机械制造装备基础模拟题

1、2.p89题1-33.例5-1例5-24.习题5-115-14二、填空120世纪末，世界已进入_知识_经济时代。2加工后零件对理想尺寸、形状和位置的符合程度，称谓_加工精度_。3普通车床的主参数是在床身上的_最大回转直径_。4进行产品的系列设计通常从_基型_产品开始。5机床_抗振能力_是指机床在交变载荷作用下，抵抗变形的能力。6快速运动电动机_起动_时消耗的功率最大。7影响机械制造装备加工精度的因素很多，与机械制造装备本身有关的因素有几何精度、传动精度、运动精度、定位精度和_低速运动平稳性_等。8正常人人耳能够听到的最小声压称为听阈，其值等于_210-5_Pa。9国产的GGB型直线滚动导轨副由

2、制造厂用选配_不同直径钢球_的办法确定间隙或预紧。10导轨间隙常用压板、_镶条_来调整。11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端面圆跳动。12在自动换刀装置中，蜗杆、蜗轮传动采用_单头双导程_蜗杆消除啮合间隙。13在数控机床进给系统中，齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和_柔性调整法_两类方法。14用垫片式调整滚珠丝杠螺母副的间隙时，通过改变_垫片的厚薄_来改变两螺母之间的轴向距离，实现轴向间隙消除和预紧。15导轨的卸荷方式有_机械卸荷_、液压卸荷和气压卸荷。16在机器人关节坐标轴轴线位置的选取中，对于回转关节，取_ Zi _与i关节的轴线重

3、合。17齐次坐标变换矩阵是将和_0R1_合写在一起表示。18在末端执行器上所夹持工件的角速度是所有回转关节的_角速度_的矢量和。19升降台铣床的主参数是工作台工作面的宽度，主要性能指标是工作台工作面的_长度_。20各种类型机床对温升都有一定限制，如精密机床，连续运转条件下允许温升为_1520_。1机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家和地区国民经济_现代化_的程度。2适应控制分约束适应控制、最佳适应控制和_学习适应控制_等。3摇臂钻床的主参数是_最大钻孔直径_。4在系列型谱中，结构最典型、应用最广泛的是所谓的“_基型_产品”。5当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，从动件往往出现明显的速

4、度不均匀的跳跃式运动，这种现象，称为_爬行_。6工业机器人额定负载主要根据作用于机械接口处的力和_力矩_来确定。7额定负载是指在机器人规定的性能范围内，机械接口处所能承受的负载的_允许值_。8摇臂钻床的主要性能指标是主轴中心线至立柱母线的_最大距离_。9机床的几何精度是指机床空载条件下，在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状，相互位置和_相对运动_ 的精确程度。10机床的抗振性包括两个方面：抵抗受迫振动和抵抗_自激振动_的能力。11传动轴通过轴承在箱体内轴向固定的方法有一端固定和_两端固定_两类。12滑动导轨间隙常用_压板_和镶条来调整。13目前在刀架的定位机构中，多采用锥销定位和_端面齿盘

5、_定位。14滚珠丝杠常采用预拉伸方式，以提高其拉压刚度和补偿其_热变形_。15一般可取机器人处于机械原点时的状态作为基准状态。也可以取机器人各关节轴线与基座直角坐标系轴线_平行_时的状态作为基准状态。16吸附式末端执行器（又称吸盘），有_气吸_式和磁吸式两种。17双公比变速传动系统是在常规变速传动系统基础上，通过将基本组的级比指数增大到_1+2n _演变来的，n是大于1的正整数。18机械手的手爪在抓住刀具后还必须有_锁刀_功能，以防止换刀过程中掉刀或刀具被甩出。19三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于_4_，以保证滑移时齿轮外圆不相碰。20直线伺服电动机可直接驱动工作台进行直线

6、运动，据文献介绍，它的最大进给速度可达到_100m/min_，最大加/减速度为18g。导轨按运动性质可分为： 、 、 机床夹具的组成部分为 、 、 、 、 。变速组根据变速扩大情况可分为 和 。在主轴组件上常用的滚动轴承类型有： 、 、 、 。组合机床总体设计包括三图一卡，分别是 、 1. 铣床夹具中定位键的作用是 和 。2. 电动机功率的确定方法常有： 、 、 。3. 变速组根据变速扩大情况可分为 和 。4. 在主轴组件上常用的滚动轴承类型有： 、 、 、 。5. 机床运动包括： 、 、 。三、选择题1 工件以平面定位，若定位面为已加工面，选用的支承钉应用（ ）。A、球头型； B、平头型；

7、C、齿纹型； D、任意型。2 小锥度心轴限制工件的（ ）自由度。A、二点； B、三点； C、四点； D、五点。3 下列钻模板钻孔精度最高的是（ ）A、固定式钻模板； B、铰链式钻模板；C、分离式钻模板； D、可卸式钻模板。4 多点接触的浮动支承限制工件的（ ）自由度。A、一点； B、二点； C、三点； D、不限制。5 主运动变速传动系统设计时，下列齿轮极限传动比限制正确的是（ ）。A、 ； B、 ； C、 ； D、。6 用于通用机床主传动之中的机床输出轴转速数列是：（ ）A、 按等比级数排列； B、按等差级数排列； C、按泰勒级数排列； D、无规则排列。7 以下几种材料最适合中等精度、转速的主

8、轴材料是（ ）A、45钢； B、40Cr； C、轴承钢GCr15； D、20CrMnTi。8 下列钻套钻孔精度最高的是（ ） A、固定钻套；B、可换钻套；C、快换钻套； D、小孔钻套。9 定位机构的安装位置对滑移件定位精度的影响不同，定位机构布置在（ ）上的位置精度最高。A、操纵件上； B、执行件上； C、滑移件上； D、控制件上。10 假设计 1.41， 以下几种12级转速的变速系统方案，其最佳结构式为（ ）。A、 12=312o22； B、12=302122；C、12312220； D、12=322120。四，简答题： 1、采用背轮机构的特点是什么？ 2，导轨功能是什么？3, 对支承件的基

9、本要求是什么？ 4, 数控机床对进给系统的要求有哪些？5, 如何确定制动器安装位置？6, 行星轮系装配后能正常运转条件是什么？7, 卷料送料机构如何组成?有何作用?8, 机器人手部设计要求是什么? 9,夹紧力作用点的选择原则是什么？10、保证一批工件在夹具中足够的定位精度应考虑哪两个方面因素？产生定位误差的原因是什么？11、总体布局是指确定机床的组成部件以及各部件和操纵、控制机构在整台机床中的配置，并作出机床的总联系尺寸图。 12、运动参数是指专机的主运动和辅助运动的执行件的运动速度、位移、轨迹等，如主轴、工作台、刀架等执行件的运动速度。13、主轴部件：是由主轴、主轴轴承和安装在主轴上的传动件

10、、密封件等组成。14、顺序变速是指各级转速的变换按一定的顺序进行，即从某一转速转换到按顺序为非相邻的另一种转速时，滑移齿轮必须按顺序经过中间各级转速的啮合位置。15、工艺基准：零件在加工、检验和装配过程中所采用的基准，称为工艺基准。 16、数控工具系统：是机床主轴到刀具之间的各种连接刀柄的总称，其主要作用是连接主轴与刀具，使刀具达到所要求的位置与精度，传递切削所需扭矩及保证刀具的快速更换。17、什么叫加工示意图？18、什么叫转速图？19、 定位误差定义是什么？有几部分组成？20、计算转速是什么？有何意义？21机床夹具功用是什么？主要由哪几部分组成？（6分）22画图说明为何在选择机床主轴滚动轴承

11、时,前轴承精度常比后轴承高一 级？ 23试述确定标准公比的原则？答：因为转速由至必须递增，所以公比应大于1；为了限制转速损失的最大值不大于50%，则相应的公比不得大于2，故；为了使用记忆方便，转速数列中转速呈10倍比关系，故应在（为正整数）中取数；如采用多速电动机驱动，通常电动机为（3000/1500）r/min或（3000/1500/750）r/min，故也应在（为正整数）中取数。（1分）24试确定机床的最高转速和最低转速？答：按照典型工序的切削速度和刀具（工件）直径，可由下式算出机床的最高转速和最低转速：r/min（1分）r/min （1分）式中、可根据切削用量手册、现有机床使用情况调查或

12、切削试验确定。、不是机床上可能加工的最大最小直径，而是指实际使用情况下，采用、时常用的经济加工直径。（1分）25对于普通机床，如何确定常用的经济加工直径、？答：对于普通机床 （1分）（1分）式中：为机床能安装的最大工件直径，卧式车床：，摇臂钻床：，（1分）26在机床分级主轴变速箱设计中，如何选用公比？答：（1）对于通用机床，辅助时间和准备结束时间长，机动时间在加工周期中占的比重不是很大，转速损失不会引起加工周期过多的延长，为了机床变速箱结构不过于复杂，一般取或1.41等较大的公比；（1分）（2）对于大批大；大批大量生产的专用机床、专门化机床及自动机，情况却相反，通常取或1.26等较小的公比；（

13、1分）（3） 对于非自动化小型机床，加工周期内切削时间远小于辅助时间，转速损失大些影响不大，常采用、1.78甚至2等更大的公比，以简化机床结构。（1分）27在设计机床传动系统时，如何限制齿轮的最大传动比和最小传动比及各传动组的最大变速范围？答：（1）设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制直齿圆柱齿轮的最小传动比，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比。斜齿圆柱齿轮传动较平稳，可取。（1分）（2）各传动组的最大变速范围为（1分）（3）设计机床进给传动系统时，由于转速通常较低，传动功率小，零件尺寸也较小，上述限制可放宽为，最大变速范围

14、为（1分）28主轴变速箱设计中，为什么要遵循“前多后少”的原则？（3分）答：（1）主变速传动系统从电动机到主轴，通常为降速传动。接近电动机传动件转速较高，根据公式可知，传动的转矩M较小，尺寸小些；（1分）（2）反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸较大。（1分）（3）因此，在拟定主变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，将传动副较少的变速组安排在后面，使主变速传动系统中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小些，以便节省变速箱的造价，减少变速箱的外形尺寸。（1分）29机床主传动系统设计中，扩大变速范围的方法有哪些？（3分）答：（1）增加变速组；是扩大变速范围最简单的方法，但

15、增加的变速组的级比指数不得不小于理论值，导致部分转速重复。（2）采用背轮机构 高速直连传动时，应使背轮脱开，以减少空载功率损失、噪声和发热及避免超速现象。（3）采用双公比的传动系统（4）采用分支传动30试述变速箱内传动轴的轴向固定方法及特点？答：有一端固定和两端固定两种，（1分）采用单列向心球轴承时，可以一端固定也可以两端固定；采用圆锥滚子轴承时，则必须两端固定。（1分）一端固定的优点是轴受热后可以向另一端自由伸长，不会产生热应力，因此，宜用于长轴。31若主轴刚度低，支承刚度高，主轴跨距应如何选择？（3分）答：可选主轴跨距略小于最佳跨距（2分）此时主轴综合刚度主要受轴承影响，即轴承支撑刚度高，

16、主轴综合刚度也高。（1分）32回转型夹持器与平移型夹持器各有何特点？（3分）答：（1）回转型夹持器结构较简单，但所夹持工件直径有变动时，将引起工件轴线的偏移；（2分）（2） 平移型夹持器结构较复杂、体积大、制造精度要求高，但工件直径变化不影响工件轴心的位置（1分）五、分析题1、如图所示工件的定位方式，已知工件直径 mm， mm，mm，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。（16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

17、D和B均为最小值时，工序基准处于最低位置O1，当工件D和B均为最大时，工序基准处于最高位置O2，定位误差D,W为O1O2在工序尺寸方向的投影OO2。则：2）. 判断 由于A =0.25mm，D,W A，所以不能满足尺寸A的加工要求。3）. 提改进方法 画图示意。2、根据以下工件某工序的加工要求，请分析其理论上应限制的自由度，并选择定位元件，指出这些元件实际上限制了哪些自由度。1钻8孔2.铣平面3、下图所示小轴铣缺口，工件以外圆在V型块上定位，若工序尺寸标注为A1（或A2、A3）；H1（或H2、H3），试分别计算确定它们的基准不重合误差B、基准位移误差Y和定位误差D，并将计算结果填入下表。工序尺

18、寸BYDH1H2H33）试述根据什么原则选择支撑件的截面形状，摇臂钻床摇臂的截面为何种形状，为什么为该形状？（4分）答：（1）无论是方形、圆形或矩形空心截面的刚度都比实心的大，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而壁厚的截面的抗弯刚度和抗扭刚度都高；（1分）（2）圆（环）形截面抗扭刚度比方形的好，而抗弯刚度比方形的低；（1分）（3）封闭界面的刚度远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度；（1分）（4）摇臂钻床摇臂在加工时，即受弯又受扭，因此选非圆非方空心封闭形状。且高度尺寸大于宽度尺寸。俗称“耳朵”形。（1分）6、3试证明三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于4。（

19、4分）答：（2分）因为所以因此 （2分）六、转速图设计1、根据图2所示Z3040摇臂钻床主传动系统转速图，回答下列问题？（13分）(1)写出其结构式：（2分）(2)写出-轴间变速组的变速范围公式及其大小（2分）(3)写出轴变速范围公式及其大小（1分）(4)找出轴III的计算转速（4分）(5)找出轴上齿轮的计算转速：（4分）答：（1）结构式： ； (2) ；（3）或 ； 齿轮Z20Z61Z44Z34nc315100100250（4）轴号IIInc50020010080(5)2、某数控车床，主轴最高转速 r/min，最低转速r/min。采用直流调速电动机，电动机功率 kW，电动机额定转速r/min，最高转速 r/min。试设计分级变速箱传动系统（要求无功率缺口）。（13分）（1）确定主轴计算转速。（2分）（2）确定变速级数和公比。（4分）（3）确定主电动机最低转速。（2分）（4）画出转速图和功率特性图。（5分）答：（1）r/min（2分）(2); ; （2分）当时，有功率“缺口”； 当时，无功率“缺口”，但降速比，如果带轮部分降速比为2，仍有降速比4.714不可选用；当时，无功率“缺口”，可选用。（2分）（3）； r/min（2分）（4）1）分级变速箱传动系统结构式：2）分配降速比3）验算最后变速组变速范围：合格4