现代制造装备设计整理.doc

现代制造装备设计期末整理一， 简答题1， 随行夹具的返回形式有哪几种？P273-370-425答：上方返回，下方返回，水平返回2， 按照工艺范围，机床可分为哪几种？p10答：通用机床、专用机床、专门化机床3， 钻模按其结构特点可分为哪些类型？答：固定式钻模、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模、滑柱式钻模4， 根据数控机床的工作原理，它一般由几个部分组成？答：信息载体、数控装置、伺服系统和机床本体四部分5， 仓储设施的型式按其功能分为哪些库等？答：原材料库、外购件库、在制品库、零部件成品库、维修件和备件库、产成品库、工夹量具库等。6， 数控机床电气伺服系统按有无监测和反馈装置分成几种系统？P134答：开环、闭环和半闭环系统7， 回转运动导轨的截面形状有几种？P173答：平面环形、锥面环形和双锥面导轨。8， CA6140卧式车床能车几种标准螺纹？答：米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、9， 工业机器人按机械结构类型可分为哪几种？P220答：关节型机器人、球坐标型机器人、圆柱坐标型机器人和直角坐标型机器人10， 机床夹具按其使用范围可分为几种基本类型？P273答：通用夹具、专用夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具、随行夹具。11， 机械制造装备包括加工什么装备大类？P10答：加工装备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备。12， 根据数控机床的工作原理，它一般由几个部分组成？答：信息载体、数控装置、伺服系统和机床本体四部分13， 仓储设施形式按地理位置分布有几级库等？答：厂级库、工段级库和工序级库。14， 直线运动导轨的截面形状主要有几种？P172答：矩形、三角形、燕尾形和圆柱形。二， 判断（2分*10=20）1， 导轨按结构形式可分为？P171答：开式导轨和闭式导轨、2， 可调支承是什么支承？主要用于什么工序中？答：可调支撑是支承点位置可以调整的支承，其定位作用，大多用于毛坯尺寸、形状变化较大，以及粗加工定位。（辅助支承不起定位作用）3， 机械制造装备包括什么装备？P10答：加工装备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备。4， 刀具识别装置是自动换刀系统的重要组成部分，常用的有几张类型？P210答：顺序选刀和任意选刀。5， 机床间的工件传递和运送装置目前包括有哪些？P368答：托盘、随行夹具、各种传送装备、有轨小车（RGV）及无轨小车（AGV）等。6， 若需要限制的自由度少于六个，定位时正好限制了这几个自由度，则叫什么定位？答：不完全定位。7， 谐波减速传动装置具有什么优点？P236答：传动比大、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高、体积小、质量轻等。8， 在工厂“物流”是指什么过程？答：从原材料采购开始，经过基本制造过程的加工和转移活动，最后形成一定使用价值的产成品，并将其运至成品库或用户的过程。即物料经历采购运进、入库验收、存放、工位转储、加工制造以及成品外运等一系列物流实体运送的流转过程。9， 工业机器人的常用驱动方式有哪几种？P238答：电动机驱动方式、液压和气压驱动方式。10， 机械加工生产线主要由什么组成？P393答：加工装备、工艺装备、输送装备、辅助装备和控制系统。11， 导轨的功用是承受载荷和导向吗？P171答：是！12， 辅助支撑是在每个工件定位后才经调整而参与支承的元件，它起定位作用？答：不起定位作用。13， 工业机器人与机床都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求？P218答：是的！14， 自动运输小车是现代生产系统中机床间传送物料很重要的设备？P375答：是！15， 机械制造装备设计可分为几种大类型？P15答：创新设计、变型设计和模块化设计。三， 简答题（5分*4=20）1， 系列型谱内的产品是在基型产品的基础上经过演变和派生而扩展成的，扩展的方式有哪几种？P27答：纵系列、横系列和跨系列。2， 进给系统采用有级变速方式时，如何确定进给量？P84答：采用有级变速方式时，进给量一般为等比级数，其确定方法与主轴转速的确定方法相同。首先根据工艺要求，确定最大、最小进给量fmax、fmin，然后选择标准公比f或进给量级数Zf，再由公式Rn=(Z-1)确定其他参数（公式见P83 2-2）3， 试述主变速传动系统设计的一般原则P93答：1，传动副前多后少原则,2，传动顺序与扩大顺序相一致原则,3，变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速,4，转速图中传动比的分配。4， 主传动系统齿轮齿数确定后，如何验算转速误差是否在允许范围之内？P102答：自己看应满足的公式5， 如何确定中型普通车床等比传动的计算转速？P103答：表2-9自己看6， 试述防止低速运动部件产生爬行的措施。P75答：在设计低速运动部件时，应减少动、静摩擦系数之差，提高传动机构的刚度和降低移动件的质量等。7， 采用公用齿轮传动的系统有何特点？P97答：1，公用齿轮既是前一变速组的从动齿轮，又是后一变速组的主动齿轮；2，采用公用齿轮可以减少齿轮的数目，简化结构，缩短轴向尺寸；3，按相邻变速组内公用齿轮的数目，常用的有单公用和双公用齿轮；4，采用公用齿轮时，两个变速组的模数必须相同，应尽可能选择变速组内较大的齿轮作为公用齿轮。8， 试述传动件在主轴上轴向位置合理布置的原则？P145答：应尽可能靠近前支承，有多个传动件时，其中最大传动件应靠近前支承。9， 试述双列短圆柱滚子轴承的特点？P149答：1，内圈有1:12的锥孔，与主轴的锥形轴径相匹配，轴向移动内圈，可以把内圈胀大，用来调整轴承的径向间隙和预紧；2，轴承的滚动体为滚子，能承受较大的径向载荷和较高的转速；3，轴承有两列滚子交叉排列，数量较多，因此刚度很高；4，不能承受轴向载荷。10， 辅助支承与可调支承的区别？答：虽然结构类似，但有区别：可调支承是主支承，起定位作用，限制自由度；辅助支承不起定位作用，不限制自由度，只增加支承刚度。可调支承是先调整，后定位，最后夹紧工件；辅助支承先定位、夹紧工件，最后调整。11， 不完全定位与欠定位的区别？答：虽然二者限制的自由度均小于6个，但是有本质去别：不完全定位中未被限制的自由度不影响加工精度；欠定位中未被限制的自由度已影响到加工精度，应该限制而未限制。四， 分析题（14分）1， 如图所示为隔料器的结构形式，试分析各类隔料器的主要特点？（8）P357答：1，由上料器兼做隔料器：构造最简单，运动阻力大，容易磨损；2， 杆式隔料器：应用于中等生产率；3， 鼓轮式隔料器：能在低速下保证平稳工作，并能保证高生产率和避免毛坯因受冲击而损坏；4， 谐波齿轮减速装置的工作原理及其特点（6）P235答：工作原理：特点：传动比大（一级谐波齿轮减速比可以在50-500之间，采用多级或复波式传动时，传动比可以更大）、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高（一般可达0.70-0.90）、体积小、质量轻等特点。5， 如图所示为上料器的主要结构形式，试分析各类上料器的主要特点？（7）P358答：1，料仓兼做上料器：料仓本身就起了上料器的作用，这类料仓上料器做往复运动，因惯性较大，生产效率受到一定限制；2，槽氏上料器：此类上料器有容纳毛坯的槽，接受从料仓落下的毛坯。由于槽式上料器做往复运动，生产率也受到一定限制；3，圆盘式上料器：此类上料器的生产率较前两种高，广泛的应用于磨床上料；4，由机床的部件和专门的接收器来充当上料器。6， 画图说明为何在选择主轴滚动轴承时，前轴承精度常比后轴承高一级？（7）P154-155答：主轴轴承中，前、后轴承的精度对主轴旋转精度的影响是不同的，如图3-21a，3-21b（加图描述） 五， 设计题（25）欲设计某普通车床的主传动系统。已知：主轴最高转速Nmax=1500r/min，主轴最低转速Nmin=33.5r/min，电动机转速N电=1500r/min，主轴转速公比=1.41.公比=1.06的标准数列为：完成内容：1， 求出主轴的变速范围Rn（1）P80 2-12， 用公式计算出主轴转速级数Z（2）p83 2-23， 由给定的公比=1.06的标准数列值表确定主轴各级标准转速（2）P83 2-54， 写出至少4个不同的结构式（4）P925， 确定一个合理的结构式，并说明其合理性（3）P93-956， 画出5种结构式对应的结构图（2）P947， 画出合理的转速图（要求标注齐全）（8）P91 2-13 如下图8， 确定各种传动轴的计算转速（Nj=95r/min）（3）P104答：1，变速范围Rn=Nmax/Nmin=1500/33.5=44.782，主轴转速级数Z=(Rn)/ ()+1= (44.78)/ (1.41)+1=11+1=123，根据书本P83表2-5，可得：当=1.06时，标准转速列为：33.5,47.5,67,95,132,190,265,375,530,750,1060,1500十二级转速。4， 12=3*2*2，对应级比指数为1,3,6:；2,1,6； 12=2*3*2，对应级比指数为 3,1,6； 12=2*2*3，对应级比指数为 1,2,4.5，根据计算：结构式12=3*2*2，对应级比指数为1,3,6 最合适。合理性： 1，符合传动副前多后少原则； 2，传动顺序与扩大顺序一致，P0=1.41*1.41，P1=1.41*1.41*1.41，P2=1.41*1.41*1.41*1.41*1.41*1.41，即P0P1P2； 3，变速组的降速前慢后快，中间轴的转速没有超过电动机的转速； 4，P2=P主max。6，结构图？7，转速图如下8， 主轴计算转速为低速第一个三分之一变速范围的最高一级转速，即Nj=95r/min；轴III有6级转速，其最低转速132r/min通过双联齿轮使主轴获得两级转速：33.5r/min和265r/min。265r/min比主轴的计算转速高，需传递全部功率，故轴III的132r/min转速也应能传递全部功率，是计算转速。轴II有3级转速，其最低转速375r/min通过双联齿轮使主轴获得两级转速：375r/min和132r/min。375r/min比轴III的计算转速高，需传递全部功率，故轴II的375r/min转速也应能传递全部功率，是计算转速。轴I通过电动机直接驱动，转速为750r/min，750r/min转速通过双联齿轮使轴II获得三级转速：375 r/min，530 r/min，750 r/min，均需传递全部功率，所以轴I的750r/min转速也应能传递全部功率，为计算转速。轴III和轴I