机械制造装备设计课后题答案

1、机械制造装备设计课后练习题题参考答案第一章机械制造装备设计方法一、机械制造装备与其他工业装备相比，应特别强调满足那些要求？1、加工精度方面的要求2、强度、刚度和抗震性方面的要求3、加工稳定性方面的要求4、耐用度方面的要求5、技术方面的要求2. 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？1）机械制造装备设计包括创新设计、变形设计、模块化设计；2）创新设讣，一般需要较长的设计开发周期，投入较大的研制开发工作量；变 型设讣，变型设计不是孤立无序的设计，而是在创新设计的基础上进行的；模块化 设计，对一定范围内不同性能，不同规格的产品进行功能分析，划分一系列的功能 模块，而后组合而成的。3. 哪

2、些产品已釆用系列化生产方法，为什么？有哪些优缺点？选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基础型，以他为基础，运用结构典 型化，零部件通用化，标准化原则，设讣出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的 基型系列。优点：1、可用较少品种规格的产品满足市场较大范围的要求。减少产品品种来 提高每个品种产品的生产批量，有助于降低生产成本，提高产品制造质量的稳定性。 2、系列中不同规格的产品可以大大减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发 的风险，缩短产品的研制周期。3、产品有较高的结构相似性和零部件通用性，因而 可以压缩工艺装备的数量和种类面有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。4、 零备件的种类少，系列

3、中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质 量。5为开展变形设计提供技术基础。缺点：为以较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求，每个品种规格的产 品都具有一定的通用性，满足一定范围的使用需求用户只能在系列型谱内有限的一 些品种规格中选择所需的产品，选到的产品，一方面其性能参数和功能特性不一定 最符合用户的要求，另方面有些功能还可能冗余。4. 机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？1）工艺范用。指机床适应不同生产要求的能力，也可称之为机床的加工功能。 它直接影响到机床结构的复朵程度、设计制造成本、加工效率和自动化程度。2）柔性。指其适应加工对象变化的能力。市场经济的发展，对机床及

4、其组成 的生产线要求越来越高，以适应越来越快的产品更新换代速度。3）与物流系统的可接近性。指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、 切屑等）流动的方便程度。4）刚度。指加工过程中，在切削力的作用下，抵抗道具相对于工件在影响加 工精度方向变形的能力。它直接影响机床的加工精度和生产率。5）精度。要保证能加工出一定精度的工件，作为工作母机的机床必须具有更 高的精度要求。6）噪声。噪声损坏人的听觉器官和生理功能，是一种环境污染，应设法降低。7）生产率。通常是指单位时间内机床所能加工的工件数量。提高生产率，可 降低工件的加工成本。8）自动化。指在无人工干预的情况下，按规定的动作要求，通过机械、电子 或

5、讣算机的控制，自动完成全部或部分的加工。机床自动化程度越高，加工精度 稳定性越好，还可有效降低工人劳动强度，便于一个工人看管多台机床，大大提 高劳动生产率。9）成本。是衡量产品市场竞争力的重要指标，应尽可能在保证机床性能要求 的前提下，提高其性能价格比。10）生产周期。也是衡量产品市场竞争力的重要指标，应尽可能缩短机床的生 产周期。11）可幕性。无故障运行的概率，应在保证生产要求的询提下，尽可能提高。12）造型和色彩。应根据机床功能、结构、工艺及操作控制等特点，按照人机 工程学的要求进行设计。第二章金属切削机床5、机床的基本工作原理是什么？基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切

6、除工件上多余的 金属材料，使工件具有要求的尺寸和精度的儿何形状。6、工件表面的形成原理是什么？任何一个表面都可以看成是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运 动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为 导线。而加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。7、工件表面发生线的形成方法有哪些？轨迹法；成形法；相切法；展成法8、工件表面的形成方法是什么？是母线形成方法和导线形成方法的组合。因此，加工表面形成所需的刀具与工 件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。9、机床的运动功能有哪些？24、什么是变速组的级比指数与变速范围？常

7、规的变速传动系的各传动组的级比指 数有什么规律性？答：变速组内的相邻传动比之间的比值称为级比0",其中兀称为级比指数，级比指 数在转速图中表现为相邻传动比相间隔的格数。变速组内最大与最小传动比的比值，称为变速组变速范围。变速的基本规律是；变速系统是以基本组为基础，再通过扩大组（可以有笫一扩大组、 第二扩大组）把转速范围（级数）加以扩大。若要求变速系统是一个连续的等比数 列，则基本组的级比等于，级比指数X。=1；扩大组的级比0",级比指数Xi应 等于该扩大组前面的基本组传动副数和各扩大组传动副数的乘积。25、什么是传动组的变速范围？各传动组的变速范围之间有什么关系？变速组中最

8、大最小转动比的比值，称为该变速组的变速范围。35、进给传动系设计要能满足的基本要求是什么？1）具有足够的静刚度和动刚度；2）具有良好的快速响应性；做低速进给运动或微量进给时不爬行，运动平稳, 灵敏度高。3）抗震性好，不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声；4）具有足够宽的调速范圉，保证实现所要求的进给量，以适应不同的加工材料;5）进给系统的传动精度和定位精度要高；6）结构简单，加工和装配工艺性好。调整维修方便，操纵轻便灵活。36、试述进给传动与主传动相比较，有哪些不同的特点？1）进给传动与主传动不同是恒转矩传动，而主转动是恒功率传动2）进给传动系传动转速图的设汁刚巧与主传动系相反

9、，其转速图是前疏后密结 构3）进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速。4）进给传动的变速范围&W14。38、试述滚珠丝杠螺母结构的特点，其支撑方式有哪几种？摩擦系数小，传动效率高。一端固定，另一端自由，一端固定，另一端简支承, 两端固定十五、主轴部件应满足哪些基本要求？1、旋转精度2、刚度3、抗振性4、温升和热变形5、精度保持性十六、在支撑件设计中，支撑件应满足哪些基本要求？1）应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比：2）应具有较好的动态特性，包括较大的位移阻抗（动刚度）和阻尼；整机的低 价频率较高，各阶频率不致引起结构共振；不会因薄壁振动而产生噪声；3）热稳定性好，热变形对机床加工精

10、度的影响较小；4）排屑畅通、吊运安全，并具有良好的结构工艺性。十七、根据什么原则选择支承件的截面形状，如何布置支承件上的肋板和肋条？支承件结构的合理设计是应在最小质量条件下，具有最大静刚度。具体为：1）无论是方形、圆形或矩形，空心截面的刚度都比实心的大，且同样的断面形 状和相同大小的面积，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 弯刚度和抗扭刚度都高；2）园（环）形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度比方形低；3）封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度。肋板的布置取决于支承件的受力变形方向，其中，水平布置的肋板有助于提高 支承件水平面内弯曲刚度;垂直放置的肋板有助于提高支承件垂直面内的弯曲刚度; 而斜向肋板能同时提高支承件的抗弯和抗扭刚度。肋条可以纵向、横向和斜向，常常布置成交叉排列，如井字形、米字形。且必 须使肋条位于壁板的弯曲平面内才能有效减少壁板的弯曲变形。十