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1柔性化指的是什么？试分析CA6140车床的柔性表现在哪里？（P6）答：（1）产品结构柔性化：产品设计时采用模块化设计方法或机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。功能柔性化：指只需进行少量的调整或修改软件，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。（2）①使用光杆加工外圆，丝杆加工螺纹；②使用小托板加工端面；③尾座上安装钻头，进行孔加工。2如何用精度较低的机械制造装备制造出精度较高的机械制造装备来？试以CA6140车床中的丝杆为例说明其具体过程。（P7）答：（1）误差补偿技术：机械式或数字化技术；(2)分析各种引起螺距加工误差的因素，建立误差的数学模型。加工时，由传感器不断地将引起误差的因素测出，输入计算机，算出将产生的综合误差，然后由误差补偿装置按算出的综合误差进行补偿，得到高精度丝杆。3什么是产品的系列化设计？试分析产品系列化设计的优缺点。（P25）答：（1）在某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。在产品基型系列的基础上，派生出不同用途的变型产品，构成产品派生系列。(2)优点：①较少品种规格满足市场需求；②减少设计工作量，提高质量，减少开发风险；③压缩工艺装备的数量和种类，缩短研制周期，降低生产成本；④便于产品维修；⑤为开展变型设计提供技术基础。缺点：用户选择范围小，性能参数、功能特性不一定最符合要求，还有可能冗余。4系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什么？公比选得过大或过小会带来哪些问题？主要根据什么因素来选择？（P26）答：（1）尽可能采用优先数系；(2)过大：产品结构复杂，成本提高；过小：规格品种过多，失去系列化设计优点；(3)根据产品需求量，越大参数分级应越密，反之可粗些。5以曲轴加工为例，说明为什么机械加工工艺性的评价应依据生产厂的生产条件，没有一个绝对的标准。（P46）答：如加工曲轴轴颈，装备条件没有飞刀，只能使用平衡块；材料、毛坯和半成品的供应情况和质量检验的可能性也可能不同，使得加工工艺性的不同。6以扳手、按钮和指示灯为例，说明如何在机械制造装备设计中满足人机工程学的要求。（P44）答：（1）扳手：①柄宽适合人手握住宽度；②柄厚不致产生过大压强；③长度在保证产生一定扭矩下使人施加合适力。(2)按钮：①手指净重作用下不动作，略施压力才起作用；②面积比指肚略大；③颜色表示不同功能；(3)指示灯：①颜色表示不同状态；②布置在良好视野范围内；③配上文字或图形符号，突出含义。7设计过程中遵守标准化原则的重要意义是什么？以铣床夹具设计为例说明如何贯彻设计的标准化。（P54）答：(1)提高设计水平，促进交流，简化程序，保证质量，节约费用；(2)图纸和技术文件要符合有关标准；定位销、分度轴、夹紧装置、对刀块使用标准件节省成本，保证质量。8以往复运动小车为例（如龙门刨床中的工作台），说明如何提高产品的可靠性。答：提高产品可靠性，一是采用可靠性高的元器件，二是设置并联系统。如采用下列措施:①用质量好的伺服电机，自带传感器；②两头安装极限开关；③安装缓冲器防断电。9以普通车床为例，说明什么是模块化设计。模块化设计有什么优点？请列举一些普通车床上的功能模块。（P28、P30）答：（1）为了开发不同功能结构，或相同功能结构而性能不同的车床，不是对每种车床单独进行设计，而是设计一批模块，将这些模块经过不同的组合来构造不同要求的车床。(2)①改进方便；②缩短设计供货周期；③降低成本；④维修方便；⑤加快更新换代。(3)气动夹紧装置，双轴主轴箱，有螺纹进给机构，切断刀架，气动尾座，快速行程机构，自动送料架等。10工件表面发生线的形成方法有哪些？各举一典型加工实例。（P63）答：（1）轨迹法：点切削刃车刀车削外圆柱面；(2)成形法:宽刃车刀车削短外圆柱面；(3)相切法：圆柱铣刀铣削短圆柱面；(4)展成法：滚齿加工。11并联机床（虚拟轴机床）的工作原理是什么？有哪些优缺点？（P116）答：它有上、下两个平台。下平台固定不动，安装工件。上平台装有机床主轴和刀具，由可伸缩的六根轴与下平台联接。通过数控指令，由伺服电动机和滚珠丝杠副驱动六根轴的伸缩，来控制上平台的运动，使主轴能运动到任意切削位置，对安装在平台上的工件进行加工。优点：刚度高、运动部件质量轻、机械结构简单、制造成本低、在改善速度、加速度、精度、刚度等性能方面具有较大的潜力；缺点：运动空间小、空间可转角度（灵活性）小、开放性差、运动轨迹计算较复杂。12举例说明什么是机床上的复合运动、内联系传动链和运动轴的联动？它们之间有何相互关系？（P65）答：（1）复合运动指运动之间有严格运动关系，如车螺纹时工件主轴的回转和刀具的纵向直线运动。内联系传动链，指两个末端件的转角或位移量之间有严格的比例关系要求，如减速器的齿轮传动链。运动轴的联动，在一台机床上的多个坐标轴上同时进行加工，而且可在计算机数控系统(CNC)的控制下同时协调运动进行；比如在数控加工机床上加工圆。(2)对于机械传动的机床，复合运动通过内联系传动实现；对于数控机床，复合运动通过运动轴的联动实现。13求下图中各轴和各齿轮的计算转速。（P96）14试举例并画图说明轴上零件的轴向固定方式。（《机械设计》P360）答：（1）套筒定位(2)弹性挡圈定位(3)双圆螺母定位15举例说明提高导轨耐磨性的措施。（P184）答：（1）保证完全的液体润滑，用油膜隔开相接触的导轨面，如采用静压导轨；(2)争取少磨损，如采用加大导轨接触面和减轻负荷的办法来降低导轨面的压强；(3)使压力分布均匀，导轨的形状尺寸尽可能对集中载荷对称。16试举例并画图说明导轨的卸荷方式，每种方式各有什么特点？（P178）答：（1）机械卸荷：如果所示为常用的机械卸荷导轨，导轨上的一部分载荷由支撑在辅助导轨面a上的滚动轴承承受。特点：卸荷力不能随外载荷的变化而调节。(2)液压卸荷:将高压油压入工作台导轨上的一串纵向油槽，产生向上的浮力，分担工作台的部分外载。特点：可用节流阀调整各段导轨的卸荷压力，以保证导轨全长保持均匀的接触压力。(3)气压卸荷:压缩空气进入工作台的气囊，经导轨面间由于表面粗糙而形成的微小沟槽流入大气，产生的上浮力对导轨进行卸荷。特点：以压缩空气作为介质，无污染、无回收问题，且粘度低，动压效应影响小。17试举例并画图说明导轨间隙的调整方式（至少2种），每种方式各有什么特点？（P174）答：（1）压板：压板用螺钉固定在运动部件上，用配刮的方法或垫片来调整间隙。特点：结构简单。(2)镶条：用来调整矩形导轨和燕尾形导轨侧向间隙。特点：易变形，刚度低。18支撑件的常用材料有哪些？每种材料各有什么特点？（P166）答：（1）铸铁：铸造性能好，阻尼系数大，成本低；制造周期长，有时产生缩孔、气泡等缺陷。(2)钢板和型钢：制造周期短，可制成封闭结构，刚性好，重量轻；内摩擦阻尼小，抗振性较差。(3)预应力钢筋混凝土：刚度和阻尼大，抗振性好，成本低；脆性大，耐腐蚀性差。(4)天然花岗岩：性能稳定，精度保持性好，抗振性好；抗冲击性能差，脆性大，难于制作复杂的零件。(5)树脂混凝土：刚度高，抗振性好，耐水、耐化学腐蚀、耐热；某些力学性能差。19根据什么原则选择支撑件的截面形状，如何布置支撑件上的肋板和肋条？（P163）答：（1）①截面应是中空形状，尽可能加大截面尺寸，在工艺可能的前提下壁厚尽量薄一些。②圆（环）形截面抗扭刚度好于正方形，而抗弯刚度比正方形低；以承受弯矩为主的支承件的截面形状应取矩形，并以其高度方向为受弯方向；以承受扭矩为主的支承件的截面形状取圆（环）形。③封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度；截面应尽可能设计成封闭形状。（2）肋板的布置取决于支承件的受力变形方向；肋条置于支承件某一内壁上，主要为了减小局部变形和薄壁振动，用来提高支承件的局部刚度。20举例说明提高机床支撑件热稳定性的措施。（P171）答：（1）控制温升：设置风扇；液压油管道通过冷凝剂。(2)采用热对称结构：双立柱结构。(3)采用热补偿装置：在热变形的相反方向上采取措施，产生相应的反方向热变形，使两者抵消。21试举例并画图说明改善机床支撑件阻尼特性的方式（至少2种），每种方式的工作原理是什么？（P169）答：（1）充填阻尼材料：将型砂等封装在箱内，原理是振动时阻尼材料相对运动，产生摩擦将机械能转化为热能。(2)接合面摩擦：焊接件间留有贴合而未焊死的表面，原理是两贴合面间相对运动，产生摩擦将机械能转化为热能。22机床刀架应满足的要求有哪些？（P184）答：（1）满足工艺过程所提出的要求；(2)牢固、精确地安装刀具；(3)具有足够的刚度；(4)可靠性高；(5)尽可能缩短换刀时间；(6)操作方便和安全。23机床刀架的定位机构有哪些？各有什么特点？（P192）答：（1）圆锥销定位：磨损后仍可消除间隙，刚性差；(2)端面齿盘定位：定位精度高；重复定位精度好；刚性好。24试画图说明机床主轴动压轴承和静压轴承的工作原理。（P158）答：（1）动压轴承：当主轴旋转时，带动润滑油从间隙大处向间隙小处流动，形成压力油楔而产生油膜压力将主轴浮起。(2)静压轴承：由供油系统供给一定的压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压力支承载荷，轴颈始终浮在压力油中。25主轴应满足的基本要求有哪些？（P142）答：（1）旋转精度：主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和端面圆跳动。（2）刚度：主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义。（3）抗振性：主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。（4）温升和热变形：主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热、切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸和位置发生变化，造成主轴部件的所谓热变形。(5)精度保持性：主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力。26主轴的驱动方式有哪些？各有什么特点？分别适用于什么场合？（P143）答：（1）齿轮传动：结构简单紧凑，能传递较大转矩，线速度不能过高。适用于变转速、变载荷场合。(2)带传动：靠摩擦力传动（除同步齿形带），结构简单，制造容易，成本低，过载打滑。适用于中心矩较大的两轴传动，高速传动，不适用于速比要求准确的场合。(3)电动机直接驱动：主轴部件刚度高，噪声和振动小，调速范围宽，有较大的驱动功率和转矩。适用于精密机床、高速加工中心和数控车床。27陶瓷轴承有哪些种类？各有什么特点及应用场合？（P150）答：（1）①滚动体用陶瓷材料制成，而内、外圈仍用轴承钢制造；②滚动体和内圈用陶瓷材料制成，外圈用轴承钢制造；③全陶瓷轴承。(2)①②类摩擦系数小，有一定自润滑性能，适用于高速、超高速、精密机床的主轴部件；③类适用于超高温、耐腐蚀、非磁性、电绝缘或要求减小质量和超高速场合。28主轴滚动轴承预紧的目的是什么？试画出两种主轴滚动轴承预紧的结构。答：（1）消除轴承间隙，有一定过盈量，增加接触面积，提高旋转精度、支撑刚度和抗振性。(2)29工业机器人有何特点？它们为什么会在焊接、喷漆等工业领域获得较广泛的应用？（P218）答：（1）①可编程：随工作要求变化而再编程；②拟人化：有类似人体结构部分；③通用性：一般在执行不同的作业任务时具有较好通用性。(2)①工艺机器人刚度差，精度低，载荷小，但灵活度高；②焊接、喷漆等工作环境差。30什么是欠定位、过定位？什么情况下允许过定位？（P279）答：（1）欠定位：应该限制的自由度没有被限制；过定位：某自由度被两个或两个以上的约束重复限制。(2)①刚度很差工件如细长轴等，在夹紧力、切削力作用下会产生很大变形；②工件的定位表面和定位元件精度很高时，过定位有利于提高刚度。31试举例说明机床运动的分配应掌握的原则？（P70）答：（1）“避重就轻”原则；(2)例如