机械制造装备设计(关慧贞)简答题

1、何谓夹具的对定？包括哪几个方面？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？1.夹具与机床连接时使夹具定位外表相对机床主轴〔或刀具〕、机床运动导轨有准确的位置和方向的过程称为夹具的对定。2．夹具的对定包括三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度和转位定位，即夹具对加工位置的定位。3．使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的允许误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。从而保证工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。2、铣床专用夹具主要由哪几个部件组成。现要设计一个铣削传动轴的外圆轴向不通键槽夹具，试问需要采用怎样的定位方案，限制工件的哪些自由度？画简图示意，夹具采用什么型式的对刀块？夹具如何在机床上对定。铣床夹具主要由夹具体、定位装置、夹紧装置、对刀装置、夹具定位键等组成。设计铣削传动轴轴向不通键槽的专用夹具，应采用传动轴外圆为主要定位基准，一端面为第二定位基准。以长V形块与轴外圆接触，限制2个移动和2个转动自由度，以一个支承钉与轴端面接触，限制1个移动自由度。画示意图。见教材选择对刀装置和对定装置。3、组合机床中具有哪些动力部件，能实现机床的什么运动？动力部件的主要参数及选择原那么是什么？1.组合机床的动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴切削头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面孔。2.加工时，动力箱由电动机驱动，带动多轴箱驱动刀具主轴作旋转主运动。动力滑台带动刀具主轴作直线进给运动。3．动力部件的主要参数是包括驱动动力箱的电动机功率，动力滑台的轴向进給力、进給速度和进給行程。切削功率根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择主传动用动力箱的电动机型号和规格。进给力根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力∑F，以∑F<F进来确定动力滑台的型号和规格。进给速度根据要求选择的快速行程速度v快<动力滑台规定的快速行程速度v滑台(快)；选择的切削用量每分钟工作进给速度vf〔选〕>动力滑台额定的最小进给量vf〔额定〕。进给行程设计中所确定的动力部件总行程<所选动力滑台的最大行程。4、工件在夹具中定位和夹紧有何区别？保证一批工件在夹具中足够的定位精度应考虑哪两个方面因素？产生定位误差的原因是什么？〔15分〕1.工件在夹具中定位是指确定一批工件在夹具中相对机床刀具占有一致的正确加工位置。而夹紧是指将工件紧固在夹具上，确保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所确定的加工位置，不发生振动或位移。2．要保证工件定位时到达足够的定位精度，不仅需限制工件的空间自由度，使工件在加工尺寸方向上有确定的位置，而且还必须要尽量设法减少在加工尺寸方向上的定位误差。3．工件在定位时，产生定位误差的原因有两个：〔1〕定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合引起的定位误差。〔2〕由于定位制造副制造不准确，引起定位基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移，而产生基准位移定位误差。5、组合机床多轴箱怎样实现箱内齿轮的润滑，设计多轴箱时为何需要配置一个手柄轴？手柄轴的设计应满足什么要求？〔12分〕1.用润滑油泵从油池中吸油，由管道输送到分油器，一局部输送到箱体顶面的淋油盘，喷淋箱体中间的传动齿轮。另一局部由油管穿入到前盖和后盖中，浇注箱内前、后盖上的传动齿轮。2.为了组合机床多轴箱上多个刀具主轴能正确而稳定地切削，需要在多轴箱中设置手柄轴。用于主轴对刀，调整或修配时检查每个主轴的运动精度。3.为了人工搬动手柄省力轻便，手柄轴转速尽量设计的高一些。同时手柄轴位置应靠近工人操作位置，其周围应有较大空间，便于扳手旋转操作，即保证回转时手柄不碰主轴。6、机床上采用夹具加工一批工件时，会产生哪些与夹具有关的加工误差？它们与零件的公差有何关系？〔15分〕1．在机床上使用夹具加工工件时，产生加工误差的因素有：工件在夹具中定位时产生的定位误差Δd.w；工件在夹具中夹紧时产生的夹紧误差Δj。i；夹具安装在机床上产生的夹具安装误差Δj.a；刀具对夹具定位元件正确位置所产生的导引误差Δ；夹具的磨损所引起的加工误差Δj.m。其中工件的定位误差中，包括设计基准与定位基准不重合而产生的基准不重合误差，有定位副制造不准确产生的基准位移误差。2．夹具总差与工件的加工允差有关系：，其中为除夹具以外，与工艺系统其他一切因素有关的加工误差。且应满足以下关系式，，7、圆孔拉刀粗切齿为什么需要设计分屑槽？校准齿具有什么作用？为什么圆孔拉刀的后角取值很小？〔15分〕1.圆孔拉刀是内拉刀，当拉削钢件和其它塑性材料时，切屑呈带状，为了更顺利地从工件加工孔中排屑，需要将较宽切屑分割成窄宽度，以便于卷曲和容纳在容屑槽中，因此需要在圆孔拉刀前后刀齿上交错地磨出分屑槽。2.在圆孔拉刀中，校准齿一是能起修光、校准作用，二是当切削齿因重磨直径减小时，校准齿还可依次递补成为切削齿。3.拉刀的切削厚度〔齿升量〕很小，如按切削原理选择后角的一般原那么，必须取较大后角。但是圆孔拉刀一般重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齿直径会减小很多，这样拉刀的使用寿命会显著缩短，因此孔拉刀切削齿后角不宜选得过大，其校准齿的后角应比切削齿的后角更小。8.如下图,传动轴二端是什么轴承,轴向力如何传递?轴承间隙如何调整?(8%)答:轴的二端用的是圆锥滚子轴承,轴向载荷由二端承受,通过轴、轴承内圈、轴承外圈、箱盖传到箱体。通过调整螺钉2,压盖1及锁紧螺母3来调整滚子轴承的间隙。9.说明以下图背轮机构防止高速空转的措施。〔7%〕10.指出图中的设计有什么不正确的地方,并提出改良意见。(8%)答：(1)夹紧力尽量与切削力方向一致;(2)夹紧力不应产生影响加工精度的变形CNC型车床主轴部件如以下图,前后轴承采用什么轴承?轴向载荷如何承受?这种配置的主轴部件适用于什么场合?为什么?答：主轴前支承采用双列圆柱滚子轴承承受径向载荷和角接触双列球轴承承受二个方向的轴向载荷,后支承采用双列圆柱滚子轴承承受径向载荷,这种轴承配置适用于中等转速和切削负荷较大,要求刚度高的机床。12.说明块状零件的自动定向方法。答：二次定向，第一次定向零件进入定向沟(2分)第二次定向通过档板，使工件定向为短圆柱向下。13.如下是托架钻模,试分析:〔12%〕该工序要保证的精度?工件如何定位?件号2、5、8、9、10、11、的作用是什么?答：该工序要保证的精度:1)φ10.1mm孔轴线与φ33H7孔轴线的夹角为25°±20’;2)φ10.1mm孔到φ33H7孔轴线的距离为88.5±定位:一短面一长销限制五个自由度,一个活动V型块限制一个转动自由度。件号２是辅助支承，支承在钻孔处，提高钻孔处的刚度，件号５是外套，起导向作用，件号８是开口垫圈，用于快速装卸工件，件号９是分度盘，用于工件的分度，件号１０是对定销，用于工件完成后的对定，件号１１是锁紧螺母，用于工件分度完成后的锁紧。14、请简述主变速传动系设计的一般原那么。答：1．传动副前多后少原那么 主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动件转速较高，传递的转矩较小，尺寸小一些；反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在制定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以便节省变速箱的造价，减少变速箱的外形尺寸。2．传动顺序与扩大顺序相一致的原那么 变速组的扩大顺序与传动顺序一致，即根本组在最前面，依次为第一扩大组，第二扩大组，各变速组的变速范围逐渐扩大。 如果不满足该原那么，那么在传递相同功率的情况下，受的转矩更大，传动件的尺寸更大，从而影响变速箱的造价和外形尺寸。3.变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速从电动机到主轴之间的总趋势是降速传动，在分配各变速组传动比时，为使中间传动轴具有较高的转速，以减少传动件的尺寸，前面的变速组降速要慢些，后面变速组降速要快些，也就是。但是，中间轴的转速不应过高，以免产生振动、发热和噪声。通常，中间轴的最高转速不超过电动机的转速。15、机床主传动系的传动方式主要有哪两种？其各自的特点是什么？答：主要有集中传动方式和别离传动方式1．集中传动方式1〕主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内，称为集中传动方式。2〕通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。适用于普通精度的大中型机床，结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。2．别离传动方式1〕主传动系中的大局部的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为别离传动方式。2〕特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。运动由皮带经齿轮离合器直接传动，主轴传动链短，使主轴在高速运转时比拟平稳，空载损失小；当主轴需作低速运转时，运动那么由皮带轮经背轮机构的两对降速齿轮传动后，转速显著降低，到达扩大变速范围的目的。16、在机械制造装备设计中，模块化设计的主要优点有哪些？答：1、便于用心技术设计性能更好的模块，取代原有旧的模块，提高产品的性能，组合出功能更完善、性能更先进的组合产品，加速产品的更新换代；2、只需要更换局部模块，或设计制造个别模块和专用部件，便可快速满足用户提出的特殊订货要求，大大缩短设计和供货周期；3、有利于采用成组加工等先进工艺，有利于组织专业化生产，既提高质量，又降低本钱；4、模块系统中大局部部件由模块组成，设备如发生故障，只需要更换相关模块，维护修理更为方便，对生产影响少。17.转塔式组合机床：能将几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，使每个多轴箱依次转动到加工位置对工件进行加工的组合机床。18.成形式拉削：利用刀齿的轮廓与工件最终加工外表形状相似，切削齿高度向后递增，工件的余量被一层一层地切去，由最后一个刀齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光到达预定的加工精度的拉削。19.机床夹具：机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工艺装备。20.机床装料高度：指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。21.孔加工复合刀具：由两把或两把以上单个孔加工刀具结合在一个刀体上形成的专用刀具称为孔加工刀具。22.夹具对定装置：能实现夹具在机床上定位、固定，即确保夹具相对机床主轴〔或刀具〕、机床运动导轨有准确的位置和方向的装置。23.机床生产率：机床的生产率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量。24.机床前备量：组合机床中，为补偿刀具磨损或制造、安装误差，动力部件可向前调节的距离。25.机床装料高度：指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。26.夹具的定位元件：能装好工件，既能在机床上确定工件相对刀具正确加工位置的元件。27.渐成式拉削：拉刀刀齿的廓形与被加工工件最终外表形状完全不同，刀齿制成直线形或圆弧形，工件外表的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成的拉削。28.机床联系尺寸图：用来表示机床的配置形式、机床各部件