機(jī)械制造裝備設(shè)計題及答案.doc

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WORD整理版 一、單項選擇題（每小題1分） 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 1．主軸轉(zhuǎn)速的計算是主軸傳遞全部功率時的（ ）。 【 B 】 A．最高轉(zhuǎn)速　　B．最低轉(zhuǎn)速　　C．平均轉(zhuǎn)速 D．瞬時轉(zhuǎn)速 2．主軸箱的功用是支承主軸并把動力經(jīng)變速機(jī)構(gòu)傳給主軸，使主軸帶動工件按規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)（ ）。 【 C 】 A．旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 B．進(jìn)給運(yùn)動　　C．主運(yùn)動　　D．輔助運(yùn)動 3．刨床的主運(yùn)動是直線運(yùn)動，它的主運(yùn)動參數(shù)是（ ）。 【 B 】 A．每小時的往復(fù)次數(shù)　 　B．每分鐘的往復(fù)次數(shù) C．每秒鐘的往復(fù)次數(shù) D．每毫秒的往復(fù)次數(shù) 4．滾珠絲杠的主要載荷是（ ）。 【 B 】 A．徑向載荷　　B．軸向載荷　　C．運(yùn)動載荷 D．靜止載荷 5．雙三角形組合導(dǎo)軌有導(dǎo)向精度高及（ ）的優(yōu)點。 【 B 】 A．調(diào)整簡單 B．磨損后相對位置不變 C．承載能力大 D．承受較大力矩 6．機(jī)床爬行現(xiàn)象一般發(fā)生于（ ）的運(yùn)動情況下。 【 C 】 A．高速重載　 　B．高速輕載 C．低速重載　 　D．低速輕載 7．機(jī)床熱變形對精度的影響大體分角度變化、工作臺等部件運(yùn)動的直線性及（ ）三類。 【 A 】 A．線性位移變化　　B．非線性位移變化　　C．直線位移變化 D．爬行現(xiàn)象 8．有軌式無人輸送小車(RGV)多用于（ ）導(dǎo)軌。 【 A 】 A．直線布局　 　B．曲線布局　 　C．環(huán)形布局 D．網(wǎng)絡(luò)形布局 9．機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是一種（ ）。 【 C 】 A．速度控制系統(tǒng)　　B．電流控制系統(tǒng) C．位置控制系統(tǒng)　　D．壓力控制系統(tǒng) 10．?dāng)M將一臺普通車床數(shù)控化，希望改造費(fèi)用較低，宜采用的伺服電動機(jī)是（ ）。 【 C 】 A．交流伺服電機(jī)　　B．直流伺服電機(jī)　 C．步進(jìn)電機(jī)　　D．同步電機(jī) 11．滾珠絲杠副中，絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)2p弧度時，螺母上基準(zhǔn)點的軸向位移稱為（　）。 【 D 】 A．導(dǎo)程　　　 B．螺距　　　　C．節(jié)距　　　　D．基本導(dǎo)程 12．?dāng)?shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中采用齒輪傳動副時，如果不采用消隙措施，將會( )。 【 】 A．增大驅(qū)動功率 B．降低傳動效率 C．增大摩擦力 D．造成反向死區(qū) 13．滾珠導(dǎo)軌承受的載荷一定，結(jié)構(gòu)尺寸允許的情況下，為提高剛度并降低成本，應(yīng)采用的最為有利的方案是( )。 【B 】 A．增大滾珠直徑，適當(dāng)增加滾珠數(shù)目 B．增大滾珠直徑，適當(dāng)減少滾珠數(shù)目 C．減小滾珠直徑，適當(dāng)增加滾珠數(shù)目 D．減小滾珠直徑，適當(dāng)減少滾珠數(shù)目 14．直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與勵磁電流的關(guān)系是（ ）。 【 A 】 A．正比例關(guān)系 B．拋物線關(guān)系 C．反比例關(guān)系 D．無關(guān) 15．增加滾動導(dǎo)軌滾動體直徑時，在一定的負(fù)載下，摩擦阻力將（ ）。 【 C 】 A．以正比例增加 B．以平方關(guān)系增加 C．保持不變 D．以反比減小 16. 滾珠絲杠的組成中不包括（ ）。 【 C 】 A. 螺母； B. 回珠器； C. 防塵罩； D. 密封環(huán) 17. 機(jī)床噪聲來自（ ）四個方面。 【 A 】 A. 機(jī)械、液壓、電磁、空氣動力； B. 機(jī)械、零件、電磁、空氣動力； C. 機(jī)械、液壓、沖擊、空氣動力； D. 機(jī)械、液壓、電磁、環(huán)境 18. 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型中沒有（ ）。 【 B 】 A. 靜壓導(dǎo)軌； B. 動壓導(dǎo)軌； C. 滑動導(dǎo)軌； D. 卸荷導(dǎo)軌 19. 按照用途分類，不屬于工業(yè)機(jī)器人的是： 【C 】 A. 焊接機(jī)器人； B. 沖壓機(jī)器人； C. 仿生機(jī)器人； D. 水下機(jī)器人 20. 機(jī)床精度不包括（）。 【 D 】 A. 傳動精度； B. 定位精度； C. 加工精度； D. 運(yùn)動精度 21. 美學(xué)原則不包括： 【 C 】 A.對稱與均衡； B. 對比與調(diào)和； C. 空間與時間； D. 節(jié)奏與韻律 22. 同一材料、相等的截面積，圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度( )方形截面。 【 B 】 A．等于 B．大于 C．小于 D．摩擦小 23. 為了提高蝸輪齒部耐磨性，常采用的材料是（ ）。 【 D 】 A．鑄鐵　　B．鋼　　C．工程塑料　　D．銅 24. 一個短圓柱銷限制工件（ ）個自由度。 【 B 】 A．1 B．2　　C．3 D．4 25. 一面兩銷定位結(jié)構(gòu)中，兩銷指（ ）。 【 C 】 A．兩個圓柱銷　　 B．一個圓柱銷一個圓錐銷 C．一個圓柱銷一個菱形銷 D．兩個菱形銷 26.鉆夾具中采用快換式鉆套，主要是因為( )。 【 B 】 A．它的精度很高 B．維修方便 C．進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸多工步加工時更換方便 D．摩擦小 二、多項選擇題（每小題2分） 在每小題列出的五個備選項中至少有兩個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選、少選或未選均無分。 1. 機(jī)械制造裝備設(shè)計思想須強(qiáng)調(diào)： 【ACDE 】 A. 機(jī)電一體化； B. 個性化； C. 精密化； D. 綠色工程； E. 節(jié)能 2. 機(jī)械制造裝備包括（）。 【ABDE 】 A. 加工裝備； B. 工藝裝備； C. 液壓裝備； D. 輔助裝備； E. 倉儲輸送裝備 3. 下面的哪些工藝手段可以解決常規(guī)加工手段無法解決的工藝難題。 【ABD 】 A. 大面積鏡面加工； B. 小徑長孔； C. 切斷加工； D. 微細(xì)加工； E. 螺紋加工 4. 為滿足國防和高科技領(lǐng)域的需要，許多產(chǎn)品朝著（）方向發(fā)展。 【ABCDE】 A. 高精度； B. 高速度； C. 高溫； D. 高壓； E. 大功率 5. 按加工原理分類，特種加工機(jī)床可以分為（）等。 【ABCDE】 A. 超聲波加工； B. 電加工； C. 電子束加工； D. 離子束加工； E. 激光加工 6. 機(jī)床上常用的主軸軸承有（）。 【ABCD】 A. 滾動軸承； B. 液體動壓軸承； C. 液體靜壓軸承； D. 空氣靜壓軸承； E. 自調(diào)磁浮軸承 7. 按照使用范圍來劃分，機(jī)床夾具的5種類型分別是： 【ABDE】 A. 通用夾具； B. 專用夾具； C. 模具夾具； D. 組合夾具； E. 隨行夾具 8．普通車床能夠加工的回轉(zhuǎn)表面有： 【ABCDE 】 A．外圓柱表面 B．水平圓表面 C．螺旋面； D．端面 E．球面 9．鉆床的主要類型有： 【BCDE 】 A．手持電鉆 B．臺式鉆床 C．立式鉆床 D．搖臂鉆床 E．深孔鉆床 10．導(dǎo)軌副按工作性質(zhì)分類，可分為： 【ABC 】 A．主運(yùn)動導(dǎo)軌 B．進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌 C．移置導(dǎo)軌 D．直線運(yùn)動導(dǎo)軌 E．圓周運(yùn)動導(dǎo)軌 12．電火花加工經(jīng)常采用的方法有： 【 CDE 】 A．快走絲 B．慢走絲 C．單電極平動 D．多電極復(fù)合 E．分解電極 13．錐齒輪加工機(jī)床的種類有： 【 BCE 】 A．滾齒機(jī) B．銑齒機(jī) C．拉齒機(jī) D．珩齒機(jī) E．弧齒錐齒輪銑齒機(jī) 三、填空題（每空 2分） 請在空格中填寫正確的答案。填錯、不填均無分。 1．動力滑臺可分為液壓滑臺和機(jī)械滑臺2類。 2．工件以孔為定位基準(zhǔn)時，常用各種心軸和定位銷作定位元件。 3．通用部件是按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的具有特殊功能的基礎(chǔ)部件。 4．造型設(shè)計的三要素是：使用功能、藝術(shù)形象和物質(zhì)條件。 5．交流直線電機(jī)分為永磁（同步）式和感應(yīng)（異步）式兩種。 6. TQC和JIT的中文含義分別是全面質(zhì)量管理、準(zhǔn)時生產(chǎn)。 7. 電加工機(jī)床一般指電火花加工機(jī)床、電火花線切割機(jī)床和電解加工機(jī)床。 8. 創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)過產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計等四個階段。 9. 機(jī)械制造裝備設(shè)計可分為創(chuàng)新設(shè)計、變形設(shè)計和組合設(shè)計三大類型。 10. 換刀機(jī)械手分為單臂單手式、單臂雙手式 和雙手式機(jī)械手。 四、判斷分析（改錯）題（每小題3分）如果認(rèn)為有錯誤，請更正，否則只得2分。 1．物體的6個自由度均被限制，則物體在空間的位置被唯一確定，稱為完全定位。（ T ） 2．熱變形會影響機(jī)床的工作精度和旋轉(zhuǎn)精度（幾何精度）。（ F ） 3．爬行會降低幾何精度（定位精度）或增大被加工工件表面的粗糙度的值。（ F ） 4．多工位組合機(jī)床適用于大批、大量生產(chǎn)中加工較復(fù)雜的中、小型零件。（ T ） 5．抗振性是指支承件抵抗振動的能力（抵抗受迫振動和自激振動的能力）。（ F ） 6. 提高制造生產(chǎn)能力的決定因素不再是勞動力和資本的密集積累。（ T ） 7. 齒輪傳動間隙的剛性調(diào)整法的特點是調(diào)整后的齒側(cè)間隙不能自動進(jìn)行補(bǔ)償。（T） 8. 若激振頻率遠(yuǎn)離固有頻率將會（不會）出現(xiàn)共振。（F） 9. 只要工件被限制的自由度少于六個，就是不完全限制。（T） 10. 提高組尼是增加（減少）振動的有效方法。（ F ） 五、簡答題（每小題6分） 1. 機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括。 答：機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括： 1）加工精度；2）強(qiáng)度、剛度和抗振性；3）加工穩(wěn)定性；4）耐用度；5）性價比 2. 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式有哪兩種？在采用雙螺母消除其軸向間隙時，常用的結(jié)構(gòu)型式有哪三種？常用的滾珠絲杠螺母副的支承有哪三種？ 答：滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種； 在采用雙螺母消除其軸向間隙時，常用的結(jié)構(gòu)型式有：墊片調(diào)隙法、螺紋調(diào)隙法和齒差調(diào)隙法等三種； 常用的滾珠絲杠螺母副的支承有： ①、一端固定、一端自由；②、一端固定、一端支承；③、兩端固定。 31. 影響機(jī)床振動的主要原因有那些？ 4. 在方案設(shè)計階段應(yīng)綜合運(yùn)用哪些理論和方法？ 答：主要原因有： 1) 機(jī)床的剛度； 2) 機(jī)床的阻尼特性 3） 機(jī)床系統(tǒng)的固有頻率 5．機(jī)床主軸常用的滾動軸承有哪幾種？ 答：機(jī)床主軸常用的滾動軸承有：雙列圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承和深溝球軸承。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。） 6．車床有哪些種類？ 答：車床的種類有：臥式車床和落地車床；立式車床；轉(zhuǎn)塔車床；單軸和多軸自動和半自動車床；仿形車床和多刀車床；數(shù)控車床和車削中心；各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床及鏟齒車床。（對1個得1分，最多得6分。） 7．組合機(jī)床具有哪些特點？ 答：1）主要用于加工箱體類零件和雜件的平面和孔；2）生產(chǎn)率高；3）加工精度穩(wěn)定；4）研制周期短便于設(shè)計、制造和使用維護(hù)，成本低；5）自動化程度高，勞動強(qiáng)度低；6）配置靈活。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。） 8．柔性制造系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？ 答：1）標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床或制造單元；2）一個在機(jī)床和裝夾工位之間運(yùn)送零件和刀具的傳送系統(tǒng)；3）一個發(fā)布指令，協(xié)調(diào)機(jī)床、工件和刀具傳送裝置的總監(jiān)控系統(tǒng)；4）中央刀具庫及其管理系統(tǒng)；5）自動化倉庫及其管理系統(tǒng)。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。） 六、分析、計算題（本大題共1題，每小題16分，共16分） 按每小題列出的要求答題。 1. 某車床切削速度vmax=200m/min，K=0.5，Rd=0.25，被加工絲杠的最大直徑Φ=50mm，試計算dmax，dmin，nmax，nmin。 解：dmax=KD=0.5*400mm=200mm dmin=Rddmax=0.25*200mm=50mm nmax=1000vmax/(πdmin)=1000*200/( π*50) =1273r/min） nmin=1000*1.5/(πdmin) =1000*1.5/(π*50) =9.55r/min 2．設(shè)機(jī)床主軸的變速范圍Rn＝60，無級變速箱的變速范圍Rd＝8，設(shè)計機(jī)械分級變速箱，求出其級數(shù)。 解：機(jī)械分級變速箱的變速范圍為：Rf＝Rn/Rd＝60/8＝7.5 （3分） 機(jī)械分級變速箱的公比為：ff ＝（0.90～0.97）Rd＝0.948＝7.52 （2分） 由Rf＝Rn/Rd＝ffz-1可以知道分級變速箱的級數(shù)為z＝1＋lg7.5/lg7.52＝2 （3分） 3．已知絲杠的熱膨脹系數(shù)a＝0.01210-3/℃，絲杠的移動行程為500mm，當(dāng)絲杠由于運(yùn)動摩擦等引起5℃的溫升時，其熱伸長量為多少？ 解：設(shè)熱伸長為DL，已知：L＝500mm，DT＝5℃ 則：DL＝aLDT （6分） ＝0.01210-35005＝0.03(mm) （2分） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題2 1．采用“少品種、大批量”的做法，強(qiáng)調(diào)的是“規(guī)模效益”，這種制造模式被稱為 [ A ]。 A. “傳統(tǒng)模式” B. “精益生產(chǎn)” C. “敏捷制造” D. “精益—敏捷—柔性” 2．利用工具電極與工件之間的放電現(xiàn)象從工件上去除微粒材料達(dá)到加工要求的機(jī)床，稱為 [ C ]。 A. 電火花線切割機(jī)床 B. 電解加工機(jī)床 C. 電火花加工機(jī)床 D. 電子束加工機(jī)床 3．利用一套標(biāo)準(zhǔn)元件和通用部件按加工要求組裝而成的夾具，稱為 [ A ]。 A. 組合夾具 B. 專用夾具 C. 成組夾具 D. 隨行夾具 4．使用要求相同的零部件按照現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和制造，稱為 [ C ]。 A. 產(chǎn)品系列化 B. 結(jié)構(gòu)典型化 C. 標(biāo)準(zhǔn)化 D. 零部件通用化 5．機(jī)床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)性和均勻性精度，稱為 [ C ]。 A. 幾何精度 B. 運(yùn)動精度 C. 傳動精度 D. 定位精度 6．要求導(dǎo)軌導(dǎo)向性好，導(dǎo)軌面磨損時，動導(dǎo)軌會自動下沉，自動補(bǔ)償磨損量，應(yīng)選 [ B ]。 A. 矩形導(dǎo)軌 B. 三角形導(dǎo)軌 C. 燕尾形導(dǎo)軌 D. 圓柱形導(dǎo)軌 7．一個運(yùn)動功能式為的四自由度搬運(yùn)機(jī)器人是[ D ]。 A. 關(guān)節(jié)型機(jī)器人 B. 求坐標(biāo)型機(jī)器人 C. 圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人 D. 直角坐標(biāo)型機(jī)器人 8．一個料斗同時向幾臺機(jī)床供料時，通常使用[ D ]。 A.上料器 B. 隔料器 C.減速器 D. 分路器 9．磨床進(jìn)給量的單位為[ C ]。 A.毫米/每轉(zhuǎn) B. 毫米/沖程 C.毫米/分鐘 D. 轉(zhuǎn)/分鐘 10．機(jī)床主運(yùn)動空轉(zhuǎn)時由于傳動件摩擦、攪油、空氣阻力等原因使電動機(jī)消耗的一部分功率，稱為[ C ]。 A.切削功率 B. 機(jī)械摩擦損耗功率 C.空載功率 D. 額定功率 二、填空（20分，每小題1分） 1．20世紀(jì)末，世界已進(jìn)入_____知識_______經(jīng)濟(jì)時代。 2．加工后零件對理想尺寸、形狀和位置的符合程度，稱謂___加工精度______。 3．普通車床的主參數(shù)是在床身上的______最大回轉(zhuǎn)直徑______。 4．進(jìn)行產(chǎn)品的系列設(shè)計通常從_____基型______產(chǎn)品開始。 5．機(jī)床___抗振能力_____是指機(jī)床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。 6．快速運(yùn)動電動機(jī)_____起動______時消耗的功率最大。 7．影響機(jī)械制造裝備加工精度的因素很多，與機(jī)械制造裝備本身有關(guān)的因素有幾何精度、傳動精度、運(yùn)動精度、定位精度和___低速運(yùn)動平穩(wěn)性____等。 8．正常人人耳能夠聽到的最小聲壓稱為聽閾，其值等于____210-5____Pa。 9．國產(chǎn)的GGB型直線滾動導(dǎo)軌副由制造廠用選配_____不同直徑鋼球___的辦法確定間隙或預(yù)緊。 10．導(dǎo)軌間隙常用壓板、____鑲條___來調(diào)整。 11．主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、___低速____轉(zhuǎn)動條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和端面圓跳動。 12．在自動換刀裝置中，蝸桿、蝸輪傳動采用______單頭雙導(dǎo)程_______蝸桿消除嚙合間隙。 13．在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，齒輪傳動間隙的消除有剛性調(diào)整法和____柔性調(diào)整法_____兩類方法。 14．用墊片式調(diào)整滾珠絲杠螺母副的間隙時，通過改變____墊片的厚薄_____來改變兩螺母之間的軸向距離，實現(xiàn)軸向間隙消除和預(yù)緊。 15．導(dǎo)軌的卸荷方式有___機(jī)械卸荷__、液壓卸荷和氣壓卸荷。 16．在機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)軸軸線位置的選取中，對于回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，取____ Zi _______與i關(guān)節(jié)的軸線重合。 17．齊次坐標(biāo)變換矩陣是將和___[0R1]_____合寫在一起表示。 18．在末端執(zhí)行器上所夾持工件的角速度ω是所有回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的___角速度____的矢量和。 19．升降臺銑床的主參數(shù)是工作臺工作面的寬度，主要性能指標(biāo)是工作臺工作面的_____長度______。 20．各種類型機(jī)床對溫升都有一定限制，如精密機(jī)床，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下允許溫升為___15~20℃_____。 三、問答（15分，每小題3分） 1．試述確定標(biāo)準(zhǔn)公比的原則？ 答：因為轉(zhuǎn)速由至必須遞增，所以公比應(yīng)大于1；（1分） 為了限制轉(zhuǎn)速損失的最大值不大于50%，則相應(yīng)的公比不得大于2，故；（1分） 為了使用記憶方便，轉(zhuǎn)速數(shù)列中轉(zhuǎn)速呈10倍比關(guān)系，故應(yīng)在（為正整數(shù)）中取數(shù)；如采用多速電動機(jī)驅(qū)動，通常電動機(jī)為（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min，故也應(yīng)在（為正整數(shù)）中取數(shù)。（1分） 2．試確定機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速？ 答：按照典型工序的切削速度和刀具（工件）直徑，可由下式算出機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速： r/min（1分） r/min （1分） 式中、可根據(jù)切削用量手冊、現(xiàn)有機(jī)床使用情況調(diào)查或切削試驗確定。、不是機(jī)床上可能加工的最大最小直徑，而是指實際使用情況下，采用、時常用的經(jīng)濟(jì)加工直徑。（1分） 3．對于普通機(jī)床，如何確定常用的經(jīng)濟(jì)加工直徑、？ 答：對于普通機(jī)床 （1分） （1分） 式中：為機(jī)床能安裝的最大工件直徑，臥式車床：，搖臂鉆床：，（1分） 4．在機(jī)床分級主軸變速箱設(shè)計中，如何選用公比？ 答：（1）對于通用機(jī)床，輔助時間和準(zhǔn)備結(jié)束時間長，機(jī)動時間在加工周期中占的比重不是很大，轉(zhuǎn)速損失不會引起加工周期過多的延長，為了機(jī)床變速箱結(jié)構(gòu)不過于復(fù)雜，一般取或1.41等較大的公比；（1分） （2）對于大批大；大批大量生產(chǎn)的專用機(jī)床、專門化機(jī)床及自動機(jī)，情況卻相反，通常取或1.26等較小的公比；（1分） （3） 對于非自動化小型機(jī)床，加工周期內(nèi)切削時間遠(yuǎn)小于輔助時間，轉(zhuǎn)速損失大些影響不大，常采用、1.78甚至2等更大的公比，以簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)。（1分） 5．在設(shè)計機(jī)床傳動系統(tǒng)時，如何限制齒輪的最大傳動比和最小傳動比及各傳動組的最大變速范圍？ 答：（1）設(shè)計機(jī)床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制直齒圓柱齒輪的最小傳動比，為避免擴(kuò)大傳動誤差，減少振動噪聲，一般限制直齒圓柱齒輪的最大升速比。斜齒圓柱齒輪傳動較平穩(wěn)，可取。（1分） （2）各傳動組的最大變速范圍為（1分） （3）設(shè)計機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)時，由于轉(zhuǎn)速通常較低，傳動功率小，零件尺寸也較小，上述限制可放寬為，，最大變速范圍為（1分） 四、分析推導(dǎo)（12分，每小題3分） 1．試述圖1所示諧波減速器工作原理，求出當(dāng)波發(fā)生器主動，剛輪固定，柔輪從動時的傳動比？ （4分） 答：（1）柔輪在波發(fā)生器作用下變成橢圓，使其長軸兩端的齒與剛輪完全嚙合，短軸完全脫開，其余的齒視回轉(zhuǎn)方向的不同分別處于“嚙入”、“嚙處”狀態(tài)，由于柔輪比剛輪少兩個齒，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，嚙入嚙出區(qū)將隨著橢圓長短軸的相位的變化而依次變化，于是柔輪就相對于不動的剛輪沿波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相反的方向作低速回轉(zhuǎn)。（2分） （2） 當(dāng)剛輪固定時， 則傳動比為：（2分） 2．試述采用齒差式調(diào)整滾珠絲杠間隙的方法，求出兩螺母相對軸向位移？ （4分） 答：（1）左右螺母法蘭盤外圓上制有外齒輪，齒數(shù)常相差1。這兩個外齒輪又與固定在螺母體兩側(cè)的兩個齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈相嚙合。調(diào)整方法是兩個螺母相對其嚙合的內(nèi)齒圈同向都轉(zhuǎn)一個齒。則兩個螺母相對軸向位移為： （2分） （2） 當(dāng)兩齒輪齒數(shù)相差1，并同時轉(zhuǎn)過1個齒：則 式中：L——滾珠絲杠導(dǎo)程； k——同時轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（2分） 五、轉(zhuǎn)速圖設(shè)計（13分） 某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)速 r/min，最低轉(zhuǎn)速r/min。采用直流調(diào)速電動機(jī)，電動機(jī)功率 kW，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min，最高轉(zhuǎn)速 r/min。試設(shè)計分級變速箱傳動系統(tǒng)（要求無功率缺口）。（13分） （1）確定主軸計算轉(zhuǎn)速。（2分） （2）確定變速級數(shù)和公比。（4分） （3）確定主電動機(jī)最低轉(zhuǎn)速。（2分） （4）畫出轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖。（5分） 答：（1）r/min（2分） (2); ; （2分） 當(dāng)時，有功率“缺口”； 當(dāng)時，無功率“缺口”，但降速比，如果帶輪部分降速比為2，仍有降速比4.71>4不可選用； 當(dāng)時，無功率“缺口”，可選用。（2分） （3）； r/min（2分） （4）1）分級變速箱傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)式： 2）分配降速比 3）驗算最后變速組變速范圍：合格 4）繪制轉(zhuǎn)速圖 （5分） 機(jī)械制造裝備設(shè)計模擬試題1 一、簡答題（每小題3分，共12分） 1. 轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床 2. 成形式拉削 3. 機(jī)床夾具 4. 機(jī)床裝料高度 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 生產(chǎn)線上常用的工藝裝備包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）輔具、檢具。 2. 組合機(jī)床總體設(shè)計的三圖一卡是指（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 3. 工件以粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)平面定位，采用（ ）和（ ）作定位元件；工件以粗基準(zhǔn)孔和精基準(zhǔn)孔定位，采用（ ）和（ ）作定位元件。 三、機(jī)床的傳動系統(tǒng)為什么要遵循前多后少，前密后疏，前緩后急原則？（12分） 四、何謂夾具的對定？包括哪幾個方面？為什么使用夾具加工工件時，還需要解決夾具的對定問題？（15分） 五、機(jī)床的支承件設(shè)計中，截面形狀的選用原則是什么？ 怎樣補(bǔ)償不封閉支承件的剛度損失？（15分） 六、已知某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=100~1120r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原則，完成： 1. 擬定傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式； 2. 設(shè)計轉(zhuǎn)速圖； 3. 畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題1答案 一、簡答題（每題3分，共12分） 1. 能將幾個多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺上，使每個多軸箱依次轉(zhuǎn)動到加工位置對工件進(jìn)行加工的組合機(jī)床。 2. 利用刀齒的輪廓與工件最終加工表面形狀相似，切削齒高度向后遞增，工件的余量被一層一層地切去，由最后一個刀齒切出所要求的尺寸，經(jīng)校準(zhǔn)齒修光達(dá)到預(yù)定的加工精度的拉削。 3. 機(jī)床夾具是機(jī)械加工中用來確定加工工件的正確位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工藝裝備。 4. 指機(jī)床上，工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離。 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 夾具、模具、刀具、量具 2. 被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、機(jī)床生產(chǎn)率卡。 3. 鋸齒頭支承釘、一組支承板、可脹心軸、定位銷 4. 保護(hù)壓板和避免螺栓彎曲，直接壓緊工件，支承壓板，卸料工件時托住壓板。 三、問答題（12分） 見教材 四、問答題（15分） 1. 夾具與機(jī)床連接時使夾具定位表面相對機(jī)床主軸（或刀具）、機(jī)床運(yùn)動導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向的過程稱為夾具的對定。 2．夾具的對定包括三個方面：一是夾具在機(jī)床上的定位，即夾具對切削成形運(yùn)動的定位；二是夾具的對刀，即夾具對刀具的對準(zhǔn)；三是分度和轉(zhuǎn)位定位，即夾具對加工位置的定位。 3．使用夾具加工工件時，只有首先保證夾具在機(jī)床上的對定要求，其對定誤差要小于工件的允許誤差，才能使工件在夾具中相對刀具及成形運(yùn)動處于正確位置，即夾具定位。從而保證工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。 五、問答題（15分） 見教材 六、設(shè)計題（15分） 1. 計算公比φ 已知：，Z=8 . 根據(jù) , 則, 即：φ=1.41 2．確定傳動組、傳動副和擴(kuò)大順序 根據(jù)傳動組和傳動副擬定原則，可選方案有：① Z=4ⅹ2； ② Z=2ⅹ4；③ Z=2ⅹ2ⅹ2 在方案①，②中，可減少一根軸，但有一個傳動組內(nèi)有四個傳動副，增加傳動軸軸向長度，所以選擇方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2 根據(jù)前疏后密原則，選擇結(jié)構(gòu)式為： 8=21ⅹ22ⅹ24 3. 轉(zhuǎn)速圖繪制設(shè)計 ① 主軸各級轉(zhuǎn)速為：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/min ② 確定定比傳動比：取軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速值為800r/min，則電機(jī)軸與軸 的傳動比為： ③ 確定各變速組最小傳動比 從轉(zhuǎn)速點800 r/min到100r/min共有6格，三個變速組的最小傳動線平均下降兩格，按照前緩 后急的原則，第二變速組最小傳動線下降2格；第一變速組最小傳動線下降2-1=1格；第三變速組最小傳動線下降2+1=3格。 4. 繪制轉(zhuǎn)速圖 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題2 一、簡答題（每小題3分，共12分） 1. 孔加工復(fù)合刀具 2. 夾具對定裝置 3. 機(jī)床生產(chǎn)率 4. 機(jī)床前備量 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 機(jī)床的總體方案擬定包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 2. 機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 3. 針對不同工藝要求，鉆削夾具可采用（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等鉆套。 4. 設(shè)計孔加工復(fù)合刀具時，合理選擇結(jié)構(gòu)形式應(yīng)考慮哪些因素：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 三、機(jī)床變速傳動系統(tǒng)中，為什么要有傳動比限制，各變速組的變速范圍是否一定在限制的范圍內(nèi)，為什么？（12分） 四、銑床專用夾具主要由哪幾個部件組成?，F(xiàn)要設(shè)計一個銑削傳動軸的外圓軸向不通鍵槽夾具，試問需要采用怎樣的定位方案，限制工件的哪些自由度？畫簡圖示意，夾具采用什么型式的對刀塊？夾具如何在機(jī)床上對定。（15分） 五、組合機(jī)床中具有哪些動力部件，能實現(xiàn)機(jī)床的什么運(yùn)動？動力部件的主要參數(shù)及選擇原則是什么？（15分） 六、已知某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=118~1320r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原則，完成： 1. 擬定傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式； 2. 設(shè)計轉(zhuǎn)速圖； 3. 畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題2答案 一、簡答題（每題3分，共12分） 1. 由兩把或兩把以上單個孔加工刀具結(jié)合在一個刀體上形成的專用刀具稱為孔加工刀具。 2. 能實現(xiàn)夾具在機(jī)床上定位、固定，即確保夾具相對機(jī)床主軸（或刀具）、機(jī)床運(yùn)動導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向的裝置。 3. 機(jī)床的生產(chǎn)率是指機(jī)床在單位時間內(nèi)所能加工的工件數(shù)量。 4. 組合機(jī)床中，為補(bǔ)償?shù)毒吣p或制造、安裝誤差，動力部件可向前調(diào)節(jié)的距離。 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 掌握機(jī)床的設(shè)計依據(jù)、工藝分析、總體布局、確定主要的技術(shù)參數(shù)。 2. 主參數(shù)、尺寸參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)。 3. 固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套。 4. 刀具的強(qiáng)度和剛度、工件加工精度及表面質(zhì)量、合理的使用壽命、刃磨方便。 三、問答題（12分） 見教材 四、問答題（15分） 銑床夾具主要由夾具體、定位裝置、夾緊裝置、對刀裝置、夾具定位鍵等組成。 設(shè)計銑削傳動軸軸向不通鍵槽的專用夾具，應(yīng)采用傳動軸外圓為主要定位基準(zhǔn)，一端面為第二定位基準(zhǔn)。以長V形塊與軸外圓接觸，限制2個移動和2個轉(zhuǎn)動自由度，以一個支承釘與軸端面接觸，限制1個移動自由度。 畫示意圖。 見教材選擇對刀裝置和對定裝置。 五、問答題（15分） 1. 組合機(jī)床的動力部件包括動力滑臺及其相配套使用的動力箱和各種單軸切削頭，如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車端面孔。 2. 加工時，動力箱由電動機(jī)驅(qū)動，帶動多軸箱驅(qū)動刀具主軸作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動。動力滑臺帶動刀具主軸作直線進(jìn)給運(yùn)動。 3．動力部件的主要參數(shù)是包括驅(qū)動動力箱的電動機(jī)功率，動力滑臺的軸向進(jìn)給力、進(jìn)給速度和進(jìn)給行程。 切削功率 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計算出總切削功率，再考慮傳動效率或空載功率損耗及載荷附加功率損耗，作為選擇主傳動用動力箱的電動機(jī)型號和規(guī)格。 進(jìn)給力 根據(jù)確定的切削用量計算出各主軸的軸向切削合力∑F， 以∑F < F進(jìn) 來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。 進(jìn)給速度 根據(jù)要求選擇的快速行程速度v快 < 動力滑臺規(guī)定的快速行程速度v滑臺(快)； 選擇的切削用量每分鐘工作進(jìn)給速度vf（選）> 動力滑臺額定的最小進(jìn)給量vf（額定）。 進(jìn)給行程 設(shè)計中所確定的動力部件總行程<所選動力滑臺的最大行程。 六、 見模擬試題1 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題3 一、簡答題（每小題3分，共12分） 1. 機(jī)床裝料高度 2. 夾具的定位元件 3. 漸成式拉削 4. 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 二、填空題（每空題1分，共16分） 1. 工件以粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)平面定位，采用（ ）和（ ）作定位元件；工件以粗基準(zhǔn)孔和精基準(zhǔn)孔定位，采用（ ）和（ ）作定位元件。 2. 確定機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)方案的主要內(nèi)容是確定（ ）、（ ）、（ ）、夾具其它部分的結(jié)構(gòu)型式、（ ）。 3. 孔加工復(fù)合刀具設(shè)計要點包括：合理選擇刀具材料、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 4. 推力軸承在主軸上的位置影響主軸的軸向精度和主軸（ ），設(shè)計時，一般普通機(jī)床采用（ ），數(shù)控機(jī)床采用（ ），組合機(jī)床采用（ ）。 三、問答題（12分） 組合機(jī)床多軸箱傳動設(shè)計與通用機(jī)床的主傳動設(shè)計有什么不同？多軸箱傳動設(shè)計的原則是什么？ 四、機(jī)床的支承部件應(yīng)具備哪些基本要求？為什么大多數(shù)機(jī)床的支承部件采用鑄鐵制造？怎樣補(bǔ)償不封閉支承件的剛度損失？（15分） 五、工件在夾具中定位和夾緊有何區(qū)別？保證一批工件在夾具中足夠的定位精度應(yīng)考慮哪兩個方面因素？產(chǎn)生定位誤差的原因是什么？（15分） 六、已知某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=106~1180r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原則，完成： 1. 擬定傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式； 2. 設(shè)計轉(zhuǎn)速圖； 3. 畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題3答案 一、簡答題（每題3分，共12分） 1. 指機(jī)床上，工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離。 2. 能裝好工件，既能在機(jī)床上確定工件相對刀具正確加工位置的元件。 3. 拉刀刀齒的廓形與被加工工件最終表面形狀完全不同，刀齒制成直線形或圓弧形，工件表面的形狀和尺寸由各刀齒的副切削刃形成的拉削。 4. 用來表示機(jī)床的配置形式、機(jī)床各部件之間的相對位置關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系的總體布局圖。 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 鋸齒頭支承釘、一組支承板、可脹心軸、定位銷 2. 工件的定位方案、刀具的對刀或?qū)б绞?、工件的夾緊方案、夾具體的結(jié)構(gòu)型式 3. 合理選擇結(jié)構(gòu)、重視容屑和排屑、保證良好導(dǎo)向、正確確定刀具的總長 4. 熱變形方向和大小、后端定位、前端定位、兩端定位 三、問答題（12分） 見教材第二、四章 四、問答題（15分） 見教材第三章 五、問答題（15分） 1. 工件在夾具中定位是指確定一批工件在夾具中相對機(jī)床刀具占有一致的正確加工位置。而夾緊是指將工件緊固在夾具上，確保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所確定的加工位置，不發(fā)生振動或位移。 2．要保證工件定位時到達(dá)足夠的定位精度，不僅需限制工件的空間自由度，使工件在加工尺寸方向上有確定的位置，而且還必須要盡量設(shè)法減少在加工尺寸方向上的定位誤差。 3．工件在定位時，產(chǎn)生定位誤差的原因有兩個： （1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 （2）由于定位制造副制造不準(zhǔn)確，引起定位基準(zhǔn)相對夾具上定位元件的起始基準(zhǔn)發(fā)生位移，而產(chǎn)生基準(zhǔn)位移定位誤差。 六、設(shè)計題（15分） 見模擬試題1 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題4 一、簡答題（每小題3分，共12分） 1. 加工示意圖 2. 夾具導(dǎo)向裝置 3. 拉削圖形 4. 分級傳動結(jié)構(gòu)式意義 二、填空題（每空題1分，共16分） 1. 機(jī)床夾具設(shè)計中，常用的定位元件有：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 2. 機(jī)床的主傳動形式有：（ ）、（ ）、（ ）。 3. 機(jī)床主軸組件應(yīng)滿足的基本要求是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 4. 針對不同工件的工藝要求，拉刀的拉削方式可采用（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等形式。 三、組合機(jī)床多軸箱怎樣實現(xiàn)箱內(nèi)齒輪的潤滑，設(shè)計多軸箱時為何需要配置一個手柄軸？手柄軸的設(shè)計應(yīng)滿足什么要求？（12分） 五、圓孔拉刀粗切齒為什么需要設(shè)計分屑槽？校準(zhǔn)齒具有什么作用？為什么圓孔拉刀的后角取值很??？（15分） 六、已知某機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為n=125~1400r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原則，完成： 1. 擬定傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式； 2. 設(shè)計轉(zhuǎn)速圖； 3. 畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分） 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題4答案 一、簡答題（每題3分，共12分） 1. 一種反映被加工零件的工藝方案，表示零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置位置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)的圖紙。 2. 指夾具中用以確定鉆頭、鏜桿的位置，增加其支承、提高剛性，確?？准庸の恢镁鹊难b置。 3. 拉削圖形是拉刀設(shè)計中，表示拉刀拉削工件上多余材料的順序的圖形。 4. 表示了分級傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)，變速組數(shù)目及其傳動副數(shù)，傳動順序和各變速組的傳動比大小。 二、填空題（每空1分，共16分） 1. 支承釘、支承板、定位銷、V形塊。 2. 機(jī)械傳動、液壓傳動、電氣傳動。 3. 旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升與熱變形、精度保持性。 4. 成形式、漸成式、分塊式、組合式。 三、問答題（12分） 1. 用潤滑油泵從油池中吸油，由管道輸送到分油器，一部分輸送到箱體頂面的淋油盤，噴淋箱體中間的傳動齒輪。另一部分由油管穿入到前蓋和后蓋中，澆注箱內(nèi)前、后蓋上的傳動齒輪。 2. 為了組合機(jī)床多軸箱上多個刀具主軸能正確而穩(wěn)定地切削，需要在多軸箱中設(shè)置手柄軸。用于主軸對刀，調(diào)整或修配時檢查每個主軸的運(yùn)動精度。 3. 為了人工搬動手柄省力輕便，手柄軸轉(zhuǎn)速盡量設(shè)計的高一些。同時手柄軸位置應(yīng)靠近工人操作位置，其周圍應(yīng)有較大空間，便于扳手旋轉(zhuǎn)操作，即保證回轉(zhuǎn)時手柄不碰主軸。 五、問答題（15分） 1. 圓孔拉刀是內(nèi)拉刀，當(dāng)拉削鋼件和其它塑性材料時，切屑呈帶狀，為了更順利地從工件加工孔中排屑，需要將較寬切屑分割成窄寬度，以便于卷曲和容納在容屑槽中，因此需要在圓孔拉刀前后刀齒上交錯地磨出分屑槽。 2. 在圓孔拉刀中，校準(zhǔn)齒一是能起修光、校準(zhǔn)作用，二是當(dāng)切削齒因重磨直徑減小時，校準(zhǔn)齒還可依次遞補(bǔ)成為切削齒。 3. 拉刀的切削厚度（齒升量）很小，如按切削原理選擇后角的一般原則，必須取較大后角。但是圓孔拉刀一般重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齒直徑會減小很多，這樣拉刀的使用壽命會顯著縮短，因此孔拉刀切削齒后角不宜選得過大，其校準(zhǔn)齒的后角應(yīng)比切削齒的后角更小。 優(yōu)質(zhì)參考資料