哈尔滨工业大学2008至2009学年第二学期制造系统自动化技术期末考试试题A

1、哈尔滨工业大学2008至2009学年第二学期制造系统自动化技术期末考试试题A一、     系统有哪几个共同特性？研究自动化发展需研究哪两个环境？（7分）答：目的性、集合性、相关性、层次性和环境的适应性。-各1分市场环境和社会环境。-各1分二、     模型的定义是什么？建模的原则是什么？（5分）答：模型是对客观实体系统的特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达。-2分建模的原则：（1）正确性和可靠性 （2）简明性 （3）实用性-3分三、   &

2、#160; 试分析下图所示工作台位置控制系统的工作原理。（8分）答：通过指令电位器W1的滑动触点给出工作台的位置指令，并转换为控制电压。被控制工作台的位移由反馈电位器W2检测，并转换为反馈电压。两电位器接成桥式电路，设工作台开始移动时，W1和W2滑动接点都处于左端，则桥式电路输出电压，此时，放大器无输出，直流伺服电机不转动，工作台静止不动，系统处于平衡状态。当给定位置指令时，在工作台改变位置的瞬间，则电桥输出电压为，该偏差电压经放大器放大后控制直流伺服电机转动，直流伺服电机通过齿轮减速器和滚珠丝杠副驱动工作台向右移动，工作台实际位置与给定位置间的偏差逐渐减小，即偏差电压逐渐减小。当W

3、2滑动接点的位置与给定位置一致时，即输出完全复现输入时，电桥处于平衡状态。当给定反向指令时，偏差电压极性相反，伺服电机反转，工作台向左移动，当工作台移至给定位置时，系统再次处于平衡状态。如W1的滑动接点的位置不断改变，工作台的位置也跟着不断改变。四、    有一个圆柱形工件，材料为45号钢，长度为mm,直径为D=44mm，两端倒角尺寸为2×45°，拟采用输料槽靠自重滚送方式输送，若工件与输料槽之间摩擦系数为0.15，工件在槽中滚送所必须的最小间隙为4mm，忽略槽宽的制造公差，问是否可以实现自重滚送？若工件直径变为14mm，是否可以实现

4、自重滚送？理论计算说明。（12分）答：考虑到工件两端倒角，工件直径为D=44mm，计算时工件直径为D1=D-2a=44-4=40。工件不被卡住所允许的最大间隙Sk为：=106.53-100=6.53mm考虑到工件长度的公差L=0.35，工件在槽中滚送所必须的最小间隙S0为4mm，忽略槽宽的制造公差，则最大间隙为： =4.35mm。因此，则工件直径为44mm时，可以实现自重滚送。如工件直径为D=14mm，考虑到工件两端倒角，计算时工件直径为D2=D-2a=14-4=10。那么工件不被卡住所允许的最大间隙Sk为：=99.5-100=-0.5mm由于，因此，当工件直径为14mm时，无法实现

5、自重滚送。五、     图示说明电阻应变式测力传感器的力检测原理。（10分）答:在测力传感器中，把电阻应变片贴在专门设计的传感部件(弹性元件)上，当被测力作用在弹性体上时，弹性体因受力而产生应力和应变，粘贴在变形部位的电阻应变片(如图 (a)的阻值发生改变。当贴片部位受拉应力作用时，应变片的电阻丝被拉长而使阻值变大；当贴片部位受压应力作用时，应变片的电阻丝被压缩短而使阻值变小。一般通过电桥测量应变片阻值变化的大小，即可测量出被测力的大小。将受拉应力和压应力的应变片构成如图 (b)所示的电桥,在电桥的一个对角上施加上一定的电压

6、，另一个对角作为信号输出。当被测力为零时，电桥处于平衡状态，所以；当被测力不为零时，贴在弹性体上的应变片的阻值改变，电桥失去平衡，此时：。由此可见，与是线性关系。六、     电磁振动送料装置，当物体不腾空时，即当滑道以加速度为aj斜下方运动时，对加速度提出何种要求？图示说明。（10分）答：-5分-5分七、     变速箱壳体加工的粗基准和精基准是如何选择的？为什么？（8分）答：变速箱壳体粗基准的选择有两种方式，其一，为保证主要轴承孔的加工余量均匀，以轴承孔作为粗基准。此方式夹具结构复杂，零件定位后需加辅助支撑，工件加工放置稳定性较差。其二，是在变速箱壳体的毛坯上铸出作为粗基准的工艺凸台，为此要求工艺凸台至主要加工表面保持严格的尺寸和精度，这种粗基准的选择可保证主要加工平面及轴承孔有足够的加工余量，并使加工余量均匀，工件放置稳定。故决定采用第二种粗基准选择方案。-4分精基准的选择是变速箱壳体连接平面和两个工艺孔，此方案可使夹具结构简单、装夹工件方便可靠，即一面两销的定位方式。但设计基准和工艺基准不重合，壳体前、后端面对轴承孔垂直度的精度不易保证。故决定将变速箱壳体的两个工艺孔安排在箱体的同一侧，这既可满足定位精度，又可使夹具结构简单、调整容易。-4分八、