機械制造裝備設計復習.講解學習

機械制造裝備設計第 1次作業(yè)一、單項選擇題

(只有一個選項正確，共

6道小題)1.機床夾具按其使用范圍可分為通用夾具、專用夾具、可調夾具、（

）和組合夾具五種基本類型。(A)車床夾具(B)隨行夾具(C)銑床夾具正確答案：B解答參考：2.機械制造裝備包括加工裝備、（ ）、倉儲輸送裝備和輔助裝備四大類機床制造裝備工藝裝備正確答案：C解答參考：3.直線運動導軌的截面形狀主要有四種：矩形、（ ）、燕尾形和圓柱形，并可互相組合。平面形凹形三角形正確答案：C解答參考：4.按照工藝范圍，機床可分為（ ）、專用機床、專門化機床數控機床車床通用機床正確答案：C解答參考：5.鉆模按其結構特點可分為（ ）、回轉式鉆模、翻轉式鉆模、蓋板式鉆模、滑柱式鉆模等五種類型。固定式鉆模分離式鉆?？烧{式鉆模懸掛式鉆模正確答案：A解答參考：6.已知一結構式為18=31×3×2，則轉速級數為（）。99186正確答案：B解答參考：三、判斷題(判斷正誤，共 5道小題)可調支承是支承點位置可以調整的支承。它不起定位作用，主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基準面定位的工序中。 （ ）正確答案：說法錯誤解答參考：8.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。（ ）正確答案：說法正確解答參考：9.導軌按結構型式可分為開式導軌和閉式導軌。 （ ）正確答案：說法錯誤解答參考：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度，則為完全定位。）正確答案：說法錯誤解答參考：11.機械制造裝備設計可分為創(chuàng)新設計、變型設計和組合設計等三大類型。）

（正確答案：說法正確解答參考：四、主觀題(共6道小題)簡答題典型的主軸軸承配置形式有速度型、剛度型和速度剛度型三種，請分別分析三種配置形式應采用何種類型的軸承。參考答案：答：速度型：主軸前后軸承都采用角接觸球軸承（兩聯或三聯）。剛度型：前支承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑向載荷和60°角接觸球軸承雙列推力球軸承承受軸向載荷，后支承采用雙列圓柱滾子軸承。剛度速度型：前支承采用三聯角接觸球軸承，后支承采用雙列圓柱滾子軸承。常用機床直線運動導軌的組合形式有哪幾種，各有何特點？參考答案：答雙三角形導軌：不需要鑲條調整間隙，接觸剛度好，導向性和精度保持性好。工藝差，加工、檢驗、維修不方便。雙矩形導軌：承載能力大、制造簡單，側導向面需要鑲條調整間隙。矩形和三角形導軌組合：導向性好，剛度高，制造方便，應用最廣。矩形和燕尾形導軌組合：能承受較大力矩，調整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂等。機床夾具功用是什么？主要由哪幾部分組成？參考答案：答夾具的功用：保證加工精度、提高生產率、擴大機床的使用范圍、減輕工人勞動強度，保證生產安全。組成：定位元件、夾緊元件、導向及對刀元件、動力裝置、夾具體、其他元件。機床主軸部件的設計應滿足哪些基本要求？參考答案：答旋轉精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性。計算及分析題如下圖所示的夾具用于直角支座零件的鏜孔，要求保證孔與端面 A的垂直度，則夾緊力的方向應如何選擇？若要求保證孔與底面 B的平行度，夾緊力的方向又應如何選擇？為什么？（夾緊力的方向在圖上用箭頭表示出來）參考答案：答：保證孔與 A面垂直度夾緊力為的方向應有利于工件準確定位的要求。

FA，保證孔與底面的平行度，夾緊力為

FB，滿足夾緊力綜合應用題已知：某機床主軸轉速 n＝100～1000r/min，電動機額定轉速 n0＝630r/min（7.5Kw），主傳動系統(tǒng)圖如圖所示。問：1）寫出該機床主傳動路線表達式；2）計算標準公比 、轉速級數Z和變速范圍Rn；3）寫出結構式并畫出轉速圖；4）計算主軸的計算轉速（n=nmin·φz/3-1），并寫出各傳動軸的計算轉速。參考答案：答2）標準公比 φ=1.6，轉速級數：Z=6，變速范圍Rn=103）結構式：6=31×23轉速圖：4）III 計算轉速：軸計算轉速：250r/minI軸計算轉速：630r/min機械制造裝備設計第 2次作業(yè)一、單項選擇題 (只有一個選項正確，共 7道小題)1. 已知一結構式為 18=31×3×29，則轉速級數為（ ）。(A)9(B)18(C)6正確答案：B解答參考：2.已知一結構式為 18=31×33×29，則變速組數目為（ ）。139正確答案：B解答參考：3.已知一結構式為 18=31×33×29，則基本組的傳動副數為（ ）。321正確答案：A解答參考：4.已知一結構式為 18=31×33×29，則第二擴大組的級比指數為（ ）。239正確答案：B解答參考：5.以下哪一個不是機床進給系統(tǒng)的設計特點 （ ）。進給傳動時恒轉矩傳動；進給傳動系中各傳動件的計算轉速是其最高轉速；進給傳動的轉速圖為前密后疏結構。正確答案：C解答參考：6.以下哪一類軸承是機床中常用的滾動軸承（ ）。液體靜壓軸承；角接觸球軸承；磁浮軸承。正確答案：B解答參考：7.凡是夾具,其中一定有（ ）。對刀裝置分度裝置定位元件。正確答案：C解答參考：四、主觀題(共8道小題)簡答題簡述轉速圖擬定的一般步驟。參考答案：答：距離相等的豎直線代表傳動系統(tǒng)的各軸。從左到右依次標注。距離相等的橫直線與豎直線相交點，代表各級轉速。坐標取對數坐標，在相交點直接寫出轉速的數值。相鄰兩軸之間相應轉速的連線代表相應傳動副的傳動比，從左向上斜是升速傳動，從左向下斜是降速傳動。銑床夾具與機床工作臺是如何連接的？參考答案：答銑床夾具在工作臺上的兩種安裝方法：1）用定位鍵和工作臺上的 T形槽相配，這種方法誤差較大；2）在夾具的側面設一個找正面，在安裝時用百分表按這個找正面找正，此法精度較高。什么是工件的定位誤差？定位誤差由哪些因素引起的？參考答案：答定位誤差：工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差。產生定位誤差的原因：（1） 基準不重合帶來的定位誤差（夾具定位基準與工序基準不重合）——基準轉換誤差；（2）因間隙引起的定位誤差；（3）與夾具有關的因素產生的定位誤差。機床支承件內加肋板的目的是什么？參考答案：答聯接支承件四周外壁的內板，它能使支承件外壁的局部載荷傳遞給其他壁板，從而使整個支承件承受載荷，加強支承件的自身和整體剛度。機械制造裝備設計有哪些類型？參考答案：答加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備、輔助裝備。機床系列型譜的含義是什么？參考答案：答系列化設計方法是在設計的某一類產品中，選擇功能、結構和尺寸等方面較典型的產品為基型，以它為基礎，設計出其它各種尺寸參數的產品，構成產品基型系列。在產品基型系列的基礎上，派生出不同用途的變型產品，構成產品派生系列。編制反映基型系列和派生系列關系的產品系列型譜。計算及分析題補全下列結構式，指出哪一個最合理，并說明理由。1）12=32×21×22）12=3×23×263）12=22×21×3參考答案：答：（1）12=32×21×262）12=31×23×263）12=22×21×3最合理，符合傳動順序與擴大順序相一致的原則。綜合應用題在圖示工件外圓柱面上銑削鍵槽，且采用夾角α=90°的V型鐵以外圓柱面定位，若槽深尺寸以圖（a）和圖（b）兩種不同的方式標注，1）計算工件在兩種標注方式下的定位誤差；2）哪種標注方式更合理,為什么？3）能否滿足工件的定位精度要求？4）對于本工件，還可采用什么樣的定位方式？參考答案：答（1）圖(a)定位誤差：圖(b)定位誤差：2）圖（b）的標注方式更合理，定位誤差較?。?）都能滿足定位誤差的要求4）心軸定位機械制造裝備設計第 3次作業(yè)二、判斷題

(判斷正誤，共

10道小題)1.對于軸類零件而言，定位元件只能用

V型塊。

（

）正確答案：說法錯誤解答參考：2.欠定位就是不完全定位，定位設計時要盡量避免。 （ ）正確答案：說法錯誤解答參考：3.機床設計廣泛采用模塊化設計方法。 （ ）正確答案：說法正確解答參考：4.機床基本參數包括尺寸參數、運動參數及動力參數。 （ ）正確答案：說法正確解答參考：導軌的功用是承受載荷和導向。運動的導軌稱為動導軌，不動的導軌稱為靜導軌或支承導軌。（）正確答案：說法正確解答參考：輔助支承是在每個工件定位后才經調整而參與支承的元件。它起定位作用，可用來提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定夾緊力或切削力。 （ ）正確答案：說法錯誤解答參考：機械制造裝備設計可分為創(chuàng)新設計、變型設計和組合設計等三大類型。 （ ）正確答案：說法正確解答參考：8.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。 （）正確答案：說法正確解答參考：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度，則為完全定位。）正確答案：說法錯誤解答參考：過定位是需要限制的自由度沒有全部被限制的情況，過定位不能保證位置精度，是不允許的。）正確答案：說法錯誤解答參考：三、主觀題(共8道小題)簡答題機床的主參數及尺寸參數根據什么確定？參考答案：答：機床主參數是代表機床規(guī)格大小及反映機床最大工作能力的一種參數。通用機床的主參數通常都以機床的最大加工尺寸來表示，專用機床的主參數一般以與通用機床相對應的主參數表示。為了更完整地表示機床的工作能力和加工范圍，可在主參數后面標出第二主參數，如最大工件長度、最大跨距等。機床尺寸參數是指機床主要結構的尺寸參數。包括：與工件有關的尺寸參數；與工、夾、量具有關的尺寸參數。什么是傳動組的級比和級比指數？參考答案：答級比：主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值。級比指數：相鄰兩傳動線與從動軸交點之間的相距的格數。什么是傳動組的變速范圍？各傳動組的變速范圍之間有什么關系？參考答案：答傳動組的變速范圍：傳動組中最大與最小傳動比的比值。變速組的變速范圍可表示為主軸的變速范圍等于主變速傳動系中各變速傳動組變速范圍的乘積。主軸部件應滿足那些基本要求？參考答案：答旋轉精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形和耐磨性要求。試述進給傳動與主傳動相比較，有那些不同的特點？參考答案：答進給傳動系統(tǒng)是恒轉矩傳動而主傳動系為恒功率傳動；進給運動數目多，而主傳動只有一個；進給傳動系中各傳動件的計算轉速是其最高轉速，而主傳動系計算轉速是能夠傳遞全部功率的最低速度；進給傳動的轉速圖為前疏后密結構，主傳動系的轉速圖是前密后疏。在支承件設計中，支承件應滿足那些基本要求？參考答案：答足夠的靜剛度和較高的剛度／重量比；足夠的抗振性；應具有較好的熱變形特性，使整機的熱變形較小或熱變形對加工精度的影響較??；應該排屑暢通、吊運安全，并具有良好的工藝性以便于制造和裝配。支承件常用的材料有那些？有什么特點？參考答案：答鑄鐵：鑄造性能好，容易獲得復雜結構的支承件，同時鑄鐵的內摩擦力大，阻尼系數大，使振動衰減的性能好，成本低。但鑄鐵需要木模芯盒，制造周期長，有時產生縮孔、氣泡等缺陷，適合于批量生產。鋼板焊接結構：用鋼板和型鋼等焊接支承件，其特點是制造周期短，省去了制作木模和鑄造工藝；支承件可制成封閉結構、剛性好；便于產品更新和結構改進；鋼板焊接支承件固有頻率比鑄鐵高，但內摩擦阻尼為鑄鐵的1/3，抗振性差，為提高機床抗振性能，可采用提高阻尼的方法來改善動態(tài)性能。預應力鋼筋混凝土：制作不常移動的大型機械的機身、底座、立柱等。天然花崗巖：優(yōu)點：性能穩(wěn)定，精度保持性好，抗振性好，阻尼系數大，導熱系數和線膨脹系數小，熱穩(wěn)定性好，抗氧化性強，不導電，抗磁，與金屬不粘合，加工方便，但結晶顆粒粗于鋼鐵的晶粒，抗沖擊性能力差，脆性大，油和水等液體已滲入晶界中，使表面部分變形脹大，難以制作復雜的零件。樹脂混凝土：剛度高、具有良好的阻尼性能，抗振性好；熱容量大，熱傳導率低，熱穩(wěn)定性高，其構件熱變形小，質量小，但某些機械性能差，但可以預埋金屬或添加加強纖維。計算及分析題請分析下面兩種工件的裝夾方式，說明其定位方案，并判斷哪一種裝夾方式正確？參考答案：答：a) 方案產生過定位，不合理；b) 似乎合符六點定位原理，但因為槽對 A面的平行度要求無法保證，因此該方案也不合理。改進：基于a)方案，為避免產生過定位，圓柱銷 1改為在Y方向的削扁的棱形銷。機械制造裝備設計第 4次作業(yè)三、主觀題(共9道小題)簡答題根據什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的筋板和筋條？參考答案：答支承件結構的合理設計原則是應在最小質量條件下， 具有最大靜剛度。肋板的布置分為三種情況：a) 水平布置隔板——主要提高支承件水平面內的抗彎剛度b) 垂直布置隔板——主要提高支承件垂直面內的抗彎剛度c) 斜向隔板——兼有提高抗彎剛度和抗扭剛度的效果加強筋（肋條）布置：a) 一般配置于支承件某一內壁上，主要為了減少局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。b) 基本形式與肋板一樣，性能也相似，必須使肋條位于壁板彎曲平面內，有效減少壁板的彎曲變形。c) 肋條的高度一般不大于支承件壁厚的 5倍，厚度一般是床身厚度的0.7-0.8 倍。導軌設計中應滿足那些要求？參考答案：答為保證機床加工的精度和穩(wěn)定性，導軌必須滿足以下要求：高的導向精度、良好的耐磨性、足夠的剛度、具有低速運動的平穩(wěn)性和良好的結構工藝性。鑲條和壓板有什么作用？參考答案：答壓板：用來調整導軌面的間隙和承受顛覆力矩。鑲條：調整矩形導軌和燕尾形導軌的側向間隙。機床刀架自動換刀裝置應滿足什么要求？參考答案：答1）滿足工藝過程所提出的要求：為了實現在一次安裝中完成多工序加工，要求刀架、刀庫可以方便地轉位。2）在刀架、刀庫上牢固地安裝刀具，精確調整刀具位置。3）刀架、刀庫、換刀機械手都應有足夠的剛度。4）可靠性高。5）刀架和自動換刀裝置的換刀時間盡量短，提高生產率。6）操作方便和安全。機床夾具的作用是什麼？有那些要求？參考答案：答夾具的作用：保證加工精度、提高生產率、擴大機床的適用范圍、減輕工人的勞動強度、保證生產安全。夾具滿足的要求：保證加工精度（最基本）、夾具的總體方案應與年生產綱領相適應、安全、方便、減輕勞動強度、排屑順暢、有良好的強度、剛度和結構工藝性。機床夾具的組成有那些部分？參考答案：答定位元件及裝置、夾緊元件及裝置、導向及對刀元件、動力裝置、夾具體、其它元件及裝置，其中定位、夾緊、夾具體