机械制造装备设计第三章习题答案(关慧贞)
机械制造装备设计(关慧贞冯辛安)复习题及答案
机械制造装备设计(关慧贞冯辛安)复习题及答案本文档由亭间听竹根据网上资料整理，若有错误，还请告知，184170173@一、填空题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。
16.工件表面的形成原理是：通过机床上刀具与工件的相对运动而形成。
17.机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块化设计(组合设计)等三大类型。
装备系列化产品中的“基型产品”通常采用创新设计方法完成。
18.扩大机床传动系变速范围的方法有增加变速组、采用背轮机构、采用双公比的传动系、采用分支机构四种方法。
19.可靠度是可靠性的度量化指标，是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定任务的概率。
20.进给传动系设计应满足的基本要求包括：具有足够的静刚度和动刚度、具有良好的快速响应性、抗振性好、具有足够宽的调速范围、进给系统的传动精度和定位精度高，结构简单，加工和装配工艺性好。
机械制造装备设计第三章习题答案
第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
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轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
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，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。
主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。
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，必须提高其耐磨性。
2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。
所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。
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。
机械制造装备设计习题答案关慧贞教
《机械制造装备设计》第三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(关慧贞)简答题
1、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？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。
2、铣床专用夹具主要由哪几个部件组成。
现要设计一个铣削传动轴的外圆轴向不通键槽夹具，试问需要采用怎样的定位方案，限制工件的哪些自由度？画简图示意，夹具采用什么型式的对刀块？夹具如何在机床上对定。
铣床夹具主要由夹具体、定位装置、夹紧装置、对刀装置、夹具定位键等组成。
设计铣削传动轴轴向不通键槽的专用夹具，应采用传动轴外圆为主要定位基准，一端面为第二定位基准。
以长V 形块与轴外圆接触，限制2个移动和2个转动自由度，以一个支承钉与轴端面接触，限制1个移动自由度。
画示意图。
见教材选择对刀装置和对定装置。
3、组合机床中具有哪些动力部件，能实现机床的什么运动？动力部件的主要参数及选择原则是什么？1. 组合机床的动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴切削头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面孔。
2. 加工时，动力箱由电动机驱动，带动多轴箱驱动刀具主轴作旋转主运动。
动力滑台带动刀具主轴作直线进给运动。
3．动力部件的主要参数是包括驱动动力箱的电动机功率，动力滑台的轴向进給力、进給速度和进給行程。
切削功率 根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择主传动用动力箱的电动机型号和规格。
进给力 根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力∑F ， 以∑F < F 进 来确定动力滑台的型号和规格。
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。
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 ]。
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。
机械制造装备设计习题答案关慧贞
机械制造装备设计第四章习题答案（关慧贞）第四章工业机器人设计思考题与习题1・工业机器人的定义是什么操作机的定义是什么答：我国国家标准GT/T12643-1997《工业机器人词汇》将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自曲度操作机，能搬运物料、工件或夹持工具，用以完成各种作业”；将操作机定义为“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。
2.工业机器人由哪几部分组成并比较它与数控机床组成的区别。
答：工业机器人山操作机、驱动单元和控制装置组成。
数控机床一般由机床本体、伺服系统和数控装置组成。
二者组成的区别主要在于机械本体，机器人操作机通常由末端执行器、手腕、手臂和机座组成，而数控机床机械本体通常包含主运动部件、进给运动部件、支承部件、冷却润滑、排屑等部分。
3•工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么它与机床主要有何相同和不同之处答：工业机器人基本功能是提供作业所需的运动和动力，其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动，自动地实现手部作业的动作功能及技术要求。
在基本功能及基本工作原理上，工业机器人与机床有如下相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求；二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。
二者的主要不同之处有：机床是以直角坐标形式运动为主，而机器人是以关节形式运动为主；机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低4•工业机器人的结构类型有哪几类各种类型的特点如何答：工业机器人的结构类型有如下四类：关节型机器人，其特点是关节一般为回转运动副，灵活性好，工作空间范圉大（同样占地面积情况下），但刚度和精度较低；球坐标型机器人，其特点是按球坐标形式动作（运动），灵活性好，工作空间范围大，但刚度、精度较差；圆柱坐标型机器人，其特点是按圆柱坐标形式动作，灵活性较好，工作空间范围较大，刚度、精度较好；直角坐标型机器人，其特点是按直角坐标形式动作，刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。
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。
制造装备设计
《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三版”最全答案习题解答多个答案整理到了一起,挺全的,我就是两个财富值,所有的都是
i0
800 1440
1 1.8
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
传动结构式应为12 31 23 26 ，
(3)绘制转速图 根据表 3-6 标准数列，经圆整可以得到 12 级转速为：
40, 56, 80, 112, 160, 224, 315, 450, 630, 900, 1250, 1800
确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为 900r/min，则电机轴与轴Ⅰ的传动比为：
组成复合成形运动。车床车螺纹的传动链即为内联系传动链。 运动轴的联动：数控机床各运动轴之间通过伺服电机联动可实现内链的复合成形运动，联动即为
协调的运动。
2-14 机床运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？ 答：运动功能式（P67）：表示机床运动的个数、形式（直线或回转运动）、功能（主运动、进给运
动、非成形运动）及排列顺序，是描述机床运动功能最简洁的表达形式。 运动功能图（P68）：与机床运动功能式对应的图成为运动功能图，如图 2-4，又称机床运动原理图。
(5)传动系简图设计
5
2-28 试从 1.26, Z 18 级变速机构的各种传动方案中选出其最佳方案，并写出结构式、画出转速图 和传动系图。
解：主传动最佳传动方案的传动结构式为 18 31 33 29 ，基本组传动副为 3，第一扩大组传动副 为 3，级比指数为 3；第二扩大组传动副为 2，级比指数为 9。
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。
《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《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1为何说机械制造装备在公民经济发展中起侧重要的作用？制造业是公民经济发展的支柱家产，也是科技技术发展的载体及使其转变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，重要装备研制能力是权衡一个国家工业化水平易综合国力的重要标准。
1-2机械制造装备与其余工业化妆备对比，特别重申应知足哪些要求？为何？柔性化精细化自动化机电一体化节材节能切合工业工程要求切合绿色工程要求1-3柔性化指的是什么？试剖析组合机床、一般机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表此刻哪里？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拥有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不一样工件能够同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表此刻机床可进行调整以知足不一样工件的加工。
1-7对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采纳机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各样刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级库房、物料传递、机床上下料等设施。
协助装备：冲洗机和排屑装置等设施。
1-9机械制造装备设计有哪些种类？他们的实质差别是什么？种类：创新设计、变型设计和模块设计1-12哪些产品宜采纳系列化设计方法？为何？有哪些优弊端?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、零零件通用化、标准化的原则，设计出其余各样尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。
长处： 1）用较少品种规格的产品知足市场较大范围的需求。
2）能够减少设计工作量，提升设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）能够压缩工艺装备的数目和种类，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像，便于进行产品的维修，改良售后服务质量。
机械制造装备设计第三章习题答案（关慧贞）.
机械制造装备设计第三章习题答案（关慧贞）.第三章典型部件设计1.主轴部件应满⾜那些基本要求？答：主轴部件应满⾜的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
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轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
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，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和⾃激振动的能⼒。
主轴部件的振动会直接影响⼯件的表⾯加⼯质量，⼑具的使⽤寿命，产⽣噪声。
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，必须提⾼其耐磨性。
2.主轴轴向定位⽅式有那⼏种？各有什麽特点？适⽤场合答：（1）前端配置两个⽅向的推⼒轴承都分布在前⽀撑处；特点：在前⽀撑处轴承较多，发热⼤，升温⾼；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适⽤场合：⽤于轴向精度和刚度要求较⾼的⾼精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个⽅向的推⼒轴承都布置在后⽀撑处；特点：发热⼩、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适⽤范围：⽤于普通精度机床、⽴铣、多⼑车床。
（3）两端配置两个⽅向的推⼒轴承分别布置在前后两个⽀撑处；特点：这类配置⽅案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可⽤弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适⽤范围：⽤于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个⽅向的推⼒轴承配置在前⽀撑后侧；特点：此⽅案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前⽀撑结构复杂，温升可能较⾼。
3.试述主轴静压轴承的⼯作原理答：主轴静压轴承⼀般都是使⽤液体静压轴承，液体静压轴承系统由⼀套专⽤供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给⼀定压⼒油，输进轴和轴承间隙中，利⽤油的静压压⼒⽀撑载荷、轴颈始终浮在压⼒油中。
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,ϕ=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。
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第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
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轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
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，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。
主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。
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，必须提高其耐磨性。
2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。
所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。
静压轴承与动压轴承相比有如下优点：承载能力高；旋转精度高；油膜有均化误差的作用，可提高加工精度；抗振性好；运转平稳；既能在极低转速下工作，也能在极高转速下工作；摩擦小，轴承寿命长。
定压式静压轴承的工作原理如下图所示，在轴承的内圆柱孔上，开有四个对称的油腔1~4。
油腔之间由轴向回油槽隔开，油腔四周有封油面，封油面的轴向宽度为a，轴向宽度为b。
液压泵输出的油压为定值P的油液，分别流经节流器T1、T2、T3和T4进入各个油腔。
节流器的作用是使各个油腔的压力随外载荷的变化自动调节，从而平衡外载荷。
当无外载荷作用（不考虑自重）时，各油腔的油压相等，即p1=p2=p3=p4，保持平衡，轴在正中央，各油腔封面与轴颈的间隙相等，即h=h1=h2=h3=h4，间隙液阻也相等。
当有外载荷F向下作用时，轴颈失去平衡，沿载荷方向偏移一个微小位移e，油腔3间隙减小，即h3=h-e，间隙液阻增大，流量减小，分流器T3的压力降减小，因供油压力P是定值，故油腔压力P3随之增大。
同理，上油腔1间隙增大，即h1=h+e，间隙液阻减小，流量增大。
节流器T1的压力降增大，油腔压力P1随之减小。
两者的压力差Δp=p3-p1，压力差将主轴推回中心以平衡外载荷F。
4.试分析图3－114中，所示三种主轴轴承的配置型式的特点和适用场合。
答：（1）46000为圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承承受轴向负荷的能力取决于接触角，即外圈滚道角度，角度越大，轴向负荷能力也越大；3182100是双列向心圆柱滚子轴承，这种轴承承载能力大，摩擦系数小，温升低，但不能承受轴向力。
这种配置方式主要在后面的轴承承受轴向力，因此相当于后端配置，这种配置的特点是发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围是用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（2）这种配置方式主要在前段的轴承承受轴向力，因此这种轴承配置相当于前端配置；这种配置的特点是在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合是用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（3）2268000是双向推力向心球轴承，因此这种配置相当于中间配置，这种配置的特点是两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧，此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
5.按图3－115中的主轴部件，分析轴向力如何传递？间隙如何调整？答：轴向力传递如下图所示调整主轴上的后螺母可消除后止推轴承的轴向间隙和角接触球轴承的径向和轴向间隙；调整主轴上的前螺母可消除前部双列向心圆柱滚子轴承的径向间隙，继续调整主轴上的后螺母，将主轴向后拉可消除前部止推轴承的轴向间隙。
6.试检查图3－116所示主轴部件中有否错误；如有，请指出错在那里？应怎样改正？用另画的正确简图表示出来。
答：有多处错误，主轴前端的双列向心圆柱滚子轴承间隙不能调整；大齿轮应靠主轴前支承，主轴上有轴向力不能用弹性档圈定位，应改为螺母定位锁紧；中间支承应用向心球轴承或圆柱滚子轴承；主轴后支承两个圆锥滚子轴承应大口朝外；没有考虑密封和润滑。
7.试设计一主轴部件，前支承用两个圆锥滚子轴承承受径向力和双向轴向力，后支承用一个双列圆柱滚子轴承，画出前后支承部分的结构简图。
8.在支承件设计中，支承件应满足那哪些基本要求？答：支撑件应满足的下列要求：1）应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比。
2）应具有较好的动态特性，包括较大的位移阻抗（动刚度）和阻尼；整机的低阶频率较高，各阶频率不致引起结构共振；不会因薄壁振动而产生噪声。
3）热稳定性好，热变形对机床加工精度的影响较小。
4）排屑畅通、吊运安全，并具有良好的结构工艺性。
9.支承件常用的材料有哪些？有什麽特点？答：支承件常用的材料有铸铁、钢板和型钢、大然花岗岩、预应力钢筋混凝土、树脂混凝土等。
（1）铸铁铸铁铸造性能好、容易获得复杂结构的支承件，同时铸铁的内摩擦力人，阻尼系数大，使振动衰减的件能好，成本低。
但铸件需要木模芯盒，制造周期长，有时产生缩孔、气泡等缺陷，成本高，适于成批生产。
铸造支承件要进行时效处理，以消除内应力。
〔2）钢板焊接结构用钢板和型钢等焊接支承件，其特点是制造周期短，省去制作木模和铸造工艺：支承件可制成封闭结构，刚性好；便于产品更新和结构改进；钢板焊接支承件固有频率比铸铁高，在刚度要求相同情况下，采用钢焊接支承件可比铸铁支承件壁厚减少一半，重量减轻20％〜30％。
钢板焊唼结构的缺点是钢板材料内摩檫阻尼约为铸铁的1/3，抗振性较铸铁差，为提高机床抗振性能，可采用提高阻尼的方法来改善动态性能。
(3）预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土主要用于制作不常移动的大型机械的机身、底座、立注等支承件，预应力钢筋混凝土支承件的刚度和阻尼比铸铁大几倍，抗振性好，成本较低。
用钢筋混凝土制成支承件时，钢筋的配置对支承件影响较大。
一般三个方向都要配置钢筋、总预拉力为120〜150KN。
缺点是脆性大，耐腐蚀性差，油渗入导致材质疏松，所以表面芘进行喷漆或喷涂塑料。
(4）天然花岗岩天然花岗岩性能稳定，精度保持性好，抗振性好、阻尼系数比钢大15倍，耐磨性比铸铁高5〜6倍，导热系数和线胀系数小，热稳定性好，抗氧化性强，不导电，抗磁，与金属不粘合，加工方便，通过研磨和抛光容易得到很高的靖度和表面粗糙度。
(5）树脂混凝土树脂混凝土特点是：刚度高；具有良好的阻尼性能，阻尼比为灰铸铁的8〜10倍，抗振性好；热容量大，热传导率低，导热系数只为铸铁的1/25〜1/40，热稳定性高，其构件热变形小；比重为铸铁的1/3，质量轻；可获得良好的几何形状精度，表面精糙度也较低；对切削油、润滑剂、冷却液有极好的耐腐蚀性；与金属粘接力强，可根据不同的结构要求，预埋金属件，使机械加工量减少，降低成本；浇注时无大气污染；生产周期短，工艺流程短；浇注出的床身静刚度比铸铁床身提高16％〜40％。
总之它具有刚度高、抗振性好、耐水、耐化学腐蚀和耐热特性。
缺点是某些力学性能低，但可以预埋金属或添加加强纤维。
对于高速、高效、髙精度加工机床具有广泛的应用前景。
10.根据什麽原则选择支承件的截面形状，如何布置支承件上的筋板和筋条？答：支承件的截面形状的选择原则主要有以下几个方面：1）无论是方形、圆形或矩形，空心截面的刚度都比实心的大，而且同样的断面形状和相同大小的面积，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗弯刚度和抗扭刚度都高。
所以为提高支承件刚度，支承件的截面应是中空形状，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。
当然壁厚不能太薄，以免出现薄壁振动。
2〕圆（环）形截面的抗扭刚度比方形好，面抗弯刚度比方形低。
因此，以承受弯矩为主的支承件的截面形状应取矩形，并以其髙度方向为受弯方向；以承受扭矩为主的支承件的截面形状应取圆（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。
设计时应尽可能把支承件的截面作成封闭形状。
但是为了排屑和在床身内安装一些机构的需要，有时不能作成全封闭形状。
筋板是指联接支承件四周外壁的内板，它能使支承件外壁的局部载荷传递给其它壁板，从而使整个支承件承受载荷，加强支承件的自身和整体刚度筋板的布置取决于支承件的受力变形方向，其中，水平市置的筋板有助于提高支承件水平面内弯曲刚度；垂直放置的筋板有助于提高支承件垂直面内的弯曲刚度；而斜向筋板能同时提高支承件的抗弯和抗扭刚度。
筋条配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。
筋条可以纵向、横向和斜向，常常布置成交叉排列，如井字形、米字形等。
必须使肋条位于壁板的弯曲平面内，才能有效地烕少壁板的弯曲变形。
筋条厚度一般是床身壁厚的3.7〜0.8倍。
11提高支承件结构刚度和动态性能有哪些措施？答：(1）提高支承件的静刚度的主要方法有根据支承件受力情况合理地选择支承件的材料、截面形状和尺寸、壁厚，合理地布置肋板和筋条，以提髙结构整体和局部的弯曲刚度和扭转刚度。
（2）提高动态特性的方法主要有改善阻尼特性，对于铸铁支承件，铸件内砂芯不清除，或在支承件中填充型砂或混凝土等阻尼树料，可以起到减振作用。
对于焊接支承件、除了可以在内腔中填充混凝土减振外，还可以充分利用接合面间的摩擦阻尼来减小振动。
即两焊接件之间留有贴合而未焊死的表面，在振动过程中，两贴合面之间产生的相对摩擦起阻尼作用，使振动减小。
间断焊缝虽使静刚度有所下降，但阻尼比大为增加，使动刚度大幅度增大。
在支承件表面采用阻尼涂层，能获得较卨的阻尼比，既提高了抗振性，又提髙了机床对噪声辐射的吸收能力。
采用新材料制造支承件如树脂混凝土材料它具有刚性高、抗振性好、热变形小、耐化学腐浊的特点，可以使动刚度提高几倍。