自學(xué)考試機(jī)械制造裝備設(shè)計題集

自學(xué)考試機(jī)械制造裝備設(shè)計題集資料僅供參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題1參考答案選擇（10分，每小題1分）1．采用“少品種、大批量”的做法，強(qiáng)調(diào)的是“規(guī)模效益”，這種制造模式被稱為[A]。A.“傳統(tǒng)模式”B.“精益生產(chǎn)”C.“敏捷制造”D.“精益—敏捷—柔性”2．利用工具電極與工件之間的放電現(xiàn)象從工件上去除微粒材料達(dá)到加工要求的機(jī)床，稱為[C]。A.電火花線切割機(jī)床B.電解加工機(jī)床C.電火花加工機(jī)床D.電子束加工機(jī)床3．利用一套標(biāo)準(zhǔn)元件和通用部件按加工要求組裝而成的夾具，稱為[A]。A.組合夾具B.專用夾具C.成組夾具D.隨行夾具4．使用要求相同的零部件按照現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和制造，稱為[C]。A.產(chǎn)品系列化B.結(jié)構(gòu)典型化C.標(biāo)準(zhǔn)化D.零部件通用化5．機(jī)床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)性和均勻性精度，稱為[C]。A.幾何精度B.運(yùn)動精度C.傳動精度D.定位精度6．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(bǔ)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.圓柱形導(dǎo)軌7．一個運(yùn)動功能式為的四自由度搬運(yùn)機(jī)器人是[D]。A.關(guān)節(jié)型機(jī)器人B.求坐標(biāo)型機(jī)器人C.圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人D.直角坐標(biāo)型機(jī)器人8．一個料斗同時向幾臺機(jī)床供料時，一般使用[D]。A.上料器B.隔料器C.減速器D.分路器9．磨床進(jìn)給量的單位為[C]。A.毫米/每轉(zhuǎn)B.毫米/沖程C.毫米/分鐘D.轉(zhuǎn)/分鐘10．機(jī)床主運(yùn)動空轉(zhuǎn)時由于傳動件摩擦、攪油、空氣阻力等原因使電動機(jī)消耗的一部分功率，稱為[C]。A.切削功率B.機(jī)械摩擦損耗功率C.空載功率D.額定功率二、填空（20分，每小題1分）1．20世紀(jì)末，世界已進(jìn)入_____知識_______經(jīng)濟(jì)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______最大回轉(zhuǎn)直徑______。4．進(jìn)行產(chǎn)品的系列設(shè)計一般從_____基型______產(chǎn)品開始。5．機(jī)床___抗振能力_____是指機(jī)床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。6．快速運(yùn)動電動機(jī)_____起動______時消耗的功率最大。7．影響機(jī)械制造裝備加工精度的因素很多，與機(jī)械制造裝備本身有關(guān)的因素有幾何精度、傳動精度、運(yùn)動精度、定位精度和___低速運(yùn)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，其值等于____2×10-5____Pa。9．國產(chǎn)的GGB型直線滾動導(dǎo)軌副由制造廠用選配_____不同直徑鋼球___的辦法確定間隙或預(yù)緊。10．導(dǎo)軌間隙常見壓板、____鑲條___來調(diào)整。11．主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、___低速____轉(zhuǎn)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(dǎo)程_______蝸桿消除嚙合間隙。13．在數(shù)控機(jī)床進(jìn)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)整法_____兩類方法。14．用墊片式調(diào)整滾珠絲杠螺母副的間隙時，經(jīng)過改變____墊片的厚薄_____來改變兩螺母之間的軸向距離，實(shí)現(xiàn)軸向間隙消除和預(yù)緊。15．導(dǎo)軌的卸荷方式有___機(jī)械卸荷__、液壓卸荷和氣壓卸荷。16．在機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)軸軸線位置的選取中，對于回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，取____Zi_______與i關(guān)節(jié)的軸線重合。17．齊次坐標(biāo)變換矩陣是將和___[0R1]_____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ω是所有回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的___角速度____的矢量和。19．升降臺銑床的主參數(shù)是工作臺工作面的寬度，主要性能指標(biāo)是工作臺工作面的_____長度______。20．各種類型機(jī)床對溫升都有一定限制，如精密機(jī)床，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下允許溫升為___15~20℃_____。三、問答（15分，每小題3分）1．試述確定標(biāo)準(zhǔn)公比的原則？答：因?yàn)檗D(zhuǎn)速由至必須遞增，因此公比應(yīng)大于1；（1分）為了限制轉(zhuǎn)速損失的最大值不大于50%，則相應(yīng)的公比不得大于2，故；（1分）為了使用記憶方便，轉(zhuǎn)速數(shù)列中轉(zhuǎn)速呈10倍比關(guān)系，故應(yīng)在（為正整數(shù)）中取數(shù)；如采用多速電動機(jī)驅(qū)動，一般電動機(jī)為（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min，故也應(yīng)在（為正整數(shù)）中取數(shù)。（1分）2．試確定機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)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(jī)床的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速：r/min（1分）r/min（1分）式中、可根據(jù)切削用量手冊、現(xiàn)有機(jī)床使用情況調(diào)查或切削試驗(yàn)確定。、不是機(jī)床上可能加工的最大最小直徑，而是指實(shí)際使用情況下，采用、時常見的經(jīng)濟(jì)加工直徑。（1分）3．對于普通機(jī)床，如何確定常見的經(jīng)濟(jì)加工直徑、？答：對于普通機(jī)床（1分）（1分）式中：為機(jī)床能安裝的最大工件直徑，臥式車床：，搖臂鉆床：，（1分）4．在機(jī)床分級主軸變速箱設(shè)計中，如何選用公比？答：（1）對于通用機(jī)床，輔助時間和準(zhǔn)備結(jié)束時間長，機(jī)動時間在加工周期中占的比重不是很大，轉(zhuǎn)速損失不會引起加工周期過多的延長，為了機(jī)床變速箱結(jié)構(gòu)不過于復(fù)雜，一般取或1.41等較大的公比；（1分）（2）對于大批大；大批大量生產(chǎn)的專用機(jī)床、專門化機(jī)床及自動機(jī)，情況卻相反，一般取或1.26等較小的公比；（1分）（3）對于非自動化小型機(jī)床，加工周期內(nèi)切削時間遠(yuǎn)小于輔助時間，轉(zhuǎn)速損失大些影響不大，常采用、1.78甚至2等更大的公比，以簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)。（1分）5．在設(shè)計機(jī)床傳動系統(tǒng)時，如何限制齒輪的最大傳動比和最小傳動比及各傳動組的最大變速范圍？答：（1）設(shè)計機(jī)床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動齒輪尺寸過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，為避免擴(kuò)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。斜齒圓柱齒輪傳動較平穩(wěn)，可取。（1分）（2）各傳動組的最大變速范圍為（1分）（3）設(shè)計機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)時，由于轉(zhuǎn)速一般較低，傳動功率小，零件尺寸也較小，上述限制可放寬為，，最大變速范圍為（1分）四、分析推導(dǎo)（12分，每小題3分）1．試述圖1所示諧波減速器工作原理，求出當(dāng)波發(fā)生器主動，剛輪固定，柔輪從動時的傳動比？（4分）答：（1）柔輪在波發(fā)生器作用下變成橢圓，使其長軸兩端的齒與剛輪完全嚙合，短軸完全脫開，其余的齒視回轉(zhuǎn)方向的不同分別處于“嚙入”、“嚙處”狀態(tài)，由于柔輪比剛輪少兩個齒，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，嚙入嚙出區(qū)將隨著橢圓長短軸的相位的變化而依次變化，于是柔輪就相對于不動的剛輪沿波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相反的方向作低速回轉(zhuǎn)。（2分）（2）當(dāng)剛輪固定時，則傳動比為：（2分）2．試述采用齒差式調(diào)整滾珠絲杠間隙的方法，求出兩螺母相對軸向位移？（4分）答：（1）左右螺母法蘭盤外圓上制有外齒輪，齒數(shù)常相差1。這兩個外齒輪又與固定在螺母體兩側(cè)的兩個齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈相嚙合。調(diào)整方法是兩個螺母相對其嚙合的內(nèi)齒圈同向都轉(zhuǎn)一個齒。則兩個螺母相對軸向位移為：（2分）（2）當(dāng)兩齒輪齒數(shù)相差1，并同時轉(zhuǎn)過1個齒：則式中：L——滾珠絲杠導(dǎo)程；k——同時轉(zhuǎn)過的齒數(shù)（2分）3．試證明三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4。（4分）答：（2分）因?yàn)橐虼艘虼耍?分）五、轉(zhuǎn)速圖設(shè)計（13分）某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)速r/min，最低轉(zhuǎn)速r/min。采用直流調(diào)速電動機(jī)，電動機(jī)功率kW，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min，最高轉(zhuǎn)速r/min。試設(shè)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(zhuǎn)速。（2分）（2）確定變速級數(shù)和公比。（4分）（3）確定主電動機(jī)最低轉(zhuǎn)速。（2分）（4）畫出轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖。（5分）答：（1）r/min（2分）(2);;（2分）當(dāng)時，有功率“缺口”；當(dāng)時，無功率“缺口”，但降速比，如果帶輪部分降速比為2，仍有降速比4.71>4不可選用；當(dāng)時，無功率“缺口”，可選用。（2分）（3）；r/min（2分）（4）1）分級變速箱傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)式：2）分配降速比3）驗(yàn)算最后變速組變速范圍：合格4）繪制轉(zhuǎn)速圖（5分）六、機(jī)器人設(shè)計計算（10分）試求三自由度機(jī)器人運(yùn)動功能矩陣[T0,m]（10分）答：式中：，，，，（7分）（3分）七、手腕（10分）圖示為三自由度的機(jī)械傳動手腕的機(jī)構(gòu)簡圖，試求當(dāng)S、B軸不轉(zhuǎn)，T軸以轉(zhuǎn)動時，由行星輪2和14自傳運(yùn)動誘導(dǎo)出附加的手抓的回轉(zhuǎn)運(yùn)動和手腕俯仰運(yùn)動。（10分）答：（1）當(dāng)S、B軸不轉(zhuǎn)，T軸旋轉(zhuǎn)時，齒輪、為行星齒輪，殼體10成為行星架，齒輪、、、連同殼體10構(gòu)成兩行星輪系，則行星輪自傳運(yùn)動誘導(dǎo)出附加的手抓的回轉(zhuǎn)運(yùn)動：，產(chǎn)生誘導(dǎo)運(yùn)動：；（5分）行星輪自傳運(yùn)動誘導(dǎo)出附加的手腕俯仰運(yùn)動：，產(chǎn)生誘導(dǎo)運(yùn)動：（5分）八、抓手（10分）求滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器中，夾緊力和驅(qū)動力之間的關(guān)系式，并討論該夾持器的特性。（10分）答：（1）受力分析如圖所示（3分）（2）推導(dǎo)計算；；（5分）（3）討論該夾持器的特性：在驅(qū)動力一定時，增大，則夾緊力將增大，但這將加大桿2（活塞桿）的行程和滑槽的長度。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸加大。（2分）《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題2參考答案一、選擇（10分，每小題1分）1．采用“消滅一切浪費(fèi)”和“不斷完善”，以最優(yōu)的質(zhì)量和最低成本的產(chǎn)品提供給市場，這種制造模式被稱為[B]。A.“傳統(tǒng)模式”B.“精益生產(chǎn)”C.“敏捷制造”D.“并行工程”2．借助模具對板料施加外力，迫使材料按模具形狀、尺寸進(jìn)行剪裁和塑性變形，得到要求的金屬板制件的設(shè)備，稱為[B]。A.擠壓機(jī)B.沖壓機(jī)C.軋制機(jī)D.鍛造機(jī)3．一組功能、工作原理和結(jié)構(gòu)相同，而尺寸和性能參數(shù)不同的產(chǎn)品，稱為[A]。A.縱系列產(chǎn)品B.橫系列產(chǎn)品C.跨系列產(chǎn)品D.基型產(chǎn)品4．機(jī)床定位部件運(yùn)動達(dá)到規(guī)定位置的精度，稱為[D]。A.幾何精度B.運(yùn)動精度C.傳動精度D.定位精度5．為了降低導(dǎo)軌面的壓力，減少摩差阻力，提高導(dǎo)軌的耐磨性和低速運(yùn)動的平穩(wěn)性，應(yīng)選[B]。A.滑動導(dǎo)軌B.卸荷導(dǎo)軌C.滾動導(dǎo)軌D.動壓導(dǎo)軌6．一個四自由度圓柱坐標(biāo)型搬運(yùn)機(jī)器人，其運(yùn)動功能式為[C]。A.B.C.D.7．在ＡＧＶ的導(dǎo)向系統(tǒng)中裝有陀螺儀，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8．適應(yīng)中等轉(zhuǎn)速和切削負(fù)載較大，要求剛度高的機(jī)床主軸軸承配置形式應(yīng)選擇[B]。A.速度型B.剛度型C.速度剛度型D.抗振型9．銑床進(jìn)給量的單位為[C]。A.毫米/每轉(zhuǎn)B.毫米/沖程C.毫米/分鐘D.轉(zhuǎn)/分鐘10．要求導(dǎo)軌能夠承受較大的顛覆力矩，高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，應(yīng)選[C]。A.矩形導(dǎo)軌B.三角形導(dǎo)軌C.燕尾形導(dǎo)軌D.圓柱形導(dǎo)軌二、填空（20分，每小題1分）1．當(dāng)前提高制造生產(chǎn)能力的決定因素不再是勞動力和______資本_______的密集積累。2．機(jī)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_____。3．升降臺銑床的主參數(shù)是工作臺工作面的____寬度______。4．任何一個表面都能夠看成一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的______發(fā)生線_____。5．把聽閾作為基準(zhǔn)聲壓，用相對量的對數(shù)值表示，稱之為聲壓級Lp（dB），其表示式為____Lp=20lg（p/p0）___。6．機(jī)床抗振性是指機(jī)床在____交變載荷____作用下，抵抗變形的能力。7．當(dāng)運(yùn)動部件低速運(yùn)動時，主動件勻速運(yùn)動，被動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn)動，即時走時?；蛘邥r塊時慢的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為______爬行_______。8．設(shè)計機(jī)床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動齒輪尺寸過大，一般限制直齒圓柱齒輪的最小傳動比________，為避免擴(kuò)大傳動誤差，限制最大傳動比。9．滾動軸承的預(yù)緊力分為三級，輕預(yù)緊適用于高速主軸，中預(yù)緊適用于中、低速主軸，__重___預(yù)緊適用于分度主軸。10．角接觸球軸承及圓錐滾子軸承有泵油效應(yīng)，潤滑油必須由____小口____進(jìn)入。11．工作空間是指工業(yè)機(jī)器人正常運(yùn)行時，_____手腕______參考點(diǎn)能在空間活動的最大范圍。12．額定負(fù)載是指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，___機(jī)械接口__處所能承受負(fù)載的允許值。13．在末端執(zhí)行器上的參考點(diǎn)P相對于基座坐標(biāo)系的速度，可經(jīng)過相應(yīng)___位置__變量對時間的微分而得到。14．機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大____工作能力____的一種參數(shù)。15．系列化設(shè)計應(yīng)遵循“產(chǎn)品系列化、零部件___通用化___、標(biāo)準(zhǔn)化”原則，簡稱“三化”原則。16．主軸組件的精度保持性是指長期保持其___原始制造精度___的能力。17．卸荷系數(shù)αH表示導(dǎo)軌__卸荷量____的大小，由式確定。18．機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)類型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式和___自由度____數(shù)表示。19．工業(yè)機(jī)器人額定速度是指工業(yè)機(jī)器人在額定負(fù)載、勻速運(yùn)動過程中，機(jī)械接口中心的____最大速度_____。20．各種類型機(jī)床對溫升都有一定限制，如普通機(jī)床，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下允許溫升為____30~40℃_____。三、問答（15分，每小題3分）1．試述機(jī)床的基本參數(shù)包括哪些內(nèi)容？答：（1）尺寸參數(shù)：指機(jī)床主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，一般包括與被加工零件有關(guān)的尺寸；標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具安裝面尺寸。（1分）（2）運(yùn)動參數(shù)：機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺）的運(yùn)動速度。（1分）（3）動力參數(shù)：包括機(jī)床驅(qū)動的各種電動機(jī)的功率或轉(zhuǎn)矩。（1分）2．非接觸式刀具識別裝置有何特點(diǎn)？常見哪兩種識別法？答：1非接觸式刀具識別裝置沒有機(jī)械直接接觸，因而無磨損、無噪聲、壽命長、反應(yīng)速度快，適用于高速、換刀頻繁的工作場合。（2分）2常見的種識別方法為：磁性識別法和光電識別法。（1分）3．試述SK型懸掛式鏈條與HP型套筒式鏈條組成刀庫的形式有何不同？答：（1）SK型懸掛式鏈條組成的刀庫，只能是“外轉(zhuǎn)型”，故當(dāng)?shù)稁鞛榉叫螘r，就不能充分利用中間空間；（1分）（2）HP型套筒式鏈條組成的刀庫，再刀套“內(nèi)轉(zhuǎn)”時，不發(fā)生刀套之間的干涉；（1分）（3）故刀庫空間利用率比懸掛式高（1分）4．主軸變速箱設(shè)計中，為什么要遵循“前多后少”的原則？（3分）答：（1）主變速傳動系統(tǒng)從電動機(jī)到主軸，一般為降速傳動。接近電動機(jī)傳動件轉(zhuǎn)速較高，根據(jù)公式可知，傳動的轉(zhuǎn)矩M較小，尺寸小些；（1分）（2）反之，靠近主軸的傳動件轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)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(nèi)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）5．機(jī)床主傳動系統(tǒng)設(shè)計中，擴(kuò)大變速范圍的方法有哪些？（3分）答：（1）增加變速組；是擴(kuò)大變速范圍最簡單的方法，但增加的變速組的級比指數(shù)不得不小于理論值，導(dǎo)致部分轉(zhuǎn)速重復(fù)。（2）采用背輪機(jī)構(gòu)高速直連傳動時，應(yīng)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）采用分支傳動注：答對3個即滿分四、分析推導(dǎo)（12分，每小題4分）1．試述主軸液體靜壓滑動軸承的工作原理。（4分）答：（1）當(dāng)有外載荷F向下作用時，軸徑失去平衡，沿載荷方向偏移一個微小位移e。油腔3間隙減小，即間隙液阻增大，流量減小，節(jié)流器的壓力降減少，因供油壓力是定值，故油腔壓力隨著增大；（2分）（2）同理，上油腔1間隙增大，即間隙液阻減小，流量增大，節(jié)流器的壓力降增大，油腔壓力隨著減小；（1分）（3）兩者的壓力差，將主軸推回中心以平衡外載荷F。（1分）2．桿件動坐標(biāo)系Oj相對于參考坐標(biāo)系Oi先繞Zi軸轉(zhuǎn)90°再繞Xj軸轉(zhuǎn)90°然后平移。求齊次變換矩陣[iTj]。（4分）答：13．根據(jù)結(jié)構(gòu)式Z=23×32×26分析，（1）該傳動系統(tǒng)有何特點(diǎn)？（1分）（2）能夠采用的最大公比是多少？（1分）（3）如采用雙速電機(jī)時，公比應(yīng)為多少？（2分）答：（1）無基本組，雙公比，上下各空一級轉(zhuǎn)速。（1分）（2），（1分）（3），（2分）五、轉(zhuǎn)速圖設(shè)計（13分）設(shè)計一臺12級轉(zhuǎn)速的車床主傳動系統(tǒng)，主軸最高轉(zhuǎn)速為nmax=1500r/min。要求采用轉(zhuǎn)速為1500/750r/min的雙速電機(jī)。（13分）（1）．寫出結(jié)構(gòu)式（2分）（2）．求出公比（2分）（3）．驗(yàn)算最后變速組的變速范圍（2分）（4）．分配降速比（2分）（5）．畫出轉(zhuǎn)速圖（5分）答：（1）結(jié)構(gòu)式：（2分）(2)公比：；（2分）（3）最后變速組的變速范圍合格（2分）（4）分配降速比；r/min（2分）（5）繪制轉(zhuǎn)速圖（5分）六、機(jī)器人設(shè)計計算（10分）試求三自由度機(jī)器人運(yùn)動功能矩陣[T0,m]。（10分）答：式中：，，，，（7分）（3分）七、手腕（10分）圖示為三自由度的機(jī)械傳動手腕的機(jī)構(gòu)簡圖，試求當(dāng)S、T軸不轉(zhuǎn)，B軸以轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動殼體9的俯仰運(yùn)動，及由誘導(dǎo)出齒輪7的自轉(zhuǎn)運(yùn)動。（10分）答：B軸單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動殼體9的俯仰運(yùn)動為：（4分）由于殼體9的轉(zhuǎn)動，也將引起圓錐齒輪7作行星運(yùn)動：由誘導(dǎo)出齒輪7的自轉(zhuǎn)運(yùn)動為：，，產(chǎn)生誘導(dǎo)運(yùn)動（6分）八、抓手（10分）如圖齒條平行連桿式平移型夾持器中，夾緊力和驅(qū)動力之間的關(guān)系式，并討論該夾持器的特性。（10分）答：（1）受力分析如圖所示（3分）（2）推導(dǎo)計算；；（5分）（3）討論該夾持器的特性：在驅(qū)動力和一定時，夾緊力將隨增大而增大。當(dāng)時，為極小值（2分）《機(jī)械制造裝備設(shè)計》模擬試題3參考答案一、選擇（10分，每小題1分）1．為了快速響應(yīng)市場，提出了許多新的制造模式，例如[D]。A.“剛性”生產(chǎn)制造模式B.計算機(jī)輔助制造C.成組技術(shù)D.“精益—敏捷—柔性”2．借助磨具對板料施加外力，迫使材料按磨具形狀、尺寸進(jìn)行剪裁和塑性變形，得到要求的金屬板制件的設(shè)備，稱為[B]。A.擠壓機(jī)B.沖壓機(jī)C.軋制機(jī)D.鍛造機(jī)3．普通車床的主要性能指標(biāo)（第二主參數(shù)）是[B]。A.床身上的最大回轉(zhuǎn)直徑B.最大的工件長度C.工作臺工作面寬度D.工作臺工作面長度4．機(jī)床在空轉(zhuǎn)條件下，在不運(yùn)動或運(yùn)動速度較低時各主要部件的形狀、相互位置和相對運(yùn)動的精確程度，稱為[A]。A.幾何精度B.運(yùn)動精度C.傳動精度D.定位精度5．稱為機(jī)器人機(jī)械本體，也可稱為主機(jī)的是[D]。A.手臂B.末端執(zhí)行器C.機(jī)座D.操作機(jī)6．一個四自由度平面關(guān)節(jié)型搬運(yùn)（SCARA）機(jī)器人，其運(yùn)動功能式為[B]。A.B.C.D.7．表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程和加工方法的技術(shù)資料，稱為[Ｂ]。A.被加工零件工序圖B.加工示意圖C.機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖D.生產(chǎn)率計算卡8．刨床進(jìn)給量的單位為[B]。A.毫米/每轉(zhuǎn)B.毫米/沖程C.毫米/分鐘D.轉(zhuǎn)/分鐘9．把毛坯從料倉送到機(jī)床加工位置的裝置，稱為[Ａ]。A.上料器B.隔料器C.減速器D.分路器10．適應(yīng)高速輕載或精密機(jī)床的主軸軸承配置形式應(yīng)選擇[A]。A.速度型B.剛度型C.速度剛度型D.抗振型二、填空（20分，每小題1分）1．機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家和地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)_____現(xiàn)代化_____的程度。2．適應(yīng)控制分約束適應(yīng)控制、最佳適應(yīng)控制和___學(xué)習(xí)適應(yīng)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(jié)構(gòu)最典型、應(yīng)用最廣泛的是所謂的“_____基型_____產(chǎn)品”。5．當(dāng)運(yùn)動部件低速運(yùn)動時，主動件勻速運(yùn)動，從動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn)動，這種現(xiàn)象，稱為______爬行_______。6．工業(yè)機(jī)器人額定負(fù)載主要根據(jù)作用于機(jī)械接口處的力和___力矩____來確定。7．額定負(fù)載是指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處所能承受的負(fù)載的___允許值____。8．搖臂鉆床的主要性能指標(biāo)是主軸中心線至立柱母線的______最大距離_______。9．機(jī)床的幾何精度是指機(jī)床空載條件下，在不運(yùn)動或運(yùn)動速度較低時各主要部件的形狀，相互位置和_____相對運(yùn)動_____的精確程度。10．機(jī)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．傳動軸經(jīng)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。12．滑動導(dǎo)軌間隙常見_____壓板______和鑲條來調(diào)整。13．當(dāng)前在刀架的定位機(jī)構(gòu)中，多采用錐銷定位和_______端面齒盤______定位。14．滾珠絲杠常采用預(yù)拉伸方式，以提高其拉壓剛度和補(bǔ)償其___熱變形_____。15．一般可取機(jī)器人處于機(jī)械原點(diǎn)時的狀態(tài)作為基準(zhǔn)狀態(tài)。也能夠取機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸線與基座直角坐標(biāo)系軸線___平行_______時的狀態(tài)作為基準(zhǔn)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(chǔ)上，經(jīng)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(jī)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(yīng)大于或等于_____4____，以保證滑移時齒輪外圓不相碰。20．直線伺服電動機(jī)可直接驅(qū)動工作臺進(jìn)行直線運(yùn)動，據(jù)文獻(xiàn)介紹，它的最大進(jìn)給速度可達(dá)到____100m/min________，最大加/減速度為1~8g。三、問答（15分，每小題3分）1．試述變速箱內(nèi)傳動軸的軸向固定方法及特點(diǎn)？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，能夠一端固定也能夠兩端固定；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(diǎn)是軸受熱后能夠向另一端自由伸長，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此，宜用于長軸。（1分）2．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：（1）相同：1）兩者的末端執(zhí)行器都有位姿變化要求。2）兩者都是經(jīng)過坐標(biāo)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化要求。（1分）（2）不同：1）機(jī)床以直角坐標(biāo)形式為主，機(jī)器人以按關(guān)節(jié)形式運(yùn)動為主。（1分2）機(jī)床的剛度精度要求很高，其靈活性相對較低；而機(jī)器人靈活性要求很高，其剛度精度相對較低。（1分3．在生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計中，“三圖一卡”的設(shè)計工作指的是什么？（3分）答：（1）被加工零件工序圖，（1分）（2）加工示意圖（1分）（3）機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖（1分）（4）生產(chǎn)率計算卡4．若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨距應(yīng)如何選擇？（3分）答：可選主軸跨距略小于最佳跨距（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）5．回轉(zhuǎn)型夾持器與平移型夾持器各有何特點(diǎn)？（3分）答：（1）回轉(zhuǎn)型夾持器結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)較復(fù)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）四、分析推導(dǎo)（12分，每小題4分）1．某數(shù)控機(jī)床工作臺驅(qū)動系統(tǒng)及參數(shù)如圖2所示，求轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量JL。(4分)答：1（2分）（2分）2．在數(shù)控機(jī)床變速箱中，采用調(diào)速電動機(jī)無級調(diào)速。試導(dǎo)出變速箱的公比等于電動機(jī)恒功率調(diào)速范圍時，變速箱的變速級數(shù)Z的表示式。（4分）答：1（2分）當(dāng)時（2分）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(shí)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)）形截面抗扭剛度比喻形的好，而抗彎剛度比喻形的低；（1分）（3）封閉界面的剛度遠(yuǎn)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，即受彎又受扭，因此選非圓非方空心封閉形狀。且高度尺寸大于寬度尺寸。俗稱“耳朵”形。（1分）五、轉(zhuǎn)速圖設(shè)計（13分）根據(jù)圖2所示Z3040搖臂鉆床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖，回答下列問題？（13分）(1)．寫出其結(jié)構(gòu)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)．寫出Ⅵ軸變速范圍公式及其大小（1分）(4)．找出軸III~Ⅵ的計算轉(zhuǎn)速（4分）(5)．找出Ⅴ軸上齒輪的計算轉(zhuǎn)速：（4分）答：（1）結(jié)構(gòu)式：；（2分）(2)；（2分）（3）或；（1分）齒輪Z20Z61Z44Z34nc315100100250（4）軸號IIIⅣⅤⅥnc50020010080(5)六、機(jī)器人設(shè)計計算（10分）試求三關(guān)節(jié)平面機(jī)器人運(yùn)動功能矩陣[T0,m]。（10分）答：（1）變成基準(zhǔn)狀態(tài)后，建立運(yùn)動功能矩陣[T0,m]式中：，，，（6分）式中：，（4分）七、手腕（10分）圖示為由圓錐齒輪傳動所構(gòu)成的三自由度的機(jī)械傳動手腕的機(jī)構(gòu)簡圖，試求當(dāng)B、C軸不轉(zhuǎn)動，A軸以轉(zhuǎn)速單獨(dú)轉(zhuǎn)動時，手抓繞Ⅲ軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動n5，以及當(dāng)A、C軸不轉(zhuǎn)動，B軸以轉(zhuǎn)速單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的手抓繞Ⅲ軸回轉(zhuǎn)的誘導(dǎo)運(yùn)動。（10分）答：（1）A軸以轉(zhuǎn)速單獨(dú)轉(zhuǎn)動時，手抓繞Ⅲ軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動n5（2分）（2）當(dāng)A、C軸不轉(zhuǎn)動，B軸以轉(zhuǎn)速單獨(dú)旋轉(zhuǎn)時，（1分）殼體6、、組成行星輪系，為行星齒輪，殼體6，為行星輪架，產(chǎn)生的手抓繞Ⅲ軸回轉(zhuǎn)的誘導(dǎo)運(yùn)動。（2分），，（5分）八、抓手（10分）求楔塊杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器中，夾緊力FN和驅(qū)動力Fp之間的關(guān)系式，并討論該回轉(zhuǎn)型夾持器的特性。（10分）答：（1）受力分析如圖所示（3分）（2）推導(dǎo)計算；；（5分）（3）討論該夾持器的特性：角增大，將使夾緊力減小。楔塊和滾子間為滾動接觸，摩擦力小，活動靈活，且結(jié)構(gòu)簡單，但夾緊力小，適用于輕載場合。（2分）自考《機(jī)械制造裝備設(shè)計》預(yù)測試卷1一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分）在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1．主軸轉(zhuǎn)速的計算是主軸傳遞全部功率時的（）?！綛】A．最高轉(zhuǎn)速B．最低轉(zhuǎn)速C．平均轉(zhuǎn)速D．瞬時轉(zhuǎn)速2．主軸箱的功用是支承主軸并把動力經(jīng)變速機(jī)構(gòu)傳給主軸，使主軸帶動工件按規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)（）。【C】A．旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B．進(jìn)給運(yùn)動C．主運(yùn)動D．輔助運(yùn)動3．刨床的主運(yùn)動是直線運(yùn)動，它的主運(yùn)動參數(shù)是（）?！綛】A．每小時的往復(fù)次數(shù)B．每分鐘的往復(fù)次數(shù)C．每秒鐘的往復(fù)次數(shù)D．每毫秒的往復(fù)次數(shù)4．滾珠絲杠的主要載荷是（）?！綛】A．徑向載荷B．軸向載荷C．運(yùn)動載荷D．靜止載荷5．雙三角形組合導(dǎo)軌有導(dǎo)向精度高及（）的優(yōu)點(diǎn)?！綛】A．調(diào)整簡單B．磨損后相對位置不變C．承載能力大D．承受較大力矩6．機(jī)床爬行現(xiàn)象一般發(fā)生于（）的運(yùn)動情況下?！綜】A．高速重載B．高速輕載C．低速重載D．低速輕載7．機(jī)床熱變形對精度的影響大致分角度變化、工作臺等部件運(yùn)動的直線性及（）三類?！続】A．線性位移變化B．非線性位移變化C．直線位移變化D．爬行現(xiàn)象8．有軌式無人輸送小車(RGV)多用于（）導(dǎo)軌?！続】A．直線布局B．曲線布局C．環(huán)形布局D．網(wǎng)絡(luò)形布局9．機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是一種（）?！綜】A．速度控制系統(tǒng)B．電流控制系統(tǒng)C．位置控制系統(tǒng)D．壓力控制系統(tǒng)10．?dāng)M將一臺普通車床數(shù)控化，希望改造費(fèi)用較低，宜采用的伺服電動機(jī)是（）。【C】A．交流伺服電機(jī)B．直流伺服電機(jī)C．步進(jìn)電機(jī)D．同步電機(jī)11．滾珠絲杠副中，絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)2弧度時，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移稱為（）?！綝】A．導(dǎo)程B．螺距C．節(jié)距D．基本導(dǎo)程12．?dāng)?shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中采用齒輪傳動副時，如果不采用消隙措施，將會()?！綝】A．增大驅(qū)動功率B．降低傳動效率C．增大摩擦力D．造成反向死區(qū)13．滾珠導(dǎo)軌承受的載荷一定，結(jié)構(gòu)尺寸允許的情況下，為提高剛度并降低成本，應(yīng)采用的最為有利的方案是()?！綛】A．增大滾珠直徑，適當(dāng)增加滾珠數(shù)目B．增大滾珠直徑，適當(dāng)減少滾珠數(shù)目C．減小滾珠直徑，適當(dāng)增加滾珠數(shù)目D．減小滾珠直徑，適當(dāng)減少滾珠數(shù)目14．直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與勵磁電流的關(guān)系是（）?！続】A．正比例關(guān)系B．拋物線關(guān)系C．反比例關(guān)系D．無關(guān)15．增加滾動導(dǎo)軌滾動體直徑時，在一定的負(fù)載下，摩擦阻力將（）?！綜】A．以正比例增加B．以平方關(guān)系增加C．保持不變D．以反比減小16.滾珠絲杠的組成中不包括（）?！綜】A.螺母；B.回珠器；C.防塵罩；D.密封環(huán)17.機(jī)床噪聲來自（）四個方面?！続】A.機(jī)械、液壓、電磁、空氣動力；B.機(jī)械、零件、電磁、空氣動力；C.機(jī)械、液壓、沖擊、空氣動力；D.機(jī)械、液壓、電磁、環(huán)境18.導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型中沒有（）?！綛】A.靜壓導(dǎo)軌；B.動壓導(dǎo)軌；C.滑動導(dǎo)軌；D.卸荷導(dǎo)軌19.按照用途分類，不屬于工業(yè)機(jī)器人的是：【C】A.焊接機(jī)器人；B.沖壓機(jī)器人；C.仿生機(jī)器人；D.水下機(jī)器人20.機(jī)床精度不包括（）?！綝】A.傳動精度；B.定位精度；C.加工精度；D.運(yùn)動精度21.美學(xué)原則不包括：【C】A.對稱與均衡；B.對比與調(diào)和；C.空間與時間；D.節(jié)奏與韻律22.同一材料、相等的截面積，圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度()方形截面?！綛】A．等于B．大于C．小于D．摩擦小23.為了提高蝸輪齒部耐磨性，常采用的材料是（）?！綝】A．鑄鐵B．鋼C．工程塑料D．銅24.一個短圓柱銷限制工件（）個自由度?！綛】A．1B．2C．3D．425.一面兩銷定位結(jié)構(gòu)中，兩銷指（）?！綜】A．兩個圓柱銷B．一個圓柱銷一個圓錐銷C．一個圓柱銷一個菱形銷D．兩個菱形銷26.鉆夾具中采用快換式鉆套，主要是因?yàn)?)。【B】A．它的精度很高B．維修方便C．進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸多工步加工時更換方便D．摩擦小二、多項(xiàng)選擇題（每小題2分）在每小題列出的五個備選項(xiàng)中至少有兩個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選、少選或未選均無分。1.機(jī)械制造裝備設(shè)計思想須強(qiáng)調(diào)：【ACDE】A.機(jī)電一體化；B.個性化；C.精密化；D.綠色工程；E.節(jié)能2.機(jī)械制造裝備包括（）?！続BDE】A.加工裝備；B.工藝裝備；C.液壓裝備；D.輔助裝備；E.倉儲輸送裝備3.下面的哪些工藝手段能夠解決常規(guī)加工手段無法解決的工藝難題。【ABD】A.大面積鏡面加工；B.小徑長孔；C.切斷加工；D.微細(xì)加工；E.螺紋加工4.為滿足國防和高科技領(lǐng)域的需要，許多產(chǎn)品朝著（）方向發(fā)展?！続BCDE】A.高精度；B.高速度；C.高溫；D.高壓；E.大功率5.按加工原理分類，特種加工機(jī)床能夠分為（）等。【ABCDE】A超聲波加工；B.電加工；C.電子束加工；D.離子束加工；E.激光加工6.機(jī)床上常見的主軸軸承有（）。【ABCD】A.滾動軸承；B.液體動壓軸承；C.液體靜壓軸承；D.空氣靜壓軸承；E.自調(diào)磁浮軸承7.按照使用范圍來劃分，機(jī)床夾具的5種類型分別是：【ABDE】A.通用夾具；B.專用夾具；C.模具夾具；D.組合夾具；E.隨行夾具8．普通車床能夠加工的回轉(zhuǎn)表面有：【ABCDE】A．外圓柱表面B．水平圓表面C．螺旋面；D．端面E．球面9．鉆床的主要類型有：【BCDE】A．手持電鉆B．臺式鉆床C．立式鉆床D．搖臂鉆床E．深孔鉆床10．導(dǎo)軌副按工作性質(zhì)分類，可分為：【ABC】A．主運(yùn)動導(dǎo)軌B．進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌C．移置導(dǎo)軌D．直線運(yùn)動導(dǎo)軌E．圓周運(yùn)動導(dǎo)軌12．電火花加工經(jīng)常采用的方法有：【CDE】A．快走絲B．慢走絲C．單電極平動D．多電極復(fù)合E．分解電極13．錐齒輪加工機(jī)床的種類有：【BCE】A．滾齒機(jī)B．銑齒機(jī)C．拉齒機(jī)D．珩齒機(jī)E．弧齒錐齒輪銑齒機(jī)三、填空題（每空2分）請在空格中填寫正確的答案。填錯、不填均無分。1．動力滑臺可分為液壓滑臺和機(jī)械滑臺2類。2．工件以孔為定位基準(zhǔn)時，常見各種心軸和定位銷作定位元件。3．通用部件是按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的具有特殊功能的基礎(chǔ)部件。4．造型設(shè)計的三要素是：使用功能、藝術(shù)形象和物質(zhì)條件。5．交流直線電機(jī)分為永磁（同步）式和感應(yīng)（異步）式兩種。6.TQC和JIT的中文含義分別是全面質(zhì)量管理、準(zhǔn)時生產(chǎn)。7.電加工機(jī)床一般指電火花加工機(jī)床、電火花線切割機(jī)床和電解加工機(jī)床。8.創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)過產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計等四個階段。9.機(jī)械制造裝備設(shè)計可分為創(chuàng)新設(shè)計、變形設(shè)計和組合設(shè)計三大類型。10.換刀機(jī)械手分為單臂單手式、單臂雙手式和雙手式機(jī)械手。四、判斷分析（改錯）題（每小題3分）如果認(rèn)為有錯誤，請更正，否則只得2分。1．物體的6個自由度均被限制，則物體在空間的位置被唯一確定，稱為完全定位。（T）2．熱變形會影響機(jī)床的工作精度和旋轉(zhuǎn)精度（幾何精度）。（F）3．爬行會降低幾何精度（定位精度）或增大被加工工件表面的粗糙度的值。（F）4．多工位組合機(jī)床適用于大批、大量生產(chǎn)中加工較復(fù)雜的中、小型零件。（T）5．抗振性是指支承件抵抗振動的能力（抵抗受迫振動和自激振動的能力）。（F）6.提高制造生產(chǎn)能力的決定因素不再是勞動力和資本的密集積累。（T）7.齒輪傳動間隙的剛性調(diào)整法的特點(diǎn)是調(diào)整后的齒側(cè)間隙不能自動進(jìn)行補(bǔ)償。（T）8.若激振頻率遠(yuǎn)離固有頻率將會（不會）出現(xiàn)共振。（F）9.只要工件被限制的自由度少于六個，就是不完全限制。（T）10.提高組尼是增加（減少）振動的有效方法。（F）五、簡答題（每小題6分）1.機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括。答：機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括：1）加工精度；2）強(qiáng)度、剛度和抗振性；3）加工穩(wěn)定性；4）耐用度；5）性價比2.滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式有哪兩種？在采用雙螺母消除其軸向間隙時，常見的結(jié)構(gòu)型式有哪三種？常見的滾珠絲杠螺母副的支承有哪三種？答：滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種；在采用雙螺母消除其軸向間隙時，常見的結(jié)構(gòu)型式有：墊片調(diào)隙法、螺紋調(diào)隙法和齒差調(diào)隙法等三種；常見的滾珠絲杠螺母副的支承有：①、一端固定、一端自由；②、一端固定、一端支承；③、兩端固定。31.影響機(jī)床振動的主要原因有那些？4.在方案設(shè)計階段應(yīng)綜合運(yùn)用哪些理論和方法？答：主要原因有：機(jī)床的剛度；機(jī)床的阻尼特性3）機(jī)床系統(tǒng)的固有頻率5．機(jī)床主軸常見的滾動軸承有哪幾種？答：機(jī)床主軸常見的滾動軸承有：雙列圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承和深溝球軸承。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。）6．車床有哪些種類？答：車床的種類有：臥式車床和落地車床；立式車床；轉(zhuǎn)塔車床；單軸和多軸自動和半自動車床；仿形車床和多刀車床；數(shù)控車床和車削中心；各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床及鏟齒車床。（對1個得1分，最多得6分。）7．組合機(jī)床具有哪些特點(diǎn)？答：1）主要用于加工箱體類零件和雜件的平面和孔；2）生產(chǎn)率高；3）加工精度穩(wěn)定；4）研制周期短便于設(shè)計、制造和使用維護(hù)，成本低；5）自動化程度高，勞動強(qiáng)度低；6）配置靈活。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。）8．柔性制造系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？答：1）標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床或制造單元；2）一個在機(jī)床和裝夾工位之間運(yùn)送零件和刀具的傳送系統(tǒng)；3）一個發(fā)布指令，協(xié)調(diào)機(jī)床、工件和刀具傳送裝置的總監(jiān)控系統(tǒng)；4）中央刀具庫及其管理系統(tǒng)；5）自動化倉庫及其管理系統(tǒng)。（對4個及以上得6分，否則每對一個得1分。）六、分析、計算題（本大題共1題，每小題16分，共16分）按每小題列出的要求答題。1.某車床切削速度vmax=200m/min，K=0.5，Rd=0.25，被加工絲杠的最大直徑Φ=50mm，試計算dmax，dmin，nmax，nmin。解：dmax=KD=0.5*400mm=200mmdmin=Rddmax=0.25*200mm=50mmnmax=1000vmax/(πdmin)=1000*200/(π*50)=1273r/min）nmin=1000*1.5/(πdmin)=1000*1.5/(π*50)=9.55r/min2．設(shè)機(jī)床主軸的變速范圍Rn＝60，無級變速箱的變速范圍Rd＝8，設(shè)計機(jī)械分級變速箱，求出其級數(shù)。解：機(jī)械分級變速箱的變速范圍為：Rf＝Rn/Rd＝60/8＝7.5（3分）機(jī)械分級變速箱的公比為：f＝（0.90～0.97）Rd＝0.94×8＝7.52（2分）由Rf＝Rn/Rd＝fz-1能夠知道分級變速箱的級數(shù)為z＝1＋lg7.5/lg7.52＝2（3分）3．已知絲杠的熱膨脹系數(shù)a＝0.012×10-3/℃，絲杠的移動行程為500mm，當(dāng)絲杠由于運(yùn)動摩擦等引起5℃的溫升時，其熱伸長量為多少？解：設(shè)熱伸長為L，已知：L＝500mm，T＝5℃則：L＝a×L×T（6分）＝0.012×10-3×500×5＝0.03(mm)（2分）自考《機(jī)械制造裝備設(shè)計》預(yù)測試卷2一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分）在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1．支承件抵抗自身變形的能力稱為支承件的（）?！続】A．自身剛度B．連接剛度C．靜剛度D．彎曲剛度2．具有自動交換刀具系統(tǒng)的數(shù)字控制機(jī)床是（）?！綜】A．車削中心B．銑削中心C．加工中心D．FMC3．普通機(jī)床主軸，一般選用中碳鋼45鋼或（）。【D】A．16MnCn5B．20CrC．40CrD．50鋼4．滑動軸承具有良好的抗振性和（）?！綛】A．耐磨性B．運(yùn)動平穩(wěn)性C．靜剛度D．旋轉(zhuǎn)性5．獨(dú)立制造島是以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，（）為核心，數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床并存，強(qiáng)調(diào)信息流的自動化，以人為中心的生產(chǎn)組織方式。【B】A．普通機(jī)床B．?dāng)?shù)控機(jī)床C．組合機(jī)床D．FMC6．PC程序中的系統(tǒng)管理程序和編譯程序由廠家固化于（）中?！綝】A．CPUB．PLCC．機(jī)床D．存儲器7．?dāng)?shù)字控制是當(dāng)代控制技術(shù)的主流，是設(shè)備（）的基礎(chǔ)?！続】A．柔性化B．剛性化C．自動化D．成組技術(shù)8．主軸軸承的精度主要采用（）3級?！綝】A．P1，P2，P3B．P2，P3，P4C．P2，P3，P5D．P2，P4，P59．開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)主要區(qū)別在于有無（）?！綝】A．?dāng)?shù)控裝置B．驅(qū)動裝置C．伺服裝置D．反饋裝置10．加工中心與其它數(shù)控機(jī)床的主要區(qū)別是()?！続】A．有刀庫和自動換刀裝置B．機(jī)床轉(zhuǎn)速高C．機(jī)床剛性好D．進(jìn)刀速度高11．滾珠絲杠副的基本導(dǎo)程L0減少，能夠()?！続】A．增大脈沖當(dāng)量B．提高承載能力C．提高傳動效率D．提高使用壽命12．采用兩個薄片齒輪與一個寬齒輪嚙合，靠調(diào)整兩個薄片齒輪軸向距離來消除傳動側(cè)隙的方法適用于（）?！綝】A．直齒輪傳動B．斜齒輪傳動C．圓柱齒輪傳動D．分度圓齒厚沿軸向略有錐度的齒輪傳動13．?dāng)?shù)控銑床上最常見的導(dǎo)軌是（）?！綜】A．滾動導(dǎo)軌B．靜壓導(dǎo)軌C．貼塑導(dǎo)軌D．塑料導(dǎo)軌14．?dāng)?shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是以（）為直接控制目標(biāo)的自動控制系統(tǒng)。【B】A．機(jī)械運(yùn)動速度B．機(jī)械位移C．切削力D．角位移15．既起定位作用，又能自動調(diào)整位置的支承稱為（）支承?！綝】A．固定B．可調(diào)C．輔助D．自位16.滑動導(dǎo)軌中沒有（）?！綛】A.金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌板；B.直線滑動導(dǎo)軌；C.鑲鋼導(dǎo)軌；D.粘貼塑料軟帶導(dǎo)軌；17.離子束加工機(jī)床不能用于（）等。【D】切割；B.清洗；C.濺射；D.研磨18.剛度最小的支撐件結(jié)構(gòu)的截面形狀是（）?！続】A.實(shí)心；B.中空圓形；C.中空矩形；D.中空方形19.工業(yè)機(jī)器人的分類中，不屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)分類的是（）。【C】A.關(guān)節(jié)型機(jī)器人；B.球坐標(biāo)型機(jī)器人；C.極坐標(biāo)型機(jī)器人；D.圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人20.下列中哪個不是上料器？【C】A.槽式上料器；B.斗式上料器；C.料倉兼作上料器；D.圓盤式上料器21.定性預(yù)測一般不采用（）方法。【A】A.市場調(diào)查；B.走訪調(diào)查；C.抽樣調(diào)查；D.類比調(diào)查22.塑料模具有（）?！綝】A.壓塑模具；擠塑模具；B.壓塑模具；注射模具；C.注射模具；擠塑模具；D.以上都是23.機(jī)床經(jīng)過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為（）【A】A．定位B．夾緊C．穩(wěn)定D．可靠24.精密和高精密機(jī)床主軸一般采用（）材料?！綝】A．45B．40CrC．20CrD．38CrMoAlA25.粗加工階段的主要任務(wù)是()?！続】A．切除大部分余量B．達(dá)到形狀誤差要求C．達(dá)到尺寸精度要求D．達(dá)到粗糙度要求26.根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，稱為（）?！綛】A．過定位B．欠定位C．完全定位D．不完全定位二、多項(xiàng)選擇題（每小題2分）在每小題列出的五個備選項(xiàng)中至少有兩個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選、少選或未選均無分。1．車床的主要組成部件有：【ABCDE】A．主軸箱B．刀架C．尾座D．升降臺E．溜板箱2．變速方式分為有級變速和無級變速。有級變速機(jī)構(gòu)有下列幾種：【ABC】A．交換齒輪變速機(jī)構(gòu)B．滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)C．離合器變速運(yùn)動D．組合皮帶輪變速機(jī)構(gòu)E．組合鏈輪變速機(jī)構(gòu)3．鏜床的類型有：【ABCDE】A．臥式鏜床B．坐標(biāo)鏜床C．金剛石鏜床D．落地鏜銑床E．?dāng)?shù)控鏜床4．組合機(jī)床自動線由下列那些部分組成？【ABCDE】A．組合機(jī)床B．工件C．排屑裝置D．液壓系統(tǒng)E．電氣控制系統(tǒng)5．托盤系統(tǒng)一般都具有：【ACDE】A．儲存、運(yùn)送功能B．集中控制功能C．自動檢測功能D．工件、刀具歸類功能E．切削狀態(tài)監(jiān)視功能6.與機(jī)械制造裝備本身有關(guān)的因素有（）等?！続BCDE】A.幾何精度；B.傳動精度；C.運(yùn)動精度；D.定位精度；E.低速運(yùn)動平穩(wěn)性7.設(shè)計機(jī)電一體化產(chǎn)品要充分考慮（）的特點(diǎn)?！綛CDE】A.機(jī)床；B.氣動；C.電力電子；D.計算機(jī)硬件；E.計算機(jī)軟件8.機(jī)床按通用特征能夠分為（）等。【ABCDE】高精度；B.精密；C.自動；D.數(shù)控；E.仿形9.機(jī)器人技術(shù)是一門涉及到（）等技術(shù)的綜合性技術(shù)。【ACDE】A.機(jī)械技術(shù)；B.手動控制；C.計算機(jī)；D.傳感器；E.氣動液壓10.電火花加工能夠進(jìn)行（）等?！続BCDE】形穿孔加工；B.電火花成形加工；C.電火花雕刻；電火花展成加工；E.電火花磨削11.無軌運(yùn)輸小車一般由（）等六部分組成?！続BCE】A.隨行工作臺；B.升降；C.行走；D.控制軟件；E.軌跡制導(dǎo)12.工件表面的發(fā)生線的形成方法有（）?！続BCE】A．軌跡法B．仿形法C．相切法D．旋轉(zhuǎn)法E.展成法三、填空題（每空2分）請在空格中填寫正確的答案。填錯、不填均無分。1．當(dāng)前常見的數(shù)控激光加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式有：龍門式、下動式和框架式。2．組合機(jī)床是用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用部件和少量專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高效專用機(jī)床。3．自動交換刀具系統(tǒng)包括刀庫和機(jī)械手。4．夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)3個要素。5．組合機(jī)床可分為單工位組合機(jī)床和多工位組合機(jī)床兩大類。6.柔性化的兩重含義分別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化、功能柔性化。7.電火花加工主要用于加工硬的導(dǎo)電金屬，如：淬火鋼、硬質(zhì)合金等。8.預(yù)測分定性預(yù)測和定量預(yù)測兩部分。9.電氣傳動裝置傳動裝置類型，可分為機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置和它們的組合。10.主軸滑動軸承按流體介質(zhì)不同，可分為液體滑動軸承、氣體滑動軸承兩類。四、判斷分析（改錯）題（每小題3分）如果認(rèn)為有錯誤，請更正，否則只得2分。1.機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度。（T）2.齒輪傳動間隙的柔性調(diào)整法的特點(diǎn)是調(diào)整后的齒側(cè)間隙不能（能夠）自動進(jìn)行補(bǔ)償。（F）3.工件表面的發(fā)生線是經(jīng)過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動而形成的。（T）4.離子束加工機(jī)床（激光加工機(jī)床）是采用激光能量進(jìn)行加工的設(shè)備的總稱。（F）5.將工件的六個自由度全部限制，稱為完全限制。（T）6．某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制，稱為過定位。（T）7．主軸的固有頻率應(yīng)小于（遠(yuǎn)大于）激振力的頻率，以使它不易發(fā)生共振。（F）8．定位精度除了取決于測量元件的制造精度以及測量時是否有爬行現(xiàn)象外，另一個重要因素是人為的測量誤差。（T）9．定位精度是指設(shè)備主要部件在運(yùn)動終點(diǎn)所達(dá)到的位置精度（實(shí)際位置精度）。（F）10．加工中心設(shè)置了能容納幾十甚至上百把刀具的刀庫，多數(shù)經(jīng)過機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動換刀。（T）五、簡答題（本大題共4題，每小題6分，共24分）1.實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的目的是：答：1）合理簡化產(chǎn)品的品種規(guī)格；2）促進(jìn)相互理解、相互交流，提高信息傳遞的效率；3）在生長、流通、消費(fèi)等方面能夠全面地節(jié)約人力和物力；4）在商品交換與提高服務(wù)質(zhì)量方面，保護(hù)消費(fèi)者的利益和社會公共利益；5）在安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)方面，保障人類的生命、安全與健康；6）在國際貿(mào)易中，消除國際貿(mào)易的“技術(shù)壁壘”。2.什么叫爬行？產(chǎn)生爬行的原因是什么？消除爬行的措施有哪些？答：爬行：機(jī)床運(yùn)動部件在低速運(yùn)動時，出現(xiàn)時快時慢或時走時停的現(xiàn)象。（或：低速運(yùn)動不均勻的現(xiàn)象）。產(chǎn)生爬行的原因是：摩擦面上的動摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù)，且動摩擦系數(shù)隨滑移速度的增加而減小以及傳動系統(tǒng)的彈性變形。消除爬行的措施有：減小靜動摩擦系數(shù)之差，改變動摩擦系數(shù)隨滑移速度的增加而減小的特性；提高傳動系統(tǒng)的剛度。3.說明夾具的一般組成部件。答：1）定位機(jī)構(gòu)；2）夾緊機(jī)構(gòu)；3）刀具導(dǎo)向裝置；4）工件推入和取出導(dǎo)向裝置；5）夾具體；6）清洗機(jī)；排屑（裝置）。4.高新技術(shù)的迅速發(fā)展對現(xiàn)代企業(yè)有哪些影響？答：高新技術(shù)的迅速發(fā)展改變了現(xiàn)代企業(yè)的：1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；2）生產(chǎn)方式；3）生產(chǎn)工藝和裝備；4）生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)。5．銑床、鉆床和鏜床的主要用途有哪些？答：銑床是用銑刀進(jìn)行切削加工的機(jī)床；在銑床上，用不同銑刀能夠?qū)ζ矫?、斜面、溝槽、臺階、T形槽、燕尾槽等表面進(jìn)行加工，另外配上分度頭或回轉(zhuǎn)臺還能夠加工齒輪、螺旋面、花鍵軸、凸輪等各種成形表面。鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床；鉆床可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔以及攻螺紋、锪平孔端面等工作。）鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。在鏜床上，除鏜孔外，還能夠進(jìn)行銑削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。6．簡述導(dǎo)軌的功用和分類。答：導(dǎo)軌副的主要功用是導(dǎo)向和承載，為此，導(dǎo)軌副只允許具有一個自由度。分類如下：1）按運(yùn)動軌跡可分為直線運(yùn)動導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動導(dǎo)軌。2）按摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。3）按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌、移置導(dǎo)軌和卸荷導(dǎo)軌。（1分）7．當(dāng)前的FMC是指什么？答：當(dāng)前公認(rèn)FMC是在一臺MC或TC的基礎(chǔ)上，加上工件的自動化存儲和交換功能，（2分）并配置適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，以便具有一定的監(jiān)控功能（2分），并由CNC裝置或單元控制器統(tǒng)一控制機(jī)床和外圍設(shè)備的運(yùn)行（1分）。另一類FMC由加工中心和機(jī)器人組成（1分）。8．簡述機(jī)床夾具的作用和結(jié)構(gòu)組成。答：機(jī)床夾具的作用有：1）縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率；2）可靠穩(wěn)定定位，提高了加工精度的穩(wěn)定性，便于實(shí)現(xiàn)工藝過程自動化；3）擴(kuò)大機(jī)床使用范圍；4）降低對工人技術(shù)等級要求和減輕工人勞動強(qiáng)度。夾具的結(jié)構(gòu)組成：1）定位元件及定位裝置；2）夾緊裝置；3）夾具的定位及對刀，導(dǎo)向元件；4）夾具體；5）其它元件及裝置。六、分析、計算題（本大題共2題，每小題8分，共16分）按每小題列出的要求答題。1.某數(shù)控機(jī)床，采用直流電動機(jī)，功率為28kW，電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為4400r/min，額定轉(zhuǎn)速為1750r/min，最低轉(zhuǎn)速為140r/min，主軸最高轉(zhuǎn)速nmax=3550r/min，最低轉(zhuǎn)速nmin=14r/min，計算轉(zhuǎn)速nj=180r/min，試設(shè)計分級變速箱的主傳動系。解：u=nmax*L/vmax=4400*6/3000=8.8u=8.8，因此u取9。2.某數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為nmax=4400r/min，滾珠絲杠導(dǎo)程L=6mm，工作臺最大移動速度vmax=3000mm/min，求降速比u。解：主軸要求的恒功率調(diào)速范圍為：Rnp=3550/180=19.72電動機(jī)能夠達(dá)到的恒功率調(diào)速范圍為：Rdp=4400/1750=2.5取φf=2<Rdp,有Z=1+(lgRnp-lgRdp)/lgφf能夠算出變速箱的變速級數(shù)Z=3.98，取Z=43．一臺反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，經(jīng)過一對減速齒輪，滾珠絲杠副帶動工作臺移動。步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子有48個齒，采用五相十拍通電方式；并設(shè)定步進(jìn)電動機(jī)每走一步，工作臺移動5m。當(dāng)絲杠導(dǎo)程L0＝4mm，齒輪1的齒數(shù)選定為z1＝21時，試求齒輪2的齒數(shù)z2。解：m--采用五相十拍（拍數(shù)系數(shù)q＝2）通電方式；Z--轉(zhuǎn)子齒極數(shù)為48；i--減速比；--工作臺移動5m；步距角＝＝＝0.75o因＝iL0故i＝＝＝0.6i＝→z2＝＝＝35自考《機(jī)械制造裝備設(shè)計》預(yù)測試卷3一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分）在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1．為主軸箱提供動力和回轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置是（）?！綛】A．主軸箱B．動力箱C．動力滑臺D．ABC都是2．設(shè)備主要部件在運(yùn)動終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的精度稱為（）?！綜】A．幾何精度B．傳動精度C．運(yùn)動精度D．位置精度3．雙矩形組合導(dǎo)軌有（）及剛度高，制造、調(diào)整簡單的優(yōu)點(diǎn)?！続】A．承載能力大B．導(dǎo)向精度高C．能夠承受較大力矩D．磨損后相對位置不變4．傳動件和主軸組件分別裝在兩個箱內(nèi)，中間采用帶或鏈傳動，稱為（）?！続】A．分離傳動布局B．集中傳動布局C．內(nèi)鏈傳動布局D．外鏈傳動布局5．無軌式無人輸送小車(AGV)多用于（）的場合?！綜】A．柔性較小B．柔性一般C．柔性較大D．與柔性無關(guān)6．在采用滾動軸承的主軸結(jié)構(gòu)中，（）不會影響主軸的回轉(zhuǎn)精度?！綛】A．滾動軸