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1、机械制造装备设计模拟试题参考答案一、选择（10分，每小题1分）1采用“消灭一切浪费”和“不断完善”，以最优的质量和最低成本的产品提供给市场，这种制造模式被称为 B 。. “传统模式” B. “精益生产”C“敏捷制造” D.“并行工程”借助模具对板料施加外力，迫使材料按模具形状、尺寸进行剪裁和塑性变形,得到要求的金属板制件的设备，称为 B 。A 挤压机 B. 冲压机C. 轧制机 D. 锻造机3一组功能、工作原理和结构相同,而尺寸和性能参数不同的产品，称为 A。A. 纵系列产品 B. 横系列产品. 跨系列产品 . 基型产品4机床定位部件运动达到规定位置的精度,称为 D 。. 几何精度 B. 运动精
2、度. 传动精度 定位精度5.为了降低导轨面的压力，减少摩差阻力，提高导轨的耐磨性和低速运动的平稳性，应选 B 。A. 滑动导轨 B. 卸荷导轨C 滚动导轨 D. 动压导轨6.一个四自由度圆柱坐标型搬运机器人，其运动功能式为 C 。A. B.C 7.在AG的导向系统中装有陀螺仪,该导航方式称为 B。A.电磁引导 B. 惯性导航光学引导 D 激光导航8.适应中等转速和切削负载较大，要求刚度高的机床主轴轴承配置形式应选择 B 。A速度型 B.刚度型C.速度刚度型 .抗振型9.铣床进给量的单位为C 。A.毫米每转 B 毫米冲程C.毫米/分钟 D. 转/分钟1要求导轨可以承受较大的颠覆力矩，高度较小，结
3、构紧凑,间隙调整方便,应选 C 。A. 矩形导轨 B三角形导轨C. 燕尾形导轨 .圆柱形导轨二、填空（分，每小题1分）1.当前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。2机械制造装备的精密化成为普遍的发展趋势,从微米级发展到亚微米级,乃至_纳米级_。3升降台铣床的主参数是工作台工作面的_宽度_。4.任何一个表面都可以看成一条曲线（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_。5.把听阈作为基准声压，用相对量的对数值表示,称之为声压级Lp(dB)，其表达式为_Lp =2 lg( p/ p)_。机床抗振性是指机床在_交变载荷_作用下,抵抗
4、变形的能力。当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时块时慢的现象。这种现象称为_爬行_ 。8设计机床主传动系统时,为避免从动齿轮尺寸过大,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，限制最大传动比。9滚动轴承的预紧力分为三级,轻预紧适用于高速主轴，中预紧适用于中、低速主轴,_重_预紧适用于分度主轴。1角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应,润滑油必须由小口_进入。11.工作空间是指工业机器人正常运行时，_手腕_参考点能在空间活动的最大范围。12额定负载是指在机器人规定的性能范围内,_机械接口_处所能承受负载的允许值。1在末端执
5、行器上的参考点P相对于基座坐标系的速度,可通过相应_位置_变量对时间的微分而得到。4机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大_工作能力_的一种参数。系列化设计应遵循“产品系列化、零部件_通用化_、标准化”原则,简称“三化”原则。16主轴组件的精度保持性是指长期保持其_原始制造精度_的能力。17.卸荷系数H表示导轨_卸荷量_的大小，由式确定。1.机器人的机械结构类型特征，用它的结构坐标形式和_自由度_数表示。1工业机器人额定速度是指工业机器人在额定负载、匀速运动过程中,机械接口中心的_最大速度_。20各种类型机床对温升都有一定限制，如普通机床,连续运转条件下允许温升为_304_。三、问答（5分
6、，每小题3分)试述机床的基本参数包括哪些内容？答:(1)尺寸参数：指机床主要结构尺寸参数,通常包括与被加工零件有关的尺寸;标准化工具或夹具安装面尺寸。(分）(2)运动参数:机床执行件如主轴、工件安装部件(工作台）的运动速度。(1分)(3)动力参数：包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩。(1分)2.非接触式刀具识别装置有何特点?常用哪两种识别法？答:非接触式刀具识别装置没有机械直接接触,因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快,适用于高速、换刀频繁的工作场合。（2分)2常用的种识别方法为:磁性识别法和光电识别法。(1分)3试述K型悬挂式链条与P型套筒式链条组成刀库的形式有何不同？答:(1）S型悬挂
7、式链条组成的刀库,只能是“外转型”，故当刀库为方形时，就不能充分利用中间空间；（1分）（2)HP型套筒式链条组成的刀库,再刀套“内转”时，不发生刀套之间的干涉;（1分)(3)故刀库空间利用率比悬挂式高(分).主轴变速箱设计中,为什么要遵循“前多后少”的原则?(3分）答:(1)主变速传动系统从电动机到主轴，通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高,根据公式可知，传动的转矩M较小,尺寸小些;（1分）(2)反之,靠近主轴的传动件转速较低,传递的转矩较大,尺寸较大。(1分)（3）因此，在拟定主变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面,将传动副较少的变速组安排在后面，使主变速传动系统中更多的传动
8、件在高速范围内工作，尺寸小些,以便节省变速箱的造价,减少变速箱的外形尺寸。(分）5机床主传动系统设计中，扩大变速范围的方法有哪些?（3分)答：（1）增加变速组;是扩大变速范围最简单的方法，但增加的变速组的级比指数不得不小于理论值,导致部分转速重复。(2)采用背轮机构 高速直连传动时，应使背轮脱开，以减少空载功率损失、噪声和发热及避免超速现象。（3）采用双公比的传动系统(4)采用分支传动注:答对3个即满分四、分析推导(12分,每小题4分）.试述主轴液体静压滑动轴承的工作原理。（4分)答:(1)当有外载荷向下作用时,轴径失去平衡,沿载荷方向偏移一个微小位移。油腔3间隙减小,即间隙液阻增大，流量减小
9、,节流器的压力降减少,因供油压力是定值，故油腔压力随着增大;(分)(2）同理,上油腔1间隙增大，即间隙液阻减小，流量增大,节流器的压力降增大,油腔压力随着减小；（分）（3）两者的压力差,将主轴推回中心以平衡外载荷F。(分）2杆件动坐标系j相对于参考坐标系Oi先绕Zi轴转9再绕X轴转90然后平移。求齐次变换矩阵j。（4分）答:13根据结构式Z = 23226分析，(1)该传动系统有何特点?(1分)（2)可以采用的最大公比是多少?(1分)（3）如采用双速电机时,公比应为多少?(2分）答：(1)无基本组,双公比,上下各空一级转速。（1分)() ，(分)（3),（2分)五、转速图设计（3分)设计一台1
10、2级转速的车床主传动系统,主轴最高转速为nmax =150/min。要求采用转速为1500/50 r/min的双速电机。（1分）(1）.写出结构式（2分）(2).求出公比(2分)(3).验算最后变速组的变速范围(2分）（4）分配降速比（分)（)画出转速图（5分）答:(1）结构式：(2分）(2） 公比：; （2分)（3)最后变速组的变速范围 合格(分）（4)分配降速比;rmi(2分)(5)绘制转速图(分)六、机器人设计计算（1分）试求三自由度机器人运动功能矩阵T0，m 。(10分)答: 式中：，,，（7分)(3分）七、手腕(10分）图示为三自由度的机械传动手腕的机构简图,试求当S、T轴不转，B轴以转动时,驱动壳体9的俯仰运动,及由诱导出齿轮的自转运动。(1分）答:轴单独旋转时，驱动壳体的俯仰运动为: (4分)由于壳体9的转动，也将引起圆锥齿轮作行星运动：由诱导出齿轮的自转运动为: ，,产生诱导运动（6分)八、抓手(1分)如图齿条平行连杆式平移型夹持器中,夹紧力和驱动力之间的关系式，并讨论该夹持器的特性。（0分)答:(1)受力分析如图所示(3分) (2)推导计算； ;(5分）(3)讨论该夹持器的特性:在驱动力和一定时，夹紧力将随增大而增大。当时,为极小值(分）
