機械制造裝備基礎模擬題

1、機械制造裝備基礎模擬題(DOC)2 .p89題1-33 .例5-1例5-24.習題5-115-14二、填空1 .20世紀末，世界已進入知識經濟時代。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"$直徑。4 .進行產品的系列設計通常從基型產品開始。5 .機床_抗振能力是指機床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。6 .快速運動電動機起動時消耗的功率最大。7 .影響機械制造裝備加工精度的因素很多，與機械制造裝備本身有關的因素有幾何精度、傳動精度、運動精度、定位精度和_低速運動平穩(wěn)性等。8 .正常人人耳能夠聽到的最小聲壓稱為聽閾，其值

2、等于2X10-5Pa。9 .國產的GG加直線滾動導軌副由制造廠用選配不同直彳鋼球的辦法確定間隙或預緊。10 .導軌間隙常用壓板、鑲條_來調整。11 .主軸的旋轉精度是指裝配后，在無載荷、_低速轉動條件下，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程則桿消除嚙合間隙。13 .在數(shù)控機床進給系統(tǒng)中，齒輪傳動間隙的消除有剛性調整法和柔性調整法兩類方法。14 .用墊片式調整滾珠絲杠螺母副的間隙時，通過改變型片的厚薄來改變兩螺母之間的軸向距離，實現(xiàn)軸向間隙消除和預緊。15 .導軌的卸荷方式有機械卸荷_、液壓卸荷和氣壓卸荷。16 .在機器人關節(jié)坐標軸

3、軸線位置的選取中，對于回轉關節(jié)，取Z與i關節(jié)的軸線重合。17 .齊次坐標變換矩陣rTJ是將0R和°Ri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是所有回轉關節(jié)的_角速度er的矢量和。19 .升降臺銃床的主參數(shù)是工作臺工作面的寬度，主要性能指標是工作臺工作面的長度。20 .各種類型機床對溫升都有一定限制，如精密機床，連續(xù)運轉條件下允許溫升為1520c。1.機械制造業(yè)的生產能力和發(fā)展水平標志著一個國家和地區(qū)國民經濟現(xiàn)代化的程度。2,適應控制分約束適應控制、最佳適應控制和學習適應控制_等。3 .搖臂鉆床的主參數(shù)是最大鉆孔直徑。4 .在系列型譜中，結構最典型、應用最廣泛的是所謂

4、的“基型產品”。5 .當運動部件低速運動時，主動件勻速運動，從動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運動，這種現(xiàn)象，稱為爬行。6 .工業(yè)機器人額定負載主要根據(jù)作用于機械接口處的力和力矩來確定。7 .額定負載是指在機器人規(guī)定的性能范圍內，機械接口處所能承受的負載的允許值。8 搖臂鉆床的主要性能指標是主軸中心線至立柱母線的最大距離。9機床的幾何精度是指機床空載條件下，在不運動或運動速度較低時各主要部件的形狀，相互位置和相對運動的精確程度。10機床的抗振性包括兩個方面：抵抗受迫振動和抵抗自激振動的能力。11傳動軸通過軸承在箱體內軸向固定的方法有一端固定和_兩端固定兩類。12滑動導軌間隙常用壓板和鑲條來

5、調整。13目前在刀架的定位機構中，多采用錐銷定位和端面齒盤定位。14滾珠絲杠常采用預拉伸方式，以提高其拉壓剛度和補償其_熱變形。15一般可取機器人處于機械原點時的狀態(tài)作為基準狀態(tài)。也可以取機器人各關節(jié)軸線與基座直角坐標系軸線_平行時的狀態(tài)作為基準狀態(tài)。16吸附式末端執(zhí)行器（又稱吸盤），有氣吸式和磁吸式兩種。17雙公比變速傳動系統(tǒng)是在常規(guī)變速傳動系統(tǒng)基礎上，通過將基本組的級比指數(shù)增大到1+2n演變來的，n是大于1的正整數(shù)。18機械手的手爪在抓住刀具后還必須有鎖刀功能，以防止換刀過程中掉刀或刀具被甩出。19三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應大于或等于4，以保證滑移時齒輪外圓不相碰。20直線

6、伺服電動機可直接驅動工作臺進行直線運動，據(jù)文獻介紹，它的最大進給速度可達到100m/min，最大加/減速度為18g。導軌按運動性質可分為：、機床夾具的組成部分為、變速組根據(jù)變速擴大情況可分為和在主軸組件上常用的滾動軸承類型有：、組合機床總體設計包括三圖一卡，分別是1. 銑床夾具中定位鍵的作用是和2. 電動機功率的確定方法常有：、3. 變速組根據(jù)變速擴大情況可分為和4. 在主軸組件上常用的滾動軸承類型有：5. 機床運動包括：三、選擇題1 .工件以平面定位，若定位面為已加工面，選用的支承釘應用（）。A、球頭型；B、平頭型；C、齒紋型；D、任意型。2 .小錐度心軸限制工件的（）自由度。A、二點；B、

7、三點；C、四點；D、五點。3 .下列鉆模板鉆孔精度最高的是（）A、固定式鉆模板；B、較鏈式鉆模板；C、分離式鉆模板；D、可卸式鉆模板。4 .多點接觸的浮動支承限制工件的（）自由度。A、一點；B、二點；C、三點；D、不限制。5 .主運動變速傳動系統(tǒng)設計時，下列齒輪極限傳動比限制正確的是（）。A1c1cCLCCCCLA、umin；B、umin=；C、umax-2.53；D、umax=33.5o246 .用于通用機床主傳動之中的機床輸出軸轉速數(shù)列是：（）A、按等比級數(shù)排列；B、按等差級數(shù)排列；G按泰勒級數(shù)排列；D、無規(guī)則排列。7 .以下幾種材料最適合中等精度、轉速的主軸材料是（）A、45鋼；B、40

8、Cr；C、軸承鋼GCr15;D、20CrMnTi。8 .下列鉆套鉆孔精度最高的是（）A、固定鉆套；B、可換鉆套；G快換鉆套；D、小孔鉆套。9 .定位機構的安裝位置對滑移件定位精度的影響不同，定位機構布置在（）上的位置精度最高。A、操縱件上；B、執(zhí)行件上；C、滑移件上；D、控制件上。10 .假設計*=1.41,以下幾種12級轉速的變速系統(tǒng)方案，其最佳結構式為（）。A、12=3X2oX22；B、12=3）X2iX22；C、12=3iX22X2o；D、12=32X2iX2oo四，簡答題：1、采用背輪機構的特點是什么？2,導軌功能是什么？3,對支承件的基本要求是什么？4,數(shù)控機床對進給系統(tǒng)的要求有哪些

9、？5,如何確定制動器安裝位置？6,行星輪系裝配后能正常運轉條件是什么？7,卷料送料機構如何組成？有何作用？8,機器人手部設計要求是什么？9,火緊力作用點的選擇原則是什么？10、保證一批工件在夾具中足夠的定位精度應考慮哪兩個方面因素？產生定位誤差的原因是什么？11、總體布局是指確定機床的組成部件以及各部件和操縱、控制機構在整臺機床中的配置，并作出機床的總聯(lián)系尺寸圖。12、運動參數(shù)是指專機的主運動和輔助運動的執(zhí)行件的運動速度、位移、軌跡等，如主軸、工作臺、刀架等執(zhí)行件的運動速度。13、主軸部件：是由主軸、主軸軸承和安裝在主軸上的傳動件、密封件等組成。14、順序變速是指各級轉速的變換按一定的順序進行

10、，即從某一轉速轉換到按順序為非相鄰的另一種轉速時，滑移齒輪必須按順序經過中間各級轉速的嚙合位置。15、工藝基準：零件在加工、檢驗和裝配過程中所采用的基準，稱為工藝基準。16、數(shù)控工具系統(tǒng)：是機床主軸到刀具之間的各種連接刀柄的總稱，其主要作用是連接主軸與刀具，使刀具達到所要求的位置與精度，傳遞切削所需扭矩及保證刀具的快速更換。17、什么叫加工示意圖？18、什么叫轉速圖？19、定位誤差定義是什么？有幾部分組成？20、計算轉速是什么？有何意義？21機床夾具功用是什么？主要由哪幾部分組成？（6分）22畫圖說明為何在選擇機床主軸滾動軸承時，前軸承精度常比后軸承高一級？23試述確定標準公比邛的原則？答：因

11、為轉速由nmin至nmax必須遞增，所以公比邛應大于1；為了限制轉速損失的最大值Amax不大于50%則相應的公比中不得大于2,故1中2；為了使用記憶方便，轉速數(shù)列中轉速呈10倍比關系，故邛應在中=E/ro（E1為正整數(shù)）中取數(shù)；如采用多速電動機驅動，通常電動機為（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min,故中也應在華=導萬（E2為正整數(shù)）中取數(shù)。（1分）24.試確定機床的最高轉速nmax和最低nmin轉速？答：按照典型工序的切削速度和刀具（工件）直徑，可由下式算出機床的最高轉速nmax和最低nmin轉速：（1分）1000vmaxnmaxr/mindminn mi

12、nlOOOVmin，d maxr/min（1分）式中Vmax、Vmin可根據(jù)切削用量手冊、現(xiàn)有機床使用情況調查或切削試驗確定。dmax、dmin不是機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Vmax、Vmin時常用的經濟加工直徑。（1分）25 .對于普通機床，如何確定常用的經濟加工直徑dmax、dmin?答：對于普通機床dmax=KD（1分）dmin=Rddmax（1分）式中：D為機床能安裝的最大工件直徑，臥式車床：K=0.5,搖臂鉆床：K=1.0,Rd=0.20.25（1分）26 .在機床分級主軸變速箱設計中，如何選用公比中？答：（1）對于通用機床，輔助時間和準備結束時間長，機

13、動時間在加工周期中占的比重不是很大，轉速損失不會引起加工周期過多的延長，為了機床變速箱結構不過于復雜，一般取中=1.26或1.41等較大的公比；（1分）（2）對于大批大；大批大量生產的專用機床、專門化機床及自動機，情況卻相反，通常取中=1.12或1.26等較小的公比；（1分）（3）對于非自動化小型機床，加工周期內切削時間遠小于輔助時間，轉速損失大些影響不大，常采用邛=1.58、1.78甚至2等更大的公比，以簡化機床結構。（1分）27 .在設計機床傳動系統(tǒng)時，如何限制齒輪的最大傳動比Umax和最小傳動比Umin及各傳動組的最大變速范圍Rmax?答：（1）設計機床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動齒輪尺寸過

14、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u主min至1/4,為避免擴大傳動誤差，減少振動噪聲，一般限制直齒圓柱齒輪的最大升速比U主max<2。斜齒圓柱齒輪傳動較平穩(wěn)，可取U主max<2.5。（1分）（2）各傳動組的最大變速范圍為R主max=u±max/u主min<（2-2.5）/0.25=8-10（1iaxlaxiin分）（3）設計機床進給傳動系統(tǒng)時，由于轉速通常較低，傳動功率小，零件尺寸也較小，上述限制可放寬為u進max<2.8,u進min>1/5,最大變速范圍為R進maxE14（1分）28 .主軸變速箱設計中，為什么要遵循“前多后少”

15、的原則？（3分）答：（1）主變速傳動系統(tǒng)從電動機到主軸，通常為降速傳動。接近電動機傳動件轉速較高，根據(jù)公式M=9550N可知，傳動的轉矩M較小，尺寸小些；（1分）n（2）反之，靠近主軸的傳動件轉速較低，傳遞的轉矩較大，尺寸較大。（1分）（3）因此，在擬定主變速系統(tǒng)時，盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，將傳動副較少的變速組安排在后面，使主變速傳動系統(tǒng)中更多的傳動件在高速范圍內工作，尺寸小些，以便節(jié)省變速箱的造價，減少變速箱的外形尺寸。（1分）29 .機床主傳動系統(tǒng)設計中，擴大變速范圍的方法有哪些？（3分）答：（1）增加變速組；是擴大變速范圍最簡單的方法，但增加的變速組的級比指數(shù)不得不小于理論

16、值，導致部分轉速重復。（2）采用背輪機構高速直連傳動時，應使背輪脫開，以減少空載功率損失、噪聲和發(fā)熱及避免超速現(xiàn)象。（3）采用雙公比的傳動系統(tǒng)（4）采用分支傳動30 .試述變速箱內傳動軸的軸向固定方法及特點？答：有一端固定和兩端固定兩種，（1分）采用單列向心球軸承時，可以一端固定也可以兩端固定；采用圓錐滾子軸承時，則必須兩端固定。（1分）一端固定的優(yōu)點是軸受熱后可以向另一端自由伸長，不會產生熱應力，因此，宜用于長軸。31 .若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨距應如何選擇？（3分）答：可選主軸跨距略小于最佳跨距l(xiāng)o（2分）此時主軸綜合剛度主要受軸承影響，即軸承支撐剛度高，主軸綜合剛度也高。（1分）

17、32 .回轉型夾持器與平移型夾持器各有何特點？（3分）答：（1）回轉型夾持器結構較簡單，但所夾持工件直徑有變動時，將引起工件軸線的偏移；（2分）(2)平移型夾持器結構較復雜、體積大、制造精度要求高，但工件直徑變化不影響工件軸心的位置(1分)五、分析題1、如圖所示工件的定位方式，已知工件直徑D=9000.2mm1B=3500.3m成A=40，.25mm&=45°,試計算、分析此定位方案能否滿足加工尺寸A的精度要求。若不能，應怎樣改進，回圖示意改進方法。(16分)1) .誤差分析及計算此定位方式屬多基準定位。直接求出定位過程中一批工件工序基準在工序尺寸A方向上的最大位置變動量，即

18、為尺寸A的定位誤差dw見圖，當工件直徑D和B均為最小值時，工序基準處于最低位置O,當工件D和B均為最大時，工序基準處于最高位置Q,定位誤差d,w為OO2在工序尺寸方向的投影00。則：=OO2 = OO3 O2O3tg45°sin0.2=0.3tg45°2=0.44mmsin4502) .判斷由于6A=0.25mm,d,w>6a,所以不能滿足尺寸A的加工要求。3) .提改進方法畫圖示意。2、根據(jù)以下工件某工序的加工要求，請分析其理論上應限制的自由度，并選擇定位元件，指出這些元件實際上限制了哪些自由度。1 .鉆小8孔3、下圖所示小軸銃缺口，工件以外圓4144200.1在V

19、型塊上定位，若工序尺寸標注為A1 （或A2、A3）; H1 （或H2、H3）,試分別計算確定它們的基準不重合誤差A B、基準位移誤差AY和定位誤差A D,并將計算結果填入下表。3）.試述根據(jù)什么原則選擇支撐件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀，為什么為該形狀？（4分）答：（1）無論是方形、圓形或矩形空心截面的剛度都比實心的大，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而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高；（1分）（2）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎剛度比方形的低；（1分）（3）封閉界面的剛度遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度；（1分）（4）搖臂鉆床搖臂在加工時，即

20、受彎又受扭，因此選非圓非方空心封閉形狀。Z1Z3'Z2'圖3三聯(lián)滑移齒輪且高度尺寸大于寬度尺寸。俗稱“耳朵”形。（1分）6、3.試證明三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒1，1*1輪之間的齒數(shù)差應大于或等于4。（4分）a=2m(Z1乙)一2m(z22ha)2m(Z12ha)(2分)*因為ha=1所以（乙+乙）之（Z2+2）+（乙+2）因止匕Z1Z2±4（2分）六、轉速圖設計圖3.Z3040搖臂鉆床主傳動系統(tǒng)1、根據(jù)圖2所示Z3040搖臂鉆床主傳動系統(tǒng)轉速圖，回答下列問題？（13分）（1） .寫出其結構式：（2分）（2） .寫出V-VI軸間變速組的變速范圍公式及其大?。?分）（3

21、） .寫出VI軸變速范圍公式及其大?。?分）（4）,找出軸I卜VI的計算轉速（4分）（5）.找出V軸上齒輪的計算轉速：（4分）答：(1)結構式：16=22M25M24M28;(2)；r=Bx(p4)=1.268(2書=6.35；(3) Rn 51r2r3r4 =12(2二-“：8口 = :：19 =1.2619 =80.7或Rnnmax2000n .min25(4)(5)軸號IIIIVVVInc50020011008012、某數(shù)控車床，主軸最高轉速nmax=4000r/min,最低轉速nmin=40r/min。采用直流調速電動機，電動機功率N電=15kW,電動機額定轉速nd=1500r/min

22、,最高轉速ndmax=4500r/min。試設計分級變速箱傳動系統(tǒng)（要求無功率缺口）。（13分）（1）確定主軸計算轉速。（2分）（2）確定變速級數(shù)z和公比”。（4分）（3）確定主電動機最低轉速。（2分）（4）畫出轉速圖和功率特性圖。（5分）0.30.3答：(1)nj！=40'4000=159.24r/min(2分)jgn)440)RnNnmaxnj4000159.24= 25.12ndmax 4500N 一一nd1500齒輪Z20Z61Z44Z34nc3151001002501邛：、歐=&2=8.37(2分)RdN3當z=2時，匕=8.37>RdN有功率“缺口”；當z=3

23、時，勺=2.89<RdN無功率“缺口”，但降速比/迪=9.42,如果帶輪159.24部分降速比為2,仍有降速比4.71>4不可選用;,可選用。(2分)當z=4時，邛f=2.03<RdN無功率“缺口”(3)nj /=，nminnd minnmin nd nd min =nj1500 40159.24=376.79 r/min(2分)(4) 1)分級變速箱傳動系統(tǒng)結構式：4=21222)分配降速比1111=XX13/7:0.17;:1;:211376.79=2.033.17403)驗算最后變速組變速范圍：r=cpx(pn=2.032"=4.12K4)繪制轉速圖分)(5電

24、 1111n某數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)3、設計一臺12級轉速的車床主傳動系統(tǒng)，主軸最高轉速為nmax=1500r/min。要求采用轉速為1500/750r/min的雙速電機。(1) .寫出結構式(2) .求出公比邛(3) .驗算最后變速組的變速范圍(4) .分配降速比(5) .畫出轉速圖答：(1)結構式：12=23父31父26(2分)公比中：:r電二儂=中小=邛3(2=2；/.中=3/2=1.26(2分)750(3)最后變速組的變速范圍r=邛中刁=1.266(2=4E8合格(2分)(4)分配降速比nmax: z JRn =中 ? ，二 n minn m inr/min1111-n - 750 - 1.268 一不FT 118nmax1500=ZT = / 八八12 1:-1.26 _二 11811,乂記乂鏟-（2分）（5）繪制轉速圖（5分）一二二VC_1, X. .J電 1111n采用雙速電機的車床主傳動系統(tǒng)4.確定臥式車床的主軸、各傳動軸、齒輪的計算轉速。（14分）（1）主軸的計算轉速根據(jù)經驗統(tǒng)計公式，中型車床主軸的計算轉速是從最低轉速算起，第一個三分之一轉速范圍內的最高一級轉速，即為n4=90r/min。（2）各傳動軸、齒輪的計算轉速軸田的計算轉速為125r/min。軸