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1、2021年9月份?机械制造装备设计?课程考试 模拟试卷答案考试形式：闭卷 试卷类型：A一、填空题本大题共10小题，每题4分，共40分1、工件外表的形成原理是：通过机床上刀具及工件的相对运动而形成 。2. 机械制造装备设计可分为创新设计 、变型设计 和模块化设计(组合设计) 等三大类型。装备系列化产品中的“基型产品通常采用创新 设计方法完成。3、扩大机床传动系变速范围的方法有 增加变速组、采用背轮机构 、采用双公比的传动系、采用分支机构 四种方法。4、可靠度是可靠性的度量化指标，是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定任务的概率 。5、进给传动系设计应满足的根本要求包括：具有足够的静刚度和动刚度
2、、具有良好的快速响应性、抗振性好、具有足够宽的调速范围、进给系统的传动精度和定位精度高，构造简单，加工和装配工艺性好。6、主轴部件的传动方式有 齿轮传动、带传动、电动机直接驱动。7、机械制造过程是从原材料开场，经过热、冷加工，装配成产品，对产品进展调试和检测、包装和发运的全过程，所使用的装备类型繁多，大致可划分为加工装备 、工艺装备 、仓储传送装备 和辅助装备 四大类。8、在主变速传动系中，扩大传动系变速范围的方法有增加变速组；采用背轮机构；采用双公比的传动系；采用分支传动。9、在40度角接触球轴承、双列短圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力轴承中，同时能承受径向力和轴向载荷的轴承有角接触轴承、圆
3、锥滚子轴承，只能承受径向载荷的轴承有 双列圆柱滚子轴承，只能承受轴向载荷的轴承有推力轴承 。10、机床运动分配式和机床运动功能式的区别在于是否确定“接地位置 ；对机床运动分配式进展评价时，通常依据 “避重就轻 的原那么进展评价。二、简答题本大题共3小题，每题8分，共24分1、请简述主变速传动系设计的一般原那么。答：1传动副前多后少原那么主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动件转速较高，传递的转矩较小，尺寸小一些；反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在制定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速
4、传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以便节省变速箱的造价，减少变速箱的外形尺寸。2传动顺序及扩大顺序相一致的原那么变速组的扩大顺序及传动顺序一致，即根本组在最前面，依次为第一扩大组，第二扩大组，各变速组的变速范围逐渐扩大。如果不满足该原那么，那么在传递一样功率的情况下，受的转矩更大，传动件的尺寸更大，从而影响变速箱的造价和外形尺寸。3. 变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速从电动机到主轴之间的总趋势是降速传动，在分配各变速组传动比时，为使中间传动轴具有较高的转速，以减少传动件的尺寸，前面的变速组降速要慢些，后面变速组降速要快些，也就是。但是，中间轴的转速不应过
5、高，以免产生振动、发热和噪声。通常，中间轴的最高转速不超过电动机的转速。给分要点：答出3个根本原那么给4分，3个根本原那么的描述给4分，具体酌情给分。2、机床主传动系的传动方式主要有哪两种？其各自的特点是什么？答：主要有集中传动方式和别离传动方式1集中传动方式1主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内，称为集中传动方式。2通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。适用于普通精度的大中型机床，构造紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。2别离传动方式1主传动系中的大局
6、部的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为别离传动方式。2特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。运动由皮带经齿轮离合器直接传动，主轴传动链短，使主轴在高速运转时比拟平稳，空载损失小；当主轴需作低速运转时，运动那么由皮带轮经背轮机构的两对降速齿轮传动后，转速显著降低，到达扩大变速范围的目的。给分要点：答出两种方式给4分，答出两种方式的特点给4分，具体酌情给分。3、在机械制造装备设计中，模块化设计的主要优点有哪些？答：（1） 便于用心技术设计性能更好的模块，取代原有旧的
7、模块，提高产品的性能，组合出功能更完善、性能更先进的组合产品，加速产品的更新换代；（2） 只需要更换局部模块，或设计制造个别模块和专用部件，便可快速满足用户提出的特殊订货要求，大大缩短设计和供货周期；（3） 有利于采用成组加工等先进工艺，有利于组织专业化生产，既提高质量，又降低本钱；（4） 模块系统中大局部部件由模块组成，设备如发生故障，只需要更换相关模块，维护修理更为方便，对生产影响少。给分标准：每点2分。三、分析题本大题共3小题，各小题分别为10分、10分、16分，共36分1、某数控车床，主轴最高转数nmax3000 r/min，最低转数nmin=35 r/min，计算转速nj=180 r
8、/min,采用直流电动机，电动机的额定转速为nd=1500 r/min，最高转速为4000 r/min，试设计分级变速箱的传动系统，画出其转速图。给分标准：公式给出正确，计算结果正确，可酌情给至6分，转速图为4分。解： Rn=3000/180 =16.67 ,Rd=4000/1500=2.67 , Rn= Rd*Z-1取 Z=2 , 转数图 2、简述速度型、刚度型、刚度速度型主轴轴承配置形式的特点，并指出下列图为哪种配置形式。答：1） 速度型。主轴前后轴承都采用角接触球轴承两联或三联。角接触轴承具有良好的高速性能，但它的承载能力较小，因而适用于高速轻载或精细机床，如高速镗削单元、高速CNC车床
9、等。2） 刚度型。前轴承采用双列圆柱滚子轴承承受径向载荷，角接触双列推力球轴承承受轴向载荷，后轴承采用双列圆柱滚子轴承。这种轴承配置的主轴部件，适用于中等转速和切削负载较大、要求刚度高的机床。如数控车床主轴、镗削主轴单元等。3） 刚度速度型。前轴承采用三联角接触球轴承，后轴承采用双列圆柱滚子轴承。主轴的动力从后端传入，后轴承要承受较大的传动力，所以采用双列圆柱滚子轴承。前轴承的配置特点是：外侧的两个角接触球轴承大口朝向主轴工作端，收成主要方向的轴向力；第三个角接触球轴承那么通过轴套及外侧的两个轴承背靠背配置，使三联角接触球轴承有一个较大的支承跨距，以提高承受颠覆力矩的刚度。上图为高度CNC车床
10、的主轴轴承配置形式，对应于速度型配置形式。给分要点：总分10分，指出图中所示为速度型配置形式给3分，描述速度型、刚度型、刚度速度型轴承配置形式特点给7分，具体酌情给分。3、下列图为多刀半自动车床的主变速传动系图，请据此写出该主传动系的构造式，画出转速图，分析具有多速电机的主变速传动系的特点，并指出根本组、第一扩大组和第二扩大组。答：多刀半自动车床采用双速电动机，电动机变速范围为2，转速级数共8级。公比141，其构造式为电变速组作为第L扩大组，I一轴间的变速组为根本组，传动副数为2，一轴间变速组为第二扩大组，传动副数为2，可简化机床的机械构造，使用方便，并可在运转中变速，适于半自动、自动机床及普
11、通机床。缺点是当电动机在高速时，没有完全发挥其能力。给分要点：答出构造式给3分，画出转速图给8分，正确指出根本组、第一和第二扩大组给3分， 答对多速电机的主变速传动系的特点给2分，具体酌情给分。选择1采用“消灭一切浪费和“不断完善，以最优的质量和最低本钱的产品提供应市场，这种制造模式被称为 B 。A. “传统模式 B. “精益生产C. “敏捷制造 D. “并行工程2借助模具对板料施加外力，迫使材料按模具形状、尺寸进展剪裁和塑性变形，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、工作原理和构造一样，而尺寸和性能参数不同的产品，称为 A 。
12、A. 纵系列产品 B. 横系列产品C. 跨系列产品 D. 基型产品4机床定位部件运动到达规定位置的精度，称为 D 。A. 几何精度 B. 运动精度C. 传动精度 D. 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. D. 7在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C.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
13、. 刚度型C.速度刚度型 D. 抗振型9铣床进给量的单位为 C 。10要求导轨可以承受较大的颠覆力矩，高度较小，构造紧凑，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 D. 圆柱形导轨填空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机械制造装备的精细化成为普遍的开展趋势，从微米级开展到亚微米级，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任何一个外表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外表的_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LpdB，其表达式为_ Lp = 20 lg p / p0 _。6机床抗振性是指机床在_交变载荷_作用下，抵抗变形的能力。7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_
