1為什么說機械制造裝備在國民經濟發(fā)展中起著重要的作用?制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)，也是科技技術發(fā)展的載體及使其轉化為規(guī)模生產力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個國家綜合制造能力的集中表現，重大裝備研制能力是衡量一個國家工業(yè)化水平和綜合國力的重要標準。2機械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強調應滿足哪些要求？為什么？（需要看教材確認答案）1）柔性化精密化自動化機電一體化節(jié)材節(jié)能2）符合工業(yè)工程要求符合綠色工程要求3柔性化指的是什么？試分析組合機床、普通機床、數控機床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度。其柔性表現在哪里？1）柔性化有倆重含義：產品機構柔性化和功能柔性化。2）數控機床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較高的功能柔性化程度。在柔性制造系統(tǒng)中,不同工件可以同時上線，實現混流加工。組合機床其柔性表現在機床可進行調整以滿足不同工件的加工。6機械制造裝備的機電一體化體現在哪些方面？可獲得什么好處？1）機械制造裝備的機電一體化體現在：其系統(tǒng)和產品的通常結構是機械的，用傳感器檢測來自外界和機器內部運行狀態(tài)的信息，由計算機進行處理，經控制系統(tǒng)，由機械、液壓、氣動、電氣、電子及他們的混合形式的執(zhí)行系統(tǒng)進行操作，使系統(tǒng)能自動適應外界環(huán)境的變化，機器始終處于正常的工作狀態(tài)。2）好處:1?對機器或機組系統(tǒng)的運行參數進行巡查和控制；2?對機器或機組系統(tǒng)工作程序的控制；3?用微電子技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)產品中機械部件完成的功能，簡化產品的機械結構。7對機械制造裝備如何進行分類？1）加工裝備：采用機械制造方法制造機器零件的機床。2）工藝裝備：產品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。3）倉儲運輸裝備：各級倉庫、物料傳送、機床上下料等設備。4）輔助裝備：清洗機和排屑裝置等設備。8工業(yè)工程指的是什么？如何在設計機械制造裝備時體現工業(yè)工程的需求？1）工業(yè)工程:是對人、物料、設備、能源和信息能組成的集成系統(tǒng)進行設計，改善和實施的一門科學。2）產品設計符合工業(yè)工程的需求:在產品開發(fā)階段，充分考慮結構的工藝性，提高標準化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇最合理的制造設備，減少工時和材料的消耗；合理地進行機械制造裝備的總體布局，優(yōu)化操作步驟和方法，減少操作過程中工人的體力消耗；對市場和消費者進行調研，保證產品合理的質量標準，減少因質量標準定得過高造成不必要的超頻工作量。9機械制造裝備設計有哪些類型？他們的本質區(qū)別是什么？1）類型：機械制造裝備設計包括創(chuàng)新設計、變形設計、模塊化設計；2）本質區(qū)別:創(chuàng)新設計：一般需要較長的設計開發(fā)周期，投入較大的研制開發(fā)工作量；變型設計：變型設計不是孤立無序的設計，而是在創(chuàng)新設計的基礎上進行的；模塊化設計：對一定范圍內不同性能，不同規(guī)格的產品進行功能分析，

劃分一系列的功能模塊，而后組合而成的；12哪些產品宜采用系列化設計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點？（再看教材確認）1）系列化設計方法是在設計的某一類產品中，選擇功能、結構和尺寸等方面較典型產品為基型，運用結構典型化、零部件通用化、標準化的原則，設計出其他各種尺寸參數的產品，構成產品的基型系列。1）優(yōu)點1）用較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的需求。2）可以減少設計工作量，提高設計質量，減少產品開發(fā)的風險，縮短產品的研制周期。3）可以壓縮工藝裝備的數量和種類，有助于縮短產品的研制周期，降低生產成本。4）零備件的種類少，系列中的產品結構相似，便于進行產品的維修，改善售后服務質量。5）為開展變型設計提供技術基礎2）缺點:用戶只能在系類型譜內有限的品種規(guī)格中選擇所需的產品，選到的產品，一方面其性能參數和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。13系列化設計時主參數系列公比的選取原則是什么？公比選得過大或過小會帶來哪些問題？1）選取原則:產品的主參數應盡可能采用優(yōu)先數系。2）主參數系列公比如選得較小，則分級較密，有利于用戶選到滿意的產品，但系列內產品的規(guī)格品種較多，系列化設計的許多優(yōu)點得不到充分利用；反之，則分級較粗，系列內產品的規(guī)格品種較少，可帶來系列化設計的許多優(yōu)點，但為了以較少的品種滿足較大使用范圍內的需求，系列內每個品種產品應具有較大的通用性，導致結構相對復雜，成本會有待提高，對用戶來說較難選到稱心如意的產品。15設計的評價方法很多，結合機械制造裝備設計，指出哪些評價方法極為重要，為什么？1）評價方法：技術經濟評價、可靠性評價、人機工程學評價、結構工藝性評價、產品造型評價、標準化評價2）對于機械制造裝備設計，這六種評價方法按重要程度由高向低排隊一般是:可靠性評價、人機工程學評價、結構工藝性評價、標準化評價、技術經濟評價、產品造型評價。其原因是機械制造裝備投資較大，使用周期較長。為了保證產品質量、降低成本、提高可靠性和競爭能力，六種評價都是不可缺少的?？煽啃栽u價對產品質量與可靠性進行評價；人機工程學評價產品設計在人機工程方面的合理性；結構工藝性評價是對產品結構便于加工制造的性能進行評價，以降低生產成本，縮短生產時間；技術經濟評價綜合評價產品技術的先進性和經濟的合理性；標準化評價是在標準化方面對產品進行評價；而產品造型評價是對產品的外觀設計的合理性和新穎性進行評價。16有些方案的技術評價較高，但經濟評價一般或不好，有些方案可能是相反的情況，如何對這些方案進行綜合評價？設計方案的技術評價Tj和經濟評價Ej經常不會同時都是最優(yōu)，進行技術和經濟的綜合評價才能最終選出最理想的方案。技術經濟評價TEj有兩種計算方法：1）當Tj和Ej的值相差不太懸殊時，可用均值法計算TEj值，即TEj二（Tj+Ej）/2。2）當Tj和Ej的值相差很懸殊時,建議用雙曲線法計算TEj值，即TEj=根號（Tj+Ej）。技術經濟評價值TEj越大，設計方案的技術經濟綜合性能越好，一般TEj值不應小于0.65。17可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指標？它們之間有哪些數值上的聯(lián)系？1）概念：可靠性是指產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定任務的能力。2）可靠性的衡量指標有:可靠度R（t）、累計失效概率F（t）、失效率、平均壽命和平均無故障工作時間、可靠壽命、維修度、修復率、平均修復時間等（P37-38）3）這些可靠性衡量指標之間在數值上都與時間t相關聯(lián),F（t）=1-R（t）。18從系統(tǒng)設計的角度，如何提高產品的可靠性？1）從系統(tǒng)設計角度，提高產品可靠性要提高其組成各單元的可靠性水平，因此要進行系統(tǒng)和單元可靠性的預測。（P39）2）此外要將系統(tǒng)可靠性指標合理分配到各組成單元中，明確各組成單元的可靠性設計要求。（P42）1機床設計應滿足哪些基本要求？其理由是什么？機床設計應滿足如下基本要求：1）工藝范圍，機床工藝范圍是指機床適應不同生產要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。機床的工藝范圍直接影響到機床結構的復雜程度、設計制造成本、加工效率和自動化程度。2）柔性，機床的柔性是指其適應加工對象變化的能力，分為功能柔性和結構柔性；3）與物流系統(tǒng)的可接近性，可接近性是指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度；4）剛度，機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、動態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。機床的剛度直接影響機床的加工精度和生產率；5）精度，機床精度主要指機床的幾何精度和機床的工作精度。機床的幾何精度指空載條件下機床本身的精度，機床的工作精度指精加工條件下機床的加工精度（尺寸、形狀及位置偏差）。6）噪聲；7）、自動化；8）、生產周期；9）生產率，機床的生產率通常是指單位時間內機床所能加工的工件數量來表示。機床的切削效率越高，輔助時間越短，則它的生產率越高。10）成本，成本概念貫穿在產品的整個生命周期內，包括設計、制造、包裝、運輸、使用維護、再利用和報廢處理等的費用，是衡量產品市場競爭力的重要指標；11）可靠性，應保證機床在規(guī)定的使用條件下、在規(guī)定的時間內，完成規(guī)定的加工功能時，無故障運行的概率要高。12）造型與色彩，機床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應根據機床功能、結構、工藝及操作控制等特點，按照人機工程學要求進行設計。2機床設計的主要內容及步驟是什么？一般機床設計的內容及步驟大致如下：1）總體設計:機床主要技術指標設計：包括工藝范圍運行模式，生產率，性能指標主要參數，驅動方式，成本及生產周期?？傮w方案設計包括運動功能設計，基本參數設計，傳動系統(tǒng)設計，傳動系統(tǒng)圖設計，總體結構布局設計，控制系統(tǒng)設計。總體方案綜合評價與選擇；總體方案的設計修改或優(yōu)化;2）詳細設計：包括技術設計,施工設計。設計機床的傳動系統(tǒng)，部件裝配圖，對主要零件進行分析計算或優(yōu)化，設計液壓部件裝配圖，電氣控制系統(tǒng)等。3）機床整機綜合評價4）定型設計：可進行實物樣機的制造、實驗及評價。根據實物樣機的評價結果進行修改設計，最終完成產品的定型設計。3機床設計的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何?1）機床的運動學原理:研究、分析和實現機床期望的加工功能所需的運動配置原理：通過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的尺寸和精度的幾何形狀2）精度：機床的精度包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位和重復定位精度、工作精度和精度保持性等3）剛度：機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。4）抗振性：機床抗振性指機床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。5）熱變形產生原因：機床工作時受到內部熱源（如電動機）液壓系統(tǒng)，機械磨擦副，切削熱）和外部熱源（如環(huán)境溫度，周圍熱源輻射等）的影響，使機床各部分溫度發(fā)生變化，因不同的材料的熱膨脹系數不同，機床各部分的變形不同，導致機床產生熱變形。6）噪聲：機床工作時產生各種不同的振動，這些不同頻率，不同振幅的振動將產生不同頻率）不同強度的聲音，這些聲音無規(guī)律地組合在一起即成為噪聲。7）低速運動平穩(wěn)性爬行：機床上有些運動部件，需要作低速或微小位移。當運動部件低速運動時，主動件勻速運動，被動件往往出現明顯的速度不均勻的跳躍式運動，即時走時停，時快時慢的現象一一爬行。4機床系列型譜的含義是什么？（P76）。為了以最少的品種規(guī)格，滿足盡可能多用戶的不同需求，通常是按照該類機床的主參數標準，先確定一種用途最廣）需要量較少的機床系列作為“基型系列”，在這系列的基礎上，根據用戶的需求派生出若干種變型機床，形成“變型系列”“基型”和“變型”構成了機床的“系類型譜”（參考：每類通用機床都有它的主參數系列，而每一規(guī)格又有基型和變型，合稱為這類機床的系列和型譜。機床的主參數系列是系列型譜的縱向（按尺寸大?。┌l(fā)展，而同規(guī)格的各種變型機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床產品規(guī)格參數的系列性與結構相似性的表。）5機床的基本工作原理是什么？通過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。6工件表面的形成原理是什么？任何一個表面都可以看成是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導線。而加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產生相對運動而形成的。7工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？1）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生相對運動而形成的2）方法有四種：軌跡法）成形法）相切法）展成法8工件表面的形成方法是什么？工件表面的形成方法是母線形成方法和導線形成方法的組合。因此，工件表面形成所需的刀具與工件之間的相對運動也是形成母線和導線所需相對運動的組合。9機床的運動功能有哪些？為了完成工件表面的加工，機床上需要設置各種運動，各個運動的功能是不同的。可以分為成形運動和非成形運動，或簡單運動和復合運動。（參考：1）操作面板它是操作人員與數控裝置進行信息交流的工具。2）控制介質與輸入輸出設備控制介質是記錄零件加工程序的媒介輸入輸出設備是CNC系統(tǒng)與外部設備進行交互裝置。交互的信息通常是零件加工程序。即將編制好的記錄在控制介質上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)或將調試好了的零件加工程序通過輸出設備存放或記錄在相應的控制介質上。3）CNC裝置（CNC單元）組成：計算機系統(tǒng)）位置控制板）PLC接口板，通訊接口板）特殊功能模塊以及相應的控制軟件。作用：根據輸入的零件加工程序進行相應的處理（如運動軌跡處理）機床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應的執(zhí)行部件（伺服單元）驅動裝置和PLC等），所有這些工作是由CNC裝置內硬件和軟件協(xié)調配合，合理組織，使整個系統(tǒng)有條不紊地進行工作的。CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心4）伺服單元）驅動裝置和測量裝置伺服單元和驅動裝置主軸伺服驅動裝置和主軸電機進給伺服驅動裝置和進給電機測量裝置位置和速度測量裝置。以實現進給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。作用保證靈敏）準確地跟蹤CNC裝置指令：進給運動指令：實現零件加工的成形運動（速度和位置控制）。主軸運動指令，實現零件加工的切削運動（速度控制）5）PLC）機床I/O電路和裝置PLC（ProgrammableLogicController）：用于完成與邏輯運算有關順序動作的I/O控制，它由硬件和軟件組成；機床I/O電路和裝置：實現I/O控制的執(zhí)行部件（由繼電器）電磁閥）行程開關）接觸器等組成的邏輯電路；功能：接受CNC的M）S）T指令，對其進行譯碼并轉換成對應的控制信號，控制輔助裝置完成機床相應的開關動作接受操作面板和機床側的I/O信號，送給CNC裝置，經其處理后，輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機床的動作。）10機床的主運動與形狀創(chuàng)成運動關系如何？進給運動與形狀創(chuàng)成運動的關系如何？需要再確認教材1）成形運動：完成一個表面的加工所必需的最基本的運動成形運動分為：1）主要運動：它是切除加工表面上多余的金屬材料的主要運動，運動速度高2）形狀創(chuàng)形運動：它的功能是用來形成工件加工表面的發(fā)生線。2）當形狀創(chuàng)形運動中不包含主運動“形狀創(chuàng)形運動”與“進給運動”兩詞等價；當形狀創(chuàng)形運動中包含主運動“形狀創(chuàng)形運動”與“成形運動”兩詞等價。（參考：主運動功能是切除加工表面上多余的金屬材料，因此運動速度高，消耗機床的大部分動力，故稱為主運動，也可稱為切削運動，它是形成加工表面必不可少的成形運動。形狀創(chuàng)成運動的功能是用來形成工件加工表面的發(fā)生線（包括母線和導線）。有些加工中主運動除了承擔切除金屬材料的任務外，還參與形狀創(chuàng)成，而有些加工中，主運動只承擔切削任務，不承擔發(fā)生線的創(chuàng)成任務。當形狀創(chuàng)成運動中不包含主運動時，“形狀創(chuàng)成運動”與“進給運動”兩個詞等價，這時進給運動就是用來生成工件表面幾何形狀的，因此無論用主運動和進給運動或主運動和形狀創(chuàng)成運動來描述成形運動，兩種描述都是一樣的；當形狀創(chuàng)成運動中包含主運動時，“形狀創(chuàng)成運動”與“成形運動”兩個詞等價，這時就不能僅靠進給運動來生成工件表面幾何形狀（如滾齒加工）。）11機床上的復合運動，內聯(lián)系傳動鏈，運動軸的聯(lián)動的含義及關系如何？（P69-71）含義及關系：1）復合運動:是運動之間有嚴格的運動關系的運動。（如果一個獨立的成形運動，是由兩個或兩個以上的旋轉運動或（和）直線運動，按照某種確定的運動關系組合而成，則稱此成形運動為復合成形運動。）2）內聯(lián)系傳動鏈:兩個末端件的轉角或位移量之間有嚴格的比例關系要求。對機械傳動的機床來說，復合運動是通過內聯(lián)系來實現的。3）運動軸聯(lián)動:是指在一臺機床上的多個坐標軸（包括直線坐標和旋轉坐標）上同時進行加工，而且可在計算機數控系統(tǒng)（CNC）的控制下同時協(xié)調運動進行。對數控機床來說，復合運動是通過運動軸來實現的。2-12機床運動功能法案設計的方法及步驟如何？需要再確認教材機床運動功能方案設計的方法及步驟如下：1）工藝分析:對所設計的機床的工藝范圍進行分析;然后選擇確定加工方法。工件加工工序的集中與分散主要根據作業(yè)對象的批量來決定，應根據可達到的生產率和加工精度、機床制造成本、操作維護方便程度等因素綜合分析進行機床的工藝范圍選擇。2）選取坐標系:坐標系的規(guī)定：用直角坐標系，沿X）Y）Z軸的直線運動符號及運動量仍用X）Y）Z表示，繞X）Y）Z軸的回轉運動用A）B）C表示，其運動量用a）B）Y表示。3）寫出機床運動功能式:左邊寫工件W）右邊寫刀具T）中間寫運動，按運動順序排列，用“/”分開4）畫出機床運動功能圖:運動功能圖：是將機床的運動功能式用簡潔的符號和圖形表達出來，是機床傳動系統(tǒng)設計的依據。5）繪制機床傳動原理圖:機床的運動功能圖只表示運動的個數）形式）功能及排列順序，不表示運動之間的傳動關系。傳動原理圖：表示動力源與執(zhí)行件，不同執(zhí)行件之間的運動及傳動的關系圖。（參考：（1）工藝分析。首先對所設計的機床的工藝范圍進行分析；然后選擇適當的加工方法。工件加工工序的集中與分散主要根據作業(yè)對象的批量來決定，應根據可達到的生產率和加工精度、機床制造成本、操作維護方便程度等因素綜合分析進行機床的工藝范圍選擇。（2）機床運動功能設置。運動功能設置的方法有兩類：分析式設計方法和解析式設計方法。（3）寫出機床的運動功能式，畫出機床運動原理圖。根據對所提出的運動功能方案的評定結果，選擇和確定機床的運動功能配置，寫出機床的運動功能式，畫出機床運動原理圖。）2-13數控機床的坐標系如何選??？數控機床的坐標系采用右手直角笛卡爾坐標系，規(guī)定直角坐標X）Y）Z三者的關系及其正方向用右手定則制定。標準規(guī)定：平行于主軸的坐標軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為正向（+Z）,X軸為水平方向，且垂直于Z軸。（參考：為了進行機床運動功能式、機床運動原理圖的描述，首先要建立機床基準坐標系與機床運動軸坐標系，一般采用直角坐標系。（1）機床基準坐標系：機床基準坐標系（即機床總體坐標系）XYZ?（2）機床運動軸坐標系：沿X，Y，Z坐標軸方向的直線運動仍用X，Y，Z表示，繞X，Y，Z軸的回轉運動分別用A，B，C表示。平行于X、Y、Z的輔助軸用U、V、W及P、Q、R表示，繞X，Y的輔助回轉軸用D、E等表示。與機床基準坐標系坐標方向不平行的斜置運動軸坐標系用加“-”表示，如沿斜置坐標系的Z軸運動用Z表示。）2-14機床的運動功能式和運動功能圖表達的含義是什么？1）機床運動功能式:表示機床的運動個數，形式（直線或回轉運動）,功能（主運動）進給運動）非成形運動）及排列順序，是描述機床運動功能最簡潔的表達形式。2）運動功能圖:是將機床的運動功能式用簡潔的符號和圖形表達出來，除了描述機床的運動軸個數，形式及排列順序之外，還表示了機床的兩個末端執(zhí)行器和各個運動軸的空間相對方位，是認識分析和設計機床傳動系統(tǒng)的依據。2-15虛擬軸機床的原理是什么？有哪些特點？1）虛擬軸機床:又稱并聯(lián)機床。虛擬軸機床是一種六個運動并聯(lián)的設計?；谧屳p者運動，重者不動或少動的原則，虛擬軸機床取消了工作臺、夾具、工件這類最重部件的運動，而將運動置于最輕部件——切削頭上實質上是機器人技術和機床技術相結合的產物。2）特點1）優(yōu)點：a.比剛度高；b.響應速度快及運動精度高。（各個桿不承受彎曲載荷，受力情況好。運動件質量小、速度高）2）缺點：a.運動空間??；b.空間可轉角度（靈活性）；小c.開放性差2-16分析圖2-14所示各種機床的運動原理圖，說明各個運動的所屬類型、作用及工件

□!u□!u圖2-4a是車床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；直線運動Z和X為進給運動。TOC\o"1-5"\h\zpff對于一般的車床，C僅為主運動；對于有螺紋加工功能或有加工非圓回轉面（如橢圓面）p功能的數控車床，則C一方面為主運動，另一方面C可與Z組成復合運動進行螺紋加工，ppf或C可與X組成復合運動進行非圓回轉面加工，稱這類數控車床具有C軸功能。pf圖2-4b是銃床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；直線運動X、Y和Z為進給pfff運動。圖2-4c是平面刨床的運動原理圖，往復直線運動X為主運動；直線運動Y為進給運pf動；直線運動Z為切入運動。a圖2-4d是數控外圓磨床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；回轉運動C、直線pf運動Z和X為進給運動；回轉運動B為砂輪的調整運動。當X和Z組成復合運動時，用ffaff碟形砂輪可磨削長圓錐面或任意形狀的回轉表面；C和Z組成復合運動時，可進行螺旋ff面磨削。在進行長軸縱向進給磨削時，X應改為X,為切入運動，但在進行橫向進給磨fa削端面時，X為橫向進給運動，Z應改為Z,為切入運動。若一個運動既可為進給運動又ffa可為非成形運動，則用進給運動符號表示。圖2-4e是搖臂鉆床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；直線運動Z為進給運動；pf回轉運動C、直線運動Z及X為調整運動，用來調整刀具與工件的相對位置。aaa圖2-4f是鏜床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；直線運動Z為鏜孔加工時工件pf作進給運動，W為鏜孔加工時鏜桿作進給運動，在數控鏜床或加工中心上，鏜孔進給通常f由工件完成，只有Z一個鏜孔進給運動；Y為刀具的徑向進給運動，用于加工端面或孔ff槽；回轉運動B為分度運動、直線運動X及Y為調整運動，分別用來調整工件與刀具的aaa相對方向及位置，用來加工不同方向和位置的孔。在鏜銃床上通常X和Y可改為進給運aa動X、Y，用來銃削平面。ff圖2-4g是滾齒機床的運動原理圖，旋轉運動C為主運動；回轉運動C和直線運動pfZ為進給運動。C與C組成復合運動創(chuàng)成漸開線母線；直線運動Z創(chuàng)成直導線，用于fpff加工直齒輪，若Z與C組成復合運動，則創(chuàng)成螺旋導線，用于加工斜齒輪；回轉運動Bffa為調整運動，用來調整刀具的安裝角，使刀具與工件的齒向一致；直線運動Y為經向切a入運動，當用徑向進給法加工蝸論時Y為徑向進給運動；Z為滾刀的軸向竄刀運動，為aa調整運動，用來調整滾刀的軸向位置，當用切向進給法加工蝸論時Z為切向進給運動。a圖2-4h是采用齒輪式插齒刀加工直齒圓柱齒輪的插齒機床的運動原理圖，刀具和工件相當一對相互嚙合的直齒圓柱齒輪，往復直線運動Z為主運動；回轉運動C、C為進pf1f2給運動，并組成復合運動，創(chuàng)成漸開線母線；直線運動Y為切入運動。a圖2-4i是直齒錐齒輪刨齒機的運動原理圖，刨刀的往復直線運動Z為主運動；回P轉運動C（假想齒輪搖架回轉）和C（工件回轉）組成復合運動，產生范成運動；回轉ff運動C為分度運動，直線運動Z為趨近與退離運動，回轉運動B為調整運動，根據刀傾aaa角進行調整，使刀具運動方向與工件齒根平行。圖2-6j是弧齒錐齒輪銃齒機的運動原理圖。C是銃刀盤的旋轉運動，為主運動，銃p刀盤的刀刃為直線形，銑刀盤作旋轉運動時刀刃軌跡形成假想齒輪（平面齒輪或平頂齒輪）上的一個齒的齒廓面；C為假想齒輪的往復擺動運動（即搖架的擺動），C為工件ff的回轉運動，C和C復合組成范成運動；C為工件的分度運動，Z為趨近與退離運動，ffaaB為調整運動，按工件的齒根角進行調整。銃刀盤一面進行作旋轉運動C,一面隨搖架ap作擺動運動C，擺動一次為一個行程，一個行程內完成一個齒的加工，行程終了，工件f退離、分度，進行下一個齒的加工。2-17機床的傳動原理如何表現？它與機床運動功能圖的區(qū)別是什么？1）傳動原理圖：表示動力源與執(zhí)行件，不同執(zhí)行件之間的運動及傳動的關系圖。2）機床的運動功能圖:只表示運動的個數，形式，功能及排列順序，不表示運動之間的傳動關系。2-18.機床運動分配式的含義是什么？（P70）運動功能分配設計是確定運動功能式中“接地”的位置，用符號表示。符號“.”左側的運動由工件完成，右側的運動的刀具完成。機床的運動功能式中添加上接地符號“.”后，稱之為運動分配式。一個運動功能方案，經過運動功能分配設計，可以得到多個運動分配式。2-19機床總體結構概略設計過程大致如何？確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。設計末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個功能部件的結合部的形式，概略尺寸選擇并確定導軌的類型及尺寸。根據導軌接合部的設計結果和該運動的行程尺寸，同時考慮部件的剛度要求，確定下一個功能部件（即滑臺側）的概略形狀與尺寸。重復上述過程，直到基礎支承件（底座）立柱）床身等）設計完畢。若要進行機床結構模塊設計，可將功能部件細分成子部件，根據制造廠的產品規(guī)劃，進行模塊提取與設置。初步進行造型與色彩設計。⑦機床總體結構方案的綜合評價。2-20機床的主參數及尺寸參數根據什么確定？（P80-81）1）通用機床的主參數和主參數系列國家已制訂標準，設計時可根據市場的需求在主參數系列標準中選用相近的數值。專用機床的主參數是以加工零件或被加工面的尺寸參數來表示，一般也參照類似的通用機床主參數系列選取。2）尺寸參數:指機床的主要結構尺寸參數，包括：①與被加工件有關的尺寸：②標準化工具或夾具的安裝面尺寸2-21機床的運動參數如何確定？驅動方式如何選擇？數控機床與普通機床確定方法有什么不同？1）機床的運功參數的確定：（1）主運動參數：回轉式主運動的機床其主運動參數為主軸轉速①最低（nmin）和最高（nmax）轉速的確定②主軸轉速的合理排列③標準公比?值和標準轉速數列④公比的選用⑤變速范圍Rn，公比?和級數Z的關系（2）進給量的確定（3）變速形式與驅動方式選擇2）驅動方式選擇:驅動方式有電動機驅動、液壓驅動。驅動方式的選擇主要是根據機床的變速形式和運動特性要求來確定的。3）不同:數控機床一般采用伺服電動機無機變速形式，其他機床多采用有級變速形式或無極與有級變速的組合形式。2-22機床的動力參數如何確定？數控機床與普通機床的確定方法有什么不同？1）動力參數確定方法：動力參數包括機床驅動的各種電動機的功率或扭矩。通常通過類比法、相似機床試驗法和計算方法確定2）不同:對于數控機床的進給運動，伺服電動機按扭矩選擇。數控機床主傳動采用直流或交流電動機無級變速，要考慮電動機與機床主軸功率特性匹配問題2-23機床主傳動系都有哪些類型？由哪些部分組成？1）類型-按驅動主傳動的電動機類型：交流電動機驅動、直流電動機驅動按傳動裝置類型：機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合按變速的連續(xù)性：分極變速傳動、無極變速傳動2）主傳動系一般由動力源（如電動機））變速裝置及執(zhí)行件（如主軸）刀架）工作臺），以及開停）換向和制動機構等部分組成。2-24什么是傳動組的級比和級比指數？常規(guī)變速傳動系的各傳動組的級比指數有什么規(guī)律性？1）傳動組的級比是指主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值，用Xi表示。級比Vxi中的Xi值稱為級比指數。它相當于由上述相鄰兩傳動線與從動軸交點之間相距的格數。2）規(guī)律性：設計時要使主軸轉速為連續(xù)等比數列，必須有一個變速組的級比指數為1，此變速組稱為基本組?；窘M的級比指數用X0表示，即X0=1。后面變速組因起變速擴大作用，所以統(tǒng)稱為擴大組。第一擴大組的級比指數X1一般等于基本組的傳動副數P0,即X1二P0。第二擴大姐的作用是將第一擴大組擴大的變速范圍第二次擴大，其級比指數X2等于基本組的傳動副數和第一擴大組傳動副數的乘積，即X2二P0P1。如有更多的變速組，則依此類推。2-25什么是傳動組的變速范圍？各傳動組的變速范圍之間有什么關系？1）變速范圍：傳動組中最大與最小傳動比的比值，稱為該變速組的變速范圍。2）關系：R=（u）/（u）（i=0、2、j）變速范圍一般可寫為R=Vxi（pi-1）2-34數控機床主傳動設計有哪些特點？（P111-116）主傳動采用直流或交流電動機無極調速；驅動電動機和主軸功率的匹配性設計；數控機床的高速主傳動設計；采用部件標準、模塊化結構設計；柔性化、復合化設計；并聯(lián)機床設計。（本題需要適當展開、解釋！）（參考：主傳動系統(tǒng)采用直流或交流電動機無級調速，在設計數控機床主傳動時，必須要考慮電動機與機床主軸功率特性匹配問題，在設計分級變速箱時，考慮機床結構復雜程度，運轉平穩(wěn)性要求等因素。）2-35進給傳動系設計要求能滿足的基本要求是什么？1）具有足夠的靜剛度和動剛度；2）具有良好的快速響應性，作低速進給運動或微量進給時不爬行，運動平穩(wěn)靈敏度高；3）抗振性好，不會因摩擦有自振面引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲；4）具有足夠寬的調速范圍；5）進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度要高；6）結構簡單，加工和裝配工藝性好。2-36試述進給傳動與主傳動相比較，有哪些不同點？1）進給傳動是恒轉矩傳動2）進給傳動系中各傳動件的計算轉速是其最高轉速3）進給傳動的轉速圖為前疏后密結構4）進給傳動的變速范圍5）進給傳動系采用傳動間隙消除機構6）快速空程傳動的采用7）微量進給機構的采用（參考：機床主傳動設計特點：主傳動采用恒功率傳動；除主軸之外，各軸計算轉速為最低轉速；轉速圖為前密后疏結構；采用背輪機構）雙公比傳動）雙速電機等方式。機床進給傳動設計特點：進給傳動是恒轉矩傳動；各傳動件的計算轉速是其最高轉速；轉速圖為前疏后密結構；變速范圍可比主傳動大；采用傳動間隙消除機構；采用快速空程傳動和微量進給機構。）2-37進給伺服系的驅動部件有哪幾種類型？其特點和應用范圍怎樣？1）類型：步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機、直線伺服電動機2）應用范圍：1）步進電機：將電脈沖信號變換成角位移（或線位移）的一種機電式數模，轉換器適用于中）小型機床和速度季度要求不高的地方2）直流伺服電機：一種能直接將電能轉化為直線運動機械能的電力驅動裝置，常用于高速輕載的小型數控機床中。3）交流伺服電機：將電動機的電壓矢量或電流矢量作操作量，控制其幅值和相位，常用于中小型數控機床（參考：進給驅動部件種類很多，用于機床上的有步進電動機、小慣量直流電動機、大慣量直流電動機、交流調速電動機和直線電動機等。（1）步進電動機又稱脈沖電動機，是將電脈沖信號變換成角位移（或線位移）的一種機電式數模轉換器。它每接受數控裝置輸出的一個電脈沖信號，電動機軸就轉過一定的角度，稱為步距角。轉速可以在很寬的范圍內調節(jié)。改變繞組通電的順序，可以控制電動機的正轉或反轉。步進電動機的優(yōu)點是沒有累積誤差，結構簡單，使用、維修方便，制造成本低，步進電動機帶動負載慣量的能力大，適用于中、小型機床和速度精度要求不高的地方；缺點是效率較低，發(fā)熱大，有時會“失步”。（2）直流伺服電動機機床上常用的直流伺服電動機主要有小慣量直流電動機和大慣量直流電動機。小慣量直流電動機優(yōu)點是轉子直徑較小，軸向尺寸大，長徑比約為5，故轉動慣量小，僅為普通直流電動機的1/10左右，因此響應時間快；缺點是額定扭矩較小，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控機床中。大慣量直流電動機，又稱寬調速直流電動機，有電激磁和永久磁鐵激磁兩種類型。電激磁的特點是激磁量便于調整，成本低。永磁型直流電動機能在較大過載扭矩下長期工作，并能直接與絲杠相連而不需要中間傳動裝置，還可以在低速下平穩(wěn)地運轉，輸出扭矩大。寬調速電動機可以內裝測速發(fā)電機，還可以根據用戶需要，在電動機內部加裝旋轉變壓器和制動器，為速度環(huán)提供較高的增益，能獲得優(yōu)良低速剛度和動態(tài)性能。電動機頻率高、定位精度好、調整簡單、工作平穩(wěn)。缺點是轉子溫度高、轉動慣量大、時間響應較慢。（3）交流伺服電動機自80年代中期開始，以異步電動機和永磁同步電動機為基礎的交流伺服進給驅動得到迅速發(fā)展。它采用新型的磁場矢量變換控制技術，對交流電動機作磁場的矢量控制；將電動機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、結構簡單、體積小、重量輕、動態(tài)響應好。在同樣體積下，交流伺服電動機的輸出功率可比直流電動機提高（10?70）%。交流伺服電動機與同容量的直流電動機相比，重量約輕一半，價格僅為直流電動機的三分之一、效率高、調速范圍廣、響應頻率高。缺點是本身雖有較大的扭矩－慣量比，但它帶動慣性負載能力差，一般需用齒輪減速裝置，多用于中小型數控機床。（4）直線伺服電動機是一種能直接將電能轉化為直線運動機械能的電力驅動裝置，是適應超高速加工技術發(fā)展的需要而出現的一種新型電動機。直線伺服電動機驅動系統(tǒng)替換了傳統(tǒng)的由回轉型伺服電動機加滾珠絲杠的伺服進給系統(tǒng)，從電動機到工作臺之間的一切中間傳動都沒有了，可直接驅動工作臺進行直線運動，使工作臺的加/減速提高到傳統(tǒng)機床的（10?20）倍，速度提高（3?4）倍。采用直線伺服電動機驅動方式，省去減速器，（齒輪、同步齒形帶等）和滾動絲杠副等中間環(huán)節(jié)，不僅簡化機床結構，而且避免了因中間環(huán)節(jié)的彈性變形、磨損、間隙、發(fā)熱等因素帶來的傳動誤差；無接觸地直接驅動，使其結構簡單，維護簡便，可靠性高，體積小，傳動剛度高，響應快，可得到瞬時高的加/減速度。據文獻介紹，它的最大進給速度可達到100m/min甚至更高，最大加/減速度為（1?8）g?，F在直線伺服電動機已成功地應用在超高速機床中。直線伺服電動機驅動存在的問題有：隔磁防磁問題，發(fā)熱問題，成本較高。）2-38試述滾珠絲杠螺母結構的特點，其支撐方式有哪幾種？特點：摩擦系數小，傳動效率高。（主要承受軸向載荷，對絲杠軸承的軸向精度和剛度要求較高，采用角接觸軸承或雙向推力園柱滾子與滾針軸承的組合。滾珠絲杠的支承方式：1）一端固定，一端自由：用于短絲杠與豎直絲杠2）一端固定，一端簡支：用于較長的臥式安裝絲杠3）兩端固定：用于長絲杠或高轉速，要求高抗壓剛度場合2-39機床控制系統(tǒng)有幾種分類方法？是如何進行分類的？1）按自動化程度分類：手動）機動）半自動）自動控制系統(tǒng)。2）按控制系統(tǒng)是否有反饋：開環(huán)）半閉環(huán)）閉環(huán)控制系統(tǒng)。3）按控制方式和內容分類：時間控制）程序控制）數字控制）誤差補償控制和自適應控制2-40一般機床自動控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？自動控制系統(tǒng)包括工件的裝卸在內的全部操作都實現自動化。工人的任務是不斷地往料倉或料斗里裝載毛坯，可以同時監(jiān)視幾臺機床的工作。一般自動控制系統(tǒng)由三部分組成：1）發(fā)令器官2）執(zhí)行器官3）轉換器官41簡述數控機床開環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理。開環(huán)伺服驅動系統(tǒng)發(fā)出指令后，不檢查執(zhí)行部件是否完成相應的操作，繼續(xù)發(fā)出下一個指令。其工作原理如下圖所示，數控系統(tǒng)發(fā)出的一個步進信號，通過環(huán)形分配器和電機驅動電路控制步進電機往設定方向轉動一定的角度。通過減速器帶動絲杠轉動，從而使工作臺移動一個步距長度。閉環(huán)控制系統(tǒng)中，位置檢測傳感器直接安裝在機床的最終執(zhí)行部件上，如下圖所示直接測量出執(zhí)行部件的實際位移，與輸入的指令位移進行比較，比較后的差值反饋給控制系統(tǒng)，對執(zhí)行部件的移（轉）動進行補償，使機床向減小差值的方向運行，最終使差值等于零或接近于零。為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，閉環(huán)系統(tǒng)除了檢測執(zhí)行部件的位移量外，還檢測其速度。1主軸部件應滿足哪些基本要求？旋轉精度）剛度）抗振性）溫升和熱變形）精度保持性（參考：主軸部件應滿足的基本要求：1）旋轉精度：概念：主軸的旋轉精度是指裝配后，在無載荷）低速轉動的條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動。影響因素：旋轉精度取決于主軸）軸承）箱體孔等的制造）裝配和調整精度徑向跳動影響因素：主軸軸頸的園度）軸承滾道及滾子園度）主軸及回轉件的動平衡。軸向跳動影響因素：軸承支承端面，軸肩的垂直度，止推軸承的滾道及滾子誤差。軸）徑向跳動影響因素：主軸主要定心面的軸）徑向跳動（錐孔誤差，mol精度。）2）剛度：概念：主軸部件的剛度指其在外載荷作用下抵抗變形的能力。靜剛度：作用力是靜力引起的彈性變形。動剛度：作用力是交變力引起的彈性變形。影響因素：主軸的尺寸和形狀，滾動軸承的類型和數量）預緊和配置形式）傳動件的布置方式）主軸部件的制造和裝配質量3）抗振性：概念：抗振性指抵抗受迫振動和自激振動的能力。影響因素：主軸部件的靜剛度，質量分布及阻尼。4）升溫和熱變形。5）精度保持性：概念精度保持性指長期地保持其原始制造精度的能力。影響因素磨損，主軸軸承）軸頸表面）裝夾工件刀具的定位表面的磨損）2主軸軸向定位方式有哪幾種各有什么特點適用場合怎樣（P145，如圖3-4）1）前端配置：這類配置在前支承處軸承較多發(fā)熱大溫升高對提高主軸部件剛度有利。用于軸向精度和剛度要求較高的高精度機床或數控機床2）后端配置：這類配置前支承處軸承較少發(fā)熱小溫升低但是主軸受熱后向前伸長影響軸向精度。用于軸向精度要求不高的普通精度機床如立銃）多刀車床等3）兩端配置：這類配置當主軸受熱伸長后影響主軸軸承的軸向間隙。常用于短主軸如組合機床主軸。4）中間配置：這類配置可減少主軸的懸伸量并使主軸的熱膨脹向后但結構復雜溫升高4試分析圖所示三種主軸軸承配置形式的特點和適用場合？答案：圖I剛度速度型，后端角接觸球軸承，背靠背安裝，承受徑向力和軸向力，前端是雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力。適用場合較大的傳動力圖II剛度速度型后端雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力，前段是角接觸球軸承，也是背靠背安裝，承受較大的徑向力和軸向力，適用場合圖III剛度型后端雙列短圓柱滾子軸承承受較大的徑向力，前段是雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力，靠近前段有中間輔助支撐，雙列角接觸球軸承，承受徑向力和軸向力。適用場合切削負載較大，中等轉速，要求剛度高的機床5軸向力傳遞：軸f鎖緊螺母f軸套f內圈f外圈f滾動體f左圈f箱體軸f軸肩f軸套f右圈f滾動體f左圈f箱體間隙調整：右端擰母調整間隙，左端研磨密封環(huán)右邊，然后通過擰鎖緊螺母調整間隙3-6.1）雙列圓柱滾子軸承未預緊，改為螺母預緊；2）雙聯(lián)滑移齒輪安裝錯了，改為大齒輪在左，即大小齒輪對調；3）中間軸承不用圓錐滾子軸承，改為圓柱滾子軸承或是向心球軸承來承擔徑向力；4）應為兩個圓錐滾子軸承或是向心球軸承；5）圓錐滾子軸承應該背對背安裝，提高跨距載荷；6）中間輔助支撐改為圓柱滾子軸9在支撐件設計中，支撐件應滿足哪些基本要求？（P162）1）應具有足夠的剛度和較高的剛度-質量比；2）應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼；整機的低價頻率較高，各階頻率不致引起結構共振；不會因薄壁振動而產生噪聲；3）熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小；4）排屑暢通）吊運安全，并具有良好的結構工藝性。10支承件常用的材料有哪些承？各有何特性？（P166-167）常用的材料有：（1）鑄鐵，鑄造性能好，容易獲得復雜形狀；內摩擦大，阻尼系數大，振動衰減性好；成本低，制造周期長；（2）鋼材，生產周期短，省去制作木模和鑄造工藝；無截面形狀限制，可焊成封閉件，剛性好；可根據受力情況布置或增加隔板）加強筋，提高剛度；固有頻率高；在剛度相同時，壁厚可為鑄鐵一半，重量輕；阻尼約為鑄鐵的1/3,抗振性較差；（3）預應力鋼筋混凝土，支承件的剛度和阻尼比鑄鐵大幾倍，抗振性好，成本較低。脆性大，耐腐蝕性差，油滲入導致材質疏松；表面需進行噴漆或噴塑處理；（4）天然花崗巖，熱穩(wěn)定性好，導熱系數和線脹系數小，抗氧化性強，不導電，抗磁，與金屬不粘合。精度保持性好，耐磨性比鑄鐵高5?6倍，抗振性好，阻尼系數比鋼大15倍，加工方便，通過研磨和拋光容易得到很高的精度和表面粗糙度。抗沖擊性能差，脆性大，油和水等液體易滲入晶界中，使表面局部變形脹大，難于制作復雜的零件。（5）樹脂混凝土，剛度高；具有良好的阻尼性能，阻尼比為灰鑄鐵的8?10倍，抗振性好；熱容量大，熱傳導率低，導熱系數只為鑄鐵的1/25?1/40，熱穩(wěn)定性高，其構件熱變形小；比重為鑄鐵的1/3，質量輕；11根據什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的助板和助條？1）無論是方形）圓形或矩形，空心截面的剛度都比實心的大，而且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的條件下壁厚盡量薄一些。2）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度好于方形，抗彎剛度比方形低；以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應取矩形，并以其高度方向為受彎方向；以承受轉矩為主的支承件的截面形狀取圓（環(huán)）形。3）封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。截面應盡可能設計成封閉形狀。助板的布置取決去支承件的受力方向。水平肋板：提高支承件水平面內彎曲剛度。垂直肋板：提高支承件垂直面內的彎曲剛度。斜向肋板：同時提高支承件的抗彎和抗扭剛度。肋條置于支承件某一內壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。助條可以縱向）橫向）斜向，常常布置成交叉排列，如井子形）米字形。且必須使助條位于壁板的彎曲平面內才能有效減少壁板的彎曲變形。12提高支承件結構剛度和動態(tài)性能有哪些措施？（P168-170）提高機床支承件結構剛度和固有頻率的方法是：合理選擇支承件材料）截面形狀和尺寸）壁厚，合理布置肋板和肋條，減少質量提高固有頻率，改善支承件之間的接觸剛度和與地基的聯(lián)結強度。提高動態(tài)性能的措施是：1.改善阻尼特性（鑄件砂芯不清除）充填型砂或混凝土；焊接結構采用斷續(xù)焊縫）支承件表面采用阻尼涂層等）；2.采用新材料制造支承件，如采用樹脂混凝土材料制造支承件可使動剛度提高幾倍。13導軌設計中應滿足哪些要求？應滿足以下要求：精度高，承載能力大，剛度好，摩擦阻力小，運動平穩(wěn)，精度保持性好，壽命長，結構簡單，工藝性好，便于加工）裝配）調整和維修，成本低等。（1）導向精度指動導軌運動軌跡的準確度。2）承載能力大，剛度好，根據承受載荷的性質，方向和大小，合理選擇導軌的截面形狀和尺寸，使導軌有足夠的剛度，保證機床的加工精度。3）精度保持性好，導軌原始精度喪失的主要原因是磨損。4）低速運動平穩(wěn)動導軌作低速運動或微量進給時，運動始終平穩(wěn)，不出現爬行現象。5）結構簡單）工藝性好，易于加工）14鑲條和壓板有什么作用？（P174）鑲條：鑲條用來調整矩形導軌和燕尾形導軌的側向間隙，鑲條應放在導軌受力較小的一側壓板：壓板用來調整輔助導軌面的間隙，承受顛覆力矩，用配刮墊片來調整間隙15導軌的卸荷方式有哪幾種？各有什么特點？（P178-179）導軌的卸荷方式有機械卸荷）液壓卸荷和氣壓卸荷。1.機械卸荷卸荷力不能夠隨外界變化和而調節(jié)2?液壓卸荷可以保持均勻的接觸力可以調節(jié)卸荷力。3?氣壓卸荷無污染無回收問題粘度低動壓效應影響小?？梢宰詣诱{節(jié)卸荷力大小16提高導軌精度）剛度和耐磨性的措施（P183-184）1）合理選擇導軌的材料和熱處理2）導軌的預緊3）導軌的良好潤滑和可靠防護4）保證完全的液體潤滑，用油膜隔開相接觸的導軌面，加大導軌的接觸面和減輕負載，爭取磨損要使摩擦面上的壓力分布均勻。導軌的形狀尺寸要盡可能對集中負載對稱。18）機床刀架自動換刀裝置應滿足什么要求A）滿足工藝過程提出的要求B）在刀架、刀庫上要能夠牢固地安裝刀具C）刀架、刀庫、換刀機械手都應具有足夠的剛度D）可靠性高E）換刀時間應該盡可能短以利于提高生產效率F）操作方便安3-19何謂端面齒盤定位？有何特點？（P193）齒盤定位是兩個齒形相同的端面齒盤嚙合而成的定位機構，由于嚙合時各個齒的誤差抵消，起到誤差均化作用，定位精度高。其特點是定位精度高）重復定位精度好）定位剛性好）承載能力大。該機構在數控機床回轉刀架）加工中心鼓輪式刀具庫以及機床回轉工作臺分度）定位機構中得到應用。3-20加工中心自動換刀裝置包括些什么？（P195）答：加工中心自動換刀裝置包括：刀具庫（伺服驅動電機）傳動機構）鼓輪式或鏈式結構等））自動換刀機械手（驅動裝置）傳動機構）手臂和手爪等）等。3-21加工中心上刀庫的類型有哪些？各有何特點？（P195-196）有四種：鼓輪式刀庫）鏈式刀庫）格子箱式刀庫和直線式刀庫1）鼓輪式刀庫：結構簡單）緊湊，但刀具容量較小，鼓輪回轉慣性較大。2）鏈式刀庫：外形緊湊）占用空間較?。┑毒呷萘看蟆?）格子箱式刀庫：結構緊湊）空間利用率高）刀庫容量較大，但布局不靈活。4）直線式刀庫：結構簡單）刀庫容量較小。23典型換刀機械手有哪幾種？各有何特點？適用范圍如何？1）單臂雙手爪型機械手：這種機械手的拔刀）插刀動作都由液壓動作來完成，根據結構要求，可以采取液壓缸動）活塞固定；或活塞動）液壓缸固定的結構形式。這種液壓缸活塞的密封松緊要適當，太緊了往往影響機械手的正常動作，要保證既不漏油又使機械手能靈活動作。2）雙臂單手爪交叉型機械手：應用有JCS—013型臥式加工中心3）單臂雙手爪且手臂回轉軸與主軸成45°的機械手：這種機械手換刀動作可靠，換刀時間短，但對刀柄精度要求高，結構復雜，聯(lián)機調整的相關精度要求較高，機械手離加工區(qū)較近。4）手抓。5）鉗形杠桿機械手。1工業(yè)機器人的定義是什么？操作機的定義是什么？P218工業(yè)機器人：是一種能自動控制，可重復編程，多功能，多自由度的操作機，能搬運材料）工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。操作機：具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體或進行其他操作的機械裝置。2工業(yè)機器人由哪幾部分組成？比較與數控機床的組成的區(qū)別。（P219-220）工業(yè)機器人由操作機）驅動單元和數控裝置三部分組成。操作機有機座）手臂）手腕和末端執(zhí)行器組成。數控機床由機床）驅動單元和數控裝置等組成。其中機床部分由立柱）支座）工作臺）主軸箱刀具等部分組成。工業(yè)機器人和數控機床的區(qū)別在操作機和機床部分，機器人的作用是搬運和操作工具，機床主要是加工工件，數控機床可以說是一種特殊的機器人。3工業(yè)機器人的基本功能和基本工作原理是什么？它與機床有何主要的相同不同之處？P218基本功能：提供作業(yè)所需的運動和動力。基本工作原理：通過操作機上各運動構件的運動，自動的實現手部作業(yè)的動作功能及技術要求。相同之處：二者的末端執(zhí)行器都有位姿變化要求，都是通過坐標運動來實現末端執(zhí)行器的位姿變化要求。不同之處：機床：是按直角坐標形式運動為主，對剛度）精度要求很高，其靈活性相對較低。機器人：按關節(jié)形式運動為主，對靈活性要求很高，其剛度）精度相對較低。4工業(yè)機器人的結構類型有哪幾類？各種類型的特點如何？P220⑴按機械結構類型分類①關節(jié)型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精

度較低。②球坐標型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較差。③圓柱坐標型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較好。④直角坐標型機器人：剛度和精度高，但靈活性差，工作空間范圍小。9工業(yè)機器人的位姿的含義是什么是指其末端執(zhí)行器在指定坐標系中的位置和姿態(tài)19諧波減速器的工作原理是什么特點是什么？了解在機器人設計中的一些典型用法。（P235）工作原理：諧波齒輪減速器由剛輪（內齒））柔輪（外齒）和諧波發(fā)生器組成，柔輪在剛輪之內，諧波發(fā)生器在柔輪內部。柔輪在波發(fā)生器作用下變成橢圓，使其長軸兩端的齒與剛輪完全嚙合，短軸完全脫開，其余的齒視回轉方向的不同分別處于“嚙入”）“嚙處”狀態(tài)，由于柔輪比剛輪少兩個齒，當波發(fā)生器連續(xù)回轉時，嚙入嚙出區(qū)將隨著橢圓長短軸的相位的變化而依次變化，于是柔輪就相對于不動的剛輪沿波發(fā)生器轉向相反的方向作低速回轉。其速比關系可以寫成：當波發(fā)生器主動，剛輪固定）柔輪從動時，波發(fā)生器與柔輪的減速比為n=n=0,則傳動比為:G.nziG=—=—R——HRnz—zRGR當波發(fā)生器主動，柔輪固定）剛輪從動時，波發(fā)生器與剛輪的減速比為式中：z,Z分別為剛輪和柔輪的齒數；n,n,n分別為波發(fā)生器）柔輪和剛輪的轉GRHRG速。諧波齒輪減速器體積?。┙Y構緊湊，輸入和輸出同軸；在工業(yè)機械人底座）手臂和手腕的傳動中使用很普遍，典型使用見圖4-29（P245）。20機器人的驅動方式有哪些？如何選用？（P238-240）機器人的驅動方式主要是電機驅動方式，有直流伺服電機）步進電機和交流伺服電機三種。其特點是無需能量轉換）控制靈活）使用方便，噪聲較低）起動轉矩大等，用于額定負載1kN以下的工業(yè)機器人。液壓和氣壓驅動方式，液壓驅動主要在經濟型機器人）重型工業(yè)機器人和噴漆機器人中使用；氣壓驅動主要在輕負荷搬運）上下料點位操作工業(yè)機器人中使用。21機器人手臂設計要求是什么？了解一些典型機器人手臂工作原理結構及特點。（P241-245）（1）應滿足機器人完成作業(yè)任務提出的工作空間要求；（2）合理選擇手臂截面形狀，使用高強度的輕型材料；（3）盡量減小手臂質量和相對其關節(jié)回轉軸的轉動慣量和偏心力矩；（4）設法減小機械間隙引起的運動誤差，提高運動精確性和運動剛度。典型機器人手臂結構如圖4-22，圖4-24，圖4-27，圖4-28和4-29.23機器人手腕的功能及設計要求是什么？了解一些典型的機器人手腕工作原理）結構和特點。手腕的功能:1.連接并支持末端執(zhí)行器.2實現末端執(zhí)行器三個姿態(tài)坐標即三個轉動自由度。設計要求：1）手腕力求接構緊湊，減輕其質量和體積。2）在滿足工作要求的條件下，盡量減少自由度，力求簡化。3）提高手腕的精度與剛度，減小間隙反轉回差。4）手腕各關節(jié)軸應有限位開關與機械擋塊，防止動作超限而造成事故。典型結構見圖4-31，圖4-32，圖4-33等。31什么是智能機器人？（P264）答：智能機器人是按照人工智能決定行動的機器人。智能機器人分為適應控制機器人和學習控制機器人。33在機械制造系統(tǒng)中工業(yè)機器人的選擇與布局設計原則是什么？（P267）答：（1）滿足作業(yè)技術參數要求；（2）性能價格比好；（3）滿足系統(tǒng)生產節(jié)拍的要求；（4）在不發(fā)生干涉的條件下，優(yōu)化與前后連接裝備之間的布置，減小占地面積，縮短運動路徑。3工業(yè)機器人與機床在基本功能和工作原理上有何異同答：工業(yè)機器人與機床在基本功能和工作原理上相同之處：1）兩者都有位姿變化要求。2）都是通過坐標運動來實現末端執(zhí)行器的位姿變化.不同之處：1）機床以直角坐標五為主，機器人以關節(jié)形式運動為主。2）機床剛度）精度高，機器人剛度精度比較低。1機床夾具的作用是什么？有哪些要求？作用：1）保證加工精度2）提高生產率3）擴大機床的使用范圍4）減輕工人的勞動程度，保證生產安全5）降低成本要求：1）保證加工精度2）夾具的總體方案應與生產綱領相適應3）安全）方便）減輕勞動強度4）排屑順暢5）夾具應有良好的剛度）強度）結構工藝性2機床夾具的組成部分有哪些？1）定位元件及定位裝置用于確定工件正確位置的元件或裝置2）夾緊元件及夾緊裝置用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置3）導向及對刀元件用于確定工件與刀具的相互位置的元件4）動力裝置5）夾具體用于將各元件）裝置連接在一塊，并通過它將整個夾具安裝在機床上6）其它元件及裝置3何為六點定位原理？何謂定位的正常情況和非正常情況？它們各包括哪些方面？六點定位原理：采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度使工件實現完全定位。正常情況：根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，稱定位的正常情況。正常情況分為：a完全定位六個自由度全部被限制b不完全定位少于六個自由度被限制非正常情況：根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某個自由度被兩個或兩個以上的約束重負限制，稱為非正常情況非正常情況分為：a.欠定位需要限制的自由度沒有完全被限制b.過定位某個自由度被兩個或兩個以上的約束重負限制4確定夾具的定位方案時，要考慮哪些方面的要求？在多個表面參與定位時：限制自由度最多的定位面第一定位基準面或主基準面限制自由度較多的定位面——第二定位基準面或導向基準限制一個自由度的定位面一一第三定位基準面或定程基準5何謂定位誤差？定位誤差是由哪些因素引起的？定位誤差：指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差，它是加工誤差的一部分產生定位誤差的原因1）基準不重合帶來的定位誤差2）間隙引起的定位誤差3）與夾具有關的因素產生的定位誤差6夾緊和定位的區(qū)別？對夾緊裝置的基本要求有哪些？定位是確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程。夾緊是工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作要求：1）夾緊必經保證定位準確可靠，不能破壞定位2）工件和夾具的變形必須在允許的范圍內3）夾緊機構必須可靠，夾緊元件有足夠的強度，剛度，手動夾緊機構應自鎖，機動夾緊有聯(lián)鎖保護，夾緊行程足夠4）夾緊機構操作須安全）省力）方便）迅速）符合工人操作習慣5）夾緊機構的復雜程度，自動化程度與生產綱領和工廠條件相適應。7設計夾緊機構時，對夾緊力的三要素有何要求？夾緊力方向的確定：1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3）夾緊力的方向盡可能與切削力，重力方向一致，有利于減小夾緊力夾緊力的作用點的選擇：1）夾緊力的作用點與支承點“點對點”對應。或在支承點確定的范圍內，以免破壞定位或造成大的變形。2）夾緊力的作用點應作用在工件剛度高的部位。3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。4）夾緊力的反作用不應使夾具產生影響加工精度的變形。夾緊力大小的確定：夾緊力大小需要準確的場合，可經過實驗來確定，通常切削力是估算的，工件與支承件間的磨擦因數也是近似的，故夾緊力可估算。計算方法：根據靜力平衡方程，求出理論夾緊力，乘安全系數，作為實際所需的夾緊力。安全系數可取S=2~3S=S1S2S3S48何謂夾具的對定？為什么使用夾具加工工件時，還需要解決夾具的對定問題？夾具的對定：在機械加工中，使夾具的定位面相對于刀具和切削運動占有一個理想位置的過程，稱為夾具的對定。夾具的對定通常包括兩個方面：一是夾具的定位，即使夾具相對于切削運動有一個正確的位置；二是夾具的對刀，即使夾具相對于刀具有一個正確的位置。原因：保證加工精度9使用夾具來加工工件時，產生加工誤差的因素有哪些方面？它們與零件的公差有何關系？原因：1）工件在夾具中的定位）夾緊誤差2）夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差——對定誤差3）加工過程中的誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力，熱變形）切削振動等原因引起的誤差公差是允許零件的尺寸）幾何形狀和相對位置等的最大的變動量，對于不同零件而言，都有其固定的公差值，所以，產生加工誤差的因素對于公差值沒有影響。10何謂可調整夾具？調整的方式有幾種？可調整夾具適用于何種場合？可調整夾具：夾具的某些元件可調整或可更