第一次練習

5.某產品于正式生產前設計了四種工藝方案，其工藝本錢組成如表所示：

求：(I〕、工藝方案I、II的臨界產量QOI,當產品年產量大于Q01時，選哪種方案較為合理？(2)、

工藝方案H、III的臨界產量Q02⑶、假設設計年產量為18000件,該選用哪種工藝方案比擬合理?

【正確答案】(1)工藝方案1,2的臨界產量

Q=(B1-B2)/(Dl-D2)=(21000-25000)/(2.3-2.5)=20000件。當產量大于20000件時,選工藝方案1較為

合理

(2)工藝方案2、3的的臨界產量

Q=(B3-B2)/(D2-D3)=(18000-21000)/(2.528)=10000件。

(3)Cl=Q*D1+B1=18000*2.3+25000=66400元/年

C2=Q*D2+B2=18000*2.5+21000=66000元/年

C3=Q*D3+B3=I8000*2.8+18()00=684()0元/年

C4=Q*D4+B4=18000*3.2+16000=73600元/年

所以：假設設計年產量為18000件，應該選用工藝方案2

6.某企業生產一種產品，在年產量不變的前提下原來的全年工藝本錢為10000萬，現在為了降低生產本

錢，準備對生產設備進行技術改造。有兩種改造方案：第?種方案需固定資產投資6000萬元，改造后

預期全年工藝本錢可以降到700D萬元；第二種方案需固定資產投資9(X)0萬元，改造后預期全年工藝本

錢可以降低到5000萬元。僅從改造固定資產投資回收期來考慮，采用哪一種方案更為合理？

顰:笫一種方案的投資回收期：11=(K1-K0)/(Cn0-Cnl)=(6000-0)/(10000-7000)=2年

第二種方案的投資回收期：12=(K2-K0)/(Cn0-Cn2)=(9000-0)/(10000-57000)=1.8年

因為：第二種方案投資回收期較短，所以：采用方案二比擬合理

Q0=(B2-B1)/(Dl-D2)=(25000-10000)/(80-50)=500件。

所以在年產量小于50()件時，采用第一種工藝方案比擬有利

第三次練習

1.組合機床的通用部件有哪幾類？

【正確答案】組合機床的通用部件按其所起作用不同可分為五類：(1)動力部件(2)支承部件(3)

輸送部件(4)控制部件(5)輔助部件

2.某機床代號為CA6140A

試說明C、A、6、1、40、A各為何種代號。

試說明C、A、6、40、A各自代表的意義。

該機床的主運動和進給運動是什么？

簡要說明該機床的組成、各局部的功能和動力傳遞路線

【正確答案】機床代號CA6140A中C為類代號，代表車床類機床；A為結構特性代號，代表普通車床;

6為組代號，代表臥式車床；1為系代號；40為主參數代號，代表最大工件回轉直徑為400mm；A為機

床重大改良順序號，代表第一次重大改良。

該機床的主運動為工件的旋轉運動，進給運動是車刀隨刀架的縱向或橫向移動。

該機床為普通車床，由三箱〔主軸箱、進給箱、溜板箱)，兩杠(光杠、絲杠)兩架(刀架、尾架)一

床身組成。

主軸箱：主軸箱是用來帶動車床主軸及卡盤轉動，并能使主軸得到不同的轉速。

在給箱：將主軸傳來的旋轉運動傳給絲杠或光杠，并使絲杠或光杠得到不同的轉速。

絲杠：用來車螺紋，它能通過溜板箱使車刀按要求的傳動比作精確的直線運動。

光杠：用來把進給箱的運動傳給溜板箱使車刀作直線運動。

溜板箱：將絲杠或光杠的轉動傳給溜板使車刀縱向或橫向運動。

刀架：用來裝夾車刀。

尾架：裝夾細長工件和安裝鉆頭、錢刀等。

床身：支持和安裝車床各部件用。床身導軌供縱溜板和尾架移動用。

傳動路線：

第四次練習

2.試述永磁直流伺服電動機的組成、特點及性能。

2.【正確答案】組成：永磁直流伺服電動機由電動機本體和檢測部件組成。

電動機本體主要由機殼、定子磁極和轉子三局部組成。

定子磁極為永磁體，磁極的形狀可以是矩形或成瓦狀，目前多用瓦狀結構。轉子分為普通型和小慣量型

兩類。

普通型轉子與一般直流電動機的轉子相似，也是有槽轉子，只是轉子鐵芯上的槽數較多，且采用斜槽，

在一個槽內又分布有幾個虛槽。與一般直流電動機相比，轉子鐵芯長度對直徑的比大些，氣隙小些。

特點；普通型轉子永磁直流伺服電動機與小慣量型轉子直流伺服電動機相比，具有以下一些特點；

(1)低速時輸出的轉矩大，慣量比擬大，能與機械傳動系統直接相連，省去齒輪等傳動機構，從而有

利于減小機械振動和噪聲，以及齒隙誤差。

(2)轉子的熱容量大，電動機的過載性能好，一般能加倍過載幾十分鐘。

(3)調速范圍寬，當與高性能速度控制單元組成速度控制系統時，調速范圍可達1：1000以上。

(4)轉子慣量比擬大，為了滿足快速響應的要求，需加大電動機的加速轉矩，為些需要加大電源容量。

(5)轉子溫升高(電動機允許溫升可達150七-180℃),可通過轉軸傳到機械上去,這會影響精密機械

的精度。

小慣量型轉子又分為無槽轉子、空心杯形轉子和印刷繞組轉子。無槽轉子的鐵芯是由無槽矽鋼片疊成的

光滑圓柱體，在圓柱體的外表用漆包線編織成包子形的繞組，氣隙較大。空心杯形轉子沒有鐵芯，由漆

包線紡織成杯形，再用環氧樹脂將其固化成一個整體構成。印刷繞組轉子是由在圓形絕緣薄板上印制裸

露的繞組構成。

小慣量型轉子直流伺服電動機的轉子慣量小，適用于快速響應的伺服系統，但過載能力低。用于數控機

床等進給伺服系統中，由于轉子噴量與機械傳動系統匹配較差，電動機軸與機械傳動系統不能直接相連,

必須采取一些措施。

反響用的檢測部件有高精度的測速發電機、旋轉變壓器以及脈沖編碼器等。檢測部件同軸安

裝在電動機的尾部(非軸伸出端)。

性能：永磁直流伺服電動機的性能需要用特性曲線和數據表加以全面描述。根據永磁直流伺服電動機

的工作曲線，伺服電動機的工作區域被溫度極限線、轉速極限線、換向極限線、轉矩極限線以及瞬時換

向極限線劃分成三個區域：

I區為連續工作區，在該區域內轉矩與轉速的任意組合都可以長時間連續工作。

II區為斷續工作區，在該區域內電動機只能按允許的工作時間和斷電時間間歇工作。

ni區為加速和減速區，在該區域內電動機只能進行加速和減速，工作極短的時間。

永磁直流伺服電動機具有優良的調速性能，但也存在著固有的缺點，如它的電刷和換向器容易磨損，需

要經常維護；由于換向器換向時會產生火花而使最高轉速受到限制，也使應用環

境受到限制；結構復雜，制造困難，本錢高等。

3.數控機床對伺服系統有哪些要求？

【正確答案】數控機床的伺服系統有進給伺服系統、主軸伺服系統和輔助伺服系統。

數控機床要求進給伺服系統:①高精度，即定位要準確，跟隨精度要高。②快速響應，無超調。要求加(減)

速度足夠大；負載突變時速度恢復時間短且無振蕩。③調速范圍寬。

④低速大轉矩，并應具有較強的過載能力，而且力矩波動要小。

⑤可靠性高，即對環境(如溫度、濕度、粉塵、油污、振動、電磁干擾等)的適應性強，性能穩定，使

用壽命長，平均故障間隔時間(MBTF)長。

數控機床要求主軸伺服系統：

數控機床的主軸的工作運動是旋轉運動。要求主軸驅動系統不僅要具有寬的調速范圍，而且能在盡可能

寬的速度范圍內保持恒功率輸出。

為了能加工螺紋，數控車床的主軸驅動應與進給驅動實行同步控制。

數控車床、數控磨床等機床的主釉驅動系統應具有恒線速切削功能，以保證端面加工的外表粗糙度。

加工中心的主軸驅動系統應具有高精度的停位控制功能，以滿足其自動換刀的需要。

有的數控機床還要求主軸驅動系統具有角度控制功能。

4.試述數控機床中開環、閉環及半閉環系統的組成、原理和應用特點。

4.【正確答案】開環控制數控機床不帶位置檢測反響裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經驅動電路的功

率放大，驅動步進電動機轉動，再經傳動機構帶開工作臺移動。這類數控機床工作比擬穩定，反響快，

調試方便，維修方便，但控制精度和速度都比擬低，因此多為經濟型。

閉環控制數控機床帶有位置檢測反響裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機

床工作臺的實際運行位置，并與CNC裝置的指令位置進行比擬，用差值進行控制。這類數控機床由于

能夠減小乃至于消除由于傳動部件制造、裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環

內包含的機械傳動環節比擬多，如絲杠螺母副、工作臺等。絲杠與螺母間，工作臺與導軌間的摩擦特性,

各部件的剛性都是可變的，這些都直接影響伺服系統的調節參數，而且有一些參數是非線性的。如果設

計、調整得不好，將會造成系統的不穩定。因此，這類數控機床伺服系統的設計和調試都有較大的難度,

如果不是精度要求很高的數控機床，一般不采用這種控制方式。

半閉環控制數控機床將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭。由于半閉環的環路內不包括工作臺

及絲杠螺母副，所以可以獲得比擬穩定的控制特性。它的控制精度雖不如閉環控

制數控機床的高，但調試比擬方便，因而被廣泛采用。

5.試述數控機床的組成。

5.【正確答案】數控機床由CNC系統、機床主機和輔助裝置殂成。

其中，CNC系統由程序，輸入輸出(I/O)設備，CNC裝置及主軸、進給驅動單元組成。

因為數控機床是按照預先編寫好的零件加工程序進行自動加工的，所以零件加工程序是CNC系統的重

要組成局部。

輸入輸出設備主要用于零件加工程序的編制、存儲、打印、顯示等。簡單的輸入輸出設備只包括鍵盤、

米字管和數碼管等。一般的輸入輸出設備除了人機對話編程鍵盤和陰極射線管(CRT)顯示器或液晶顯示

器LCD外，還包括紙帶、磁盤或磁帶輸入機、穿孔機和電傳機等。高級的輸入輸出設備還包括自動編

程機乃至CAD/CAM系統。

CNC裝置是CNC系統的核心部件，它由三局部組成，即計算機(硬件和軟件)、可編程序控制器(PLC)

和接口電路。

主軸驅動裝置用于控制主軸的旋轉運動，實現在寬調速范圍內連續可調，并能提供切削所需要的功率。

讓給驅動裝置用于控制機床各坐標軸的切削進給運動，提供切削過程中所需要的扭矩，配以位置控制系

統即可實現對工作臺(或刀具)位置的精確控制。驅動裝置由驅動部件和速度控制單元組成。主軸驅動部

件由直流或交流主軸電動機和速度檢測元件組成。進給驅動部件由功率步進電動機(多用于經濟型數控

機床)或交、直流伺服電動機與速度檢測元件組成。

輔助裝置包括液壓、氣動裝置，交換工作臺，數控轉臺，數控分度頭，排屑裝置，刀具及監

控檢測裝置等。

6.試述永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電動機的區別？

6.【正確答案】永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電動機相比，其區別有以下幾點：

(1)永磁同步交流伺服電動機轉子是永磁體。而永磁直流伺服電動機的定子是永磁體的。

(2)兩種電動機的工作原理不同。永磁同步交流伺服電動機的工作原理是：定子三相繞組接上電源后，

產生一旋轉磁場，該旋轉磁場吸引轉子的永磁磁級帶動轉子一起旋轉。永磁直流伺服電動機的根本工作

原理是：通電的轉子繞組在定子磁場中受電磁力而產生轉距，使轉子轉動。

(3)永磁同步交流伺服電動機與永磁直流伺服電相比，機械特性更硬；另外，斷續工作區的范圍擴大,

這更有利于提高電動機的加、減速能力。

(4)兩種電動機的調速方法不同。永磁同步交流伺服電動機主要采用改變電源頻率的方法，而永磁直

流伺服電動機，主要采用改變外加電壓的調速方法。

35、什么是機床的工作運動？分幾個運動局部？

A方案：設備購置費用160萬元,每年維持費用50萬元：

B方案：設備購置費用150萬元，每年維持費用38萬元。

A方案的系統效率為日產量1000噸/日；

B方案的系統效率為日產量800噸/日。

試通過費用效率的計算，選擇最正確方案。

2.：傳動系統如下圖：步進電動機為4相8拍，轉子齒數為50。脈沖頻率為8000Hz。各個齒輪的齒數

已經在圖中標出。一對齒輪的傳動效率為nc=0.98,一對軸承的效率為nz=0.96,假設輸出軸5在最高

轉速時的轉矩為lOONm,

試繪出傳動路線表達式并計算該步進電動機的功率為多少？

3.一臺具有四個磁極的三相異步電動機，其額定電壓為38OV,額定電流為75A,額定功率為40kW,采

用三角形接法。在額定負載下運行時，其轉差率為0.02。電動機的起動轉矩與額定轉矩之比TQ/TN=1.2,

起動電流與額定電流之比IQ/IN=6.5,

試求（一）進行星形一三角形換接起動時的起動電流和起動轉矩？

（二）假設令該電動機直接起動，從理論上說需要至少多大容量的變壓器供電？

4.某機器設備原價為100000元，現在市場上已經有了該產品的新型替用品，新產品比老產品價格降低

10%,并且每年節約用電1000（）度，每度電為0.5元，該機器目前已經使用了5年，預計尚可使用8年,

目前設備運轉良好不需要修理，

問：

1.該設備可能存在哪些磨損？

2.試求該設備的價值（折現率取10%,所得稅率25%）

3.該設備原價100000,假設第一年的維持費為5000,以后每年增加2000,不考慮時間價值，試求最

小年平均費用（假設該設備無殘值）

4.該設備上有一根桿件是用高強度鋼制作的，桿件受到的最大拉應力Q=5X104N,試問假殳設計平安

系數3,該桿件的最小直徑應該是多少？（.高強度鋼，材料的強度極限為650MPa,斷裂極限為580MPa,

比例極限為400MPa）

5.該設備上有一根軸，主要承受兩種交變載荷P1和P2,出現的頻度為分別為60%和40%,對于的疲勞

極限為104和105,假設每年在兩種交變應力的做?下循環10000次，間大約每隔多少時間需要更換?

次？

4.：某起重機橋架承受的應力與相應的循環次數如下表所示:

實際循環次數n（次）有限疲勞壽命N（次）

G

ol=120MPan1=105N1=IO6

o2=200MPan2=IO4

o3=240MPan3=103N3=1953.2

試計算:

（1）假設n2單獨作用，問壽命是多少？

（2）假設nl、n2與n3同時作用，該橋架的壽命N是多少?

31>

1、蒸汽一空氣錘有哪些特點？

2、試述四沖程內燃機的四個沖程過程。

3、試述蒸汽鍋爐將供應的冷水變為輸出蒸汽的過程?

標準答案：

L蒸汽一空氣錘的特點是：必須借助外來的蒸汽或壓縮空氣驅動，這樣可提高鍛擊能力，但需另設一

套輔助設備，較空氣錘復雜，驅動效率低，操作強度大，震動強烈，勞動條件差。

2、四沖程內燃機每個工作循環由進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成

(1)進氣沖程。工作時進氣門翻開，排氣門關閉，活塞由上匚點運動到下止點，曲軸旋轉180。，新鮮

充量氣體進入氣缸。

(2)壓縮沖程。在進氣終了，內燃機的進、排氣門均關閉，氣缸形成封閉系統，活塞開始向上運動，

活塞由下止點運動到上止點，曲軸旋轉180。，將氣缸內充量氣體壓縮，是缸內充量的壓力和溫度均有

很大提高。

(3)做功沖程。由于內燃機燃料燃燒，使缸內氣體壓力和溫度急劇提高。氣缸內高溫高壓氣體膨脹做

功，推動活塞由上止點運動到下止點，曲軸旋轉180。。同時，膨脹功經連桿由曲軸輸出，從而把燃料

的熱能變為機械功。

(4)排氣沖程。為了使能量轉換過程連續的進行下去，在膨脹做功以后，排氣門翻開活塞由下向上運

動，將廢氣從排氣門排出。內燃機經過了進氣、壓縮、膨脹和排氣過程，完成了一個工作循環。當活塞

再次由上向下運動時，又開始了下一個工作循環。

3、供應鍋爐的冷水在加熱器中加熱到一定溫度，經給水管道進入省煤器，進一步加熱后送入鍋筒，與

鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射形成水汽混合物，經上升管

到達鍋筒中，有汽水別離裝置使水汽別離。別離出來的飽和蒸汽由鍋爐上部流過過熱器，繼續吸熱成為

450C的過熱蒸汽，然后輸出

三、綜合題

1.下列圖為一簡易車床傳動系統，傳動參數如下圖。

皮帶的滑動系數￡=0.98,傳動效率為0.95；每對齒輪的傳動效率均為0.97：每對軸承的傳動效率均為0.

99：絲杠螺母(含導軌與絲杠軸承)的傳動效率為0.5；電動機額定輸出轉速為1400r/min,效率為0.9。

試問：

1.主軸有幾種轉速?最大轉速是多少？

2.螺母移動的最大速度是多少(m/q)?

3.電動機輸出軸到螺母的傳動效率是多少？

2.在設備故障診斷的常用方法中，

⑴試述用油液污染監測法進行磨損檢測的根本原理及常用方法。

⑵試述無損探測法的原理及常用方法。

3.三臺設備，壽命周期均為5年，設備的設置費以及在壽命周期內每年的運行費用如表1所示，設備壽

命結束后無殘值。

表I：單位：萬元

設備甲設備乙設備丙

費用工程

設國費254016

各年運行費用151012

試問：

(1)如不考慮資金的時間價值，選擇哪一臺設備最經濟？哪臺的經濟性最差？

(2)如考慮資金的時間價值，資金的年利率按10%計算，選擇哪臺設備的經濟性最好？哪臺的經濟性

最差？

注：計算過程中，精確到小數點后第3位。

4.：某起重機橋架承受的應力與相應的循環次數如下表所示：

實際循環次數n(次)有限疲勞壽命N(次)

ol=120MPanl=105Nl=106

o2=200MPan2=IO4

o3=240MPan3=103N3=I953.2

試計算：

(1)假設n2單獨作用，問壽命是多少？

(2)假設nl、n2與n3同時作用，該橋架的壽命N是多少?

三、綜合題

1.【正確答案】主軸有4種轉速

其中，最大轉速

6530

4班二14(---X----

3530

=1274r/m：

=2.1xlQ-^/s可會令隘：

（3）電動現蹩第饌母的傳動耀晟杳"

=0,^^我7叔0.9爐X0,5

=387婿

2.【正確答案】：（1）油液污染監測法是通過對設備中循環流動的油液污染狀況進行監測。采用

油液污染監測法進行筋損笳測是一種行之有效的方法。各類設備流體系統中的油液，均會因內部機

件的磨損產物而產生污染。流本系統中被污染的油液帶有機器技術優善的大量信息.根據監測和分

析油液中涂屈曲元素成各、數量、尺寸、形移等物瞰學性部的氨匕便可以判斷是否發生了磨

損及磨損程,華'。於'一

用油液污染監測法進行磨損監測常用的方法有油液光譜分析法、油液鐵譜分析法和磁塞檢查法.其

中光譜分析法可以探測到直徑在1加格以下的粒子，鐵譜分析法題以探測到直徑在10。叩I以下的

粒子，破騫錚隧啦探測到直徑在70-1000pm的粒子.

（2）無報賽測用是利用無損探測技術發現機件的裂紋以及腐飩、疝械性能超差等變化，進而根據機

件損傷的麻美、形狀、大小、立生部位y位筋淬、應力方向等信息葡測損傷或枝陷發展的趨勢，

以便采取措施，排除隱患。依、工

常用的方法包括：目視一光學檢測法;滲透探測法、碳粉探測法、射線探測法：超聲波探測法、聲

發射探測法、渦流探不怯干

3.【正夠案】＞3不考慮資金時間的價值

甲役魚的年埼使由成本」「予一%

_ZV-2X5+16

15.2

幣

由此可知:是經濟性最差，頹憊經萍最多

（2）考慮資姿的時間價值博［9Q（c

投資回收系數中A/P，1。％，5）0萬爐W

=0.26藍默蜷'

,10%,5)+Cw-Rl盎在;而％;經u25X0.2638+

%=P一

心誠黃的年均冢牝、

P破6今+。一匕(婭，10%母=40X0.

仍是用該黃的經濟特性最差,

1953.2.

1061

n2單獨作用

疲勞壽命為

23螃

-1福翳I1*<少&卜1X、

IO6fU）+iO、l"10077.6105+1044-10\1953.2105+104+103

=69189：9次濟畜寒然3系

【答案解析】：此題中并不缺少條件，表中告訴大家三種情況下的實際使用次數即:nl,n2,n3

這就是在變相的告訴大家三種受力的頻度：

就是:用某種受力情況下的實際使用次數/總實際使用次數,這就是ni/N

nI/N=nI/（n1+n2+n3）,

n2/N=n2/（nl+n2+n3）,

n3/N=n3/（nl+n2+n3）

nl/N+n2/N+n3/N=l

三、綜合題（共4題；共40分，其中第（一）10分，第（二）10分，第（三）12分，第（四）18分。有計算的，要求

列出算式、計算步驟。需按公式計算的，應列出公式。）

（一）試述用油液污染檢測法進行磨損檢測的根本原理及常用方法。

（二）某工廠對一臺機械復雜系數、電氣修理復雜系數1）的設備進行大修。該設備于6年前已大修過一次，

設備單位修理復雜系數大修理方用定領為：材料備件消消耗用定額為120元/R,燃料動力消耗定額為100元/R,工

時消消耗用定額為50元/R,勞動消消耗用（）/：定額為30元/R,應攤車間經費定額1）/：為60元/R.求該臺

設備方案大修費用？

（三）某廠新購進一臺機床，其型號為MB1432.

（1）試述該機床的名稱及工作運動？

（2）機床安裝后，經檢驗，其工作精度指數為0.465,幾何精度指數為0.531,問該該機床質量是否合格？

（四）一根機器軸承受對稱循環交變應力，經過分析，有兩個截面比擬危險，其中第一個截面上承受的應力幅

oa=80Mna,該截面的尺寸系數￡o=0.85,外表質量系數B=0.95,有效應力集中系數K。=1.50：截而一上承受的最大

應力omaX=60Mpa,該截面的尺寸系數￡。=0.80,外表質量系數3=0.90,有效應力集中系數K。=2.50,軸所使用的

材料的彎曲疲勞極限。T=245Mpa,假設規定平安系數[n]=L6,試校咳計算該軸是否平安？

三、綜合題

（…）答：油液污染監測法是通過對設備中循環流動的油液污染狀況進行監測。采用油液污染監測法進行磨損監測

是一種行之有效的方法。各類設備流體系統中的油液，均會因內部機件的磨損產物而產生污染。流體系統中被污染的油

液帶有機器技術狀態的大量信息。根據監測和分析油液中污染物的元素成分、數量、尺寸、形態等物理化學性質的變化,

便可以判斷是否發生了磨損及磨損程度。

用油液污染監測法進行磨損監測常用的方法有油液光譜分析法、油液鐵譜分析法和磁塞檢查法。其中光譜分析法可

以探測到直徑在10Rm以下的粒子，饌譜分析法可以探測到立徑在100“ml以下的粒子，磁塞檢查法可以探測到直徑在

7QTOOOum的粒子。

（二）該設備單位復雜系數方案大修理本錢=120+100+50+30+60=360（元/R）

該設備修理復雜系數：該設備為第二次大修，修理次數修正系數取1.1,該設備方案大修理費用為：

Fj=CjXRXK=360X18Xl.1=7128（元）

（三）（1）該機床為最大磨削直徑為320mm的半自動外圓磨床。該磨床的主運動是砂輪的高速旋轉運動，其進給運

動有二個：工件隨工作臺進行縱向進洽運動和工件由頭架的主軸旋轉進行圓周進給運動。

（2）該機床工作精度指數T工=0.465,幾何精度指數Tn=0.531,

該機床精度指數

故該機床質量合格。

（四）第一個截面的情況：

（1）因為L-1,所以。max-。「SOMpa,即該軸承受對稱循環交變彎曲應力

（2）考慮尺寸系數、外表狀態系數以及應力集中系數后，在軸的危險截面上

（3）該軸段的平安系數

結論：該截面平安。

第二個截面的情況：

（1）。max=80Mpa

（2）考慮尺寸系數、外表狀態系數以及應力集中系數后，在軸的該截面上

（3）該軸段的平安系數

結論：該截面不平安。

總的結論：該軸平安系數不能滿足要求，不平安。

三、簡答題（簡單題（共1題，共20分））

41、

1、試述數控機床中開環、閉環及半閉環系統的組成、原理和應用特點。

2、簡述燃煤鍋爐水汽流程。

3、下列圖中直流電動機的輸出功率為30kW。額定轉速=1500r/min,電動機帶動的傳動機構：其兩個帶輪宜徑分別為

dl=200mm,d2=300mm,滑動系數e=0.98；直齒圓柱齒輪齒數Z1=17,22=34,Z5=20,Z6=50；圓錐齒輪齒數Z3=Z4=4

0；蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿線數為1,,蝸輪為數Z7=40.假設每對齒輪的傳動效率均為0.97；皮帶傳動效率為0.95（不

含軸承）：蝸輪蝸桿傳動效率為0.5；每對軸承的效率均為0.99。

（1）輸出軸VI的轉速：

（2）輸出軸VI輸出的功率：

（3）輸出軸VI輸出的轉矩。1每步計算保存2位小數）

4、某廠對一臺臥式銃床大修后進行了檢驗，其結果如表所示。

項目允差（mm）實測結果（mm）

工作臺的平面度0.030.02

工作臺縱向移動對工作臺平行度0.020.02

工作臺橫向移動對工作臺平行度0.020.01

主軸軸向竄動0.010.02

主軸軸肩支承面跳動0.020.02

主軸回轉中心線對工作臺面的平

0.030.02

行度

問時對加工后的試件進行了檢驗，確定其工作精度指數為0.9,問該機床大修質量是否合格？

5、一根機罌軸承受對稱循環交變應力，經過分析，有兩個截面比擬危險，其中第一個截面上承受的應力幅oa=80

Mpa,該截面的尺寸系數￡c=0.85,外表質量系數3=0.95,有效應力集中系數K。=L50：第二個截面上承受的最大

應力。max=50Mpa,該截面的尺寸系數￡。=0.80,外表質量系數3=0.90,有效應力集中系數K。=2.5。。假設第一

個截面的平安系數為1.65,試問第二個截面的平安系數為多少？假設規定平安系數[n]=1.6,試確定第二個截面是否

平安？

您的答案：標準答案：1、答：開環控制數控機床不帶位置檢測反響裝置。CNC裝置輸出的指令脈沖經驅動電路的

功率放大，驅動步進電動機轉動，再經傳動機構帶開工作臺移動。這類數控機床工作比擬穩定，反響快，調試方便，維

修方便，但控制精度和速度都比擬低，因此多為經濟型。

閉環控制數控機床帶有位置檢測反響裝置。位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位

置，并與CNC裝置的指令位置進行比擬，用差值進行控制。這類數控機床由于能夠減小乃至于消除由于傳動部件制造、

裝配所帶來的誤差，因而可以獲得很高的加工精度。但是，環內包含的機械傳動環節比擬多，如絲杠螺母副、工作臺等。

絲杠與螺母間，工作臺與導軌間的摩擦特性，各部件的剛性都是可變的，這些都直接影響伺服系統的調節參數，而且有

些參數是非線性的。如果設計、調整得不好，將會造成系統的不穩定。因此，這類數控機床伺服系統的設計和調試都

有較大的難度，如果不是精度要求很高的數控機床，?般不采用這種控制方式

半閉環控制數控機床將檢測元件安裝在電動機的端頭或絲杠的端頭。由于半閉環的環路內不包括工作臺及絲杠螺母副,

所以可以獲得比擬穩定的控制特性。它的控制精度雖不如閉環控制數控機床的高，但調試比擬方便，因而被廣泛采用。

2、答：空氣一送風機-空氣預熱器