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1、机械制造装备设计题目1. C6140卧式车床能车削米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹与（）常用的四种标准螺纹。（八）较精密螺纹；（B）径节螺纹；（C）非标准螺纹；2. 工业机器人按机械结构类型分为关节型机器人、（）、圆柱坐标型机器人、直角坐标型机器人等类型。（八）球坐标型机器人；（B）焊接机器人；（C）水下机器人；3. 机床夹具按其使用范围可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、（）与组合夹具五种基本类型。（八）钻床夹具；（B）随行夹具；（C）铳床夹具；4. 机械制造装备包含加工装备、（）、仓储输送装备与辅助装备四大类（八）机床；（B）夹具与刀具；（C）工艺装备5. 根据数控机床的工作原理，它通常由信息
2、载体、（）、伺服系统、机床本体等四部分构成。（八）伺服电机；（B）数控装置；（C）传感器；6. 仓储设施型式按地理位置分布有厂级库、（）、工段级库与工序级库等。（八）在制品库；（B）外购件库；（C）车间级库；7. 直线运动导轨的截面形状要紧有四种：矩形、（）、燕尾形与圆柱形,并可互相组合。（八）三角形；（B）凹形；（C）凸形；二、推断题（每题2分,共20分）1 .机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计与组合设计等三大类型。（）2 .外联系传动链务必保证复合运动的两个单元运动严格的运动关系，因此，外联系传动链中能够有传动比不确定或者瞬时传动比变化的传动机构。（）3 .导轨的功用是承受载荷与导向
3、。运动的导轨称之动导轨，不动的导轨称之静导轨或者支承导轨。（）4 .辅助支承是在每个工件定位后才经调整而参与支承的元件。它起定位作用，可用来提高工件的装夹刚度与稳固夹紧力或者切削力。（）5 .数控机床电气伺服系统按有无检测与反馈装置分为开环、闭环与半闭环系统。（）6 .工业机器人与机床都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。（）7 .根据被加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有被完全限制，这称之过定位。（）8 .工厂“物流”指从原材料与毛坯进厂，通过储存、加工、装配、检验、包装,直至成品与废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动与储存的全过程。（）9 .自动运输小车是现代生产系
4、统中机床间传送物料很重要的设备，它分有轨小车（RGV）与无轨小车（AGV）两大类。（）10 .由于谐波减速传动装置具有传动比小、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高、体积小、质量轻等优点，已广泛用于工业机器人中。（）三、简答题（每题6分，共30分）1. 有级变速系统中的主传动系统的转速排列为何常使用等比数列？（6分）2. 机器人手腕的功能及设计要求是什么？（6分）3. 什么叫柔性制造系统？它由哪几个基本部分构成？（6分）4. 夹紧与定位有何区别？对夹紧装置的基本要求有那些？（6分）5. 试述无轨运输小车的工作原理及其应用场合？（6分）四、分析题（9分）如图所示为料仓式上料装置元件一隔料器的
5、基本型式，试分析图示各类隔料器的要紧特点？五、设计题（20分）已知：某机床主轴转速n=1801000rmin,电动机额定转速no=1430rmin（7.5Kw）,主传动系统图如图所示。问:1）写出该机床主传动路线表达式；2）计算标准公比6转速级数Z与变速范围Rn;3）写出结构式并画出转速图；31.563125250500IOOO33.567132265530106035.571140280560112037.57515030060011804080160315630125042.58517033567013204590180355710140047.595190375750150050IOO2
6、004008001600531062124258501700561122244509001800601182364759501900袅2-2标准数列肉00III一、选择题（每题3分，共21分）8. 随行夹具的返回型式有上方返回、下方返回与（c）三种。（八）直线通过式；（B）折线通过式；（C）水平返回；9. 按照工艺范围，机床可分为（a）、专用机床、专门化机床（八）通用机床；（B）车床；（C）数控机床；10. 根据数控机床的工作原理，它通常由信息载体、（c）、伺服系统、机床本体等四部分构成。（八）伺服电机；（B）加工装备；（C）数控装置；11. 仓储设施的型式按其功能分有原材料库、（a）、在制品
7、库、零部件成品库、维修件与备件库、产成品库、工夹量具等工艺装备库等；（八）外购件库；（B）车间级库；（C）厂级库；12. 数控机床电气伺服系统按有无检测与反馈装置分为开环、（b）与半闭环系统。（八）电气系统；（B）闭环；（C）液压系统；13. 回转运动导轨的截面形状有三种：平面环形、（b）与双锥面导轨。（八）平面形；（B）锥面环形；（C）三角形；14. 钻模按其结构特点可分为（a）、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模、滑柱式钻模等五种类型。（八）固定式钻模；（B）分离式钻模；（C）可调式钻模；二、推断题（每题2分,共20分）1 .机械制造装备包含加工装备、机床、仓储输送装备与辅助装备四种，它与
8、制造工艺、方法紧密联系在一起，是机械制造技术的重要载体。（）2 .可调支承是支承点位置能够调整的支承。它不起定位作用，要紧用于工件的毛坯制造精度不高，而又以粗基准面定位的工序中。（）3 .刀具识别装置是自动换刀系统的重要构成部分。常用的有顺序选刀与任意选刀两种型式。（）4 .机床间的工件传递与运送装置目前包含有：托盘与随行夹具、有轨小车（RGv）与无轨小车（AGV）等。（）5 .导轨按结构型式可分为开式导轨与闭式导轨。（）6 .若需要限制的自由度少于六个，定位时正好限制了这几个自由度，则为完全定位。（）7 .工业机器人的驱动系统是带动操作机各运动副的动力源，常用的驱动方式包含手动、电动机驱动、
9、液压、气动三种。（）8 .在工业机器人中的谐波减速传动装置，具有传动比大、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高、体积小、质量轻等优点。（）9 .在工厂“物流”是指从原材料与毛坯进厂，通过储存、加工、装配、检验、包装，直至成品与废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动与储存的全过程。（）10 .机械加工生产线要紧由加工装备、工艺装备、输送装备、辅助装备与操纵系统构成。（）三、简答题（每题6分，共30分）6. 机床夹具功用是什么？要紧由哪几部分构成？（6分）7. 简述自动化立体仓库的工作过程？（6分）8. 谐波齿轮减速装置的工作原理及其特点？（6分）9. 画图说明为何在选择机床主轴滚动轴承时
10、,前轴承精度常比后轴承高一级？（6分）10. 什么是机械加工生产线？它要紧由哪几个基本部分构成？（6分）四、分析题（9分）如图所示为料斗式上料装置一上料器的要紧结构型式，试分析各类上料器的要紧特点？五、设计题（20分）已知：图示是某机床主传动系统图。公比=1.41,使用双速电机（7101440rmin）,试分析该机床主传动系统。包含:1 .写出主传动路线表达式；2 .分析主轴的转速级数Z；3 .按表查出主轴标准转速数列;31.563125250500IOOO33.567132265530106035.571140280560112037.5751503006001180408016031563
11、0125042.58517033567013204590180355710140047.59519037575015005010020040080016005310621242585017005611222445090018006011823647595019004 .写出结构式并画出转速图；一、概念题（每题2分，共10分）1、工业机器人位姿2、定位误差3、机械制造系统中的物流4、生产线节拍5、机器人自由度二、简述题（每题10分，共50分）1、工业机器人的驱动方式有那些?如何选用驱动方式？2、柔性制造系统的构成与规划内容是什么？3、车间物流设计的基本步骤与搬运设备选择的原则是什么？4、六点定位
12、原理是什么？平面定位时其定位元件如何选择？5、现代物流系统是由哪几部分构成？三、分析题（每题10分，共30分）1、分析工业机器人结构类型有什么？各有何特点？画出结构简图并标出运动方向与自由度。2、定位误差产生的原因有什么？如何改进3、机械加工生产线的类型有什么？生产线切削用量如何选择？四、计算题（共10分）加工某一工件使用一面两孔定位，大孔使用一个圆柱销定位，小孔使用一个菱形销。已知大孔直径A=2563mm,圆柱销直径25OoO9mm,小孔直径3=1009mm,菱形销直径4=1。二:器mm,两孔中心距1.=400.05mm,试计算转角误差。分析各定位元件所限制的自由度。机械制造装备设计模拟试题
13、1一、简答题（每小题3分，共12分）1 .转塔式组合机床2 .成形式拉削3 .机床夹具4 .机床装料高度二、填空题（每空1分，共16分）1 .生产线上常用的工艺装备包含（检具。2 .组合机床总体设计的三图一卡是指3 .工件以粗基准与精基准平面定位，使工件以粗基准孔与精基准孔定位，使用（4 .在图示螺钉-压板夹紧机构中，零件（）、（）、（）o）、（）、（）、（）辅具、）、（）、（）、（）0!用（）与（）作定位元件；）与（）作定位元件。1、2、3、4的作用分别是（）、AzZ,三、机床的传动系统为什么要遵循前多后少，前密后疏，前缓后急原则？（12分）四、何谓夹具的对定？包含哪几个方面？为什么使用夹具
14、加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？（15分）五、机床的支承件设计中，截面形状的选用原则是什么？如何补偿不封闭支承件的刚度缺失？（15分）六、已知某机床的主轴转速为/=1001120rmin,转速级数Z=8,电动机转速=1440rmino试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1.拟定传动系统的结构式；2 .设计转速图；3 .画出转速图。（15分）七、在如图所示零件上铳槽，要求保证尺寸54，川与槽宽12h9o现有三种定位方案,如图Ac、d所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。a)c)d)一、简答题（每题3分，共12分）1 .能将几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，使每个多轴箱依次转动
15、到加工位置对工件进行加工的组合机床。2 .利用刀齿的轮廓与工件最终加工表面形状相似，切削齿高度向后递增，工件的余量被一层一层地切去，由最后一个刀齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光达到预定的加工精度的拉削。3 .机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于同意加工的工艺装备。4 .指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。二、填空题（每空1分，共16分）1 .夹具、模具、刀具、量具2 .被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、机床生产率卡。3 .锯齿头支承钉、一组支承板、可胀心轴、定位销4 .保护压板与避免螺栓弯曲，直接压紧工件，支承压板，卸料工件时托住
16、压板。三、问答题（12分）见教材四、问答题（15分）1 .夹具与机床连接时使夹具定位表面相对机床主轴（或者刀具）、机床运动导轨有准确的位置与方向的过程称之夹具的对定。2 .夹具的对定包含三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度与转位定位，即夹具对加工位置的定位。3 .使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的同意误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。从而保证工件的加工尺寸精度与相互位置加工精度。4 、问答题（15分）见教材六、设计题（15分）1 .计算公比已知：A
17、 =哥z=8根据R 7ll IgK igi.i9 则T = -， 即:Z-I 7=l.412 .确定传动组、传动副与扩大顺序根据传动组与传动副拟定原则，可选方案有：Z=4x2;Z=2x4;Z=2X2X2在方案，中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，因此选择方案：Z=2X2X2根据前疏后密原则，选择结构式为：8=21x22x243 .转速图绘制设计主轴各级转速为：100,140,200,280,400,560,800,1120r/min确定定比传动比：取轴I的转速值为800rmin,则电机轴与轴的传动比为：.8001%=1440=L8确定各变速组最小传动比从转速点8
18、00r/min到Ie）Ormin共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则,第二变速组最小传动线下降2格;第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1二3格。4.绘制转速图七、分析计算题（15分）解1）分析键宽尺寸，由铳刀的相应尺寸来保证。槽底位置尺寸54om的加工误差，在三种定位方案中不一致。方案b、c产生基准位移误差Aj.N、yg与基准不重合误差AMrb)、方案d的定位基准与设计基准重合，Nj,b(d)=Oo2)计算误差已知工件内孔的=0.03mm,工件外径的乙=0.10mm,心轴的Td-0.02mm,工件的854=O.l4mm0T10101方
19、案b的定位误差Ai=A小可诙-D=寿-D=W方案c的定位误差AK=AK+,=今支+$始产+等=。075mm方案d的定位误差AdMd)=A)=O3)比较、推断根据计算得：A.”)VAd.w(b)V4.w(c)A.w(b) V .6(54), 而且因-(J1454=10.14=0.047mm,3；)3d.w(d)6a,因此不能满足尺寸A的加工要求。3.提改进方法画图示意。机械制造装备设计模拟试题4一、简答题（每小题3分，共12分）1 .加工示意图2夹具导向装置3 .拉削图形4 .分级传动结构式意义二、填空题（每空题1分，共16分）1 .机床夹具设计中，常用的定位元件有：（）、（）、（）、（）。2
20、.机床的主传动形式有：（）、（）、（）。3 .机床主轴组件应满足的基本要求是（）、（）、（）、（）、（）4 .针对不一致工件的工艺要求，拉刀的拉削方式可使用（）、（）、（）、（）等形式。三、组合机床多轴箱如何实现箱内齿轮的润滑，设计多轴箱时为何需要配置一个手柄轴？手柄轴的设计应满足什么要求？（12分）四、机床上使用夹具加工一批工件时，会产生什么与夹具有关的加工误差？它们与零件的公差有何关系？（15分）五、圆孔拉刀粗切齿为什么需要设计分屑槽？校准齿具有什么作用？为什么圆孔拉刀的后角取值很小？（15分）六、已知某机床的主轴转速为n=1251400rmin,转速级数Z=8,电动机转速m=1440rm
21、io试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1 .拟定传动系统的结构式；2 .设计转速图；3 .画出转速图。（15分）七、在如图所示零件上钱槽，要求保证尺寸54,j4mm,现有三种定位方案，如图从c、d所示，已知内外圆的同轴度误差为0.02mm,试计算三种方案在槽底尺寸54方向上的定位误差，并从中选出最优方案。（15分）J4h9.-60 &IQ）Aa）雨一 r 032 b)d)C）机械制造装备设计模拟试题4答案一、简答题（每题3分，共12分）1 .一种反映被加工零件的工艺方案，表示零件在机床上的加工过程，刀具的布置位置与工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环的图纸。2 .指夹具
22、中用以确定钻头、锤杆的位置，增加其支承、提高刚性，确保孔加工位置精度的装置。3 .拉削图形是拉刀设计中，表示拉刀拉削工件上多余材料的顺序的图形。4 .表示了分级传动系统的转速级数，变速组数目及其传动副数，传动顺序与各变速组的传动比大小。二、填空题（每空1分，共16分）1 .支承钉、支承板、定位销、V形块。2 .机械传动、液压传动、电气传动。3 .旋转精度、刚度、抗振性、温升与热变形、精度保持性。4 .成形式、渐成式、分块式、组合式。三、问答题（12分）1 .用润滑油泵从油池中吸油，由管道输送到分油器，一部分输送到箱体顶面的淋油盘，喷淋箱体中间的传动齿轮。另一部分由油管穿入到前盖与后盖中，浇注箱
23、内前、后盖上的传动齿轮。2 .为了组合机床多轴箱上多个刀具主轴能正确而稳固地切削，需要在多轴箱中设置手柄轴。用于主轴对刀，调整或者修配时检查每个主轴的运动精度。3 .为了人工搬动手柄省力轻便，手柄轴转速尽量设计的高一些。同时手柄轴位置应靠近工人操作位置，其周围应有较大空间，便于扳手旋转操作，即保证回转时手柄不碰主轴。四、问答题（共15分）1 .在机床上使用夹具加工工件时，产生加工误差的因素有：工件在夹具中定位时产生的定位误差Ad.w；工件在夹具中夹紧时产生的夹紧误差一；夹具安装在机床上产生的夹具安装误差,a;刀具对夹具定位元件正确位置所产生的导引误差;夹具的磨损所引起的加工误差Ajw其中工件的
24、定位误差中，包含设计基准与定位基准不重合而产生的基准不重合误差，有定位副制造不准确产生的基准位移误差。2 .夹具总差与工件的加工允差Q有关系：（,k+a,z+d,yAjM+yd,其中为除夹具以外，与工艺系统其他一切因素有关的加工误差。且应满足下列关系式211-i/+.,q3,彳3JQuhJJOam,O5五、问答题（15分）1 .圆孔拉刀是内拉刀，当拉削钢件与其它塑性材料时，切屑呈带状，为了更顺利地从工件加工孔中排屑，需要将较宽切屑分割成窄宽度，以便于卷曲与容纳在容屑槽中，因此需要在圆孔拉刀前后刀齿上交错地磨出分屑槽。2 .在圆孔拉刀中，校准齿一是能起修光、校准作用，二是当切削齿因重磨直径减小时
25、，校准齿还可依次递补成为切削齿。3 .拉刀的切削厚度（齿升量）很小，如按切削原理选择后角的通常原则，务必取较大后角。但是圆孔拉刀通常重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齿直径会减小很多，这样拉刀的使用寿命会显著缩短，因此孔拉刀切削齿后角不宜选得过大，其校准齿的后角应比切削齿的后角更小。六、设计题（共15分）见模拟试题1七、分析计算题（共15分）解1）分析方案b产生基准位移误差y（b）与基准不重合误差力；方案c产生基准位移误差与基准不重合误差（。；方案d由同轴度误差产生位移误差2）计算误差已知工件内孔的7=0.03mm,工件外径的=0.1Omm,心轴的Td=0.02mm,工件54=0.14mm0方案b的定位误差为AdMb）=AjMb）+A*b）+002=?（二二-D+0.02=（-D+0.02=0.041mm2sin450方案C的定位误差为方案d的定位误差为AdMC) = AjMe)+ Aj.Ec) + 2 = &+ + 0,020.02 + 0.03 +2 + 0.02 = 0.095mm 2AdMd)= 002mm3)分析比较、推断根据计算得到：Ad.w(d)Vd.w(b)A,w(c)因尺寸54?mi碎)同意误差为(54)=0.14mm，=0.14=0.047mm又AdMb)；%)，Ad.w(d)A*故方案d是能满足加工要求的最优方案。
