制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型......
制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型，用软件预报误差，用NC进行补偿，以减少或消除由热变形引起的机床刀具位移[2]。
热变形误差补偿技术一般采用事后补偿，通过各种检测手段对数控加工时产生的误差进行直接或间接的测量，然后根据已经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算[3]，将计算结果反馈给数控系统，使控制器发出相应的控制误差补偿指令以补偿相应的热误差。本课题以GMC4000H/2加工中心y轴为研究对象，首先通过实验建立热误差与机体上若干点的温升之间的数学模型，在加工过程中借助外部设备监控温度，根据所建数学模型计算热误差，利用PLC补偿模块功能以及机床运动的可控性，修改机床运动进给量，从而实现实时补偿。
测量试验
1 热误差的测量
热误差是影响机床精度最主要的因素之一，机床热误差是由机床工作时复杂的温度场造成机床各部件变形引起的，它是随时间变化的非恒定误差。热误差补偿的研究始于20世纪50年代，但其总体发展是不能令人满意的，究其原因，在于误差辨识即热误差建模。要提高精度，必须解决“如何选择最佳的温度测点和如何建立鲁棒性强的热误差模型”的问题，两者相辅相成，缺一不可[4]。
1.1 试验设备及仪器
试验样机为GMC4000H/2;8个温度传感器、1台激光双频干涉仪、若干电缆线等。
1.2 温度测点的选择
数控机床的热误差大小取决于温度的变化、各零部件的热膨胀系数和机床的总体结构，从根本上说取决于温度变化。温度变化越大，热变形越剧烈，从而也可能产生大的热误差。
欲研究热误差的产生和变化规律，进而减小、消除和控制热误差，必须从温度变化入手。在机床运行时，由于各种材料的膨胀系数不同, 各部分在径向和轴向产生的热变形也不尽相同[5], 最容易受到热变形影响的机床部件是主轴和滚珠丝杠等，因此在本试验中将表1中8处最容易受到热变形影响的关键部件作为温度测量点。
1.3 试验方案
机床运行程序包含2个部分：
(1)空运行程序。
·单一速度：20m/min;
·混合速度如表2所示。
(2)检测程序。
检测程序参数如下：
·检测时，y向运行速度为10m/min;
·检测过程中，除第一次操作清零外，其余时间不进行清零操作。
1.4 测量
(1) 机床冷机状态时，运行一次检测程序，记录机床冷机状态下的各测点温度值和热误差量;
(2) 机床预热30min，预热速度为10m/min。预热后，运行一次检测程序，记录各测点温度值和热误差量;
(3) 按单一速度或混合速度运行机床，每20min运行一次检测程序，记录各测点温度值和热误差量;
(4) 除去预热时间，机床共运行4h后停机，进行下一步降温试验;
(5) 降温试验共2h，其中机床每停止20min，运行一次检测程序，记录各测点温度值和热误差量;
(6) 试验结束。
建立热误差补偿模型
1 回归方程
1.1 回归方程的建立
在回归分析中，如果有2个或2个以上的自变量，就称为多元回归。事实上，一种现象常常是与多个因素相联系的，由多个自变量的最优组合共同来预测或估计因变量，比只用1个自变量进行预测或估计更有效，更符合实际。
因此多元线性回归比一元线性回归的实用意义更大。所以，本课题从采集多点影响机床热变形位移精度的温度变化来建模。
多元线性回归是利用统计方法寻求多输入和单输出关系的模型。在热变形情况下，可以得到一组表达多点测量温度输入和一个方向位移输出关系的线性关系，因为热变形是多方面的，所以每个方向可以分别独立求得一组系数，将各个方向合在一起，即可得到多输入多输出模型。线性回归分析法是以相关性原理为基础的，相关性原理是预测学中的基本原理之一。
由于y轴热变形位移精度受电机温升、螺母座温升、十字滑座温升等有关因素的综合影响。因此，多元线性回归预测首先是建立y轴热变形位移精度补偿量与其有关影响因素之间线性关系的数学模型，然后通过对各影响因素未来值的预测推算出y轴热变形位移精度补偿量的预测值。
多元线性回归的数学模型为：因变量y和自变量为x1，x2,…，xp满足线性关系：
y =β0+β1x1+β2x2+β3x3+e。(1)
对x1，x2,...，xp，y进行n次观测，所得的n组数据为xi1，xi2，xi3，xip,(i=1，2，3…，n)它们均满足式(1),用数列表示为：y =(y1，y2...yn)，β=(β1，β2...βp)，
X=1 x11 . . .x1p，1 x21 . . . x2p，...，，...，...，...，1 xn1 ...xnp)，e=(e1，e2，...e p)。(2)
因此式(1)可写成如下矩阵形式：y=xβ+e，E(e)=0，(3)CCoovv(e)=σ2In。(3)
此为多元线性回归方程。
采用最小二乘法估计参数β0。设b0，b1，…，bm分别是参数β0，β1，β2，…，βm的最小二乘估计，则回归方程为:y=b0+b1x1+b2x2.+.….bmxm。(4)
由最小二乘法知道b0，b1，…,bm应使得全部观测值yt的残差平方和达到最小，即Q =t-∑(yt & #8722;yt) =∑(yt & #8722;b& #8722;b1xt1……bmxm)=最小。(5) 给定的数据式(5)，Q是b0，b1，…，bm的非负二次式，所以最小值一定存在。根据微分学的极值定理，设b0，b1，…，bm应是下列方程的解：& #8706;θ/& #8706;b0=-2∑(y
t & #8722;b& #8722;b1xt1……bmxm)=0，& #8706;θ/& #8706;bj=-2∑(yt & #8722;b& #87 22;b1xt1……bmxm)xij=0，j=(1,2，。。。，m)(6)转化为另一种数据结构式: yt=μ+β1(xt1& #8722;x1) +β2(xt2& #8722;x2) +...+βm(xm & #8722;xm)+εt，，(7)
t=(1，2，…，n)。
相应的回归方程为：
y& #710;=μ0+β1(xt1& #8722;x1) +β2(xt2& #8722;x2)+. .+βm(xm& #8722;xm)。(8)
1.2 回归方程的假设检验
回归方程显著性检验是从总体上对自变量与因变量之间是否存在线性关系进行考察，若检验的结果是拒绝原假设，则接受其对立假设，也就是说至少存在某个变量的回归系数不为零，因此还需对每个变量的回归系数进行逐个检验，即对某个固定的检验：考虑统计量t =βi/σ√ci
i，则t服从自由度为n& #8722;(p+1)的T-分布。其中σ=SSSSEE剩/余(n& #8722;p& #8722;1)σ2=SSE/(n& #8722;p& #8722;1)，准误为Var(βi)=σcii估计为σcii。通过计算p1=P{t n& #8722;p& #8722;1>|t|}和p2=P{tn& #8722;p& #8722;1<& #8722;& #8722;|t|}，若p1或p2中任一个不比α/2大，则拒绝H0i，认为该变量的回归系数显著地不为零。反之则认为该变量与因变量之间没有显著的线性关系。将变量x1，x2,…，xP的一组观测值代入回归方程，即得到变量y的预测值。因此预测是一件很简单的事，只要确定了一个非常有效的回归方程即可。有时还需要对预测值进行区间估计，下面给出因变量的期望值和预测值E(yi)的区间估计。
(yi)的(1-α)置信区间为：[xi& #710;β& #8722;tn& #8722;p& #8722;1(α/2)hiiσ& #710;2, xi& #710;β+tn& #8722;p& #8722;1(α/2)hiiσ& #710;2]。预测值yi的(1-α)置信区间为：[xiβ& #8722;tn& #8722;p& #8722;1(α/2)(1+hii)σ2,xi& #710;β+tn& #8722;p& #8722;1(α/2)(1+h ii)& #710;σ2]。
2 热误差补偿模型的建立
机床的温度场是连续且随时间变化的，必须通过测量温度场中有限个点的温度，将温度场离散化，并且利用温度传感器测量得到T1，T2，…，Tn，可利用多元线形回归，通过多个温度测点的线形组合来表示热变形与温度之间的关系。
补偿模型如下：
(1)当& #8722;
(2)当xi& #8722;& #8722;x8<& #8722;& #8722;1或xi& #8722;& #8722;x8>1时，按照下述公式进行补偿：
y=-1·(y1-y2·l/000 )，(9)
式中，y1=& #8722;23.51(x1& #8722;& #710;x1)& #8722;36.01(x2& #8722;& #710;x2) + 43.13(x3& #8722;& #710;x3)+15.32(x4& #8722;& #710;x4)& #8722;2.30(x5& #8722;x5) -0.83(x6& #8722;& #710;x6)+3.76(x7& #8722;& #710;x7)+1.22(x8& #8722;& #710;x8);
y2=& #8722;50.47(x1& #8722;& #710;x1)& #8722;2.53(x2& #8722;& #710;x2)+ 73.6 4(x3& #8722;& #710;x3)& #8722;17.42(x4& #8722;& #710;x4)+ 1.20(x5& #8722;& #710; x5)
& #8722;6.05(x6& #8722;& #710;x6)+2.18(x7& #8722;& #710;x7)+0.54(x8& #8722;& #710;x8);l为距离mm。
3 温度补偿方案
3.1 补偿原理
补偿法是通过建立准确反映机床温度场同热误差之间关系的热误差预测模型，人为地制造出一种新的误差去抵消当前成为问题的原始误差，以实现热误差补偿的方法。
3.2 热误差补偿的执行
利用前面算出的热误差补偿模型，结合西门子840D系统自带的误差补偿模块，可以实现误差补偿功能。其流程如图1所示。
3.3 SIEMENS 840D系统补偿程序
以1个采集点为例做程序介绍。
AN DB200.DBX 550.0
AN DB200.DBX 550.1
S DB200.DBX 550.1
O DB200.DBX 550.2
O DB200.DBX 550.3
O "NC".E_EMSTOP
R DB200.DBX 550.1
S DB200.DBX 550.0//热变形实时温度补偿各项使能满足与否CALL "GET" ，DB224
Req:=DB200.DBX550.1
NumVar :=2
Addr2:=P#DB221.DBX 10.0 BY
TE 10
Unit2:=
Column2:=
Line2:=
Error:=DB200.DBX550.2
NDR:=DB200.DBX550.3
State:=DB200.DBW552
RD2:=P#DB200.DBX564.0 D
WORD 1// 读NC Variable 值
L PIW 100
T DB200.DBW 0//采集各因素点温度
A(
A(
A M 10.0
JNB _001
L DB200.DBW 0
ITD
T DB200.DBD 2
SET
SAVE
CLR
_001: A BR
)
JNB _002
L DB200.DBD 2
DTR
T DB200.DBD 6
SET
SAVE
CLR//将采集的实时温度值做数型转换
_002: A BR
)
A(
O(
L DB200.DBD 6
L 6.000000e+002
>R
)
O(
L DB200.DBD 6
L 3.000000e+001
)
)
= DB2.DBX 195.0//判断采集的实时温度值的有效性，如不满足则产生报警提示AN DB2.DBX 195.0
AN DB2.DBX 195.1
AN DB2.DBX 195.2
AN DB2.DBX 195.3
AN DB2.DBX 195.4
AN DB2.DBX 195.5
AN DB2.DBX 195.6
AN DB2.DBX 195.7
= DB200.DBX 99.0 //
所有采集点采集的温度有效，然后做回归方程中的数学运算(由于篇幅，此处略去)。当时，不进行补偿，或设补偿量为0。
AN DB200.DBX 555.1
A DB200.DBX 550.0
S DB200.DBX 555.1
O "NC".E_EMSTOP
O DB200.DBX 555.2
O DB200.DBX 555.3
R DB200.DBX 555.1
R DB200.DBX 550.0
CALL "PUT" ，DB241
Req :=DB200.DBX555.1
NumVar :=1
Addr2 :=P#DB240.DBX 10.0
BYTE 10
Unit2 :=
Column2:=
Line2 :=
Error :=DB200.DBX555.2
Done :=DB200.DBX555.3
State :=DB200.DBW557
SD2 :=P#DB200.DBX584.0 D
WORD1//满足情况下，将补偿值写入NC Variable。
4 补偿效果分析
4.1 y轴热变形补偿效果分析
本文为例，如表3所示。
4.2 试验验收分析
进行补偿后机床试验结果显示，机床误差补偿效果很好，y轴方向上的定位误差减少到±0.013mm以内。机床热变形补偿前后数据对比见图2。
结束语
本试验通过对数控机床运行过程时零部件发热产生的热误差，以及其温度场采集，建立模型，再将模型导入数控系统对机床进行热补偿，并经过了试验验证了补偿效果。利用该实验有效地减少了由机床热变形所导致的误差，提高了机床精度和稳定性，同时也为传动部件的在热变形方面的进一步设计奠定了基础。
参考文献
[1]李清.虚拟数控铣床加工过程仿真系统及相关技术的研究[D].天津:天津大学，2004.
[2]刘荣忠，顾益军.基于GAPT的金属切削数据库的研究.计算机工程，2001，27 (12): 151-152.
[3]高晓勇，郑敏利，孟安，等.通用切削数据库的设计与实现.哈尔滨理工大学学报，2 001，6 (2):50-531.
[4]倪军.数控机床误差补偿研究的回顾及展望.中国机械工程，1997，8(1)：29-33.
[5]鲁远栋，徐中行，刘立新，等.数控机床热变形误差补偿技术.机床与液压，2007(2): 43-45,50.(end)
1. 在M1432A万能外圆磨床上( )可实现小锥度圆锥面加工。 A.斜置头架 B.斜置砂轮架 C.斜置内圆磨架 D.斜置工作台 2. 下列各表面不属于可逆表面的是:( )2 A.圆柱面 B.平面 C.螺旋面 D.直齿圆柱齿轮 3. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（） A.进给力 B.背向力 C.主切削力 D.总切削力 4. 下列机床部件中属于执行件是（）。2 A.电动机 B.齿轮 带轮 D.工作台 5. 机床传动的组成中，不是执行件的是指（）。2 A.电动机 B.刀架 C.主轴 D.工作台 6. 下列不属于机床执行件的是( ) A.主轴 B.刀架 C.步进电机 D.工作台 7. 外圆磨床中，主运动是（）。2 A.砂轮的平动 B.工件的转动 C.砂轮的转动 D.工件的平动 8. 车削加工时，工件的旋转是（） A.主运动 B.进给运动 C.辅助运动 D.连续运动 9. 在金属切削机床加工中,下述哪一种运动是主运动( ) A.铣削时工件的移动 B.钻削时钻头直线运动 C.磨削时砂轮的旋转运动
D.牛头刨床工作台的水平移动 10. 在Y3150E型滚齿机上滚切直齿圆柱齿轮时，（）是表面成形运动。 A.滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件轴线方向的移动 B.滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件切线方向的移动 C.滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件径向方向的移动 D.滚刀和工件的旋转运动 11. 在M1432A万能外圆磨床上（）采用双速电机变速。 A.头架 B.砂轮架 C.内圆磨架 D.工作台 12. 支承件是机床的基础部件，不包括（）。2 A.床身 B.主轴 C.底座 D.横梁 13. 当生产类型属于大量生产时，应该选择（）。 A.通用机床 B.专用机床 C.组合机床 D. 14. 按照机床在使用中的通用程度分类，CA6140属于（） A.专门化机床 B.通用机床 C.专用机床 D. 15. 为消除一般机床主轴箱体铸件的内应力，应采用（） A.正火 B.调质 C.时效 D.表面热处理 16. Y3150E型滚齿机不能加工（）。2 A.直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.内齿轮 D.蜗轮 17. 牛头刨床的主参数是（） A.最大刨削宽度 B.最大刨削长度 C.工作台工作面宽度 D.工作台工作面长度 18. CA6140型车床主轴可获得（）级正转转速。2
1.在分级变速传动系统中，前一个变速组中处于从动轮，后一个变速组中处于主动轮的齿轮，称为惰轮。 2.普通滑动导轨常采用压板和镶条调整间隙。 3.模数制螺纹的螺距参数用模数m表示，其螺距为Ph=Kπm 毫米。 4.已知某机床使用双速电动机驱动时ψ电=2,Z=8,当公比φ=1.41时最合理的结构式是卧式。 5.CA6140型普通车床的主参数是床身上最大回转直径为400mm 。 6.采用卸荷式皮带轮，其作用是将皮带的张力（径向力）卸除到箱体，而将力矩传递给皮带轮轴。 7.组合机床是通用部件和专用部件组成。 8.机床主轴能够传递全功率的最低转速称为最低极限转速。 9.立时双柱坐标镗床适合于加工高度尺寸小于横向尺寸的工件，立式单柱坐标镗床适合于加工高度方向尺寸不受限制的工件。 10.根据误差传递规律，内联系传动链应采用齿式传动，以缩小中间传动副的传动误差。 11.半自动车床与自动车床的最大区别在于，前者每完成一个自动工作循环，必须由机床操作人员手工卸装工件一次。 12.通用机床常采用 2 和 10 的整数次方根作为标准公比。 13.在C1312型单轴六角自动车床上，一般采用方刀架上的刀具切断工件。 14.组合机床上的多轴箱属于专用部件。 15.某等比数列，已知n1=11.8，nmax=530，变速级数Z=12，则该数列的公比φ应为 1.06 。 16.一个特定的变速系统结构式，对应着若干个可行的转速图。 17.为了防止机床运动发生干涉，在机床传动机构中，应设置互锁装置。 18.工件表面的成形方法有_____轨迹法、成形法、相切法、范成法（展成法） 19.成形运动按其组成情况不同,可分为___简单_和__复合____两种运动. 20.根据切削过程中所起的作用不同,成形运动又可分为____主运动_和_进给运动_______. 21.机床在加工过程中完成一系列辅助运动包括_切入运动、分度运动、调位运动和其他各种空行程运动 22.为实现加工过程中所需各种运动,机床必须具备____执行件、运动源____和传动装置. 23.传动链中的一类传动机构可以变换传动比和传动方向,如__滑移齿轮变速机构/挂轮变速机构__ 24.主轴前端有精密的____莫氏锥度______,供安装顶尖或心轴之用. 25.卧式车床主轴箱常用的制动装置有___闸带式制动器和片式制动器 26.卧式车床主要由____主轴箱、进给箱、溜板箱____和刀架组成. 27.回转,转塔车床与车床在结构上的主要区别是,没有____尾座___和_丝杠__ 28.回转,转塔车床主要有__转塔式___和回轮式_______两种. 29.外圆磨床用来磨削外圆柱面的方法有______纵磨法____和切入磨法_______. 30.钻床的主要类型有__台式、立式、摇臂钻床_____以及专门化钻床. 31.按加工原理分类，齿轮加工机床的加工方法有__成形法、展成法_____两类. 32.镗床的主要类型有____卧式铣镗床和坐标镗床_、金刚镗床 33.机床在加工中完成的各种运动，按其功用可分为___表面成形运动_和__辅助运动两类. 34.万能外圆磨床用纵磨法磨削外圆时，需(1)_主运动、(2)圆周进给运动、(3)工作台纵向进给运动、(4)砂轮架横向进给运动 35.X6132型万能升降台铣床中，X表示_铣床__61表示_万能升降台铣床___32表示 __工作台面宽为320mm____ 36.CA6140普通车床加工较精密螺纹的主要措施是___缩短传动键______. 37.CA6140普通车床主轴正反转采用多片式摩擦离合器换向机构车左右旋螺纹采用圆柱齿轮换向机构，刀架纵向左右移动采用双向 牙嵌式离合器换向机构。 38.Z3040型摇臂钻床中表面成形运动有_主运动、和轴向进给运动___。 39.传动链是通过__两端体、_和传动元件___按一定的规律所组成的。 40.CA6140车床可车削_米制螺纹、模数螺纹、英制螺纹、径节螺纹_四种标准的常用螺纹。 41.TP619卧式铣镗床的主运动有__铣轴的高速旋转、和平旋盘的高速旋转__。 42.CA6140主轴正转共有__24____种转速，其中低速有_18_____种。 43.卧式镗床可完成___车端面________、___铣平面_______、____车外圆________、_镗孔_______攻螺纹等工作。
金属切削机床考试试卷 及答案 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
《金属切削机床》试卷 姓名: 班级:分数: 一、判断题（每空2分，共20分） 1、CA6140中的40表示床身最大回转直径为400mm（√） 2、主轴转速分布图能表达传动路线、传动比、传动件布置的位置以及主轴变速 范围（×） 3、机床加工某一具体表面时，至少有一个主运动和一个进给运动（×） 4、自动机床只能用于大批大量生产，普通机床只能用于单件小批量生产 （×） 5、M1432A型万能外圆磨床只能加工外圆柱面,不能加工内孔.( × ) 6、卧式镗床只能用于镗孔加工.( × ) 7、在普通车床上加工工件的尺寸精度可以达到IT3。（×） 8、车床的主轴箱是主轴的进给机构。（×） 9、龙门刨床的主运动是刨刀在往复直线运动。（√） 10、数控车床属于专用机床。（×） 二.填空题（每空1分，共30分） 1、.工件表面的成形方法有轨迹法、成形法、相切法、范成法。 Z3040型摇臂钻床型号的含义：Z表示__钻床 _30表示___摇臂___40表示_____最大直径40mm_____. 2、CA6140车床可车削___米制___,___英制___,___模数___,___径节____四种标准的常用螺纹。
3、卧式车床主要由__主轴箱__ ，__尾座__ ,__进给箱_ ，_溜板箱_ ,__刀架___和床身组成. 4、齿轮加工机床的加工方法有__成形法__和__展成法__两类. 5、镗床的主要类型有__卧式镗床_ ,__坐标镗床__和__精镗床__。 6、用_磨料_或_磨具作为工具对工件表面进行切削加工的机床，统称为磨床。 7、机床的精度包括_几何精度,_传动精度_和__定位精度_. 8、数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成 三、选择题：（每题2分，共14分） 1.下列哪种机床属于专门化机床:( B ) A.卧式车床 B.凸轮轴车床 C. 万能外圆磨床 D.摇臂钻床 2.下列对CM7132描述正确的是( C) A.卧式精密车床,床身最大回转直径为320mm B.落底精密车床,床身最大回转直径为320mm C.仿形精密车床,床身最大回转直径为320mm D.卡盘精密车床,床身最大回转直径为320mm 3、为防止Z3040型摇臂钻床主轴因自重而下落，使主轴升降轻便，该钻床上 采用了（ D ）平衡机构。 A．重锤式 B．圆柱弹簧式 C．圆柱弹簧一凸轮式 D．平面螺旅弹簧式 4、按照工作精度来划分，钻床属于（ C ）。 A.高精度机床 B.精密机床 C.普通机床 D.组合机床 5、铭牌上标有M1432A的机床是（ D ）。
第一章 1、金属切削机床：答：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，也可以说是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。 2、为什么对机床分类？机床可分为哪些种类？ 答：金属切削机床的种类繁多，为了便于区别、使用和管理，有必要对机床进行分类。①按机床的工作原理分类：目前将机床分为 11 大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床②按机床的通用程度分类：③按机床的精度分类 4、说明机床的含义 ①Z3040×16/S2Z-类代号（钻床类）；；3-组代号（摇臂钻床组）；0-系代号（摇臂钻床系）40-主参数（钻床最大钻孔直径为 40mm）；；16-第二主参数（最大跨距为 1600mm）S2-企业代号（沈阳第二中捷友谊厂）Z5625×4A/DH（大河机床厂生产的经过第一次重大改进，其最大钻孔直径为25mm 的四周立式排钻床） ②C6175（75-车身上最大工件回转直径为 750mm 的卧式车床） 3.CA6140（40-床身上最大工件回转直径为 400mm） 4.CX5112A/WF（单柱立式车床最大车削直径为 1250mm） 5.MG1432A（32-最大磨削直径为 320mm；A 第一次较大的改进设计.） 6.Z5625×4A/DH 8.XK5030（30-其工作台面宽度为 300mm） 9.THM6350/JCS（由北京机床研究所生产，最大镗孔直径为 500mm 的精密卧式加工中心铣镗床） 10.MM7132A 第二章 1、名词解释 ①表面成形运动：机床上的刀具和工件，为了形成表面发生线而作的相对运动 ②简单的成形运动：执行件仅作旋转运动或直线运动的成形运动 ③复合运动：由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照某种确定的运动关系而组成的成形运动。 ④主运动：切削工件上的被切削层，使之变为切屑的主要运动，又称切削运动。特点是速度高，所消耗的动力大。一个切削加工过程有且只有一个主运动。 ⑤进给运动：不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。特点是速度较低，所消耗的动力较少。 ⑥内联系传动链：联系复合运动内部两个单元运动执行件的传动链。 ⑦外联系传动链：联系动力源和执行件，使执行件获得一定速度和方向的运动的传动链。一个简单的成形运动对应一个外联系传动链，且外联系传动链一定与电机相连。 （外联系传动链和内联系传动链的关系：有内联系传动链一定要有外联系传动链，有外联系传动链不一定要有内联系传动链。一个复合成形运动，必须要有外联系传动链和至少一条内联系传动链）2、机床运动的五个主参数分别是什么？ 答：机床上每一个独立的运动都需要五个参数来确定，这五个运动参数是：运动的轨迹；运动的速度；运动的方向；运动的起点；运动的行程。 3、机床必须具备的三个基本组成部分是什么？ 答：①动力源：实现机床上执行件运动的动力来源②执行件：它的任务是带动刀具或工件完成一定形式的运动，并保持准确地运动轨迹；③传动装置：将动源的运动和动力按要求传递给执行件或把一个执行件的运动和动力要求传递给另一个执行件的装置。 第三章 1、车床的用途有哪些？ 答：车床可以加工各种回转表面、成形表面和端面，有的车床还能车削螺纹表面。
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机 器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统 称为形成表面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这种表面 称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上的旋转 或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是步进的， 也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。
11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速度和方 向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。 14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运 动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。
《金属切削机床》试卷 4、齿轮加工机床的加工方法有 成形法和展成法两类. 5、镗床的主要类型有 卧式镗床, 坐标镗床 和 精镗床 。 &用_磨料_或 一磨具 作为工具对工件表面进行切削加工的机床，统称为磨床。 7、机床的精度包括几何精度，传动精度和定位精度. 8、数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床 主机等组成 三、选择题：（每题2分，共14分） 1. 下列哪种机床属于专门化机床：（B ） A. 卧式车床 B. 凸轮轴车床C.万能外圆磨床 D.摇臂钻床 2. 下列对CM7132描述正确的是（C ） A. 卧式精密车床，床身最大回转直径为320mm B. 落底精密车床，床身最大回转直径为320mm C. 仿形精密车床，床身最大回转直径为320mm D. 卡盘精密车床，床身最大回转直径为320mm 3、 为防止Z3040型摇臂钻床主轴因自重而下落，使主轴升降轻便，该钻床上 采用了（ D ）平衡机 构。 A.重锤式 B ?圆柱弹簧式 C ?圆柱弹簧一凸轮式 D ?平面螺旅弹簧式 4、 按照工作精度来划分，钻床属于（ C ）。 1、 2、 3、 4、 5、 姓名： 班级： 、判断题（每空2分，共20分）— CA6140中的40表示床身最大回转直径为400m （ V ） 主轴转速分布图能表达传动路线、传动比、传动件布置的位置以及主轴变速范围（ 机床加工某一具体表面时，至少有一个主运动和一个进给运动（ 自动机床只能用于大批大量生产，普通机床只能用于单件小批量生产（ M1432A 型万能外圆磨床只能加工外圆柱面 卧式镗床只能用于镗孔加工.（X ） 在普通车床上加工工件的 尺寸精度可以达到 车床的主轴箱是主轴的进给机构。 龙门刨床的主运动是刨刀在往复直线运动 分数: ,不能加工内孔?（ X ） IT3 X 10、数控车床属于专用机床。 二.填空题（每空1分，共30分） 1、 ?工件表面的成形方法有轨迹法、成形法、相切法、 Z3040型摇臂钻床型号的含义： 40mm ____ . 2、 C A6140车床可车削 _米制 范成法。 Z 表示 钻床_30 表示 摇臂 英制 3、 卧式车床主要由 主轴箱，尾座 40 表示 -最大直径 四种标准的常用螺纹。 进给箱，溜板箱，—刀 架___和床身组成? 模数 径节
一、填空题（每空1分，共15分） 1．1．机床按通用程度分_ 普通机床 . 专用机床 . 专门化机床。 2．2．机床的运动分为表面成形运动和辅助运动其中表面成形运动又分为主运动和进给运动。 3．1．金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作机械，它是制造机器的机器，因此又称为工作母机或工具机。 4．2．按照机床工艺范围宽窄，可分为普通机床、专门化机床和专用机床三类。 5．3．按照机床的加工方法,所用刀具及其用途进行分类,可分为车床C 、钻床Z 、镗床T 、磨床M、齿轮加工机床Y、螺纹加工机床S 、铣床X、刨铣床 B 、拉床L 、特种加工机床 D 、6．锯床G 和其它机床Q 。 7．4．机床的功能包括工艺范围、加工精度和表面粗糙度。 8．5．所有机床都必须通过刀具和工件之间的相对运动来形成一定形状，尺寸和质量的表面。 9．6．有些表面其母线和导线可以互换，如圆柱，称为可逆表面。 10．⒊用车刀车圆锥螺纹时，需要__主轴旋转________运动____展成运动_____运动和__直线运动_____运动。 11．⒋形成发生线的方法有____成型法_____、_____展成法______、____轨迹法_____、___相切法______。 12．⒌表面成形运动中，按其在切削加工中所起的作用分为________和_______，在表面成形运动中，必须有且只有一个__________。 13．⒍传动链中包括两类传动机构，一类__定传动比传动机构_______，另一类__可变传动比的置换机构_______，传动链据传动联系的性质，分为___内联系传动链___和___外联系传动链_____。 14．⒎主轴箱运动输入轴Ⅰ上的皮带轮常用_______结构，采用此结构可使轴Ⅰ_______________。 15．⒏卧式车床主轴箱中常用的制动装置有_______和_______，CA6140型车床采用了_______。 16．⒐按形成轮齿的原理，切削齿轮的方法有__成型法_____和__展成法_____，在滚齿机上滚切涡轮的方法有___轨迹法____和___相切法____。 17．⒑插齿机上加工直齿圆柱齿轮时需要___主轴旋转____和___插刀直线____运动。 18．6、CA6140车床车螺纹属于__内联系传动链____联系，车圆柱面和端
第一章机床总体设计 习题与思考题 1-1 机床设计应满足哪些基本要求？ 1-2 影响机床总体布局的基本因素是哪些？试举例说明。 1-3 机床的系列化、通用化、标准化的含意是什么？其意义何在？ 1-4 机床的主要参数包括哪几种？它们各自的含意是什么？ 1-5 什么是模块化设计？有什么优点？ 1-6 为何分级变速系统中的主轴转速系统的转速排列常采用等比数列？ 1-7 公比φ的标准数列有何特征？公比φ的选择原则是什么？ 1-8 快速运动电动机的功率如何确定？ 1-9 某机床最高转速为1400r/min，最低转速为31.5r/min，分12级，按等比数列排列，用计算法及查表法求各级转速。 第二章主传动系统设计 习题与思考题 2-1 试述转速图的构成内容和绘制。 2-2 什么是变速组的级比和级比指数？ 2-3 试述转速图和结构图的异同之处。 2-4 给出结构式12=31*26*23的结构网。求出第二变速组和第二扩大组的级比、级比指数和变速范围。 2-5 拟定转速图时，何谓“前紧后松”、“前多后少”、“前缓后急”的原则？写出数字表达式，并说明理由。 2-6 已知某卧式车床的nmax=1600r/min/nmin=31.5r/min,φ=1.26，n点=1440r/min,试拟定转速图。 2-7 设计Z=12级转速的主传动系统，采用双速电动机驱动，若公比Φ=1.41时，能采用Φ电=2双速电动机？它的基本组的传动副应是多少？为什么？ 2-8 采用直流或交流无极调速电动机实现无极变速时，为什么要串联有级变速箱？变速箱的公比Φ应如何选择？ 2-9 何谓“恒功率”和“恒转矩”调速？它们是根据什么要求来确定的？ 2-10 扩大机床主轴转速范围的主要措施有哪几种？各有何特点？ 2-11 什么是传动件的计算转速？确定计算转速有何意义？ 2-12 采用无极调速电机的主运动变速系统，主轴与电动机功率特性如何匹配？串联有级变速箱的公比Φ应如何选取？ 第三章进给传动系统设计 习题与思考题 3-1 与主传动系统比较，简要说明进给传动系统的组成及其特点。 3-2 何谓进给传动系统的传动误差？其主要来源是什么？传动误差是如何传递的？ 3-3 试说明数控机床对伺服进给系统的要求及伺服进给系统的组成特点。
第三章金属切削机床 一、单项选择 1.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：（）C A．主运动传动链；B．机动进给传动链；C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 2.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。A A．砂轮的回转运动；B．工件的回转运动； C．砂轮的直线运动；D．工件的直线运动。 3.普通车床的传动系统中，属于内联系传动链的是：( )。C A．主运动传动链；B．机动进给传动链； C．车螺纹传动链；D．快速进给传动链。 4.通常机床传动链的（）元件误差对加工误差影响最大。B A．首端；B．末端；C．中间；D．两端。 5.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。B A．均由工件来完成；B．均由刀具来完成； C．分别由工件和刀具来完成；D．分别由刀具和工件来完成。 6.最常用的齿轮齿廓曲线是（）。D A．圆弧线；B．摆线；C．梯形线；D．渐开线。 7.普通车床的主参数是（）。D A．车床最大轮廓尺寸；B．主轴与尾座之间最大距离；C．中心高；D．床身上工件最大回转直径 8.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。① ①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动 9.在数控铣床上用球头立铣刀铣削一凹球面型腔，属于（）。A A．轨迹法；B．成型法；C．相切法；D．范成法。 10.可以获得尺寸精度的方法是（）。C A．轨迹法；B．成形法；C．调整法；D．展成法。 11.在立式铣床上铣平面时，刀具可采用 A 。 A）面铣刀B）三面刃铣刀C）锯片铣刀D）立铣刀 12.用周铣法铣削平面时，如果铣床上没有消隙机构，最好还是采用 B 。A）对称铣B）逆铣C）不对称顺铣D）顺铣 13.用周铣法铣削平面时，如果铣床有消隙装置，宜采用D 。 A．对称铣B．逆铣C．不对称顺铣D．顺铣 14.采用圆柱铣刀铣平面式，形成工件表面所需发生线的方法是B 。 A．成形法B．相切法C．轨迹法D．展成法 15.采用进给伺服系统的数控机床的精度最低。B A．闭环控制B．开环控制C．半闭环控制D．点位控制16.下列传动链中，C 是内联系传动链。 A．车削螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链 B．车削外圆柱表面，传动工件的传动链
金属切削机床选择题部分 11. 在M1432A万能外圆磨床上( D )可实现小锥度圆锥面加工。 A.斜置头架 B.斜置砂轮架 C.斜置内圆磨架 D.斜置工作台 12. 下列各表面不属于可逆表面的是:( C ) A.圆柱面 B.平面 C.螺旋面 D.直齿圆柱齿轮 13. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（ B ） A.进给力 B.背向力 C.主切削力 D.总切削力 14. 下列机床部件中属于执行件是（ D ）。 A.电动机 B.齿轮 C.V带轮 D.工作台 15. 外圆磨床中，主运动是（ C ）。 A.砂轮的平动 B.工件的转动 C.砂轮的转动 D.工件的平动 6. 在M1432A万能外圆磨床上（ A ）采用双速电机变速。 A.头架 B.砂轮架 C.内圆磨架 D.工作台 7. 支承件是机床的基础部件，不包括（ B ）。 A.床身 B.主轴 C.底座 D.横梁 8. 当生产类型属于大量生产时，应该选择（ B ）。 A.通用机床
B.专用机床 C.组合机床 D. 9. 为消除一般机床主轴箱体铸件的内应力，应采用（ C ） A.正火 B.调质 C.时效 D.表面热处理 10. Y3150E型滚齿机不能加工（ C ）。 A.直齿圆柱齿轮 B.斜齿圆柱齿轮 C.内齿轮 D.蜗轮 11. 按照机床在使用中的通用程度分类，CA6140属于（ B ） A.专门化机床 B.通用机床 C.专用机床 D. 12. 牛头刨床的主参数是（ B ） A.最大刨削宽度 B.最大刨削长度 C.工作台工作面宽度 D.工作台工作面长度 13. 下列机床部件中属于执行件是（ D ）。 A.电动机 B.齿轮 C.V带轮 D.工作台 14. CA6140型车床主轴可获得（ B ）级正转转速。 A.30 B.24 C.20 D.18 15. 根据我国机床型号编制方法，最大磨削直径为①320毫米、经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床的型号为（ A ） A.MG1432A B.M1432A C.MG432 D.MA1432 11. 下列哪种机床属于专门化机床:( B ) A.卧式车床 B.凸轮轴车床 C.万能外圆磨床 D.摇臂钻床
一、单项选择题 1．下列属于车床型号的是（ A ） A．XA6040 B．C2150 C．Y7132.2 D．M3150 2. 下列机床型号表示该机床是精密机床是（ D ） A．CM6140 B．CA6140 C． CK6140 D．CZ6140 3.下列机床中不可以用来加工内圆表面的机床是（ A ） A．刨床B．钻床 C．镗床D．磨床 4．金属切削过程中，切屑与（ D ）间的摩擦最大。 A．前刀面B．主后刀面C．副后刀面D．基面 5．采用机床进行工件切削加工时，归纳起来，发生线的形成方法有（ C ）种。 A．2 B．6 C．8 D．4 1．下列属于铣床型号的是（ C ） A．S7132.2 B．CA6140 C．X6030 D．T6150 2. 下列机床型号表示该机床是仿形机床的型号是（ D） A．XM7132 B．CA3130 C． MK5130 D．CF6140 3.下列刀具只用于加工内孔的是（C） A．车刀B．铣刀 C．镗刀D．砂轮 4．金属切削时，车刀安装高度偏高会引起工作前角和工作后角如何变化（ B ）。 A．变大变小B．变小变大C．不变变大D．变大变大 5．采用精密车床对工件进行精加工，可达到的尺寸精度和表面粗糙粗度分别是（ D ）。 A．IT9~IT12 Ra1.6~0.8μm B．IT8~IT11 Ra1.6~0.8μm C．IT8~IT7 Ra1.0~0.1μm D．IT8~IT7 Ra1.6~0.8μm 二、填空题 1．金属切削过程中，工件表面的母线和导线可以互换的表面称为直线成形面。 2．在铣床上进行切削加工时，主运动消耗了铣床的大部分功率。 3．金属切削三要素是切削速度、北和进给量。 4．进行车刀角度标注时，在正交平面内标注的角度有前角10度、后角和楔角，它们的关系是。 5．冷脚、润滑、清洗和防锈。 6．外圆的一般磨削方法有纵向法、径同磨削法、阶段磨削法和无心磨削法。
第一章 1.举例说明通用(万能)铣床、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? 答：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，C1336，C2150×6，Z3040×16，XK5040，B2021A，MGB1432。 答：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。 Z3040×16 Z─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。 C2150×6 C─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─最大刨削宽度的1/10，A─第一次重大改进。 MGB1432 M─磨床类，G─高精度，B─半自动，1─外圆磨床，14─万能外圆磨床，3最大磨削直径的1/10。 3.说明何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什么？ 答:如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则称此成形运动为简单成形运动，简称简单运动。如果一个独立的成形运动是由两个或两个以上的旋转运动或直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成的，则称此成形运动为复合成形运动，简称复合运动。本质区别在于简单运动是由单独的旋转运动或直线运动组成的，而复合运动是由多个旋转运动或直线运动组合而成的。 5.按图1-13所示传动系统作下列各题： ⑴写出传动路线表达式； ⑵分析主轴的转速级数； ⑶计算主轴的最高最低转速。 （注：图1-13a中M1为齿轮式离合器）
-1- 三、简答题：（每题5分，计 25 分） 16. 试分析 CA6140 型卧式车床的传动系统。 答：CA6140 型卧式车床的传动系统主要由主运动传动链，车螺纹传动链，纵向进给传动链，横向进给传动链和快速移动传动链组成。 17. 什么是组合机床？组合机床的应用范围有哪些？ 组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配少量的专用部件组成的专用机床。可加工气缸盖，变速箱体，变速箱盖等箱体零件。 18. 在插齿机上加工直齿圆柱齿轮，主要有哪些运动组成？其中那些运动不参与工件表面的形成过程？ 在插齿机上加工直齿圆柱齿轮， 主要运动有主运动、展成运动、圆周进给运动、径向切入运 动及让刀运动等。其中让刀运动不参与工件表面的形成过 19. 一般机床包括哪三个基本部分？ 执行件运动源传动装置 20. 为什么车削螺纹时用丝杠承担纵向进给，而车削其他表面时，用光杠传动纵向和横向进给？能否用一根丝杠承担纵向进给又承担车削其他表面的进给运动。 车削螺纹时，必须严格控制主轴转角与刀具纵向进给量之间的关系，而丝杠螺母传动具有间隙小，能时刻保证严格的传动比的特点，所以要用丝杠承担纵向进给的传动件。车削其他表面时，不必严格控制主轴转角与刀具纵向进给量之间的关系，为减少丝杠磨损和便于操纵，另外，丝杠是无法传递横向进给运动的，因此要用光杠传动纵向和横向进给不能用一根丝杠承担纵向进给又承担车削其他表面的进给运动。这样，可以防止丝杠磨损过快，使用寿命降低，并使机床的操纵更容易。 四、画图题：（每题10分，计 10 分） 21. 画简图表示用成形车刀车削外圆锥面时，需要哪些成形运动？其中哪些是简单运动？哪些是复合运动？ （1）用成型车刀车削外圆锥面 A 为成形车刀的横向进给运动； B 为工件的旋转运动。两简单成形 运动。 （2）用尖头车刀纵、横向同时进给车外圆锥面
1. 在分级变速传动系统中，前一个变速组中处于从动轮，后一个变速组中处于主动轮的齿 轮，称为。 2. 主轴旋转精度是指主轴回转轴线的漂移、主轴前端工夹具定位面的径向跳动和主轴轴肩支承面的 3. 普通滑动导轨常采用和调整间隙。 4. 模数制螺纹的螺距参数用表示，其螺距为毫米。 5. 已知某机床使用双速电动机驱动时p电=2,Z=8,当公比$ =时最合理的结构式是 。 6. CA6140型普通车床的主参数是。 7. 采用卸荷式皮带轮，其作用是将皮带的卸除到箱体，而将传递给皮带轮轴。 8. 组合机床是部件和部件组成。 9. 机床主轴能够传递全功率的最低转速称为。 10. 座标镗床适合于加工高度尺寸小于横向尺寸的工件，座标镗床适合于加工高度方向尺寸不受限制的工件。 A. 卧式车床 B. 凸轮轴车床 C. 万能外圆磨床 D. 摇臂钻床 2. 下列各表面不属于可逆表面的是:( A. 圆柱面 B. 平面 C. 螺旋面 D. 直齿圆柱齿轮 、选择题：（每题2 分，共12分） 1.下列哪种机床属于专门化机床:（ 3. 下列不属于机床在加工过程中完成的辅助运动的是 A. 切入运动 B. 分度运动 C.调位运动 D. 成形运动 4. 下列不属于机床执行件的是（） A. 主轴 B. 刀架 C. 步进电机 D. 工作台 5. 下列对CM7132描述正确的是（） A. 卧式精密车床, 床身最大回转直径为320mm B. 落底精密车床, 床身最大回转直径为320mm C .仿形精密车床, 床身最大回转直径为320mm D .卡盘精密车床, 床身最大回转直径为320mm
6. 下列描述正确的是（) A.为实现一个复合运动, 必须有多个外联系传动链和多条内联系传动链 B. 为实现一个复合运动, 必须有一个外联系传动链和一条或几条内联系传动链 C.为实现一个复合运动, 必须有多个外联系传动链和一条内联系传动链 D.为实现一个复合运动, 只需多个内联系传动链, 不需外联系传动链 三、简答题：（每题8 分，共48分） 1. 说明何谓简单运动？何谓复合运动？其本质区别是什么？ 2. 试说明何谓外联系传动链？何谓内联系传动链？其本质区别是什么？对这两种传动链有何不同要求？ 3. 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？ 4. 与一般卧式车床相比，精密及高精密卧式车床主要采取了哪些措施来提高其加工精度和减 小表面粗糙度？ 5. 溜板箱的功用是什么? 6. 精密卧式车床的特点有哪些四、综合题：（共25 分）按图所示传动系统作下列各题：⑴写出传动路线表达式；⑵分析主轴的转速级数；⑶计算主轴的最高最低转速。 （注：图中M1为齿轮式离合器 答案： 一、填空题（每空1 分，共15 分） 1. 惰轮 6. 床身上最大回转直径为400mm 2. 跳动7. 张力（径向力）；力矩 3. 压板；镶条8. 最低极限转速
制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型...... 制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型，用软件预报误差，用NC进行补偿，以减少或消除由热变形引起的机床刀具位移[2]。 热变形误差补偿技术一般采用事后补偿，通过各种检测手段对数控加工时产生的误差进行直接或间接的测量，然后根据已经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算[3]，将计算结果反馈给数控系统，使控制器发出相应的控制误差补偿指令以补偿相应的热误差。本课题以GMC4000H/2加工中心y轴为研究对象，首先通过实验建立热误差与机体上若干点的温升之间的数学模型，在加工过程中借助外部设备监控温度，根据所建数学模型计算热误差，利用PLC补偿模块功能以及机床运动的可控性，修改机床运动进给量，从而实现实时补偿。 测量试验 1 热误差的测量 热误差是影响机床精度最主要的因素之一，机床热误差是由机床工作时复杂的温度场造成机床各部件变形引起的，它是随时间变化的非恒定误差。热误差补偿的研究始于20世纪50年代，但其总体发展是不能令人满意的，究其原因，在于误差辨识即热误差建模。要提高精度，必须解决“如何选择最佳的温度测点和如何建立鲁棒性强的热误差模型”的问题，两者相辅相成，缺一不可[4]。 1.1 试验设备及仪器 试验样机为GMC4000H/2;8个温度传感器、1台激光双频干涉仪、若干电缆线等。 1.2 温度测点的选择 数控机床的热误差大小取决于温度的变化、各零部件的热膨胀系数和机床的总体结构，从根本上说取决于温度变化。温度变化越大，热变形越剧烈，从而也可能产生大的热误差。 欲研究热误差的产生和变化规律，进而减小、消除和控制热误差，必须从温度变化入手。在机床运行时，由于各种材料的膨胀系数不同, 各部分在径向和轴向产生的热变形也不尽相同[5], 最容易受到热变形影响的机床部件是主轴和滚珠丝杠等，因此在本试验中将表1中8处最容易受到热变形影响的关键部件作为温度测量点。
金属切削机床复习资料总汇 （仅占卷面分的70%~80%） 考试题型： 1、填空题（15~20分） 2、选择题（10分） 3、名词解释（15分）：出自二、八、九章 4、简答题 5、计算题（1×20分） 第一章绪论 一、课堂作业 1、名词解释：金属切削机床： 答：金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，也可以说是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。 2、为什么对机床分类？机床可分为哪些种类？（书P2） 答：金属切削机床的种类繁多，为了便于区别、使用和管理，有必要对机床进行分类。 ①按机床的工作原理分类：目前将机床分为 11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加 工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床 ②按机床的通用程度分类： ③按机床的精度分类 3、机床的加工生产模式经历了哪五个阶段？（书P1） 4、说明机床的含义 ①Z3040×16/S2 Z-类代号（钻床类）； 3-组代号（摇臂钻床组）； 0-系代号（摇臂钻床系）；
40-主参数（钻床最大钻孔直径为40mm）； 16-第二主参数（最大跨距为1600mm）； S2-企业代号（沈阳第二中捷友谊厂） Z5625×4A/DH（大河机床厂生产的经过第一次重大改进，其最大钻孔直径为25mm的四周立式排钻床） ②C6175（75-车身上最大工件回转直径为750mm的卧式车床） CA6140（40-床身上最大工件回转直径为400mm） CX5112A/WF（单柱立式车床最大车削直径为1250mm） CM6132（32-车身上最大工件回转直径是320mm） ③MG1432A（32-最大磨削直径为320mm；A第一次较大的改进设计.） MM7140B （40-其工作台面宽度为400mm） MB8240（最大回转直径为400mm的半自动曲轴磨床；MB8240/1：根据加工需要，在此型号的基础上变换的第一种型式的半自动曲轴磨床） ④XK5030（30-其工作台面宽度为300mm） ⑤THM6350/JCS（由北京机床研究所生产，最大镗孔直径为500mm的精密卧式加工中心铣镗床） 二、提要： 1、通用机床型号的构成图（书P3）； 2、通用机床的类和分类代号：表1.1(书P3)； 3、金属切削机床统一名称和类、组划分表：表1.2(书P4)； 4、机床的通用特性代号：表1.3(书P5）。 第二章机床的运动分析 一、课堂作业 1、名词解释： ①表面成形运动：机床上的刀具和工件，为了形成表面发生线而作的相对运动 ②简单的成形运动：执行件仅作旋转运动或直线运动的成形运动 ③复合运动：由两个或两个以上的旋转运动或直线运动按照某种确定的运动关系而组成的成形运动。 ④主运动：切削工件上的被切削层，使之变为切屑的主要运动，又称切削运动。特点是速度高，所消耗的动力大。一个切削加工过程有且只有一个主运动。 ⑤进给运动：不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。特点是速度较低，所消耗的动力较少。 ⑥内联系传动链：联系复合运动内部两个单元运动执行件的传动链。 ⑦外联系传动链：联系动力源和执行件，使执行件获得一定速度和方向的运动的传动链。一个简单的成形运动对应一个外联系传动链，且外联系传动链一定与电机相连。 （外联系传动链和内联系传动链的关系：有内联系传动链一定要有外联系传动链，有外联系传动链不一定要有内联系传动链。一个复合成形运动，必须要有外联系传动链和至少一条内联系传动链）
1、CA6140中的40表示床身最大回转直径为400m（T ） 2、机床加工某一具体表面时，至少有一个主运动和一个进给运动（ F ） 3、M1432A型万能外圆磨床只能加工外圆柱面,不能加工内孔?（ F ） 4、滚齿机能够进行各种内外直齿圆柱齿轮的加工.（ F ） 5、CA6140 型车床加工螺纹时, 应严格保证主轴旋转刀具移动一个被加工螺纹的导 程.（ T ） 6、为方便运动中变速，常用啮合式离合器变速组（F ） 7、机床按照加工方式及其用途不同共分为十二大类（T ） 8、CA6140中的40表示床身最大回转直径为400m（T） 9?在CA6140型车床上主要为了①提高车削螺纹传动链的传动精度；②减小螺纹传动链中丝杠螺母副的磨损以长期保持其传动精度，所以车削螺纹与机动进给分别采用丝杠和光杠传动。（T ） 10．拉孔的进给运动是靠刀齿齿升量来实现的。（T ） 11 ．机床加工的共性是：把刀具和工件安装在机床上，由机床产生刀具与工件间的相对运动，从而切削出合乎要求的零件。（T ）12．车床上可以加工螺纹，钻孔，圆锥体。（ T ） 13．磨削加工切削刃不规则，加工质量高。（T ） 14．主轴部件是机床的执行件。（F ）15．切削加工中，主运动是速度较低，消耗功率较小的运动。（ F ） 16．车床的主轴箱是主轴的进给机构。（F ）17．车床是做直线进给运动的车刀对作旋转主运动的工件进行切削加工的机床。 （T ） 18.C6140型机床是最大工件回转直径为140mm勺普通车床。（F ） 19. CA6140型车床溜板箱中的开合螺母的功用是在刀架过载时能自动停止进给。（ F ）20.在CA6140型车床上车削螺纹与机动进给分别采用丝杠和光杠传动。主要为了提高车削螺纹传动链的传动精度。（T ） 21 .磨床既能作为精加工机床，也能作为粗加工机床。（T ）