控制其幅值和相位。它沒有電刷和換向器，因此可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。在同樣體積下，交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)提高(1070)% 。交流伺服電動(dòng)機(jī)與同容量的直流電動(dòng)機(jī)相比，