机械制造装备设计题和答案

机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 1 页 共 16 页 一 单项选择题 每小题 1 分 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的 请将其代码填写在题后的 括号内 错选 多选或未选均无分 1 主轴转速的计算是主轴传递全部功率时的 B A 最高转速 B 最低转速 C 平均转速 D 瞬时转速 2 主轴箱的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴 使主轴带动工件按规定转速旋 转 以实现 C A 旋转运动 B 进给运动 C 主运动 D 辅助运动 3 刨床的主运动是直线运动 它的主运动参数是 B A 每小时的往复次数 B 每分钟的往复次数 C 每秒钟的往复次数 D 每毫秒的往复次数 4 滚珠丝杠的主要载荷是 B A 径向载荷 B 轴向载荷 C 运动载荷 D 静止载荷 5 双三角形组合导轨有导向精度高及 的优点 B A 调整简单 B 磨损后相对位置不变 C 承载能力大 D 承受较大力矩 6 机床爬行现象一般发生于 的运动情况下 C A 高速重载 B 高速轻载 C 低速重载 D 低速轻载 7 机床热变形对精度的影响大体分角度变化 工作台等部件运动的直线性及 三类 A A 线性位移变化 B 非线性位移变化 C 直线位移变化 D 爬行现象 8 有轨式无人输送小车 RGV 多用于 导轨 A A 直线布局 B 曲线布局 C 环形布局 D 网络形布局 9 机床数控系统是一种 C A 速度控制系统 B 电流控制系统 C 位置控制系统 D 压力控制系统 10 拟将一台普通车床数控化 希望改造费用较低 宜采用的伺服电动机是 C A 交流伺服电机 B 直流伺服电机 C 步进电机 D 同步电机 11 滚珠丝杠副中 丝杠相对于螺母旋转2 弧度时 螺母上基准点的轴向位移称为 D A 导程 B 螺距 C 节距 D 基本导程 12 数控机床进给系统中采用齿轮传动副时 如果不采用消隙措施 将会 A 增大驱动功率 B 降低传动效率 C 增大摩擦力 D 造成反向死区 13 滚珠导轨承受的载荷一定 结构尺寸允许的情况下 为提高刚度并降低成本 应采用 的最为有利的方案是 B 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 2 页 共 16 页 A 增大滚珠直径 适当增加滚珠数目 B 增大滚珠直径 适当减少滚珠数目 C 减小滚珠直径 适当增加滚珠数目 D 减小滚珠直径 适当减少滚珠数目 14 直流电动机的转速与励磁电流的关系是 A A 正比例关系 B 抛物线关系 C 反比例关系 D 无关 15 增加滚动导轨滚动体直径时 在一定的负载下 摩擦阻力将 C A 以正比例增加 B 以平方关系增加 C 保持不变 D 以反比减小 16 滚珠丝杠的组成中不包括 C A 螺母 B 回珠器 C 防尘罩 D 密封环 17 机床噪声来自 四个方面 A A 机械 液压 电磁 空气动力 B 机械 零件 电磁 空气动力 C 机械 液压 冲击 空气动力 D 机械 液压 电磁 环境 18 导轨的结构类型中没有 B A 静压导轨 B 动压导轨 C 滑动导轨 D 卸荷导轨 19 按照用途分类 不属于工业机器人的是 C A 焊接机器人 B 冲压机器人 C 仿生机器人 D 水下机器人 20 机床精度不包括 D A 传动精度 B 定位精度 C 加工精度 D 运动精度 21 美学原则不包括 C A 对称与均衡 B 对比与调和 C 空间与时间 D 节奏与韵律 22 同一材料 相等的截面积 圆 环 形截面的抗扭刚度 方形截面 B A 等于 B 大于 C 小于 D 摩擦小 23 为了提高蜗轮齿部耐磨性 常采用的材料是 D A 铸铁 B 钢 C 工程塑料 D 铜 24 一个短圆柱销限制工件 个自由度 B A 1 B 2 C 3 D 4 25 一面两销定位结构中 两销指 C A 两个圆柱销 B 一个圆柱销一个圆锥销 C 一个圆柱销一个菱形销 D 两个菱形销 26 钻夹具中采用快换式钻套 主要是因为 B A 它的精度很高 B 维修方便 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 3 页 共 16 页 C 进行钻 扩 铰多工步加工时更换方便 D 摩擦小 二 多项选择题 每小题 2 分 在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的 请将其代码填写在题后 的括号内 错选 多选 少选或未选均无分 1 机械制造装备设计思想须强调 ACDE A 机电一体化 B 个性化 C 精密化 D 绿色工程 E 节能 2 机械制造装备包括 ABDE A 加工装备 B 工艺装备 C 液压装备 D 辅助装备 E 仓储输送装备 3 下面的哪些工艺手段可以解决常规加工手段无法解决的工艺难题 ABD A 大面积镜面加工 B 小径长孔 C 切断加工 D 微细加工 E 螺纹加工 4 为满足国防和高科技领域的需要 许多产品朝着 方向发展 ABCDE A 高精度 B 高速度 C 高温 D 高压 E 大功率 5 按加工原理分类 特种加工机床可以分为 等 ABCDE A 超声波加工 B 电加工 C 电子束加工 D 离子束加工 E 激光加工 6 机床上常用的主轴轴承有 ABCD A 滚动轴承 B 液体动压轴承 C 液体静压轴承 D 空气静压轴承 E 自调磁浮轴承 7 按照使用范围来划分 机床夹具的 5 种类型分别是 ABDE A 通用夹具 B 专用夹具 C 模具夹具 D 组合夹具 E 随行夹具 8 普通车床能够加工的回转表面有 ABCDE A 外圆柱表面 B 水平圆表面 C 螺旋面 D 端面 E 球面 9 钻床的主要类型有 BCDE A 手持电钻 B 台式钻床 C 立式钻床 D 摇臂钻床 E 深孔钻床 10 导轨副按工作性质分类 可分为 ABC A 主运动导轨 B 进给运动导轨 C 移置导轨 D 直线运动导轨 E 圆周运动导轨 12 电火花加工经常采用的方法有 CDE A 快走丝 B 慢走丝 C 单电极平动 D 多电极复合 E 分解电极 13 锥齿轮加工机床的种类有 BCE A 滚齿机 B 铣齿机 C 拉齿机 D 珩齿机 E 弧齿锥齿轮铣齿机 三 填空题 每空 2 分 请在空格中填写正确的答案 填错 不填均无分 1 动力滑台可分为液压滑台和机械滑台 2 类 2 工件以孔为定位基准时 常用各种心轴和定位销作定位元件 3 通用部件是按标准化 系列化 通用化原则设计制造的具有特殊功能的基础部件 4 造型设计的三要素是 使用功能 艺术形象和物质条件 5 交流直线电机分为永磁 同步 式和感应 异步 式两种 6 TQC 和 JIT 的中文含义分别是全面质量管理 准时生产 7 电加工机床一般指电火花加工机床 电火花线切割机床和电解加工机床 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 4 页 共 16 页 8 创新设计经过产品规划 方案设计 技术设计和施工设计等四个阶段 9 机械制造装备设计可分为创新设计 变形设计和组合设计三大类型 10 换刀机械手分为单臂单手式 单臂双手式 和双手式机械手 四 判断分析 改错 题 每小题 3 分 如果认为有错误 请更正 否则只得 2 分 1 物体的 6 个自由度均被限制 则物体在空间的位置被唯一确定 称为完全定位 T 2 热变形会影响机床的工作精度和旋转精度 几何精度 F 3 爬行会降低几何精度 定位精度 或增大被加工工件表面的粗糙度的值 F 4 多工位组合机床适用于大批 大量生产中加工较复杂的中 小型零件 T 5 抗振性是指支承件抵抗振动的能力 抵抗受迫振动和自激振动的能力 F 6 提高制造生产能力的决定因素不再是劳动力和资本的密集积累 T 7 齿轮传动间隙的刚性调整法的特点是调整后的齿侧间隙不能自动进行补偿 T 8 若激振频率远离固有频率将会 不会 出现共振 F 9 只要工件被限制的自由度少于六个 就是不完全限制 T 10 提高组尼是增加 减少 振动的有效方法 F 五 简答题 每小题 6 分 1 机械制造装备应满足的一般功能包括 答 机械制造装备应满足的一般功能包括 1 加工精度 2 强度 刚度和抗振性 3 加工稳定性 4 耐用度 5 性价比 2 滚珠丝杠螺母副的循环方式有哪两种 在采用双螺母消除其轴向间隙时 常用的结构型 式有哪三种 常用的滚珠丝杠螺母副的支承有哪三种 答 滚珠丝杠螺母副的循环方式有内循环和外循环两种 在采用双螺母消除其轴向间隙时 常用的结构型式有 垫片调隙法 螺纹调隙法和 齿差调隙法等三种 常用的滚珠丝杠螺母副的支承有 一端固定 一端自由 一端固定 一端支承 两端固定 31 影响机床振动的主要原因有那些 4 在方案设计阶段应综合运用哪些理论和方法 答 主要原因有 1 机床的刚度 2 机床的阻尼特性 3 机床系统的固有频率 5 机床主轴常用的滚动轴承有哪几种 答 机床主轴常用的滚动轴承有 双列圆柱滚子轴承 双向推力角接触轴承 角接触 球轴承 圆锥滚子轴承和深沟球轴承 对 4 个及以上得 6 分 否则每对一个得 1 分 6 车床有哪些种类 答 车床的种类有 卧式车床和落地车床 立式车床 转塔车床 单轴和多轴自动和 半自动车床 仿形车床和多刀车床 数控车床和车削中心 各种专门化车床 如 凸轮轴车床 曲轴车床 车轮车床及铲齿车床 对 1 个得 1 分 最多得 6 分 7 组合机床具有哪些特点 答 1 主要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔 2 生产率高 3 加工精度稳定 4 研制周期短便于设计 制造和使用维护 成本低 5 自动化程度高 劳动强 度低 6 配置灵活 对 4 个及以上得 6 分 否则每对一个得 1 分 8 柔性制造系统一般由哪几部分组成 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 5 页 共 16 页 答 1 标准的数控机床或制造单元 2 一个在机床和装夹工位之间运送零件和刀具 的传送系统 3 一个发布指令 协调机床 工件和刀具传送装置的总监控系统 4 中央刀具库及其管理系统 5 自动化仓库及其管理系统 对 4 个及以上得 6 分 否则每对一个得 1 分 六 分析 计算题 本大题共 1 题 每小题 16 分 共 16 分 按每小题列出的要求答题 1 某车床切削速度 vmax 200m min K 0 5 Rd 0 25 被加工丝杠的最大直径 50mm 试 计算 dmax dmin nmax nmin 解 dmax KD 0 5 400mm 200mm dmin Rddmax 0 25 200mm 50mm nmax 1000vmax dmin 1000 200 50 1273r min nmin 1000 1 5 dmin 1000 1 5 50 9 55r min 2 设机床主轴的变速范围Rn 60 无级变速箱的变速范围Rd 8 设计机械分级变速箱 求出其级数 解 机械分级变速箱的变速范围为 Rf Rn Rd 60 8 7 5 3 分 机械分级变速箱的公比为 f 0 90 0 97 Rd 0 94 8 7 52 2 分 由Rf Rn Rd fz 1可以知道分级变速箱的级数为z 1 lg7 5 lg7 52 2 3 分 3 已知丝杠的热膨胀系数 0 012 10 3 丝杠的移动行程为500mm 当丝杠由于运动 摩擦等引起5 的温升时 其热伸长量为多少 解 设热伸长为 L 已知 L 500mm T 5 则 L L T 6 分 0 012 10 3 500 5 0 03 mm 2 分 机械制造装备设计 模拟试题 2 1 采用 少品种 大批量 的做法 强调的是 规模效益 这种制造模式被称为 A A 传统模式 B 精益生产 C 敏捷制造 D 精益 敏捷 柔性 2 利用工具电极与工件之间的放电现象从工件上去除微粒材料达到加工要求的机床 称为 C A 电火花线切割机床 B 电解加工机床 C 电火花加工机床 D 电子束加工机床 3 利用一套标准元件和通用部件按加工要求组装而成的夹具 称为 A A 组合夹具 B 专用夹具 C 成组夹具 D 随行夹具 4 使用要求相同的零部件按照现行的各种标准和规范进行设计和制造 称为 C A 产品系列化 B 结构典型化 C 标准化 D 零部件通用化 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 6 页 共 16 页 5 机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性精度 称为 C A 几何精度 B 运动精度 C 传动精度 D 定位精度 6 要求导轨导向性好 导轨面磨损时 动导轨会自动下沉 自动补偿磨损量 应选 B A 矩形导轨 B 三角形导轨 C 燕尾形导轨 D 圆柱形导轨 7 一个运动功能式为的四自由度搬运机器人是 D MXYZO A 关节型机器人 B 求坐标型机器人 C 圆柱坐标型机器人 D 直角坐标型机器人 8 一个料斗同时向几台机床供料时 通常使用 D A 上料器 B 隔料器 C 减速器 D 分路器 9 磨床进给量的单位为 C A 毫米 每转 B 毫米 冲程 C 毫米 分钟 D 转 分钟 10 机床主运动空转时由于传动件摩擦 搅油 空气阻力等原因使电动机消耗的一部分功 率 称为 C A 切削功率 B 机械摩擦损耗功率 C 空载功率 D 额定功率 二 填空 20 分 每小题 1 分 1 20 世纪末 世界已进入 知识 经济时代 2 加工后零件对理想尺寸 形状和位置的符合程度 称谓 加工精度 3 普通车床的主参数是在床身上的 最大回转直径 4 进行产品的系列设计通常从 基型 产品开始 5 机床 抗振能力 是指机床在交变载荷作用下 抵抗变形的能力 6 快速运动电动机 起动 时消耗的功率最大 7 影响机械制造装备加工精度的因素很多 与机械制造装备本身有关的因素有几何精度 传动精度 运动精度 定位精度和 低速运动平稳性 等 8 正常人人耳能够听到的最小声压称为听阈 其值等于 2 10 5 Pa 9 国产的 GGB 型直线滚动导轨副由制造厂用选配 不同直径钢球 的办法确定间隙或 预紧 10 导轨间隙常用压板 镶条 来调整 11 主轴的旋转精度是指装配后 在无载荷 低速 转动条件下 在安装工件或刀具 的主轴部位的径向和端面圆跳动 12 在自动换刀装置中 蜗杆 蜗轮传动采用 单头双导程 蜗杆消除啮合间隙 13 在数控机床进给系统中 齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和 柔性调整法 两 类方法 14 用垫片式调整滚珠丝杠螺母副的间隙时 通过改变 垫片的厚薄 来改变两螺母 之间的轴向距离 实现轴向间隙消除和预紧 15 导轨的卸荷方式有 机械卸荷 液压卸荷和气压卸荷 16 在机器人关节坐标轴轴线位置的选取中 对于回转关节 取 Zi 与i关节 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 7 页 共 16 页 的轴线重合 17 齐次坐标变换矩阵是将和 0R1 合写在一起表示 1 0T 1 0P 18 在末端执行器上所夹持工件的角速度 是所有回转关节的 角速度 的矢量和 R 19 升降台铣床的主参数是工作台工作面的宽度 主要性能指标是工作台工作面的 长 度 20 各种类型机床对温升都有一定限制 如精密机床 连续运转条件下允许温升为 15 20 三 问答 15 分 每小题 3 分 1 试述确定标准公比的原则 答 因为转速由至必须递增 所以公比应大于 1 1 分 min n max n 为了限制转速损失的最大值不大于 50 则相应的公比不得大于 2 故 max A 21 1 分 为了使用记忆方便 转速数列中转速呈 10 倍比关系 故应在 为正整数 110 E 1 E 中取数 如采用多速电动机驱动 通常电动机为 3000 1500 r min 或 3000 1500 750 r min 故也应在 为正整数 中取数 1 分 2 2 E 2 E 2 试确定机床的最高转速和最低转速 max n min n 答 按照典型工序的切削速度和刀具 工件 直径 可由下式算出机床的最高转速和 max n 最低转速 min n r min 1 分 min max max 1000 d v n r min 1 分 max min min 1000 d v n 式中 可根据切削用量手册 现有机床使用情况调查或切削试验确定 max v min v max d 不是机床上可能加工的最大最小直径 而是指实际使用情况下 采用 时常 min d max v min v 用的经济加工直径 1 分 3 对于普通机床 如何确定常用的经济加工直径 max d min d 答 对于普通机床 1 分 KDd max 1 分 maxmin dRd d 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 8 页 共 16 页 式中 为机床能安装的最大工件直径 卧式车床 摇臂钻床 D5 0 K0 1 K 1 分 25 0 2 0 d R 4 在机床分级主轴变速箱设计中 如何选用公比 答 1 对于通用机床 辅助时间和准备结束时间长 机动时间在加工周期中占的比重不 是很大 转速损失不会引起加工周期过多的延长 为了机床变速箱结构不过于复杂 一般 取或 1 41 等较大的公比 1 分 26 1 2 对于大批大 大批大量生产的专用机床 专门化机床及自动机 情况却相反 通常取 或 1 26 等较小的公比 1 分 12 1 3 对于非自动化小型机床 加工周期内切削时间远小于辅助时间 转速损失大些影响 不大 常采用 1 78 甚至 2 等更大的公比 以简化机床结构 1 分 58 1 5 在设计机床传动系统时 如何限制齿轮的最大传动比和最小传动比及各传动 max u min u 组的最大变速范围 max R 答 1 设计机床主传动系统时 为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸 一般 限制直齿圆柱齿轮的最小传动比 为避免扩大传动误差 减少振动噪声 一4 1 min 主 u 般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比 斜齿圆柱齿轮传动较平稳 可取2 max 主 u 1 分 5 2 max 主 u 2 各传动组的最大变速范围为 1 分 10 825 0 5 2 2 minmaxmax 主主主 uuR 3 设计机床进给传动系统时 由于转速通常较低 传动功率小 零件尺寸也较小 上述 限制可放宽为 最大变速范围为 1 分 8 2 max 进 u5 1 min 进 u14 max 进 R 四 分析推导 12 分 每小题 3 分 1 试述图 1 所示谐波减速器工作原理 求出 当波发生器主动 刚轮固定 柔轮从动时的传 动比 4 分 G HR i 答 1 柔轮在波发生器作用下变成椭圆 使其长轴两端的齿与刚轮完全啮合 短轴完全 脱开 其余的齿视回转方向的不同分别处于 啮入 啮处 状态 由于柔轮比刚轮少两 个齿 当波发生器连续回转时 啮入啮出区将 随着椭圆长短轴的相位的变化而依次变化 于 是柔轮就相对于不动的刚轮沿波发生器转向相 反的方向作低速回转 2 分 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 9 页 共 16 页 2 G R HR HG z z nn nn 当刚轮固定时 0 G n 则传动比为 2 分 RG R R HG HR zz z n n i 2 试述采用齿差式调整滚珠丝杠间隙的方法 求 出两螺母相对轴向位移 4 分 0 s 答 1 左右螺母法兰盘外圆上制有外齿轮 齿 数常相差 1 这两个外齿轮又与固定在螺母体两侧 的两个齿数相同的内齿圈相啮合 调整方法是两个 螺母相对其啮合的内齿圈同向都转一个齿 则两个 螺母相对轴向位移为 2 分 21 12 21 0 11 zz Lzzk L zz ks 2 当两齿轮齿数相差 1 并同时转过 1 个齿 则 式中 L 滚珠丝杠导 21 0 zz L s 程 k 同时转过的齿数 2 分 五 转速图设计 13 分 某数控车床 主轴最高转速 r min 最低转速r min 采用直4000 max n40 min n 流调速电动机 电动机功率 kW 电动机额定转速r min 最高转速15 电 N1500 d n r min 试设计分级变速箱传动系统 要求无功率缺口 13 分 4500 max d n 1 确定主轴计算转速 2 分 2 确定变速级数和公比 4 分 z f 3 确定主电动机最低转速 2 分 4 画出转速图和功率特性图 5 分 答 1 r min 2 分 24 159 40 4000 40 3 0 3 0 min max min n n nnj 2 12 25 24 159 4000 max j nN n n R3 1500 4500 max d d dN n n R 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 10 页 共 16 页 2 分 37 8 3 12 25 1 dN nNz f R R 当时 有功率 缺口 2 z dNf R 37 8 当时 无功率 缺口 但降速比 如果带轮部分3 z dNf R 89 2 42 9 24 159 1500 降速比为 2 仍有降速比 4 71 4 不可选用 当时 无功率 缺口 可选用 2 分 4 z dNf R 03 2 3 r min 2 分 minmind d j n n n n 79 376 24 159 401500 min min j d d n nn n 4 1 分级变速箱传动系统结构式 21 224 2 分配降速比 2117 0 17 3 17 3 1111 03 2 1 40 79 376 1 3 验算最后变速组变速范围 合格812 403 2 12 2 1 px r 4 绘制转速图 5 分 机械制造装备设计模拟试题 1 一 简答题 每小题 3 分 共 12 分 1 转塔式组合机床 2 成形式拉削 3 机床夹具 4 机床装料高度 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 辅具 检 具 2 组合机床总体设计的三图一卡是指 某数控车床主传动系统 电 f f f 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 11 页 共 16 页 3 工件以粗基准和精基准平面定位 采用 和 作定位元件 工 件以粗基准孔和精基准孔定位 采用 和 作定位元件 三 机床的传动系统为什么要遵循前多后少 前密后疏 前缓后急原则 12 分 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 五 机床的支承件设计中 截面形状的选用原则是什么 怎样补偿不封闭支承件的刚度损 失 15 分 六 已知某机床的主轴转速为 n 100 1120r min 转速级数 Z 8 电动机转速 nm 1440r min 试根据机床主传动系统的设计原则 完成 1 拟定传动系统的结构式 2 设计转速图 3 画出转速图 15 分 机械制造装备设计 模拟试题 1 答案 一 简答题 每题 3 分 共 12 分 1 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 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 指机床上 工件安装基面至机床底面的垂直距离 二 填空题 每空 1 分 共 16 分 1 夹具 模具 刀具 量具 2 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 锯齿头支承钉 一组支承板 可胀心轴 定位销 4 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 三 问答题 12 分 见教材 四 问答题 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 五 问答题 15 分 见教材 六 设计题 15 分 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 12 页 共 16 页 1 计算公比 已知 Z 8 根据 则 即 1 41 100 1120 R 1 Z R 7 19 11lg 1 lg lg Z R 2 确定传动组 传动副和扩大顺序 根据传动组和传动副拟定原则 可选方案有 Z 4 2 Z 2 4 Z 2 2 2 在方案 中 可减少一根轴 但有一个传动组内有四个传动副 增加传动轴轴向 长度 所以选择方案 Z 2 2 2 根据前疏后密原则 选择结构式为 8 21 22 24 3 转速图绘制设计 主轴各级转速为 100 140 200 280 400 560 800 1120 r min 确定定比传动比 取轴 的转速值为 800r min 则电机轴与轴 的传动比为 8 1 1 1440 800 0 i 确定各变速组最小传动比 从转速点 800 r min 到 100r min 共有 6 格 三个变速组的最小传动线平均下降两格 按照前缓 后急的原则 第二变速组最小传动线下降 2 格 第一变速组最小传动线下降 2 1 1 格 第 三变速组最小传动线下降 2 1 3 格 4 绘制转速图 机械制造装备设计 模拟试题 2 一 简答题 每小题 3 分 共 12 分 1 孔加工复合刀具 2 夹具对定装置 3 机床生产率 4 机床前备量 二 填空题 每空 1 分 共 16 分 1 机床的总体方案拟定包括 2 机床的主要技术参数包括 3 针对不同工艺要求 钻削夹具可采用 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 三 机床变速传动系统中 为什么要有传动比限制 各变速组的变速范围是否一定在限制 的范围内 为什么 12 分 四 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 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 13 页 共 16 页 五 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 六 已知某机床的主轴转速为n 118 1320r min 转速级数 Z 8 电动机转速 nm 1440r min 试根据机床主传动系统的设计原则 完成 1 拟定传动系统的结构式 2 设计转速图 3 画出转速图 15 分 机械制造装备设计 模拟试题 2 答案 一 简答题 每题 3 分 共 12 分 1 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 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 机床的生产率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量 4 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 二 填空题 每空 1 分 共 16 分 1 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 主参数 尺寸参数 运动参数和动力参数 3 固定钻套 可换钻套 快换钻套 特殊钻套 4 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 三 问答题 12 分 见教材 四 问答题 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 问答题 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 六 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 14 页 共 16 页 见模拟试题 1 机械制造装备设计 模拟试题 3 一 简答题 每小题 3 分 共 12 分 1 机床装料高度 2 夹具的定位元件 3 渐成式拉削 4 机床联系尺寸图 二 填空题 每空题 1 分 共 16 分 1 工件以粗基准和精基准平面定位 采用 和 作定位元件 工 件以粗基准孔和精基准孔定位 采用 和 作定位元件 2 确定机床夹具结构方案的主要内容是确定 夹具其 它部分的结构型式 3 孔加工复合刀具设计要点包括 合理选择刀具材料 4 推力轴承在主轴上的位置影响主轴的轴向精度和主轴 设计时 一般普 通机床采用 数控机床采用 组合机床采用 三 问答题 12 分 组合机床多轴箱传动设计与通用机床的主传动设计有什么不同 多轴箱传动设计的 原则是什么 四 机床的支承部件应具备哪些基本要求 为什么大多数机床的支承部件采用铸铁制造 怎样补偿不封闭支承件的刚度损失 15 分 五 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 六 已知某机床的主轴转速为 n 106 1180r min 转速级数 Z 8 电动机转速 nm 1440r min 试根据机床主传动系统的设计原则 完成 1 拟定传动系统的结构式 2 设计转速图 3 画出转速图 15 分 机械制造装备设计 模拟试题 3 答案 一 简答题 每题 3 分 共 12 分 1 指机床上 工件安装基面至机床底面的垂直距离 2 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 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 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 二 填空题 每空 1 分 共 16 分 1 锯齿头支承钉 一组支承板 可胀心轴 定位销 2 工件的定位方案 刀具的对刀或导引方式 工件的夹紧方案 夹具体的结构型式 3 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 热变形方向和大小 后端定位 前端定位 两端定位 三 问答题 12 分 机械制造装备设计机械制造装备设计试卷第 15 页 共 16 页 见教材第二 四章 四 问答题 15 分 见教材第三章 五 问答题 15 分 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