机械制造装备设计习题课(2)
机械制造装备设计（关慧贞）习题
机械制造装备设计（关慧贞）习题1.钻床的主运动参数为主轴的转速 ,品的主参数应尽可能采⽤优先数系。
2.辅助⽀承和可调⽀承的区别辅助⽀承起定位作⽤,可调⽀承不起定位作⽤。
3.产品系列化设计的”三化”是指系列化、标准化、通⽤化。
4.磨床的主运动是指砂轮的回转运动。
5.主轴的变速范围是指主轴的最⼤转速与最⼩转速的⽐值。
6.有级变速主轴转速⼀般按等⽐级数排列。
7.进给系统中,各传动件的计算转速是最⾼转速。
8.机床⽀承件常⽤的材料是铸铁。
9. 设计分级变速箱时,变速箱公⽐取⼤于电动机的恒功率调速范围,变速箱结构简单 ,主传动系功率特性图缺⼝。
10.专⽤机床夹具⾄少必须由定位装置、夹紧装置和底座三个基本部分组成。
11. 在夹具中采⽤偏⼼轮夹紧⼯件⽐⽤螺旋压板夹紧⼯件的动作快，但其⾃锁性要⽐后者差。
12.料仓式上料装置的基本组成是料仓,隔料器,上料器,上料杆和卸料杆。
13.在选择机床主轴滚动轴承时,后轴承精度常⽐前轴承精度低。
14.磨床运动功能图的运动功能式为 W/CfZfXfBaCp /T 。
15.⽆论是⽅形、圆形或矩形，空⼼截⾯的刚度都⽐实⼼截⾯的⼤，圆形截⾯的抗扭刚度⽐⽅形截⾯⼤，抗弯刚度⽐⽅形截⾯⼩。
⼆、计算题：(10%)⼯件定位的三种⽅案如图所⽰,要求加⼯表⾯DB 距孔尺⼨为A,试分析计算各种定位⽅案的定位误差?哪种定位⽅案较好?解:(1)mm D 52.045sin 2/17.04.0=+=?(2)mm D 485.02/17.04.0=+=?(3)mm D 82.0)08.017.017.0(4.0=+++=?B ⽅案较好。
三、分析题：(15%)设计升降台铣床主传动系统,?=1.41,主轴转速为n=45~2000r/min ,电动机转速为min /1440r n =电。
(1)写出结构式 (2) 画出转速图1.答:⼗⼆级转速为:45r/min,63r/min,90r/min,125r/min,180r/min,250r/min,355r/min,500r/min,710r/min,1000r/min,1400r/min,2000r/min12=31×23×262.某机床主轴的转速图如图所⽰，若主轴计算转速为160r/min，要求确定各中间传动轴及各齿轮的计算转速。
机械制造装备设计复习题2及答案
2009年1月份《机械制造装备设计》复习题（二）一、选择（10分，每小题1分）1下列结构式中，符合级比规律的是 [C ]。
A. 53122312⨯⨯=B. 72123212⨯⨯=C. 61222312⨯⨯=D. 51323212⨯⨯=2齿轮、滚动轴承及其它传动元件的振动摩擦产生的噪声称为[A ]。
A.机械噪声 B. 液压噪声 C.电磁噪声 D. 空气动力噪声 3铣床的主要性能指标（第二主参数）是 [D ]。
A. 床身上的最大回转直径B. 最大的工件长度C. 工作台工作面宽度D. 工作台工作面长度4刀具是线切削刃，与工件发生线吻合，因此发生线由刀刃实现，发生线不需要刀具与工件的相对运动，该发生线的生成方法为 [ B ]。
A. 轨迹法B. 成形法C. 相切法D. 展成法5清楚的表明机床的形式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系，是展开各部件设计的依据，该资料称为[C ]。
A.被加工零件工序图B. 加工示意图C.机床总联系尺寸图D. 生产率计算卡 6具有良好的抗振性、工艺性和耐磨性等为特点的导轨为[A ]。
A.铸铁导轨 B. 镶钢导轨 C.有色金属导轨 D. 塑料导轨 7刀库的特点是结构简单紧凑，应用较广，容量较小，一般不超过32把刀具，指的是[A ]。
A.鼓轮式刀库 B. 链式刀库 C.格子箱刀库 D. 直线式刀库8控制阀将来自气泵的压缩空气自喷嘴通入，形成高速射流，将吸盘内腔中的空气带走而形成负压，使吸盘吸住物体，该吸盘称为[B ]。
A.挤压排气式吸盘B. 气流负压式吸盘C.真空泵排气式吸盘D. 磁吸式吸盘9在刀具识别位置上，利用光学系统将刀具的形状投影到带有许多光电元件组成的屏幕上，从而将刀具的形状变成电信号，经信息处理后存入记忆装置中，该刀具识别法称为[ C ]。
A. 非接触式磁性识别法 B. 光学纤维刀具识别 C. 图像识别技术 D. PLC 实现随机换刀10首先应用在平面多关节型（SCARA 型）装配机器人中的驱动机器人关节轴的电机是[ C ]。
机械制造装备设计课后习题答案
第二章1、机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？（p57)（1）工艺范围（2）柔性:机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性（功能柔性）和时间上的柔性（结构柔性）。
（3）与物流系统的可接近性:可接近性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、切屑）流动的方便程度。
（4）刚度:加工过程中，在切削力作用下，抵抗刀具相对与工件在影响加工精度方向变形的能力，包括静刚度、动刚度、热刚度。
（5）精度:机床的精度主要是指机床的几何精度和工作精度。
（6）噪声（7）成产率和自动化（8）成本（9）生产周期（10）可靠性(11）造型与色彩7、工件表面发生线的形成方法有哪些？(p63)1）成形法：利用成形刀具对工件进行加工的方法；2）展成法：利用工件和刀具对工件进行加工的方法；3）轨迹法：利用刀具作一定规律的运动来对工件进行加工的方法；4）相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动来对工件进行加工的方法。
10、机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？(p66)11、机床上的复合运动、内联系传动链、运动轴的联动的含义及关系如何？(p65)16、分析图2-14所示各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作用及工件加工表面的形成方法。
（p67）17、机床的传动原理如何表示？它与机床运动功能图的区别是什么？（p70)常用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来，这就是传动原理图。
23、机床主传动系都有那些类型？由那些部分组成？（p89)主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。
1.主传动系分类按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合按变速的连续性：分极变速传动、无极变速传动24、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系的各传动组的级比指数有什么规律性？（p92)25、主变速传动系设计的一般原则1）传动副前多后少的原则2）传动顺序与扩大顺序相一致的原则（前密后疏原则）3）变速组的变速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速103、110、113例题机床类型：中型车床。
(完整版)机械制造装备设计课后习题答案整理
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
机械制造课后习题答案
2-2.切削过程的三个变形区各有什么特点？它们之间有什么关联？答：第一变形区：变形量最大。
第二变形区：切屑形成后与前刀面之间存在压力，所以沿前刀面流出时有很大摩擦，所以切屑底层又一次塑性变形。
第三变形区：已加工表面与后刀面的接触区域。
这三个变形区汇集在切削刃附近，应力比较集中，而且复杂，金属的被切削层在此处于工件基体分离，变成切屑，一小部分留在加工表面上。
2-7车削时切削合力为什么常分解为三个相互垂直的分力来分析？分力作用是什么？答：2-11背吃刀量和进给量对切削力和切削温度的影响是否是一样？为什么？如何指导生产实践？答：不一样。
切削速度影响最大，进给量次之，背吃刀量最小。
从他们的指数可以看出，指数越大影响越大。
为了有效地控制切削温度以提高刀具寿命，在机床允许的条件下选用较大的背吃刀量和进给量，比选用打的切削速度更为有利。
2-13刀具的正常磨损过程可分为几个阶段？各阶段特点是什么？刀具的磨损应限制在哪一阶段？答：（1）初期磨损阶段新刃磨的道具后刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化或脱碳层等，而且切削刃较锋利，后刀面与加工表面接触面积较小，应力较大，所以该阶段磨损较快。
（2）正常磨损阶段刀具毛糙表面已经磨平，这个阶段磨损比较缓慢均匀，后刀面磨损量随着切削时间延长而近似地称正比例增加，这一阶段时间较长。
（3）急剧磨损阶段刀具表面粗糙度值增大，切削力与切削温度均学苏升高，磨损速度增加很快，一直刀具损坏而失去切削能力。
2-14刀具磨钝标准是什么意思？他与哪些因素有关？答：刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准2-15什么叫刀具寿命？刀具寿命和磨钝标准有什么关系？磨钝标准确定后，刀具寿命是否就确定了？为什么？答：一把新刀或重新刃磨过的刀具从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间叫做刀具寿命。
2-17切削用量对刀具磨损有何影响？在VTm=C关系中，指数m的物理意义是什么？不同刀具材料m值为什么不同？答：切削速度影响最大，进给量次之，背吃刀量最小，和对切削温度影响顺序完全一致。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计习题及解答
机械制造装备设计习题及解答《机械制造装备设计》习题及解答⼀、填空题1. 机床精度包括：⼏何精度,传动精度,运动精度和定位精度。
2. 相邻两个变速组齿轮，采⽤交错排列或共⽤齿轮传动机构可以缩短其轴向长度。
3. 矩型导轨和燕尾型导轨常⽤镶条来调整侧⾯间隙，镶条分为平镶条和斜镶条两种。
4. 机床夹具的基本组成部分包括定位元件，夹紧装置，夹具体三部分。
5. 减⼩夹紧变形的⽅法合理确定夹紧⼒的⽅向、作⽤点和⼤⼩，在可能条件下采⽤机动夹紧，并使各接触⾯上所受的单位压⼒相等，提⾼⼯件和夹具元件的装夹刚度。
6. 在机床上⽤夹具装夹⼯件时，其主要功能是使⼯件定位，夹紧。
7. 在⾦属切削机床上使⽤的夹具统称为机床夹具。
8. —个尚未定位的⼯件其位置是不确定的，空间直⾓坐标系中有6个⾃由度。
9. 机床应具有的性能指标包括：⼯艺范围，加⼯精度，⽣产率，⾃动化程度和可靠性。
10. 矩形导轨和燕尾形导轨可采⽤镶条来调整侧⾯间隙，辅助导轨副⽤压板来调整间隙。
11. 主轴上的传动⽅式主要有带传动和齿轮传动；精密机床、⾼速加⼯中⼼和数控车床常⽤的驱动⽅式是：电动机直接驱动主轴。
12. 定位元件中适合于⼯件以精基准圆柱孔定位的元件有定位轴，定位销，⼼轴。
13. 分度装置的分度精度等级⼀般分为超精密，级精密级，普通级三种。
14. 基准误差研究的主要对象是⼯件的定位基准，⼯序基准两个基准。
15. 定位是确定⼯件在夹具中的占有正确位置的过程。
16. 定位⽅法中属于不正确的定位⽅式是⽋定位。
17. —个变速组内的最⼤传动⽐与最⼩传动⽐的⽐值称为变速组的变速范围；其中，级⽐指数为_J_的变速组称为基本组，第⼀扩⼤组的级⽐指数为X1=X0×J^ （⽤公式表⽰）。
18. 加强筋（肋）的主要⽤途是加强局部刚度和减少薄壁振动。
19. 主轴组件由主轴、⽀承轴承、传动件、定位元件等组成。
20. 机动夹紧装置包括⼒源装置，中间传⼒机构，夹紧元件三部分21. 按夹紧⼒的⽅向单件联动夹紧有三种⽅式单件同向联动夹紧，单件对向联动夹紧，互垂⼒或斜交⼒联动夹紧。
机械制造装备设计第2章习题解答
《机械制造装备设计》第3版第二章习题参考答案2-1 何谓转速图中的一点三线？机床的转速图表示什么？转速图包括一点三线：转速点，主轴转速线，传动轴线，传动线。
⑴转速点 主轴和各传动轴的转速值，用小圆圈或黑点表示，转速图中的转速值是对数值。
⑵主轴转速线 由于主轴的转速数列是等比数列，所以主轴转速线是间距相等的水平线，相邻转速线间距为ϕlg 。
⑶传动轴线 距离相等的铅垂线。
从左到右按传动的先后顺序排列，轴号写在上面。
铅垂线之间距离相等是为了图示清楚，不表示传动轴间距离。
⑷传动线 两转速点之间的连线。
传动线的倾斜方式代表传动比的大小，传动比大于1，其对数值为正，传动线向上倾斜；传动比小于1，其对数值为负，传动线向下倾斜。
倾斜程度表示了升降速度的大小。
一个主动转速点引出的传动线的数目，代表该变速组的传动副数；平行的传动线是一条传动线，只是主动转速点不同。
转速图是表示主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。
2-2 结构式与结构网表示机床的什么内容？只表示传动比的相对关系，主轴转速的传递路线，而不表示传动轴（主轴除外）转速值大小的线图称为结构网。
结构式是结构网的数学表达式或等比数列变速系统原理数学表达式。
2-3等比传动系统中，总变速范围与各变速组的变速范围有什么关系？与主轴的转速级数有什么关系？总变速范围为R r r r r j P P P P Z J ===--01211012ΛΛϕϕ2-4 等比传动系统中，各变速组的级比指数有何规律？ 第j 扩大组的级比指数为x P P P P j j =-0121Λ()2-5 拟定转速图的原则有哪些？ 1． 极限传动比、极限变速范围原则 一般限制最小传动比为min i ≥1/4；为减少振动，提高传动精度，直齿轮的最大传动比i max≤2，斜齿圆柱齿轮max i ≤2.5；直齿轮变速组的极限变速范围是842=⨯=r斜齿圆柱齿轮变速组的极限变速范围为1045.2=⨯=r2． 确定传动顺序及传动副数的原则从传动顺序来讲，应尽量使前面的传动件多一些。
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转 速 图
已知某车床的主轴转速为标准的等比数列，级数为12级， n8 =400rmin。计算转速为100rmin，求该机床的各级转速。
• 已知某中型铣床的转速级数Z=18，公比
Φ=1.26，计算转速nj=100r/min,该系统采用 二联，三联滑移齿轮机构，复合转传动基
本规律，求出铣床主轴的各级转速。
，i2
=
z2 z2
，i3
=
z3 z3
，i1 =
z4 z4
由图可知
2
=
1
= 1.141，i3 = 0 =1，i4 ==1.41
......
例 题 1
例题2
图中为某机床的基本组，其公比为 1.26，试确定各齿轮的齿数。
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
• （1）主轴计算转速：
• 采用通用机床中车床类的主轴计算转速公式：
• （2）各传动轴计算转速：
• 第Ⅲ轴：若由18:72传动主轴，其转速中355、500和710 需传递全部功率；若由60:30传动主轴，则所有转速需传 递全部功率。因此计算转速为125rpm。采用相同方法可 求Ⅱ轴nj=355 rpm，I轴为710rpm。
• (3)各齿轮副计算转速
• 齿轮Z18：若经齿轮副18:72使主轴得到三级转速90、125、 180，需传递全部功率，此时Z18齿轮转速为355、500、 710，因此最低转速355为其计算转速。
i4 i3
i2
i1
如图为某机床的基本组，公比为1.41， 试确定各传动副的齿数。
解：设i1 =
z1 z1
母爱
母爱是伞，为你遮风挡雨。 母爱是衣，为你送去温暖。 母爱是灯，为你送去光明。 母爱是光，照亮你的心灵。 在寒冷的年代里，母爱是温暖。 在温暖的年代里，母爱是关怀。 在文明的年代里，母爱是道德。 在欢乐的年代里，母爱是幸福。
图中所示为某车床的传动系统图， 齿轮齿数和带轮直径如图所示，不考 虑离合器右侧的反向齿轮，齿数为28 和齿数为56的齿轮啮合，主轴的转速 为标准的等比数列。
试完成以下内容： 1：计算出带轮及个齿轮副的传动比。 2：计算出主轴的最高转速和最低转速 3：计算个变速组的级比，找出基本组， 第一扩大组，第二扩大组 4：求出公比 5：求出主轴及各个变速组的变速范围 6：写出该主传动系统的结构式，并说 出该结构式的特点 7:给出主轴的各级转速 8：画出转速图，标出相应的轴号，电 机转速，主轴各级转速及齿轮齿数。
机械想制造装备设计习题课
曲海军
• 18=31X33X29
画出上述结构式的结构网
18=33X31X29
请根据级比规律，完成下属结构式（假设传动系统主轴转速不重合，不脱节， 为单一公比的标准等比数列）
• 18=33X( )( )X( )9 • 16=( )1X( )2X( )4X( )8 • 12=3( ) X( )( )X( )6