机械制造装备设计复习题

复习题一、

选择题下哪一项不属于数字化制造支撑技术。

[]A.虚拟现实快速原型

B.计机网络LAF生产系统下哪一项不属现代生产和管理技术。

[]A.“刚性”生产快速可重组制造

B.准生产并工程机的总体结构案设计中只有旋转运动的运动分配式为

[。A.

/,,YTfffp

B.

/X

f

Y/ffp

Z,/fffp

/X,,/Tfffp与机床振动无直接关联的因素[]。

是A.机刚度机床系统固有频率

B.机阻尼机热变形用对形状相似寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工的机床，称为[]。A.通机床专门化机床

B.专机床数机床为防止爬行，在设计低速运动部件时，主要应采取下列那项施。[。A.提高传动精度减少热变形

B.提抗振能力减静、动摩擦系数之差下面哪一项不属于机械进给传动系的设计特点。[。A.前密后疏前疏后密

B.恒矩传动采传动间隙消除机构下列哪一项不属主传设计中扩大变速范围的方法[。A.增加变速组C.采用双公传动系

B.采分支传动采交换齿轮在列型谱中，构最典型、应用最广泛的是所谓的

[]。A.纵系列产品跨系列产品

B.横列产品基产品10.可加工种尺和形工件的多种加工面的机床，称[。

为A.通用机床专门化机床

B.专用机床数控机床11.下面哪一项不属于主变速传动系设计的一般原则。[]。

A.前密后疏前疏后密

B.前后少前后快12.下列哪一不属于主变传动系设计中扩大变速范围的法。[]。A.增加变速组C.采用双公传动系

B.采分支传动采多速电机13.机上用来成工件一个待加工表面几何形状的生成和金属的切除任务的运动，称为[。A.表成形运动独立运动

B.表非成形运动复运动14下列哪一项不是影响机床振动的主要原因[。A.机的刚度机床系统固有频率

B.机的阻尼特性机的热变形15沿置坐标系的轴运可表示为：

[]。A.

ZZ

f

B.

ZZ

a16最相对转速损失率为29%的准公比是

[。A.1.121.261.411.5817设计机床主变速传动系时，为避免从动直齿圆柱齿尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比为

[。A.

u

主in

B.

主

1/4

u

主min

u

主min

18下为双公比变速传动系的结构式为

[。A.

162

8

B.

162

8

161

8

1622

819.两个方向的推力轴承分别布置在前个支承处的配置形式称为

[]。A.前端配置两端配置

B.后配置中配置20.提高支承件结构热稳定性的主要方法中，不包括下列哪项。

[。A.控制温升改善阻尼特性

B.采热对称结构采热补偿装置二、填空滚丝杠的支承式中，一端固定，另一端自由方式，常用于短丝杠。丝传动的综合压刚度主要由丝杠的拉压刚度，支承刚度______三部组成。

主前轴颈直径般按机床类型、主轴传递___或最大加工直径选取。支件结构的合设计是应在最小质量条件下，具有最___。开导轨的特点结构简单，但不能承受较_____力的作用。磁识别法是利磁性材料和非磁性材__强弱不同，通过感应线圈读取代码。滚丝杠的支承式中，两端固定，用于长丝杠__，求高拉压刚度的场合。丝的预拉伸量能补偿丝杠__。卧车床的主轴径d常不小于主轴平均直径的___。10.支承件结构的静刚度主要包括弯曲刚度和扭转刚度，均与截面惯性矩____。11.运动功能设计包括确定机床所需运动的个数、形式、功能及排列顺序，最后画机床的运动__图。12.工加工表的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的，有____、形、相切法和展成法。13.公比小相对转速损___。14.进给运动消耗的功率_于主传动功率。15.在变速传动系中既是前一变速组的从动齿轮又是后一变速组的主动齿轮为齿轮。16.双公比变速传动系是在常规变速传动系基础上，通过改变基本组___演变来的。17.最重情况时，齿轮处于轴的中部时，应验算在齿轮处轴___。18.为了扩大恒功率调速范围，在变速电动机和主轴之间串联一_____。19.基本参数设计包括尺寸参数、运动参数___参设计。20.工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的轨法、、切法和展成法。21.公比小当变速范围一定时变速级数___22.快速运动电动机起动时消耗的功____。23.采用公用齿轮可_齿轮的数目，简化结构，缩短轴向尺寸。24.如要演变成双公比变速传动系，基本且的传动副数常为___。025.最严重情况时，当齿轮处于轴的两端附近时，应验算齿轮____。26.无级变速装置作为传动系中的基本组，而分级变速作为扩大组，其公比理上应等f于无级变速装置___。27.传系统设计包括传动方式、传动原理图及传___图计。28.工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的迹法、成形法__和展成法。29.公比

值小，当变速范围一定时变速级数将增多，变速箱的结__。30.无级变速传动可以在一定的变速范围内连续改变转速，以便得到最有利__

。三、问答题在计分级变速时，考虑机床结构复杂程度，运转平稳性要求等因素，变速箱公比的选取有哪几种情?答：）变速箱的公比

f

等于电动机的恒功率调速范围

，即

f

R

dN

，功率特性图是连续的，无缺口和无重合。2若要简化变速箱结构变速级数应些变速箱公比可取大于电动机的恒功率调f

nn速范围

R

dN

，即沪

f

dN

。这时，变速箱每档内有部分低转速只能恒转矩变速，主传动系功率特性图中出现“缺口之功率降低区。使用“缺口”范围内的转速时，为限制转矩过大得不到电动机输出的全功率保证缺口处的输出功率动机的功率应相应增大。3）如果数控机床为了恒线速切削需在运转中变速时，取变速箱公比甲；小于电动机的恒功率变速范围，即

f

，在主传动系功率特性图上有小段重合。试出主轴变速设计中，变速范围

n

、公比

和级数Z之间的关系式？答：目前，多数机床主轴转速是按等比级数排列，则转速数列为n

nnmin

，2，n3minmin由等比级数规律可知

nRnmin

；即

R

n两边取对数，可写成

Rn

；故

z

lg

试何为爬行？机床和工件加工有何影响？如何防治？答：）机床上有些运部件，需要作低速或微小位移。当运动部件低速运动时，主动件匀速运自件往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动走时停或者时快时慢的现象。这中在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬行。2）机床运动部件产生爬行，会影响机床的定位精度、工件的加工精度和表面粗糙度。在精密、自动化及大型机床上，爬行的危害更大。3）防止爬行，在设计低速运动部件时，应减少静、动摩擦系数之差；提高传动机构的刚度和降低移动件的质量等。小1

m

的微量进给机构有哪几种？答：）弹性力传动是用弹性元件（如弹簧片、弹性模片等）的弯曲变形或弹性杆件的拉压变形实现微量进给。适用于作补偿机构和小行程的微量进给。2）磁致伸缩传动是靠改变软磁材料（如铁钻合金、铁铝合金等）的磁化状态，使其尺寸和形状产生变化，以实现步进或微量进给。适用于小行程微量进给。3）电致伸缩是压电效应的逆效应。当晶体带电或处于电场中，其尺寸发生变化，将电能转换为机械能以实现微量进给。其进给量小于

0.5

，适用于小行程微量进给。4）热应力传动是利用金属杆件的热伸长驱使执行部件运动，来实现步进式微量进给，进给量小于

0.5

，其重复定位精度不太稳定。有些提高支承结构性能的措施？答）提高支件的静刚度和固有频率，主要方法是：1根据支承件受力情况合理地选择支件的材料面形状和尺寸、壁厚合理地布置肋板和肋条；2以用有限元方法进行定量分析便在较小质量下得到较高的静刚度和固有频

kg/mkg/m钢kg/m率；3）善支承件间的接触刚度以及支承件与地基联结处的刚度。（）高动态性1）善阻尼特性，）用新材料制造支承件。（）高热稳性1)制温升2)用热对称结构3)用热补偿装置。试导轨有哪些合形式？各有何特点？（双三角形轨需要镶条调整间隙接触刚度好向性和精度保持性好是，工艺性差，加工、检验和维修不方便。多用在精度要求较高的机床中，如丝杠车床、导轨磨床、齿轮磨床等。（）矩导，承载能力大，制造简单。多用在普通精度机床和重型机床中，如重型车床、组合机床、升降台铣床等。（）形三形导轨的组合，这类组合的导向性好，刚度高，制造方便，应用最广。如车床、磨床、龙门铣床的床身导轨。（）形燕形导轨的组合能承受较大力矩，调整方便，多用在横梁、立柱摇臂导轨中。试陶瓷滚动轴得特性。答：陶滚动轴承的材料为氮化密为

3.2

33

)的40%胀数为

/

承小得

/

量为315GPa，比轴承钢大。在高速下瓷滚动轴承与钢制滚动轴承相比质小作在滚动体上的离心力及陀螺力矩较小，从而减小了压力和滑动摩擦；滚动体线胀系数小，温升较低，轴承在运转中预紧力变化缓慢，运动平稳；弹性模量大，轴承的刚度增大。试磁浮轴承的?1）浮轴承的特点是无机械磨损，理论上无速度限制；2）转时无噪声，温升低、能耗小；不需要润滑，不污染环境，省掉一套润滑系统和设备；3）在超低温和高温下正常工作，也可用于真空、蒸汽腐蚀性环境中。4）有磁浮轴承的主轴可以适应控制，通过监测定子绕组的电流，灵敏地控制切削力，通过检测切削力微小变化控制机械运动，以提高加工质量。5）此磁浮轴承特别适用于高速、超高速加工。试提高支承件构性能的措?答：(1)提支承件的静刚度和固有频率(2)提动态特性1)改阻特性2)采新料制造支承件(3)提热稳定性1)制温升2)用热对称结构3)用热补偿装置四计题设一台级速的车床主传动系统，主轴最高转速为r/min。求采用转速为r/min的速电机。（出构

电n电n（出比

（算后速组的变速范围（配速（出速答）结构式

821

4（）公：

r

；1.41（）后变速的变速范围

r

(p

1.41

4

，合格（）配降速nRmnmin

；n

min

n

max

1400

r/min，取n

min

r/min电min

111（）制转速电ⅠⅡⅢ采用双速电机的车床主传动系根图示某车床传动系统转速图，回答下列问题？（）出其结式（）出ⅢⅣ间变速组的变速范围（）轴变速围公式及其大小（）出各轴计算转速（）出Ⅲ轴齿轮的计算转速

nn答：（1）结构：

1231

6

；（）

r

(p

1.416(2

；（）Rrrr3

1.41

或

n1400Rmax44nmin

；（）

j

min

3

123

r/min轴号nj

I710

355

125

Ⅳ90（）齿轮nj

Z355

Z125

Z125

Z355

0,m200,m202试两自由度机人运动功能矩[T。c

0

1

10

11

2

2

m

m

2

m

0

0[T0,m

]

0

][][1

][][2

2

]

001010001100010

0001010C0102001000001000001010010001c020000010001

001010000

0101001

0001010

00100

0100012000

式中：

，C1

1

，

sin1

1

，[]

0121CcZ11c

0,mL0,mL2试两自由度平机器人运动功能矩[T。x

m