机械制造装备设计题目

第1页共21页第1页共21页一、选择题（每题3分，共21分）1．CA6140卧式车床能车削米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和（）常用的四种标准螺纹。（A）较精密螺纹；（B）径节螺纹；（C）非标准螺纹；2．工业机器人按机械结构类型分为关节型机器人、（）、圆柱坐标型机器人、直角坐标型机器人等类型。（A）球坐标型机器人；（B）焊接机器人；（C）水下机器人；3．机床夹具按其使用范围可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、（）和组合夹具五种基本类型。（A）钻床夹具；（B）随行夹具；（C）铣床夹具；4．机械制造装备包括加工装备、（）、仓储输送装备和辅助装备四大类（A）机床；（B）夹具与刀具；（C）工艺装备5．根据数控机床的工作原理，它一般由信息载体、（）、伺服系统、机床本体等四部分组成。（A）伺服电机；（B）数控装置；（C）传感器；6．仓储设施型式按地理位置分布有厂级库、（）、工段级库和工序级库等。（A）在制品库；（B）外购件库；（C）车间级库；7．直线运动导轨的截面形状主要有四种：矩形、（）、燕尾形和圆柱形，并可互相组合。（A）三角形；（B）凹形；（C）凸形；二、判断题（每题2分,共20分）1.机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和组合设计等三大类型。（）2.外联系传动链必须保证复合运动的两个单元运动严格的运动关系，因此，外联系传动链中可以有传动比不确定或瞬时传动比变化的传动机构。（）3.导轨的功用是承受载荷和导向。运动的导轨称为动导轨，不动的导轨称为静导轨或支承导轨。（）4.辅助支承是在每个工件定位后才经调整而参与支承的元件。它起定位作用，可用来提高工件的装夹刚度和稳定夹紧力或切削力。（）第2页共21页第2页共21页5.数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为开环、闭环和半闭环系统。（）6.工业机器人与机床都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。（）7.根据被加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有被完全限制，这称为过定位。（）8.工厂“物流”指从原材料和毛坯进厂，经过储存、加工、装配、检验、包装，直至成品和废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动和储存的全过程。（）9.自动运输小车是现代生产系统中机床间传送物料很重要的设备，它分有轨小车(RGV)和无轨小车(AGV)两大类。（）10.由于谐波减速传动装置具有传动比小、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高、体积小、质量轻等优点，已广泛用于工业机器人中。（）三、简答题（每题6分，共30分）1．有级变速系统中的主传动系统的转速排列为何常采用等比数列？（6分）2．机器人手腕的功能及设计要求是什么？（6分）3．什么叫柔性制造系统？它由哪几个基本部分组成？（6分）4．夹紧与定位有何区别？对夹紧装置的基本要求有那些？（6分）5．试述无轨运输小车的工作原理及其应用场合？（6分）四、分析题（9分）如图所示为料仓式上料装置元件—隔料器的基本型式，试分析图示各类隔料器的主要特点？第3页共21页第3页共21页五、设计题（20分）已知：某机床主轴转速n＝180～1000r/min，电动机额定转速n0＝1430r/min（7.5Kw），主传动系统图如图所示。问：1）写出该机床主传动路线表达式；2）计算标准公比、转速级数Z和变速范围Rn；3）写出结构式并画出转速图；第4页共21页第4页共21页一、选择题（每题3分，共21分）8．随行夹具的返回型式有上方返回、下方返回和（c）三种。（A）直线通过式；（B）折线通过式；（C）水平返回；9．按照工艺范围，机床可分为（a）、专用机床、专门化机床（A）通用机床；（B）车床；（C）数控机床；10．根据数控机床的工作原理，它一般由信息载体、（c）、伺服系统、机床本体等四部分组成。（A）伺服电机；（B）加工装备；（C）数控装置；11．仓储设施的型式按其功能分有原材料库、（a）、在制品库、零部件成品库、维修件和备件库、产成品库、工夹量具等工艺装备库等；（A）外购件库；（B）车间级库；（C）厂级库；12．数控机床电气伺服系统按有无检测和反馈装置分为开环、（b）和半闭环系统。（A）电气系统；（B）闭环；（C）液压系统；13．回转运动导轨的截面形状有三种：平面环形、（b）和双锥面导轨。（A）平面形；（B）锥面环形；（C）三角形；14．钻模按其结构特点可分为（a）、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模、滑柱式钻模等五种类型。（A）固定式钻模；（B）分离式钻模；（C）可调式钻模；二、判断题（每题2分,共20分）1.机械制造装备包括加工装备、机床、仓储输送装备和辅助装备四种，它与制造工艺、方法紧密联系在一起，是机械制造技术的重要载体。（）2.可调支承是支承点位置可以调整的支承。它不起定位作用，主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基准面定位的工序中。（）3.刀具识别装置是自动换刀系统的重要组成部分。常用的有顺序选刀和任意选刀两种型式。（）4.机床间的工件传递和运送装置目前包括有：托盘和随行夹具、有轨小车(RGV)第5页共21页第5页共21页和无轨小车(AGV)等。（）5.导轨按结构型式可分为开式导轨和闭式导轨。（）6.若需要限制的自由度少于六个，定位时正好限制了这几个自由度，则为完全定位。（）7.工业机器人的驱动系统是带动操作机各运动副的动力源，常用的驱动方式包括手动、电动机驱动、液压、气动三种。（）8.在工业机器人中的谐波减速传动装置，具有传动比大、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高、体积小、质量轻等优点。（）9.在工厂“物流”是指从原材料和毛坯进厂，经过储存、加工、装配、检验、包装，直至成品和废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动和储存的全过程。（）10.机械加工生产线主要由加工装备、工艺装备、输送装备、辅助装备和控制系统组成。（）三、简答题（每题6分，共30分）6．机床夹具功用是什么？主要由哪几部分组成？（6分）7．简述自动化立体仓库的工作过程？（6分）8．谐波齿轮减速装置的工作原理及其特点？（6分）9．画图说明为何在选择机床主轴滚动轴承时,前轴承精度常比后轴承高一级？（6分）10．什么是机械加工生产线？它主要由哪几个基本部分组成？（6分）第6页共21页第6页共21页四、分析题（9分）如图所示为料斗式上料装置—上料器的主要结构型式，试分析各类上料器的主要特点？五、设计题（20分）已知：图示是某机床主传动系统图。公比＝1.41，采用双速电机（710/1440r/min），试分析该机床主传动系统。包括：1．写出主传动路线表达式；2．分析主轴的转速级数Z；3．按表查出主轴标准转速数列；4．写出结构式并画出转速图；第7页共21页第7页共21页一、概念题（每题2分，共10分）1、工业机器人位姿2、定位误差3、机械制造系统中的物流4、生产线节拍5、机器人自由度二、简述题（每题10分，共50分）1、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方式？2、柔性制造系统的组成和规划内容是什么？3、车间物流设计的基本步骤和搬运设备选择的原则是什么？4、六点定位原理是什么？平面定位时其定位元件如何选择？5、现代物流系统是由哪几部分构成？三、分析题（每题10分，共30分）1、分析工业机器人结构类型有哪些？各有何特点？画出结构简图并标出运动方向和自由度。2、定位误差产生的原因有哪些？如何改进3、机械加工生产线的类型有哪些？生产线切削用量如何选择？四、计算题（共10分）加工某一工件采用一面两孔定位，大孔采用一个圆柱销定位，小孔采用一个菱形销。已知大孔直径013.00125Dmm，圆柱销直径0009.0125dmm，小孔直径009.00210Dmm，菱形销直径013.0019.0210dmm，两孔中心距05.040Lmm，试计算转角误差。分析各定位元件所限制的自由度。第8页共21页第8页共21页《机械制造装备设计》模拟试题1一、简答题（每小题3分，共12分）1.转塔式组合机床2.成形式拉削3.机床夹具4.机床装料高度二、填空题（每空1分，共16分）1.生产线上常用的工艺装备包括（）、（）、（）、（）辅具、检具。2.组合机床总体设计的三图一卡是指（）、（）、（）、（）。3.工件以粗基准和精基准平面定位，采用（）和（）作定位元件；工件以粗基准孔和精基准孔定位，采用（）和（）作定位元件。4.在图示螺钉-压板夹紧机构中，零件1、2、3、4的作用分别是（）、（）、（）、（）。三、机床的传动系统为什么要遵循前多后少，前密后疏，前缓后急原则？（12分）第9页共21页第9页共21页四、何谓夹具的对定？包括哪几个方面？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？（15分）五、机床的支承件设计中，截面形状的选用原则是什么？怎样补偿不封闭支承件的刚度损失？（15分）六、已知某机床的主轴转速为n=100~1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1.拟定传动系统的结构式；2.设计转速图；3.画出转速图。（15分）七、在如图所示零件上铣槽，要求保证尺寸014.054和槽宽12h9。现有三种定位方案，如图b、c、d所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。第10页共21页第10页共21页《机械制造装备设计》模拟试题1答案一、简答题（每题3分，共12分）1.能将几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，使每个多轴箱依次转动到加工位置对工件进行加工的组合机床。2.利用刀齿的轮廓与工件最终加工表面形状相似，切削齿高度向后递增，工件的余量被一层一层地切去，由最后一个刀齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光达到预定的加工精度的拉削。3.机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工艺装备。4.指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。二、填空题（每空1分，共16分）1.夹具、模具、刀具、量具2.被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、机床生产率卡。3.锯齿头支承钉、一组支承板、可胀心轴、定位销4.保护压板和避免螺栓弯曲，直接压紧工件，支承压板，卸料工件时托住压板。三、问答题（12分）见教材四、问答题（15分）1.夹具与机床连接时使夹具定位表面相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的过程称为夹具的对定。2．夹具的对定包括三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度和转位定位，即夹具对加工位置的定位。3．使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的允许误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。从而保证工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。五、问答题（15分）见教材第11页共21页第11页共21页六、设计题（15分）1.计算公比φ已知：1001120R，Z=8.根据1ZR,则719.11lg1lglgZR,即：φ=1.412．确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根据前疏后密原则，选择结构式为：8=21ⅹ22ⅹ243.转速图绘制设计①主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120r/min②确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴的传动比为：8.1114408000i③确定各变速组最小传动比从转速点800r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。4.绘制转速图七、分析计算题（15分）解1）分析键宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。槽底位置尺寸540-0.14的加工误差，在三种定位方案中不同。方案b、c产生基准位移误差Δj.y（b）