机械制造装备设计(作业)

习题与思考题

作业1：P12，2、3、5 ；P52，1、2、4、6

第1章绪论

2．机械制造装备与其它工业装备相比，特别强调应满足哪些要求，为什么?

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?

5．我国人口多，劳动力资源比较丰富，目前尚有不少下岗人员没有安排工作，实现自动化与更多地提供就业机会之间是否存在矛盾，为什么?

第2章机械制造装备设计方法

1．机械制造装备设计有哪些类型?它们的本质区别是什么?

2．创新设计的步骤是什么?为什么应重视需求分析和可行性论证?

4．哪些产品宜采用系列化设计方法，为什么?有哪些优缺点?

6．哪些产品宜采用模块化设计方法，为什么?有哪些优缺点?

作业2：P297～231，6、7、8、14、16、17、20

第3章机床夹具设计

6．何谓定位误差?定位误差是由哪些因素引起的?

7．夹紧与定位有何区别?对夹紧装置的基本要求有哪些?

8．设计夹紧机构时，对夹紧力的三要素有何要求?

14．在图5-79a所示零件上铣键槽，要求保证尺寸540

mm，及对称度。现有三种定

.

14

位方案，分别如图5-79b、c、d所示。已知内、外圆的同轴度误差为0.02mm，其余参数见图示。试计算三种方案的定位误差，并从中选出最优方案。

16．指出图5-81中各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方，并提出改进意见。

17．阶梯轴工件的定位如图5-82所示，欲钻孔O，保证尺寸A。试计算工序尺寸A的定位误差。

20．工件装夹如图5-85所示，欲在￠60±0.01mm的圆柱工件上铣一平面，保证尺寸h

＝25±0.05mm。已知90°的V型块所确定的标准工件(￠60mm)的中心距安装面为45±

0.003mm，塞尺厚度S＝3±0.002mm。试求：①当保证对刀误差为h公差(0.1mm)的三分之一时，夹具上安装对刀块的高度H应为多少?②工件的定位误差为多少?

作业3：P334，2、3、5、8、10、11

第5章物流系统设计

2．物流系统的组成环节有哪些?物流系统应满足哪些要求?

3．物流系统布置方案包括什么内容?

5．机床上料装置应具有哪些特点?有哪些基本组成?

8．目前机床间工件传输装置有哪几种?各适用于哪些场合?

10．试述无轨自动运输小车的工作原理和适用场合。

11．自动化仓库的构成和作用是什么?试述其运行过程。

作业4：P366～367，1、2、4、6、8、9、12

第6章机械加工生产线总体设计

1．什么叫机械加工生产线?它由哪几个基本组成部分?它与机械加工自动线有何区别?

2．区分不同类型机械加工生产线的主要依据是什么?

4．在拟定机械加工生产线工艺方案时应着重考虑那些方面的问题，如何解决这些问题?

6．什么叫机床负荷率?生产线的机床平均负荷率应为多少?生产线的机床负荷率与生产线的生产率有何关系?

8．什么叫专用机床?专用机床与通用机床有何区别?

9．在专用机床设计中，“四图一卡”是指哪些图和表?各起什么作用?

12．设计生产线的布局形式时应主要考虑哪些因素?常见的生产线布局型式有哪些?

第4章金属切削机床设计

作业5：P191～192，3、9、12、21、27、28

3．机床设计的基本理论有哪些?其定义、原理、要求如何?

9．机床的运动功能有哪些?

12．机床运动功能方案设计的方法及步骤如何?

21．机床的运动参数如何确定?驱动方式如何选择?数控机床与普通机床确定方法有什么不同?

27．某机床主轴转速n ＝100～1120r ／min ，转速级数z ＝8，电动机转速n 电＝1440r ／mm ，试设计该机床主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出主传动系图。

28．试从φ＝1.26，z ＝18级变速机构的各种传动方案中选出其最佳方案，并写出结构式，画出转速图和传动系图。

27．某机床主轴转速n ＝100～1120r ／min ，转速级数z ＝8，电动机转速n 电＝1440r ／mm ，试设计该机床主传动系，包括拟定结构式和转速图。

已知：n min ＝100r ／min ，n max ＝1120r ／min ，n 电＝1440r ／mm ，z ＝8 解：

1）确定转速公比 41.12.11100

11207

)18()1(min max )1(=====---z z n n n R ϕ 2）结构式：8＝21×22×24 3）计算各级转速：1

min -=z z

n n ϕ

；ϕ

j j n n =+1

n 1＝n min ＝100 r ／min ； n 2＝n 1φ＝100×1.41≈140 r ／min ； n 3＝n 2φ＝140×1.41≈200 r ／min ； n 4＝n 3φ＝200×1.41≈280 r ／min ； n 5＝n 4φ＝280×1.41≈400 r ／min ； n 6＝n 5φ＝400×1.41≈560 r ／min ； n 7＝n 6φ＝560×1.41≈800 r ／min ； n 8＝n 7φ＝800×1.41≈1120 r ／min ； 4）

28．试从φ＝1.26，z ＝18级变速机构的各种传动方案中选出其最佳方案，并写出结构式，画出转速图。

已知：φ＝1.26，z ＝18

解：1）根据公式： 1

-=Z n R ϕ

求出变速范围R n 。

85.5026

.117

1

===-Z n R ϕ

； 79.505

.311600

min max ===

n n R n 2）得出结构式：18＝31×23×（26×26－1） 3）确定各级转速：根据公式：ϕj j n n =+1

；或查表（表3-3）可得：1.26=1.06

4

n 1＝n min ＝31.5 r ／min ；n 2＝n 1φ＝40 r ／min ；n 3＝n 2φ＝50 r ／min ； n 4＝n 3φ＝63 r ／min ；n 5＝n 4φ＝80 r ／min ；n 6＝n 5φ＝100 r ／min ； n 7＝n 6φ＝125 r ／min ；n 8＝n 7φ＝160 r ／min ；n 9＝n 8φ＝200 r ／min ； n 10＝n 9φ＝250 r ／min ；n 11＝n 10φ＝315 r ／min ；n 12＝n 11φ＝400 r ／min ； n 13＝n 12φ＝500 r ／min ；n 14＝n 13φ＝630 r ／min ；n 15＝n 14φ＝800 r ／min ； n 16＝n 15φ＝1000 r ／min ；n 17＝n 16φ＝1250 r ／min ；n 18＝n 17φ＝1600 r ／min ； 补充题：

1、设计一个普通卧式车床的主传动系统。从结构及工艺考虑，要求12级机械有级变速，其中从低到高第8级转速为400r/min ，主轴的计算转速为100r/min ，。试完成下述内容：（1）确定主轴转速公比；（2）根据等比数列,确定主轴各级转速；（3）求出机床主轴的变速范围；（4）写出三个不同的结构式；（5）确定一个合理的结构式，并说明理由；（6）拟定一个合理的转速图；（6）计算基本组、第一扩大组的各传动比。

已知：z ＝8；n 8＝400r ／min ；n 计=100r/min 解：1）确定主轴转速公比φ；根据公式：1min -=z z

n n ϕ

得：40018min 8

==-ϕn n ；则有：7

min 400

ϕ=

n 代入13

min -=Z

n n ϕ

计

得：44

13

127

400400

400

100--==

=

=ϕϕϕ

ϕ计n