机械制造装备设计课后习题答案
(完整版)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B教材课后习题答案
• 10 使用夹具来加工工件时，产生加工误差的因 素有哪些方面？它们与零件的公差有何关系？
• 定位误差、夹紧误差、对定误差、导向误差、制 造误差、磨损误差
• 这些误差的总和应小于2/3的零件公差。
• 11 何谓可调整夹具？调整方式有几种？
• 定位是使工件在夹具中占有某个确定的正确的加 工位置，定位不考虑力的影响。
• 夹紧是将工件夹牢，工件在外力作用下被夹紧了， 并不代表工件的所有自由度都被限制了。
• 基本要求：夹紧必须保证定位准确可靠，而不能 破坏定位；工件和夹具的变形在允许范围内；夹 紧机构必须可靠；操作安全省力、迅速，符合习 惯；自动化程度适应生产纲领。
0.1,0) • B 定位销 32(-0.01 , -0.03) 孔32(0, 0.03) • ⊿=0.1/2+0.02+(0.03+0.03)=0.13>0.14/3 • C ⊿=0 , 但对称度差 • 纵上:V形块方案为最优方案
15 加工齿坯的键槽(内外孔同轴度为0) • 定位方案如何?要求保证H=38.5 (0 , 0.2)
• 机械结构简单、可靠性高、维修方便、性价比 提高，柔性好等。
第五章课后习习题部题分答案(P)
• 1 机床夹具的作用是什么？有哪些要求？ • 通过定位和夹紧而使工件在加工过程中，始
终保持正确位置，达到所要求的技术要求 • 要求：保证加工精度；安全方便，减轻劳动
强度；夹具方案适应工件的生产纲领；夹具 具有良好的强度、刚度、结构工艺性、排屑 通畅
及 装
FMS的柔性化程度？
备 • 组合机床：专用机床较刚性，仅适于某零件的
设
某道工序加工（可以调 普通机床：适应性强，如果辅之夹具、工装则具 有一定的柔性
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计课后习题答案完整
第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度2、提高生产率3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度使工件实现完全定位。
正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，称定位的正常情况。
正常情况分为：a完全定位六个自由度全部被限制b不完全定位少于六个自由度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自由度没有完全被限制b.过定位某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自由度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自由度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自由度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。
机械制造装备设计第4版课后习题答案
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求什么是人机关系机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容机床总布局的内容和步骤是什么总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么驱动型式如何选择机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计-习题解答
“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。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案（李庆余）
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案（李庆余）《机械制造装备设计》第4版第⼀章习题参考答案1-1 机床应满⾜哪些基本要求？什么是⼈机关系？机床应具有的性能指标:1、⼯艺范围；2、加⼯精度；3、⽣产率和⾃动化；4、可靠性；⼈机关系：使机床符合⼈的⽣理和⼼理特征，实现⼈机环境⾼度协调统⼀，为操作者创造⼀个安全、舒适、可靠、⾼效的⼯作条件；能减轻操作者精神紧张和⾝体疲劳。
机床的信号指⽰系统的显⽰⽅式、显⽰器位置等都能使⼈易于⽆误地接受；机床的操纵应灵活⽅便，符合⼈的动作习惯，使操作者从接收信号到产⽣动作不⽤经过思考，提⾼正确操作的速度，不易产⽣误操作或故障。
机床造型应美观⼤⽅，⾊彩协调，提⾼作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计⼤致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体⽅案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、⼯艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和⽀承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提⾼动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量⼩的零部件；2、运动分配应有利于提⾼⼯件的加⼯精度；3、运动分配应有利于提⾼运动部件的刚度；4、运动分配应视⼯件形状⽽定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动⼜分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数⼀般少于30级，它传递功率⼤，变速范围较⼴，传动⽐准确，⼯作可靠，⼴泛⽤于通⽤机床中，尤其是中⼩型机床中。
缺点是有相对转速损失，⼯作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
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。
机械制造装备设计习题解答
习题解答
定位面限制了工件的三个自由度： 第1定位面限制了工件的三个自由度： 第2定位短圆柱销1限制了工 定位短圆柱销1 件的两个自由度： 件的两个自由度： 若孔O2仍然采用短圆柱销定位， 若孔O 仍然采用短圆柱销定位， 则限制的自由度为： 则限制的自由度为： 故： 的自由度被重复限制。 的自由度被重复限制。 由于工件孔心距的误差和两定 位销中心距的误差， 位销中心距的误差，可能导致 两定位销无法同时进入工件孔 为此， 内。为此，两定位销之一必须 在定位干涉方向（ 在定位干涉方向（X向）上削 边，做成菱形销才可使工件都 能装入两定位销中。 能装入两定位销中。
前缓后急” 答： “前缓后急”是针对传动系统变化速度的快慢情 况而提出的设计原则， 况而提出的设计原则，即设计时应使前面的升降变速变 化慢（ ），后面的变化逐步加快 后面的变化逐步加快（ ）。原因同前 原因同前。 化慢（缓），后面的变化逐步加快（急）。原因同前。
2.5 拟订转速图的五项原则是什么？ 拟订转速图的五项原则是什么？
习题解答
第六章 结构工艺性
6.1 为什么要规定铸件的最小壁厚？壁厚过大 为什么要规定铸件的最小壁厚？ 有什么缺点？壁厚不均匀又有什么缺点？ 有什么缺点？壁厚不均匀又有什么缺点？
答：1、 铸件壁厚如果过小，将使铸造时金属液流 、 铸件壁厚如果过小，
动的阻力增大、金属难以充满行腔，从而使铸件的形 动的阻力增大、金属难以充满行腔， 状和尺寸的铸造质量下降。 状和尺寸的铸造质量下降。
习题解答
在结构式Z=p 注： 在结构式Z=p1q0r2=21×20×32中。基本组 的传动副只能为2 的传动副只能为2，否则就不能满足使主轴各转 倍的要求。 速间相差一个φ倍的要求。
φ电=2 φ=1.41 Z=12
机械制造装备设计课后习题答案
机械制造装备设计课后习题答案第⼆章1、机床设计应满⾜哪些基本要求，其理由是什么？（p57)（1）⼯艺范围（2）柔性:机床的柔性是指其适应加⼯对象变化的能⼒，包括空间上的柔性（功能柔性）和时间上的柔性（结构柔性）。
（3）与物流系统的可接近性:可接近性是指机床与物流系统之间进⾏物料（⼯件、⼑具、切屑）流动的⽅便程度。
（4）刚度:加⼯过程中，在切削⼒作⽤下，抵抗⼑具相对与⼯件在影响加⼯精度⽅向变形的能⼒，包括静刚度、动刚度、热刚度。
（5）精度:机床的精度主要是指机床的⼏何精度和⼯作精度。
（6）噪声（7）成产率和⾃动化（8）成本（9）⽣产周期（10）可靠性(11）造型与⾊彩7、⼯件表⾯发⽣线的形成⽅法有哪些？(p63)1）成形法：利⽤成形⼑具对⼯件进⾏加⼯的⽅法；2）展成法：利⽤⼯件和⼑具对⼯件进⾏加⼯的⽅法；3）轨迹法：利⽤⼑具作⼀定规律的运动来对⼯件进⾏加⼯的⽅法；4）相切法：利⽤⼑具边旋转边做轨迹运动来对⼯件进⾏加⼯的⽅法。
10、机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？(p66)11、机床上的复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？(p65)16、分析图2-14所⽰各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作⽤及⼯件加⼯表⾯的形成⽅法。
（p67）17、机床的传动原理如何表⽰？它与机床运动功能图的区别是什么？（p70)常⽤⼀些简明的符号把传动原理和传动路线表⽰出来，这就是传动原理图。
23、机床主传动系都有那些类型？由那些部分组成？（p89)主传动系⼀般由动⼒源（如电动机）、变速装置及执⾏件（如主轴、⼑架、⼯作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。
1.主传动系分类按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电⽓传动装置以及它们的组合按变速的连续性：分极变速传动、⽆极变速传动24、什么是传动组的级⽐和级⽐指数？常规变速传动系的各传动组的级⽐指数有什么规律性？（p92)25、主变速传动系设计的⼀般原则1）传动副前多后少的原则2）传动顺序与扩⼤顺序相⼀致的原则（前密后疏原则）3）变速组的变速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速103、110、113例题机床类型：中型车床。
机械制造装备设计习题及解答
《机械制造装备设计》习题及解答一、填空题1.机床精度包括：几何精度，传动精度，运动精度和定位精度。
2.相邻两个变速组齿轮，采用交错排列或共用齿轮传动机构可以缩短其轴向长度。
3.矩型导轨和燕尾型导轨常用镶条来调整侧面间隙，镶条分为平镶条和斜镶条两种。
4.机床夹具的基本组成部分包括定位元件，夹紧装置，夹具体三部分。
5.减小夹紧变形的方法合理确定夹紧力的方向、作用点和大小，在可能条件下采用机动夹紧，并使各接触面上所受的单位压力相等，提高工件和夹具元件的装夹刚度。
6.在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位，夹紧。
7.在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。
8.一个尚未定位的工件其位置是不确定的，空间直角坐标系中有6个自由度。
9.机床应具有的性能指标包括：工艺范围，加工精度，生产率，自动化程度和可靠性。
10.矩形导轨和燕尾形导轨可采用镶条来调整侧面间隙，辅助导轨副用压板来调整间隙。
11.主轴上的传动方式主要有带传动和齿轮传动；精密机床、高速加工中心和数控车床常用的驱动方式是：电动机直接驱动主轴。
12.定位元件中适合于工件以精基准圆柱孔定位的元件有定位轴，定位销，心轴。
13.分度装置的分度精度等级一般分为超精密，级精密级，普通级三种。
14.基准误差研究的主要对象是工件的定位基准，工序基准两个基准。
15.定位是确定工件在夹具中的占有正确位置的过程。
16.定位方法中属于不正确的定位方式是欠定位。
17.一个变速组内的最大传动比与最小传动比的比值称为变速组的变速范围；其中，级比指数为1的变速组称为基本组，第一扩大组的级比指数为x1=x0×p0（用公式表示）。
18.加强筋（肋）的主要用途是加强局部刚度和减少薄壁振动。
19.主轴组件由主轴、支承轴承、传动件、定位元件等组成。
20.机动夹紧装置包括力源装置，中间传力机构，夹紧元件三部分21.按夹紧力的方向单件联动夹紧有三种方式单件同向联动夹紧，单件对向联动夹紧，互垂力或斜交力联动夹紧。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计课后习题答案定稿版
机械制造装备设计课后习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】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。
机械制造装备设计 习题答案
26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比41.1=ϕ电动机的转速min /1440=电n ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。
解：该主轴的变速范围为: 45401800minmax ===n n R n根据变速范围、公比可求变速的级数12141.1lg 45lg 1lg lg ≈+=+=ϕn R Z拟定结构式级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种：42132212⨯⨯= 63122312⨯⨯= 62123212⨯⨯= 24123212⨯⨯= 36122312⨯⨯= 26132212⨯⨯=41232212⨯⨯= 61323212⨯⨯= 61222312⨯⨯= 14223212⨯⨯= 16332212⨯⨯= 16222312⨯⨯= 21422312⨯⨯= 13632212⨯⨯= 21632212⨯⨯= 12422312⨯⨯= 31623212⨯⨯= 12623212⨯⨯=根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 作转速图如下：63122312⨯⨯=405680112160224315450 630 900 1250 1800r/min 1440r/min2241.122max ≤===ϕ主u 符合要求4/14/141.144min ≥===--ϕ主u 符合要求最后扩大组的变速范围：841.1)12(6)1(===--i i P x i R ϕ符合要求带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm 则大带轮直径)1(12ε-=id d ε取0.015 =-⨯⨯=-=)015.01(1256.1)1(12εid d 197mm 查表取大带轮的基准直径为200mm齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有3对 传动比为 1:1 1:1.41 1:2如果采用模数相同的标准齿轮， 则三对传动副的齿轮和相同查表可得 (9684)7260....，，，，，=z S取72=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：1传动副 36 361：1.41传动副 30 42 1：2传动副 24 48 同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：2.82传动副齿数取22 62 III IV 之间的传动副齿数和取 90 2：1的传动副齿数取 60 30 1：4的传动副齿数取 18 72转速误差的计算主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算321)1(21U U U d d n n ⨯-⨯=ε电实际允许误差：%1.4)%141.1(10)%1(10=-⨯=-⨯ϕ 根据上表可知转速误差率在允许的范围内 1800r/min4056 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1440r/min 电 I II III IV绘制传动系统图如下：27、某机床主轴转速n=100~1120r/min ，转速级数8=Z ，电动机的转速min /1440=电n ，试设计该机床的主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出主传动系统图。
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机械制造装备设计课后习题答案第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度 2、提高生产率 3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度 2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度 4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自度使工件实现完全定位。
正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自度均已被限制，称定位的正常情况。
正常情况分为：a完全定位六个自度全部被限制b 不完全定位少于六个自度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自度没有完全被限制，或某个自度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自度没有完全被限制b.过定位某个自度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。
夹紧是工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作要求： 1、夹紧必经保证定位准确可靠，不能破坏定位2、工件和夹具的变形必须在允许的范围内3、夹紧机构必须可靠，夹紧元件有足够的强度，刚度，手动夹紧机构应自锁，机动夹紧有联锁保护，夹紧行程足够4、夹紧机构操作须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯5、夹紧机构的复杂程度，自动化程度与生产纲领和工厂条件相适应。
7、设计夹紧机构时，对夹紧力的三要素有何要求？夹紧力方向的确定： 1、夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。
2、夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。
3、夹紧力的方向尽可能与切削力，重力方向一致，有利于减小夹紧力夹紧力的作用点的选择：1、夹紧力的作用点与支承点“点对点”对应。
或在支承点确定的范围内，以免破坏定位或造成大的变形。
2、夹紧力的作用点应作用在工件刚度高的部位。
3、夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。
4、夹紧力的反作用不应使夹具产生影响加工精度的变形。
夹紧力大小的确定：夹紧力大小需要准确的场合，可经过实验来确定，通常切削力是估算的，工件与支承件间的磨擦因数也是近似的，故夹紧力可估算。
计算方法：根据静力平衡方程，求出理论夹紧力，乘安全系数，作为实际所需的夹紧力。
安全系数可取S=2~3 S= S1 S2 S3 S48、何谓夹具的对定？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？夹具的对定：在机械加工中，使夹具的定位面相对于刀具和切削运动占有一个理想位置的过程，称为夹具的对定。
夹具的对定通常包括两个方面：一是夹具的定位，即使夹具相对于切削运动有一个正确的位置；二是夹具的对刀，即使夹具相对于刀具有一个正确的位置。
原因：保证加工精度9、使用夹具来加工工件时，产生加工误差的因素有哪些方面？它们与零件的公差有何关系？原因：1、工件在夹具中的定位、夹紧误差2、夹具带着工件安装在机床上，相对机床主轴或运动导轨的位置误差——对定误差3、加工过程中的误差，如机床几何精度，工艺系统的受力，热变形、切削振动等原因引起的误差公差是允许零件的尺寸、几何形状和相对位置等的最大的变动量，对于不同零件而言，都有其固定的公差值，所以，产生加工误差的因素对于公差值没有影响。
10、何谓可调整夹具？调整的方式有几种？可调整夹具适用于何种场合？可调整夹具：夹具的某些元件可调整或可更换，以适应不同工件的加工. 调整方式：1、调节式2、更换式3、综合式4、组合式使用场合：多品种、小批量生产第三章课后习题答案1、机床设计应满足那些基本要求，其理是什么？2、机床设计的主要内容及步骤是什么？1、确定结构原理方案a、用途b、生产率c、性能指标d、主要参数e、驱动方式f、结构原理g、成本及生产周期 2、总体设计a 、总体设计的内容运动功能设计、基本参数设计、传动系统设计、总体机构布局设计、控制系统设计b 、总体方案综合评价与选择c 、总体方案的设计修或优化 3、机构设计 4、工艺设计 5、机床整机综合评价6、定型设计3、机床设计的基本理论有哪些？其定义、原理、要求如何？1、机床的运动学原理定义：研究、分析和实现机床期望的加工功能所需的运动配置原理：通过刀具与工件之间的相对运动，刀具切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的尺寸和精度的几何形状 2、精度定义：机床的精度包括几何精度、传动精度、运动精度、定位和重复定位精度、工作精度和精度保持性等 3、刚度定义:机床刚度指机床系统抵抗变形的能力。
4、抗振性定义：机床抗振性指机床在交变载荷作用下，抵抗变形的能力。
5、热变形产生原因：机床工作时受到内部热源和外部热源的影响，使机床各部分温度发生变化，因不同的材料的热膨胀系数不同，机床各部分的变形不同，导致机床产生热变形。
6、噪声噪声：机床工作时产生各种不同的振动，这些不同频率，不同振幅的振动将产生不同频率、不同强度的声音，这些声音无规律地组合在一起即成为噪声。
7、低速运动平稳性爬行：机床上有些运动部件，需要作低速或微小位移。
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，时快时慢的现象——爬行。
4、机床系列型谱的含义是什么？机床系列型谱就是综合地表明机床产品规格参数的系列性与机构相似性的表5、机床的基本工作原理是什么？通过刀具与工件之间的相对运动，刀具切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的尺寸和精度的几何形状6、工件表面的形成原理是什么？任何一个表面都可以看成是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹。
这两条曲线称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。
而加工表面的发生线是通过刀具切削刃和工件接触并发生相对运动而形成的。
7、工件表面发生线的形成方法有哪些？发生线的形成的四种方法：轨迹法、成形法、相切法、展成法。
8、工件表面的形成方法是什么？是母线形成方法和导线形成方法的组合。
因此，加工表面形成所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。
9、机床的运动功能有哪些？10、机床的主运动与形状创成运动关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？成形运动：完成一个表面的加工所必需的最基本的运动成形运动分为：1、主要运动：它是切除加工表面上多余的金属材料的主要运动，运动速度高2、形状创形运动：它的功能是用来形成工件加工表面的发生线。
当形状创形运动中不包含主运动“形状创形运动”与“进给运动”两词等价；当形状创形运动中包含主运动“形状创形运动”与“成形运动”两词等价。
11、机床上复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？复合运动：与其它运动之间有严格的运动关系。
内联系传动链：传动链的两个末端件的转角或位移量之间如果有严格的比例关系要求，这样的传动链称为内联系传动链运动轴的联动：各运动轴之间一定的比例关系实现共同运动关系：对机械传动的机床来说，复合运动是通过内联系传动系来实现的。
对于数控机床，复合运动是通过运动轴的联动来实现的12、机床运动功能法案设计的方法及步骤如何？1、工艺分析对所设计的机床的工艺范围进行分析选择确定加工方法 2、选取坐标系坐标系的规定：用直角坐标系，沿X、Y、Z轴的直线运动符号及运动量仍用X、Y、Z表示，绕X、Y、Z轴的迴转运动用A、B、C表示，其运动量用α、β、γ表示。
3、写出机床运动功能式方法：左边写工件W、右边写刀具T、中间写运动，按运动顺序排列，用“/”分开 4、画出机床运动功能图运动功能图：是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，是机床传动系统设计的依据。
5、绘制机床传动原理图机床的运动功能图只表示运动的个数、形式、功能及排列顺序，不表示运动之间的传动关系。
传动原理图：表示动力源与执行件，不同执行件之间的运动及传动的关系图。
13、数控机床的坐标系如何选取？数控机床的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系，规定直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用右手定则制定。
标准规定：平行于主轴的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正向，X轴为水平方向，且垂直于Z轴。
14、机床运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？运动功能式表示机床的运动个数、形式、功能及排列顺序。
运动功能图：是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，是机床传动系统设计的依据15、虚拟轴机床的原理是什么？有哪些特点？虚拟轴机床又称并联机床 ,实质上是机器人技术和机床技术相结合的产物。
特点：1、优点：比刚度高、响应速度快及运动精度高。
2. 缺点：运动空间小、空间可转角度小、开放性差17、机床的传动原理如何表现？它与机床运动功能图的区别是什么？传动原理图：表示动力源与执行件，不同执行件之间的运动及传动的关系图。
机床的运动功能图只表示运动的个数、形式、功能及排列顺序，不表示运动之间的传动关系。
18、机床运动分配式的含义是什么？运动功能分配设计是确定运动功能式中“接地”的位置，用“·”符号表示，“·”符号左侧的运动工件完成，右侧的运动刀具完成。
机床的运动功能式中添加上“·”接地符号后，称为运动分配式。
19、机床总体结构概略设计过程大致如何？①确定末端执行件的概略形状与尺寸。
②设计末端执行件与其相邻的下一个功能部件的结合部的形式，概略尺寸选择并确定导轨的类型及尺寸。