《机械制造装备设计》模拟试题14及复习重点概要.docx

1、机械制造装备设计模拟试题14及复习重点概要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. 转塔式组合机床2. 成形式拉削3. 机床夹具4. 机床装料高度二、填空题（每空1分，共16分）1. 生产线上常用的工艺装备包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）辅具、检具。2. 组合机床总体设计的三图一卡是指（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。3. 工件以粗基准和精基准平面定位，采用（ ）和（ ）作定位元件；工件以粗基准孔和精基准孔定位，采用（ ）和（ ）作定位元件。4. 在图示螺钉-压板夹紧机构中，零件1、2、3、4的作用分别是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。三、机床的传动系统为什么要遵循前多

2、后少，前密后疏，前缓后急原则？（12分）四、何谓夹具的对定？包括哪几个方面？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？（15分）五、机床的支承件设计中，截面形状的选用原则是什么？ 怎样补偿不封闭支承件的刚度损失？（15分）六、已知某机床的主轴转速为n=1001120r/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，要求保证尺寸和槽宽12h9。现有三种定位方案，如图 b、c、d 所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。 机械

3、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. 能将几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，使每个多轴箱依次转动到加工位置对工件进行加工的组合机床。2. 利用刀齿的轮廓与工件最终加工表面形状相似，切削齿高度向后递增，工件的余量被一层一层地切去，由最后一个刀齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光达到预定的加工精度的拉削。3. 机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工艺装备。4. 指机床上，工件安装基面至机床底面的垂直距离。二、填空题（每空1分，共16分）1. 夹具、模具、刀具、量具2. 被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、机床生

4、产率卡。3. 锯齿头支承钉、一组支承板、可胀心轴、定位销4. 保护压板和避免螺栓弯曲，直接压紧工件，支承压板，卸料工件时托住压板。三、问答题（12分）见教材 四、问答题（15分）1. 夹具与机床连接时使夹具定位表面相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的过程称为夹具的对定。2夹具的对定包括三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度和转位定位，即夹具对加工位置的定位。3使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的允许误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。

5、从而保证工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。五、问答题（15分）见教材六、设计题（15分）1. 计算公比 已知：，Z=8 . 根据, 则, 即：=1.41 2确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有： Z=42； Z=24； Z=222在方案，中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案：Z=222 根据前疏后密原则，选择结构式为： 8=212224 3. 转速图绘制设计 主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120 r/min 确定定比传动比：取轴的转速值为800r/min，则电机轴与轴 的传

6、动比为： 确定各变速组最小传动比从转速点800 r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。 4. 绘制转速图七、分析计算题（15分）解 1）分析 键宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。槽底位置尺寸540-0.14的加工误差，在三种定位方案中不同。方案 b、c 产生基准位移误差j . y（b）、j . y（c）和基准不重合误差j . b（b）、j . b（c）；方案 d 的定位基准与设计基准重合， j . b（d）=0。2）计算误差 已知工件内

7、孔的TD = 0.03mm，工件外径的Td = 0.10mm，心轴的Td1 = 0.02mm，工件的54=0.14mm。方案b的定位误差 方案c的定位误差 方案d的定位误差 3）比较、判断 根据计算得： 因 而且 ，故方案d是能满足加工要求的最优方案。机械制造装备设计模拟试题2一、简答题（每小题3分，共12分）1. 孔加工复合刀具2. 夹具对定装置3. 机床生产率4. 机床前备量二、填空题（每空1分，共16分）1. 机床的总体方案拟定包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。2. 机床的主要技术参数包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。3. 针对不同工艺要求，钻削夹具可采用（ ）、（ ）、（ ）、（

8、）等钻套。4. 设计孔加工复合刀具时，合理选择结构形式应考虑哪些因素：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。三、机床变速传动系统中，为什么要有传动比限制，各变速组的变速范围是否一定在限制的范围内，为什么？（12分）四、铣床专用夹具主要由哪几个部件组成。现要设计一个铣削传动轴的外圆轴向不通键槽夹具，试问需要采用怎样的定位方案，限制工件的哪些自由度？画简图示意，夹具采用什么型式的对刀块？夹具如何在机床上对定。（15分）五、组合机床中具有哪些动力部件，能实现机床的什么运动？动力部件的主要参数及选择原则是什么？（15分）六、已知某机床的主轴转速为n=1181320r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=

9、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、按图示定位方案铣削工件上的台阶面，工件高度尺寸为440.13mm，要求保正尺寸180.14mm。试分析和计算这时的定位误差，并判断该定位方案是否合理，若不合理如何改进，并画图示意。（15分）机械制造装备设计模拟试题2答案一、简答题（每题3分，共12分）1. 由两把或两把以上单个孔加工刀具结合在一个刀体上形成的专用刀具称为孔加工刀具。2. 能实现夹具在机床上定位、固定，即确保夹具相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的装置。3. 机床的生产

10、率是指机床在单位时间内所能加工的工件数量。4. 组合机床中，为补偿刀具磨损或制造、安装误差，动力部件可向前调节的距离。二、填空题（每空1分，共16分）1. 掌握机床的设计依据、工艺分析、总体布局、确定主要的技术参数。2. 主参数、尺寸参数、运动参数和动力参数。3. 固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套。4. 刀具的强度和刚度、工件加工精度及表面质量、合理的使用寿命、刃磨方便。三、问答题（12分）见教材四、问答题（15分）铣床夹具主要由夹具体、定位装置、夹紧装置、对刀装置、夹具定位键等组成。设计铣削传动轴轴向不通键槽的专用夹具，应采用传动轴外圆为主要定位基准，一端面为第二定位基准。以长V形块与

11、轴外圆接触，限制2个移动和2个转动自由度，以一个支承钉与轴端面接触，限制1个移动自由度。 画示意图。 见教材选择对刀装置和对定装置。五、问答题（15分）1. 组合机床的动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴切削头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面孔。2. 加工时，动力箱由电动机驱动，带动多轴箱驱动刀具主轴作旋转主运动。动力滑台带动刀具主轴作直线进给运动。3动力部件的主要参数是包括驱动动力箱的电动机功率，动力滑台的轴向进給力、进給速度和进給行程。切削功率 根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择主传动用动力箱的电动机型号和规格

12、。 进给力 根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力F， 以F F进 来确定动力滑台的型号和规格。进给速度 根据要求选择的快速行程速度v快 动力滑台额定的最小进给量vf（额定）。进给行程 设计中所确定的动力部件总行程A，所以不能满足尺寸A的加工要求。3. 提改进方法 画图示意。机械制造装备设计模拟试题4一、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

13、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=1251400r/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

14、. 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4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

15、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。

16、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d.w；工件在夹具中夹紧时产生的夹紧误差j。i；夹具安装在机床上产生的夹具安装误差j.a；刀具对夹具定位元件正确位置所产生的导引误差；夹具的磨损所引起的加工误差j.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

17、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

18、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j . y（b）和基准不重合误差j . b（b）；方案 c 产生基准位移误差j . y（c）和基准不重合误差j . 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54=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

19、寸 的允许误差为( 54) = 0.14 mm，而且 又 故方案 d是能满足加工要求的最优方案。机械制造装备设计重要知识点1. 机械装备的类型：加工装备，工艺装备，仓储传送装备和辅助装备。2. 为什么要进行计技术经济综合评价？如何进行：答：因为产品在设计过程中技术上要具有先进性，经济上要具有合理性。而技术先进性与经济合理性是相互排斥的，两者不能同时达到最理想化。只有进行技术经济评价才能建立合理的设计方案。方法：1建立目标系统和确定评价标准；2确定重要性系数；3确定各种设计方案的评价分数；4求总权重值；5技术评价；6经济评价；7技术经济评价。3运动轴的联动：在数控机床上通过控制系统实现某些坐标运

20、动之间保持一定的速度关系内联系传动链：联系复合运动之内的各个部分，传动链所联系的执行键相互之间的相对速度有严格的要求。复合运动：成型运动是由几个运动(回转运动或直线运动)按照某种确定的运动关系组合而成。关系：内联系传动链和运动轴的联动都是用来实现复合运动的，对机械传动的机床复合运动时通过内联系传动链实现的；对数控机床复合运动是通过运动轴的联动实现的。例：车床上车削螺纹需要工件的旋转和成型车刀的纵向移动两个运动，两者之间需要满足工件转一转，刀具纵移一个螺纹导程这一运动关系。3. 级比规律：设计时使主轴转速为连续的等比数列必须有一个变速组的级比指数为1，此变速组称为基本组。基本组的级比指数用Xo表

21、示，即Xo=1，后面变速组因起变速扩大作用，所以统称为扩大组。第一扩大组的级比指数X1一般等于基本组的传动副数Po，即X1=Po.4. 设计有机变速主传动系应遵循的原则：传动副前多后少原则；传动顺序与扩大顺序一致原则；变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不得超过电动机的转速。5. 提高传动精度的措施（内联传动系的设计原则）：缩短传动链，减少串联的传动件数目；合理分配传动副的传动比，传动链采用降速传动，末端传动副的传动比应最小；合理选择传动件，不采用传动比不准确及制造精度低的传动副；提高传动副精度，且末端传动副的精度要高于中间的；采用补偿措施，对传动误差进行补偿。6. 自动选刀方式的种类及特点：

22、答：A：顺序选刀 优点：刀库的驱动控制简单，工作可靠，不需要刀具识别装置； 缺点：刀具装入刀库时必须仔细操作，卸下的刀具放回刀库时仍然要按原来的顺序，每把刀只能用来一道工序的加工，若在不同的工序中用相同的刀具，则有几道相同的工序就应在刀库中配备相同数量的同一刀具，导致刀具数量增加。 B：任意选刀 优点：自动换刀装置通用性强，刀具在刀库中可以任意存放，装刀简单，同一把刀具可以在不同的工序中使用，减少刀具的数量。 缺点：刀库的驱动控制复杂，且需刀具识别装置。7. 程序控制三种形式：机床常用的程序控制系统有固定程序控制系统.插销板可变程序控制系统和可编程序控制系统。8. 简述采用“一面两孔”组合定位

23、时需要解决的主要问题，所采用的定位元件以及如何限制工件的自由度。答：一面两孔需解决的主要问题：应避免过定位。定位元件：平面为第一定位基准，定位元件是支撑板或支撑钉；孔1的中心线为第二定位基准，定位元件是短圆柱销；孔2的中心线为第三定位基准，定位元件是短菱形销。支撑板或支承钉限制Z,X,Y; 短圆柱销限制Y，Z，短菱形销限制Z。9. 基本夹紧机构有哪些？各用于什么场合？答：斜楔夹紧机构：多数情况下与其它机构联合使用；螺旋夹紧机构：适应性强是加紧中应用最广泛的一种；偏心夹紧机构：适用于工件尺寸变化小，切削力小而且平稳的场合。10. 钻套的作用：为钻孔到提供导向，保证加工精度，增加钻头和镗杆的支撑以

24、提高其刚度，减少刀具的变形，确保孔加工的位置精度。类型：固定钻套，可换钻套，快换钻套，特殊钻套。11. 镗套的作用：为镗孔刀具提供导向，保证加工精度，增加钻头和镗杆的支撑以提高其刚度，减少刀具的变形，确保孔加工的位置精度。类型：固定式镗套，回转式镗套（内滚式，外滚式）12. 铣床夹具上用的对到装置有哪些组成部分：对刀块，塞尺13. AGV的自动转向方式：铰轴转向式，方向轮装在铰轴上，转向电动机通过减速器和机械连杆机构控制铰轴，从而控制方向轮的转向，这种机构要有转向限位开关。差动转向式，在AGV的左右轮上分别装两个独立驱动的电动机，通过控制左右两轮的速度比实现车体的转向，此时非驱动轮是自由轮。14. 工件自动定向原理和方法：利用工件的几何特征或重心位置，设置一定的挡块或缺口实现工件的定向。方法：抓取法定向，槽系定向，型孔选择法和重心偏移法定向。15. 选择工件的传送方式和输送基准：工件有足够大的支承面，两侧的导向面和供传送带棘爪用的推拉面，而且这些面与定位基面间有一定的位置精度采取直接传送，如工件没有足够大的支承面。两侧的导向面和供传送带棘爪用的推拉面也不理想，采用随行夹具传送。