机械制造装备设计方案试卷及答案套

1、机械制造装备设计试卷（闭卷）（试卷编号： 09）（考试时间： 120 分钟 适用 机制 专业）1 题号一二三四五六七总分复核人分值1040301010100得分一、概念题（每题2 分，共 10 分）1、工业机器人位姿得分批阅人2、定位误差3立体仓库4、生产线节拍5、机器人自由度二、简述题（每题10 分，共 40 分）得分1、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方批阅人式？2、柔性制造系统的组成和规划内容是什么？3.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？4、六点定位原理是什么？平面定位时其定位元件如何选择？三、分析题（每题10 分，共 30 分

2、）得分1. 如上图所示，推力轴承在轴前、 后支承的配置批阅人a)b)c)d)形式，应响主轴轴向刚度和主轴热变形的方向和大小。试分析下列四种配置形式之条件与适应场合2.试述无轨运输小车(AGV)的组成是什么?3试述机床的基本参数包括那些内容？四、计算题（共10 分）加工某一工件采用一面两孔定位，大孔采用一个圆得分柱销定位，小孔采用一个菱形销。已知大孔直径D125 0.013mm，圆柱销直径 d250mm，小孔直径批阅人010.009D21000.009mm，菱形销直径 d210 00.019013 mm，两孔中心距 L40 0.05 mm，试计算转角误差。分析各定位元件所限制的自由度。五 .转速

3、图设计：根据下图所示 Z3040 摇臂钻床主传动系统转速图，回答下列问题。（10 分）1）写出其结构式得分2）写出-轴间变速组的变速范围公式及其批阅人大小。3）写出轴变速范围公式及其大小。4）找出轴 -轴的计算转速。61:3944:3439:3138:3835:5537:4229:4720:5022:4420:80Z3040 摇臂转床主传动系统转速图机械制造装备设计答案(9)一 概念题（10 分 每小题 2 分）20001250800630500400315250200160125100806340251工业机器人的位置与姿态，是指机器人末端执行器的位置坐标。其姿态是指末端执行器的三个转动角度

4、。(2 分)2定位误差：加工工序基准，在加工方向上的，最大位置变动量。（2 分）3立体仓库：自动化仓库称为立体仓库。采用多层货架，自动存取物料的系统。（2 分）4生产节拍：指在连续完成相同的两个产品，之间的间隔时间称为生产节拍。（2 分）5工业机器人的自由度与姿态：自由度，是指机器人末端执行器的三个移动自由度，。（1 分）其姿态是指末端执行器的三个转动自由度。（1 分）二简答题( 每小题 10分， 共计 40分 )1答； 1）驱动方式：电机驱动、液压驱动、气动。（3 分）2）：（1）负载在 1 kw 以下的工业机器人，多采用电动机驱(2 分)(2)直流伺服电机与步进电应用广泛,交流服电机是新近

5、的发展。(3 分)(4)液压驱动用于重型机器人，轻负荷用气动。（2 分）2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、中想批生产。（4 分）2)基本组成：（1）加工子系统：加工装备、工艺装备、辅助装备(3 分)。（2）物流子系统：工件流、刀具流(2 分)(3)控制子系统。(1 分)3. 答；（计 10 分）1），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，抗弯刚度与抗扭刚度高。(3 分)2）圆形截面抗扭刚度比方形的好，而抗弯矩小。（2 分）3

6、)封闭界面远比开口截面的刚度高，特别是抗扭刚度。（2 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。(3 分)4.答：（计 10 分）1）采用六个按一定规则布置的约束点，限制了工件的六个自由度 ，使工件实现了完全定位。（4 分）2）粗加工采用支承钉、可调支承、自位支承定位。(3 分)3） 精加工支承板定位。（3 分）三分析题(30 分， 每小题 10分 )1答： 1）图 (a) 前端配置：两个轴向推力轴承都置于前支承处，前支承处发热量大，温升高，但主轴受热向后伸长，不影响轴向精度，对提高轴向刚度有利。用于高精度机床或数控机床。(4 分)2）图 (b)

7、后端配置：两个轴向推力轴承都置于后支承处前支承处发热量小，温升低，但主轴受热向前伸长，影响轴向精度，用于普通精度机床。（4 分）3）图(c) 两端配置：主轴受热伸长时应响主轴承的轴向间隙，须有轴向补偿热膨胀，用于短主轴。（2 分）2. 答：无轨小车（ AGV ）的组成：（1）车体：由车架、车轮、减速器组成。(2 分)（2）电源装置： 24V 或 48V 蓄电池及充电装置（2 分）。（3）驱动装置：减速器、制动器、速度控制器。（2 分）（4）转向装置：绞轴转向式、差动转向式。（2 分）（5）车上控制装置、通信装置。安全装置。（2 分）3.答： 1）尺寸参数：指机床主要结构尺寸参数，通常包括与被加工零件有关尺寸，标准化工具或夹具安面平面尺寸。 （4 分）2)运动参数：机床执行件，如主轴、工件安装部件（工作台）的运动速度。（4 分）3)动力参数：机床的各种驱动电机的功率或转矩。（2分）四计算题（10 分）解： D 1max=25+0.013D 2max=10+ 0.009（2 分）D1min=250.009 2min =10-0.019L min=400.05(3 分)d /2=(D1max- D 1min )+( D 2max-d2min )/2 Lmin=0o215（5 分）五答：（10 分）1）结构式为：16=