机械制造装备设计习题

2014年机械制造装备设计习题名词解释(17个)P6 柔性化 2个结构柔性化与功能柔性化P37 可靠性 1个P71 精度 6个P72 刚度 1个P89 集中传动方式分离传动方式 2个P117 进给传动系 1个第四章工业机器人位姿手臂末端执行器 4个其他1 机械制造装备应该具备的主要功能？ P6-102机械制造装备的分类及其各类中包含那些容？ P10-153 机械制造装备设计的类型， P15-164 机械制造装备设计的典型步骤 P17-255 技术经济评价？结构工艺性评价（零件的加工工艺性）？合理性评价？P32-38 P46-486 机床设计应满足的基本要求？ P57-597 机床运动学原理？ P62-718 爬行的概念原因及预防措施？ P74-759 机床的主要参数设计？式子（2-1）（P82 ）A= ，（2-2）、（2-3）；公比φ选择等比数列排列的优点及公比选用原则？10主传动系统设计应满足的基本要求？11 主传动系统分类及传动方式？12 P90 能从图2-13a 自己画出2-13b （主轴转速为31.5~1400r/min）13从结构式中看出那个是基本组、第一扩大组、第二扩大组等14 变速围及其极限传动比？（2-14）15 主传动系统的设计的原则？16 几种特殊设计方法？17 扩大变速围的方法？18 齿数确定 P10219 计算转速概念及其计算？机床的功率转矩特性怎么描述？20 变速组齿轮轴向布置原则？（1）滑移齿轮中，当一对齿轮完全脱离啮合后。

另一对齿轮才能进入啮合，因此固定齿轮之间的跨距的最小距离L=2B+Δ； B为齿轮厚度，B=（6~12）m n，Δ=1~2mm，为间隙；（2）滑移齿轮应安装在主动轴上，以减小滑移齿轮重量，便于操作。

（3）滑移齿轮应采用窄式排列，以减小轴向长度。

21 进给传动系的组成？22 进给传动系统设计应满足的基本要求？23 P124 机械传动部件设计？（2）（3）24 P128 机床控制系统设计概述？25 P140 26、27、28、29、31、3226 主轴部件应满足的基本要求？27 主轴的传动方式？28 主轴部件的支承数目？29 推力轴承位置配置形式及其特点？30 主轴传动件位置的合理布置原则31 主轴主要技术参数的确定方法32 主轴的材料及其热处理33 主轴滚动轴承的特点和选用原则34 支承件应满足的基本要求刚度公式K=mω02, 支承件刚度包括哪些？35 支承件的截面设计原则？36 支承件肋板和肋条的布置？37 支承件的材料为什么常用铸铁？38 支承件消除应力的方法？39 为什么要进行刚度补偿？40 提高热稳定性的方法？41 导轨应满足的基本要求？42 导轨的组合形式？43 导轨间隙的调整？44 提高导轨精度、刚度和耐磨性的措施？45 机床刀架的功能和类型？46 工业机器人的概念47 工业机器人基本工作原理48 分类49 位姿描述？50 齐次坐标变换，运动方程51 工作空间解析和轨迹解析？并得出运动学解析的正解和逆解？52 谐波齿轮减速装置53 手臂机座手腕末端执行器的设计要求？54 工业机器人控制系统的构成及其本质？55 平面定位孔定位外圆定位？定位误差的计算方法？56 P323-325 1-2057 物流系统的本质第六章第一节58 第七章第一节附 2011年复习题1. 机械制造装备的地位？（首先，理解机械（非人的动力驱动的能完成一定功能的装置）、其次，理解制造业（包括工业、农业、纺织、轻工、航空、航天、交通、运输、化工、冶金等）、再次，理解机械制造业的地位（制造业要发展，离不开机械制造业的发展，是制造业的核心。

）最后理解机械制造装备的地位（给制造行业提供各种工具，提高机械制造装备水平是整个机械制造业乃至国民经济稳定发展的前提）。

另外，应知道机械制造装备的核心是机床，金属切削机床担负了整个机械制造业40%-60%的工作。

2. 了解机械制造装备的发展史。

（上世纪20年代起家，第二次世界大战取得飞速发展。

① 50-60年代“规模效益”模式② 70年代“精益生产”模式③ 80年代“FMS（柔性制造系统）”和“CIMS（计算机集成制造系统）”模式④ 90年代-至今“敏捷制造（AM）”“精益-敏捷-柔性(LAF)生产系统”、全球制造等新模式）3. 柔性？（包括结构柔性和功能柔性）比较通用机床、组合机床、数控机床、加工中心、FMS等的柔性程度。

4.机械制造装备的分类？（包括加工装备、工艺装备、仓储输送装备和辅助装备）⑴加工装备采用机械制造方法制作机器零件的机床，(包括金属切削机床、锻压机床、特种加工机床和木工机床等)。

金属切削机床有切屑加工，锻压机床属于无屑加工，特种加工机床利用电/水能对零件的毛坯进行电腐蚀加工。

⑵工艺装备产品制造过程中所用的各种工具的总称。

（包括刀具、夹具、量具、模具、检具、辅具等）刀具能从工件上切除多余材料或切断材料的工具。

夹具能夹紧工件，使工件占有正确位置的工艺装备。

模具在机床上通过压力将材料制出所需形状或制品的专用工具，用于锻压机床量具以固定形式复现量值的计量工具⑶仓储输送装备分为物料输送装置、机床上下料装置、仓储装置和立体仓库、托盘和托盘缓冲器等。

⑷辅助装置包括清洗机和排屑装置。

5 机械制造装备设计的类型？⑴理解概念⑵ 3种设计方法：创新设计（新产品开发设计）、变型设计和组合设计（模块化设计）。

6. 用技术经济评价法评价产品方案时，一般认为，好的方案的技术价值的大小应该在( D)。

A、 0.4左右B、0.5左右C、 0.6左右D、0.7左右7. 机床应具有的性能指标(工艺围、柔性、加工精度、生产率和自动化、可靠性)⑴工艺围：不同的生产模式对机床的工艺围要求不同。

重点理解大批量生产、单件小批生产、多品种小批生产的工艺围特点和各自所使用的机床。

⑵柔性：指机床适应加工对象变化的能力，分为功能柔性和结构柔性。

功能柔性：对加工控制软件进行调整或修改，就可方便的改变机床的加工能力(改变工艺围)，适应多种零件的加工要求。

--------------数控、加工中心、FMS结构柔性：对机床某些部件只做少量修改重组，可迅速构成适应产品更新要求的新型加工机床。

------------------------通用机床⑶加工精度：指被加工零件的形状位置精度、尺寸准确度、表面粗糙度等。

机床的精度包括：机床的加工精度包括几何精度、传动精度、运动精度、定位精度以及精度保持性①几何精度：指机床不运动或空载低速运动时的精度。

反映机床主要零部件的几何形状精度(直线度、平面度)、相对位置精度、相对运动轨迹精度，是评价机床质量的基本指标，取决于零部件的结构设计和制造装备精度。

②传动精度：指联系传动链两末端执行件相对运动的精度。

取决于传动件的制造精度和传动系统的合理性。

简单说，每一个机床都有联系传动链，传动链两末端指主轴与刀具的相对运动精度。

③运动精度：指机床在额定负载下运动时主要零部件的几何位置精度。

它是评价机床的主要指标。

取决于运动部件的制造精度、机床零部件的动态刚度和热变形程度。

④定位精度：指机床工作零部件运动终了时所达到的位置准确度和机床调整精度。

⑤精度保持性：指机床加工精度应保持的时间，也称使用寿命。

⑷生产率和自动化生产率：指机床在单位时间能加工的工件数量。

要提高生产率，必须缩短单个工件的切削加工时间、装卸时间和分摊到的准备终了时间(清扫切屑、检测刀具尺寸等)。

自动化：指用装备取代或放大人的体力、延伸认得部分智力而自动完成工作的性能。

⑸可靠性：机床在使用寿命期完成规定功能的能力，包括固有可靠性和使用可靠性。

机床可靠性是一项重要的技术经济指标，包括两方面：一是机床在规定时间发生失效的难易程度；一是可修复机床失效后在规定时间修复的难易程度。

机床应具有的人机关系：信号指示系统、操纵件、造型色彩噪音8. 产品规划阶段应在市场调查与预测的基础上识别产品需求，进行可行性分析，制订设计技术说明书。

预测一般可分为定量预测和定性预测两部分。

9. 金属切削机床的设计步骤？机床设计步骤包括：总体设计、技术设计、零件设计、样机试制及试验鉴定。

10.机床的总体布局？指根据已确定的零件加工方法和应具有的运动确定：如何实现运动？何种部件产生运动？怎么产生所需运动？工件如何安装加工？如何对运动进行控制？机床操作位置如何？⑴分配机床运动强调四原则：①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部件的刚度；④运动分配应考虑工件形状。

⑵运动形式和支承形式的选择①对于主运动：机械传动---------广泛用于通用中小型机床；变速级数小于30级，传递功率大，变速围广，传动比准确，工作可靠，缺点是有相对转速损失，工作过程中不能变速。

液压传动---------适用于刨床、拉床、大型磨床；能实现无级变速传动，传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动。

电气传动---------广泛用于数控机床；可简化机械结构，便于实现自动变速、连续变速和负载下变速。

②对于进给运动：通用和专用机床-----------采用机械传动、液压传动数控机床--------------------采用伺服电动机→齿轮传动→滚珠丝杠螺母③对于支承形式：机床支承件的形状卧式支承--------重心低、刚度大、执行件在纵横两个方向运动，适用于中小型机床；立式支承--------占地面积小，刚度较差，执行件在纵、横、垂直三个方向运动，用于加工尺寸工件和箱体工件的机床。

单臂支承/龙门支承------------摇臂钻床、龙门铣床等⑶提高机床动刚度：提高抗振性能，减少热变形，降低噪声抗振性：包括受迫振动和自激振动的概念及预防受迫振动和自激振动的措施？抗振性：指机床工作部件在交变载荷下，抵抗受迫振动和自激振动变形的能力。

热变形产生的原因和减少热变形的措施？噪声源和降低噪声的措施？⑷主要技术参数确定（主参数、尺寸参数、运动参数、动力参数）机床传动系统采用等比数列传动有何优点？机床的公比选择原则是什么？答：机床传动系统采用等比数列传动的优点：①传动系统简单，②使用方便，③最大转速损失率相等。

机床的公比选择原则：φ越小，转速损失A max越小，R n越小，如要达到一定的R n，需增加变速组数目，则结构复杂，一般①对于中型机床：取φ=1.26、1.41，转速损失不大，结构又不过于复杂；②对于重型机床，取φ=1.26、1.12、1.06，因加工时间长，如果取φ小则A max越小，机床工作效率高；③对于专用机床和自动机床，取φ=1.26、1.12，因生产效率高，转速损失影响较大，又不常变速，用交换齿轮变速，不会使结构复杂；④对于非自动化小型机床，取φ=1.58、1.78、2，因切削时间小于辅助时间，A max影响小，为使机床结构简单，φ取大值。