机械制造装备设计.doc

模拟试题1一、简答题（每小题3分，共12分）1. 转塔式组合机床 能将几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，使每个多轴箱依次转动到加工位置对工件进行加工的组合机床。2. 成形式拉削利用刀齿的轮廓与工件最终加工表面形状相似，切削齿高度向后递增，工件的余量被一层一层地切去，由最后一个刀齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光达到预定的加工精度的拉削。3. 机床夹具机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工艺装备。 4. 机床装料高度指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。1. 孔加工复合刀具由两把或两把以上单个孔加工刀具结合在一个刀体上形成的专用刀具称为孔加工刀具。2. 夹具对定装置能实现夹具在机床上定位、固定，即确保夹具相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的装置。3. 机床生产率机床的生产率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量。4. 机床前备量组合机床中，为补偿刀具磨损或制造、安装误差，动力部件可向前调节的距离。1. 机床装料高度指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。2. 夹具的定位元件能装好工件，既能在机床上确定工件相对刀具正确加工位置的元件。3. 渐成式拉削拉刀刀齿的廓形与被加工工件最终表面形状完全不同，刀齿制成直线形或圆弧形，工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成的拉削。4. 机床联系尺寸图用来表示机床的配置形式、机床各部件之间的相对位置关系和运动关系的总体布局图。1. 加工示意图一种反映被加工零件的工艺方案，表示零件在机床上的加工过程，刀具的布置位置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环的图纸。2. 夹具导向装置指夹具中用以确定钻头、镗杆的位置，增加其支承、提高刚性，确保孔加工位置精度的装置。3. 拉削图形拉削图形是拉刀设计中，表示拉刀拉削工件上多余材料的顺序的图形。4. 分级传动结构式意义表示了分级传动系统的转速级数，变速组数目及其传动副数，传动顺序和各变速组的传动比大小。二、填空题（每空1分，共16分）1. 生产线上常用的工艺装备包括（夹具）、（模具）、（刀具）、（量具）辅具、检具。2. 组合机床总体设计的三图一卡是指（被加工零件工序图）、（加工示意图）、（机床联系尺寸图）、（机床生产率卡）。3. 工件以粗基准和精基准平面定位，采用（锯齿头支承钉）和（一组支承板）作定位元件；工件以粗基准孔和精基准孔定位，采用（可胀心轴）和（定位销）作定位元件。4. 在图示螺钉-压板夹紧机构中，零件1、2、3、4的作用分别是（保护压板和避免螺栓弯曲）、（直接压紧工件）、（支承压板）、（卸料工件时托住压板）。1. 机床的总体方案拟定包括（掌握机床的设计依据）、（工艺分析）、（总体布局）、（确定主要的技术参数）。2. 机床的主要技术参数包括（主参数）、（尺寸参数）、（运动参数）、（和动力参数）。3. 针对不同工艺要求，钻削夹具可采用（固定钻套）、（可换钻套）、（快换钻套）、（特殊钻套）等钻套。4. 设计孔加工复合刀具时，合理选择结构形式应考虑哪些因素：（刀具的强度和刚度）、（工件加工精度及表面质量）、（合理的使用寿命）、（刃磨方便）。 1. 工件以粗基准和精基准平面定位，采用（锯齿头支承钉）和（一组支承板）作定位元件；工件以粗基准孔和精基准孔定位，采用（可胀心轴）和（定位销）作定位元件。2. 确定机床夹具结构方案的主要内容是确定（工件的定位方案）、（刀具的对刀或导引方式）、（工件的夹紧方案）、夹具其它部分的结构型式、（夹具体的结构型式）。3. 孔加工复合刀具设计要点包括：合理选择刀具材料、（合理选择结构）、（重视容屑和排屑）、（保证良好导向）、（正确确定刀具的总长）。4. 推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴（热变形方向和大小），设计时，一般普通机床采用（后端定位），数控机床采用（前端定位），组合机床采用（两端定位）。1. 机床夹具设计中，常用的定位元件有：（支承钉）、（支承板）、（定位销 ）、（V形块）。2. 机床的主传动形式有：（机械传动）、（液压传动）、（电气传动）。3. 机床主轴组件应满足的基本要求是（旋转精度 ）、（刚度 ）、（抗振性）、（温升与热变形）、（精度保持性）4. 针对不同工件的工艺要求，拉刀的拉削方式可采用（成形式）、（渐成式）、（分块式）、（组合式）等形式。三、组合机床多轴箱怎样实现箱内齿轮的润滑，设计多轴箱时为何需要配置一个手柄轴？手柄轴的设计应满足什么要求？（12分）四、机床上采用夹具加工一批工件时，会产生哪些与夹具有关的加工误差？它们与零件的公差有何关系？（15分）1在机床上使用夹具加工工件时，产生加工误差的因素有：工件在夹具中定位时产生的定位误差d.w；工件在夹具中夹紧时产生的夹紧误差j。i；夹具安装在机床上产生的夹具安装误差j.a；刀具对夹具定位元件正确位置所产生的导引误差；夹具的磨损所引起的加工误差j.m。其中工件的定位误差中，包括设计基准与定位基准不重合而产生的基准不重合误差，有定位副制造不准确产生的基准位移误差。 2夹具总差与工件的加工允差 有关系： ，其中 为除夹具以外，与工艺系统其他一切因素有关的加工误差。且应满足下列关系式 ， ， 四、何谓夹具的对定？包括哪几个方面？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？（15分）1. 夹具与机床连接时使夹具定位表面相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的过程称为夹具的对定。2夹具的对定包括三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度和转位定位，即夹具对加工位置的定位。3使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的允许误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。从而保证工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。铣床专用夹具主要由哪几个部件组成。现要设计一个铣削传动轴的外圆轴向不通键槽夹具，试问需要采用怎样的定位方案，限制工件的哪些自由度？画简图示意，夹具采用什么型式的对刀块？夹具如何在机床上对定。（15分）铣床夹具主要由夹具体、定位装置、夹紧装置、对刀装置、夹具定位键等组成。设计铣削传动轴轴向不通键槽的专用夹具，应采用传动轴外圆为主要定位基准，一端面为第二定位基准。以长V形块与轴外圆接触，限制2个移动和2个转动自由度，以一个支承钉与轴端面接触，限制1个移动自由度。 画示意图。 见教材选择对刀装置和对定装置。五、1组合机床中具有哪些动力部件，能实现机床的什么运动？动力部件的主要参数及选择原则是什么？（15分）1. 组合机床的动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴切削头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面孔。2. 加工时，动力箱由电动机驱动，带动多轴箱驱动刀具主轴作旋转主运动。动力滑台带动刀具主轴作直线进给运动。3动力部件的主要参数是包括驱动动力箱的电动机功率，动力滑台的轴向进給力、进給速度和进給行程。切削功率 根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择主传动用动力箱的电动机型号和规格。 进给力 根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力F， 以F F进 来确定动力滑台的型号和规格。进给速度 根据要求选择的快速行程速度v快 动力滑台额定的最小进给量vf（额定）。进给行程 设计中所确定的动力部件总行程所选动力滑台的最大行程。2工件在夹具中定位和夹紧有何区别？保证一批工件在夹具中足够的定位精度应考虑哪两个方面因素？产生定位误差的原因是什么？（15分）答：1. 工件在夹具中定位是指确定一批工件在夹具中相对机床刀具占有一致的正确加工位置。而夹紧是指将工件紧固在夹具上，确保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所确定的加工位置，不发生振动或位移。2要保证工件定位时到达足够的定位精度，不仅需限制工件的空间自由度，使工件在加工尺寸方向上有确定的位置，而且还必须要尽量设法减少在加工尺寸方向上的定位误差。3工件在定位时，产生定位误差的原因有两个：（1）定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合引起的定位误差。（2）由于定位制造副制造不准确，引起定位基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移，而产生基准位移定位误差。问：圆孔拉刀粗切齿为什么需要设计分屑槽？校准齿具有什么作用？为什么圆孔拉刀的后角取值很小？（15分）1. 圆孔拉刀是内拉刀，当拉削钢件和其它塑性材料时，切屑呈带状，为了更顺利地从工件加工孔中排屑，需要将较宽切屑分割成窄宽度，以便于卷曲和容纳在容屑槽中，因此需要在圆孔拉刀前后刀齿上交