機械制造裝備設(shè)計試卷匯總(十一套帶答案)

1、浙師大機械制造裝備設(shè)計試卷（閉卷）試卷編號：04（考試時間：120分鐘適用機制專業(yè)）1題號一二三四五六七總分復(fù)核人分值10203021127100得分一選擇題得分批閱人稱為機器人的機械本體，也稱為主體的是（D）A手臂B.末端執(zhí)行器C.機座D操作機機床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間的運動協(xié)調(diào)性，和均勻性精度，稱為（C）A.幾何精度.B.運動靜度,C傳動靜度D.定位精度.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.圓柱形軌4機床主運動空轉(zhuǎn)時，由于傳動件摩檫，攪拌，空氣阻力等，使電動機消耗的部分功率，稱為（C）。A.切削功率B

2、。機械摩檫耗損功率C?？蛰d功率D。額定功率。把毛坯從料倉送到機床加工位置，稱為（A）A.上料器B。隔料器C。減速器D。分路器借用模具對板料施加壓力，迫使板料按模具形狀，尺寸進行剪裁或塑性變形，得到要求的金屬板的設(shè)備，稱為（B）A.擠壓機B沖壓機C.軋制機D.鍛造機7.機床定位部件，運動達到規(guī)定位置的精度，稱為（D）.A.幾何精度B.運動精度C.傳動精度D定位精度在自動引導(dǎo)小車（AGV）的導(dǎo)向系統(tǒng)中，有陀螺儀，該導(dǎo)航方式稱為（B）.A.電磁引導(dǎo)B。慣性導(dǎo)航C。光學(xué)引導(dǎo)D。激光導(dǎo)航。9要求導(dǎo)軌可以承受較大的顚覆力矩，高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，應(yīng)選擇（C）A.矩形導(dǎo)軌B，三角形導(dǎo)軌C燕形導(dǎo)軌

3、D.圓柱形導(dǎo)軌10刀架定位機構(gòu)要求定位精度高、重復(fù)定位精度高、定位剛度好，經(jīng)常采用（C）。A.圓錐銷定位。B.圓柱銷定位C端面齒盤定位。二.填空題（20分）得分批閱人1搖臂鉆床的主要參數(shù)是最大鉆孔直徑.2在系列型譜中，結(jié)構(gòu)典型,應(yīng)用最廣泛的，是所謂的基型產(chǎn)品.3.機床抗振性包括兩個方面：抵抗受迫振動和自激振動的能力.4傳動軸通過軸承，在箱體內(nèi)軸向固定的方法，有一端固定，和兩端固定兩類.5滑動導(dǎo)軌間隙常用壓板和鑲條來調(diào)整.目前在刀架的定位機構(gòu)中，多采用錐銷定位和端面齒盤定位.7滾珠絲杠常用預(yù)拉伸長方式，以提高拉亞剛度和補償熱變形8.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(diào)整法和柔性調(diào)整

4、法兩類。用墊片式調(diào)整滾珠絲杠螺母副的間隙時，通過改變墊片的薄厚來改變兩螺母之間的軸向距離，實現(xiàn)軸向間隙消除或預(yù)緊。,導(dǎo)軌卸荷方式有機械卸荷，液壓卸荷方式，氣壓卸荷方式.在機器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)軸軸線位置的選擇中，對回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，取Z0-1合寫在一起表示。與i關(guān)節(jié)的軸線重合。齊次坐標(biāo)變換矩陣0T是將0P11在末端執(zhí)行器上，所夾持工件的角速度“”是所有回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角速度矢量和。升降臺銃床的主要參數(shù)是工作臺工作面的寬度，主要性能指標(biāo)是工作臺工作TOC o 1-5 h z面的長度。機械制造裝備的精密化，成為普遍的發(fā)展趨勢，從微米級發(fā)展到亞微米級，乃至納米級。任何一個表面都可以看成一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或

5、直線）運動的軌跡，這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線。當(dāng)運動部件低速運動時，主動件勻速運動,從動件往往出現(xiàn)速度不均勻的跳躍式運動，這種現(xiàn)象，稱為爬行.滾動軸承的預(yù)緊力分為三級，輕預(yù)緊力適用于高速主軸，中預(yù)緊力適用于中、低速主軸，重適用于分度主軸。工作空間是指工業(yè)機器人正常運行時手腕參考點能在空間活動的最大范圍。在末端執(zhí)行器的參考點P,相對于基座坐標(biāo)系的速度，可通過相應(yīng)位置變量對時間的微分而得到。三.問答題（30分每小題6分）得分批閱人主軸箱設(shè)計中,為什么要遵循“傳動副前多后少”的原則？1）主變速系統(tǒng)從電機到主軸，通常是降速傳動。接近電機傳動件轉(zhuǎn)速較高，由公式M=9550:可知。傳動的轉(zhuǎn)矩較

6、（2分）小，尺寸小些。2）靠近主軸轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大，尺寸大。（2分）3）擬定主軸變速系統(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，以減小變速箱的尺寸。（2分）2工業(yè)機器人與機床，在基本功能和工作原理上有何異同?工業(yè)機器人與機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分）2）都是通過坐標(biāo)運動來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。（1分）不同之處：1）機床以直角坐標(biāo)五為主，機器人以關(guān)節(jié)形式運動為主。（2分）2）機床剛度、精度高，機器人剛度精度比較低。（1分）（共計6分）3在生產(chǎn)線專用機床的總體設(shè)計中，“三圖一卡”的設(shè)計工作指的是什么?1）被加工零件圖。（1

7、分）2）加工示意圖（1分）3）機床總聯(lián)系尺寸圖（2分）4）生產(chǎn)計算卡（2分）4若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨度如何選擇？可選主軸跨距略小的最佳跨距L.（3分）主軸綜合剛度主要受軸承與支承的應(yīng)響，即軸承支承剛度高，主軸綜合剛度也高。（3分）5試述確定標(biāo)準(zhǔn)公比的原則是什么?1）通用機床，輔助時間與準(zhǔn)備結(jié)束時間長,，轉(zhuǎn)速損失不會因起加工周期過多的延長，為使變速箱不過于復(fù)雜，一般取屮=1.26或1.41等較大的公比。（2分）2）專用機床，情況相反，取屮=1.12或1.26較小的公比。（2分）3）自動化小型機床，切削時間遠小于輔助時間，取公比為1.581.78，2。以簡化機床結(jié)構(gòu)。（2分）四分析推導(dǎo)題

8、（21分每小題7分）得分批閱人(2（1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？1答；1）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，抗彎剛度與抗扭剛度高。2）圓形截面抗扭剛度比方形的好,而抗彎矩小。（2分）分）3）封閉界面遠比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度高。4）搖臂在加工時，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某數(shù)控機床工作臺驅(qū)動如下圖所示，求變換到電機的轉(zhuǎn)動慣量J?參數(shù)齒輪Z1齒輪Z2I軸絲杠電機n(r/min)720360360360720J(kg/m)20.010.160.00

9、40.0120.224dNdN工作臺系統(tǒng)圖各運動部件折算到電動機軸上的當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量為:JL=工J(K)2+工M(VT)2KiK（3分）=0.01(720丫+0.161720丿廠360丿|21720丿+0.04360丿2+0.012(720丿3602720丿+30009.8廠360 x5x10-32主min4滾動軸承的預(yù)緊力分為三級，輕預(yù)緊力適用于高速主軸，中預(yù)緊力適用于中、低速主軸，重適用于分度頭主軸。角接觸球軸承及圓錐滾子軸承，有泵油效應(yīng)，潤滑油必由_小口進入。在末端執(zhí)行器的參考點P,相對于基座坐標(biāo)系的速度，可通過相應(yīng)位置變量對時間的微分而得到。三聯(lián)滑移齒輪的最大與次大齒輪之間，齒數(shù)差應(yīng)大于

10、或等于_4以保證滑移齒輪外圓不相碰。問答題（30分每小題6分）.1.簡述自動化立體倉庫的工作過程？（6分）答：1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機用貨叉將貨物放到由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物托盤存入號倉。（2分）2）計算計控制堆垛機在巷道內(nèi)行走，自動尋找存入（或取出）倉號。（2分）3）托盤到達倉位后，由堆垛機用貨叉將貨物送到貨位（2分）。4）若調(diào)出貨物，由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機將貨物自動送到裝卸站，由輸送裝備運走。（滿3條給6分）2.簡述諧波齒輪減速裝置的工作原理？（6分）答；諧波齒輪減速裝置是由三個基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G夕卜齒柔輪R和波發(fā)生器組

11、成。柔輪比剛輪少2個或幾個齒。（2分）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時，使柔輪成為橢圓形，其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開，其余齒視回轉(zhuǎn)方向分別處于“嚙入”或“嚙出”狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向TOC o 1-5 h z位變化而依次變化，于是柔輪相對不動的剛G沿著波發(fā)生器的反方向低速回轉(zhuǎn)。（2分）特點：結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、傳動比大、承載能力強、傳動平穩(wěn)、傳動精度高、效率高。廣泛應(yīng)用于機器人中。（2分）機器人手腕的設(shè)計要求是什么？（6分）答:1）機器人手腕處于手的末端，應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、重量輕。（2分）2）手腕部件的自由度愈多，對作業(yè)范圍

12、大，適應(yīng)能力強。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2分）3）提高機器人手腕精度與傳動剛度。（2分）4）各關(guān)節(jié)應(yīng)有限位開關(guān)與機械擋塊。（答3條計6分）試述SK型懸掛式鏈條和HP型套筒式鏈條組成刀庫的形式，有何不同？（6分）答：1）SK型懸掛式鏈條組成的刀庫，只能是“外轉(zhuǎn)型”故刀庫為方形時就不能充分利用中間空間。（3分）2）HP型懸掛式鏈條組成的刀庫，在刀套“內(nèi)轉(zhuǎn)”時，不發(fā)生刀套的干涉，刀庫利用中間率高。（3分）5機床主傳動系統(tǒng)中，擴大變速范圍最簡便的方法有那些？（6分）答：1）增加變速組是擴大變速范圍最簡單的方法。（2分）2）采用背輪機構(gòu)。（2分）3）采用雙公比傳動系。（2分）4）采用分支傳動。（答3條計6分）分析

13、推導(dǎo)題（20分每小題10分）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？答；1）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，抗彎剛度與抗扭剛度高。（3分）2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（2分）3）封閉界面遠比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。（2分）4）搖臂在加工時，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸 HYPERLINK l bookmark128 大于寬度尺寸。（3分）2圖為三自由度機械傳動手腕的機構(gòu)簡圖，試求當(dāng)S.B軸不轉(zhuǎn)動時，由行星輪2和14自轉(zhuǎn)運動誘導(dǎo)出的附加的手腕回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n與手腕俯仰運動轉(zhuǎn)速n。

14、791112167513三自由度機械傳動手腕1、2、3、4、5、6、7、11、12、13、14、15齒輪8手爪9、10、16-殼體答：當(dāng)S.B軸不動時,T軸轉(zhuǎn)動，齒輪ZZ為行星輪，殼體10為行星架，TOC o 1-5 h z214齒ZZ3Z13Z14連同殼體10構(gòu)成兩行星輪系，則行星輪Z2自傳動誘2導(dǎo)出的手爪回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)速為：（5分）fZZ（Z+Z） HYPERLINK l bookmark2 n=6zZZ/n（2分）752行星輪Z14自傳動誘導(dǎo)出的輔加手腕俯仰運動轉(zhuǎn)速為：Z（Z+Z）n=12z亠n（3分）1114五轉(zhuǎn)速圖設(shè)計：根據(jù)下圖所示Z3040搖臂鉆床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題。（15

15、分）1）寫出其結(jié)構(gòu)式2）寫出V-W軸間變速組的變速范圍公式及其大小。II3）寫出切軸變速范圍公式及其大小。4）找出軸III-W軸的計算轉(zhuǎn)速。Z3040搖臂轉(zhuǎn)床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖答：（15分）TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark56 1）結(jié)構(gòu)式為：16=2x2X2X2（4分）25482）Rx（p一i）二1.268x（2一1）二6.35（3分）n3）R二RRRR二申2（2T）申5（2-D申4（2-D申8（27=卩9=.2619二80.9n1234（5分） HYPERLINK l bookmark134 4）計算轉(zhuǎn)數(shù)（3分）軸號mVN50020010080得分TOC o

16、 1-5 h z六.假定設(shè)計申=1.41，12=3x2x2的變速系統(tǒng)有以下幾種方案，試選定最佳結(jié)構(gòu)式，為什么？（5分）得分A.12=3x2x2136c.12=3x2x2613B.12=3x2X2362d.12=3x2x2631批閱人（5分）六答：最佳結(jié)構(gòu)型式為（A）符合“前密后疏”的原則。B機械制造裝備設(shè)計（003）試卷（閉卷）（試卷編號：003）（考試時間：120分鐘或規(guī)定時間,適用機制專業(yè)）填空題（每空1分共計20分）1.影響機械裝備加工精度的主要因素有：幾何精度、傳動精度、（運動精得分批閱人成本）和開發(fā)度）、（定位精度）、低速運動平穩(wěn)性。TOC o 1-5 h z2機械制造裝備的一般功能

17、要求有：加工精度、剛度、強度、抗振、（加工穩(wěn)定性）、（耐用度）、技術(shù)經(jīng)濟性。3機械制造裝備的全自動化是指能自動完成工件的（上料、）、加工、和（卸料）的生產(chǎn)過程。4.綠色產(chǎn)品設(shè)計是在充分考慮產(chǎn)品功能、（質(zhì)量）、（周期的同時，應(yīng)對環(huán)境影響最小，對資源利用率最高。金屬切削機床，按加工原理不同可分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、（齒輪機床）、（螺紋機床）、銃床、刨床、拉床、特種機床及其它機床。特種加工技床有：電加工機床、超聲波加工機床、激光加工機床、（電子束）加工機床、（離子束）加工機床、水射流加工機床。7機械制造裝備設(shè)計可分為：（創(chuàng)新設(shè)計）設(shè)計、變形式設(shè)計、和（模塊化設(shè)計）設(shè)計等三大類。.8創(chuàng)新設(shè)計在明

18、確設(shè)計任務(wù)后，經(jīng)過:產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計）和（工藝設(shè)計）等四個階段。.9.總體設(shè)計中的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：（尺寸參數(shù)）參數(shù)、運動參數(shù)和（動力參數(shù)）參數(shù)。10.工藝設(shè)計階段分為：零件圖設(shè)計、裝配設(shè)計圖設(shè)計、（商平化設(shè)計）設(shè)計、（工藝化設(shè)計）文件。二、選擇題（下列各題的備選答案中只有一個選項是正確的，請把正確答案填在得分批閱人括號中。每小題1分，共10分）1.機電一體化是指：機械技術(shù)、傳感測量、（B）、自動控制、電力電子等技術(shù)的系統(tǒng)工程。A.機械技術(shù)B.信息處理C.計算機技術(shù)D.工業(yè)管理技術(shù)可靠度是產(chǎn)品的可靠性度量（C），是指產(chǎn)品在規(guī)定的時間，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

19、率C.標(biāo)準(zhǔn)D.能力機床的基礎(chǔ)坐標(biāo)系為Oxyz。機床的運動坐標(biāo)系規(guī)定為：沿xyz的直線運動為（A）;繞xyz軸轉(zhuǎn)動為A、B、C軸；平行xyz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軸機床工作時的內(nèi)熱源有：電機、液壓系統(tǒng)、機械摩擦、（B）。A.電機B切削熱C.各零件D.切屑5當(dāng)機床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時，會影響機床的定位精度、（A）、工件表面粗糙度。A.工件加工精度B.平行度6.電氣伺服進給部件的驅(qū)動方式有：步進直線電機。A.交流調(diào)速電機B.異步電機7數(shù)控機床，按其測量反饋裝置的有無，閉環(huán)控制系統(tǒng)、（A機、C.平面都直流電機、（D.垂直度A）、）。A.半開環(huán)控制系統(tǒng)B

20、.無反饋8磁浮軸承的特點是：無機械磨損、（無污染、溫升低。A.理論上速度無限B.無溫升C.同步電機及其位置，可以分為D.伺服電機開環(huán)控制系統(tǒng)、D.不確定C.有反饋A）、運動無噪聲、無潤滑、C.簡單9機床支承部件的合理設(shè)計是：以最小的質(zhì)量條件下，獲得（A最大的靜剛度。B.最大的動剛度。C.最大強度10.導(dǎo)軌的間隙對機床的工作性能有著直接的影響，（B.A.強度）。B精度與平穩(wěn)性C.生產(chǎn)率D.純機械裝置AD.合理剛度.若間隙過大，影響）。D.溫度咼。三、判斷題（在題后的括號內(nèi)，正確的打“丿”，錯誤的打“X”。每小題1分，共10分）1綠色產(chǎn)品設(shè)計是充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期的同得分批閱人時，使

21、產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用對環(huán)境影響最小，資源利用TOC o 1-5 h z率最高。（X）影響機床振動主要原因：機床剛度、機床阻尼、機床系統(tǒng)固有頻率.（V）機床工作時的內(nèi)熱源有：電機、液壓系統(tǒng)、機械摩擦、切削熱。（V）4當(dāng)機床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時，僅會影響機床的定位精度。（X）直流電機的無級調(diào)速，是采用調(diào)壓和調(diào)磁的方法，來達到主軸所需轉(zhuǎn)速。（V）磁浮軸承的特點是：有機械磨損、理論上速度有限。（X）機床的精度包括：幾何精度、運動精度、傳動精度、定位精度、工作精度、精度保持性。（V）8導(dǎo)軌應(yīng)滿足的僅要求：導(dǎo)軌精度高、承載能力。（X）9.主軸軸承的配置形式：僅有速度型。（X）主軸軸承的配置形式：僅有剛度型

22、。（X）簡答題（每小題6分計30分）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）答1）無論是方形、圓形、矩形，空心截面的剛度都比實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。得分批閱人（2分）2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（1分）TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark126 3）封閉界面遠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，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。.機器人手腕的功能及設(shè)計要求

23、是什么？（6分）1）手腕的功能：（1）連接并支持末端執(zhí)行器。（1分）（2）實現(xiàn)末端執(zhí)行器三個姿態(tài)坐標(biāo)，即三個轉(zhuǎn)動自由度。（1分）2）設(shè)計要求：（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)與機械擋塊。（1分）3什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個基本部分組成？（6分）答：1）是一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對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

24、：（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)：儲存裝備、傳輸裝備、搬運裝備。（1分）（3）控制子系統(tǒng)：過程控制與過程監(jiān)視。（1分）機床主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的一般原則是什么？（6（10分）答：得分批閱人1）傳動副前多后少原則，可減小變速箱的尺寸。（2分）2）傳動順序與擴大組相一致的原則，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)速不要大于電機轉(zhuǎn)速。（2分）工業(yè)機器人與機床，在基本功能和工作原理上有何異同？答：工業(yè)機器人與機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)運動來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。（3分）

25、不同之處：1）機床以直角坐標(biāo)五為主，機器人以關(guān)節(jié)形式運動為主。2）機床剛度、精度高，機器人剛度精度比較低。五楔塊杠桿回轉(zhuǎn)夾持器的工乍原理如下圖（1）所示。試推導(dǎo)夾持力Fn與驅(qū)解:（5分）F=2NSinap又Nc=FbNcFP2bSina批閱人六.計算題：圖為車床的傳動系統(tǒng)圖。公比0=1.41，電機轉(zhuǎn)速為1440r/min。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表如下。02561業(yè)r/m1631.56312525050010001733.56713226353010601835.5711402056011201937.5751503006001180204080160315630125021.242.5&5170335670

26、132022.44590180355710140023.647.59519037575015002550100200400800160026.55310621242585017002856112224450900180030601182364759501900試求：(1)擬定結(jié)構(gòu)式(3)按表查出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列解：(1)擬定結(jié)構(gòu)式；結(jié)構(gòu)式為：12=3x2x2136(2)確定傳動級數(shù):12級(2)確定傳動級數(shù)(4)畫轉(zhuǎn)速圖(共計20分)(5分)(2分)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)速度圖(8分).填空

27、題（每空1分共計20分）影響機械裝備加工精度的主要因素有：幾何精度、傳度精度、運動精度（定位精度）、（低速平穩(wěn)性）。2機械制造裝備的全自動化是指能自動完成工件的（上料）、加工、和（卸料）的生產(chǎn)過程。金屬切削機床，按加工原理不同可分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪機床、螺紋機床、（銑床）、（刨床）、拉床、特種機床及其它機床。4創(chuàng)新設(shè)計在明確設(shè)計任務(wù)后，經(jīng)過:產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計）和（工藝設(shè)計）等四個階段。5總體設(shè)計中的系統(tǒng)原理圖包括產(chǎn)品總體布局圖、機械傳動系統(tǒng)圖、（液壓系統(tǒng)圖）系統(tǒng)圖、（電力控制圖）控制圖。.工藝設(shè)計階段分為：（零件圖、）圖設(shè)計、裝配設(shè)計圖設(shè)計、（商平化設(shè)計）設(shè)計、編制技

28、術(shù)文件。主軸部件應(yīng)滿足的基本要求有：旋轉(zhuǎn)精度、剛度、（抗振性）、（溫升與熱變形）、精度保持性。TOC o 1-5 h z8導(dǎo)軌應(yīng)滿足的要求：導(dǎo)軌精度高、承載能力強、（精度保持性）、（低速平穩(wěn)性）。按照機械結(jié)構(gòu)類型分類，工業(yè)機器人分為四類：關(guān)節(jié)機器人、（球坐標(biāo)機器人）、（圓柱坐標(biāo)機器人）、直坐標(biāo)機器人。.10.物流系統(tǒng)的特點有：實現(xiàn)價值特點、主要功能特點、（物流過程特點）、（物流運行特點）。二.選擇題：（下列各題的備選答案中只有一個選項是正確的，請把正確答案填在括號中。每小題1分，共10分）1產(chǎn)品制造過程中所使用的各種（A）、模具、夾具、量具等，總稱為工藝裝備。A.刀具B.材料C.工藝D.儀器儀

29、表可靠度是產(chǎn)品的可靠性度量標(biāo)準(zhǔn)，是指產(chǎn)品在規(guī)定的（C），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.時間D.能力影響機床振動主要原因：機床剛度、機床阻尼、（A）。A.機床系統(tǒng)固有頻率B.機床強度C.機床重量D.機床復(fù)雜程度機床工作時的內(nèi)熱源有：（B）、液壓系統(tǒng)、機械摩擦、切削熱。A.液壓系統(tǒng)B.電機C.各零件D.切屑機床的噪聲源來自：（A）、液壓噪聲、電磁噪聲、空氣動力噪聲。A.機械噪聲B.擊打聲C.齒輪聲D.雜音6當(dāng)機床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時，會影響機床的（A）、工件加工精度、工件表面粗糙度。A.定位精度B.平行度C.平面都D.垂直度直流電機的無級調(diào)速，是采用調(diào)壓和（A）的方法來達到主

30、軸所需轉(zhuǎn)速。A調(diào)磁B.調(diào)電流C.調(diào)電容D.調(diào)電阻主軸的傳動方式主要有：（A）、帶傳動、電機直接驅(qū)動、A.齒輪傳動）、B.齒條傳動C.蝸輪蝸桿傳動.D.摩擦傳動導(dǎo)軌的間隙對機床的工作性能有著直接的影響，（B），運動阻力大,磨損增加。A間隙過大B間隙過小C.無間隙10自動換刀系統(tǒng)的順序換刀方式是按照工藝要求，依次將所用的刀具（A）中，加工時按順序調(diào)刀。A.按順序插入刀座B.不同工件順序向同。C.任意插入刀座三、判斷題（在題后的括號內(nèi)，正確的打“廠，錯誤的打“X”。每小題1分,共10分）TOC o 1-5 h z1.機電一體化是僅指：機械技術(shù)、傳感測量。（X）2綠色產(chǎn)品設(shè)計是充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量

31、、開發(fā)周期的同時，使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用、報廢處理整個生命周期中，對環(huán)境影響最小，資源利用率最高。（V）3產(chǎn)品制造過程中所使用的各種刀具、模具、總稱為工藝裝備。（X）影響機床振動主要原因：機床剛度、機床阻尼。（X）機床工作時的內(nèi)熱源有：電機、液壓系統(tǒng)、機械摩擦。（X6當(dāng)機床部件產(chǎn)生爬行現(xiàn)象時，會影響機床的定位精度、工件加工精度、工件表面粗糙度。（V）7磁浮軸承的特點是：無機械磨損、理論上速度無限、運動無噪聲、無潤滑、無污染、溫升低。（V）主軸軸承的配置形式：僅有速度型。（X）導(dǎo)軌應(yīng)滿足的僅要求：導(dǎo)軌精度高、承載能力。（X）10工業(yè)機器人的手腕是連接手臂與末端執(zhí)行器部件，實現(xiàn)末端執(zhí)

32、行器在空間的三個姿態(tài)。（V）簡答題（每小題6分計30分）1.諧波齒輪減速裝置的工作原理及其特點？下圖為原理圖。1）由三個基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G，外齒柔輪R和波發(fā)生器組成。柔輪比剛2（1分）個或幾個齒。2）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時，使柔輪成為橢圓形,其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開.（1分）3）波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向位變化而依次變。（1分）4）柔輪相對不動的剛G沿著波發(fā)生器的反方向低速回轉(zhuǎn)（1分）5）特點：尺寸小、傳動比大、承載能力強、傳動平穩(wěn)、傳動精度，效率高.TOC o 1-5 h z在機床分級變速箱中，如何選用公比e?（

33、6分）答：1）通用機床，輔助時間與準(zhǔn)備結(jié)束時間長，機動時間在加工周期中占的比重不大，轉(zhuǎn)速損失不會因起加工周期過多的延長，為使變速箱不過于復(fù)雜，一般取0=1.26或1.41等較大的公比。（2分）2）大批量的專用機床，情況相反，通常取0=1.12或1.26較小的公比。（2分）自動化小型機床，切削時間遠小于輔助時間，通常取公比為1.581.78，2。以簡化機床結(jié)構(gòu)。工業(yè)機器人與機床，在基本功能和工作原理上有何異同？（6分） HYPERLINK l bookmark100 答：工業(yè)機器人與機床在基本功能和工作原理上相同之處：（3分）1）兩者都有位姿變化要求。2）都是通過坐標(biāo)運動來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變

34、化。不同之處：（3分）1）機床以直角坐標(biāo)五為主，機器人以關(guān)節(jié)形式運動為主。2）機床剛度、精度高，機器人剛度精度比較低。4.在生產(chǎn)線專用機床的總體設(shè)計中，“三圖一卡”的設(shè)計工作指的是什么？（6分）答:1）被加工零件圖。（2分）2）加工示意圖（2分）3）機床總聯(lián)系尺寸圖（1分）4）生產(chǎn)計算卡。（1分）5.機器人手腕的功能及設(shè)計要求是什么？（6分）答：1）機器人手腕處于手的末端，應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、重量輕。（2分）2）手腕部件的自由度愈多，對作業(yè)范圍大，適應(yīng)能力強。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2分）TOC o 1-5 h z3）提高機器人手腕精度與傳動剛度。（1分）4）各關(guān)節(jié)應(yīng)有限位開關(guān)與機械擋塊。五.分析題（10

35、分）試分析機床主軸的前軸承精度，一般要比后軸承的精度高一級。3答：1）前軸承的軸心有偏移量，后軸承偏移量為零時，由偏移量AA弓I起的主軸主端軸心偏移量為=匕（3分）A1lA后軸承有偏移量，前軸承的軸心偏移量為零時，引起的主軸主軸端偏B移量為：=a（3分）B1LB顯然,前軸承的精度比后軸承對主軸部件應(yīng)響大，故前軸承的精度比后軸承的精度應(yīng)高一級。（4分）180min180min6B131.563125250500100033.567132265530106035.571140280560112037,57515030060011804080160315630125042.5851703356701

36、3204590180355710140047,5951903757501500501002004008001600531062124258501700561122244509001800601182364759501900表2-2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列六.機算題（計20,分每小題10分）1.某機床主軸轉(zhuǎn)速為：n二1000r/minn二180r/min電機轉(zhuǎn)速為:maxminn二1440r/min(7.5kw)公比(p=1.41d1）試擬定結(jié)構(gòu)式2）確定皮帶輪直徑3）確定表準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列.某機床主軸轉(zhuǎn)速為：n=1000r/minmaxn二180r/min電機轉(zhuǎn)速為：minn二1440r/min(7.5kw)公比p

37、=1.41d(5分)1）試擬定結(jié)構(gòu)式1000max=5.561+lg5.56lgl.41=1+4.99=nmax1000L801+lg5.56lgl.41n=1+4.99=n結(jié)構(gòu)式為：6=3x2132)確定皮帶輪直徑:.1440_28000_200電機帶輪200mm主軸帶輪280mm（。2分）（3分）3）確定轉(zhuǎn)數(shù)列：計算轉(zhuǎn)速數(shù)列為：1000、709、503、357、253、179由表查出標(biāo)準(zhǔn)速數(shù)列為：1000、710、500、355、250、180楔塊杠桿回轉(zhuǎn)夾持器的工作原理如下圖（1）所示。已知F=1000Nb=300mm,c=500mm,a=15。楔塊杠桿回轉(zhuǎn)夾持器的工作原理如下圖（1）所

38、示。已知F=1000N，b=300mm,c=500mm,a=15。p求F=？N解：（A）電氣系統(tǒng);（B）閉環(huán);（C）液壓系統(tǒng);F又Nc=FbN（5分）f=cFPn2bSin以cFP2bSinU2x300 xsinl5500 x10003220N（5分）（10分）機械制造裝備設(shè)計試卷（閉卷）（試卷編號：06）（考試時間：120分鐘適用機制專業(yè)）1題號一一二三四五六七總分復(fù)核人分值10202815207100得分、選擇題（每題1分，共10分）隨行夾具的返回型式有上方返回、下方返回和（C）三種。（A）直線通過式；（B）折線通過式；（C）水平返回;按照工藝范圍，機床可分為（A）、專用機床、專門化機床（

39、A）通用機床；（B）車床；（C）數(shù)控機床；根據(jù)數(shù)控機床的工作原理，它一般由信息載體、（C）、伺服統(tǒng)、機床本體等四部分組成。（A）伺服電機；（B）加工裝備；（C）數(shù)控裝置；倉儲設(shè)施的型式按其功能分有原材料庫、（A）、在制品庫、零部件成品庫、維修件和備件庫、產(chǎn)成品庫、工夾量具等工藝裝備庫等；（A）外購件庫；（B）車間級庫；（C）廠級庫；數(shù)控機床電氣伺服系統(tǒng)按有無檢測和反饋裝置分為開環(huán)、（B）和半閉環(huán)系統(tǒng).回轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌的截面形狀有三種：平面環(huán)形、（C）和雙錐導(dǎo)軌。（A）平面形；（B）錐面環(huán)形；（C）三角形；鉆模按其結(jié)構(gòu)特點可分為（A）、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模蓋板式鉆模、滑柱式鉆模等五種類型。（A）固

40、定式鉆模；（B）分離式鉆模；（C）可調(diào)式鉆模；采用少品種，大批量”的作法，強調(diào)的是“規(guī)模效益”.這種制造模式稱為（A）。A“傳統(tǒng)模式“B.“精益生產(chǎn)”C.“敏捷制造“D?！本嬉幻艚菀蝗嵝允褂靡笙嗤牟考?，另件，按現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進行設(shè)計與制造,稱為.（C）.A.產(chǎn)品系列化.B.結(jié)構(gòu)典型化.C通用化標(biāo)準(zhǔn)化/S.另件.通用化10機床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間的運動協(xié)調(diào)性,和均勻性精度，稱為(C).A.幾何精度.B.運動靜度，C傳動靜度.D.定位精度.判斷題（20分，每小題2分）得分批閱人機械制造裝備包括加工裝備、機床、倉儲輸送裝備和輔助裝備四種，它與制造工藝、方法緊密聯(lián)系在一起，是機械制造

41、技術(shù)的重要載體。（V）.2?？烧{(diào)支承是支承點位置可以調(diào)整的支承。它不起定位作用，主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基準(zhǔn)面定位的工序中。（x）TOC o 1-5 h z.3.刀具識別裝置是自動換刀系統(tǒng)的重要組成部分。常用的有順序選刀和任意選刀兩種型式。（V）4.機床間的工件傳遞和運送裝置目前包括有：托盤和隨行夾具.有軌小車（RGV）和無軌小車（AGV）等。（V）5導(dǎo)軌按結(jié)構(gòu)型式可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。（）若需要限制的自由度少于六個，定位時正好限制了這幾個自由則為完全定位。（V）工業(yè)機器人的驅(qū)動系統(tǒng)，是帶動操機作各運動副的動力源，常用的驅(qū)動方式包括手動、電動機驅(qū)動、液壓或氣動三種。（V）在

42、工業(yè)機器人中的諧波減速傳動裝置，具有傳動比大、承載能力強、傳動精度高、傳動平穩(wěn)、效率高、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點。（V）在工廠“物流”是指從原材料和毛坯進廠，經(jīng)過儲存、加工、裝配、檢驗、包裝，直至成品和廢料出廠，在倉庫、車間、工序之間流轉(zhuǎn)位、移動和儲存的全過程。（V）機械加工生產(chǎn)線主要由加工裝備、工藝裝備、輸送裝備、輔助備和控制系統(tǒng)組成。三、簡答題（每題7分，共28分）得分.1.簡述自動化立體倉庫的工作過程？（7分）批閱人答:1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機用貨叉將貨物放到由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物托盤存入號倉。（2分）2）計算計控制堆垛機在巷道內(nèi)行走，自動尋找存

43、入（或取出）倉號。3）托盤到達倉位后，由堆垛機用貨叉將貨物送到貨位。（2分）4）若調(diào)出貨物，由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機將貨物自動送到裝卸站，由輸送裝備運走。（1分）諧波齒輪減速裝置的工作原理及其特點？（7分）諧波齒輪減速裝置是由三個基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G,外齒柔輪R和波發(fā)生器組成。柔輪比剛輪少2個或幾個齒。（3分）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時，使柔輪成為橢圓形，其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開,其余齒視回轉(zhuǎn)方向分別處于“嚙入”或“嚙出”狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向位變化而依次變化，于是柔輪相對不動的剛G沿著波發(fā)

44、生器的反方向低速回轉(zhuǎn)。特點：結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、傳動比大、承載能力強、傳動平穩(wěn)、傳動精度高、效率高。廣泛應(yīng)用于機器人中。（1分）3。.什么是機械加工生產(chǎn)線？它主要由哪幾個基本部分組成？（7分）在機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對于一些工序較多的工件，為保證質(zhì)量、提高效率、降低成本，可把加工裝備按照一定的順序依次排列，并用一些輸送裝備與輔助裝備，將它們連接起來成為一體，使之能完成工件指定的加工過程。這種生產(chǎn)作業(yè)線稱為機械加工生產(chǎn)線。基本組成部分：加工裝備、工藝裝備、輸送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)組成。試述變速箱內(nèi)傳動軸的軸向固定方法及特點？（7分）答：有一端固定與兩端固定。（2分）采用單列向心軸承時，可一端固定，

45、也可兩端固定。（2分）采用圓錐滾子軸承時，必須兩端固定（3分）四、分析題（15分）.試分析及床主軸的前軸承精度，一般要比后軸承的答：1）前軸承的軸心有偏移量6,后軸承偏移量得分批閱人精度咼一級。為零時，偏移量6AA引起的主軸主端軸心偏移量為（2分）6二l+a6A1lA2）后軸承有偏移量6（2分），前軸承的軸心偏移量為零時，引起的主軸主軸端偏移量為:（2分）6二6biLb3）顯然，前軸承的精度比后軸承對主軸部件影響大。應(yīng)精度高（2分）級。（2分）刖軸刖軸5Al5Bl作圖（5分）得分批閱人五、設(shè)計題(20分)已知：圖示是某機床主傳動系統(tǒng)圖。公比9=1.41,采用雙速電機(710/1440r/min

46、),試分析該機床主傳動系統(tǒng)。包括：寫出主傳動路線表達式;2分析主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)乙按表查出主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列；寫出結(jié)構(gòu)式并畫出轉(zhuǎn)速圖；III54,8872勺81II25aa01807.5/10kW710/1440r/min45n59nI3631.563125250500100033.567132265530106035.571140280560112037.57515030060011804080160315630125042.58517033567013204590180355710140047.595190375750150050100200400800160053106212425850170

47、0561122244509001800601182364759501900標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表1傳動路線表達式2由機床主傳動系統(tǒng)圖得:1-11軸的變速組為基本組，傳動副為2（1分）II-m軸的變速組為第一擴大組,傳動副為2（1分）雙速電機為第一擴大組，變速范圍為2,（1分）公比為申=141（1分）3結(jié)構(gòu)式為：8二2x2x2214（5分）當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為710r/min主軸轉(zhuǎn)速為：90r/min125r/min345r/min485r/min（2分）當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為1440r/min主軸轉(zhuǎn)速為：185r/min255r/min700r/min1000r/min（2分）標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：90、125、190、250、

48、355、475、700、1000（5分）（2分）5主傳動轉(zhuǎn)速圖電III59154電III59154dNdN2.在數(shù)控機床變速箱中，用調(diào)速電機無級調(diào)速，試導(dǎo)出變速箱的公比申等于電機恒功率調(diào)速范圍R時，變速箱的變速級數(shù)fdnZ的表達式。（7分）變速箱的變速級數(shù)Z的表達式:故:Z=申Z-1f（2分）nN（1分）dNigR_igR1nNdN+1f（2分）時，Z=（2分）申Z-1=申R=RnNdNR得分批閱人1題號一二三四五六七總分復(fù)核人分值1030301020100得分機械制造裝備設(shè)計試卷（閉卷）（試卷編號：08）（考試時間：120分鐘適用機制專業(yè)）一、概念題（每題2分，共10分）1、生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)節(jié)拍

49、：指在連續(xù)完成相同的兩個產(chǎn)品，之間的間隔時間稱為生產(chǎn)節(jié)拍。得分批閱人2、機器人自由度和位姿工業(yè)機器人的自由度與姿態(tài)：自由度，是指機器人末端執(zhí)行器的三個移動自由度，。其姿態(tài)是指末端執(zhí)行器的三個轉(zhuǎn)動自由度。3、完全定位和不完全定位完全與不完全定位：工件的六個自由度全部被限制，為完全定位。工序必須限制的自由度少于六個，都被限制，稱為不完全定位。4、立體倉庫立體倉庫：自動化倉庫稱為立體倉庫。采用多層貨架，自動存取物料的系統(tǒng)。5、定位定位：通過定位元件，使工件處于一個確定位置。二、簡述題（每題分6,共30分）得分批閱人1、工業(yè)機器人的設(shè)計內(nèi)容有那些？總體設(shè)計：（1）基本參數(shù)的選擇：負(fù)載、作業(yè)空間、速度、

50、性能指標(biāo)。（2分）（2）總體方案設(shè)計：運動功能、傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)布局、控制方案、總體評價。（2分）2）結(jié)構(gòu)設(shè)計：技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計（1分）3）總體綜合評價。（1分）2簡述自動化立體倉庫的工作過程？（6分）答；1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機用貨叉將貨物放到由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物托盤存入號倉。（2分）2）計算計控制堆垛機在巷道內(nèi)行走，自動尋找存入（或取出）倉號。（2分）3）托盤到達倉位后，由堆垛機用貨叉將貨物送到貨位。（1分）4）若調(diào)出貨物，由堆垛機用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機將貨物自動送到裝卸站，由輸送裝備運走。（1分）3在生產(chǎn)線專用機床的總體設(shè)計中，“

51、三圖一卡”的設(shè)計工作指的是什么？1）被加工零件圖。（1分）2）加工示意圖（1分）3）機床總聯(lián)系尺寸圖（2分）4）生產(chǎn)計算卡（2分）。試述機床的基本參數(shù)包括那些內(nèi)容？1）尺寸參數(shù)：指機床主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，通常包括與被加工零件有關(guān)尺寸，標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具安面平面尺寸。（2分）2）運動參數(shù)：機床執(zhí)行件，如主軸、工件安裝部件（工作臺）的運動速度。（2分）3）動力參數(shù)：包括機床的各種驅(qū)動電機的功率或轉(zhuǎn)矩。（2分）主軸箱設(shè)計中，為什么要遵循，傳動副“前多后少”的原則？1）主變速系統(tǒng)從電機到主軸，通常是降速傳動。接近電機傳動件轉(zhuǎn)速較高，由公式M=9550N可知。傳動的轉(zhuǎn)矩較小，尺nTOC o 1-5 h z寸

52、小些。（2分）2）靠近主軸轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大，尺寸大。（2分）3）擬定主軸變速系統(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，以減小變速箱的尺寸。（2分）三、分析題（每題10分，共30分）得分批閱人1、工業(yè)機器人有那幾部分構(gòu)成？（10分）答：（1）操作機：是機器人的機械本體，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂、機座組成。分）（2）驅(qū)動裝置：電機（液壓馬達）、減速器。（3分）（3）控制裝置：檢測、控制兩部分。（3分）有級變速系統(tǒng)中，主傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速排列為何常采用等比數(shù)列？（10分）答：1）某工序要求合理轉(zhuǎn)速為n,但在Z級轉(zhuǎn)速中沒有這個轉(zhuǎn)速，其nnn，若n取n,由于過高的速度使刀具

53、的壽命降低，TOC o 1-5 h zjj+ij+i一般選用n，這就產(chǎn)生了（n-nj）的轉(zhuǎn)速損失。（3分）jnnnn2）其速度損失率A=j極限速度損失率為A二亠jnmaxnj+1（3分）速度損失率就是生產(chǎn)損失率，對普通機床為使總生產(chǎn)損失率最小，則A=常數(shù)即A二一丄=常數(shù)=常數(shù)二丄maxmaxnn申j+1j+1所以轉(zhuǎn)速為等比級數(shù)。什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個基本部分組成？（10分）答:1）是一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對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、中想批生產(chǎn)。（4分）2）基本組成:（1）加

54、工子系統(tǒng)：加工裝備、工藝裝備、輔助裝備。（2分）（2）物流子系統(tǒng)：儲存裝備、傳輸裝備、搬運裝備。（2分）（3）控制子系統(tǒng)：過程控制與過程監(jiān)視。（2分）.簡述諧波齒輪減速裝置的工作原理？（10分）嚙合波發(fā)生器H嚙合答；1）諧波齒輪得分批閱人減速裝置是由三個基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G，外齒柔輪R和波發(fā)生器組成。柔輪比剛輪少2個或幾個齒。（3分）2）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時，使柔輪成為橢圓形，其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開。，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，柔輪相對不動的剛輪G沿著波發(fā)生器的反方向低速回轉(zhuǎn)。（4分）3）特點：結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、傳動比大、承載能力強、傳動平

55、穩(wěn)、傳動精度高、效率高。五、計算題（共20分）如圖所示為柴油機頂柱套筒銃槽工序的定位簡圖，大孔采用一個長圓柱銷，小孔采用一個菱形銷。已知D=25：o.oi3mm，d1=25o0.009mm，D2=1OJ0-009mm，（3分）得分批閱人d2=10：0.013mm，L=40土0.05mm，試計算該定位方案能否滿足加工槽與兩孔中心連線間所成角度a=45。土10，的要求？并分析各定位原件24r電48r561430申100T-36:II407.5kw申198363032/L76442答：1）傳動路線表達式:一皿（5分）所限制的何種自由度?2）機算s級數(shù)z,速度范圍Rn（5分）Rn=1000rz_1,1

56、000180=1.41min3）結(jié)構(gòu)式為（5分）11111=xX1430n814T2匸4314T3180180180電機帶輪為第一擴大組，級比指數(shù)為2,I-II軸間的變速組為基本組，級比指數(shù)為1,II-m軸間的變速組為第二擴大組級比指數(shù)為3。4）轉(zhuǎn)速圖（5分）（5分）1000720500360250一、概念題（每題2分，共10分）工業(yè)機器熒的位置與姿態(tài)，是指機器人末端執(zhí)行器的位置坐標(biāo)。其姿態(tài)是指末端執(zhí)行器的三個轉(zhuǎn)動角度。定位誤差:加工工序基準(zhǔn)，在加工方向上的，最大位置變動量。立體倉庫自動化倉庫稱為立體倉庫。采用多層貨架，自動存取物料的系統(tǒng)。生產(chǎn)節(jié)拍：指在連續(xù)完成相同的兩個產(chǎn)品，之間的間隔時間稱

57、為生產(chǎn)節(jié)拍。5、機器人自由度工業(yè)機器人的自由度與姿態(tài)：自由度，是指機器人末端執(zhí)行器的三個移動自由度,。（1分）其姿態(tài)是指末端執(zhí)行器的三個轉(zhuǎn)動自由度。二、簡述題（每題10分，共40分）1、工業(yè)機器人的驅(qū)動方式有那些?如何選用驅(qū)動方式？答；1）驅(qū)動方式：電機驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣動。2）：（1）負(fù)載在1kw以下的工業(yè)機器人，多采用電動機驅(qū)（2）直流伺服電機與步進電應(yīng)用廣泛,交流服電機是新近的發(fā)展。（4）液壓驅(qū)動用于重型機器人，輕負(fù)荷用氣動。（2分）2、柔性制造系統(tǒng)的組成和規(guī)劃內(nèi)容是什么？答:1）是一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁TOC o 1-5 h z有CAD、數(shù)控編程、工夾具管理

58、、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、中想批生產(chǎn)。（4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（3分）。（2）物流子系統(tǒng)：工件流、刀具流（2分）（3）控制子系統(tǒng)。（1分）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？答；（計10分）1），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TOC o 1-5 h z大，抗彎剛度與抗扭剛度高。（3分） HYPERLINK l bookmark124 2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（2分）3）封閉界面遠比開口截面的剛度高，

59、特別是抗扭剛度。（2分）4）搖臂在加工時，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。（3分）4、六點定位原理是什么？平面定位時其定位元件如何選擇？答：（計10分）1）釆用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制了工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)了完全定位。（4分）2）粗加工采用支承釘、可調(diào)支承、自位支承定位。（3分）3）精加工支承板定位。（3分）三、分析題（每題10分，共30分）=d）1.如上圖所示，推力軸承在軸前、后支承的配置形式，應(yīng)響主軸軸向剛度和主軸熱變形的方向和大小。試分析下列四種配置形式之條件與適應(yīng)場合1答：1）圖（a）前端配置：兩個軸向推力軸承都置于前支承處，前支承處發(fā)

60、熱量大，溫升高，但主軸受熱向后伸長，不影響軸向精度，對提高軸向剛度有利。用于高精度機床或數(shù)控機床。（4分）2）圖（b）后端配置：兩個軸向推力軸承都置于后支承處前支承處發(fā)熱量小，溫升低，但主軸受熱向前伸長，影響軸向精度，用于普通精度機床。（4分）解：D1max=25+0.013D2max=10+0.009（2分）3）圖（c）兩端配置：主軸受熱伸長時應(yīng)響主軸承的軸向間隙，須有軸向補償熱膨脹，用于短主軸。（2分）試述無軌運輸小車（AGV）的組成是什么？答：無軌小車（AGV）的組成：（1）車體：由車架、車輪、減速器組成。（2分）（2）電源裝置：24V或48V蓄電池及充電裝置（2分）。（3）驅(qū)動裝置：減