系,称为复合运动。
16.坐标系的Z轴为主运动可表示为:Z。
p17.最大相对转速损失率为11%的标准公比?是1.12。
18.设计机床主变速传动系时,为避免扩大传动误差,减少振动噪声,一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比不大于2。
19.机床上各运动之间无严格运动关系,称为独立运动。
20.坐标系的Z轴为进给运动可表示为:Z。
f21.最大相对转速损失率为21%的标准公比?是1.26。
22.设计机床主变速传动系时,为避免扩大传动误差,减少振动噪声,一般限制斜齿圆柱齿轮的最大升速比不大于2.5。
23.由刀具的点切削刃作直线运动形成轨迹的方法称为轨迹法。
24. 运动功能设计包括确定机床所需运动的个数、形式、功能及排列顺序,最后画出机床的运动___原理___图。
25.工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的,有轨迹法、__成形法__、相切法和展成法。
26. 机床精度包括几何精度、传动精度、___运动精度___、定位和重复定位精度、工作精度和精度保持性等。
27.齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和柔性调整法两类方法。
28.系列化设计原则,简称“三化”,包括产品系列化、零部件通用化、零部件标准化。
三、问答题(每题5分)
1.简述机床噪声来源。
答:机床噪声源主要来自四个方面:(1分) 1) 机械噪声。如齿轮、滚动轴承及其它传动元件的振动、摩擦等。一般速度增加一倍,噪声增加6dB。载荷增加一倍,噪声增加3dB。故机床速度提高、功率加大都可能增加噪声污染。(1分)
2) 液压噪声。如泵、阀、管道等的液压冲击、气穴、紊流产生的噪声。(1分)
3 ) 电磁噪声。如电动机定子内的磁致伸缩等产生的噪声。(1分)
4) 空气动力噪声。如电动机风扇、转子高速旋转对空气的搅动等产生的噪声。(1分)
2.如何选择通用机床、大批量生产的专用机床、专门化机床、自动机以及非自动化小型机床主轴变速箱的公比??
答:1)对于通用机床,辅助时间和准备结束时间长,机动时间在加工周期中占的比重不是很大,转速损失不会引起加工周期过多的延长,为了机床变速箱结构不过于复杂,一般取??1.26或1.41等较大的公比;(2分)
2)对于大批量生产的专用机床、专门化机床及自动机,情况却相反,通常取??1.12或1.26等较小的公比;(2分)
3)对于非自动化小型机床,加工周期内切削时间远小于辅助时间,转速损失大些影响不大,常采用??1.58、1.78甚至2等更大的公比,以简化机床结构。(1分)
3.举例说明在机床主传动系统设计中,通过增加变速组来实现扩大变速范围的方法。(5分)
答:在原有的变速传动系内再增加一个变速组,是扩大变速范围最简便的方法。但由于受变速组极限传动比的限制,增加的变速组的级比指数往往不得不小于理论值,并导致部分转速的重复。例如,公比为??1.41,结构式为12?3?2?2的常规变速传动系,其最后扩大组的级比指数为6,变速范围已达到极限值8。如再增加一个变速组作为最后扩大组,理论上其结构式应为:24?3?2?2?2,最后扩大组的变速范围将等于1.41?64,大大超出极限值,是无法实现的。需将新增加的最后扩大组的变速范围限制在极限值内,其级比指数仍取6,使其变速范围R?1.41?8。这样做的结果是在最后两个变速组2?2中重复了一个转速,只能得到3级变速,传动系的变速级数只有3×2×(2×2-1)=18
13613612126366级,重复了6级转速,变速范围可达
18?3?2?(2?2?1)。 R?1.41?34,结构式可写成44.在设计分级变速箱时,变速箱公比的选取有哪几种情况?(5分)
答:1)变速箱的公比?等于电动机的恒功率调速范围R,即??R,功率特性图是连续的,无缺口和无重合。(2分)
2)若要简化变速箱结构,变速级数应少些,变速箱公比?可取大于电动机的恒功率调速范围R,即沪??R。这时,变速箱每档内有部分低转速只能恒转矩变速,主传动系功率特性图中出现“缺口”,称之功率降低区。使用“缺口”范围内的转速时,为限制转矩过大,得不到电动机输出的全部功率。为保证缺口处的输出功率,电动机的功率应相应增大。(2分) 3)如果数控机床为了恒线速切削需在运转中变速时,取变速箱公比甲;小于电动机的恒功率变速范围,即??R,在主传动系功率特性图上有小段重合,(1分)
5.什么是爬行?对机床和工件加工有何影响?如何避免爬行现象?
答:1)机床上有些运动部件,需要作低速或微小位移。当运动部件低速运动时,主动件匀速运自,从动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动,即时走时停或者时快时慢的现象。这中在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬
18?1n1366fdNfdNfdNfdNfdN行。(1分)
2)机床运动部件产生爬行,会影响机床的定位精度、工件的加工精度和表面粗糙度。在精密、自动化及大型机床上,爬行的危害更大。(2分)
3)防止爬行,在设计低速运动部件时,应减少静、动摩擦系数之差;提高传动机构的刚度和降低移动件的质量等。(2分)
6.什么是机床的抗振能力?机床振动有何危害?哪些因素会影响机床振动?
答:(1)机床抗振能力是指机床在交变载荷作用下,抵抗变形的能力。它包括两个方面:抵抗受迫动的能力和抵抗自激振动的能力。(1分)
(2)机床振动会降低加工精度、工件表面质量和刀具寿命,影响生产率并加速机床的损坏,而且会产生噪声,使操作者疲劳等。(2分) (3)影响机床振动的主要原因有:
1)机床的刚度。如构件的材料选择、截面形状、尺寸、肋板分布,接触表面的预紧力、表面粗糙度、加工方法、几何尺寸等。
2)机床的阻尼特性。提高阻尼是减少振动的有效方法。机床结构的阻尼包括构件材料的内阻尼和部件结合部的阻尼。结合部阻尼往往占总阻尼的70%一90%左右,应从设计和工艺上提高结合部的刚度和阻尼。