《机械制造装备设计》复习题.docx

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《机械制造装备设计》复习题

选择题（每题1分）

1.现代化机械制造装备向高效、高速、高（c）方向发展。

A.刚度B.强度C.精度D.能耗

2.现代化机械制造装备多功能复合化（D）自动化的产品称为发展的主流A.刚性B.多品种C.性能D.柔性

3.系列型谱内一组功能、工作原理和结构相同，而尺寸和性能参数不同的产品称为（A）产品A.纵系列B.横系列C.跨系列D.基型

7.下列哪一项不属于机械制造装备应满足的一般功能要求。

D

A.技术经济方面的要求B.加工稳定性方面的要求

C.耐用度方面的要求D.自动化方面的要求

二、填空（每空1分）

1.数字化制造支撑技术包括虚拟现实、计算机网络、快速原型等。

3.现代生产和管理技术主要内容有准时生产、快速可重组制造、并行工程。

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.可加工多种尺寸和形状的工件的多种加工面的机床称为通用机床

6．20世纪50年代末出现的人工智能技术，它包括专家系统、人工神经网络、遗传算法。

7.用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的机床称为专用机床。

8.机械制造装备应满足的一般功能包括加工精度方面、强度、刚度和抗振性方面、加工稳定性和耐用度方面的要求。

11.可行性分析通常包括技术分析、经济分析、社会分析等。

13.机床柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工，采用的调整方法包括备用主轴和位置可调主轴、工夹量具成组化、工作程序软件化。

选择题（每题1分）

1.机床的总体结构方案设计中，刀具只有旋转运动的运动分配式为[D]。

A.B.

C.D.

2.机床的总体结构方案设计中，工件具有X和Z方向运动的运动分配为[C]。

A.B.

C.D.

3.机床的总体结构方案设计中，刀具具有Y方向平动和绕Z轴转动的运动分配式为（c）A.B.

C.D.

4.下列为双公比变速传动系的结构式为（b）

A.B.

C.D.

5.机床的总体结构方案设计中，车床的运动功能式为[A]。

A.B.

C.D.

7.机床的总体结构方案设计中，刨床的运动功能式为[C]。

A.B.

C.D.

9.主轴传动采用齿轮传动时最高线速度通常小于[C]。

A.18m/sB.20m/s

C.12m/sD.5m/s

12.机床爬行现象一般发生于[C]的运动情况下

A高速重载B高速轻载C低速重载D低速轻载

13.拟将一台普通车床数控化，希望改造费用较低，宜采用的进给电动机是CA交流伺服电机B直流伺服电机C步进电机D．同步电机

14.刨床的主运动是直线运动它的主运动参数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

16.运动功能设计包括确定机床所需运动的个数、形式、功能及排列顺序，最后画出机床的运动[A]图。

A.功能B.传递C.原理D.简化

18.公比值小则相对转速损失[B]。

A.大B.小C.不变D.与值无关

19.进给运动消耗的功率远[B]于主传动功率。

A.大于B.小于C.等于D.无法比较

21.基本参数设计包括尺寸参数、运动参数和[C]参数设计。

A.结构B.形状C.动力D.详细

22.如要演变成双公比变速传动系，基本且的传动副数常选B]。

A.1B.2C.3D.4

23.无级变速装置作为传动系中的基本组，而分级变速作为扩大组，其公比理论上应[C]无级变速装置的变速范围。

A.大于B.小于C.等于D.无关系

24.车床和铣床后轴颈的直径等于[A]倍的前轴颈的直径。

A.0.7~0.85B.0.9~1.05C.1.1~1.25D.0.4~0.55

25.系列型谱内采用相同的主要基础件和通用部件的不同类型产品称为[C]产品。

A.横系列B.纵系列C.跨系列D.基型

30.卧式车床的主轴孔径d通常不小于主轴平均直径的[C]

A.45%~50%B.40%~42%C55%~56%D.62%~63%

31.在主传动系设计中，通常，中间轴的最高转速不超过[C]的速。

A.I轴B.II轴C.电机D.主轴

32.采用公用齿轮时，两个变速组的[B]必须相同。

A.齿数B.模数C.分度圆直径D.轴距

33.数控机床的发展已经模糊了粗、精加工的工序概念，车削中心又把车、铣、镗、钻等工序集中到[B]上来完成，完全打破了传统的机床分类。

A.同一模块B.同一机床C.同一工作台D.同一生产线

34.当激振频率[D]机床的固有频率时，机床将呈现“共振”现象，使振幅激增，加工表面的粗糙度也将大大增加。

A.远大于B.远小于C.严格相等D.相接近

35.机床运动部件产生爬行，会影响机床的[A]、工件的加工精度和表面粗糙度。

A.定位精度B.刚度C.强度D.固有频率

36.采用A齿轮时，两个变速组的模数必须相同

A.公用B.滑移C.直D.斜

37.机床主轴或各传动件的计算转速定义为c

A.传递全部功率的最高转速B.传递全部扭矩的最低转速

C.传递全部扭矩的最高转速D.传递全部功率的转速

二．填空（每空1分）

1.与机床振动直接关联的因素有机床刚度、机床阻尼、机床系统固有频率等。

2.为防止爬行，在设计低速运动部件时，主要应采取减少静、动摩擦系数之差的措施。

3.机械进给传动系的设计特点有恒转矩传动、前疏后密、采用传动间隙消除机构。

4.主变速传动系设计中扩大变速范围的方法包括增加变速组、采用分支传动、采用双公比传动系、采用公用齿轮。

5.主变速传动系设计的一般原则包括前密后疏,前多后少,前慢后快。

6.三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。

7.机床的热变形使产生的加工误差最大可占全部误差的70%左右。

8.机床的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数、动力参数。

9.提高支承件结构热稳定性的主要方法包括控制温升、采用热对称结构、采用热补偿装置。

10.机床上用来完成工件一个待加工表面几何形状的生成和金属的切除任务的运动，称为表面成形运动。

11.沿斜置坐标系的Z轴运动可表示为：

。

12.最大相对转速损失率为29%的标准公比是1.41。

13.设计机床主变速传动系时，为避免从动直齿圆柱齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比为1/4。

14.机床主轴或各传动件的计算转速定义为传递全部功率的最低转速

15.机床上刀具和工件运动之间有严格运动关系，称为复合运动。

16.坐标系的Z轴为主运动可表示为：

。

17.最大相对转速损失率为11%的标准公比是1.12。

18.设计机床主变速传动系时，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比不大于2。

19.机床上各运动之间无严格运动关系，称为独立运动。

20.坐标系的Z轴为进给运动可表示为：

。

21.最大相对转速损失率为21%的标准公比是1.26。

22.设计机床主变速传动系时，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制斜齿圆柱齿轮的最大升速比不大于2.5。

23.由刀具的点切削刃作直线运动形成轨迹的方法称为轨迹法。

24.运动功能设计包括确定机床所需运动的个数、形式、功能及排列顺序，最后画出机床的运动___原理___图。

25．工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的，有轨迹法、__成形法__、相切法和展成法。

26.机床精度包括几何精度、传动精度、___运动精度___、定位和重复定位精度、工作精度和精度保持性等。

27.齿轮传动间隙的消除有刚性调整法和柔性调整法两类方法。

28.系列化设计原则，简称“三化”，包括产品系列化、零部件通用化、零部件标准化。

三、问答题（每题5分）

1.简述机床噪声来源。

答：

机床噪声源主要来自四个方面：

（1分）

1）机械噪声。

2）液压噪声。

3）电磁噪声。

4）空气动力噪声。

2.如何选择通用机床、大批量生产的专用机床、专门化机床、自动机以及非自动化小型机床主轴变速箱的公比？

答：

1）对于通用机床，辅助时间和准备结束时间长，机动时间在加工周期中占的比重不是很大，转速损失不会引起加工周期过多的延长，为了机床变速箱结构不过于复杂，一般取或1.41等较大的公比；（2分）

2）对于大批量生产的专用机床、专门化机床及自动机，情况却相反，通常取或1.26等较小的公比；（2分）

3）对于非自动化小型机床，加工周期内切削时间远小于辅助时间，转速损失大些影响不大，常采用、1.78甚至2等更大的公比，以简化机床结构。

（1分）

3.举例说明在机床主传动系统设计中，通过增加变速组来实现扩大变速范围的方法。

（5分）

答：

在原有的变速传动系内再增加一个变速组，是扩大变速范围最简便的方法。

但由于受变速组极限传动比的限制，增加的变速组的级比指数往往不得不小于理论值，并导致部分转速的重复。

例如，公比为，结构式为的常规变速传动系，其最后扩大组的级比指数为6，变速范围已达到极限值8。

如再增加一个变速组作为最后扩大组，理论上其结构式应为：

，最后扩大组的变速范围将等于，大大超出极限值，是无法实现的。

需将新增加的最后扩大组的变速范围限制在极限值内，其级比指数仍取6,使其变速范围。

这样做的结果是在最后两个变速组中重复了一个转速，只能得到3级变速，传动系的变速级数只有3×2×（2×2-1）＝18级，重复了6级转速，变速范围可达，结构式可写成。

4.在设计分级变速箱时，变速箱公比的选取有哪几种情况?

（5分）

答：

1）变速箱的公比等于电动机的恒功率调速范围，即，功率特性图是连续的，无缺口和无重合。

（2分）

2）若要简化变速箱结构，变速级数应少些，变速箱公比可取大于电动机的恒功率调速范围，即沪。

这时，变速箱每档内有部分低转速只能恒转矩变速，主传动系功率特性图中出现“缺口”，称之功率降低区。

使用“缺口”范围内的转速时，为限制转矩过大，得不到电动机输出的全部功率。

为保证缺口处的输出功率，电动机的功率应相应增大。

（2分）

3）如果数控机床为了恒线速切削需在运转中变速时，取变速箱公比甲；小于电动机的恒功率变速范围，即，在主传动系功率特性图上有小段重合，（1分）

5.什么是爬行？

对机床和工件加工有何影响？

如何避免爬行现象？

答：

1）机床上有些运动部件，需要作低速或微小位移。

当运动部件低速运动时，主动件匀速运自，从动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动，即时走时停或者时快时慢的现象。

这中在低速运动时产生的运动不平稳性称为爬行。

（1分）

2）机床运动部件产生爬行，会影响机床的定位精度、工件的加工精度和表面粗糙度。

在精密、自动化及大型机床上，爬行的危害更大

3）防止爬行，在设计低速运动部件时，应减少静、动摩擦系数之差；提高传动机构的刚度和降低移动件的质量等。

（2分）

6.什么是机床的抗振能力？

机床振动有何危害？

哪些因素会影响机床振动？

答：

（1）机床抗振能力是指机床在交变载荷作用下，抵抗变形的能力。

它包括两个方面：

抵抗受迫动的能力和抵抗自激振动的能力

（2）机床振动会降低加工精度、工件表面质量和刀具寿命，影响生产率并加速机床的损坏，而且会产生噪声，使操作者疲劳等

（3）影响机床振动的主要原因有：

1）机床的刚度。

如构件的材料选择、截面形状、尺寸、肋板分布，接触表面的预紧力、表面粗糙度、加工方法、几何尺寸等。

2）机床的阻尼特性。

提高阻尼是减少振动的有效方法。

机床结构的阻尼包括构件材料的内阻尼和部件结合部的阻尼。

结合部阻尼往往占总阻尼的70%一90%左右，应从设计和工艺上提高结合部的刚度和阻尼。

3）机床系统固有频率。

若激振频率远离