机械制造装备设计_试卷及答案第2套

《机械制造装备设计》（002） 试卷（闭卷）（试卷编号：002） （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 2010 10 30 15 15 100 得分一．填空题（ 每请将正确答案填写在括号内。

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：（ ）、 （ ）、运动精度、定位精度、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、（ ）、（ ）、耐用度、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上料、（ ）、和（ ）的生产过程。

4.绿色产品设计是在充分考虑产品功能、质量、( )和( )的同时，应对环境影响最小，对资源利用率最高。

5. .绿色产品设计是在充分考虑产品功能、质量、成本和开发周期的同时，应对环境影响()，对资源利用率( )。

6.金属切削机床，按加工原理不同可分为：车床、钻床、( )、( )、齿轮机床、螺纹机床、铣床、刨床、拉床、特种机床及其它机床。

7.特种加工技床有：电加工机床、超声波加工机床、（ ）加工机床、（ ）.加工机床、离子束加工机床、水射流加工机床。

8.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。

.9.创新设计在明确设计任务后，经过：产品规划、( )、( )和工艺设计等四个阶段。

10..总体设计中的主要结构参数包括：尺寸参数、（ ）参数和（ ）参数。

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（ A ）传感测量、信息处理、自动控制、电力电子等技术的系统工程。

A.机械技术B.建筑技术C.计算机技术D.工业管理技术2．机床支承部件的合理设计是：以( A ）条件下，获得最大的静刚度。

A 最小的质量。

B. 最小的动刚度。

C.最小强度 D.合理刚度.3.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、（ B ）、包装、运输、使用、报废处理整个生命周期中，对环境影响最小，资源利用率最高。

A.设计B.制造C.销售D.消毁4．可靠度是产品的可靠性度量标准，是指产品在规定的（ C ），规定的条件完成规定任务的概率。

得 分批阅人 得 分批阅人A.产品数量B. 概率C. 时间D.能力5..机床的基础坐标系为Oxyz 。

机床的运动坐标系规定为：沿x y z 的直线运动为X 、 Y 、 Z 轴；绕x y z 轴转动为（ B ）；平行x y z 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6..机床产生的各种振动频、振幅、强度不同的声音，无规则的组合在一起，就是（ A ）。

A. 噪声B.尖叫声C.杂音D.声响大7.当机床部件产生爬行现象时，会影响机床的 定位精度、工件加工精度、（ A ）。

A. 工件表面粗糙度。

B.平行度C.平面都D.垂直度8.电气伺服进给部件的驱动方式有：步进 机、直流电机、交流调速电机、（ A ）。

A 直线电机. B.异步电机 C.同步电机 D.伺服电机9.主轴旋转精度是指，在无载荷低速转动条件下，主轴部件的（ A ）和端面圆跳动。

A. 径向跳动B.轴向跳动C.同心度D.平行度10.磁浮轴承的特点是：无机械磨损、理论上速度无限、（ B ）、无润滑、无污染、温升低。

A 无温升. B.运动无噪声 C.简单 D.纯机械装置三、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.机电一体化是指.机械技术、传感测量、信息处理、自动控制、电力电子等技术的系统工程。

（ Y ）2.机电一体化是仅指：机械技术 、传感测量。

（ N ）3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、包装、运输、使用、报废处理整个生命周期中，对环境影响最大，资源利用率最低。

（ N ）4..产品制造过程中所使用的各种 模具、夹具、，总称为工艺装备。

（ N ）5.机械制造装备设计的评价，包括;技术经济评价、可靠性评价、人机工程评价、结构工艺评价、标准化评价。

( Y )6.当机床达到一定温度时，单位时间发出的热量，等于散出的热量，即达到热平衡。

（ Y ）7 噪声的客观物理量可用 声压级、声功率级、 声强级来表示。

( Y )8.当机床部件产生爬行现象时，会影响机床的 定位精度、工件加工精度、工件表面粗糙度。

（ Y ）9.主轴轴承的配置形式：仅有刚度型。

（ N ）10.导轨应满足的仅要求：导轨精度高 。

（ N ）得 分批阅人得 分四．简答题 （每小题6分 计30分） 1、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方式？（6分）1)驱动方式：电机驱动、液压驱动、气动。

（2分）2）负载在1 kw 以下的工业机器人，多采用电动机驱动。

（2分）3）直流伺服电进给应用广泛，交流服电机是新近的发展。

（1分）液压驱动用于重型机器人，轻负荷用气动。

2.试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的面为何种形状？为什么为该形状？ （6分）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22）圆形截面抗扭刚度比方形的好，而抗弯矩小。

3)封闭界面远比开口截面的刚度高，特别是抗扭刚度。

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。

3.非接触式刀具识别装置有何特点 ？ （6分）答：1)非接触式刀具识别装备，没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快、适用高速、换刀频繁的场合。

（4分）2）常用的识别方法为：齿性识别法和光电识别法4．机械产品开发，.可形性报告的一般内容有哪些？ （6分）答：1) 产品开发的必要性。

2）同类产品，国内外的技术水平。

3) 预测开发出的产品能达到的水平。

4）设计、工艺的关键技术。

5）投资费用于开发时间5..工业机器人与机床，在基本功能和工作原理上有何异同？ （6分）五、分析题： (15分)试分析及床主轴的前轴承精度，一般要比后轴承的精度高一级。

答：工业机器人与机床在基本功能和工作原理上相同之处：（3分）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。

不同之处： （3分）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。

批阅人得 分批阅人六．计算题 （15分）某机床主轴转速为：min /1000max r n = min /180minr n = 电机转速为: min /1440r n d =(7.5 kw) 公比φ=1.41齿数比：36:36、30:42、24:48、42:42、18:661）试拟定结构式 2）确定皮带轮直径 3) 绘制转速图 3）写出传动路线图试题答案 （编号002）一．填空题 （20分 每小题2分）1.几何精度、传动精度2.抗振性、加工稳定性3.加工、卸料4.成本、周期5.最小、最高6.镗床、铣床 7激光、电子束 8.创新设计、系列化设计9.方案设计、技术设计 10.运动参数、动力参数。

二．选择题：（10分 每小题1分）1 A2 A3 B4 C 5B 6A 7A 8A 9A 10B三．判断题： （10 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、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方式？答；1)驱动方式：电机驱动、液压驱动、气动。

（2分）2）负载在1 kw 以下的工业机器人，多采用电动机驱动。

（2分）3）直流伺服电进给应用广泛，交流服电机是新近的发展。

（1分）液压驱动用于重型机器人，轻负荷用气动。

（1分）2.试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的面为何种形状？为什么为该形状？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） 得 分 批阅人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）3.非接触式刀具识别装置有何特点 ？答：1)非接触式刀具识别装备，没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快、适用高速、换刀频繁的场合。

（4分）2）常用的识别方法为：齿性识别法和光电识别法。

（2分）4．机械产品开发，.可形性报告的一般内容有哪些？ （答4条计6分）答：1) 产品开发的必要性。

2）同类产品，国内外的技术水平。

3) 预测开发出的产品能达到的水平。

4）设计、工艺的关键技术。

5）投资费用于开发时间。

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：（3分）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。

不同之处： （3分）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。

五、分析题： （15分 ）答：1）前轴承的轴心有偏移量δA ， 后轴承偏移量为零时，偏移量δA 引起的主轴主端轴心偏移量为 (2分) δδA A l a L +=1 （2分） 2）后轴承有偏移量δB ,前轴承的轴心偏移量为零时，引起的主轴主轴端偏移量为： （2分）δδB B La =1 (2分) 3) 显然，前轴承的精度比后轴承对主轴部件影响大。

应精度高一级。

(2分)作图 (5分)六．计算题 （15分） 某机床主轴转速为：min /1000max r n = min /180min r n = 电机转速为: min /1440r n d =(7.5 kw) 公比φ=1.41 。

齿数比为：36:36 、30:42 、24:48 、42:42 、18:661）试拟定结构式 2）确定皮带轮直径 3）绘制转速图 3）写出传动路线图 解：1）试拟定结构式 (5分)56.51801000minmax ===n n R n 699.4141.1lg 56.5lg 1lg lg 1=+=+=∴+=φR z n 结构式为：6=2331⨯ 2））确定皮带轮直径： 电机带轮 200 m m 主轴带轮 280m m （1分）3）转速图： （7分）后轴承 前轴承 δAδ1A A B轴 端 L aδBδ1B4)传动路线图电机()→⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→∏→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡→I →66184242482442303636280200min /1440r Ⅲ(主轴) （2分）电Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1000r/min 710 500 3552501801440r/min200:280 200；28024:4830:42 36:3642:42 18:66。