金属切削机床课后习题答案

《金属切削机床设计》课后答案

第一章

1.举例说明通用(万能) 机床、专门化机床和专用机床的主要区别是什么，它们的适用范围怎样?

通用化机床的工艺范围很宽,可以加工一定尺寸范围内的各种类型的零件，如完成多种多样的工序，如卧式车床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。专门化机床的工艺范围较窄，只能加工一定尺寸范围内的某一类(或少数几类)的零件，完成某一种(或少数几种)特定工序，如凸轮车床、轧辊机床等。专用机床的工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。

2.说明下列机床的名称和主参数（第二主参数）：CM6132，Z3040×16，XK5040，MGB1432。

CM6132 C─车床类，M─精密型，61─卧式车床系，32─最大回转直径

的1/10。

C1336 C─车床类，1─单轴自动，13─单轴转塔自动车床系，36─最大车削直径的1/10。

Z3040×16Z─钻床类，3─摇臂钻床，30─摇臂钻床系，40─最大钻孔直径，16─最大跨距。

C2150×6C─车床类，2─多轴自动半自动车床，21─多轴棒料自动机床系，50─最大棒料直径，6─轴数。

T4163B T─镗床类，4─坐标镗床，41─单柱坐标镗床，63─工作台面宽度的1/10，B─第二次重大改进。

XK5040 X─铣床类，K─数控，5─立式升降台铣床，50─立式升降台铣床系，

40─工作台宽度的1/10。

B2021A B- 刨床类，20-龙门刨床系，21一最大刨削宽度的1/10, A一第一次重大改进。

MGB1432 M- -磨床类，G-高精度，B-半自动，1一外圆磨床，14一万能外圆磨床，3最大磨削直径的1/10。

3.我国现行机床型号的编制原则及其适用范围是什么?

标准中机床型号是由汉语拼音字母和数字按一定规律组合而成，该标准适用于新设计

的各类通用及专用金属切削机床、自动线，不适用于组合机床和特种加工机床。

4.通用机床型号的编制内容包含哪些?

(1)型号表示方法通用机床的型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“”隔开，读作“之”。基本部分统一管理，辅助部分是否纳入型号由企业自定。

(2)类代号机床类代号用大写的汉语拼音字母表示，必要时，每类可分为若干分类。

分类代号在类代号之前，作为型号的首位，并用阿拉伯数字表示。第-分类代号前的“1”省略，第“2”、“3”分类代号则应予以表示。

(3)机床通用特性和结构特性代号这两种特性代号用大写的汉语拼音字母表示，位于

类代号之后。

(4)组、系代号每类机床划分为10个组，每个组又划分为10各系(系列)。在同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组。

(5)机床主参数和设计顺序号机床主参数代表机床规格的大小，用折算值(主参数乘以折算系数，通常折算系数取为1、1/10或1/100) 表示，位于系代号之后。当折算值大于1时，则取整数，前面不加“0”，当折算值小于1时，则取小数点后第一位数，并在前面加“0”。常用机床型号中主参数有规定的表示方法。

(6)主轴数和第二主参数对于多轴车床、多轴钻床、排式钻床等机床，其主轴数应以

实际数值列入型号，至于主参数之后，用“X”分开，读作“乘”。对于单轴，可省略，不予表示。

(7)机床重大改进顺序号当机床的结构、性能有更高的要求，并需按新产品重新设计、试制和鉴定时，才按改进的先后顺序选用汉语拼音字母A、B、...... (但“I”、“O”两个字母

不得选用)，加在型号基本部分的尾部，以区别原机床型号。

(8)其他特性代号其他特性代号置于辅助部分之首，其中同一型号机床的变型代号一

般应放在其他特性代号之首。

5.专用机床型号的编制内容包含哪些?答案:

(1)型号表示方法专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序号组成。

(2)设计单位代号设计单位代号包括机床生产厂和机床研究单位代号(位于型号之首)。

(3)专用机床的设计顺序号专用机床的设计顺序号按该单位的设计顺序号排列，由001开始，位于设计单位代号之后，并用“-”隔开，读作“至”

第二章

1.机床加工零件时，零件表面加工成形的原理是什么?

在零件加工过程中，安装在机床上的刀具和工件按一定的规律相对运动，通过刀具的

刀刃对工件毛坯的切削作用，把毛坯上多余的金属切掉，从而得到所要求的表面形状。

2.试简述发生线的概念。

任何一个表面都可以看作是一条线( 曲线或直线)沿着另一-条线(曲线或直线)运动的轨迹，前者称为母线，后者称为导线，母线和导线统称为形成表面的发生线。

3.切削刃和所需形成发生线之间的关系有几种?

(1)切削刃形状为一切削点。刀具作轨迹运动得到发生线。

(2)切削刃的形状是一条切削线，与要形成的发生线的形状完全吻合。刀具无需任何运动即可得到所需的发生线形状。

(3)切削刃的形状是一条切削线，但与要形成的发生线的形状不吻合。加工时，刀具切削刃与被形成表面相切，可视为点接触，切削刃相对工件作滚动(即展成运动)。

4.形成发生线的方法有哪几种?并作简要概述。答案:

(1)轨迹法轨迹法是利用刀具按=定运动规律的运动来对工件进行加工的方法。

(2)成形法成形法是利用成形刀具对工件进行加工的方法。

(3)展成法展成法(又称范成法)是利用刀具和工件作展成切削运动的加工方法。

(4)相切法相切法是利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。

5.机床的运动分为几类?并作简要概述。

(1)表面成形运动机床上形成工件表面所需要的刀具和工件间的相对运动。表面成形运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。

(2)辅助运动机床上表面成形运动外，还有在切削加工过程中所必须的其他一些运动，统称为机床的辅助运动。辅助运动虽然不直接参与表面成形过程，但对机床整个加工过程却是不可缺少的，同时对机床的生产率、加工精度和表面质量还有较大的影响。

(3)主运动和进给运动表面成形运动也称之为切削运动，根据切削加工中所起的作用不同，切削运动又可分为主运动和进给运动。

主运动是使工件与刀具产生相对运动以进行切削的最基本的运动。主运动的速度高，消耗的功率大。

主运动可能是简单的成形运动，也可能是复合的成形运动。

进给运动是依次或连续不断地把被切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动，即维持切削得以继续的运动。进给运动可以是连续的，也可以是间歇的;可能是简单运动，

也可能是复合运动。

6.机床的基本组成部分是什么?各自又有何作用?

为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须有动力源、传动装置和执行件三个基

本部分。

(1)动力源动力源是给执行件提供运动和动力的装置。

(2)传动装置传动装置是机床上传递运动和动力的装置，通过它把动力源的运动和动

力传给执行件。通常，传动装置同时还要完成变速、换向、改变运动形式等任务，使执行

件获得所需要的运动速度、运动方向和运动形式。

(3)执行件执行件就是完成机床运动的部件，其主要任务是带动工件或刀具完成三定

形式的运动和保持准确的运动轨迹。

7.试对传动链和传动联系作简要概述。

机床上为了得到所需要的运动，需要通过-系列的传动件把执行件和动力源

(如把主轴和电机)，或者把执行件和执行件(如把主轴和刀架)之间联系起来，称为传动

联系。

构成一个传动联系的- -系列顺序排列的传动件，称为传动链。根据传动链的性质，传

动链可以分为外联系传动链和内联系传动链两种类型。

(1)外联系传动链外联系传动链是联系机床动力源和执行件的传动链，它使执行件得到

预定速度的运动，并传递一定动力。此外，外联系传动链中往往还包括变速机构和改变运

动方向的换向机构等。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状。因此，外联系传动链不要求两末端件之间有严格的传动比关系。

(2)内联系传动链内联系传动链是联系复合成形运动两个执行件的传动链，所联系的执行件之间的相对速度(及相对位移量)有严格的要求，以确保运动轨迹的正确性。。在内联系传动链中，各传动副的传动比必须准确不变，不能用摩擦传动或瞬时传动比变化的传动件(如链传动)。

8.何为定比机构和换置机构?并举出至少两例。

定比机构:具有固定传动比的机构。例如定比齿轮副、齿轮齿条副、丝杠螺母副

换置机构:可变化传动比的机构。例如齿轮变速箱、挂轮架、各类无极变速机构10.由复合成形运动分解成的各个分运动与简单运动的区别是什么?

由复合成形运动分解成的各个分运动，虽然都是直线或旋转运动，与简单运动相象，但其本质是不同的。复合成形运动是一个运动，它的各个部分是相互依存，并保持着严格的相对运动关系。

9.根据图2-9卧式车床的传动原理图，以加工螺纹表面为例指出其所表示内容。

卧式车床在形成螺旋表面时需要一个运动刀具与工件间相对的螺旋运动。

该运动是复合运动，可分解为两部分:主轴的旋转B和车刀的纵向移动A。

车床上有两条主要传动链。一条是外联系传动链，即从电动机-1-2-u V-3-4-主轴，亦称主运动传动链，该传动链把电动机的动力和运动传递给主轴，传动链中u,为主轴变速及换向机构。另一条由主轴-4-5-u V-6-7-丝杠-刀具，实现由刀具到工件之间的复合运动螺旋运动，这是一条内联系传动链，调整uF即可得到不同的螺纹导程。

第三章

1.车床在车削螺纹时的主运动是什么?它可以分解为什么样的运动?

主运动，即螺旋运动，它可以分解为主轴的旋转运动和刀具的移动。

2.卧式车床的主要参数有哪些?它们的作用是什么?

卧式车床的主参数是床身上最大工件回转直径，第二主参数是最大工件长度。主参数决定了主轴轴线距离床身导轨的高度，第二主参数决定了床身的长度。

3.绘制传动系统图时应注意哪些问题?

机床的传动系统图应使用规定的符号，将传动链中的传动件按照运动传递或联系顺序依次排列，应画在-一个能反映机床基本外形和各主要部件相互位置的平面上，并尽可能绘制在机床外形的轮廓线内。图中应标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杠导程、皮带轮直径、电动机功率和转速等。

4.CA6140型卧式车床能车削什么样的螺纹?

CA6140型卧式床能车削米制、英制、模数制和径节制4种标准螺纹，此外还可以车削加大螺距、非标准螺距及较精密的螺纹。它既可以车削右旋螺纹，也可以车削左旋螺纹。

5. CA6140型车床的主要机构中主轴箱和溜板箱的主要作用是什么?

①主轴箱的功用是支承主轴及传动其旋转，并使其实现起动、停止、变速和换向等功能。

②溜板箱的功用是:将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给,控制刀架运动的接通、断开和换向，机床过载时控制刀架自动停止进给，手动操纵刀架移动和实现快速移动等。

6.CA6140型车床进给传动系统中，主轴箱和溜板箱中各有一-套换向机构，它们的作用有何不同?能否用主轴箱中的换向机构来变换纵、横向机动进给的方向?

CA6140车床进给传动系统中，主轴箱的作用是保证主轴正反转和停止。溜板箱的作用是将光杠或丝杠所传动的扭距转换为直线进给运动并带动刀架进给，控制刀架运动。纵横向机动进给的方向不能用主轴箱中的换向机构来变换。

7.卧式车床进给传动系统中，为何既有光杠又有丝杠来实现刀架的直线运动?可否单独设置丝杠或光杠?为什么?

光杠是实现纵横向直线进给，而丝杠则在加工螺纹时实现刀架的进给。不能单独设置

丝杠或光杠，设置光杠可以保证丝杠的传动精度不被磨损。

8.为什么卧式车床溜板箱中要设置互锁机构?丝杠传动与纵向、横向机动进给能否同时接通?纵向和横向机动进给之间是否需要互锁?为什么?

若操作错误同时将丝杠传动和纵横向机动进给接通，则将损坏机床。为了防止发生，

溜板箱中设置互锁机构，以保证开合螺母合上时机动进给不能接通，反之机动进给接通时

开合螺母不能合上，故丝杠传动与纵横向机动进给不能接通。纵横向机动进给不需互锁，

是由手柄控制纵向机动进给时横向机动进给的离合器是脱开、不能传递动力，也就不能横

向进给，当横向机动进给时控制纵向传动离合器是脱开，不能纵向机动进给。

9.为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴常采用卸荷式带轮结构?

采用卸荷式带轮是因为皮带轮与花键套间用螺钉联接，与固定在主轴箱上的法兰盘中

的两个向心球轴承相支承，故皮带轮可在花键套的带动下使输入轴转动。而胶带的拉力则

经轴承和法兰盘传至主轴箱体。卸荷带轮能将径向载荷卸给箱体，使输入轴的花键部分只

传递转矩，从而避免因胶带拉力而使输入轴产生弯曲变形。

10.请指出摩擦离合器的功用以及摩擦片磨损后的调整方法。

摩擦离合器除了靠摩擦力传递运动和转矩外，还能起过载保护的作用。当机床过载时，摩擦片打滑，可避免损坏机床。摩擦片间的压紧力是根据离合器传递的额定转矩确定的。

当摩擦片磨损后，压紧力减小，可通过以下方法进行调整。用一字头旋具(螺丝刀)将弹簧

销按下，同时拧动压块上的螺母，直到螺母压紧离合器的摩擦片。调整好位置后，使弹簀

销重新卡入螺母的缺口中，防止螺母在旋转时松动。

第四章

1. 分析比较应用展成法（范成法）与成形法加工圆柱齿轮各有何特点

成形法加工齿轮，要求所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合。例如:在铣床上用盘形或指形齿轮铣刀铣削齿轮,在刨床或插床上用成形刀具刨削或插削齿轮等。通常采用单齿轮成形刀具加工齿轮,它的优点是机床较简单，也可以利用通用机床加工。缺点是对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同,需采用不同的成形刀具;在实际生产中加工精度较低,生产效率也较低。范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的轮廓,它与被切齿轮的齿数无关，因此每一种模数,只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮。这种方法的加工精度和生产率一般比较高因而在齿轮加工机床中应用最广。

2.齿轮加工机床按切削技术可以分为哪些?其中滚齿机是根据什么原理加工齿轮的?

按切削方法进行分类时，常用的有滚齿机、插齿机、剃齿机、磨齿机、珩齿机等，其中，剃齿机、磨齿机、珩齿机是用来精加工齿轮齿面的机床。

滚齿机加工齿轮原理：展成法原理

3.直齿圆柱齿轮的加工必须具备什么运动?

形成渐开线(母线):展成运动(B11，B12)

形成导线:滚刀沿工件轴线的移动(A2)

4.简述滚齿机的滚齿原理。

当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运动时，就可在工件上连续不断地切出齿来。

5. YC3180 型滚齿机与普通滚齿机相比有哪些特点?

YC3180型滚齿机能加工的工件最大直径为800 mm,最大模数为10 mm,最小工件齿数8。该类型滚齿机除具备普通滚齿机的全部功能外，还可采用硬质合金滚刀对高硬度0

~60HRC)齿面齿轮用滚切工艺进行半精加工或精加工，以部分取代磨齿，它是提高齿加工精度、降低齿轮成本的理想齿轮加工设备。

6.简述YC3180型滚齿机刀架快速升降的传动路线。

传动路线:轴向快速电动机运动通过链轮传至进给箱的输出轴，再通过齿轮副30/30、蜗杆蜗轮副2/40使刀架做快速升降运动。

7.插齿机的加工范围是什么?

插齿机主要用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤其适用于加工在滚齿机上无法加工的内齿轮和多联齿轮。但插齿机不能加工蜗轮。

8.磨齿机的加工范围是什么?

磨齿机常用以对淬硬的齿轮进行齿廓的精加工，有的也能用来直接在齿坯上磨出模数不大的轮齿。由于磨齿能纠正齿轮预加工的各项误差，因而加工精度较高。磨齿后，精度一般在6级以上。

9.锥形砂轮型磨齿机有哪几条传动链?（P50）

主运动传动链砂轮轴向运动传动链展成运动传动链进给传动链分度运动传动链

10.按形成轮齿的原理分类，切削齿轮的方法有哪几类?其各自的成形原理是什么?[

两类成形法：加齿轮是使用切削刃形状与被加工齿轮的齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿的方法，由刀具的切削刃形成渐开线母线，再加上一个沿齿坯齿向的直线运动形成所加工齿面。展成法：齿轮啮和原理

11.根据图4-2和图4- 3分析滚切直齿圆柱齿轮的传动链。P41

主运动传动链展成运动传动链轴向进给运动传动链

12.根据图4-8分析插齿加工直齿圆柱齿轮时所需的运动。P47

所需的展成运动分解为插齿刀的旋转B和齿坯的旋转B12，从而生成渐开线齿廓。插齿刀上下往复运动A2是一个简单的成形运动，即主运动，以形成轮齿齿面的导线——直线（加工圆柱齿轮时)。

13.分析插齿加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮时的异同点。

14.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架，这两条传动链是否可以合并为一条传动链，为什么?

答:不能合并为一条传动链。虽然附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架，但两条传动链中具有合成机构，合成机构的两个输入端分别刀架的旋转运动与刀架的垂直运动，这是刀架的两种完全不同的运动，其计算位移不同。

15.根据图4-9插齿机传动原理图，写出主运动传动链，并确定插齿刀每分钟往复次数(速度)。(已知:电动机转速1500r/min, U12 =90/176, Uv=21/40, U35=33/35, U54 =23/46) 答：

16.对比滚齿机和插齿机的加工方法，说明它们各自的特点及主要应用范围。

滚齿由是齿轮加工机床中应用最广泛的一种,它多数是立式的，用来加工直齿和斜齿的外啮合圆柱齿轮及蜗轮;也有卧式的，用于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械加工轴齿轮、花键轴等插齿机主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其使用适用于加工在滚齿机上不能加工的内齿轮和多联齿轮，它们的加工方法有着很明显的区别，前者是由一对交错轴“斜齿轮啮合传动原理”演变而来的。后者是一个端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮。插轮时插齿刀沿工件轴向作为直线往复运动以完成切削主运动，在刀具与工件轮坯作"无间

隙啮合运动"过程中，在轮坯上渐渐切出齿廓。

17.滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，工件的展成运动B12和附加运动B22的方向如何确定?

范成运动( B12)的方向与工件旋转方向相同，附加运动B22的方向，与工件范成运动中的旋转运动B12方向或者相同，或者相反，这都取决于工件螺旋线方向及滚刀进给方向。如果B22和B12同向，计算时附加运动取+1转，反之，若B12和B22方向相反，则取-1转。

第五章其他机床

1.铣床的加工范围有哪些？

铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽、分齿零件、

螺旋表面及各种曲面。

铣床的加工范围：平面，沟槽，台阶，圆柱孔，花键，圆柱齿轮，伞齿轮，离合器，凸轮，蜗轮蜗杆，螺旋槽，角度槽，球面，特型面等等。

2.简要概述升降台式铣床、床身式铣床和龙门铣床的主要加工特点和加工范围。

升降台式铣床的特点：适用于加工单件、小批量及成批生产中的小型零件加工。

加工范围: 平面（水平面、垂直面等）、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、多齿零件上齿槽（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹和螺旋槽）、各种曲面和回转体表面及内孔切断。

床身式铣床的特点：结构合理、刚性好、精度高，具有铣削、钻孔、攻丝、扩孔及铰孔、加工中等尺寸的零件等多种功能，可实现连续加工，是机械、电子、仪器、仪表、模

具、汽车等行业的理想加工设备。

加工范围：可加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋表面及各种曲面。

龙门铣床的特点：生产率较高、可用多把铣刀同时加工几个表面、成批和大量生产。

加工范围：主要用于加工各类大型工件上的表面、沟槽等。

3.万能升降台铣床与卧式升降台铣床和一般升降台铣床的区别是什么？

万能升降台铣床与一般升降台铣床的主要区别在于，工作台除了能在相互垂直的三个

方向上做调整或进给外，还能绕垂直轴线在土45°范围内回转，从而扩大了机床的工艺范围。

万能升降台铣床与卧式升降台铣床的区别在于它在工作台与床鞍之间增加了一层转盘，在水平面内转盘相对于床鞍可绕垂直轴线在士45范围内转动，用于铣削各种角度的螺旋槽。

4.简述磨床的定义及加工范围？

定义：用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加

工的机床，统称为磨床。

加工范围：内外圆柱面；圆锥面；平面；渐开线齿廓面；螺旋面；各种成形面；刃磨

刀具；切断；

5.M1432A型机床的主要用途和特点是什么？

用途：M1432A型机床是普通精度级万能外圆磨床，它可以磨削内外圆柱面、内外圆

锥面、端面等。这种机床的通用性好，但生产率较低，适用于单件小批生产车间、工具车

间和机修车间。

特点：1）砂轮的旋转运动是磨削加工的主运动，同时有三个进给运动，头架主轴带动工件的旋转运动是周向进给运动，工作台带动工件的往复直线运动是纵向进给运动；砂轮

沿半径方向向工件的间歇移动是横向进给运动；另外，还有两个辅助运动：为使砂轮移动

方便，节约空程时间，砂轮可以作固定行程的横向快速进退运动；为了装卸工件，尾架套

筒能作伸缩运动；

2）万能外圆磨床不仅可以磨削圆柱工件的外圆柱面，而且可以磨削内孔面和圆锥面（工作台具有水平旋转功能）；

6.简述平面磨床的加工特点。

平面磨床主要用于磨削各种工件上的平面，磨削时，砂轮的工作表面可以是圆周表面，也可以是端面。以砂轮的圆周表面进行磨削时，砂轮与工件的接触面积小，发热少，磨削

力引起的工艺系统变形也小，加工表面的精度和质量较高，但生产效率较低。工作台有矩

形和圆形两种。矩形工作台适宜加工长工件，但工作台做往复运动，较易产生振动;圆形工

作台适宜加工短工件或圆工件的端面，工作台连续旋转，无往复冲击。根据砂轮工作表面

和工作台形状的不同，平面磨床可分为四种类型:卧轴矩台式卧轴圆或立趣矩台或立轴圆

台。

7.内圆磨床的加工范围与主要类型是什么？

加工范围：普通内圆磨床是生产中应用最广的一种。内圆磨床可以磨削圆柱形或圆锥

形的通孔、盲孔、阶梯孔。有的内圆磨床还附有磨削端面的磨头，可以在一次装夹下磨削

端面和内孔，以保证端面垂直于孔中心线。

主要类型：内圆磨床主要有普通内圆磨床、无心内圆磨床和行星运动内圆磨床。

8.镗床的加工范围和主要类型是什么？

加工范围：镗床主要用于加工尺寸较大、精度要求较高的特别适用于加工分布在不同

位置上，孔距精度<相互位置精度要求严格的孔系。特别是分布在不同表面上孔距和位置

精度（平行度、垂直度和同轴度等）要求很严格的孔系。如箱体、汽车发动机缸体等零件

上的孔系加工。

主要类型：镗床主要分为卧式铣镗床、坐标镗床和金刚镗床及精镗床等。

9.坐标镗床的类型及各自的加工范围是什么？

类型：坐标镗床有立式的，也有卧式的。

立式坐标鏜床适宜加轴线与安装基面（底面)垂直的孔系和铣削顶面。立式坐标镗床还有单柱和双柱之分。

卧式坐标镗床适宜加工与安装基面平行的孔系和铣削端面。

10.钻床的加工范围和主要类型是什么？

加工范围:钻床主要用来加工一些尺寸不很大、精度要求不很高、外形较复杂、没有对称回转线的孔。如杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔或孔系，加工直径不大、精度要求较低的孔。

主要类型：钻床按结构不同可分为：立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床等。

钻床加工能力的主参数:最大钻孔直径

11.什么是直线运动机床？主要分为哪两类？分别简要概括一下。

定义：直线运动机床是指主运动为直线运动的机床。

类型：主要分为刨床和拉床两大类。

刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽。其主运动是刀具或工件所做的直线往复运动。刨床加工所用的刀具结构简单，其通用性较好，且生产准备工作较为方便。但由于刨床的主运动是直线往复运动，变向时要克服较大的惯性力限制了切削速度和空行程速度的提高;同时还存在空行程所造成的时间损失，所以在多数情况下生产率较低，一般用于单件小批生产。

刨床类机床主要有三类:牛头刨床、龙门刨床和插床。

拉床是用拉刀进行加工的机床。采用不同结构形状的拉刀，可加工各种形状的通孔、

通槽、平面及成形表面。拉床的运动比较简单，它只有主运动，没有进给运动。拉削加工

的生产率高，被加工表面在一次走刀中成形。可获得较高的加工精度和较低的表面粗糙度，一般拉削精度可达IT8 ~ II7,表面粗糙度Ra <0.63 μm。

拉削主要用于成批和大量生产。

常用的拉床按加工的表面可分为内表面拉床和外表面拉床两类。

按机床的布局形式可分为卧式和立式两类。此外，还有连续式拉床和专用拉床。拉床

的主参数是额定拉力

12.单柱、双柱及卧式坐标镗床在布局上各有什么特点？它们各适用于什么场合？

单柱的行程有限，适合做小件。

双柱的行程比较大，适合做大些的零件。

卧式顾名思义，适合卧式加工。

13.简述拉削加工的特点。

拉削加工是利用一种带有许多刀齿的拉刀作等速直线运动，通过固定的工件时，逐齿

依次切下薄薄的金属层，从而使工件表面达到较高精度和较小粗糙度的高生产率加工方

法。

（1）：拉削过程只有主运动（拉刀运动），没有进给运动（由拉刀本身的齿升量完成），因此机床（拉床）结构简单：

（2）：拉刀是多刃刀具，一次行程即可同时完成粗、精加工，因此生产率很高。在大量或成批生产时，成本较低，特别是加工大批特殊形状的孔或外表面时，效率更显著：（3）：由于拉削速度低，拉削过程平稳，切削层厚度很薄，因此加工精度可达H7级，粗

糙度可达Ra0.8微米以内。若拉刀尾部装有浮动挤压环时，则还可以减小粗糙度，可在Ra0.2微米左右:

(4):对操作人员的技术水平和熟练程度要求的较低.

(5):加工成本低,拉刀虽然价格高,但寿命很长,一把拉刀加工的工件数很多(修磨一次可拉削数百到数万件)加工生产率又高,所以拉削成本较低.

但是,拉削加工的应用也有一定和局限性,即有盲孔或加工表面有凸台的工件就不能采用拉削拉刀结构较为复杂,制造成本高,因此只适用于大量或成批生产。

14.钻床和镗床都是孔加工机床，试说明区别在什么地方？

它们的主要区别：是所使用的刀具不同。

镗床使用镗刀加工孔，钻床使用钻头钻孔。

详细说来，钻床通常用于加工尺寸较小，精度要求不太高的孔，在钻床上钻孔时，工件一般固定不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向作进给运动。

而镗床通常用于加工尺寸较大，精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体，汽车发动机缸体等零件上的孔。一般镗刀的旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。

15.卧式镗床和坐标镗床用于加工何种工序？试比较两者的区别。

区别：卧式镗床用于加工尺寸较大，精度要求较高，卧式镗床加工一般零件，镗床加工箱体零件的大孔和空系，钻床主要加工单个孔或小孔，镗床孔间距0.02mm小于钻床孔间距0.1mm。孔的轴心线之间有严格的同轴度、垂直度、平行度及孔间距精度等要求的数个尺寸不同的箱体类零件上的孔，往往可以完成大部分甚至全部的加工工序。

坐标镗床的精度要高于卧式镗床，坐标镗床主要用于加工精密的孔系，这些孔除了本身的精度高外，孔的中心距或孔至某基面的距离也非常精确，而卧式镗床用于加工一般零

件。坐标镗床的精度0.005mm要高于卧式镗床0.02mm ，坐标镗床可以加工精密度高的零件。

第六章

1.什么是机床的工艺范围?根据工艺范围可将机床分为哪几种不同的类型？

答：机床工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。一般包括在机床上完成的工序种类，工件的类型、材料、尺寸范围以及毛坯种类等。根据机床的工艺范围，可将机床设计成通用机床、专门化机床和专用机床三种不同的类型。

2.机床精度包括哪几个方面?

机床精度是反映机床零部件加工和装配误差大小的重要技术指标，会直接影响工件的尺寸、形位误差和表面粗糙度。

机床精度包括几何精度、传动精度、运动精度、定位精度及工作精度等。

(1)几何精度。最终影响机床工作精度的零部件的精度，包括尺寸形状、相互位置精度等，是在机床静止或低速运动条件下进行测量的，可反映机床相关零部件的加工与装配质量。几何精度是评价机床质量的基本指标。

(2)传动精度。机床内联系传动链两末端执行件之间相对运动的准确性，反映传动零件的加工和装配质量及传动系统设计的合理性。

(3)运动精度。机床主要零部件在工作状态速度下无负载运转时的精度，包括回转精度(如主轴轴心漂移)和直线运动的不均匀性( 如运动速度周期性波动)等。运动精度与传动链的设计、加工与装配质量有关。

(4)定位精度。机床主要部件在运动终点所达到的实际位置的精度，即实际位置与要求

位置之间误差的大小，主要反映机床的测量系统、进给系统和伺服系统的特性。

(5)工作精度。机床对规定试件或工件进行加工的精度，不仅能综合反映上述各项精度，而且还反映机床的刚度、抗振性及热稳定性等特性。

3.机床性能的评价指标有哪些?

(1)传动效率

传动效率是衡量机床能否有效利用电动机输出功率的能力。

η010

η--机床传动效率；P--机床输出功率； 电动机输出功率； 0--机床空运转功率。

(2)刚度（0.5—1.15不取，引起共振）

又称静刚度，是机床整机或零部件在静载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

(3)抗振能力：机床的抗振能力是指机床工作部件在交变载荷下抵抗变形的能力，包括

抵抗受迫振动和自激振动的能力。习惯上称前者为抗振性，后者为切削稳定性。

(4)噪声

(5)热变形

4.什么是机床的可靠性?衡量可靠性的主要指标有哪些?

机床的可靠性是指机床在整个使用寿命期间内完成规定工作的能力。

衡量可靠性的主要指标有可靠度、平均无故障工作时间（期望寿命）、故障率等。

5.机床的三化指的是什么?

机床品种系列化、零部件通用化、零件标准化。

目的：便于机床设计、使用维修。

6.机床的设计方法有哪些?试说出其中三种设计方法的设计思想。

创造型设计：使人们用已经掌握的的基础理论、科学知识、工程技术的基础上进行的新颖独特的设计，它不受现有模式的局限，不受传统观念的束缚，独出心裁地创造出前所未有的新成果。

并行工程法：并行工程是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。它要求产品的设计开发人员和其他人员一起共同工作，在设计-开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。

模块化设计：根据通用化原则所设计的部件，使用于不同的产品时，在功能或结构上往往不能满足要求用此，发展了模块化设计，它是在通用化基础上发展起来的。

优化设计

机电结合

可靠性设计

7.机床总体方案设计包括哪些内容?

(1)工艺方案。经调查研究分析后，确定机床上的工艺方法、所需的运动等。工艺方案的制订是否合理，对生产效率和产品质量等有着极大的影响。对于专用机床，还须初步设计专用夹具方案，绘制加工示意图等。

(2) 机床总体布局。总体布局包括分配运动，选择传动形式和支承形式，安排操作部位，设计从布局上改善技术经济指标的措施等。

(3)确定机床主要技术参数。包括计算和选择尺寸参数、运动参数、动力参数等。

8.简述机床合理总体布局的基本要求。

(1) 保证工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置和相对运动。

(2)保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性。