1、金屬切削機床復習思考題答案（1） 第1章 機床的基本知識 1、說明下列機床型號的意義： X6132、 X5032、 C6132、 Z3040、 T6112、 Y3150、 CB34631、 C1312、 B2010A。 答： X6132： 萬能升降臺銑床，最大工作臺面寬 320mm； X5032： 立式升降臺銑床，最大工作臺面寬 320mm； C6132： 臥式車床，最大棒料直徑 320mm； Z3040： 搖臂鉆床，最大鉆孔直徑 40mm； T6112： 臥式鏜床，最大鏜孔直徑 120 mm； Y3150： 滾齒機，最大工件直徑 500 mm； CB34631： 半自動車床，最大工件直徑 6

2、3 mm； C1312： 單軸轉塔自動車床，最大棒料直徑 12 mm；B2010A： 龍門刨床，改進型，最大刨削寬度 1000 mm。 2、通用機床的型號包含哪些內容？ 答：通用機床的型號有基本部分和輔助部分組成。 其基本部分包括分類代號，類代號，通用特性、結構特性代號， 組代號，系代號，主參數或設計順序號，主軸數或第二主參數，重大 改進順序號等；輔助部分包括其他特性代號，企業代號等。 基本部分中的類別代號、組別代號、系別代號、及主參數是通用 機床型號中必須包含的內容。 3、在使用和選用機床之前，了解機床的主要技術規格有什么意 義？ 答：由于機床種類繁多，性能與使用的加工方法各異，在使用和 選

3、用機床之前， 了解機床的主要技術規格可使我們選用的機床能很好 地滿足機加工的要求，主要為滿足工藝的要求，如車、銑、刨、磨 的加工需要； 尺寸要求的滿足， 是否在機床的最大佳共尺寸范圍內。 這樣又可使我們選定的機床更經濟、更合理。 4、何謂簡單運動？何謂復合運動？其本質區別是什么？是舉例 說明。答：簡單運動是可以獨立的運動，包括旋轉運動或直線運動。 復合運動是由兩個或兩個以上的旋轉運動或直線運動按照確定 的運動關系組合而成的成形運動。 本質上說，簡單運動是機床最基本的運動；復合運動是有兩個或3 兩個以上的簡單運動疊加而成的運動， 組成復合運動的各簡單運動之 間有著嚴格的運動關系。 舉例說明如下：

4、 車床主軸的旋轉為簡單運動。 車螺紋時，刀具相對工件的運動為復合運動。 5、 畫簡圖表示用下列方法加工所需表面時， 需要那些成形運動？ 其中哪些是簡單運動？哪些是符合運動？ （1）用成型車刀車削外圓錐面。 （2）用尖頭車刀縱、橫向同時進給車外圓錐面。 （3）用鉆頭鉆孔。 （4）用成形銑刀銑直齒圓柱齒輪。 答： （1）用成型車刀車削外圓錐面 A 為成形車刀的橫向進給運動； B 為工件的旋轉運動。 兩簡單成形運動。 （2）用尖頭車刀縱、橫向同時進給車外圓錐面A 為車刀的進給運動； B 為工件的旋轉運動； 兩個簡單運動。 （3）用鉆頭鉆孔 A 為鉆頭的縱向進給運動； B 為鉆頭的旋轉運動。 兩個簡單

5、運動。 （4）用成形銑刀銑直齒圓柱齒輪 B 為盤銑刀的旋轉運動；A 為工件的向右直線進給運動。 兩簡單成形運動+分度運動 6、根據圖 1-10 所示的傳動系統，做下列各題。 （1）列出傳動路線表達式。 （2）分析主軸的轉速級數。 （3）計算主軸的最高和最低轉速。 答：對 a)傳動系統： （1）傳動路線表達式為： （2）主軸在高、低速時各有 3×3=9 種轉速，共 18 種轉速級數。 （3）主軸的最高和最低轉速的計算： n 主max=1430×90/150×36/22×42/26×178/2002000r/min n 主 min=1430

6、5;90/150×17/42×22/45×178/200×27/63×17/58 19r/min 對 b)傳動系統： （1）傳動路線表達式為： （2）主軸轉速級數共有：3×（2+1）=9 種。 （3）主軸的最高和最低轉速的計算： n 主max=1440×100/325×40/58×37/61180r/min n 主min=1440×100/325×26/72×37/61×37/61×17/8112r/min 7、何謂外聯系傳動鏈？何謂內聯系傳動鏈？其本質區

7、別是什么？對這兩種傳動鏈有何不同要求？試舉例說明。 答：聯系動力源與機床執行件的是外聯系傳動鏈，它是使執行件 得到預定速度的運動，且傳遞一定的動力的傳動鏈。 內聯系傳動鏈是聯系復合運動中的多個分量的傳動鏈， 它所聯系 的各執行件的自身運動（旋轉或直線運動）同屬于一個獨立的成型運 動。 從本質上看， 內聯系傳動鏈所聯系的各執行件的自身運動 （旋轉或直線運動）有著嚴格的運動比例關系；外聯系傳動鏈則沒有 這種嚴格的相互間運動比例關系。 例如：車床的電動機的運動傳遞到主軸，是主軸旋轉，電動機到 主軸間為外聯系傳動鏈。車螺紋時，從主軸到刀架為內聯系傳動鏈。 8、某立式鉆床的主傳動系統如圖 1-11 所示

8、，要求： （1）列出傳動路線表達式。 （2）列出傳動鏈平衡式。 （3）計算主軸的最大和最小轉速。 答： （1）傳動路線表達式為： （2）傳動鏈平衡式為： n 主=1r×140/170×u1×34/48×u2 （3）主軸的最大和最小轉速為： n 主max=0.98×1440×140/170×34/48×34/48×65/301100r/min n 主min=0.98×1440×140/170×21/61×34/48×17/6871r/min 9、為什么縱車外

9、圓時是外聯系傳動，而車削螺紋時是內聯系傳 動？當車床縱車外圓及車削螺紋時， 為什么前者的縱向進給傳動鏈中 采用齒輪齒條機構，而后者采用絲桿螺母機構？ 答：因縱車外圓時，主軸的旋轉運動和刀架的進給運動可以相互 獨立，不需保持嚴格的比例關系，因此主軸到刀架可以是外聯系傳動 鏈；而車削螺紋時，主軸與刀架的運動間必須保持嚴格的比例關系， 必須是內聯系傳動鏈。當車削外圓或車削螺紋時，前者采用齒輪齒條 機構就能滿足成形運動的要求，而且不用絲杠可減少絲杠的磨損，延 長機床的使用壽命；而后者車削螺紋時，必須使主軸與刀架的運 動保持嚴格的比例關系，否則，螺紋的螺距將不能保持準確而不變， 為此，只有采用絲桿螺母機

10、構來實現這種嚴格的內聯系傳動鏈。第2章 車床 1、試分析 CA6140 型臥式車床的傳動系統： 1）這臺車床的傳動系統有幾條傳動鏈？指出各傳動鏈的首端件 和末端件。 2）分析車削模數螺紋和徑節螺紋的傳動路線，并列出其運動平 衡式。3）為什么車削螺紋時用絲杠承擔縱向進給，而車削其他表面時 用光杠傳動縱向和橫向進給？能否用一根絲杠承擔縱向進給又承擔 車削其他表面的進給運動。 答： 1）CA6140 型臥式車床的傳動系統的各傳動鏈與其首端件和末端 件分別為： 主運動傳動鏈，首端件為主電動機，末端件為主軸；車削螺紋運 動傳動鏈，首端件為主軸，末端件為刀架；縱向和橫向進給運動傳動 鏈，首端件為主軸，末端

11、件為刀架；快速運動傳動鏈，首端件為快速 電動機，末端件為刀架。 2）車削模數螺紋的傳動路線及運動平衡式如下： Phm=1(主軸)×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×u 基×25/36×36/25×u 倍×12 車削徑節螺紋的傳動路線及運動平衡式如下： PhDP=1(主軸)×58/58×33/33×64/100×100/97×1/ u 基×36/25×u 倍×12 3）車削螺紋時，必須嚴格

12、控制主軸轉角與刀具縱向進給量之間 的關系，而絲杠螺母傳動具有間隙小，能時刻保證嚴格的傳動比的特 點，所以要用絲杠承擔縱向進給的傳動件。車削其他表面時，不必嚴 格控制主軸轉角與刀具縱向進給量之間的關系， 為減少絲杠磨損和便 于操縱，另外，絲杠是無法傳遞橫向進給運動的，因此要用光杠傳動 縱向和橫向進給。 不能用一根絲杠承擔縱向進給又承擔車削其他表面的進給運動。 這樣，可以防止絲杠磨損過快，使用壽命降低，并使機床的操縱更容 易。 2、在 CA6140 型臥式車床的主運動、車削螺紋運動、縱向和橫向進給運動和快速運動等傳動鏈中， 哪條傳動鏈的兩端件之間具有嚴格的傳動比？哪條傳動鏈是內聯系傳動鏈？ 答：在

13、 CA6140 型臥式車床的主運動、車削螺紋運動、縱向和橫 向進給運動和快速運動等傳動鏈中， 車削螺紋運動的傳動鏈的兩端件 之間具有嚴格的傳動比。車削螺紋運動的傳動鏈是內聯系傳動鏈。 3、判斷下列結論是否正確，并說明理由。 1）車削米制螺紋轉換為車削英制螺紋，用同一組（螺紋）交換 齒輪，但要轉換傳動路線。 2）車削模數螺紋轉換為車削徑節螺紋，用同一組（模數）交換 齒輪，但要轉換傳動路線。 3）車削米制螺紋轉換為車削徑節螺紋，用英制傳動路線，但要 改變交換齒輪。 4）車削英制螺紋轉換為車削徑節螺紋，用英制傳動路線，但要 改變交換齒輪。 答： 1）車削米制螺紋轉換為車削英制螺紋，用同一組（螺紋）交

14、換 齒輪，但要轉換傳動路線。 正確。兩者都屬“螺紋”加工，交換齒輪不變；但傳動路線要由 “米制”轉換為“英制” 。 2）車削模數螺紋轉換為車削徑節螺紋，用同一組（模數）交換 齒輪，但要轉換傳動路線。 正確。兩者都屬“蝸桿”加工，交換齒輪不變；但傳動路線要由 “米制”轉換為“英制” 。 3）車削米制螺紋轉換為車削徑節螺紋，用英制傳動路線，但要 改變交換齒輪。 正確。交換齒輪要由“螺紋”加工變為“蝸桿”加工；傳動路線 也要由“米制”轉換為“英制” 。 4）車削英制螺紋轉換為車削徑節螺紋，用英制傳動路線，但要 改變交換齒輪。 正確。英制螺紋與徑節螺紋同屬“英制” ，用英制傳動路線；但 車削英制螺紋要

15、用“螺紋”加工交換齒輪，車削徑節螺紋要用“蝸桿” 加工交換齒輪。 4、在 CA6140 型臥式車床上車削下列螺紋： 1）米制螺紋 P=3mm k=2。 2）模數螺紋 m=3mm k=2。 試列出其傳動路線表達式， 并說明車削這些螺紋時可采用的主軸 轉速范圍及其理由。 答： 1）米制螺紋 P=3mm k=2。 Ph=1(主軸)58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u 基 傳動路線表達式：2）模數螺紋 m=3mm k=2。 主軸轉速范圍為 10500r/min 內的正轉時 12 及轉速， 因為車削 m=3mm k=2 的模

16、數螺紋（米制蝸桿），屬于擴大螺距，要走主軸的低 速傳動路線，根據 Pnm=KPm=km=18.1415mm，需在擴大螺紋導程段 內用軸至軸 11 的 50/50 齒輪副就可以了，如此，主軸轉速為 12 級。這條路線配以適當的 u 基與 u 倍可以加工 64mm 內的模數螺紋， 可以適合 Phm=18.14mm 時的加工需求。 5、欲在 CA6140 型臥式車床上車削 Rh=10mm 的米制螺紋，試指出 能夠加工這一螺紋的傳動路線有哪幾條？ 答： 加工 Ph=10mm 米制螺紋的傳動路線僅有右螺紋與左螺紋這兩條， 差別在于從的右、左螺紋區分段不同。其它路線段都相同，且 只有唯一的一條。 6、若將

17、 CA6140 型臥式車床的縱向傳動絲杠（Ph絲=12mm）換成英 制絲杠（牙/in） ，試分析車削米制螺紋和英制螺紋的傳動路線，交 換齒輪應怎樣調整，并列出能夠加工的標準米制、英制螺紋種類。 答： 此時的車削米至螺紋和英制螺紋的傳動路線要對 a、b、c、d 交 換齒輪作調整，使 12/（a 牙/in）=12Pha 絲（mm）=a/b×c/d。 米制螺紋和英制螺紋此時經過 a、b、c、d 交換齒輪的配掛，還 是和 Ph 絲=12mm 時的種類一樣多。對螺紋尺寸范圍的種類則有正常螺 距、擴大螺距 1×2 種，左、右螺紋 1×2 種，u 基段 1×8 種，u

18、 倍段 1 ×4 種。這樣，米制和英制螺紋各有 2×2×8×4=128 種不同的螺紋。 7、已知工件螺紋導程 Ph=21mm，試調整 CA6140 型臥式車床的車 削螺紋運動鏈（設交換齒輪齒數為 20、25、30、35、40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85、90、100、127）。 答： 因工件螺紋導程 Ph=21mm，屬于擴大螺距范圍，所以傳動路線要 用主軸低速，進給傳動路線走擴大螺紋段。 調整交換齒輪 a、b、c、d 時，應使用螺紋段的 a、b、c、d，即 63、100、100、75 齒輪，根據題中給出的交換齒輪，可以使 8、

19、為什么 CA6140 型臥式車床主軸轉速在 4501450r/min 條件下，并采用擴大螺距機構，刀具獲得微小進給量，而主軸轉速為 10 125r/min 條件下，使用擴大螺距機構，刀具卻獲得大進給量？ 答： CA6140 車床主軸高速轉速時，轉速為 4501450r/min，此時不 是擴大螺紋導程的狀態； 只有在主軸為低速狀態 （10125r/min） 時， 才可利用從軸到軸、再到軸段的傳動路線段，得到擴大螺紋導 程 4 倍或 16 倍的進給傳動路線。所以，只有在主軸轉速為 10 125r/min 條件下，才能使用擴大螺距機構，刀具卻獲得大進給量。 9、試分析 CA6140 型臥式車床的主軸

20、組件在主軸箱內怎樣定位。 其徑向和軸向間隙怎樣調整。 答： CA6140 型臥式車床的主軸在主軸箱內是靠 5 個軸承定位的。軸 的前端有 3 個軸承，其中，有 2 個向心球軸承，1 個推力向心滾柱軸 承，中間一個推力向心軸承，后端一個向心推力滾柱軸承。其徑向間 隙可通過旋轉軸前端軸承左邊的調整環，推動抵套向右微移，使主軸 最前軸承的內圈沿錐度向右微移，以減小主軸前端的徑向間隙。主軸 的軸向間隙可通過旋轉主軸后端的調整環，推抵套向右，使后端的推 力軸承內圈帶著主軸右移，減小后端軸承內、外圈之間的間隙，從而 減小了主軸的軸向間隙，調定后需鎖緊固定螺釘。 10、為什么臥式車床主軸箱的運動輸入軸（軸）

21、常采用卸荷式帶輪結構？對照傳動系統圖說明轉矩是如何傳遞到軸的。 答： 卸荷式帶輪結構是為了避免 V 帶的拉力使軸產生彎曲變形。 因 V 帶對軸的是指向電機軸的單向拉力，它會使軸產生彎曲。 傳動系統圖中，轉矩傳遞到軸的原理為：V 形帶輪的旋轉傳遞 的轉矩，通過與軸花鍵相連的套，而花鍵套又與 V 形帶輪固定，而 將轉矩傳遞到軸；V 形帶輪受到的單向拉力則通過支撐花鍵套的深 溝球軸承傳遞給固定在主軸箱體上法蘭盤，再傳遞到箱體上。實際上 是使 V 形帶輪受到的單向拉力，隨著花鍵套在法蘭內的轉動，將拉力 由支撐花鍵套的深溝球軸承的內圈傳到滾珠， 滾珠再將拉力擴散到軸 成外圈，然后傳到箱體。 11、在 C

22、A6140 型臥式車床主傳動鏈中，如圖 2-3 所示，能否用 雙向牙嵌式離合器或雙向齒輪式離合器代替雙向多片式離合器以實 現主軸的開停及換向？在進給傳動鏈中， 能否用單項多片離合器或電 磁離合器代替齒輪式離合器 M3、M4、M5？為什么？ 答：不能！在主傳動鏈中，M1 雙向多片摩擦式離合器還承擔著 防止過載的作用，在載荷過大，超過了此離合器的摩擦力允許值后， M1 能發生打滑，切斷主電動機傳到主軸的轉矩傳動，而牙嵌式離合器 或齒輪式離合器在過載時不能滑移，無法起到過載保護作用。 M3、M4、M5 需按定比傳動工作，摩擦片打滑時將影響此定比傳動 的正常進行。 12、在 CA6140 型臥式車床的

23、進給傳動系統中，主軸箱和溜板箱 中各有一套換向機構， 它們的作用有何不同？能否用主軸相中的換向 機構來變換縱、橫向機動進給的方向？為什么？ 答： 主軸箱中的換向機構由 M1 控制，其作用是實現主軸的正、反轉控 制；而溜板箱中的換向機構由 M6、M7 控制，以實現對光杠到刀架的縱、 橫向機動進給方向的控制。 由于它們各自的作用不同， 所以不能用主軸箱中的換向機構來變 換縱、橫向機動進給的方向。 主軸箱中起換向作用的離合器 M1 控制著主軸的正、反轉，主軸的 正轉用于切削，而反轉用于退刀。如果用來代替 M6、M7 以改變刀架機 動進給的方向，雖然進給方向是變了，但那時主軸的轉動方向也同時 發生了改

24、變，切削變成了退刀，退刀卻變成了切削了，此時，切削過 程將無法正常進行了。 13、在車床溜板箱中，開合螺母操縱機構與機動縱向和橫向進給 操縱機構之間為什么需要互鎖？試分析互鎖機構的工作原理。 答： 開合螺母機構與機動縱向和橫向進給操縱機構都作用于大溜板箱，使之移動。如果兩機構同時作用時，機床的傳動鏈將遭到破壞。 而螺母機構與橫向機動進給機構雖分別作用于大溜板箱及中溜板箱，同時接通時不會損壞傳動鏈， 但同時接通時破壞了螺紋加工時的縱向進給與橫向機動進給間的關系。所以，開合螺母操縱機構與機動縱向和橫向進給操縱機構之間需要互鎖。 互鎖機構的工作原理為：當控制開和螺母的手柄軸 5（教材圖 2-10）轉

25、到合上螺母的位置時，銷 3 落到了控制 M7 的操作軸的孔中， 使得該軸不能轉動，M7 不能接通。同時，手柄軸 5 的凸肩抵住了控制 M6 接通的軸的轉動，因而鎖住了機動縱、橫向進給的接通。而當機動 進給接通時，控制 M6 的軸的銷釘孔移開，銷釘落到了開合螺母控制手柄軸 5 的 V 形槽中，使手柄軸 5 不能轉動。另外，控制 M7 的軸接通橫向進給時，它的轉動使其上面的長槽移開，抵住了手柄軸 5 的平臺，使手柄軸 5 不能轉動，開和螺母機構不能合上。 14、已知溜板箱傳動件完好無損，開動 CA6140 型臥式車床，如圖 2-3 所示，當主軸正轉時，光杠已轉動，通過操縱進給機構使 M6或 M7

26、結合，刀架卻沒有進給運動，試分析原因。 答： 最可能的原因是吃刀太大， 切削使的過大負荷使 M8 安全超越離合 器發生了安全保護作用；另外，也可能是 M8 安全超越離合器故障，而 不能正常工作所致。以上兩種情況都可發現，安全離合器連接光杠傳 來運動的一端在轉動，而連接蝸桿軸的一端卻不轉。如果前述情 況發生在載荷較小或空載時， 問題應該是 M8 安全超越離合器故障所造 成的。15、分析 CA6140 型臥式車床出現下列箱的原因，并指出解決辦法： 1）車削過程中產生悶車現象。 2）搬動主軸開、停和換向操縱手柄十分費力，甚至不能穩定地停留在終點位置上。 3）將操縱手柄扳至停車位置時，主軸不能迅速停止

27、。 答： 1）車削過程中產生悶車現象 可能是 M1、M8 在過載時都沒起作用造成的。對 M1，可是壓緊摩擦 片的壓力減小，以增加 M1 的敏感程度；對 M8，可適當減小彈簧的復原 力。但因 M8 的安全作用僅限于進給力的切斷，若 M8 已經能正常工作， 熱故障仍無法排除，則只有更換 M1 了。應該注意的是：M1 控制著主運 動，它對于切削過程中的過載控制起著主要的作用。 2）搬動主軸開、停和換向操縱手柄十分費力，甚至不能穩定地 停留在終點位置上 這種故障是由于主軸制動帶15崩得過緊， 限制了杠桿14的轉動， 從而造成了齒條軸 17 移動困難， 最終造成操縱手柄扳動困難的原因。 解決的方法是：適

28、當調節螺釘 15，以放松對制動帶的拉力。 3）將操縱手柄扳至停車位置時，主軸不能迅速停止 制動帶 15 太松，可調節螺釘 12，拉緊制動帶 15。也可能是制動 帶 15 磨損嚴重，必須更換了。 第3章 銑床 1、為什么臥式車床的主運動和進給運動只用一臺電動機，而X6132A 型萬能升降臺銑床則采用 2 臺電動機分別驅動？ 答： 由于臥式車床在切削螺紋及蝸桿等工件時， 其主運動和進給運動之間必須采用內聯系傳動鏈， 所以必須采用一臺電動機同時作為主運動與進給運動的動力源。 但是 X6132A 型萬能升降臺銑床的主運動和進給運動之間采用的是外聯系傳動鏈，故可采用 2 臺電動機分別驅動。 2、 說明

29、X6132A 型萬能升降臺銑床是如何用一臺電動機即能實現 工作臺 3 個相互垂直方向的進給運動，又能實現快速調整移動的。 答： X6132A 型萬能升降臺銑床工作臺， 3 個相互垂直方向的進給運動 是采用電磁離合器分別進行控制的， 而快速調整移動及正常進給運動 的轉速差別是利用是否采用曲回減速機構來分別實現的。因此， X6132A 型萬能升降臺銑床僅用一臺電動機即可實現工作臺 3 個相互 垂直方向的進給運動，又能實現快速調整移動。 3、在萬能升降臺銑床上加工圖 3-1 所示工件，發現加工后的工 件的垂直度和平行度超差，試分析造成超差的原因。答： 大多數情況下， 圖 3-1 所示的工件產生垂直度

30、和平行度超差的原 因如下： 作為加工基準的工件的底面 A 面未放平。 機床導軌在使用中發生了磨損變形。 機床導軌位置發生了變化，使進給方向不再相互垂直。 4、試就圖 3-2 說明孔盤變速工作原理，并將此種變速方法與CA6140 型車床的六級變速機構作一下比較。 答： 孔盤變速機構的工作原理可參見圖 3-2。圖中，1 為撥叉；2 為 兩個階梯齒條軸；3 為齒輪；4 為孔盤。 撥叉 1 固定在上齒條軸 2 上，上、下兩個階梯齒條軸與軸心固定 的齒輪 3 嚙合。 兩齒條軸的右端是具有不同直徑 D 和 d 的圓柱組成的 階梯軸，直徑為 D 的臺肩能穿過孔盤上的大孔，直徑為 d 的臺肩能穿 過孔盤上的小

31、孔。變速時，先將孔盤右移，使其退離齒條軸；然后根 據變速要求使孔盤轉過一定角度。再使孔盤左移復位，根據孔盤上對應齒條處為大孔、小孔或無孔狀態，使滑移齒輪獲得左、中、右三種 狀態，如圖 3-2 中的 a、b、c 所示。從而使得滑移齒輪軸得到三種不 同的傳動比。 在 CA6140 型車床的六級變速機構中，采用了鏈條、盤形凸輪、 杠桿、撥叉等裝置，其機械結構較為復雜。而采用孔盤機構的 X6132A 型萬能升降臺銑床的主傳動鏈則較為簡單，而且有 18 級速度。 5、 為什么 X6132A 型萬能臥式升降臺銑床要設置順銑機構？順銑 機構的主要作用是什么？ 答：在利用臥式銑床進行銑削時，如果采用順銑方式，

32、則進給方向與切削力 F 的水平分力 FX 方向相同。當工作臺向右移動時，則絲桿 螺紋的左側為工作表面， 與螺母螺紋的右側相接觸。（可參見教材 P49 中的圖 3-9A）當采用順銑法加工時，切削力水平分力 FX 的方向向右， 與進給力的相同，但切削力較大時，絲杠螺紋的左側面便于螺母的右 側面脫開，使工作臺向右竄動。由于銑床采用的是多刃刀具，銑削力 不斷變化，從而使工作臺在絲杠與螺母的間隙范圍內來回竄動，影響 加工質量。為解決順銑時工作臺軸向竄動的問題，X6132A 型銑床設 置了順銑機構。 順銑機構的主要作用是消除順銑時絲杠與螺母之間的間隙， 防止 順銑時工作臺軸向竄動的現象，以提高加工質量，減

33、少機床的振動及 絲杠的磨損。 6、在 X6132A 型萬能升降臺銑床上，利用 FW250 型分度頭加工 z=19、mn=2mm、=20°的齒輪，試確定配換交換齒輪的齒數。 答： 7、在 X6132A 型萬能升降臺銑床上，利用 FW250 型分度頭加工z=45 的直齒輪，試確定分度手柄每次應轉過的整轉數與轉過的孔數。 答： 第4章 磨床 1、 從轉動和結構特點方面簡要說明 M1432A 型外圓磨床為保證加工質量（尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度）而采取了哪些措施？ 答： 為保證加工質量，M1432A 型外圓磨床從傳動和結構特點方面采 取了如下措施： 1.砂輪架部分 1)砂輪架主軸軸承采用

34、旋轉精度、 剛度及抗振性高的多油契動壓 滑動軸承， 并嚴格要求砂輪架主軸軸承及主軸本身的制造精度。 例如， 主軸軸徑的圓度及圓錐度允許為 0.0020.003mm，前、后軸徑和前 端錐面（裝砂輪處）之間的跳動公差為 0.003mm；軸徑和軸瓦之間的 間隙經精確調整，應保證間隙為 0.010.02mm，此外，為了提高主 軸部件的抗振性，砂輪主軸的直徑也較大。 2)采用 v帶直接傳動砂輪主軸，使轉動平穩。 3)易引起振動的主要件，如砂輪、砂輪壓緊盤和帶輪等，都經嚴 格的靜平衡，電動機還經動平衡，并安裝在隔振墊上。 2.頭架和尾座部分 1）為了使轉動平穩，頭架的全部傳動均采用帶傳動。 2）頭架的主軸

35、軸承選擇精密的 D 級滾動軸承，并通過精確地修 磨各墊圈厚度，得到適合的預緊力。另外，用撥盤帶動工件旋轉時， 頭架主軸及頂尖固定不動（常稱“固定頂尖” ）。這些，都有助于提高工件的旋轉精度及主軸部件的剛度。 3）頭架主軸上的傳動件帶輪采用卸荷結構，減少了主軸的彎曲 變形。4）尾座頂尖用彈簧力頂緊工件，因此，當工件熱膨脹時，可由 彈簧伸縮來補償，不會引起工件的彎曲變形。 3.橫進給部分 1）采用滾動導軌及高剛度的進給機構（如很粗的絲杠），以提高 砂輪架的橫向進給精度。 2）用液壓閘缸來專門消除絲杠與螺母的間隙，以提高橫向進給 精度。3）快進終點由剛度定位件剛度定位螺釘來準確定位。 4.其它 1）

36、提高主要導向及支撐件床身導軌的加工精度，如 M1432A 的 床身導軌， 在水平面內的直度公差為 0.01/1000mm， 而一般臥式車床， 此項公差為 0.018/1000mm。導軌面由專門的低壓油潤滑，以減少磨 損及控制工作臺的浮起量，以保證工作精度。 2）工作臺用液壓傳動，運動平穩，并能無級調速，以便選用合 適的縱向進給量。 2、在 M1432A 型外圓磨床上磨削外圓時，問： 1）若用兩頂尖支撐工件進行磨削，為什么工件頭架的主軸不轉動？另外，工件是怎樣獲得旋轉（圓周進給）運動的？2）若工件頭架和尾座的錐孔中心在垂直平面內不等高，磨削的工件將產生什么誤差，如何解決？若二者在水平面內不同軸，

37、磨削的工件又將產生什么誤差，如何解決？ 3）采用定程磨削一批零件后發現工件直徑尺寸大了 0.07mm，應如何進行補償調整？說明其調整步驟。 答： 1) 若用兩頂尖支撐工件進行磨削就是將工件支撐在前后頂尖上 的磨削。此時，需擰動螺桿 1 頂緊摩擦環 2（見教材 P70 的圖 4-12）， 使頭架主軸 10 和頂尖固定不能轉動。工件則由與帶輪 7 相連接的撥 盤 8 上的撥桿通過架頭帶動旋轉，實現圓周進給運動。由于磨削時頂 尖固定不轉，所以可避免因頂尖的旋轉誤差而影響磨削精度。 2）若工件頭架和尾座的錐孔中心在垂直平面內不等高，磨削的 工件將產生形狀誤差， 使圓柱狀的工件變為圓錐狀。 出現這種問題

38、時， 應調整工件頭架在水平面內的高度， 使工件頭架和尾座的錐孔中心在 垂直平面內等高。 若二者在水平面內不同軸， 磨削的工件也將同樣產生工件的形狀 誤差，使圓柱狀的工件變為圓錐狀。出現這種問題時，應調整工件頭 架在水平面內的位置，使工件頭架和尾座的錐孔中心在水平面內同 軸。 3） 采用定程磨削一批零件后， 若發現工件直徑尺寸大了 0.07mm， 應進行砂輪架的行程終點位置的調整。具體調整步驟為：（對照教材 P72 的圖 4-14）拔出旋鈕 13。使它與手輪 11 上的銷釘 12 脫開后順時針轉動，經齒輪副 48/50 帶動齒輪 Z12 旋轉，Z12 與刻度盤 9 上的內 齒輪 Z110 相嚙合

39、，于是便使刻度盤 9 連同檔銷 10 一起逆時針轉動 7 個刻度。調整妥當后，將旋鈕 13 推入，手輪 11 上的銷釘 12 插入它 后端面上的銷孔中，使刻度盤 9 和手輪 11 連成一個整體。 3、在 M1432A 型外圓磨床上磨削工件，裝夾方法有哪幾種？ 答： 在 M1432A 型外圓磨床上磨削工件時，其裝夾方式可根據頭架主 軸的工作形式分為如下三種。（參見教材 P70 圖 4-12） 1）工件支撐在前后頂尖上磨削時，需擰動螺桿 1 頂緊摩擦環 2， 使頭架主軸 10 和頂尖固定不能轉動。工件則由與帶輪 7 相連接的撥 盤 8 上的撥桿通過架頭帶動旋轉，實現圓周進給運動。由于磨削時頂 尖固

40、定不轉，所以可避免因頂尖的旋轉誤差而影響磨削精度。 2）用三爪自定心卡盤或四爪單動卡盤夾持工件磨削時，應擰松 螺桿 1，使主軸可自由轉動。卡盤裝在法蘭盤 12 上，而法蘭盤 12 以 其錐柄安裝在主軸錐孔內，并用通過主軸孔的拉桿拉緊。旋轉運動由 撥盤 8 上的螺釘傳給法蘭盤 12，同時主軸也隨著一起轉動。 3）自磨主軸頂尖時，也應將主軸放松，同時用連接板 6 將撥盤 8 與主軸相連，使撥盤 8 直接帶動主軸和頂尖旋轉，依靠機床自身修 磨頂尖，以提高工件的定位精度。 4、試分析臥軸矩臺平面磨床與立軸圓臺平面磨床在磨削方法、加工質量以及生產率等方面有何不同？它們的適用范圍如何？ 答： 臥軸矩臺平面

41、磨床的工藝范圍較廣， 除了用砂輪周邊磨削水平面外，還可用砂輪的端面磨削溝槽和臺階等的垂直側平面。 與矩臺平面磨床相比，圓臺平面磨床的生產率稍高些，這是由于圓臺平面磨床是連續進給，而矩臺平面磨床有換向時間損失。但是圓臺平面磨床只適于磨削小零件和大直徑的環形零件端面， 不能磨削窄長零件，而矩臺平面磨床可方便地磨削各類零件，包括直徑小于矩臺 寬度的環形零件。 臥軸矩臺平面磨床與立軸圓臺平面磨床都是目前最常見的平面磨床。 第5章 齒輪加工機床 1.分析比較展成法與成形法加工圓柱齒輪各有何特點？ 答： 成形法加工圓柱齒輪時所采用的刀具為成形刀具， 其切削刃的形 狀與被切削齒輪齒槽的截面形狀相同。 常用的

42、為在銑床上用盤形或指 形齒輪銑刀銑削齒輪。此類成形刀具有單齒廓和多齒廓兩種。 單齒廓成形刀具時最常用的一種。用單齒廓成形刀具加工齒輪 時，每次只加工一個齒槽，之后再用分度盤進行分度，并一次加工下 一個齒槽，直至全部輪齒加工完畢。 這種加工方法的優點是機床簡單而通用， 常采用萬能臥式銑床或 立式銑床；缺點是加工精度低。由于同一模數的齒輪在齒數不同時， 其齒形曲線也不同， 這就需要備有所有模數相同而齒數不同的成形刀 具，很不經濟。為此，通常采用一把銑刀加工幾種規定的相近齒數齒 輪的方法，以減少所需刀具的種類，由于銑刀的齒形是按該范圍內最 小齒數齒輪的齒形制造的，生產其它齒數的齒輪時必有形狀上的偏

43、差； 而且一般分度頭的分度的精度不高， 造成齒輪輪齒分布的不均勻。 另外，分度所占用的時間也較多。這些原因造成了成形法齒輪加工中 加工精度低，加工的速度、效率低的缺點。又由于此法所需的設備簡 單通用，所以此法通常使用于單件小批量生產及修配行業。 在大批量生產齒輪時， 可采取利用多齒廓成形刀具的齒輪拉刀和 齒輪推刀及相應機床的加工方法。 用多齒廓成形刀具加工齒輪可以得到較高的加工精度和生產率， 但要求刀具有較高的制造精度且結構復 雜，而且每套刀具只能加工一種模數和齒數的齒輪，所用機床又必須 是特殊結構的，因而成本較高，僅使用于大量生產中。 展成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進行的， 即是把齒輪嚙

44、合 副中的一個作為刀具，另一個作為工件，并強制刀具和工件間作嚴格 的嚙合運動而切削出齒廓的。 展成法加工齒輪時，使用的刀具有滾刀、插刀等，根據展成法加 工齒輪的原理，其使用刀具的形狀只與齒輪的模數有關，而與齒輪的 齒數無關，一把刀具可用于模數相同而齒數不同的所有齒輪的加工， 因而具有刀具的通用性強，所需刀具的數量少的優點。 另外，用展成法加工齒輪時，加工過程是連續進行的，加工的速 度較高，齒輪的精度也較高，適用于大批量生產多種齒輪。展成法中 的滾齒法是目前廣泛使用的齒輪加工方法， 但展成法中的插齒法更適 合于多聯齒輪、內齒圈等的加工。 展成法所使用的機械是專門用于加工齒輪的機床， 無法用于加工

45、 其它機械零件。故只適合于專門化的大批量齒輪生產中。 2.在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪、 大質數直齒圓柱齒輪及 用切向法加工蝸桿時，分別需要調整哪幾條傳動鏈？畫出傳動原理 圖，并說明各傳動鏈的兩端件及計算位移是什么？ 答： 在滾齒機上加工直齒圓柱齒輪時，分別需要調整三條傳動鏈。它們是：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈和垂直進給運動傳動鏈。 主運動傳動鏈的兩端件是主電動機與滾刀主軸； 計算位移是主電 動機與滾刀主軸轉速。 展成運動傳動鏈的兩端件是滾刀主軸與工作臺主軸； 計算位移是 滾刀主軸轉速與工作臺主軸轉速。 垂直進給運動傳動鏈的兩端件是工件與滾刀； 計算位移是工件轉 速與滾刀軸沿工件軸向的進

46、給量。 在滾齒機上加工直齒圓柱齒輪時的傳動原理圖如圖 5-1。 在滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，分別需要調整四條傳動鏈。它 們是：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈，垂直進給運動傳動鏈和附加 運動傳動鏈。 主運動傳動鏈的兩端件是主電動機與滾刀主軸； 計算位移是主電動機與滾刀主軸轉速。 展成運動傳動鏈的兩端件是滾刀主軸與工作臺主軸； 計算位移是 滾刀主軸轉速與工作臺主軸轉速。 垂直進給運動傳動鏈的兩端件是工件與滾刀； 計算位移是工件轉 速與滾刀架沿工件軸向的進給量。 附加運動傳動鏈的兩端件是滾刀架沿工件軸向的進給量與工作 臺主軸的附加轉動量。 在滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時的傳動原理圖如圖 5-2。 在滾

47、齒機上加工大質數直齒圓柱齒輪時， 分別需要調整四條傳動 鏈。它們是：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈，垂直進給運動傳動鏈 和附加運動傳動鏈。這四條傳動鏈的兩端件同上述的加工斜齒圓柱齒輪時的傳動路 線的情況。 在滾齒機上加工大質數直齒圓柱齒輪時的傳動原理圖也與前述 的在滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時的傳動原理圖相同，見如圖 5-2。 在滾齒機上用切向法加工蝸桿時， 有徑向切入法與切向切入法兩 種方法，其分別需要調整的傳動鏈，傳動原理圖，各傳動鏈的兩端件 及計算位移分述如下： (1)在滾齒機上用徑向切入法加工蝸桿時，分別需要調整三條傳 動鏈。它們是：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈，徑向進給運動傳動 鏈。 主

48、運動傳動鏈的兩端件是主電動機與滾刀主軸； 計算位移是主電 動機與滾刀主軸轉速。 展成運動傳動鏈的兩端件是滾刀主軸與工作臺主軸； 計算位移是 滾刀主軸轉速與工作臺主軸轉速。 徑向進給運動傳動鏈的兩端件是工件與滾刀； 計算位移是工作臺 主軸轉速與滾刀架沿工件徑向的進給量。 用徑向切入法加工蝸桿時的機床傳動原理圖如圖 5-3。 （2）在滾齒機上用切向切入法加工蝸桿時，分別需要調整四條 傳動鏈。它們是：主運動傳動鏈，展成運動傳動鏈，切向進給運動傳 動鏈和附加運動傳動鏈。 主運動傳動鏈的兩端件是主電動機與滾刀主軸； 計算位移是主電 動機與滾刀主軸轉速。展成運動傳動鏈的兩端件是滾刀主軸與工作臺主軸； 計算

49、位移是 滾刀主軸轉速與工作臺主軸轉速。 切向進給運動傳動鏈的兩端件是工件與滾刀； 計算位移是工作臺 主軸轉速與滾刀架沿工件切向的進給量。 附加運動傳動鏈的兩端件是滾刀架沿工件切向的進給量與工作 臺主軸的附加轉動量。 用切向切入法加工蝸桿時的機床傳動原理圖如圖 5-4。 3.在滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時， 附加運動和垂直進給運動傳動鏈的兩端件都是工作臺和刀架， 這兩條傳動鏈是否可以合并為一條傳動鏈，為什么？ 答： 不能合并為一條傳動鏈。 雖然附加運動和垂直進給運動傳動鏈的兩端件都是工作臺和刀 架，但兩條傳動鏈中具有合成機構，合成機構的兩個輸入端分別刀架 的旋轉運動與刀架的垂直運動，這是刀架的兩種

50、完全不同的運動，其 計算位移不同。 圖 5-5 是在滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時的機床傳動原理圖。 從 圖中可清楚地看出， 刀架的旋轉運動機構與刀架的垂直運動機構是滾 齒機上的兩個完全不同的機構。盡管它們控制的都是刀架，但它們帶 給刀架的是兩種完全不同的運動。 4.在滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時所產生的螺旋角誤差與哪些 因素有關？如何保證一對相互嚙合的斜齒圓柱齒輪的螺旋角相等？ 答： 在滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時所產生的螺旋角誤差與滾刀刀 架扳轉角度與方向、附加運動傳動鏈的齒輪選擇、展成運動傳動鏈的 齒輪的選擇等因素有關。 滾刀刀架扳轉角度與方向可參見第 5 題的圖示。 為保證一對相互嚙合的斜齒圓

51、柱齒輪的螺旋角相等， 應采用成對 滾切加工的方法。 滾切一對外嚙合齒輪時， 滾切完其中的一個齒輪后， 只需重新調整滾刀安裝角度、主運動傳動鏈，并在附加運動傳動鏈中 增加或減少一個介輪，再滾切另一與只嚙合的齒輪。 5.在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時， 如何確定滾刀刀架扳 轉角度與方向？如扳轉角度有誤差或方向有誤， 將會產生什么后果？答：在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時，應根據滾刀及工件 的旋向確定滾刀刀架扳轉角度與方向。具體可參考下圖。 圖中，為滾刀安裝角；為滾刀螺紋升角；為齒輪螺旋角。 加工直齒圓柱齒輪時，滾刀的安裝角示意圖如圖 5-5 及 5-6。 用右旋滾刀加工斜齒圓柱齒輪時，滾刀的

52、安裝角示意圖如圖 5-7 用左旋滾刀加工斜齒圓柱齒輪時，滾刀的安裝角示意圖如圖 5-9 如扳轉角度有誤差或方向有誤， 將會造成加工后的齒輪齒廓的嚴重變形。 6.滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時， 工件的展成運動和附加運動的方向如何確定？以 Y3150E 型滾齒機為例，說明在使用中如何檢查這兩種運動方向是否正確？ 答：滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，工件的展成運動和附加運動 的方向可按下面的相應各圖確定。圖中，工件上的實線箭頭為展成運 動的方向；虛線箭頭為附加運動的方向；滾刀上的箭頭表示滾刀的旋 轉方向。 （1）滾切直齒圓柱齒輪時： 右 圖 5-11 用右旋滾刀加工直齒圓柱齒輪 左 圖 5-12 用左旋滾

53、刀加工直齒圓柱齒輪 （2）滾切右斜的斜齒圓柱齒輪時：右 右 圖 5-13 用右旋滾刀加工右斜的斜齒圓柱齒輪 右 左 圖 5-14 用左旋滾刀加工右斜的斜齒圓柱齒輪 （3）滾切左斜的斜齒圓柱齒輪時： 右 左 圖 5-15 用右旋滾刀加工左斜的斜齒圓柱齒輪左 左 圖 5-16 用左旋滾刀加工左斜的斜齒圓柱齒輪 Y3150E 型滾齒機上滾切齒輪前，應按以上的圖 5-115-16 檢查 機床各運動的方向是否正確，如發現運動方向相反時，只需在相應的 傳動鏈交換齒輪中裝上或去掉一個惰輪即可。 7.在滾齒機上加工一對斜齒圓柱齒輪時，當一個齒輪加工完成后，再加工另一個齒輪前應當進行哪些交換齒輪計算和機床調整工作？ 答： 在滾齒機上加工一對斜齒圓柱齒輪時，當一個齒輪加工完成后， 再加工另一個齒輪前應當進行展成運動傳動鏈中交換齒輪的重新計 算與變換，在附加運動傳動鏈中增加或減少一個惰輪，并對滾刀刀架 扳轉角度的調整。 滾刀調整后的刀架扳轉角度與方向可參見第 5 題的圖示。 展成運動傳動鏈中交換齒輪的選擇可按下列公式進行： = ´8.在其他條件不