机械制造装备设计试卷及答案复习重点.doc

选择1．采用“消灭一切浪费”和“不断完善”，以最优的质量和最低成本的产品提供给市场，这种制造模式被称为[B]。A.“传统模式”B.“精益生产”C.“敏捷制造”D.“并行工程”2．借助模具对板料施加外力，迫使材料按模具形状、尺寸进行剪裁和塑性变形，得到要求的金属板制件的设备，称为[B]。A.挤压机B.冲压机C.轧制机D.锻造机3．一组功能、工作原理和结构相同，而尺寸和性能参数不同的产品，称为[A]。A.纵系列产品B.横系列产品C.跨系列产品D.基型产品4．机床定位部件运动达到规定位置的精度，称为[D]。A.几何精度B.运动精度C.传动精度D.定位精度5．为了降低导轨面的压力，减少摩差阻力，提高导轨的耐磨性和低速运动的平稳性，应选[B]。A.滑动导轨B.卸荷导轨C.滚动导轨D.动压导轨6．一个四自由度圆柱坐标型搬运机器人，其运动功能式为[C]。A.MO//4321B.MZO//321C.MZXO//21D.MXYZO//7．在ＡＧＶ的导向系统中装有陀螺仪，该导航方式称为[B]。A.电磁引导B.惯性导航C.光学引导D.激光导航8．适应中等转速和切削负载较大，要求刚度高的机床主轴轴承配置形式应选择[B]。A.速度型B.刚度型C.速度刚度型D.抗振型9．铣床进给量的单位为[C]。A.毫米/每转B.毫米/冲程C.毫米/分钟D.转/分钟10．要求导轨可以承受较大的颠覆力矩，高度较小，结构紧凑，间隙调整方便，应选[C]。A.矩形导轨B.三角形导轨C.燕尾形导轨D.圆柱形导轨填空1．当前提高制造生产能力的决定因素不再是劳动力和______资本_______的密集积累。2．机械制造装备的精密化成为普遍的发展趋势，从微米级发展到亚微米级，乃至_____纳米级_____。3．升降台铣床的主参数是工作台工作面的____宽度______。4．任何一个表面都可以看成一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的______发生线_____。5．把听阈作为基准声压，用相对量的对数值表示，称之为声压级Lp（dB），其表达式为____Lp=20lg（p/p0）___。6．机床抗振性是指机床在____交变载荷____作用下，抵抗变形的能力。7．当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时块时慢的现象。这种现象称为______爬行_______。8．设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大，一般限制直齿圆柱齿轮的最小传动比____4/1min主u____，为避免扩大传动误差，限制最大传动比2max主u。9．滚动轴承的预紧力分为三级，轻预紧适用于高速主轴，中预紧适用于中、低速主轴，__重___预紧适用于分度主轴。10．角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应，润滑油必须由____小口____进入。11．工作空间是指工业机器人正常运行时，_____手腕______参考点能在空间活动的最大范围。12．额定负载是指在机器人规定的性能范围内，___机械接口__处所能承受负载的允许值。13．在末端执行器上的参考点P相对于基座坐标系的速度，可通过相应___位置__变量对时间的微分而得到。14．机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大____工作能力____的一种参数。15．系列化设计应遵循“产品系列化、零部件___通用化___、标准化”原则，简称“三化”原则。16．主轴组件的精度保持性是指长期保持其___原始制造精度___的能力。17．卸荷系数αH表示导轨__卸荷量____的大小，由WNHFF/式确定。18．机器人的机械结构类型特征，用它的结构坐标形式和___自由度____数表示。19．工业机器人额定速度是指工业机器人在额定负载、匀速运动过程中，机械接口中心的____最大速度_____。20．各种类型机床对温升都有一定限制，如普通机床，连续运转条件下允许温升为____30~40℃_____。问答1．试述机床的基本参数包括哪些内容？答：（1）尺寸参数：指机床主要结构尺寸参数，通常包括与被加工零件有关的尺寸；标准化工具或夹具安装面尺寸。（2）运动参数：机床执行件如主轴、工件安装部件（工作台）的运动速度。（3）动力参数：包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩。2．非接触式刀具识别装置有何特点？常用哪两种识别法？答：1非接触式刀具识别装置没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快，适用于高速、换刀频繁的工作场合。2常用的种识别方法为：磁性识别法和光电识别法。3．试述SK型悬挂式链条与HP型套筒式链条组成刀库的形式有何不同？答：（1）SK型悬挂式链条组成的刀库，只能是“外转型”，故当刀库为方形时，就不能充分利用中间空间；（2）HP型套筒式链条组成的刀库，再刀套“内转”时，不发生刀套之间的干涉；（3）故刀库空间利用率比悬挂式高4．主轴变速箱设计中，为什么要遵循“前多后少”的原则？答：（1）主变速传动系统从电动机到主轴，通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高，根据公式nNM9550可知，传动的转矩M较小，尺寸小些；（2）反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸较大。（3）因此，在拟定主变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，将传动副较少的变速组安排在后面，使主变速传动系统中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小些，以便节省变速箱的造价，减少变速箱的外形尺寸。5．机床主传动系统设计中，扩大变速范围的方法有哪些？答：（1）增加变速组；是扩大变速范围最简单的方法，但增加的变速组的级比指数不得不小于理论值，导致部分转速重复。（2）采用背轮机构高速直连传动时，应使背轮脱开，以减少空载功率损失、噪声和发热及避免超速现象。（3）采用双公比的传动系统（4）采用分支传动分析推导1．试述主轴液体静压滑动轴承的工作原理。答：（1）当有外载荷F向下作用时，轴径失去平衡，沿载荷方向偏移一个微小位移e。油腔3间隙减小，即ehh3间隙液阻增大，流量减小，节流器3T的压力降减少，因供油压力sp是定值，故油腔压力3p随着增大；（2）同理，上油腔1间隙增大，即ehh1间隙液阻减小，流量增大，节流器3T的压力降增大，油腔压力1p随着减小；（3）两者的压力差13ppp，将主轴推回中心以平衡外载荷F。2．杆件动坐标系Oj相对于参考坐标系Oi先绕Zi轴转90°再绕Xj轴转90°然后平移。求齐次变换矩阵[iTj]。答：1xiyizi图1.坐标系Oj相对于参考坐标系Oi绕坐标轴的旋转与平移zjyjxj-345oioj1000501030014010100000100100000110000100000100101000510030104001][jiT3．根据结构式Z=23×32×26分析，（1）该传动系统有何特点？（2）可以采用的最大公比是多少？（3）如采用双速电机时，公比应为多少？答：（1）无基本组，双公比，上下各空一级转速。（2）8)12(6)1(333Pxr，41.1（3）2)12(3)1(Pxr电，26.1转速图设计设计一台12级转速的车床主传动系统，主轴最高转速为nmax=1500r/min。要求采用转速为1500/750r/min的双速电机。（1）．写出结构式（2）．求出公比（3）．验算最后变速组的变速范围（4）．分配降速比（5）．画出转速图答：（1）结构式：61323212(2)公比：27501500)12(3)1(pxr电；1.2623（3）最后变速组的变速范围841.26)12(6)1(pxr合格（4）分配降速比1minmaxznnnR；11826.115001121maxminznnr/min42288min111126.1111875011nn电（5）绘制转速图采用双速电机的车床主传动系统电ⅠⅡⅢ机器人设计计算试求三自由度机器人运动功能矩阵[T0,m]。答：1000100001000011000010000001000000010010000100000010000000001100001000000100010000100001]][][][][][][[][3333322222222211111111103332221110,0cCSSCCSaSCCSSCcCSSCCSSCcTTTTTTTTmm式中：90，11cosC，22cosC，11sinS，22sinS1000][012322323223212131321313212321213132131321,0ccacSSCCSCacCSCSSCCSSCCSSSacCCCCSSCSCCSSSCTm手腕图示为三自由度的机械传动手腕的机构简图，试求当S、T轴不转，B轴以Bn转动时，驱动壳体9的俯仰运动9n，及由9n诱导出齿轮7的自转运动''7n。x0z0ymzmy2x2θ1z1x1θ2c0c1a2o0z3y3c3o1o2o3om图4.关节机器人答：B轴单独旋转时，驱动壳体9的俯仰运动9n为：BBnZZZZnZZZZZZn111412151114131213159由于壳体9的转动，也将引起圆锥齿轮7作行星运动：由9n诱导出齿轮7的自转运动''7n为：76969''7ZZnnnn06n，9776''7nZZZn，产生诱导运动9nBnZZZZZZZn14117151276''7)(抓手如图齿条平行连杆式平移型夹持器中，夹紧力NF和驱动力pF之间的关系式，并讨论该夹持器的特性。答：（1）受力分析如图所示（2）推导计算；cos2LFRFNp；cos2LRFFpN（3）讨论该夹持器的特性：在驱动力pF和LR/一定时，夹紧力NF将随增大而增大。当0时，NF为极小值α机械制造装备设计复习重点1.机械制造装备的分类:答：切削加工装备；工艺装备；仓储传输装备；辅助装备。2、机械制造装备应具备的主要功能：P6答：（1）一般的功能要求：加工精度、定位精度、平稳性和抗震性、强度、刚度、耐用度、技术经济等方面的要求（2）柔性化：产品柔性话和功能柔性化。（3）精密化：减少误差，误差补偿技术等。（4）自动化：全自动化和半自动化（凸轮控制、程序控制、数字控制、适应控制等）。（5）机电一体：机械技术与微电子结合。（6）节材。（7）符合工业工程要求。（8）符合绿色工程要求。3、一般功能要求是指哪些方面？P6答：（1）加工精度要求：理想尺寸、位置和形状；（2）强度、刚度和抗振性；（3）加工稳定性要求；（4）耐用度；（5）技术经济。5、机械制造装备设计有哪些类型？它们的区别与联系是什么？P15答：机械制造装备设计分为创新设计、变型设计和模块化设计。区别：创新设计一般需要较长的设计开发周期，投入较大的研制开发工作量；变型设计不是孤立无序的设计，而是在创新设计的基础上进行的;模块化设计是对一定范围内不同性能，不同规格的产品进行功能分析，划分一系列的功能模块而后组合而成的。联系：采用创新设计方法不断推出崭新的产品，是企业在市场竞争中取胜的必要条件；变型设计和组合设计是在基型和模块系统的基础上进行的，而基型和模块系统也是采用创新设计方法完成的。6.机床设计的主要内容及步骤是什么？P61答：（一）总体设计：1、机床主要技术指标设计，包括工艺范围、运行模式、生产率、性能指标等。2、总体方案设计，包括运动功能、基本参数、总体结构布局等设计。3、总体方案综合评价与选择4、总体方