机械制造装备 三套题.docx

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机械制造装备三套题

《机械制造装备设计》模拟试题1

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.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.针对不同工件的工艺要求，拉刀的拉削方式可采用（）、（）、

（）、（）等形式。

三、组合机床多轴箱怎样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、机床上采用夹具加工一批工件时，会产生哪些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=125~1400r/min，转速级数Z=8，电动机转速

nm=1440r/min。

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、在如图所示零件上铣槽，要求保证尺寸，现有三种定位方案，如图b、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）

《机械制造装备设计》模拟试题1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，刀具的布置位置以及工件、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.指夹具中用以确定钻头、镗杆的位置，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，传动顺序和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和后盖中，浇注箱内前、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定地切削，需要在多轴箱中设置手柄轴。

用于主轴对刀，调整或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Δd.w；工件在夹具中夹紧时产生的夹紧误差Δj。

i；夹具安装在机床上产生的夹具安装误差Δj.a；刀具对夹具定位元件正确位置所产生的导引误差Δ；夹具的磨损所引起的加工误差Δj.m。

其中工件的定位误差中，包括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

有关系：

，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

，

，

五、问答题（15分）

1.圆孔拉刀是内拉刀，当拉削钢件和其它塑性材料时，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，以便于卷曲和容纳在容屑槽中，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，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一般原则，必须取较大后角。

但是圆孔拉刀一般重磨前刀面，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Δj.y（b）和基准不重合误差Δj.b（b）；方案c产生基准位移误差Δj.y（c）和基准不重合误差Δj.b（c）；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TD=0.03mm，工件外径的Td=0.10mm，心轴的Td1=0.02mm，工件δ54=0.14mm。

方案b的定位误差为

方案c的定位误差为

方案d的定位误差为

3）分析比较、判断根据计算得到：

因尺寸的允许误差为δ（54）=0.14mm，而且

又故方案d是能满足加工要求的最优方案。

模拟试题2

一、单项选择题（每小题1分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．主轴转速的计算是主轴传递全部功率时的（）。

【B】

A．最高转速　　B．最低转速　　C．平均转速D．瞬时转速

2．主轴箱的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴，使主轴带动工件按规定转速旋转，以实现（）。

【C】

A．旋转运动B．进给运动　　C．主运动　　D．辅助运动

3．刨床的主运动是直线运动，它的主运动参数是（）。

【B】

A．每小时的往复次数　　B．每分钟的往复次数

C．每秒钟的往复次数D．每毫秒的往复次数

4．滚珠丝杠的主要载荷是（）。

【B】

A．径向载荷　　B．轴向载荷　　C．运动载荷D．静止载荷

5．双三角形组合导轨有导向精度高及（）的优点。

【B】

A．调整简单B．磨损后相对位置不变C．承载能力大D．承受较大力矩

6．机床爬行现象一般发生于（）的运动情况下。

【C】

A．高速重载　　B．高速轻载C．低速重载　　D．低速轻载

7．机床热变形对精度的影响大体分角度变化、工作台等部件运动的直线性及（）三类。

【A】

A．线性位移变化　　B．非线性位移变化　　C．直线位移变化D．爬行现象

8．有轨式无人输送小车（RGV）多用于（）导轨。

【A】

A．直线布局　　B．曲线布局　　C．环形布局D．网络形布局

9．机床数控系统是一种（）。

【C】

A．速度控制系统　　B．电流控制系统C．位置控制系统　　D．压力控制系统

10．拟将一台普通车床数控化，希望改造费用较低，宜采用的伺服电动机是（）。

【C】

A．交流伺服电机　　B．直流伺服电机　C．步进电机　　D．同步电机

11．滚珠丝杠副中，丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的轴向位移称为（　）。

【D】

A．导程　　　B．螺距　　　　C．节距　　　　D．基本导程

12．数控机床进给系统中采用齿轮传动副时，如果不采用消隙措施，将会（）。

【】

A．增大驱动功率B．降低传动效率C．增大摩擦力D．造成反向死区

13．滚珠导轨承受的载荷一定，结构尺寸允许的情况下，为提高刚度并降低成本，应采用的最为有利的方案是（）。

【B】

A．增大滚珠直径，适当增加滚珠数目B．增大滚珠直径，适当减少滚珠数目

C．减小滚珠直径，适当增加滚珠数目D．减小滚珠直径，适当减少滚珠数目

14．直流电动机的转速与励磁电流的关系是（）。

【A】

A．正比例关系B．抛物线关系C．反比例关系D．无关

15．增加滚动导轨滚动体直径时，在一定的负载下，摩擦阻力将（）。

【C】

A．以正比例增加B．以平方关系增加C．保持不变D．以反比减小

16.滚珠丝杠的组成中不包括（）。

【C】

A.螺母；B.回珠器；C.防尘罩；D.密封环

17.机床噪声来自（）四个方面。

【A】

A.机械、液压、电磁、空气动力；B.机械、零件、电磁、空气动力；

C.机械、液压、冲击、空气动力；D.机械、液压、电磁、环境

18.导轨的结构类型中没有（）。

【B】

A.静压导轨；B.动压导轨；C.滑动导轨；D.卸荷导轨

19.按照用途分类，不属于工业机器人的是：

【C】

A.焊接机器人；B.冲压机器人；C.仿生机器人；D.水下机器人

20.机床精度不包括（）。

【D】

A.传动精度；B.定位精度；C.加工精度；D.运动精度

21.美学原则不包括：

【C】

A.对称与均衡；B.对比与调和；C.空间与时间；D.节奏与韵律

22.同一材料、相等的截面积，圆（环）形截面的抗扭刚度（）方形截面。

【B】

A．等于B．大于C．小于D．摩擦小

23.为了提高蜗轮齿部耐磨性，常采用的材料是（）。

【D】

A．铸铁　　B．钢　　C．工程塑料　　D．铜

24.一个短圆柱销限制工件（）个自由度。

【B】

A．1B．2　　C．3D．4

25.一面两销定位结构中，两销指（）。

【C】

A．两个圆柱销　　B．一个圆柱销一个圆锥销

C．一个圆柱销一个菱形销D．两个菱形销

26.钻夹具中采用快换式钻套，主要是因为（）。

【B】

A．它的精度很高B．维修方便

C．进行钻、扩、铰多工步加工时更换方便D．摩擦小

二、多项选择题（每小题2分）

在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选、少选或未选均无分。

1.机械制造装备设计思想须强调：

【ACDE】

A.机电一体化；B.个性化；C.精密化；

D.绿色工程；E.节能

2.机械制造装备包括（）。

【ABDE】

A.加工装备；B.工艺装备；C.液压装备；

D.辅助装备；E.仓储输送装备

3.下面的哪些工艺手段可以解决常规加工手段无法解决的工艺难题。

【ABD】

A.大面积镜面加工；B.小径长孔；C.切断加工；

D.微细加工；E.螺纹加工

4.为满足国防和高科技领域的需要，许多产品朝着（）方向发展。

【ABCDE】

A.高精度；B.高速度；C.高温；

D.高压；E.大功率

5.按加工原理分类，特种加工机床可以分为（）等。

【ABCDE】

A.超声波加工；B.电加工；C.电子束加工；

D.离子束加工；E.激光加工

6.机床上常用的主轴轴承有（）。

【ABCD】

A.滚动轴承；B.液体动压轴承；C.液体静压轴承；

D.空气静压轴承；E.自调磁浮轴承

7.按照使用范围来划分，机床夹具的5种类型分别是：

【ABDE】

A.通用夹具；B.专用夹具；C.模具夹具；

D.组合夹具；E.随行夹具

8．普通车床能够加工的回转表面有：

【ABCDE】

A．外圆柱表面B．水平圆表面C．螺旋面；D．端面E．球面

9．钻床的主要类型有：

【BCDE】

A．手持电钻B．台式钻床C．立式钻床D．摇臂钻床E．深孔钻床

10．导轨副按工作性质分类，可分为：

【ABC】

A．主运动导轨B．进给运动导轨C．移置导轨

D．直线运动导轨E．圆周运动导轨

12．电火花加工经常采用的方法有：

【CDE】

A．快走丝B．慢走丝C．单电极平动D．多电极复合E．分解电极

13．锥齿轮加工机床的种类有：

【BCE】

A．滚齿机B．铣齿机C．拉齿机D．珩齿机E．弧齿锥齿轮铣齿机

三、填空题（每空2分）请在空格中填写正确的答案。

填错、不填均无分。

1．动力滑台可分为液压滑台和机械滑台2类。

2．工件以孔为定位基准时，常用各种心轴和定位销作定位元件。

3．通用部件是按标准化、系列化、通用化原则设计制造的具有特殊功能的基础部件。

4．造型设计的三要素是：

使用功能、艺术形象和物质条件。

5．交流直线电机分为永磁（同步）式和感应（异步）式两种。

6.TQC和JIT的中文含义分别是全面质量管理、准时生产。

7.电加工机床一般指电火花加工机床、电火花线切割机床和电解加工机床。

8.创新设计经过产品规划、方案设计、技术设计和施工设计等四个阶段。

9.机械制造装备设计可分为创新设计、变形设计和组合设计三大类型。

10.换刀机械手分为单臂单手式、单臂双手式和双手式机械手。

四、判断分析（改错）题（每小题3分）如果认为有错误，请更正，否则只得2分。

1．物体的6个自由度均被限制，则物体在空间的位置被唯一确定，称为完全定位。

（T）

2．热变形会影响机床的工作精度和旋转精度（几何精度）。

（F）

3．爬行会降低几何精度（定位精度）或增大被加工工件表面的粗糙度的值。

（F）

4．多工位组合机床适用于大批、大量生产中加工较复杂的中、小型零件。

（T）

5．抗振性是指支承件抵抗振动的能力（抵抗受迫振动和自激振动的能力）。

（F）

6.提高制造生产能力的决定因素不再是劳动力和资本的密集积累。

（T）

7.齿轮传动间隙的刚性调整法的特点是调整后的齿侧间隙不能自动进行补偿。

（T）

8.若激振频率远离固有频率将会（不会）出现共振。

（F）

9.只要工件被限制的自由度少于六个，就是不完全限制。

（T）

10.提高组尼是增加（减少）振动的有效方法。

（F）

五、简答题（每小题6分）

1.机械制造装备应满足的一般功能包括。

答：

机械制造装备应满足的一般功能包括：

1）加工精度；2）强度、刚度和抗振性；3）加工稳定性；4）耐用度；5）性价比

2.滚珠丝杠螺母副的循环方式有哪两种？

在采用双螺母消除其轴向间隙时，常用的结构型式有哪三种？

常用的滚珠丝杠螺母副的支承有哪三种？

答：

滚珠丝杠螺母副的循环方式有内循环和外循环两种；

在采用双螺母消除其轴向间隙时，常用的结构型式有：

垫片调隙法、螺纹调隙法和齿差调隙法等三种；

常用的滚珠丝杠螺母副的支承有：

①、一端固定、一端自由；②、一端固定、一端支承；③、两端固定。

31.影响机床振动的主要原因有那些？

4.在方案设计阶段应综合运用哪些理论和方法？

答：

主要原因有：

1）机床的刚度；

2）机床的阻尼特性

3）机床系统的固有频率

5．机床主轴常用的滚动轴承有哪几种？

答：

机床主轴常用的滚动轴承有：

双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和深沟球轴承。

（对4个及以上得6分，否则每对一个得1分。

）

6．车床有哪些种类？

答：

车床的种类有：

卧式车床和落地车床；立式车床；转塔车床；单轴和多轴自动和半自动车床；仿形车床和多刀车床；数控车床和车削中心；各种专门化车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床及铲齿车床。

（对1个得1分，最多得6分。

）

7．组合机床具有哪些特点？

答：

1）主要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔；2）生产率高；3）加工精度稳定；4）研制周期短便于设计、制造和使用维护，成本低；5）自动化程度高，劳动强度低；6）配置灵活。

（对4个及以上得6分，否则每对一个得1分。

）

8．柔性制造系统一般由哪几部分组成？

答：

1）标准的数控机床或制造单元；2）一个在机床和装夹工位之间运送零件和刀具的传送系统；3）一个发布指令，协调机床、工件和刀具传送装置的总监控系统；4）中央刀具库及其管理系统；5）自动化仓库及其管理系统。

（对4个及以上得6分，否则每对一个得1分。

）

六、分析、计算题（本大题共1题，每小题16分，共16分）

按每小题列出的要求答题。

1.某车床切削速度vmax=200m/min，K=0.5，Rd=0.25，被加工丝杠的最大直径Φ=50mm，试计算dmax，dmin，nmax，nmin。

解：

dmax=KD=0.5*400mm=200mm

dmin=Rddmax=0.25*200mm=50mm

nmax=1000vmax/（πdmin）=1000*200/（π*50）=1273r/min）

nmin=1000*1.5/（πdmin）=1000*1.5/（π*50）=9.55r/min

2．设机床主轴的变速范围Rn＝60，无级变速箱的变速范围Rd＝8，设计机械分级变速箱，求出其级数。

解：

机械分级变速箱的变速范围为：

Rf＝Rn/Rd＝60/8＝7.5（3分）

机械分级变速箱的公比为：

φf＝（0.90～0.97）Rd＝0.94×8＝7.52（2分）

由Rf＝Rn/Rd＝φfz-1可以知道分级变速箱的级数为z＝1＋lg7.5/lg7.52＝2（3分）

3．已知丝杠的热膨胀系数α＝0.012×10-3/℃，丝杠的移动行程为500mm，当丝杠由于运动摩擦等引起5℃的温升时，其热伸长量为多少？

解：

设热伸长为∆L，已知：

L＝500mm，∆T＝5℃

则：

∆L＝α×L×∆T（6分）

＝0.012×10-3×500×5＝0.03（mm）（2分）

模拟试题3

一、单项选择题

1．为主轴箱提供动力和回转运动的驱动装置是（）。

【】

A．主轴箱　　B．动力箱C．动力滑台D．ABC都是

2．设备主要部件在运动终点所达到的实际位置的精度称为（）。

【】

A．几何精度　　B．传动精度　　C．运动精度D．位置精度

3．双矩形组合导轨有（）及刚度高，制造、调整简单的优点。

【】

A．承载能力大　　B．导向精度高

C．能够承受较大力矩D．磨损后相对位置不变

4．传动件和主轴组件分别装在两个箱内，中间采用带或链传动，称为（）。

【】

A．分离传动布局　　B．集中传动布局C．内链传动布局D．外链传动布局

5．无轨式无人输送小车（AGV）多用于（）的场合。

【】

A．柔性较小　　B．柔性一般　　C．柔性较大D．与柔性无关

6．在采用滚动轴承的主轴结构中，（）不会影响主轴的回转精度。

【】

A．滚动轴承外环滚道对其外圆的偏心B．主轴轴颈的圆度

C．滚动轴承内环滚道对其内孔的偏心D．轴承座孔的圆度

7．半闭环控制系统的数控机床，仍不可避免地带来（）。

【】

A．机床传动部件的误差　　　　　　　B．电机的转角误差

C．丝杠的转角误差　　　　　　　　　D．机床的几何形状误差

8．加工箱体类零件的平面时，应选择的数控机床是（）。

【】

A．数控车床　　B．数控铣床　　C．数控钻床　　D．数控镗床

9．柔性制造系统的英文缩写是（）。

【】

A．DNC　　　B．FMC　　　C．FMS　　　D．CIMS

10．可用于开环伺服控制的电动机是（）。

【】

A．交流主轴电动机B．永磁宽调速直流电动机

C．无刷直流电动机D．功率步进电动机

11．从刚度观点出发，对滚柱导轨来说，增加滚柱直径d与增加滚柱数目z的结果（）。

【】

A．有利B．不利C．相同D．相差不大

12．增加滚动导轨滚动体直径时，在一定的负载下，摩擦阻力将（）。

【】

A．以正比例增加　　B．以平方关系增加C．保持不变　　D．以反比减小

13．数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是（）。

【】

A．主轴箱B．工作台C．床身D．进给传动

14．双螺母滚珠丝杠副常用的三种消隙方式是（）。

【】

A．螺纹式、齿差式、偏心式B．垫片式、齿差式、偏心式

C．垫片式、螺纹式、偏心式D．垫片式、螺纹式、齿差式

15．对一个设计合理，制造良好的带位置闭环控制系统的数控机床，可达到的精度由（）决定。

A．机床机械结构的精度B．检测元件的精度

C．计算机的运算速度D．驱动装置的精度

1.主轴部件的构成中没有：

【】

A.传动件；B.滚珠丝杠；C.密封件；C.定位元件

2.推力轴承不采用（）位置配置形式。

【】

A.前端配置；B.后端配置；C.两端配置；D.分段配置

3.可调整夹具的调整方式有（）四种。

【】

A.调节式、拆卸式、综合式、组合式；B.调节式、更换式、成组式、组合式

C.调节式、更换式、综合式、组合式；D.调节式、更换式、综合式、标准式

4.加工精度不包括（）等。

【】

A.尺寸；B.表面形状；C.刀具精度；D.表面粗糙度

5.超声波加工机床不适用于（）等基材的打孔加工。

【】

A.合金；B.石英；C.陶瓷；D.水晶

6.产品制造时所用的各种（）总称为工艺装备。

【】

A.刀具；模具；夹具；量具；B.刀具；模具；量具；

C.刀具；夹具；量具；D.模具；夹具；量具；

7.系列化设计应遵循的“四化”原则的第四条是：

【】

A.产品系列化；B.零部件通用化；

C.零部件标准化；D.结构的典型化

8.根据工件加工表面的位置要求，将工件的六个自由度全部限制，称为：

【】

A．过定位；　　B．欠定位；　　C．完全定位；D．不完全定位

9.加强筋（肋）的主要用途是（）。

【】

A．加强刚度；　　B．降低刚度；　　C．增加重量；D．结构合理

10.钻夹具中采用快换式钻套，主要是因为（）。

【】

A．它的精度很高；B．维修方便；

C．进行钻、扩、铰多工步加工时更换方便；D．摩擦小

11.零件在加工过程中使用的基准叫做（）。

【】

A.设计基准；B．装配基准；C．定位基准；D．测量基准

二、多项选择题（本大题共7题，每小题2分，共14分）

12.提高加工稳定性的措施是（）等。

【】

A.减少发热量；B.散热和隔热；C.均热；

D.热补偿；E.控制环境温度

13.机电一体化是指机械技术与（）相结合的多学科综合技术。

【】

A.自动控制；B.电力电子；C.传感检测；

D.信息处理；E.微电子

14.通用的金属切削机床按其切削方式可以分为（）。

【】

A.车床；B.铣床；C.镗床；D.拉床；E.锯床

15.加工中心上刀库的类型有（）。

【】

A.鼓轮式；B.格子箱式；C.链式；D.平行式；E.直线式

16.模具的种类有（）等。

【】

A.粉末冶金模具；B.塑料模具；C.冷冲模具；

D.预成型模；E.制坯模

17.机械制造装备设计的特点主要包括：

【】

A.产品造型评价；B.可靠性评价；C.技术经济评价；

D.结构工艺评价；E.人机工程评价

18.机床空载下的精度包括：

（）。

【】

A．设计精度　　B．几何精度　C．运动精度D．传动精度E.定位精度

三、填空题

21．导轨副的主要功用是导向和承载。

22．机床热变形对精度的影响大体分角度变化、工作台等部件运动的直线性及线性位移变化三类。

23．刚度是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的能力。

24．柔性生产线是由数控机床