1、 机械制造装备设计 试卷（闭卷）（试卷编号： 10） （考试时间： 120 分钟 适用机制专业 ） 1 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 复核人 分值 20 40 30 10 100 得分 一、 概念题（每题 2 分，共 20 分） 1、柔性制造系统 2、机床运动功能式 3、爬行 4、级比和级比指数 5、模块化设计 6、工业机器人位姿 7、定位误差 8、机械制造系统中的物流 9、生产线节拍 10、机器人自由度 得 分 批阅人 系年级专业班姓名：学号：封装线二、论述题（每题 10 分，共 40 分） 1、机床主要设计内容有哪些 ? 2、工业机器人的驱动方式有那些 ?如何选用驱动方式？ 3、
2、导轨的组合形式有几种？如何调整间隙？ 4、柔性制造系统的组成和规划内容是什么？ 三 、分析题（每题 10 分，共 30 分） 1、主轴轴承配置有几种形式？试分析各结构特点？ 2、六 点定位原理是什么？平面定位时其定位元件如何选择？ 3试分析及床主轴的前轴承精度，一般要比后轴承的精度高一级。 得 分 批阅人 得 分 批阅人 四、计算题（共 10 分） 某机床的主轴转速为 n=40-1800n/min，公比 =1.41，电动机的转速 n 电 =1800n/min，试拟定结构式、转速图。 机械制造装备设计答案(10) 一 概念题 （ 20 分 每小题 2 分） 1答： 1）是一个以网络为基础，面对车
3、间的开方式集成制造系统。拥有 CAD、 数控编程、工夹具管理、质量管理、数据采集 等功能，可根据制造任务与生产环境的变化，迅速调整，以适应多品种、中想批生产。 (2 分 ) 2.答：表示机床的运动的个数、形式、功能及排列顺序。床运动功能 (2 分 ) 3.爬行：答 ;当运动 部件低速运动时，主动件匀速运动，从动件跳跃运动，这种不平稳的运动称为爬行。 （ 2 分） 4答 :指主动轴转速数列公比称为级比。级比的指数， 称为级比指数。 （ 2 分） 5答：在对产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用模块，根据市场需要，对模块选择组合，可构成不同功能、不同规格的变形产品。 （ 2 分） 得 分
4、 批阅人 6工业机器人的位置与姿态，是指机器人末端执行器的位置坐标。其姿态是指末端执行器的三个转动角度。 (2 分 ) 7. 定位误差：加工 工序基准，在加工方向上的，最大位置变动量。 （ 2 分） 8.答：原料进厂经储存、加工、装配、包装、出厂全过程的每一个环节的移动和储存，称为生产物流。 （ 2 分） 9. 生产节拍：指在连续完成相同的两个产品，之间的间隔时间称为生产节拍。即完成一个产品平均时间。 （ 2 分） 10. 工业机器人的自由度与姿态 ：自由度，是指机器人末端执行器的三个移 动自由度，。其姿态是指末端执行器的三个转动自由度。 （ 2 分） 二论述题 （每小题 10 共计 40 分
5、） 1答 1）总体设计 （ 1）主要技术指标确定。 （ 2 分） （ 2）总体设计：基本参数设计、传动设计、总体部局设计、 控制设计。 （ 4 分） 2）祥细设计：技术设计、施工设计。全部零件图、技术文件。 （ 4 分） 2答：驱动方式：电机驱动、液压驱动、气动。 （ 2 分） 负载在 1 kw 以下的工业机器人，多采用电动机驱动。 (2 分 )直流伺服电机与步进电应用广泛 。 （ 2 分） 交流服电机是新近的发展。 （ 2 分） 液压驱动用于重型机器人，轻负荷用气动。 （ 2 分） 3答 ;机床导轨的组合型式 :双三角形导轨、双矩形导轨、矩形与三角形导轨组合、矩形与燕尾形导轨组合。 （ 5
6、分） 导轨间隙调整：压板间隙调整、镶条间隙调整、导向调整板间隙调整。 (5 分 ) 4答： 1）是一个以网络为基础，面对车间的开方式集成制造系统。拥有CAD、 数控编程、工夹具管理、质量管理、 数据采集等功能，可根据制造任务与生产环境的变化，迅速调整，以适应多品种、 中想批生产。 （ 5 分） 2)基本组成：（ 1）加工子系统 （ 2）物流子系统 （ 3）控制子系统 （ 5 分） 三分析题 （ 30 分 每小题 10 分） 1 答： 1）图 (a)前端配置：两个轴向推力轴承都置于前支承处，前支承处发热量大，温升高，但主轴受热 向后伸长，不影响轴向精度，对提高轴向刚度有利。用于高精度机床或数控机
7、床。（ 4 分） 2）图 (b)后端配置：两个轴向推力轴承都置于后支承处 前支承处发热量小，温升低，但主轴受热向前伸长，影响轴向精度，用于普通精度机床。 （ 4 分） 3）图 (c)两端配置：主轴受热伸长时应响主轴承的轴向间隙，须有轴向补偿热膨胀，用于短主轴。 （ 2 分） 2答： 采用六个按一定规则布置的约束点，限制了工件的六个自由度 使工件实现了 完全定位。 （ 4 分） 粗加工采用支承钉、可调支承、自位支承定位。 （ 4 分） 精加工支承板定位。 （ 2 分） 3答： 1） 前轴承的轴心有偏移量 A ， 后轴承偏移量为零时，由偏移量 A 引起的主轴主端轴心偏移量为 （ 2 分） AA l
8、 aL1（ 1 分） 后轴承有偏移量 B ,前轴承的轴心偏移量为零时，引起的主轴主轴端偏移量为： （ 2 分） BB La1（ 1 分） 显然，前轴承的精度比后轴承对主轴部件应响大 （ 1 分） 。作图 （ 4 分） 四计算题 （计 10 分） 解 ; Rn=mmax/mmin=1800/40=45 , Z 1=Lg45 Lg1.41=11 Z=12 （ 2 分） 结构式： 12=31 23 2 6 （ 4 分） 1） 第 1 扩大组为带轮减速，速比 1/1.41 2） 一级减速比为： 1/1.41 3） 二级减速比为： 41.1314） 三级减速比为： 41.161速度图： （ 4 分） A 后 轴承 前轴承 A 1A A B 轴 端 L a B 1B 1800 1280 900 640 450 320 225 180 110 78 55 40 1800 100:142 24:48 22:62 18:72 36:36 42:42 42:30
