为了不降低刀具寿命,一般选用比n转速低的nj。
这将造成(n-nj)的转速损失,相对转速损失率为A=(n-nj)/n在极端情况下,当n趋近Tnj+l时,如仍选用nj为使用转速,产生的最大相对转速损失率为Amax=(nj+l・nj)/nj+l=l・nj/nj+l°在其他条件(直径、进给、背吃刀量)不变的情况下,转速的损失就反映了生产率的损失。
对于齐级转速选用机会基本相等的普通机床,为使总生产率损失最小,应使选择各级转速产生的Amax相同,即
Amax=1-nj/nj+1=const或nj/nj+l=const=l/(p可见任意两级转速Z间的关系应为nj-t-l=nj(p
此为,应用等比级数排列的主轴转速,可借助于串联若干个滑移齿轮来实现,使变速传动系统简单并且设计计算方便。
在有的机床转速范围内,中间转速选用的机会多,最高和最低转速选用的机会较少,可采用两端公比大、中间公比小的混
合公比转速数列。
9、不同机床的公比选择原则P83
A
结构
中型机床
不能太大
不能很复杂
(取1.26,1.41)大型机床
不能大(要小)
可以复杂点
(取1.12,1.26)小型机床
可以大一些
结构简单
(取1.58,1.78)半自动车床
耍小
工艺范围小结构不复
杂
(取1.12,1.26)专门化机床
要小
丁•艺范围小结构不复
杂
(取1.06,1.12,1.26)
((P值小则相对转速损失少,但当变速范用一定时变速级数将增多,变速箱的结构复杂。
对于通用机床,辅助时间和准备结束时间较长,机动时间在加T周期屮占的比重不是很大,转速损失不会引起加工周期过多地延长,为了机床变速箱结构不过丁•复杂,一•般取(p=1.26或1.41等较大的公比;对于大批量生产用的专用机床、专门化机床及自动机,情况却相反,通常取(p=1.12或1.26等较小的公比。
由于此类机床不经常变速,可用交换齿轮变速,机床的结构不会因采用小公比而复杂。
对于非自动化小型机床,加丁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(p=l,58.1.78甚至2等更大的公比,以简化机床的结构。
)10、主电机功率公式为:
P主=卩切+F空+P附,其中各项的含义是什么?
P85
P主为机床主运动电动机的功率;P切为消耗于切削的功率,乂称有效功率(kW);
P空为空载功率(kW);P辅为随载荷增加的机械摩擦损耗功率(kW)o11.主传动系有哪些分类方法?
P89
1)、按驱动主传动的电动机类型:
直流电机
交流电机:
单速交流电机
调速交流电机:
多速交流电机无级调速交流电机
2)、按传动装置类型:
机械传动装置液压传动装置电气传动装置组合式
3)、按变速的连续性有级变速:
滑移齿轮变速
交换齿轮变速
离合器变速:
摩擦式、牙嵌式、齿轮式无级变速:
机械摩擦无级变速
液压无级变速电气无级变速
12、主传动系有哪两种传动方式?
特点是什么?
P89
集屮传动方式和分离传动方式集中传动方式:
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。
通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。
其特点是结构紧凑,便丁•实现集中操纵,安装调整方便。
缺点是这些高速运转的传动件在运转过程中所产生的振动,将直接影响主轴的运转平稳性;传动件所产生的热量,会使主轴产生热变形,使主轴回转轴线偏离正确位置而直接影响加工精度。
这种传动方式适用于普通精度的大中型机床。
分离传动方式:
主运动系中的大部分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。
其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。
13.画常规转速图应遵守的四项基本原则。
P93
•一、前多后少
•二、前紧后松
•三、最大传动比W2,最小传动比$4
•四、前缓后急(传动副数前多后少原则;传动顺序与扩大顺序相一致的原则;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;转速图中传动比的分配)
14、采用双速电机结构式如何写?
P95
15、具有交换齿轮和公用齿轮的传动系的特点?
P97
交换齿轮变速可以用少量齿轮得到多级转速,且不需要操纵机构,可使变速箱结构大大简化。
缺点是更换交换齿轮较费时费力;若交换齿轮装在变速箱外则润滑密封较困难;若交换齿轮装在变速箱内则更换齿轮时较麻烦。
16、变速组扩大变速范围的方法有哪些?
P971)、增加变速组2)、釆用苗轮结构3)、采用分支传动
17.主传动系为什么采用双公比或分支传动?
P98
在通用机床的使用中,每级转速使用的频率不太相同,一般中段转速使用较多,而高速和低速段使用较少。
主轴的转速数列有两个公比,因此可在屮段转速使用较小公比,而在高速和低速段使用较大公比,这就是采用双公比的主传动设计。
双公比的变速传动系是在常规变速传动系基础上,通过改变基木组的级比指数演变来的。
分支传动是指在串联型式变速传动系的基础上,增加并联分支以扩大变速范围。
常用“X”表示串联、表示并联、“一"表示转速重复。
采用分支传动方式除了能较大地扩大变速范囤外,还具有缩短高速传动路线、提高传动效率、减小噪声的优点。
19、
1)、
无级变速有哪些类型?
P109变速电动机:
直流复励电动机交流变频电动机
2)、机械无级变速装置
3)、液压无级变速装置
20、进给传动系为什么采用等差数列的转速?
21.根据已知条件完成下列工作
(1)选择合理的公比;
(2)写出主轴的各级转速;
(3)写出结构式;
(5)验算变速组的最大变速范围;
(6)画出转速图;
(7)计算指定齿轮的齿数;
(8)找出指定传动件的计算转速。
22、主轴部件应满足哪些基本要求?
P1421)、旋转精度:
在无载荷、低速运动条件下,主轴前端定位而的径向和轴向跳动。
它取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
2)、刚度
静刚度:
ki=Fi/Yi
动刚度:
kd=Fd/Yd
3)、抗振性
它主要指主轴部件抵抗受迫振动和自激振动的能力。
4)、温升和热变形
5)、精度保持性
23.主轴为什么采用三支承?
会带来什么问题?
P144
多数机床主轴采用前、后双支承;为提高刚度和抗振性,有的机床主轴采用三支承,且以前、中支承为主要支承的较多。
三支承方式对三支承孔的同轴度要求较高,制造装配较复杂。
主支承也应消除间隙或预紧,辅支承则应保留一定的径向间隙或选用较大游隙的轴承。
由于三个轴颈和三个箱体孔不可能绝对同轴,故三个轴承不能都预紧,以免发生干涉,恶化主轴的工作性能,使空载功率大幅度上升和轴承温升过高。
24、主轴推力轴承各种配置形式的优缺点?
适用场合?
P145
1)、前端配置:
这类配萱方案在前支承处轴承较多,发热大,温升高,但主轴受热后向后伸长,不影响轴向精度,精度高,对提高主轴部件刚度有利,用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床(适用加工螺纹的车床,不适于加工外圆的车床)
2)、后端配置:
这类配置方案前支承处轴承较少,发热小,温升低,但是主轴受热后向前仲长,影响轴向精度,用丁•轴向精度耍求不高的普通精度机床,如立铳床、车床等。
3)两端配置:
这类配置方案当主轴受热伸长后,影响主轴轴承的轴向间隙。
为避免松动,可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀。
两端配置常用于短主轴,如组合机床主轴。
4)、中间配置:
这类配置方案可减少主轴的悬伸量,并使主轴受热膨胀后向后伸长,但前支承结构较复杂,温升也可能较高。
25、为了提高主轴使用性能,主轴上的齿轮和驱动轴上的齿轮如何布置?
P145
主轴上:
传动力FQ引起的主轴弯曲变形要小,引起主轴前轴端在影响加工精度墩感方向上的位移要小。
因此,主轴上传动件轴向布置时,应尽量靠近前支承,
有多个传动件时,其中最大传动件应靠近前支承。
驱动轴上:
应尽可能将该驱动轴布置在合适的位置,使驱动力引起的主轴变形可抵消一部分因切削力引起的主轴轴端精度敏感方向上的位移。
26、根据主轴及轴承的偏移量会判断和计算主轴组件的装配方案
27、主轴的主要参数如何确定?
P146
1)、主轴前轴颈直径D1的选取:
D1一般按机床类型、主轴传递的功率或最大加丁直径参考表3・1选取。
车床和铳床后轴径的直径:
D2=(O.7U).85)D1
2)、主轴内孔直径d的确定
主轴内孔直径d与用途有关。
由材料力学视抗弯强度要求确定。
3)、主轴前端悬伸量a的确定
尽可能小,受主轴端部结构限制,已标准化
4)、主轴主耍支承间跨距L的确定
L0=(2〜3.5)a
存在一个最佳跨距,此时因主轴弯曲变形和支承变形引起主轴前轴端的总位移量为最小。
28、主轴滚动轴承选择原则?
P148
1)、角接触球轴承
2)、双列短圆柱滚子轴承
3)、圆锥滚子轴承
4)、推力轴承
5)、双向推力角接触球轴承
6)、陶瓷滚动轴承
7)、磁浮轴承
儿种典型的主轴轴承配置型式:
1)、速度型
2)、刚度型
3)、刚度速度型
由丁前轴承比后轴承影响大,故选择时一般前轴承的精度要比后轴承高。
29、主轴滚动轴承预紧后性能有何改变?
P155
主轴部件的旋转精度、刚度和抗振性提高,但轴承的发热量和效率会明显下降。
30.主轴动压、静压滑动轴承的特点。
P158
静压轴承与动压轴承相比有如下优点:
承载能力高,旋转精度高,油膜有均化误差的作用,可提高加工精度,抗振性好,运转平稳,既能在极低转速下工作也能在极高转速下工作,摩擦小,轴承寿命长。
静压轴承主要的缺点是:
需要一套专用供油设备,轴承制造工艺复杂、成本较高。
(动压轴承用在速度不频繁换向和停转的场合;静压轴承用在速度频繁换向和停转的场合)
31.机床支承件的功能和基本要求。
P161
支承件指床身、立柱、横梁、摇臂、底座、刀架、工作台、箱体或升降台等大尺寸零件,即大件,是机床的基础构件。
支承件的主耍功能是保证机床各零部件Z间的相互位置和相对运动精度,并保证机床有足够的静刚度、抗振性、热稳定性和耐用度。
支承件应满足的基本要求:
1)、足够的刚度,较高的刚度■质量比。
2)、好的动态特性:
较大的位移阻抗(动刚度)、阻尼;整机的低阶段频率较高,各阶频率不致引起结构共振;不会因薄壁振动而产生噪音。
3)、热稳定性好,热变形对机床加工精度的影响较小。
4)、排屑畅通、吊运安全,并具有良好的结构工艺性。
32.机床导轨的功能和基本要求P171
导轨用丁承受载荷和导向。
它承受安装在导轨上的运动部件及工件的重力和切削力,运动部件可以沿导轨运动。
导轨应满足的要求:
1)、导向精度;2)、承载能力大,刚度好;3)、精度保持性好;4)、低速运动平稳性;5)、结构简单,工艺性好。
33,机床导轨的截面形状选择和导轨间隙。
P172
(一)直线运动导轨的截而形状
1)、矩形导轨
2)、三角形导轨
3)、燕尾形导轨
4)、圆柱形导轨
(二)回转运动导轨的截面形状
1)、平行环形导轨
2)、锥面环形导轨
3)、双锥面导轨
(三)导轨的组合形式
1)、双三角形导轨
2)、双矩形导轨
3)、矩形和三和形导轨的组合
4)、矩形和燕尾形导轨的组合
导轨间隙的调整:
1)、压板:
压板用来调整辅助导轨而的间隙和承受颠覆力矩。
压板用螺钉固定在运动部件上,用配刮的方法或垫片来调整间隙。
2)、镶条:
镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨侧向间隙。
镶条皿放在导轨受力较小的一侧,常用的镶条有平镶条和斜镶条两种。
3)、导向调整板
34、物流系统的功能与基本要求。
P332
物流系统的功能:
1)、实现原材料、毛坯、外购件、在制品、产品、工艺装备的储存及搬运,做到存放有序,存放容易。
2)、采用合理的口动化上下料机构,以缩短机床的辅助时间,提高劳动生产率。
3)、实现工序间中间丁•位和缓冲T作站的在制品储存,保证生产的连续进行。
4)、采用自动化物流装备,以减少工件在工序间的无效等待时间。
5)、通过各类物流装备的调度及控制,实现物流运输方式和路径的优化。
6)、实现物流系统的检测和监控。
(物流系统的功能:
1)存储功能2)输送功能3)装卸功能4)管理功能)
基本耍求:
1)、连续性和流畅性。
2)、平行性和交叉性。
3)、比例性和协调性。
4)、均衡性和节奏性。
5)、准时性。
6)、柔性和适应性。
35.机械加工生产线的基本组成和类型。
P393
机械加T生产线由加T装备、工艺装备、输送装备、辅助装备和控制系统组成。
(一)按工件外形和工件运动状态区分:
1)、旋转体工件加工生产线。
2)、非旋转体工件加工生产线。
(-)按工艺设备类型区分:
1)、通用机床生产线。
2)、组合机床生产线。
3)、专用机床生产线。
4)、数控机床生产线。
(三)按设备连接方式区分:
1)、刚性连接生产线。
2)、柔性连接生产线。
(四)按生产线适应产品类型变化的能力区分:
1).单一产品固定节拍生产线。
2)、单一产品非固定节拍生产线。
3)、成组产品可调整生产线。
4)、柔性制造生产线。