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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201010301020100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xyz的直线运动为()；绕xyz轴转动为A、B、C轴；平行xyz轴的辅助轴为U、V、W表示。A.X、Y、Z轴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、（）。得分批阅人得分批阅人系年级专业班姓名：学号：封装线A.电机B切削热C.各零件D.切屑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Fp之间的关系式。六．计算题:图为车床的传动系统图。公比φ=1.41，电机转速为1440r/min。标准转速表如下。得分批阅人得分批阅人试求：（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．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）1B2C3A4B5A6A7A8A9A10B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（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。(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).∵NFp2Sin-------①又∵Nc=bFN-------②FpNNFNNcccb∴bSinCFFPN2（5分）六．解：（1）拟定结构式；结构式为：12=631223（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（8分）电ⅠⅡⅢⅣ1800r/min12509006304503152241601128056401440r/min180:28824:4822:6218；7236:3642:4260:30