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1、 B机械制造装备设计 (003) 试卷(闭卷) (试卷编号:003)(考试时间:120 分钟或规定时间, 适用机制专业)1 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 复核人分值 20 10 10 30 10 20 100得分一填空题 ( 每空 1 分 共计 20 分)1.影响机械装备加工精度的主要因素有:几何精度、传动精度、 ( ) 、 ( ) 、低速运动平稳性。2.机械制造装备的一般功能要求有:加工精度、刚度、强度、抗振、( ) 、 ( ) 、技术经济性。3.机械制造装备的全自动化是指能自动完成工件的( ) 、加工、和( )的生产过程。4.绿色产品设计是在充分考虑产品功能、( )、( )和开发
2、周期的同时,应对环境影响最小,对资源利用率最高。5.金属切削机床,按加工原理不同可分为:车床、钻床、镗床、磨床、( )、( )、铣床、刨床、拉床、特种机床及其它机床。6.特种加工技床有:电加工机床、超声波加工机床、激光加工机床、( )加工机床、( )加工机床、水射流加工机床。7.机械制造装备设计可分为:( )设计、变形式设计、和( )设计等三大类。.8.创新设计在明确设计任务后,经过:产品规划、方案设计、( )和( )等四个阶段。.9.总体设计中的主要结构参数包括:( )参数、运动参数和( )参数。10.工艺设计阶段分为:零件图设计、装配设计图设计、 ( )设计、 ( )文件。二、选择题(下列
3、各题的备选答案中只有一个选项是正确的,请把正确答案填在括号中。每小题 1 分,共 10 分)1.机电一体化是指:机械技术 、传感测量、 ( ) 、自动控制、电力电子等技术的系统工程。A.机械技术 B. 信息处理 C.计算机技术 D.工业管理技术2可靠度是产品的可靠性度量( ) ,是指产品在规定的时间,规定的条件完成规定任务的概率。A.产品数量 B. 概率 C. 标准 D.能力3.机床的基础坐标系为 Oxyz。机床的运动坐标系规定为:沿 x y z 的直线运动为( );绕 x y z 轴转动为 A 、B、 C 轴;平行 x y z 轴的辅助轴为 U 、V 、W 表示。A. X 、 Y 、 Z 轴
4、 B. A 、B、 C 轴 C. U 、V 、W 轴4.机床工作时的内热源有:电机、液压系统、机械摩擦、 ( ) 。A. 电机 B 切削热 C.各零件 D.切屑得 分批阅人得 分批阅人系 年级专业班姓名:学号:封装 线 5.当机床部件产生爬行现象时,会影响机床的 定位精度、 ( ) 、工件表面粗糙度。A. 工件加工精度 B.平行度 C.平面都 D.垂直度6.电气伺服进给部件的驱动方式有:步进 机、直流电机、 ( ) 、直线电机。A. 交流调速电机 B.异步电机 C.同步电机 D.伺服电机7.数控机床,按其测量反馈装置的有无,及其位置,可以分为 开环控制系统、闭环控制系统、 ( ) 。A. 半开
5、环控制系统 B.无反馈 C.有反馈 D.不确定8.磁浮轴承的特点是:无机械磨损、 ( ) 、运动无噪声、无润滑、无污染、温升低。A. 理论上速度无限 B.无温升 C.简单 D.纯机械装置9.机床支承部件的合理设计是:以最小的质量条件下,获得( )。A 最大的静刚度。 B. 最大的动刚度。 C.最大强度 D.合理刚度.10导轨的间隙对机床的工作性能有着直接的影响,若间隙过大,影响( ) 。A. 强度 B.精度与平稳性 C.生产率 D.温度高。三、判断题(在题后的括号内,正确的打“” ,错误的打“” 。每小题 1 分,共 10 分)1.绿色产品设计是充分考虑产品的功能、质量、开发周期的同时,使产品
6、从 设计、制造、使用对环境影响最小,资源利用率最高。 ( )2.影响机床振动主要原因:机床刚度、机床阻尼、机床系统固有频率.( ) 3机床工作时的内热源有:电机、液压系统、机械摩擦、切削热。 ( ) 4.当机床部件产生爬行现象时,仅会影响机床的 定位精度。 ( )5.直流电机的无级调速,是采用 调压和调磁的方法 ,来达到主轴所需转速。( )6.磁浮轴承的特点是:有机械磨损、理论上速度有限。 ( )7.机床的精度包括:几何精度、运动精度、传动精度、定位精度 、工作精度、精度保持性。 ( ) 8 导轨应满足的仅要求:导轨精度高、承载能力。 ( )9主轴轴承的配置形式:仅有速度型。 ( ) 10.主
7、轴轴承的配置形式:仅有刚度型。 ( )四简答题 (每小题 6 分 计 30 分)1.试述根据什么原则,选择支承件的截面形状,摇臂钻床摇臂的截面为何种形状?为什么为该形状? (6 分)2 .机器人手腕的功能及设计要求是什么?(6 分)得 分批阅人得 分批阅人3.什么叫柔性制造系统?它由哪几个基本部分组成?(6 分)4.机床主传动系设计应满足的一般原则是什么? (6 (10 分) 五楔块杠杆回转夹持器的工作原理如下图(1)所示。试推导夹持力 FN与 驱动力 p之间的关系式。 六计算题: 图为车床的传动系统图。 公比 =1.41 ,电机转速为 1440 r/min 。标准转速表如下。得 分批阅人得
8、分批阅人试求: (1)拟定结构式; (2)确定传动级数(3)按表查出标准转速数列 (4)画转速图 (共计 20 分)试题答案 (编号:003)一一 填空题 (计 20 每空 1 分)1.运动精度、定位精度 2.加工稳定性、耐用度 3.上料、卸料 4.质量、成本5.齿轮机床、螺纹机床 6.电子束、离子束 7.创新设计、模块化设计8.技术设计、工艺设计 9.尺寸参数、动力参数 10.商平化设计、工艺化设计二选择题 (计 10 分 每小题 1 分)1B 2C 3A 4B 5A 6A 7A 8A 9A 10B三判断题 (计 10 分 每小题 1 分)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10四简答题 (
9、计 30 分 每小题 6 分)1.试述根据什么原则,选择支承件的截面形状,摇臂钻床摇臂的截面为何种形状?为什么为该形状? (6 分)3.答1)无论是方形、圆形、矩形,空心截面的刚度都比实心的大同样同样截面形状和面积,外形尺寸大,而壁薄的截面比外形尺寸小的而壁厚的截面,抗弯刚度与抗扭刚度高。 (2 分)2)圆形截面抗扭刚度比方形的好,而抗弯矩小。 (1 分)3)封闭界面远比开口截面的刚度高,特别是抗扭刚度。 (1 分)4)摇臂在加工时,既有弯又有扭,因此选非圆非方空心封闭形状,且高度尺寸大于宽度尺寸。 (2 分)2 .机器人手腕的功能及设计要求是什么? 1)手腕的功能:(1)连接并支持末端执行器
10、。 (1 分)(2)实现末端执行器三个姿态坐标,即三个转动自由度。 (1 分)2)设计要求:(1)手腕力求接构紧凑,体积小重量轻。 (1 分)(2)在满足工作要求的条件下,尽量减少自由度,力求简化。 (1 分)(3)提高手腕的精度与刚度。 (1 分)(4)手腕各关节轴,应有限位开关与机械挡块。 (1 分)3.什么叫柔性制造系统?它由哪几个基本部分组成?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、中小批生产。 (3 分)2)基本组成:(1)加工子系统:加工装备、工
11、艺装备、辅助装备。 (1 分)(2)物流子系统:储存装备、传输装备、搬运装备。 (1 分)(3)控制子系统:过程控制与过程监视。 (1 分)4.机床主传动系设计应满足的基本要求是什么? 答:1) 传动副前多后少原则,可减小变速箱的尺寸。 (2 分)2) 传动顺序与扩大组相一致的原则,亦可减小变速箱的尺寸。 (2 分)3) 变速组的降速要前慢后快的原则,中间轴的转速不要大于电机转速 。(2 分)5.工业机器人与机床,在基本功能和工作原理上有何异同? 答:工业机器人与机床在基本功能和工作原理上相同之处:1)两者都有位姿变化要求。2)都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化。 (3 分)不同之处:1)机床以直角坐标五为主,机器人以关节形式运动为主。2)机床刚度、精度高,机器人刚度精度比较低。 (3 分)五解: (5 分)FpNN FNNc ccb. NFp2Sin- 又 Nc= bFN- bSinCP (5 分)六解:(1)拟定结构式; 结构式为:12= 6312 ( 5 分)(2)确定传动级数 : 12 级 ( 2 分)(3)按表查出标准转速数列标准转速: 40、56、80、112、160、224、315、450 、630、900、1250、1800(5 分 )4(4)速度图