機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí).講解學(xué)習(xí)

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第 1次作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題

(只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共

6道小題)1.機(jī)床夾具按其使用范圍可分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、（

）和組合夾具五種基本類(lèi)型。(A)車(chē)床夾具(B)隨行夾具(C)銑床夾具正確答案：B解答參考：2.機(jī)械制造裝備包括加工裝備、（ ）、倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備和輔助裝備四大類(lèi)機(jī)床制造裝備工藝裝備正確答案：C解答參考：3.直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀主要有四種：矩形、（ ）、燕尾形和圓柱形，并可互相組合。平面形凹形三角形正確答案：C解答參考：4.按照工藝范圍，機(jī)床可分為（ ）、專(zhuān)用機(jī)床、專(zhuān)門(mén)化機(jī)床數(shù)控機(jī)床車(chē)床通用機(jī)床正確答案：C解答參考：5.鉆模按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為（ ）、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、滑柱式鉆模等五種類(lèi)型。固定式鉆模分離式鉆?？烧{(diào)式鉆模懸掛式鉆模正確答案：A解答參考：6.已知一結(jié)構(gòu)式為18=31×3×2，則轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為（）。99186正確答案：B解答參考：三、判斷題(判斷正誤，共 5道小題)可調(diào)支承是支承點(diǎn)位置可以調(diào)整的支承。它不起定位作用，主要用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基準(zhǔn)面定位的工序中。 （ ）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：8.刀具識(shí)別裝置是自動(dòng)換刀系統(tǒng)的重要組成部分。 常用的有順序選刀和任意選刀兩種型式。（ ）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：9.導(dǎo)軌按結(jié)構(gòu)型式可分為開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。 （ ）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：若需要限制的自由度少于六個(gè)，定位時(shí)正好限制了這幾個(gè)自由度，則為完全定位。）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：11.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和組合設(shè)計(jì)等三大類(lèi)型。）

（正確答案：說(shuō)法正確解答參考：四、主觀(guān)題(共6道小題)簡(jiǎn)答題典型的主軸軸承配置形式有速度型、剛度型和速度剛度型三種，請(qǐng)分別分析三種配置形式應(yīng)采用何種類(lèi)型的軸承。參考答案：答：速度型：主軸前后軸承都采用角接觸球軸承（兩聯(lián)或三聯(lián)）。剛度型：前支承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑向載荷和60°角接觸球軸承雙列推力球軸承承受軸向載荷，后支承采用雙列圓柱滾子軸承。剛度速度型：前支承采用三聯(lián)角接觸球軸承，后支承采用雙列圓柱滾子軸承。常用機(jī)床直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式有哪幾種，各有何特點(diǎn)？參考答案：答雙三角形導(dǎo)軌：不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好。工藝差，加工、檢驗(yàn)、維修不方便。雙矩形導(dǎo)軌：承載能力大、制造簡(jiǎn)單，側(cè)導(dǎo)向面需要鑲條調(diào)整間隙。矩形和三角形導(dǎo)軌組合：導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。矩形和燕尾形導(dǎo)軌組合：能承受較大力矩，調(diào)整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂等。機(jī)床夾具功用是什么？主要由哪幾部分組成？參考答案：答夾具的功用：保證加工精度、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。組成：定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向及對(duì)刀元件、動(dòng)力裝置、夾具體、其他元件。機(jī)床主軸部件的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足哪些基本要求？參考答案：答旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性。計(jì)算及分析題如下圖所示的夾具用于直角支座零件的鏜孔，要求保證孔與端面 A的垂直度，則夾緊力的方向應(yīng)如何選擇？若要求保證孔與底面 B的平行度，夾緊力的方向又應(yīng)如何選擇？為什么？（夾緊力的方向在圖上用箭頭表示出來(lái)）參考答案：答：保證孔與 A面垂直度夾緊力為的方向應(yīng)有利于工件準(zhǔn)確定位的要求。

FA，保證孔與底面的平行度，夾緊力為

FB，滿(mǎn)足夾緊力綜合應(yīng)用題已知：某機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n＝100～1000r/min，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 n0＝630r/min（7.5Kw），主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖所示。問(wèn)：1）寫(xiě)出該機(jī)床主傳動(dòng)路線(xiàn)表達(dá)式；2）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公比 、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z和變速范圍Rn；3）寫(xiě)出結(jié)構(gòu)式并畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖；4）計(jì)算主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（n=nmin·φz/3-1），并寫(xiě)出各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。參考答案：答2）標(biāo)準(zhǔn)公比 φ=1.6，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：Z=6，變速范圍Rn=103）結(jié)構(gòu)式：6=31×23轉(zhuǎn)速圖：4）III 計(jì)算轉(zhuǎn)速：軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：250r/minI軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：630r/min機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第 2次作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題 (只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共 7道小題)1. 已知一結(jié)構(gòu)式為 18=31×3×29，則轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為（ ）。(A)9(B)18(C)6正確答案：B解答參考：2.已知一結(jié)構(gòu)式為 18=31×33×29，則變速組數(shù)目為（ ）。139正確答案：B解答參考：3.已知一結(jié)構(gòu)式為 18=31×33×29，則基本組的傳動(dòng)副數(shù)為（ ）。321正確答案：A解答參考：4.已知一結(jié)構(gòu)式為 18=31×33×29，則第二擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)為（ ）。239正確答案：B解答參考：5.以下哪一個(gè)不是機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) （ ）。進(jìn)給傳動(dòng)時(shí)恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)；進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速；進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為前密后疏結(jié)構(gòu)。正確答案：C解答參考：6.以下哪一類(lèi)軸承是機(jī)床中常用的滾動(dòng)軸承（ ）。液體靜壓軸承；角接觸球軸承；磁浮軸承。正確答案：B解答參考：7.凡是夾具,其中一定有（ ）。對(duì)刀裝置分度裝置定位元件。正確答案：C解答參考：四、主觀(guān)題(共8道小題)簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)速圖擬定的一般步驟。參考答案：答：距離相等的豎直線(xiàn)代表傳動(dòng)系統(tǒng)的各軸。從左到右依次標(biāo)注。距離相等的橫直線(xiàn)與豎直線(xiàn)相交點(diǎn)，代表各級(jí)轉(zhuǎn)速。坐標(biāo)取對(duì)數(shù)坐標(biāo)，在相交點(diǎn)直接寫(xiě)出轉(zhuǎn)速的數(shù)值。相鄰兩軸之間相應(yīng)轉(zhuǎn)速的連線(xiàn)代表相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，從左向上斜是升速傳動(dòng)，從左向下斜是降速傳動(dòng)。銑床夾具與機(jī)床工作臺(tái)是如何連接的？參考答案：答銑床夾具在工作臺(tái)上的兩種安裝方法：1）用定位鍵和工作臺(tái)上的 T形槽相配，這種方法誤差較大；2）在夾具的側(cè)面設(shè)一個(gè)找正面，在安裝時(shí)用百分表按這個(gè)找正面找正，此法精度較高。什么是工件的定位誤差？定位誤差由哪些因素引起的？參考答案：答定位誤差：工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起的加工誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因：（1） 基準(zhǔn)不重合帶來(lái)的定位誤差（夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合）——基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差；（2）因間隙引起的定位誤差；（3）與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差。機(jī)床支承件內(nèi)加肋板的目的是什么？參考答案：答聯(lián)接支承件四周外壁的內(nèi)板，它能使支承件外壁的局部載荷傳遞給其他壁板，從而使整個(gè)支承件承受載荷，加強(qiáng)支承件的自身和整體剛度。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)有哪些類(lèi)型？參考答案：答加工裝備、工藝裝備、倉(cāng)儲(chǔ)傳送裝備、輔助裝備。機(jī)床系列型譜的含義是什么？參考答案：答系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的某一類(lèi)產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型的產(chǎn)品為基型，以它為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出其它各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品基型系列。在產(chǎn)品基型系列的基礎(chǔ)上，派生出不同用途的變型產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品派生系列。編制反映基型系列和派生系列關(guān)系的產(chǎn)品系列型譜。計(jì)算及分析題補(bǔ)全下列結(jié)構(gòu)式，指出哪一個(gè)最合理，并說(shuō)明理由。1）12=32×21×22）12=3×23×263）12=22×21×3參考答案：答：（1）12=32×21×262）12=31×23×263）12=22×21×3最合理，符合傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則。綜合應(yīng)用題在圖示工件外圓柱面上銑削鍵槽，且采用夾角α=90°的V型鐵以外圓柱面定位，若槽深尺寸以圖（a）和圖（b）兩種不同的方式標(biāo)注，1）計(jì)算工件在兩種標(biāo)注方式下的定位誤差；2）哪種標(biāo)注方式更合理,為什么？3）能否滿(mǎn)足工件的定位精度要求？4）對(duì)于本工件，還可采用什么樣的定位方式？參考答案：答（1）圖(a)定位誤差：圖(b)定位誤差：2）圖（b）的標(biāo)注方式更合理，定位誤差較??；3）都能滿(mǎn)足定位誤差的要求4）心軸定位機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第 3次作業(yè)二、判斷題

(判斷正誤，共

10道小題)1.對(duì)于軸類(lèi)零件而言，定位元件只能用

V型塊。

（

）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：2.欠定位就是不完全定位，定位設(shè)計(jì)時(shí)要盡量避免。 （ ）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：3.機(jī)床設(shè)計(jì)廣泛采用模塊化設(shè)計(jì)方法。 （ ）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：4.機(jī)床基本參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。 （ ）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌稱(chēng)為動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的導(dǎo)軌稱(chēng)為靜導(dǎo)軌或支承導(dǎo)軌。（）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：輔助支承是在每個(gè)工件定位后才經(jīng)調(diào)整而參與支承的元件。它起定位作用，可用來(lái)提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定夾緊力或切削力。 （ ）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和組合設(shè)計(jì)等三大類(lèi)型。 （ ）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：8.刀具識(shí)別裝置是自動(dòng)換刀系統(tǒng)的重要組成部分。 常用的有順序選刀和任意選刀兩種型式。 （）正確答案：說(shuō)法正確解答參考：若需要限制的自由度少于六個(gè)，定位時(shí)正好限制了這幾個(gè)自由度，則為完全定位。）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：過(guò)定位是需要限制的自由度沒(méi)有全部被限制的情況，過(guò)定位不能保證位置精度，是不允許的。）正確答案：說(shuō)法錯(cuò)誤解答參考：三、主觀(guān)題(共8道小題)簡(jiǎn)答題機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據(jù)什么確定？參考答案：答：機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)。通用機(jī)床的主參數(shù)通常都以機(jī)床的最大加工尺寸來(lái)表示，專(zhuān)用機(jī)床的主參數(shù)一般以與通用機(jī)床相對(duì)應(yīng)的主參數(shù)表示。為了更完整地表示機(jī)床的工作能力和加工范圍，可在主參數(shù)后面標(biāo)出第二主參數(shù)，如最大工件長(zhǎng)度、最大跨距等。機(jī)床尺寸參數(shù)是指機(jī)床主要結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)。包括：與工件有關(guān)的尺寸參數(shù)；與工、夾、量具有關(guān)的尺寸參數(shù)。什么是傳動(dòng)組的級(jí)比和級(jí)比指數(shù)？參考答案：答級(jí)比：主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往從動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線(xiàn)的比值。級(jí)比指數(shù)：相鄰兩傳動(dòng)線(xiàn)與從動(dòng)軸交點(diǎn)之間的相距的格數(shù)。什么是傳動(dòng)組的變速范圍？各傳動(dòng)組的變速范圍之間有什么關(guān)系？參考答案：答傳動(dòng)組的變速范圍：傳動(dòng)組中最大與最小傳動(dòng)比的比值。變速組的變速范圍可表示為主軸的變速范圍等于主變速傳動(dòng)系中各變速傳動(dòng)組變速范圍的乘積。主軸部件應(yīng)滿(mǎn)足那些基本要求？參考答案：答旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形和耐磨性要求。試述進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)相比較，有那些不同的特點(diǎn)？參考答案：答進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)而主傳動(dòng)系為恒功率傳動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)目多，而主傳動(dòng)只有一個(gè)；進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速，而主傳動(dòng)系計(jì)算轉(zhuǎn)速是能夠傳遞全部功率的最低速度；進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu)，主傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速圖是前密后疏。在支承件設(shè)計(jì)中，支承件應(yīng)滿(mǎn)足那些基本要求？參考答案：答足夠的靜剛度和較高的剛度／重量比；足夠的抗振性；應(yīng)具有較好的熱變形特性，使整機(jī)的熱變形較小或熱變形對(duì)加工精度的影響較?。粦?yīng)該排屑暢通、吊運(yùn)安全，并具有良好的工藝性以便于制造和裝配。支承件常用的材料有那些？有什么特點(diǎn)？參考答案：答鑄鐵：鑄造性能好，容易獲得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支承件，同時(shí)鑄鐵的內(nèi)摩擦力大，阻尼系數(shù)大，使振動(dòng)衰減的性能好，成本低。但鑄鐵需要木模芯盒，制造周期長(zhǎng)，有時(shí)產(chǎn)生縮孔、氣泡等缺陷，適合于批量生產(chǎn)。鋼板焊接結(jié)構(gòu)：用鋼板和型鋼等焊接支承件，其特點(diǎn)是制造周期短，省去了制作木模和鑄造工藝；支承件可制成封閉結(jié)構(gòu)、剛性好；便于產(chǎn)品更新和結(jié)構(gòu)改進(jìn)；鋼板焊接支承件固有頻率比鑄鐵高，但內(nèi)摩擦阻尼為鑄鐵的1/3，抗振性差，為提高機(jī)床抗振性能，可采用提高阻尼的方法來(lái)改善動(dòng)態(tài)性能。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土：制作不常移動(dòng)的大型機(jī)械的機(jī)身、底座、立柱等。天然花崗巖：優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，精度保持性好，抗振性好，阻尼系數(shù)大，導(dǎo)熱系數(shù)和線(xiàn)膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好，抗氧化性強(qiáng)，不導(dǎo)電，抗磁，與金屬不粘合，加工方便，但結(jié)晶顆粒粗于鋼鐵的晶粒，抗沖擊性能力差，脆性大，油和水等液體已滲入晶界中，使表面部分變形脹大，難以制作復(fù)雜的零件。樹(shù)脂混凝土：剛度高、具有良好的阻尼性能，抗振性好；熱容量大，熱傳導(dǎo)率低，熱穩(wěn)定性高，其構(gòu)件熱變形小，質(zhì)量小，但某些機(jī)械性能差，但可以預(yù)埋金屬或添加加強(qiáng)纖維。計(jì)算及分析題請(qǐng)分析下面兩種工件的裝夾方式，說(shuō)明其定位方案，并判斷哪一種裝夾方式正確？參考答案：答：a) 方案產(chǎn)生過(guò)定位，不合理；b) 似乎合符六點(diǎn)定位原理，但因?yàn)椴蹖?duì) A面的平行度要求無(wú)法保證，因此該方案也不合理。改進(jìn)：基于a)方案，為避免產(chǎn)生過(guò)定位，圓柱銷(xiāo) 1改為在Y方向的削扁的棱形銷(xiāo)。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第 4次作業(yè)三、主觀(guān)題(共9道小題)簡(jiǎn)答題根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的筋板和筋條？參考答案：答支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)原則是應(yīng)在最小質(zhì)量條件下， 具有最大靜剛度。肋板的布置分為三種情況：a) 水平布置隔板——主要提高支承件水平面內(nèi)的抗彎剛度b) 垂直布置隔板——主要提高支承件垂直面內(nèi)的抗彎剛度c) 斜向隔板——兼有提高抗彎剛度和抗扭剛度的效果加強(qiáng)筋（肋條）布置：a) 一般配置于支承件某一內(nèi)壁上，主要為了減少局部變形和薄壁振動(dòng)，用來(lái)提高支承件的局部剛度。b) 基本形式與肋板一樣，性能也相似，必須使肋條位于壁板彎曲平面內(nèi)，有效減少壁板的彎曲變形。c) 肋條的高度一般不大于支承件壁厚的 5倍，厚度一般是床身厚度的0.7-0.8 倍。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中應(yīng)滿(mǎn)足那些要求？參考答案：答為保證機(jī)床加工的精度和穩(wěn)定性，導(dǎo)軌必須滿(mǎn)足以下要求：高的導(dǎo)向精度、良好的耐磨性、足夠的剛度、具有低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和良好的結(jié)構(gòu)工藝性。鑲條和壓板有什么作用？參考答案：答壓板：用來(lái)調(diào)整導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩。鑲條：調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)向間隙。機(jī)床刀架自動(dòng)換刀裝置應(yīng)滿(mǎn)足什么要求？參考答案：答1）滿(mǎn)足工藝過(guò)程所提出的要求：為了實(shí)現(xiàn)在一次安裝中完成多工序加工，要求刀架、刀庫(kù)可以方便地轉(zhuǎn)位。2）在刀架、刀庫(kù)上牢固地安裝刀具，精確調(diào)整刀具位置。3）刀架、刀庫(kù)、換刀機(jī)械手都應(yīng)有足夠的剛度。4）可靠性高。5）刀架和自動(dòng)換刀裝置的換刀時(shí)間盡量短，提高生產(chǎn)率。6）操作方便和安全。機(jī)床夾具的作用是什麼？有那些要求？參考答案：答夾具的作用：保證加工精度、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、保證生產(chǎn)安全。夾具滿(mǎn)足的要求：保證加工精度（最基本）、夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)、安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、排屑順暢、有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性。機(jī)床夾具的組成有那些部分？參考答案：答定位元件及裝置、夾緊元件及裝置、導(dǎo)向及對(duì)刀元件、動(dòng)力裝置、夾具體、其它元件及裝置，其中定位、夾緊、夾具體