機械制造裝備設(shè)計(關(guān)慧貞)簡答題

1、何謂夾具的對定？包括哪幾個方面？為什么使用夾具加工工件時，還需要解決夾具的對定問題？1.夾具與機床連接時使夾具定位外表相對機床主軸〔或刀具〕、機床運動導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向的過程稱為夾具的對定。2．夾具的對定包括三個方面：一是夾具在機床上的定位，即夾具對切削成形運動的定位；二是夾具的對刀，即夾具對刀具的對準(zhǔn)；三是分度和轉(zhuǎn)位定位，即夾具對加工位置的定位。3．使用夾具加工工件時，只有首先保證夾具在機床上的對定要求，其對定誤差要小于工件的允許誤差，才能使工件在夾具中相對刀具及成形運動處于正確位置，即夾具定位。從而保證工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。2、銑床專用夾具主要由哪幾個部件組成?，F(xiàn)要設(shè)計一個銑削傳動軸的外圓軸向不通鍵槽夾具，試問需要采用怎樣的定位方案，限制工件的哪些自由度？畫簡圖示意，夾具采用什么型式的對刀塊？夾具如何在機床上對定。銑床夾具主要由夾具體、定位裝置、夾緊裝置、對刀裝置、夾具定位鍵等組成。設(shè)計銑削傳動軸軸向不通鍵槽的專用夾具，應(yīng)采用傳動軸外圓為主要定位基準(zhǔn)，一端面為第二定位基準(zhǔn)。以長V形塊與軸外圓接觸，限制2個移動和2個轉(zhuǎn)動自由度，以一個支承釘與軸端面接觸，限制1個移動自由度。畫示意圖。見教材選擇對刀裝置和對定裝置。3、組合機床中具有哪些動力部件，能實現(xiàn)機床的什么運動？動力部件的主要參數(shù)及選擇原那么是什么？1.組合機床的動力部件包括動力滑臺及其相配套使用的動力箱和各種單軸切削頭，如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車端面孔。2.加工時，動力箱由電動機驅(qū)動，帶動多軸箱驅(qū)動刀具主軸作旋轉(zhuǎn)主運動。動力滑臺帶動刀具主軸作直線進給運動。3．動力部件的主要參數(shù)是包括驅(qū)動動力箱的電動機功率，動力滑臺的軸向進給力、進給速度和進給行程。切削功率根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計算出總切削功率，再考慮傳動效率或空載功率損耗及載荷附加功率損耗，作為選擇主傳動用動力箱的電動機型號和規(guī)格。進給力根據(jù)確定的切削用量計算出各主軸的軸向切削合力∑F，以∑F<F進來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。進給速度根據(jù)要求選擇的快速行程速度v快<動力滑臺規(guī)定的快速行程速度v滑臺(快)；選擇的切削用量每分鐘工作進給速度vf〔選〕>動力滑臺額定的最小進給量vf〔額定〕。進給行程設(shè)計中所確定的動力部件總行程<所選動力滑臺的最大行程。4、工件在夾具中定位和夾緊有何區(qū)別？保證一批工件在夾具中足夠的定位精度應(yīng)考慮哪兩個方面因素？產(chǎn)生定位誤差的原因是什么？〔15分〕1.工件在夾具中定位是指確定一批工件在夾具中相對機床刀具占有一致的正確加工位置。而夾緊是指將工件緊固在夾具上，確保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所確定的加工位置，不發(fā)生振動或位移。2．要保證工件定位時到達足夠的定位精度，不僅需限制工件的空間自由度，使工件在加工尺寸方向上有確定的位置，而且還必須要盡量設(shè)法減少在加工尺寸方向上的定位誤差。3．工件在定位時，產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個：〔1〕定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差?！?〕由于定位制造副制造不準(zhǔn)確，引起定位基準(zhǔn)相對夾具上定位元件的起始基準(zhǔn)發(fā)生位移，而產(chǎn)生基準(zhǔn)位移定位誤差。5、組合機床多軸箱怎樣實現(xiàn)箱內(nèi)齒輪的潤滑，設(shè)計多軸箱時為何需要配置一個手柄軸？手柄軸的設(shè)計應(yīng)滿足什么要求？〔12分〕1.用潤滑油泵從油池中吸油，由管道輸送到分油器，一局部輸送到箱體頂面的淋油盤，噴淋箱體中間的傳動齒輪。另一局部由油管穿入到前蓋和后蓋中，澆注箱內(nèi)前、后蓋上的傳動齒輪。2.為了組合機床多軸箱上多個刀具主軸能正確而穩(wěn)定地切削，需要在多軸箱中設(shè)置手柄軸。用于主軸對刀，調(diào)整或修配時檢查每個主軸的運動精度。3.為了人工搬動手柄省力輕便，手柄軸轉(zhuǎn)速盡量設(shè)計的高一些。同時手柄軸位置應(yīng)靠近工人操作位置，其周圍應(yīng)有較大空間，便于扳手旋轉(zhuǎn)操作，即保證回轉(zhuǎn)時手柄不碰主軸。6、機床上采用夾具加工一批工件時，會產(chǎn)生哪些與夾具有關(guān)的加工誤差？它們與零件的公差有何關(guān)系？〔15分〕1．在機床上使用夾具加工工件時，產(chǎn)生加工誤差的因素有：工件在夾具中定位時產(chǎn)生的定位誤差Δd.w；工件在夾具中夾緊時產(chǎn)生的夾緊誤差Δj。i；夾具安裝在機床上產(chǎn)生的夾具安裝誤差Δj.a；刀具對夾具定位元件正確位置所產(chǎn)生的導(dǎo)引誤差Δ；夾具的磨損所引起的加工誤差Δj.m。其中工件的定位誤差中，包括設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差，有定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差。2．夾具總差與工件的加工允差有關(guān)系：，其中為除夾具以外，與工藝系統(tǒng)其他一切因素有關(guān)的加工誤差。且應(yīng)滿足以下關(guān)系式，，7、圓孔拉刀粗切齒為什么需要設(shè)計分屑槽？校準(zhǔn)齒具有什么作用？為什么圓孔拉刀的后角取值很?。俊?5分〕1.圓孔拉刀是內(nèi)拉刀，當(dāng)拉削鋼件和其它塑性材料時，切屑呈帶狀，為了更順利地從工件加工孔中排屑，需要將較寬切屑分割成窄寬度，以便于卷曲和容納在容屑槽中，因此需要在圓孔拉刀前后刀齒上交錯地磨出分屑槽。2.在圓孔拉刀中，校準(zhǔn)齒一是能起修光、校準(zhǔn)作用，二是當(dāng)切削齒因重磨直徑減小時，校準(zhǔn)齒還可依次遞補成為切削齒。3.拉刀的切削厚度〔齒升量〕很小，如按切削原理選擇后角的一般原那么，必須取較大后角。但是圓孔拉刀一般重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齒直徑會減小很多，這樣拉刀的使用壽命會顯著縮短，因此孔拉刀切削齒后角不宜選得過大，其校準(zhǔn)齒的后角應(yīng)比切削齒的后角更小。8.如下圖,傳動軸二端是什么軸承,軸向力如何傳遞?軸承間隙如何調(diào)整?(8%)答:軸的二端用的是圓錐滾子軸承,軸向載荷由二端承受,通過軸、軸承內(nèi)圈、軸承外圈、箱蓋傳到箱體。通過調(diào)整螺釘2,壓蓋1及鎖緊螺母3來調(diào)整滾子軸承的間隙。9.說明以下圖背輪機構(gòu)防止高速空轉(zhuǎn)的措施?！?%〕10.指出圖中的設(shè)計有什么不正確的地方,并提出改良意見。(8%)答：(1)夾緊力盡量與切削力方向一致;(2)夾緊力不應(yīng)產(chǎn)生影響加工精度的變形CNC型車床主軸部件如以下圖,前后軸承采用什么軸承?軸向載荷如何承受?這種配置的主軸部件適用于什么場合?為什么?答：主軸前支承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑向載荷和角接觸雙列球軸承承受二個方向的軸向載荷,后支承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑向載荷,這種軸承配置適用于中等轉(zhuǎn)速和切削負荷較大,要求剛度高的機床。12.說明塊狀零件的自動定向方法。答：二次定向，第一次定向零件進入定向溝(2分)第二次定向通過檔板，使工件定向為短圓柱向下。13.如下是托架鉆模,試分析:〔12%〕該工序要保證的精度?工件如何定位?件號2、5、8、9、10、11、的作用是什么?答：該工序要保證的精度:1)φ10.1mm孔軸線與φ33H7孔軸線的夾角為25°±20’;2)φ10.1mm孔到φ33H7孔軸線的距離為88.5±定位:一短面一長銷限制五個自由度,一個活動V型塊限制一個轉(zhuǎn)動自由度。件號２是輔助支承，支承在鉆孔處，提高鉆孔處的剛度，件號５是外套，起導(dǎo)向作用，件號８是開口墊圈，用于快速裝卸工件，件號９是分度盤，用于工件的分度，件號１０是對定銷，用于工件完成后的對定，件號１１是鎖緊螺母，用于工件分度完成后的鎖緊。14、請簡述主變速傳動系設(shè)計的一般原那么。答：1．傳動副前多后少原那么 主變速傳動系從電動機到主軸，通常為降速傳動，接近電動機的傳動件轉(zhuǎn)速較高，傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸小一些；反之，靠近主軸的傳動件轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，尺寸就較大。因此在制定主變速傳動系時，應(yīng)盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，傳動副數(shù)少的變速組放在后面，使主變速傳動系中更多的傳動件在高速范圍內(nèi)工作，尺寸小一些，以便節(jié)省變速箱的造價，減少變速箱的外形尺寸。2．傳動順序與擴大順序相一致的原那么 變速組的擴大順序與傳動順序一致，即根本組在最前面，依次為第一擴大組，第二擴大組，各變速組的變速范圍逐漸擴大。 如果不滿足該原那么，那么在傳遞相同功率的情況下，受的轉(zhuǎn)矩更大，傳動件的尺寸更大，從而影響變速箱的造價和外形尺寸。3.變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機的轉(zhuǎn)速從電動機到主軸之間的總趨勢是降速傳動，在分配各變速組傳動比時，為使中間傳動軸具有較高的轉(zhuǎn)速，以減少傳動件的尺寸，前面的變速組降速要慢些，后面變速組降速要快些，也就是。但是，中間軸的轉(zhuǎn)速不應(yīng)過高，以免產(chǎn)生振動、發(fā)熱和噪聲。通常，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不超過電動機的轉(zhuǎn)速。15、機床主傳動系的傳動方式主要有哪兩種？其各自的特點是什么？答：主要有集中傳動方式和別離傳動方式1．集中傳動方式1〕主傳動系的全部傳動和變速機構(gòu)集中裝在同一個主軸箱內(nèi)，稱為集中傳動方式。2〕通用機床中多數(shù)機床的主變速傳動系都采用這種方式。適用于普通精度的大中型機床，結(jié)構(gòu)緊湊，便于實現(xiàn)集中操縱，安裝調(diào)整方便。缺點是運轉(zhuǎn)的傳動件在運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的振動、熱量，會使主軸產(chǎn)生變形，使主軸回轉(zhuǎn)中心線偏離正確位置而直接影響加工精度。2．別離傳動方式1〕主傳動系中的大局部的傳動和變速機構(gòu)裝在遠離主軸的單獨變速箱中，然后通過帶傳動將運動傳到主軸箱的傳動方式，稱為別離傳動方式。2〕特點是變速箱各傳動件所產(chǎn)生的振動和熱量不能直接傳給或少傳給主軸，從而減少主軸的振動和熱變形，有利于提高機床的工作精度。運動由皮帶經(jīng)齒輪離合器直接傳動，主軸傳動鏈短，使主軸在高速運轉(zhuǎn)時比擬平穩(wěn)，空載損失?。划?dāng)主軸需作低速運轉(zhuǎn)時，運動那么由皮帶輪經(jīng)背輪機構(gòu)的兩對降速齒輪傳動后，轉(zhuǎn)速顯著降低，到達擴大變速范圍的目的。16、在機械制造裝備設(shè)計中，模塊化設(shè)計的主要優(yōu)點有哪些？答：1、便于用心技術(shù)設(shè)計性能更好的模塊，取代原有舊的模塊，提高產(chǎn)品的性能，組合出功能更完善、性能更先進的組合產(chǎn)品，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代；2、只需要更換局部模塊，或設(shè)計制造個別模塊和專用部件，便可快速滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短設(shè)計和供貨周期；3、有利于采用成組加工等先進工藝，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，既提高質(zhì)量，又降低本錢；4、模塊系統(tǒng)中大局部部件由模塊組成，設(shè)備如發(fā)生故障，只需要更換相關(guān)模塊，維護修理更為方便，對生產(chǎn)影響少。17.轉(zhuǎn)塔式組合機床：能將幾個多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺上，使每個多軸箱依次轉(zhuǎn)動到加工位置對工件進行加工的組合機床。18.成形式拉削：利用刀齒的輪廓與工件最終加工外表形狀相似，切削齒高度向后遞增，工件的余量被一層一層地切去，由最后一個刀齒切出所要求的尺寸，經(jīng)校準(zhǔn)齒修光到達預(yù)定的加工精度的拉削。19.機床夾具：機床夾具是機械加工中用來確定加工工件的正確位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工藝裝備。20.機床裝料高度：指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。21.孔加工復(fù)合刀具：由兩把或兩把以上單個孔加工刀具結(jié)合在一個刀體上形成的專用刀具稱為孔加工刀具。22.夾具對定裝置：能實現(xiàn)夾具在機床上定位、固定，即確保夾具相對機床主軸〔或刀具〕、機床運動導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向的裝置。23.機床生產(chǎn)率：機床的生產(chǎn)率是指機床在單位時間內(nèi)所能加工的工件數(shù)量。24.機床前備量：組合機床中，為補償?shù)毒吣p或制造、安裝誤差，動力部件可向前調(diào)節(jié)的距離。25.機床裝料高度：指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。26.夾具的定位元件：能裝好工件，既能在機床上確定工件相對刀具正確加工位置的元件。27.漸成式拉削：拉刀刀齒的廓形與被加工工件最終外表形狀完全不同，刀齒制成直線形或圓弧形，工件外表的形狀和尺寸由各刀齒的副切削刃形成的拉削。28.機床聯(lián)系尺寸圖：用來表示機床的配置形式、機床各部件