《机械制造装备设计》期末试题及答案

《机械制造装备设计》模拟试题3

参考答案

一、选择（10分，每小题1分） 1．为了快速响应市场，提出了许多新的制造模式，例如 [ D ]。 A. “刚性”生产制造模式 B. 计算机辅助制造

C. 成组技术

D. “精益—敏捷—柔性”

2．借助磨具对板料施加外力，迫使材料按磨具形状、尺寸进行剪裁和塑性变形，得到要求的金属板制件的设备，称为 [ B ]。

A. 挤压机

B. 冲压机

C. 轧制机

D. 锻造机 3．普通车床的主要性能指标（第二主参数）是 [ B ]。

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．机床在空转条件下，在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状、相互位置和相对运动的精确程度，称为 [ A ]。

A. 几何精度

B. 运动精度

C. 传动精度

D. 定位精度 5．称为机器人机械本体，也可称为主机的是 [ D ]。 A. 手臂 B. 末端执行器 C. 机座 D. 操作机

6．一个四自由度平面关节型搬运（SCARA ）机器人，其运动功能式为[ B ]。 A. M O //4321γγγγ B. M Z O //321γγγ C. M ZX O //21γγ D. M XYZ O //γ

7．表示被加工零件在机床上的加工过程和加工方法的技术资料，称为[ Ｂ ]。 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 8．刨床进给量的单位为[ B ]。

A.毫米/每转

B. 毫米/冲程

C.毫米/分钟

D. 转/分钟 9．把毛坯从料仓送到机床加工位置的装置，称为[ Ａ ]。 A.上料器 B. 隔料器 C.减速器 D. 分路器

10．适应高速轻载或精密机床的主轴轴承配置形式应选择[ A ]。 A.速度型 B. 刚度型 C.速度刚度型 D. 抗振型 二、填空（20分，每小题1分）

1．机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家和地区国民经济_____现代化_____的程度。

2．适应控制分约束适应控制、最佳适应控制和___学习适应控制___等。

3．摇臂钻床的主参数是____最大钻孔直径_____。

4．在系列型谱中，结构最典型、应用最广泛的是所谓的“_____基型_____产品”。

5．当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，从动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，这种现象，称为______爬行_______。

6．工业机器人额定负载主要根据作用于机械接口处的力和___力矩____来确定。

7．额定负载是指在机器人规定的性能围，机械接口处所能承受的负载的___允许值____。8．摇臂钻床的主要性能指标是主轴中心线至立柱母线的______最大距离_______。

9．机床的几何精度是指机床空载条件下，在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状，相互位置和_____相对运动_____ 的精确程度。

10．机床的抗振性包括两个方面：抵抗受迫振动和抵抗_______自激振动_______的能力。11．传动轴通过轴承在箱体轴向固定的方法有一端固定和___两端固定_____两类。

12．滑动导轨间隙常用_____压板______和镶条来调整。

13．目前在刀架的定位机构中，多采用锥销定位和_______端面齿盘______定位。

14．滚珠丝杠常采用预拉伸方式，以提高其拉压刚度和补偿其___热变形_____。

15．一般可取机器人处于机械原点时的状态作为基准状态。也可以取机器人各关节轴线与基座直角坐标系轴线___平行_______时的状态作为基准状态。

16．吸附式末端执行器（又称吸盘），有______气吸________式和磁吸式两种。

17．双公比变速传动系统是在常规变速传动系统基础上，通过将基本组的级比指数增大到_____1+2n ______演变来的，n是大于1的正整数。

18．机械手的手爪在抓住刀具后还必须有____锁刀_____功能，以防止换刀过程中掉刀或刀具被甩出。

19．三联滑移齿轮的最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于_____4____，以保证滑移时齿轮外圆不相碰。

20．直线伺服电动机可直接驱动工作台进行直线运动，据文献介绍，它的最大进给速度可达到____100m/min________，最大加/减速度为1~8g。

三、问答（15分，每小题3分）

1．试述变速箱传动轴的轴向固定方法及特点？

答：有一端固定和两端固定两种，（1分）

采用单列向心球轴承时，可以一端固定也可以两端固定；

采用圆锥滚子轴承时，则必须两端固定。（1分）

一端固定的优点是轴受热后可以向另一端自由伸长，不会产生热应力，因此，宜用于长轴。（1分）

2．工业机器人与机床在基本功能和工作原理上有何异同?

答：（1）相同：1）两者的末端执行器都有位姿变化要求。

2）两者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。（1分）

（2）不同：1）机床以直角坐标形式为主，机器人以按关节形式运动为主。（1分

2）机床的刚度精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人灵活性要求很高，其刚度精度相对较低。（1分

3．在生产线专用机床的总体设计中，“三图一卡”的设计工作指的是什么？（3分）

答：（1）被加工零件工序图，（1分）

（2）加工示意图（1分）

（3）机床总联系尺寸图（1分） （4）生产率计算卡

4．若主轴刚度低，支承刚度高，主轴跨距应如何选择？（3分） 答：可选主轴跨距略小于最佳跨距0l （2分）

此时主轴综合刚度主要受轴承影响，即轴承支撑刚度高，主轴综合刚度也高。（1分）

5．回转型夹持器与平移型夹持器各有何特点？（3分） 答：（1）回转型夹持器结构较简单，但所夹持工件直径有变动时，将引起工件轴线的偏移；（2分）

（2） 平移型夹持器结构较复杂、体积大、制造精度要求高，但工件直径变化不影响工件轴心的位置（1分）

四、分析推导（12

1．如图2效转动惯量J L 。(4分)

答：12

2∑∑⎪⎭⎫

⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ωωωi i k

k k L v m J J （2分）

)

kgm (054.00002.003.0001.004.001.027*********.93000720360012.0720360004.072036016.072072001.022

32

222=++++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⎪⎭⎫

⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=-πL J （2分）

2．在数控机床变速箱中，采用调速电动机无级调速。试导出变速箱的公比f ϕ等于电动机恒功率调速围dN R 时，变速箱的变速级数Z 的表达式。（4分）

答：1 1

-=z f dN nN R R ϕ dN nN z f

R R =

-1

ϕ 1lg lg lg +-=f

dN

nN R R z ϕ（2分）