機械制造裝備設(shè)計

1、機械制造裝備設(shè)計模擬試題1一、簡答題（每小題 3分，共12分）1. 轉(zhuǎn)塔式組合機床：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行 加工的組合機床。2. 成形式拉削：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)校準齒修光達到預(yù)定的加工精度的拉削。3. 機床夾具：機床夾具是機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. 機床裝料高度：指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。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

2、【夾具、模具、刀具、量具】輔具、檢具。2.3.組合機床總體設(shè)計的三圖一卡是指【被加工零件工序圖、 加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、 機床生產(chǎn)率卡】工件以粗基準和精基準平面定位，采用（鋸齒頭支承釘）和（ 一組支承板）作定位元件；工件以粗基準孔和精基準孔定位，采用（可脹心軸 ）和（ 定位銷 ）作定位元件4.在圖示螺釘-壓板夾緊機構(gòu)中，零件 1、2、3、4的作用分別是【保護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?！縝=三、機床的傳動系統(tǒng)為什么要遵循前多后少，前密后疏，前緩后急原則？ （12分）因為傳動系統(tǒng)從電動機到主軸，通常為降速運動，接近電動機的傳動件轉(zhuǎn)速較高，傳遞的轉(zhuǎn)矩較小

3、，尺寸小一 些；反之。則在擬定主變速傳動系時，應(yīng)盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，將傳動副較少的安排在后 面。此為前多后少原則。前密后疏：當變速組的擴大順序與傳動順序相一致時，前面變速組的傳動線分布緊密， 而后面變速組傳動線分布疏散，在傳遞相同功率的情況下，轉(zhuǎn)矩較小，設(shè)計尺寸也相應(yīng)較??；前緩后急，由于 電動機到主軸的總趨勢是降速運動，在分配各變速組傳動比時，為使中間傳動軸具有較高的轉(zhuǎn)速，以減小傳動 件的尺寸，則前面的變速組降速要慢些，后面的要快些，但是中間軸不應(yīng)過高，以免產(chǎn)生振動、發(fā)熱和噪音， 通常不超過電動機轉(zhuǎn)速四、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

4、的對定問題？ （15分）1. 夾具與機床連接時使夾具定位表面相對機床主軸（或刀具）、機床運動導(dǎo)軌有準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：一是夾具在機床上的定位， 即夾具對切削成形運動的定位；二是夾具的對刀,即夾具對刀具的對準；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。怎樣補償不封閉支承件的剛度損失？（15 分）五、機床的支承件設(shè)計中，截面形狀的選用原則是什么？

5、 根據(jù)支承件受力情況，選擇合適的材料，截面形狀和尺寸六、 已知某機床的主軸轉(zhuǎn)速為n=1001120r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8,電動機轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機床主傳動 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；畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分）3.七、在如圖所示零件上銃槽，要求保證尺寸5400.i4和槽寬12h9?，F(xiàn)有三種定位方案，如圖b、c、d所示，試計算三種方案的定位誤差，從中選出最優(yōu)方案。II龍&dIs11)32 紬 Ia ）六、設(shè)計題（15分）1.計算公比0已知：R H20, Z=8 . 根據(jù)R1002.確定傳動組、傳動副和擴大順序根據(jù)傳動組和傳動副擬定原則，

6、可選方案有：即：0 =1.41Z=4 X 2; Z=2 X 4 : Z=2 x 2 x 2在方案，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：Z=2x 2x 2 根據(jù)前疏后密原則，選擇結(jié)構(gòu)式為：轉(zhuǎn)速圖繪制設(shè)計主軸各級轉(zhuǎn)速為：8=2 1 X 22 X 243.確定定比傳動比：取軸I的轉(zhuǎn)速值為100, 140, 200, 280, 400, 560, 800, 1120 r/min800r/min，則電機軸與軸的傳動比為:丄18800i01440按照前緩第三變速組最小傳動線下Ilnui電機bUOriruii的加工誤差，在三種定位方案中（b）、A j . b （

7、c）；方案d的定位基心軸的 Tdi = 0.02mm，工件的5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, 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; 降2+1=3格。3. 繪制轉(zhuǎn)速圖七、分析計算題（15分）解1 ）分析 鍵寬尺寸，由銃刀的相應(yīng)尺寸來保證。槽底位置尺寸540-0.14不同。方案b、C產(chǎn)生基準位移誤差 Aj . y （b）、Aj . y（c）和基準不重合誤差 Aj . b 準與設(shè)計基準重合，A j . b （d） =0。2）計算誤差 已知工件內(nèi)孔的 Td = 0.03mm

8、，工件外徑的 Td = 0.10mm, 54=0.14mn。方案b的定位誤差d .w ( b )j.y(b)需2 1) 20.10(亠 1)0.021mmsin 45方案c的定位誤差d .w(c)j.y(c) j .b(c)方案d的定位誤差d .w(d)j.b(d)Td1 T D0 2Td 0.02 0.030100.075mm23)比較、判斷根據(jù)計算得:d .w(d)d.w(b)d.w(c)(54)1-0.1430.047 mm,而且 d.w(b)(54),d .w(d )d.w(b)，故方案d是能滿足加工要求的最優(yōu)方案。機械制造裝備設(shè)計模擬試題一、簡答題（每小題 3分，共12分）1. 孔加

9、工復(fù)合刀具：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. 夾具對定裝置：2.能實現(xiàn)夾具在機床上定位、固定，即確保夾具相對機床主軸（或刀具） 軌有準確的位置和方向的裝置。3. 機床生產(chǎn)率：3.機床的生產(chǎn)率是指機床在單位時間內(nèi)所能加工的工件數(shù)量。4.機床前備量：4.組合機床中，為補償?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 、填空題（每空 1分，共16分）1. 機床的總體方案擬定包括（掌握機床的設(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. 機床的主要技術(shù)參數(shù)包括 【主參數(shù)、尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)】3. 針對不同工藝要求

10、，鉆削夾具可采用【固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套】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：【刀具的強度和剛度、面質(zhì)量、合理的使用壽命、刃磨方便】三、機床變速傳動系統(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)， 分）四、銃床專用夾具主要由哪幾個部件組成。現(xiàn)要設(shè)計一個銃削傳動軸的外圓軸向不通鍵槽夾具，、機床運動導(dǎo)等鉆套。工件加工精度及表為什么？ （ 12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？夾具如何在機床上對定。分）試問需要米用怎（15銃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。

11、設(shè)計銃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，一端面為第二定位基準。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 畫示意圖。見教材選擇對刀裝置和對定裝置。五、組合機床中具有哪些動力部件，能實現(xiàn)機床的什么運動？動力部件的主要參數(shù)及選擇原則是什么？（1. 組合機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，如銃削頭、鉆削頭、鏜 孔車端面孔。2. 加工時，動力箱由電動機驅(qū)動，帶動多軸箱驅(qū)動刀具主軸作旋轉(zhuǎn)主運動。動力滑臺帶動刀具主軸作直線 進給運動。3. 動力部件的主要參數(shù)是包括驅(qū)動動力箱的電動機功率，動力滑臺的軸向進給力

12、、進給速度和進給行程。 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型號和規(guī)格。進給力 根據(jù)確定的切削用量計算出各主軸的軸向切削合力以長 度。1個移動自由15 分)EF,以EF F進來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。進給速度 根據(jù)要求選擇的快速行程速度V快 5 A,所以不能滿足尺寸A的加工要求。機械制造裝備設(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：一種反映被加工零件的工藝方案，表示零件在機床上的加工過程，刀具的布置位置以及工件、 夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機床的工作行程及工作循環(huán)的圖紙2

13、.3.夾具導(dǎo)向裝置：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 拉削圖形：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分級傳動結(jié)構(gòu)式意義：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4.傳動比大小二、填空題（每空題 1分，共16分）機床夾具設(shè)計中，常用的定位元件有：【支承釘、支承板、定位銷、V形塊?！繖C床的主傳動形式有：【機械傳動、液壓傳動、電氣傳動】機床主軸組件應(yīng)滿足的基本要求是【旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升與熱變形、精度保持性】針對不同工件的工藝要求，拉刀的拉削方式可采用【成形式、漸成式、分塊式、組合式】等

14、形式。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1.2.3.4.三、組合機床多軸箱怎樣實現(xiàn)箱內(nèi)齒輪的潤滑， 足什么要求？ （ 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

15、主軸四、機床上采用夾具加工一批工件時，會產(chǎn)生哪些與夾具有關(guān)的加工誤差？它們與零件的公差有何關(guān)系？（15 分）1 .在機床上使用夾具加工工件時，產(chǎn)生加工誤差的因素有：工件在夾具中定位時產(chǎn)生的定位誤差d.w ；工件在夾具中夾緊時產(chǎn)生的夾緊誤差J。i ；夾具安裝在機床上產(chǎn)生的夾具安裝誤差 J.a ；刀具對夾具定位元件正確位置所產(chǎn)生的導(dǎo)引誤差；夾具的磨損所引起的加工誤差J.m。其中工件的定位誤差中，準不重合而產(chǎn)生的基準不重合誤差，有定位副制造不準確產(chǎn)生的基準位移誤差。包括設(shè)計基準與定位基2 .夾具總差與工件的加工允差g有關(guān)系：d .wJ .Ja.zd. yJ.m其中為除夾具以外，與工藝系統(tǒng)其他一切因素

16、有關(guān)的加工誤差。且應(yīng)滿足下列關(guān)系式2 1 1j 3 gd.w J.J 3 gd.w 3 g五、圓孔拉刀粗切齒為什么需要設(shè)計分屑槽？校準齒具有什么作用？為什么圓孔拉刀的后角取值很??？ （15 分）1. 圓孔拉刀是內(nèi)拉刀，當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，校準齒一是能起修光、校準作用，二是當切削齒因重磨直徑減小時，校準齒還可依次遞補成為切削齒。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

17、 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，其校準齒的后角應(yīng)比切削齒的后角更小六、已知某機床的主軸轉(zhuǎn)速為n=1251400r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù) Z=8,電動機轉(zhuǎn)速 nn=1440r/min。試根據(jù)機床主傳動系統(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）七、在如圖所示零件上銃槽，要求保證尺寸54 0.14 mm，現(xiàn)有三種定位方案，如圖b、c、d所示，已知內(nèi)外圓的同軸度誤差為 0.02mm試計算三種方案在槽底尺寸54方向上的定位誤差，并從中選出最優(yōu)方案。(15 分)六

18、、設(shè)計題（共15分）見模擬試題1七、分析計算題（共 15分）解1 ）分析 方案b產(chǎn)生基準位移誤差 j . y （b）和基準不重合誤差 j . b （b）；方案c產(chǎn)生基準位移誤差 j . y （c）和基準不重合誤差 & . b（c）；方案d由同軸度誤差產(chǎn)生位移誤差2）計算誤差 已知工件內(nèi)孔的 Td = 0.03mm, 方案b的定位誤差為工件外徑的 Td = 0.10mm,心軸的 Td1 = 0.02mn,工件5 54=0.14mni1d.w(b)j.y(b)j.b(b)0.02Td2( 1) 0.02方案c的定位誤差為0.10( 12 sin 451)0.020.041mmd.w(c)j.y(c)j.b(c)0.020.02 0.030.100.020.095mm方案d的定位誤差為d.w(d) 0.02mm3)分析比較、判斷根據(jù)計算得到:d .w(d )尺寸54 0.14mm的允許誤差為3(54)= 0.14 mmd .w( b)1而且3d .w(c)1(54) 一 0.140.047 mm()3d .w(b)(54)， d.w(d)d.w（b）故方案是能滿足加工要求的最