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1-4机床分配运动的原则是什么?传动形式如何选择?
答:机床分配运动的原则: 1)将运动分配给质量小的零部件; 2)运动分配应有利于提高工件的加工精度; 3)运动分配应有利于提高运动部件的刚度; 4)运动分配应视工件形状而定。 传动形式如何选择:机床传动的形式有机械传动、液压传动等。机械传动靠滑移齿轮变速,变速级数一般少于30级,传动功率大,变速范围较广,传动比准确,工作可靠,广泛用于通用机床中,尤其是中小型机床中。缺点是有相对转速损失,工作中不能变速。液压无极变速传动平稳,运动换向冲击小,易于实现直线运动,适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。机床进给运动的传动多采用机械传动或液压无极传动。数控机床进给运动采用伺服电动机——齿轮传动——滚珠丝杠副传动。设计时应根据具体情况,以满足使用要求为原则,合理选定。
1-6怎样减少机床的振动,减少齿轮的噪声值?
减少机床的振动:对来自机床外部的振源,最可靠最有效的方法是隔离振源。对无法隔离的振源或传动链内部形成的振源,则应1)选择合理的传动形式,尽量减短传动链,减少传动件个数,即减少振动源数量。2)提高传动链内各传动轴组件,尤其是主轴组件的刚度,提高其固有角频率。3)大传动件应作动平衡或设置阻尼机构。4)箱体外表面涂刷高阻尼涂层,如机床腻子等,增加阻尼比。5)提高各部件结合面的表面精度,增强结合面的局部刚度。
减小齿轮的噪声值:1 )缩短传动链,减少传动件的个数。2)采用小模、硬齿面齿轮,降低传动间的线速度。3)提高齿轮的精度。4)采用增加齿数、减小压力角或采用圆柱螺旋齿轮,增加齿轮啮合的重合度,机床齿轮的啮合度不小于1.3。5)提高传动件的阻尼比,增加支承组件的刚度。
1-8标准公比有哪些?是根据什么确定的?数控机床分级传动的公比是否为标准值? 标准公比有7个:1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。
(1)限制最大相对速度损失Amax≤50%,因此1<φ ≤2(2)为方便记忆和使用,转速 数列为10进位,即相隔一定数级使转速成10倍关系,即njφ^E1=10nj,φ=E1^√10(3)转速数列为2进位,即相隔一定数级,使转速成2倍关系以便采用转速成倍数关系的双速电动机,即φ=E2^√2
机床主轴的等级数列转速与数学中的等比数列是有区别的,虽然标准公比写成精度为1/100的小数,但标准公比(2除外)都是无理数,机械传动无法实现 √2、?2、等传动比,尤其是1.26,?2≈1.26≈√10,但?2≠√10,因而主轴转速数列的公比是近似的。
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2-1.何谓转速图中的一点三线?机床的转速图表示什么?
一点三线:一点是转速点,三线是主轴转速线、传动轴线、传动线;
转速图表示:主轴各转速的传递路线和转速值,各传动轴的转速数列及转速大小,各传动副的传动比的线图。
2-2.结构式与结构网表示机床的什么内容?
结构式表示级比规律,结构网表示机床的传动路线传动比的相对关系。
2-3.等比传动系统中,总变速范围与各变速组的变速范围有什么关系?与主轴的转速级数有什么关系?
乘积Rn=r1.r2.r3……rn-1 Rn=级数的Z-1次方 2-4. 等比传动系统中,各变速组的级比指数有何规律? X0=1 X1=P0 X2=P0.P1 Xj=P0.P1…P(j-1) 2-5.拟定转速图的原则有哪些?
1)极限传动比、极限变速范围原则2)确定传动顺序及传动副数的原则 前多后少3)确定扩大顺序的原则 前密后疏4)确定最小传动比的原则 前缓后急
2-6. 机床转速图中,为什么要有传动比限制,各变速组的变速范围是否一定在限定的范围内,为什么?
在设计机床传动时,为防止传动比过小造成从动齿轮太大,增加变速箱的尺寸,限制最小传动比;为减少振动,提高传动精度,限制最大传动比。 2-7.机床传动系统为什么要前多后少、前疏后密,前缓后急?
前多后少:传动件越靠近电动机,其转速就越高,在电动机功率一定的情况下,所传递的转矩就越小,传动件和传动 轴的几何尺寸就越小。因此,应尽量使前面的传动件多一些。
前密后疏:变速组j的变速范围是。在公比一定的情况下,只有控制xj(pj-1)的大小,才能使变速组的变速范围不超 过允许值。传动副数多时,级比指数应小一些。考虑到传动顺序中有前多后少的原则,扩大顺序应采用前密后疏的原则。
前缓后急:为使更多的传动件在相对高速下工作,减少变速箱的结构尺寸,最小传动比应采取前缓后急的原则。此外,由 于制造安装等原因,传动件工作中有转角误差,采用前缓后急原则,有利于提高传动链末端执行件的旋转精度。 2-19无级变速有哪些优点?
能使机床获得最佳切削速度,无相对转速损失 :能够在加工过程中变速,保持恒速切削:无级变速器通常是电变速组,恒功率变速范围为2—8.5,恒转矩变速范围大于100,这样,缩短
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了传动链长度,简化了结构设计:容易实现自动化操作。 2-24提高传动链的传动精度应采用什么措施? 1)尽量缩短传动链。传动副越少,误差源越少。
2)使尽量多的传动路线采用先缓后急的降速传动,且末端传动组件(包括轴承)要有较高的制造精度、支承刚度,必要时采用校正机构,这样可缩小前面传动件的传动误差,且末端组件不产生或少产生传动误差。
3)升速传动,尤其是传动比大的升速传动,传动件的制造精度应高一些,传动轴组件应有较高的支承刚度。减少误差源的误差值,避免误差在传动中扩大。
4)传动链应有较高的刚度,减少受载后的弯曲变形。主轴及较大传动件应作动平衡或采用阻尼减振结构,提高抗振能力。
2-26直线运动的主传动链和进给传动链其载荷特性是否相同?其计算转速怎样确定? 驱动直线运动的传动件主运动是恒转矩传动,直线运动的进给运动是恒转矩载荷,传动件的计算转速是该传动件可能出现的最大转速
2-27误差传递的规律是什么?如何提高传动链的传动精度?传动件的转角误差与哪些因素有关?
传动链中,传动件在传递运动和转矩的同时,也将其转角误差按传动比的大小放大和缩小,依次向后传递,最终反映到执行件上。如果传动件至执行件的总传动比小于1,则传动件的转角误差被缩小,反之,将被放大。 提高见2-24
制造误差、装配误差、轴承的径向圆跳动及传动轴的横向弯曲等,都能使齿轮等传动件形成几何偏心和运动偏心,产生转角误差。
3-1.为什么对机床主轴要提出旋转精度、刚度、抗振性、温升及耐磨性要求? 1)轴旋转精度是机床几何精度的组成部分
2)刚度是主轴组件在静载荷下抵抗变形的能力是综合型参数与自身支撑轴承刚度相关 3)抗震性直接影响加工精度和刀具使用寿命是机床重要性能指标
4)主轴热变形引起轴承间隙变化轴心位置偏离定位基面形状位置尺寸变化,润滑油粘度下降
严重影响加工精度
5)主轴组件主要失效形式—磨损
3-2主轴部件采用的滚动轴承有哪些类型?其特点和选用原则是什么?
1)双列圆柱滚子轴承2)双向推力角接触球轴承3)角接触轴承4)双列圆锥滚子轴承