机械制造装备设计模拟试题2答桉

1、机械制造装备设计模拟试题2参考答案一、选择（10分，每小题1分）1采用“消灭一切浪费”和“不断完善”，以最优的质量和最低成本的产品提供给市场，这种制造模式被称为 B 。A. “传统模式” B. “精益生产”C. “敏捷制造” D. “并行工程”2借助模具对板料施加外力，迫使材料按模具形状、尺寸进行剪裁和塑性变形，得到要求的金属板制件的设备，称为 B 。A. 挤压机 B. 冲压机C. 轧制机 D. 锻造机3一组功能、工作原理和结构相同，而尺寸和性能参数不同的产品，称为 A 。A. 纵系列产品 B. 横系列产品C. 跨系列产品 D. 基型产品4机床定位部件运动达到规定位置的精度，称为 D 。A.

2、几何精度 B. 运动精度C. 传动精度 D. 定位精度5为了降低导轨面的压力，减少摩差阻力，提高导轨的耐磨性和低速运动的平稳性，应选 B 。A. 滑动导轨 B. 卸荷导轨C. 滚动导轨 D. 动压导轨6一个四自由度圆柱坐标型搬运机器人，其运动功能式为 C 。A. B. C. D. 7在的导向系统中装有陀螺仪，该导航方式称为 B 。A.电磁引导 B. 惯性导航C.光学引导 D. 激光导航8适应中等转速和切削负载较大，要求刚度高的机床主轴轴承配置形式应选择 B 。A.速度型 B. 刚度型C.速度刚度型 D. 抗振型9铣床进给量的单位为 C 。A.毫米/每转 B. 毫米/冲程C.毫米/分钟 D. 转

3、/分钟10要求导轨可以承受较大的颠覆力矩，高度较小，结构紧凑，间隙调整方便，应选 C 。A. 矩形导轨 B. 三角形导轨C. 燕尾形导轨 D. 圆柱形导轨二、填空（20分，每小题1分）1当前提高制造生产能力的决定因素不再是劳动力和_资本_的密集积累。2机械制造装备的精密化成为普遍的发展趋势，从微米级发展到亚微米级，乃至_纳米级_。3升降台铣床的主参数是工作台工作面的_宽度_。4任何一个表面都可以看成一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的_发生线_。5把听阈作为基准声压，用相对量的对数值表示，称之为声压级Lp（dB），其表达式为_ Lp = 20

4、lg（ p / p0 ）_。6机床抗振性是指机床在_交变载荷_作用下，抵抗变形的能力。7当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时块时慢的现象。这种现象称为_爬行_ 。8设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大，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，限制最大传动比。9滚动轴承的预紧力分为三级，轻预紧适用于高速主轴，中预紧适用于中、低速主轴， _重_预紧适用于分度主轴。10角接触球轴承及圆锥滚子轴承有泵油效应，润滑油必须由_小口_进入。11工作空间是指工业机器人正常运行时，_手腕_参考点能在空间活动的最大范围。12额定

5、负载是指在机器人规定的性能范围内，_机械接口_处所能承受负载的允许值。13在末端执行器上的参考点P相对于基座坐标系的速度，可通过相应_位置_变量对时间的微分而得到。14机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大_工作能力_的一种参数。15系列化设计应遵循“产品系列化、零部件_通用化_、标准化”原则，简称“三化”原则。16主轴组件的精度保持性是指长期保持其_原始制造精度_的能力。17卸荷系数H表示导轨_卸荷量_的大小，由式确定。18机器人的机械结构类型特征，用它的结构坐标形式和_自由度_数表示。19工业机器人额定速度是指工业机器人在额定负载、匀速运动过程中，机械接口中心的_最大速度_。20各种类

6、型机床对温升都有一定限制，如普通机床，连续运转条件下允许温升为_3040_。三、问答（15分，每小题3分）1试述机床的基本参数包括哪些内容？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的尺寸；标准化工具或夹具安装面尺寸。（1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。（1分）（3）动力参数：包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩。（1分）2非接触式刀具识别装置有何特点？常用哪两种识别法？答：1非接触式刀具识别装置没有机械直接接触，因而无磨损、无噪声、寿命长、反应速度快，适用于高速、换刀频繁的工作场合。（2分）2常用的种识别方法为：磁性识别法和光

7、电识别法。（1分）3试述SK型悬挂式链条与HP型套筒式链条组成刀库的形式有何不同？答：（1） SK型悬挂式链条组成的刀库，只能是“外转型”，故当刀库为方形时，就不能充分利用中间空间；（1分）（2）HP型套筒式链条组成的刀库，再刀套“内转”时，不发生刀套之间的干涉；（1分）（3）故刀库空间利用率比悬挂式高（1分）4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

8、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）5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）采用分支传动注：答对3个即满分四、分析推导（12分，每小题4分）1试述主轴液体静压滑动轴承的工作原理。（4分）答：（

9、1）当有外载荷F向下作用时，轴径失去平衡，沿载荷方向偏移一个微小位移e。油腔3间隙减小，即间隙液阻增大，流量减小，节流器的压力降减少，因供油压力是定值，故油腔压力随着增大；（2分）（2）同理，上油腔1间隙增大，即间隙液阻减小，流量增大，节流器的压力降增大，油腔压力随着减小；（1分）（3）两者的压力差，将主轴推回中心以平衡外载荷F。（1分）2杆件动坐标系Oj相对于参考坐标系Oi先绕Zi轴转90°再绕Xj轴转90°然后平移。求齐次变换矩阵iTj。（4分）答：1 3根据结构式Z = 23×32×26分析，（1）该传动系统有何特点？（1分）（2）可以采用的最大公

10、比是多少？（1分）（3）如采用双速电机时，公比应为多少？（2分）答：（1）无基本组，双公比，上下各空一级转速。 （1分）（2） ，（1分）（3），（2分）五、转速图设计（13分）设计一台12级转速的车床主传动系统，主轴最高转速为nmax = 1500 r/min。要求采用转速为1500/750 r/min的双速电机。（13分）（1）写出结构式（2分）（2）求出公比（2分）（3）验算最后变速组的变速范围（2分）（4）分配降速比（2分）（5）画出转速图（5分）答：（1）结构式：（2分）(2) 公比：； （2分）（3）最后变速组的变速范围 合格（2分）（4）分配降速比； r/min（2分）（5）绘制转速图（5分）六、机器人设计计算（10分）试求三自由度机器人运动功能矩阵T0,m 。（10分）答： 式中：，（7分）（3分）七、手腕（10分）图示为三自由度的机械传动手腕的机构简图，试求当S、T轴不转，B轴以转动时，驱动壳体9的俯仰运动，及由诱导出齿轮7的自转运动。（10分）答：B轴单独旋转时，驱动壳体9的俯仰运动为： （4分）由于壳体9的转动，也将引起圆锥齿轮