机械制造装备设计第三章习题答案(关慧贞)复习课程

自动调节出现了自动调节气压卸荷导轨，也称半气浮导轨。自动调节气压卸荷导轨具有自动调节卸荷导轨系统的刚度K1，比无卸荷时的接触刚度K提高了。当外载荷有较大变化时，导轨间的接触力和摩擦力只有微小变化，保证运动平稳、不爬行。

15.提高导轨耐磨性有那些措施？ 答：

1）合理选择导轨的材料和热处理 2）导轨的预紧

3）导轨的良好润滑和可靠防护

4）争取无磨损、少磨损、均匀磨损，磨损后能补偿

16.数控机床的刀架和卧式车床的刀架有什麽不同？为什麽？ 答：

刀架是机床的重要组成部分，用于加持切削用的刀具，卧式车床刀架只能装四把刀，加上尾架也最多装五把刀。而有些零件加工表面很多，需要更多的刀具才能完成，因而出现了转塔刀具。总体来说卧式车床刀架自动化程度不高，大部分都需要人工转动刀架进行换刀。

数控机床是一种高度自动化的机床，它的刀架一般都采用自动（电气或液压）转位方式。数控车床刀架大体分为排刀式刀架和转塔式刀架两大类。

数控机床的刀架和卧式车床的刀架的不同是由两者完全不同的自动化程度造成的。

17.机床刀架自动换刀装置应满足什麽要求？ 答：

⑴满足工艺过程所提出的要求。机床依靠刀具和工件间相对运动形成工件表面，而工件的表面形状和表面位置的不同，要求刀架和刀库上能够布置足够多的刀具，而且能够方便而正确地加工各工件表面，为了实现在工件的一次安装中完成多工序加工，所以要求刀架、刀库可以方便地转位。

⑵在刀架、刀库上要能牢固地安装刀具，在刀架上安装刀具时还应能精确地调整刀具的位置，采用自动交换刀具时，应能保证刀具交换前后都能处于正:确位置。以保证刀具和工件间准确的相对位置。刀架的运动精度将直接反映到被加工工件的几何形状精度和表而粗糙度上，为此，刀架的运动轨迹必须准确，运动应平稳，刀架运转的终点到垮应准确、并且这种精度保持件要好，以便长期保持刀具的正确位置。

⑶刀架、刀库、换刀机械手都应具有足够的刚度。由于刀具的类型、尺寸各异，

重量相差很大，刀具在自动转换过程中方向变换较复杂，而且有些刀架还直接承受切削力，考虑到采用新型刀具材料和先进的切削用量，所以刀架刀库和换刀机械手都必须具有足够的刚度.以使切削过程和换刀过程平稳。

⑷可靠性高。由于刀架和自动换刀装置在机床丁作过程中，使用次数很多，而且使用频率也高，所以必须充分重视它的可靠性。

⑸刀架和自动换刀装置是为了提高机床自动化而出现的，因而它的换刀时间应尽可能缩短，以利于提高生产率。

⑹操作方便和安全。刀架是工人经常操作的机床部件之一，因此它的操作是否方便和安全，往往是评价刀架设计好坏的指标。刀架上应便于工人装刀和调刀，切屑流出方向不能朝向工人，而且操作调整刀架的手柄（或手轮）要省力，应尽暈设置在便于操作的地方。

18.何谓端面齿盘定位？有何特点？

答：端面齿盘定位又称端齿盘定位，端齿盘定位由两个相同的端面齿盘相啮合而成，由于啮合时各个齿的误差相互补偿，起着误差均化的作用，定位精度高。 齿盘的齿形角一般有2α等于90°和60°两种。齿盘的齿数z的选择应根据所要求的分度数以及齿盘外径D的大小来确定。一般齿盘外径均在100~800mm之间，且参数z、齿形角α、外径D、定位基准孔径d、重合度均已标准化。

19.加工中心的自动换刀装置包括些什麽？

答：加工中心的自动换刀装置包括刀库和机械手自动换刀装置。

20.加工中心上刀库的类型有哪些？各有何特点？

答：刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。刀库类型有鼓轮式、链式、格子箱式、直线刀库等。以下介绍几种常见的刀库形式。

（1）直线刀库，刀具在刀库中直线排列，结构简单，存放刀具数量有限（一般8—12把），较少使用。

（2）圆盘刀库。圆盘刀库少则6—8把，多则50—60把有多种形式。特点是制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。 （3）链式刀库。链式刀库是较常使用的形式，常用的有单排式刀库和加长链条的链式刀库。链式刀库由一个主动链轮带动装有刀套的链条。 （4）其他刀库如格子箱式刀库。

21.刀库驱动电动机选择的依据有哪些？

答：刀库驱动电动机的选择应同时满足刀库运转时的负载扭矩TF和起动时的加速扭矩T的要求。考虑到实际情况比计算时设定条件复杂，电动机额定扭矩TS应为负载扭矩TF的1.2~1.5倍，即TS>（1.2~1.5）TF。

22.典型换刀机械手有几种？各有何特点及其使用范围。

答：1）单臂单手机械手：这种机械手又分为机械手只做往复直线运动和机械手往复摆动两种。单臂单手机械手的特点是结构较简单，换刀动作均需顺序进行，时间不能重合，故换刀时间较长。

①机械手只做往复直线运动的机械手一般应用于刀具主轴与刀库刀座的轴线平行的场合。

②机械手作往复摆动的机械手又分为机械手摆动轴线与刀具主轴平行和摆动轴线与刀具主轴垂直两种，其应用场合分别对应于刀库换刀位置的刀座轴线与主轴轴线相平行的场合和刀具换刀位置的刀座的轴线与主轴轴线相垂直的场合。 2）回转式单臂双手机械手：这类机械手可以同时抓住和拔、插位于主轴和刀库见间的刀具，与单臂单手式机械手相比，可以缩短换刀时间，应用最广泛，形式也较多。

3）双手式机械手：这种机械手又分为机械手只作往复直线运动和机械手有回转运动两种。机械手只作往复直线运动的双手式机械手的特点是向刀库还回用过的刀具和选取新刀均可在主轴正在加工时进行，故换刀时间可较短，这种机械手还起到运输装置的作用，适用于容量较大的，距主轴较远的、特别是分置式刀库的换刀。

4）多手式机械手：这类机械手的特点是各个机械手顺次使用，这类机械手适用于单主轴机床或者是带双刀库的双主轴转塔机床。