機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)試卷及答案第03套.doc

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B《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》（003） 試卷（閉卷）（試卷編號(hào)：003） （考試時(shí)間：120分鐘或規(guī)定時(shí)間, 適用機(jī)制專業(yè)） 1題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 總分 復(fù)核人 分值 20 10 10 30 10 20 100 得分 一．填空題 ( 每空 1分 共計(jì)20分) 得 分 批閱人 1.影響機(jī)械裝備加工精度的主要因素有：幾何精度、傳動(dòng)精度、（ ）、（ ）、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 2.機(jī)械制造裝備的一般功能要求有：加工精度、剛度、強(qiáng)度、抗振、（ ）、（ ）、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 3.機(jī)械制造裝備的全自動(dòng)化是指能自動(dòng)完成工件的（ ）、加工、和（ ）的生產(chǎn)過程。 4.綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)是在充分考慮產(chǎn)品功能、( )、( )和開發(fā)周期的同時(shí)，應(yīng)對(duì)環(huán)境影響最小，對(duì)資源利用率最高。 5.金屬切削機(jī)床，按加工原理不同可分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、( )、( )、銑床、刨床、拉床、特種機(jī)床及其它機(jī)床。 6.特種加工技床有：電加工機(jī)床、超聲波加工機(jī)床、激光加工機(jī)床、( )加工機(jī)床、( )加工機(jī)床、水射流加工機(jī)床。 7.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為：( )設(shè)計(jì)、變形式設(shè)計(jì)、和( )設(shè)計(jì)等三大類。. 8.創(chuàng)新設(shè)計(jì)在明確設(shè)計(jì)任務(wù)后，經(jīng)過：產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、( )和( )等四個(gè)階段。 .9.總體設(shè)計(jì)中的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：（ ）參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和（ ）參數(shù)。 10.工藝設(shè)計(jì)階段分為：零件圖設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)、（ ）設(shè)計(jì)、（ ）文件。 得 分 批閱人 二、選擇題（下列各題的備選答案中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，請(qǐng)把正確答案填在括號(hào)中。每小題1 分，共10分） 1.機(jī)電一體化是指：機(jī)械技術(shù) 、傳感測(cè)量、（ ）、自動(dòng)控制、電力電子等技術(shù)的系統(tǒng)工程。 A.機(jī)械技術(shù) B. 信息處理 C.計(jì)算機(jī)技術(shù) D.工業(yè)管理技術(shù) 2．可靠度是產(chǎn)品的可靠性度量（ ），是指產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間，規(guī)定的條件完成規(guī)定任務(wù)的概率。 A.產(chǎn)品數(shù)量 B. 概率 C. 標(biāo)準(zhǔn) D.能力 3.機(jī)床的基礎(chǔ)坐標(biāo)系為Oxyz。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系規(guī)定為：沿x y z 的直線運(yùn)動(dòng)為( )；繞x y z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)為A 、B、 C軸；平行x y z軸的輔助軸為U 、V 、W表示。 A. X 、 Y 、 Z軸 B. A 、B、 C軸 C. U 、V 、W軸 4.機(jī)床工作時(shí)的內(nèi)熱源有：電機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)械摩擦、（ ）。 A. 電機(jī) B切削熱 C.各零件 D.切屑 5.當(dāng)機(jī)床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時(shí)，會(huì)影響機(jī)床的 定位精度、（ ）、工件表面粗糙度。 A. 工件加工精度 B.平行度 C.平面都 D.垂直度 6.電氣伺服進(jìn)給部件的驅(qū)動(dòng)方式有：步進(jìn) 機(jī)、直流電機(jī)、（ ）、直線電機(jī)。 A. 交流調(diào)速電機(jī) B.異步電機(jī) C.同步電機(jī) D.伺服電機(jī) 7.數(shù)控機(jī)床，按其測(cè)量反饋裝置的有無，及其位置，可以分為 開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、（ ）。 A. 半開環(huán)控制系統(tǒng) B.無反饋 C.有反饋 D.不確定 8.磁浮軸承的特點(diǎn)是：無機(jī)械磨損、（ ）、運(yùn)動(dòng)無噪聲、無潤(rùn)滑、無污染、溫升低。 A. 理論上速度無限 B.無溫升 C.簡(jiǎn)單 D.純機(jī)械裝置 9.機(jī)床支承部件的合理設(shè)計(jì)是：以最小的質(zhì)量條件下，獲得( )。 A最大的靜剛度。 B. 最大的動(dòng)剛度。 C.最大強(qiáng)度 D.合理剛度. 10．導(dǎo)軌的間隙對(duì)機(jī)床的工作性能有著直接的影響，若間隙過大，影響（ ）。 ．A. 強(qiáng)度 B.精度與平穩(wěn)性 C.生產(chǎn)率 D.溫度高。 得 分 批閱人 三、判斷題（在題后的括號(hào)內(nèi)，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”。每小題1分，共10分） 1.綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)是充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期的同時(shí)，使產(chǎn)品從 設(shè)計(jì)、制造、使用對(duì)環(huán)境影響最小，資源利用率最高。 （ ） 2..影響機(jī)床振動(dòng)主要原因：機(jī)床剛度、機(jī)床阻尼、機(jī)床系統(tǒng)固有頻率.( ) 3．機(jī)床工作時(shí)的內(nèi)熱源有：電機(jī)、液壓系統(tǒng)、機(jī)械摩擦、切削熱。 ( ） 4.當(dāng)機(jī)床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時(shí)，僅會(huì)影響機(jī)床的 定位精度。 ( ） 5.直流電機(jī)的無級(jí)調(diào)速，是采用 調(diào)壓和調(diào)磁的方法 ，來達(dá)到主軸所需轉(zhuǎn)速。 （ ） 6.磁浮軸承的特點(diǎn)是：有機(jī)械磨損、理論上速度有限。 （ ） 7..機(jī)床的精度包括：幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度、定位精度 、工作精度、精度保持性。 （ ） 8導(dǎo)軌應(yīng)滿足的僅要求：導(dǎo)軌精度高、承載能力。 （ ） 9．主軸軸承的配置形式：僅有速度型。 （ ） 10..主軸軸承的配置形式：僅有剛度型。 （ ） 四．簡(jiǎn)答題 （每小題6分 計(jì)30分） 得 分 批閱人 1..試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀？為什么為該形狀？ (6分) 2 .機(jī)器人手腕的功能及設(shè)計(jì)要求是什么？（6分） 3.什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個(gè)基本部分組成？（6分） 4.機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的一般原則是什么? （6 （10分） 得 分 批閱人 五．楔塊杠桿回轉(zhuǎn)夾持器的工作原理如下圖（1）所示。試推導(dǎo)夾持力與 驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式。 得 分 批閱人 六．計(jì)算題: 圖為車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 公比φ=1.41 ，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440 r/min 。 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表如下。 試求： （1）擬定結(jié)構(gòu)式； （2）確定傳動(dòng)級(jí)數(shù) （3）按表查出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 （4）畫轉(zhuǎn)速圖 （共計(jì)20分） 試題答案 （編號(hào)：003） 一． 填空題 （計(jì)20 每空1分） 1.運(yùn)動(dòng)精度、定位精度 2.加工穩(wěn)定性、耐用度 3.上料、卸料 4.質(zhì)量、成本 5.齒輪機(jī)床、螺紋機(jī)床 6.電子束、離子束 7.創(chuàng)新設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì) 8.技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì) 9.尺寸參數(shù)、動(dòng)力參數(shù) 10.商平化設(shè)計(jì)、工藝化設(shè)計(jì) 二．選擇題 （計(jì)10分 每小題1分） 1B 2C 3A 4B 5A 6A 7A 8A 9A 10B 三．判斷題 （計(jì)10分 每小題1分） 1 2√ 3√ 4 5√ 6 7√ 8 9 10 四．簡(jiǎn)答題 （計(jì)30分 每小題6分） 1.試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀？為什么為該形狀？ (6分) 3.答 1）無論是方形、圓形、矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大同樣同樣截面形狀和面積，外形尺寸大，而壁薄的截面比外形尺寸小的而壁厚的截面，抗彎剛度與抗扭剛度高。 (2分) 2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。 （1分） 3)封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。 （1分） 4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸大于寬度尺寸。 （2分） 2 .機(jī)器人手腕的功能及設(shè)計(jì)要求是什么？ 1）手腕的功能:（1）連接并支持末端執(zhí)行器。 (1分) （2）實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器三個(gè)姿態(tài)坐標(biāo)，即三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。（1分） 2）設(shè)計(jì)要求：（1）手腕力求接構(gòu)緊湊，體積小重量輕。 （1分） （2）在滿足工作要求的條件下，盡量減少自由度，力求簡(jiǎn)化。（1分） （3）提高手腕的精度與剛度。 （1分） （4）手腕各關(guān)節(jié)軸，應(yīng)有限位開關(guān)與機(jī)械擋塊。 （1分） 3.什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個(gè)基本部分組成？ ．答：1）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對(duì)車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁有CAD、 數(shù)控編程、工夾具管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等功能，可根據(jù)制造任務(wù)與生產(chǎn)環(huán)境的變化，迅速調(diào)整，以適應(yīng)多品種、中小批生產(chǎn)。 (3分) 2)基本組成：（1）加工子系統(tǒng)：加工裝備、工藝裝備、輔助裝備。 （1分） （2）物流子系統(tǒng)：儲(chǔ)存裝備、傳輸裝備、搬運(yùn)裝備。 （1分） （3）控制子系統(tǒng)：過程控制與過程監(jiān)視。 （1分） 4.機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求是什么? 答: 1) 傳動(dòng)副前多后少原則，可減小變速箱的尺寸。 (2分) 2) 傳動(dòng)順序與擴(kuò)大組相一致的原則，亦可減小變速箱的尺寸。 （2分） 3) 變速組的降速要前慢后快的原則，中間軸的轉(zhuǎn)速不要大于電機(jī)轉(zhuǎn)速 。(2分) 5..工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和工作原理上有何異同？ 答：工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床在基本功能和工作原理上相同之處：1）兩者都有位姿變化要求。2）都是通過坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。 (3分) 不同之處：1）機(jī)床以直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。2）機(jī)床剛度、精度高，機(jī)器人剛度精度比較低。 （3 分） 五．解： (5分) N N N c c c b . ∵Sin-------① 又 ∵ Nc=-------② ∴ （5分） 六．解：（1）擬定結(jié)構(gòu)式； 結(jié)構(gòu)式為：12= （ 5分） （2）確定傳動(dòng)級(jí)數(shù) : 12級(jí) （ 2分） （3）按表查出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速: 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 （5 分 ） 4 （ （4）速度圖 （8分） 電 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1800 r/min 1250 900 630 450 315 224 160 112 80 56 40 1440 r/min 180:288 24:48 22:62 18；72 36:36 42:42 60:30