机械制造装备设计第七章习题答案(关慧贞)
机械制造装备设计关慧贞第三版课后习题复习资料
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题55 答案1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体与使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？类型：创新设计、变型设计和模块设计1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点?系列化设计方法是在设计的某一类产品中，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。
优点：1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。
2）可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。
5）为开展变型设计提供技术基础缺点：用户只能在系类型谱内有限的品种规格中选择所需的产品，选到的产品，一方面其性能参数和功能特性不一定最符合用户的需求。
机械制造装备设计（关慧贞）习题
机械制造装备设计（关慧贞）习题1.钻床的主运动参数为主轴的转速 ,品的主参数应尽可能采⽤优先数系。
2.辅助⽀承和可调⽀承的区别辅助⽀承起定位作⽤,可调⽀承不起定位作⽤。
3.产品系列化设计的”三化”是指系列化、标准化、通⽤化。
4.磨床的主运动是指砂轮的回转运动。
5.主轴的变速范围是指主轴的最⼤转速与最⼩转速的⽐值。
6.有级变速主轴转速⼀般按等⽐级数排列。
7.进给系统中,各传动件的计算转速是最⾼转速。
8.机床⽀承件常⽤的材料是铸铁。
9. 设计分级变速箱时,变速箱公⽐取⼤于电动机的恒功率调速范围,变速箱结构简单 ,主传动系功率特性图缺⼝。
10.专⽤机床夹具⾄少必须由定位装置、夹紧装置和底座三个基本部分组成。
11. 在夹具中采⽤偏⼼轮夹紧⼯件⽐⽤螺旋压板夹紧⼯件的动作快，但其⾃锁性要⽐后者差。
12.料仓式上料装置的基本组成是料仓,隔料器,上料器,上料杆和卸料杆。
13.在选择机床主轴滚动轴承时,后轴承精度常⽐前轴承精度低。
14.磨床运动功能图的运动功能式为 W/CfZfXfBaCp /T 。
15.⽆论是⽅形、圆形或矩形，空⼼截⾯的刚度都⽐实⼼截⾯的⼤，圆形截⾯的抗扭刚度⽐⽅形截⾯⼤，抗弯刚度⽐⽅形截⾯⼩。
⼆、计算题：(10%)⼯件定位的三种⽅案如图所⽰,要求加⼯表⾯DB 距孔尺⼨为A,试分析计算各种定位⽅案的定位误差?哪种定位⽅案较好?解:(1)mm D 52.045sin 2/17.04.0=+=?(2)mm D 485.02/17.04.0=+=?(3)mm D 82.0)08.017.017.0(4.0=+++=?B ⽅案较好。
三、分析题：(15%)设计升降台铣床主传动系统,?=1.41,主轴转速为n=45~2000r/min ,电动机转速为min /1440r n =电。
(1)写出结构式 (2) 画出转速图1.答:⼗⼆级转速为:45r/min,63r/min,90r/min,125r/min,180r/min,250r/min,355r/min,500r/min,710r/min,1000r/min,1400r/min,2000r/min12=31×23×262.某机床主轴的转速图如图所⽰，若主轴计算转速为160r/min，要求确定各中间传动轴及各齿轮的计算转速。
机械制造装备设计(关慧贞)计算题
1、某数控车床，主轴最高转数n max ＝3000 r/min ，最低转数n min =35 r/min ，计算转速n j =180 r/min,采用直流电动机，电动机的额定转速为n d =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。
解： R n =3000/180 =16.67 ,R d =4000/1500=2.67 , R n = R d *ΦZ-1取 Z=2 , Φ＝16.67/2.67=6.24转数图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n m =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。
答：1. 计算公比φ 已知：1001120=R ，Z=8 . 根据 1-=Z R ϕ, 则719.11lg 1lg lg =-=Z R ϕ, 即：φ=1.41 2．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：① Z=4ⅹ2； ② Z=2ⅹ4；③ Z=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：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/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800 r/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。
关慧贞 主编 机械制造装备设计 第 3 版 复习复习资料 复习习题加上答案 有用 复习资料
《机械制造装备设计》复习题（2013年）考试题型：一、单项选择题10分二、填空题20分三、简答题30分四、计算题40分第一章机械制造及装备设计方法一、单项选择题1.下面哪一项不属于数字化制造支撑技术。
[ D ]A. 虚拟现实B. 计算机网络C. 快速原型D. LAF生产系统2. 下面哪一项不属于现代生产和管理技术。
[ A ]A. “刚性”生产B. 准时生产C. 快速可重组制造D. 并行工程3. 20世纪50年代末出现的人工智能技术，它不包括下列哪一项。
[ D ]。
A. 专家系统B. 人工神经网络C. 遗传算法D. 绿色制造4.下列哪一项不属于机械制造装备应满足的一般功能要求。
[ D ]。
A. 技术经济方面的要求B. 加工稳定性方面的要求C. 耐用度方面的要求D. 自动化方面的要求5. 下列哪一项不属于机械制造装备应满足的一般功能要求。
[ D ]。
A. 强度、刚度和抗振性方面的要求B. 加工稳定性方面的要求C. 耐用度方面的要求D.精密化方面的要求二、填空题6. 现代化机械制造装备向高效、高速、__高精度__方向发展。
7. 系列型谱内产品扩展的方式有___纵系列___、横系列和跨系列扩展三类。
8. 现代化机械制造装备多功能复合化、__柔性__自动化的产品称为发展的主流。
9. 系列型谱内一组功能、工作原理和结构相同，而尺寸和性能参数不同的产品称为___纵系列___产品。
10. 现代化机械制造装备__智能__制造技术和智能化装备有了新的发展。
11. 系列型谱内采用相同的主要基础件和通用部件的不同类型产品称为__跨系列__产品。
第二章 金属切削机床设计一、单项选择题1. 机床的总体结构方案设计中，刀具只有旋转运动的运动分配式为 [ D ]。
A. T C Y Z X W p f f f /,,,/∙B. T C Y Z X W p f f f /,,/∙C. T C Y Z X W p f f f /,,/∙D. T C Y Z X W p f f f /,,/∙2. 与机床振动无直接关联的因素是[ D ]。
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？类型：创新设计、变型设计和模块设计1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点?系列化设计方法是在设计的某一类产品中，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。
优点：1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。
2）可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。
5）为开展变型设计提供技术基础缺点：用户只能在系类型谱内有限的品种规格中选择所需的产品，选到的产品，一方面其性能参数和功能特性不一定最符合用户的需求。
机械制造装备设计第四版(关慧贞著)
机械制造装备设计》第四版思考题与习题答案第一章机械制造及装备设计方法1.为什么机械制造装备在国民经济发展中占有重要作用？答：制造业是国民经济发展的的支柱产业，也是科学技术发展的载体及其转化为规模生产力的工具与桥梁。
机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
2.机械制造装备与其它工业装备相比，特别强调应满足哪些要求，为什么？答：机械制造装备与其它工业装备相比应具备的主要功能中，除了一般的功能要求外，应强调柔性化、精密化、自动化、机电一体化、节材节能、符合工业工程和绿色工程的要求；更加注重加工精度方面的要求、强度、刚度和抗振性方面的要求、加工稳定性方面的要求、耐用度方面的要求、技术经济方面的要求。
3.柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？答：即产品结构柔性化和功能柔性化。
产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，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。
功能柔性化是指只需进行少量的调整，或修改软件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。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
普通机床、组合机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度依次增高，其柔性表现在机床结构柔性化和功能柔性化，其中，柔性制造系统的柔性化程度最高。
4.如何解决用精密度较差的机械制造装备制造出精密度较高机械制造装备来？答：采用机械误差补偿技术或采用数字化技术分析各种引起加工误差的因素，建立误差的数学模型，将误差的数学模型存入计算机。
在加工时，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，然而由误差补偿装置按算出的综合误差进行补偿。
机械制造装备设计-的习题集解答.doc
“机械制造装备设计”部分习题解答第一章：1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？答：机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。
柔性化包括产品结构柔性化和功能柔性化。
按照柔性化从高到低排列应为：普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床（专用机床）。
普通机床柔性化表现在功能多、适应性强，为功能柔性化；数控机床和加工中心改变加工程序即可适应新的需要，结构柔性化；FMS加工效率较高，改变调度和程序可适应新的需要，为结构柔性化；组合机床（专用机床）生产率高，专门设计，适应性差，基本上无柔性。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什么？答：机械制造装备设计类型有创新设计、变型设计和模块化设计三种类型。
它们的本质区别：创新设计是一种新的理论、概念的设计，变型设计是在原设计基础上改变部分部件、参数或者结构的设计，模块化设计是采用预先设计的模块进行组合的一种设计方法。
目前大多为变型设计，模块化设计缩短了新产品设计开发的时间，创新设计的产品很少。
1-15 设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，指出哪些评价方法较为重要，为什么？答：设计的评价方法有：技术经济评价、可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价六种。
对于机械制造装备设计，这六种评价方法按重要程度由高向低排队一般是：可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、标准化评价、技术经济评价、产品造型评价。
其原因是机械制造装备投资较大，使用周期较长。
为了保证产品质量、降低成本、提高可靠性和竞争能力，六种评价都是不可缺少的。
可靠性评价对产品质量与可靠性进行评价；人机工程学评价产品设计在人机工程方面的合理性；结构工艺性评价是对产品结构便于加工制造的性能进行评价，以降低生产成本，缩短生产时间；技术经济评价综合评价产品技术的先进性和经济的合理性；标准化评价是在标准化方面对产品进行评价；而产品造型评价是对产品的外观设计的合理性和新颖性进行评价。
机械制造装备设计关慧珍
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。
柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
按照柔性化从高到低排列应为：普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床（专用机床）。
普通机床柔性化表现在功能多、适应性强，为功能柔性化；数控机床、柔性制造单元或系统改变加工程序即可适应新的需要，具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，FMS加工效率较高，改变调度和程序可适应新的需要，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床（专用机床）生产率高，专门设计，适应性较差，其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6．机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？答：机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
采用机电一体化技术可以获得如下几方面功能：1，对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2，对机器或机组系统工作程序的控制；3，用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
机械设计制造基础第七章练习题集和答案解析
第七章练习题1.单项选择1- 1重要的轴类雲件的毛坯通常应选择（）。
①铸件②锻件③棒料④管材1- 2普通机床床身的毛坯多采用（）。
①铸件②锻件③焊接件④冲压件1- 3基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。
②设计②工序③测呈④装配1- 4箱体类雲件常采用（）作为统一精基准。
①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔1- 5经济加工精康是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。
①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工1- 6铜合全7级精度外圆表面加工通常采用（）的加工路线。
①粗车②組车-半精车③粗车-半精车-精车④粗车-半精车-精磨1- 7淬火钢7级精度外圜表面常采用的加工路线是（）。
①粗车卡精车一■精车②粗车卡精车—精车—金刚石车③粗车卡精车一粗磨④粗车卡精车一粗磨一精磨1- 8铸铁箱体上＜pl20H7孔常采用的加工路线是（）。
①粗锂精锂一精锂②粗锤卡精锂一狡③粗锂卡精锂一粗磨④粗锤卡精锂一粗磨一精磨1- 9为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。
①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前1- 10 工^余呈公差等于（）。
①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一1- 11直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）0①増环的上偏差之和减去减环的上偏差之和②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和④増环的下偏差之和减去减环的下偏差之和1-12直线尺寸链采用概率算法时,若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）.①各组成环中公差最大值②各组成环中公差的最小值③各组成环公差之和④各组成环公差平方和的平方根1-13 用近似概率算法计算封闭环公差时，k值常取为（）。
关慧贞和冯辛安主编《机械制造装备设计》第三版课后习题详细答案机械工业出版社1.doc
关慧贞和冯辛安主编《机械制造装备设计》第三版课后习题详细答案机械工业出版社1《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？类型：创新设计、变型设计和模块设计1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点?系列化设计方法是在设计的某一类产品中，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。
优点：1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。
2）可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。
机械制造装备设计课后习题答案整理
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
机械制造装备设计第七章习题答案（关慧贞）
机械制造装备设计第七章习题答案（关慧贞）第七章习题与思考题答案7-1 什么是机械加工生产线？它的主要组成类型及特点有哪些？答：机械加工生产线：在机械产品生产过程中，对于一些加工工序较多的工件，为保证加工质量、提高生产率和降低成本，往往把加工装备按照一定的顺序依次排列，并用一些输送装置与辅助装置将他们连接成一个整体，使之能够完成工件的指定加工过程的生产作业线。
机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成。
7-2 影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素是什么？答：影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素：1）工件几何形状及外形尺寸；2）工件的工艺及精度要求；3）工件材料；4）要求生产率；5）车间平面布置；6）装料高度。
7-3 简述机械加工生产线的设计内容和流程？答：机械加工生产线的设计一般可分为准备工作阶段、总体方案设计阶段和结构设计阶段。
主要流程如下：1）制定生产线工艺方案，绘制工序图和加工示意图；2）拟定全线的自动化控制方案；3）确定生产线的总体布局，绘制生产线的总联系尺寸图；4）绘制生产线的工作循环周期表；5）生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计；6）生产线输送装置、辅助装置的选型及设计；7）液压、电气等控制系统的设计；8）编制生产线的使用说明书及维修注意事项等。
7-4 在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题？如何解决这些问题？答：（1）工件工艺基准选择：a、尽可能在生产线上采用统一的定位面，以利于保证加工精度，简化生产线的结构；b、尽可能采用已加工面作为定位基准；c、箱体类工件应尽可能采用“一面两销”定位方式，便于实现自动化，也容易做到全线采用统一的定位基面；d、定位基准应有利于实现多面加工，减少工件在生产线上的翻转次数，减少辅助设备数量，简化生产线构；e、在较长的生产线上加工材料较软的工件时，其定位销孔因多次定位将严重磨损，为了保证精度，可采用两套定位孔，一套用于粗加工，另一套用于精加工；或采用较深的定位孔，粗加工用定位孔的一半深度，精加工用定位孔的全部深度；f、定位基准应使夹压位置及夹紧简单可靠。
机械制造装备设计第七章习题答案
第七章习题与思考题答案7-1 什么是机械加工生产线它的主要组成类型及特点有哪些答：机械加工生产线：在机械产品生产过程中，对于一些加工工序较多的工件，为保证加工质量、提高生产率和降低成本，往往把加工装备按照一定的顺序依次排列，并用一些输送装置与辅助装置将他们连接成一个整体，使之能够完成工件的指定加工过程的生产作业线。
机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成。
7-2 影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素是什么答：影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素：1）工件几何形状及外形尺寸；2）工件的工艺及精度要求； 3）工件材料；4）要求生产率；5）车间平面布置；6）装料高度。
7-3 简述机械加工生产线的设计内容和流程答：机械加工生产线的设计一般可分为准备工作阶段、总体方案设计阶段和结构设计阶段。
主要流程如下：1）制定生产线工艺方案，绘制工序图和加工示意图；2）拟定全线的自动化控制方案；3）确定生产线的总体布局，绘制生产线的总联系尺寸图；4）绘制生产线的工作循环周期表；5）生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计；6）生产线输送装置、辅助装置的选型及设计；7）液压、电气等控制系统的设计；8）编制生产线的使用说明书及维修注意事项等。
7-4 在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题如何解决这些问题答：（1）工件工艺基准选择： a、尽可能在生产线上采用统一的定位面，以利于保证加工精度，简化生产线的结构； b、尽可能采用已加工面作为定位基准；c、箱体类工件应尽可能采用“一面两销”定位方式，便于实现自动化，也容易做到全线采用统一的定位基面；d、定位基准应有利于实现多面加工，减少工件在生产线上的翻转次数，减少辅助设备数量，简化生产线构；e、在较长的生产线上加工材料较软的工件时，其定位销孔因多次定位将严重磨损，为了保证精度，可采用两套定位孔，一套用于粗加工，另一套用于精加工；或采用较深的定位孔，粗加工用定位孔的一半深度，精加工用定位孔的全部深度；f、定位基准应使夹压位置及夹紧简单可靠。
机械制造装备设计(关慧贞)分析题
1、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。
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 ）、Δj . y （c ）和基准不重合误差Δj . b （b ）、Δj . b （c ）；方案 d 的定位基准与设计基准重合，Δ j . b （d ）=0。
2）计算误差 已知工件内孔的T D = 0.03mm ，工件外径的T d = 0.10mm ，心轴的T d1 = 0.02mm ，工件的δ54=0.14mm 。
方案b 的定位误差方案c 的定位误差方案d 的定位误差3）比较、判断 根据计算得：因 而且 )(.)(.b w d d w d ∆<∆，故方案d 是能满足加工要求的最优方案。
2、七、如图所示工件的定位方式，已知工件直径2.0090+=ΦD mm ，3.0035+=B mm ，25.0040+=A mm ，045=α，试计算、分析此定位方案能否满足加工尺寸A 的精度要求。
若不能，应怎样改进，画图示意改进方法。
（15分）1）. 误差分析及计算 此定位方式属多基准定位。
直接求出定位过程中一批工件工序基准在工序尺寸A 方向上的最大位置变动量，即为尺寸A 的定位误差 △D,W 。
见图，当工件直径D 和B 均为最小值时，工序基准处于最低位置O 1，当工件D 和B 均为最大时，工序基准处于最高位置O 2，定位误差△D,W 为O 1O 2在工序尺寸方向的投影OO 2。
则：mm 44.045sin 22.0453.0sin 2450003232,=+⨯=+⨯=+==∆tg tg OOOO OO DB W D αδδmm 021.0)145sin 1(210.0)12sin 1(20)b (.)b (.=-=-=∆=∆αd y j w d T 0)(.)d (.=∆=∆d b j w d mm075.0210.0203.002.0221)c (.)c (.)c (.=++=++=∆+∆=∆d D d b j y j w d T T T )(.)(.)(.c w d b w d d w d ∆<∆<∆mm,047.014.03131)54(=⨯=δ,31)54()(.δ<∆b w d2）. 判断 由于δA =0.25mm ，△D,W >δA ，所以不能满足尺寸A 的加工要求。
关慧珍《机械制造装备设计》考试重点复习资料
一、填空题：1.机械制造装备创新设计的步骤可划分为产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段。
P172.可靠性预测是对新产品设计的可靠性水平进行评估，计算出产品或其零部件可能达到的可靠性指标。
P383.机床的柔性包括空间上的柔性和时间上的柔性。
P574.变速组的级比是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值。
P925.机床控制系统可分为时间控制、程序控制、数字控制、误差补偿控制和自适应控制。
P1296.支承件的主要功能是保证机床各零部件之间的相互位置和相对运动精度。
P1617.机器人的机械结构类型特征，用它的结构坐标形式和自由度数表示。
P2238.伺服电动机驱动单元一般由伺服电动机、传感器、减速器和制动器组成。
P2389.可调整夹具的调整方式可分为调节式、更换式、综合式和组合式。
P30710.铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和仿形进给式三类。
P3211、机械制造装备设计的评价，包括:技术经济评价、可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价。
P32-542、机床的总体方案拟定包括掌握机床的设计依据、工艺分析、总体布局、确定主要的技术参数。
P75-793、机床的主要技术参数包括（主参数）、（尺寸参数）、（运动参数）、（动力参数）。
P794、机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块设计等三大类型。
5.机床振动分为：受迫振动、自激振动和自由振动。
6.机床精度分为：1.几何精度；2.运动精度；3.传动精度；4.定位精度和重复定位精度；5.工作精度；6.精度保持性。
7、机床热变形对精度的影响大体分角度变化、工作台等部件运动的直线性及线性位移变化三类。
定义：由于机床各部位的温升不同，不同材料的热膨胀系数不同，机床各部分材料产生的热膨胀量也就不同，导致机床床身、主轴和刀架等构件产生变形，称之为机床热变形。
8、.机床的无级变速装置有三大类;变速电机、机械无级变速装置、液压无级变速装置。
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第七章习题与思考题答案7-1 什么是机械加工生产线它的主要组成类型及特点有哪些答：机械加工生产线：在机械产品生产过程中，对于一些加工工序较多的工件，为保证加工质量、提高生产率和降低成本，往往把加工装备按照一定的顺序依次排列，并用一些输送装置与辅助装置将他们连接成一个整体，使之能够完成工件的指定加工过程的生产作业线。
机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成。
7-2 影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素是什么答：影响机械生产线工艺和结构方案的主要因素：1）工件几何形状及外形尺寸；2）工件的工艺及精度要求；3）工件材料；4）要求生产率；5）车间平面布置；6）装料高度。
7-3 简述机械加工生产线的设计内容和流程答：机械加工生产线的设计一般可分为准备工作阶段、总体方案设计阶段和结构设计阶段。
主要流程如下：1）制定生产线工艺方案，绘制工序图和加工示意图；2）拟定全线的自动化控制方案；3）确定生产线的总体布局，绘制生产线的总联系尺寸图；4）绘制生产线的工作循环周期表；5）生产线通用加工装备的选型和专用机床、组合机床的设计；6）生产线输送装置、辅助装置的选型及设计；7）液压、电气等控制系统的设计；8）编制生产线的使用说明书及维修注意事项等。
7-4 在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题如何解决这些问题答：（1）工件工艺基准选择：a、尽可能在生产线上采用统一的定位面，以利于保证加工精度，简化生产线的结构；b、尽可能采用已加工面作为定位基准；c、箱体类工件应尽可能采用“一面两销”定位方式，便于实现自动化，也容易做到全线采用统一的定位基面；d、定位基准应有利于实现多面加工，减少工件在生产线上的翻转次数，减少辅助设备数量，简化生产线构；e、在较长的生产线上加工材料较软的工件时，其定位销孔因多次定位将严重磨损，为了保证精度，可采用两套定位孔，一套用于粗加工，另一套用于精加工；或采用较深的定位孔，粗加工用定位孔的一半深度，精加工用定位孔的全部深度；f、定位基准应使夹压位置及夹紧简单可靠。
（2）工件输送基准的选择：a、形状规则箱体类工件通常采用直接输送方式，必要时可增加工艺凸台；b、小型回转类工件一般采取滚动或滑动输送方式；c、盘、环类工件以端面作为输送基准，采用板式输送装置输送；d、对于一些外形不规则的工件，由于没有合适的输送基准，采用随行夹具或托盘输送。
（3）生产线工艺流程的拟定：a、确定各表面的加工方法；b、划分加工阶段；c、确定工序集中和分散程度；d、安排工序顺序。
（4）选择合理的切削用量：a、生产线刀具寿命的选择原则；b、对加工时间较长、影响生产线生产节拍的工序，应尽量采用较大的切削用量以缩短加工时间；c、同一个的刀架或主轴箱上的刀具，确定合理的切削速度和每转进给量使得各刀具具有大致相同的寿命；d、选择复合刀具的切削用量时，应考虑到复合刀具各个部分的强度、寿命及工作要求。
7-5 简述生产节拍平衡和生产线分段的意义及相应的措施。
答：生产节拍平衡的意义：对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使个作业时间尽可能相近，通过平衡生产线，可以提高操作者及设备工装的工作效率；减少单间产品的工时消耗，降低成本；减少工序的在制品，真正实现有序流动；可以在平衡的生产线基础上实现单元生成，提高生产应变能力，应对市场变化。
生产节拍平衡的措施：1）评估优化限制性工序，改善作业；2）作业转移、分解与合并；3）采用新的工艺方法，提高工序节拍；4）增加顺序加工工位；5）实现多件并行加工，提高单件的工序节拍；6）在同一工位上增加同时加工工件的数目。
生产线分段的意义：平衡生产线的生产节拍，缩短限制性工序的工时；使得各工段在相邻工段停产的情况下还能独立运行一段时间，提高生产线的设备利用率；减少工件热变形和内应力对后续工序的影响。
生产线分段措施：1）采用转位或翻转装置，分段独立传送；2）对限制性工序单独组成工段；3）对工位数多生产线进行分段，并在相邻段之间设立储料库;4）对加工精度要求较高工件，在粗加工后下线，在储料库内存放一定的时间。
7-6 提高生产线可靠性的主要手段有哪些答：提高生产线可靠性的主要手段：1）采用高可靠性的元器件；2）提高寻找故障和排除故障的速度；3）重要的和加工精度要求高的工位采用并联排列，易于出故障的电路和电气元器件采用并联连接，还有采用容错技术和自诊断技术相结合，自动查找故障并自动转换至并联元器件和电路上运行，也可由人工转换至并联的工位继续运行，这样都将大大节省故障停机时间；4）把生产线分成若干段，采用柔性连接，则每段组成的元器件数将大量减少，可提高生产线的可靠性；5）加强管理，克服由于技术工作和组织管理不完善所造成的生产线停机时间。
7-7 简述组合机床的组成类型、特点及配置形式答：组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的一种高效专用机床。
通用部件是组成组合机床的基础，用来实现机床切削和进给运动的通用部件为动力部件。
用以安装动力部件的通用部件为支承部件。
组合机床具有如下特点：1）主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工；2）生产效率高；3）加工精度稳定；4）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低；5）自动化程度高，劳动强度低；6）配置灵活。
大型组合机床的配置形式：（1）具有固定式夹具的单工位组合机床的配置形式有以下几种：1）卧式组合机床（动力箱水平安装）；2）立式组合机床（动力箱垂直安装）；3）倾斜式组合机床（动力箱倾斜安装）；4）复合式组合机床（动力箱具有上述两种以上的安装状态）。
（2）具有移动式夹具的（多工位）组合机床的配置形式有以下几种：1）具有移动工作台的机床；2）具有回转工作台的机床；3）鼓轮式机床；4）中央立柱式机床。
（3）砖塔主轴式组合机床的配置形式有以下几种：1）转塔式主轴箱只实现切削运动，被加工零件安装在滑台上，由滑台实现进给运动；2）砖塔式主轴箱安装在滑台上，转塔式主轴箱既能实现切削主运动又实现进给运动。
小型组合机床的配置形式：单工位配置形式、多工位配置形式。
7-8 组合机床总体设计的内容有哪些答：组合机床总体设计主要是绘制“三图一卡”，就是针对具体的零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计。
其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床总联系尺寸图和编制生产率计算卡等。
7-9 简述机械加工生产线的总体布局形式及特点。
答：机械加工生产线的总体布局形式由生产类型、工件结构形式、工件传送方式、车间条件、工艺过程和生产纲领等因素决定。
布局形式主要有：1）直接传送方式：这种输送方式是工件由输送装置直接输送，依次输送到各工位，输送基面就是工件的某一表面。
2）带随行夹具方式：带随行夹具方式生产线中，一类方式是将工件安装在随行夹具上，输送线将随行夹具依次输送到各工位。
另一类方式是由中央立柱带随行夹具，这种方式适用于同时实现工件两个侧面及顶面加工的场合，在装卸工位装上工件后，随行夹具带着工件绕生产线一周便可完成工件三个面的加工3）悬挂传送方式：主要适用外形复杂及没有合适传送基准的工件及轴类零件，结构简单，适用于生产节拍较长的生产线，只适用于尺寸较小、形状较复杂的工件。
4）生产线的连接方式：（1）刚性连接其特点是生产线中没有储料装置，工件输送有严格的节奏性，如某一工位出现故障，将影响到全线；（2）柔性连接生产线中设有储料装置，当某台设备因故停歇时，其余各台机床仍可继续工作一段时间，在这段时间故障可进行故障排除，避免全线停产。
7-10 简述柔性制造系统的概念、组成及类型。
答：柔性制造系统（FMS）是一个以网络为基础、面向车间的开放式集成制造系统，是实现CIMS的基础。
组成：1）加工子系统2）物流子系统3）控制子系统类型：柔性制造装置（FMU）、柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性生产线（FML）7-11 柔性制造系统的规划内容、目标是什么答：柔性制造系统规划的内容：物料流、加工工位、控制系统、组织管理。
物料流包括传送方式及布置、时间特性；加工工位包括机床选择、利用率；控制系统包括计算机选择、控制软件；组织管理包括人员培训、数据采集与处理。
柔性制造系统的目标：以最少的投资来实现高生产率的多品种加工和降低制造成本。
7-12 柔性制造系统对机床的配置要求是什么答：柔性制造系统对机床的配置要求：兼顾对生产率和柔性的要求，也要考虑系统的可靠性和机床的负荷率。
7-13 FMS各独立工位及其配置原则是什么答：（1）机械加工工位：机械加工工位是指对工件进行切削加工（或其他形式的机械加工）的地点，泛指机床，一条FMS中机床的数量应根据各类被加工零件的生产纲领及工序时间来确定。
（2）装卸工位：装卸工位是指在托盘上装卸夹具和工件的地点，它是工件进入、退出FMS的界面。
装卸工位的数目取决于FMS的规模及工件进入和退出系统的频率；一条FMS可设置一个或多个装卸工位，装卸工作台至地面的高度应便于操作者在托盘上装卸夹具及工件；操作人员在装卸工件或夹具时，为了防止托盘被自动引导小车取走而造成危险，一般在它们之间设置自动开启式防护闸门或其他安全防护装置。
（3）检查工位：检查工位是指对完工或部分完工的工件进行测量或检验的地点。
在FMS中，检测系统与监控系统一起往往作为单元层之下的独立工作站层而存在，以便于FMS采用模块化的方式设计与制造。
（4）清洗工位：清洗工位是指对托盘（含夹具及工件）进行自动冲洗和清除滞留在其上的切屑的工位。
对于设置在线监测工位的FMS，往往亦设置清洗工位。
当FMS中的机床本身具备冲洗切屑的功能时，可不单独设置清洗工位。
7-14 FMS总体平面布局的原则和形式是什么答：原则：a、有利于提高加工精度；b、排屑方便，便于盛切屑小车推出系统或设置排屑自动输送沟；c、便于整个车间的物流通畅和自动化；d、避免系统通信线路受到外界磁场干扰；e、布局模块化，使系统控制简捷；f、有利于人身安全设置安全防护网；g、占地面积小且便于维修；h、便于系统扩展。
形式：（1）基于装备之间关系的平面布局：a、随机布局；b、功能布局；c、模块布局；d、单元布局。
（2）基于物料输送路径的平面布局：a、直线型布局；b、环形布局；c、网络型布局。
7-15 结合典型零件，进行机械加工生产线的配置形式设计及工序安排。
答：略。