《机械制造装备设计》） 试卷（闭卷）（试卷编号：003）（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 20 10 10 30 10 20 100得分一．填空题 ( 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：几何精度、传动精度、（ ）、（ ）、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、抗振、（ ）、（ ）、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（ ）、加工、和（ ）的生产过程。
4.绿色产品设计是在充分考虑产品功能、()、( )和开发周期的同时，应对环境影响最小，对资源利用率最高。
5.金属切削机床，按加工原理不同可分为：车床、钻床、镗床、磨床、( )、( )、铣床、刨床、拉床、特种机床及其它机床。
6.特种加工技床有：电加工机床、超声波加工机床、激光加工机床、( )加工机床、( )加工机床、水射流加工机床。
7.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。
.8.创新设计在明确设计任务后，经过：产品规划、方案设计、( )和( )等四个阶段。
.9.总体设计中的主要结构参数包括：（ ）参数、运动参数和（ ）参数。
10.工艺设计阶段分为：零件图设计、装配设计图设计、（ ）设计、（ ）文件。
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：机械技术 、传感测量、（ ）、自动控制、电力电子等技术的系统工程。
A.机械技术B. 信息处理C.计算机技术D.工业管理技术2．可靠度是产品的可靠性度量（ ），是指产品在规定的时间，规定的条件完成规定任务的概率。
A.产品数量B. 概率C. 标准D.能力3.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( )；绕x y z 轴转动为A 、B 、 C 轴；平行x y z 轴的辅助轴得 分 批阅人 得 分批阅人为U 、V 、W 表示。
A. X 、 Y 、 Z 轴B. A 、B 、 C 轴C. U 、V 、W 轴4.机床工作时的内热源有：电机、液压系统、机械摩擦、（ ）。
A. 电机 B 切削热 C.各零件 D.切屑5.当机床部件产生爬行现象时，会影响机床的 定位精度、（ ）、工件表面粗糙度。
A. 工件加工精度B.平行度C.平面都D.垂直度 6.电气伺服进给部件的驱动方式有：步进 机、直流电机、（ ）、直线电机。
A. 交流调速电机B.异步电机C.同步电机D.伺服电机 7.数控机床，按其测量反馈装置的有无，及其位置，可以分为 开环控制系统、闭环控制系统、（ ）。
A. 半开环控制系统B.无反馈C.有反馈D.不确定 8.磁浮轴承的特点是：无机械磨损、（ ）、运动无噪声、无润滑、无污染、温升低。
A. 理论上速度无限B.无温升C.简单D.纯机械装置 9.机床支承部件的合理设计是：以最小的质量条件下，获得( )。
A 最大的静刚度。
B. 最大的动刚度。
C.最大强度 D.合理刚度.10．导轨的间隙对机床的工作性能有着直接的影响，若间隙过大，影响（ ）。
．A. 强度 B.精度与平稳性 C.生产率 D.温度高。
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.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、使用对环境影响最小，资源利用率最高。
（ ）2..影响机床振动主要原因：机床刚度、机床阻尼、机床系统固有频率.( ) 3．机床工作时的内热源有：电机、液压系统、机械摩擦、切削热。
( ） 4.当机床部件产生爬行现象时，仅会影响机床的 定位精度。
( ） 5.直流电机的无级调速，是采用 调压和调磁的方法 ，来达到主轴所需转速。
（ ） 6.磁浮轴承的特点是：有机械磨损、理论上速度有限。
（ ） 7..机床的精度包括：几何精度、运动精度、传动精度、定位精度 、工作精度、精度保持性。
（ ） 8导轨应满足的仅要求：导轨精度高、承载能力。
（ ） 9．主轴轴承的配置形式：仅有速度型。
（ ） 10..主轴轴承的配置形式：仅有刚度型。
（ ）四．简答题 （每小题6分 计30分）得 分 批阅人1..试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的截面为何种形状？为什么为该形状？ (6分)2 .机器人手腕的功能及设计要求是什么？（6分）3.什么叫柔性制造系统？它由哪几个基本部分组成？（6分）4.机床主传动系设计应满足的一般原则是什么? （6 （10分）五．楔块杠杆回转夹持器的工作原理如下图（1）所示。
试推导夹持力FN与 驱动力Fp之间的关系式。
得 分 批阅人 得 分 批阅人得 分六．计算题: 图为车床的传动系统图。
公比φ=1.41 ，电机转速为1440 r/min 。
标准转速表如下。
试求： （1）拟定结构式； （2）确定传动级数（3）按表查出标准转速数列 （4）画转速图 （共计20分）试题答案 （编号：003）一．填空题 （计20 每空1分）1.运动精度、定位精度2.加工稳定性、耐用度3.上料、卸料4.质量、成本5.齿轮机床、螺纹机床6.电子束、离子束7.创新设计、模块化设计8.技术设计、工艺设计9.尺寸参数、动力参数 10.商平化设计、工艺化设计 二．选择题 （计10分 每小题1分）1B 2C 3A 4B 5A 6A 7A 8A 9A 10B 三．判断题 （计10分 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）批阅人1.试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的截面为何种形状？为什么为该形状？(6分)3.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）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）2 .机器人手腕的功能及设计要求是什么？1）手腕的功能:（1）连接并支持末端执行器。
(1分)（2）实现末端执行器三个姿态坐标，即三个转动自由度。
（1分） 2）设计要求：（1）手腕力求接构紧凑，体积小重量轻。
（1分）（2）在满足工作要求的条件下，尽量减少自由度，力求简化。
（1分）（3）提高手腕的精度与刚度。
（1分）（4）手腕各关节轴，应有限位开关与机械挡块。
（1分）3.什么叫柔性制造系统？它由哪几个基本部分组成？．答：1）是一个以网络为基础，面对车间的开方式集成制造系统。
拥有CAD、数控编程、工夹具管理、质量管理、数据采集等功能，可根据制造任务与生产环境的变化，迅速调整，以适应多品种、中小批生产。
(3分)2)基本组成：（1）加工子系统：加工装备、工艺装备、辅助装备。
（1分）（2）物流子系统：储存装备、传输装备、搬运装备。
（1分）（3）控制子系统：过程控制与过程监视。
（1分）4.机床主传动系设计应满足的基本要求是什么?答:1)传动副前多后少原则，可减小变速箱的尺寸。
(2分)2)传动顺序与扩大组相一致的原则，亦可减小变速箱的尺寸。
（2分）3)变速组的降速要前慢后快的原则，中间轴的转速不要大于电机转速。
(2分) 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：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。
(3分) 不同之处：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。
（3 分）五．解：(5分).∵N F p 2=Sin α-------① 又 ∵ Nc=b F N -------②∴ αbSin C F FP N2=（5分）六．解：（1）拟定结构式；结构式为：12=631223⨯⨯ （ 5分） （2）确定传动级数 : 12级 （ 2分）（3）按表查出标准转速数列标准转速: 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 （5 分 ） 4（（4）速度图 （8分）FpNNF NNcbα电 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ1800 r/min 1250 900 630 450 315 224 160 112 80 56401440 r/min 180:288 24:4822:6218；7236:3642:4260:30。