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1、 机械制造装备设计试卷(闭卷) (试卷编号:10)(考试时间:120 分钟 适用机制专业)1 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 复核人分值 20 40 30 10 100得分一、概念题(每题 2 分,共 20 分)1、柔性制造系统2、机床运动功能式3、爬行4、级比和级比指数5、模块化设计6、工业机器人位姿7、定位误差8、机械制造系统中的物流9、生产线节拍10、机器人自由度得 分批阅人系 年级专业班姓名:学号:封装 线 二、论述题(每题 10 分,共 40 分) 1、机床主要设计内容有哪些?2、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方式?3、导轨的组合形式有几种?如何调整间隙?4、柔性制
2、造系统的组成和规划内容是什么?三、分析题(每题 10 分,共 30 分)1、主轴轴承配置有几种形式?试分析各结构特点?2、六点定位原理是什么?平面定位时其定位元件如何选择?3试分析及床主轴的前轴承精度,一般要比后轴承的精度高一级。得 分批阅人得 分批阅人四、计算题(共 10 分)某机床的主轴转速为 n=40-1800n/min,公比 =1.41,电动机的转速n 电 =1800n/min,试拟定结构式、转速图。机械制造装备设计答案(10)一 概念题 (20 分 每小题 2 分)1答:1)是一个以网络为基础,面对车间的开方式集成制造系统。拥有 CAD、 数控编程、工夹具管理、质量管理、数据采集等功
3、能,可根据制造任务与生产环境的变化,迅速调整,以适应多品种、中想批生产。 (2 分)2.答:表示机床的运动的个数、形式、功能及排列顺序。床运动功能(2 分)3.爬行:答;当运动 部件低速运动时,主动件匀速运动,从动件跳跃运动,这种不平稳的运动称为爬行。 (2 分)4答:指主动轴转速数列公比称为级比。级比的指数,称为级比指数。(2 分)得 分批阅人5答:在对产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列通用模块,根据市场需要,对模块选择组合,可构成不同功能、不同规格的变形产品。 (2分)6工业机器人的位置与姿态,是指机器人末端执行器的位置坐标。其姿态是指末端执行器的三个转动角度。 (2 分)7.
4、定位误差:加工工序基准,在加工方向上的,最大位置变动量。(2 分)8.答:原料进厂经储存、加工、装配、包装、出厂全过程的每一个环节的移动和储存,称为生产物流。 (2分)9. 生产节拍:指在连续完成相同的两个产品,之间的间隔时间称为生产节拍。即完成一个产品平均时间。 (2 分)10. 工业机器人的自由度与姿态 :自由度,是指机器人末端执行器的三个移动自由度, 。其姿态是指末端执行器的三个转动自由度。(2 分)二论述题 (每小题 10 共计 40 分)1答 1)总体设计 ( 1)主要技术指标确定。 (2 分) (2)总体设计:基本参数设计、传动设计、总体部局设计、控制设计。 (4 分)2)祥细设计
5、:技术设计、施工设计。全部零件图、技术文件。(4 分)2答:驱动方式:电机驱动、液压驱动、气动。 (2 分)负载在 1 kw 以下的工业机器人,多采用电动机驱动。(2 分)直流伺服电机与步进电应用广泛 。 (2 分)交流服电机是新近的发展。 (2 分)液压驱动用于重型机器人,轻负荷用气动。 (2分)3答;机床导轨的组合型式:双三角形导轨、双矩形导轨、矩形与三角形导轨组合、矩形与燕尾形导轨组合。 (5 分) 导轨间隙调整:压板间隙调整、镶条间隙调整、导向调整板间隙调整。 (5 分)4答:1)是一个以网络为基础,面对车间的开方式集成制造系统。拥有CAD、 数控编程、工夹具管理、质量管理、数据采集等
6、功能,可根据制造任务与生产环境的变化,迅速调整,以适应多品种、 中想批生产。 (5 分)2)基本组成:(1)加工子系统 (2)物流子系统 (3)控制子系统 (5 分)三分析题 (30 分 每小题 10 分)1答:1)图(a)前端配置:两个轴向推力轴承都置于前支承处,前支承处发热量大,温升高,但主轴受热向后伸长,不影响轴向精度,对提高轴向刚度有利。用于高精度机床或数控机床。 (4 分)2)图(b)后端配置:两个轴向推力轴承都置于后支承处 前支承处发热量小,温升低,但主轴受热向前伸长,影响轴向精度,用于普通精度机床。 (4 分)3)图(c)两端配置:主轴受热伸长时应响主轴承的轴向间隙,须有轴向补偿
7、热膨胀,用于短主轴。 (2 分)2答:采用六个按一定规则布置的约束点,限制了工件的六个自由度使工件实现了完全定位。 (4 分)粗加工采用支承钉、可调支承、自位支承定位。 (4 分)精加工支承板定位。 (2 分)3答:1)前轴承的轴心有偏移量 , 后轴承偏移量为零时,A由偏移量 引起的主轴主端轴心偏移量为 (2 分)A(1 分)laL1后轴承有偏移量 ,前轴承的轴心偏移量为零时,引起的主B轴主轴端偏移量为: (2 分)(1 分) BLa1显然,前轴承的精度比后轴承对主轴部件应响大 (1 分)。 A后轴承前轴承 A1AAB轴端LaB1B作图 (4 分)四计算题 (计 10 分)解; Rn=mmax/mmin=1800/40=45 , Z1=Lg45Lg1.41=11 Z=12 (2 分)结构式:12=31 23 2 6 (4 分)1) 第 1 扩大组为带轮减速,速比 1/1.412) 一级减速比为: 1/1.413) 二级减速比为: 41.34) 三级减速比为: 6速度图: (4 分) 180012809006404503202251801107855401800100:14224:4822:6218:7236:36 42:4242:30