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機械制造裝備設計 1、 機械制造裝備與其他工業(yè)裝備相比，應特別強調滿足那些要求？ 1、 加工精度方面的要求 2、 強度、剛度和抗震性方面的要求 3、 加工穩(wěn)定性方面的要求 4、 耐用度方面的要求 5、 技術方面的要求 2、 機械制造裝備設計有哪些類型？他們的本質區(qū)別是什么？ 1. ）機械制造裝備設計包括創(chuàng)新設計、變形設計、模塊化設計； 2. ）創(chuàng)新設計，一般需要較長的設計開發(fā)周期，投入較大的研制開發(fā)工作量；變型設計，變型設計不是孤立無序的設計，而是在創(chuàng)新設計的基礎上進行的，模塊化設計，對一定范圍內不同性能，不同規(guī)格的產品進行功能分析，劃分一系列的功能模塊，而后組合而成的； 3、 哪些產品已采用系列化生產方法，為什么？有哪些優(yōu)缺點？ 選擇功能、結構和尺寸等方面較典型產品為基礎型，以他為基礎，運用結構典型化，零部件通用化，標準化原則，設計出其他各種尺寸參數(shù)的產品，構成產品的基型系列。 優(yōu)點：1、可用較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的要求。減少產品品種來提高每個品種產品的生產批量，有助于降低生產成本，提高產品制造質量的穩(wěn)定性。2、系列中不同規(guī)格的產品可以大大減少設計工作量，提高設計質量，減少產品開發(fā)的風險，縮短產品的研制周期。3、產品有較高的結構相似性和零部件通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類面有助于縮短產品的研制周期，降低生產成本。4、零備件的種類少，系列中的產品結構相似，便于進行產品的維修，改善售后服務質量。5、為開展變形設計提供技術基礎。 缺點：為以較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的需求，每個品種規(guī)格的產品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求用戶只能在系列型譜內有限的一些品種規(guī)格中選擇所需的產品，選到的產品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的要求，另方面有些功能還可能冗余。 四、機床設計應滿足哪些基本要求，其理由是什么？ 1） 工藝范圍。指機床適應不同生產要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。它直接影響到機床結構的復雜程度、設計制造成本、加工效率和自動化程度。 2） 柔性。指其適應加工對象變化的能力。市場經濟的發(fā)展，對機床及其組成的生產線要求越來越高，以適應越來越快的產品更新?lián)Q代速度。 3） 與物流系統(tǒng)的可接近性。指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度。 4） 剛度。指加工過程中，在切削力的作用下，抵抗道具相對于工件在影響加工精度方向變形的能力。它直接影響機床的加工精度和生產率。 5） 精度。要保證能加工出一定精度的工件，作為工作母機的機床必須具有更高的精度要求。 6） 噪聲。噪聲損壞人的聽覺器官和生理功能，是一種環(huán)境污染，應設法降低。 7） 生產率。通常是指單位時間內機床所能加工的工件數(shù)量。提高生產率，可降低工件的加工成本。 8） 自動化。指在無人工干預的情況下，按規(guī)定的動作要求，通過機械、電子或計算機的控制，自動完成全部或部分的加工。機床自動化程度越高，加工精度穩(wěn)定性越好，還可有效降低工人勞動強度，便于一個工人看管多臺機床，大大提高勞動生產率。 9） 成本。是衡量產品市場競爭力的重要指標，應盡可能在保證機床性能要求的前提下，提高其性能價格比。 10） 生產周期。也是衡量產品市場競爭力的重要指標，應盡可能縮短機床的生產周期。 11） 可靠性。無故障運行的概率，應在保證生產要求的前提下，盡可能提高。 12） 造型和色彩。應根據(jù)機床功能、結構、工藝及操作控制等特點，按照人機工程學的要求進行設計。 五、機床的基本工作原理是什么？ 答：基本工作原理是：通過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的尺寸和精度的幾何形狀。 六、工件表面的形成原理是什么？ 答：任何一個表面都可以看成是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導線。而加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產生相對運動而形成的。 7、 工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？ 1、 軌跡法2、成形法3、相切法4、展成法 8、 工件表面的形成方法是什么？ 是母線形成方法和導線形成方法的組合。因此，加工表面形成所需的刀具與工件之間的相對運動也是形成母線和導線所需相對運動的組合。 9、 機床的運動功能有哪些？ 1、操作面板 它是操作人員與數(shù)控裝置進行信息交流的工具。2、控制介質與輸入輸出設備控制介質是記錄零件加工程序的媒介輸入輸出設備是CNC系統(tǒng)與外部設備進行交互裝置。交互的信息通常是零件加工程序。即將編制好的記錄在控制介質上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)或將調試好了的零件加工程序通過輸出設備存放或記錄在相應的控制介質上。3、 CNC裝置(CNC單元)組成：計算機系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應的控制軟件。 作用：根據(jù)輸入的零件加工程序進行相應的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應的執(zhí)行部件(伺服單元、驅動裝置和PLC等)，所有這些工作是由CNC裝置內硬件和軟件協(xié)調配合，合理組織，使整個系統(tǒng)有條不紊地進行工作的。CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心4、 伺服單元、驅動裝置和測量裝置伺服單元和驅動裝置主軸伺服驅動裝置和主軸電機進給伺服驅動裝置和進給電機 測量裝置 位置和速度測量裝置。以實現(xiàn)進給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。作用 保證靈敏、準確地跟蹤CNC裝置指令：進給運動指令：實現(xiàn)零件加工的成形運動（速度和位置控制）。主軸運動指令，實現(xiàn)零件加工的切削運動（速度控制）5、 PLC、機床I/O電路和裝置PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成與邏輯運算有關順序動作的I/O控制，它由硬件和軟件組成；機床I/O電路和裝置：實現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件(由繼電器、電磁閥、行程開關、接觸器等組成的邏輯電路；功能：接受CNC的M、S、T指令，對其進行譯碼并轉換成對應的控制信號，控制輔助裝置完成機床相應的開關動作接受操作面板和機床側的I/O信號，送給CNC裝置，經其處理后，輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機床的動作。 10、 什么是傳動組的變速范圍？各傳動組的變速范圍之間有什么關系？ 答:變速組中最大最小轉動比的比值，稱為該變速組的變速范圍。 11、 進給傳動系設計要能滿足的基本要求是什么？ 1）、具有足夠的靜剛度和動剛度； 2）、具有良好的快速響應性；做低速進給運動或微量進給時不爬行，運動平穩(wěn)，靈敏度高。 3）、抗震性好，不會因摩擦自振而引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲； 4）、具有足夠寬的調速范圍，保證實現(xiàn)所要求的進給量，以適應不同的加工材料； 5）、進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度要高； 6）、結構簡單，加工和裝配工藝性好。調整維修方便，操縱輕便靈活。 十三、試述進給傳動與主傳動相比較，有哪些不同的特點？ 1、進給傳動與主傳動不同是恒轉矩傳動，而住轉動是恒功率傳動2、進給傳動系傳動轉速圖的設計剛巧與主傳動系相反，其轉速圖是前疏后密結構3、進給傳動系中各傳動件的計算轉速是最高轉速。4、進給傳動的變速范圍RN《14。 十四、試述滾珠絲杠螺母結構的特點，其支撐方式有哪幾種？ 摩擦系數(shù)小，傳動效率高。一端固定，另一端自由，一端固定，另一端簡支承，兩端固定 15、 主軸部件應滿足哪些基本要求？ 1、旋轉精度2、剛度3、抗震性4、溫升和熱變形5、精度保持性 十六、在支撐件設計中，支撐件應滿足哪些基本要求？ 1）應具有足夠的剛度和較高的剛度-質量比； 2）應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼；整機的低價頻率較高，各階頻率不致引起結構共振；不會因薄壁振動而產生噪聲； 3）熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較??； 4）排屑暢通、吊運安全，并具有良好的結構工藝性。 十七、根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的肋板和肋條？ 答：支承件結構的合理設計是應在最小質量條件下，具有最大靜剛度。具體為： 1）無論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實心的大，且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高； 2）園（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低； 3）封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。 肋板的布置取決于支承件的受力變形方向，其中，水平布置的肋板有助于提高支承件水平面內彎曲剛度；垂直放置的肋板有助于提高支承件垂直面內的彎曲剛度；而斜向肋板能同時提高支承件的抗彎和抗扭剛度。 肋條可以縱向、橫向和斜向，常常布置成交叉排列，如井字形、米字形。且必須使肋條位于壁板的彎曲平面內才能有效減少壁板的彎曲變形。 十八、導軌設計中應滿足哪些要求？ 答：應滿足以下要求：精度高，承載能力大，剛度好，摩擦阻力小，運動平穩(wěn)，精度保持性好，壽命長，結構簡單，工藝性好，便于加工、裝配、調整和維修，成本低等。 十九、鑲條和壓板有什么作用？ 答：鑲條用來調整矩形導軌和燕尾形導軌側向間隙。壓板用來調整輔助導軌面的間隙和承受顛覆力矩。 1. 轉塔式組合機床 答：能將幾個多軸箱安裝在轉塔回轉工作臺上，使每個多軸箱依次轉動到加工位置對工件進行加工的組合機床。 2. 成形式拉削 答：利用刀齒的輪廓與工件最終加工表面形狀相似，切削齒高度向后遞增，工件的余量被一層一層地切去，由最后一個刀齒切出所要求的尺寸，經校準齒修光達到預定的加工精度的拉削。 3. 機床夾具 機床夾具是機械加工中用來確定加工工件的正確位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工藝裝備。 4. 機床裝料高度 指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。 5. 機床裝料高度 答：指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。 6. 夾具的定位元件 答：能裝好工件，既能在機床上確定工件相對刀具正確加工位置的元件。 7. 漸成式拉削 答：拉刀刀齒的廓形與被加工工件最終表面形狀完全不同，刀齒制成直線形或圓弧形，工件表面的形狀和尺寸由各刀齒的副切削刃形成的拉削。 8. 機床聯(lián)系尺寸圖 答：用來表示機床的配置形式、機床各部件之間的相對位置關系和運動關系的總體布局圖 9. 加工示意圖 答：一種反映被加工零件的工藝方案，表示零件在機床上的加工過程，刀具的布置位置以及工件、夾具、刀具的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)的圖紙。 10. 夾具導向裝置 答：指夾具中用以確定鉆頭、鏜桿的位置，增加其支承、提高剛性，確?？准庸の恢镁鹊难b置。 11. 拉削圖形 答：拉削圖形是拉刀設計中，表示拉刀拉削工件上多余材料的順序的圖形。 12. 分級傳動結構式意義 答：表示了分級傳動系統(tǒng)的轉速級數(shù)，變速組數(shù)目及其傳動副數(shù)，傳動順序和各變速組的傳動比大小。 1.柔性化指的是什么?試分析組合機床,普通機床,數(shù)控機床,加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度.其柔性表現(xiàn)在哪里? 答:柔性化有兩重含義:即產品結構柔性化和功能柔性化.其中,產品結構柔性化是指產品設計時采用模塊化設計方法和機電一體化技術，只需對結構作少量的重組和修改，或修改軟件，就可以快速地推出滿足市場需求的，具有不同功能的新產品。 功能柔性化是指只需進行少量的調整或軟件修改，就可以方便地改變產品或系統(tǒng)的運行功能，以滿足不同的加工需要。 數(shù)控機床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較高的功能柔性化程度。在柔性制造系統(tǒng)中，不同工件可以同時上線，實現(xiàn)混流加工。要實現(xiàn)機械制造裝備的柔性化，不一定非要采用柔性制造單元或系統(tǒng)。專用機床，包括組合機床及其組成的生產線，也可以設計成具有一定的柔性，完成一些批量較大，工藝要求較高的工件。其柔性表現(xiàn)在機床可進行調整以滿足不同工件的加工。 2．機械制造裝備的機電一體化體現(xiàn)在哪些方面？可獲得什么好處？ 答：機械制造裝備的機電一體化體現(xiàn)在：其系統(tǒng)和產品的通常結構是機械的，用傳感器檢測來自外界和機器內部運行狀態(tài)的信息，由計算機進行處理，經控制系統(tǒng)，由機械、液壓、氣動、電氣、電子及他們的混合形式的執(zhí)行系統(tǒng)進行操作，使系統(tǒng)能自動適應外界環(huán)境的變化，機器始終處于正常的工作狀態(tài)。 采用機電一體化技術可以獲得如下幾方面功能：1，對機器或機組系統(tǒng)的運行參數(shù)進行巡查和控制；2，對機器或機組系統(tǒng)工作程序的控制；3，用微電子技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)產品中機械部件完成的功能，簡化產品的機械結構。 3．工業(yè)工程指的是什么？如何在設計機械制造裝備時體現(xiàn)工業(yè)工程的需求？ 答：工業(yè)工程是對人、物料、設備、能源和信息能組成的集成系統(tǒng)進行設計，改善和實施的一門科學。 產品設計符合工業(yè)工程的需求：在產品開發(fā)階段，充分考慮結構的工藝性，提高標準化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇最合理的制造設備，減少工時和材料的消耗；合理地進行機械制造裝備的總體布局，優(yōu)化操作步驟和方法，減少操作過程中工人的體力消耗；對市場和消費者進行調研，保證產品合理的質量標準，減少因質量標準定得過高造成不必要的超頻工作量。 4.機械制造裝備一般功能要求有哪些？ 答：機械制造裝備應滿足的一般功能包括：1、加工精度方面的要求；2、強度、剛度和抗震性方面的要求；3、加工穩(wěn)定性方面的要求；4、耐用度方面的要求；5、技術經濟方面的要求。 5．機械制造裝備設計有哪些類型？他們的本質區(qū)別是什么? 答：機械制造裝備設計可分為創(chuàng)新設計，變形設計和模塊化設計。 它們之間的本質區(qū)別是：采用創(chuàng)新設計方法不斷推出嶄新的產品，是企業(yè)市場競爭中取勝的必要條件；變形設計和模塊化設計是在基型和模塊系統(tǒng)的基礎上進行的，而基型和模塊系統(tǒng)也是采用創(chuàng)新設計方法完成的。 6．創(chuàng)新設計的步驟是什么？為什么應重視需求分析和可行性論證？ 答：創(chuàng)新設計可劃分為產品規(guī)劃、方案設計、技術設計和工藝設計四個階段。 原因：1、產品設計是為了滿足市場的需求，而市場的需求往往是不具體的，有時是模糊的、潛在的，甚至是不可能實現(xiàn)的。而需求分析的任務是使這些需求具體化和恰到好處，明確設計任務的要求。需求分析本身就是設計工作的一部分，是設計工作的開始，而且自始至終指導設計工作的進行。所以設計人員必須重視需要分析。 2、可行性分析是進行新產品立項必不可少的一向依據(jù)，其包括技術分析，經濟分析和社會分析三個方面。只有經過技術、經濟、社會等方面的分析，和對開發(fā)可能性的研究，才能對產品開發(fā)中的重大問題進行充分的技術經論證，判斷是否可行。 7．哪些產品宜采用系列化設計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點？ 答：產品及原因：例如車床、搖臂鉆床、銑床等，在加工尺寸、加工件的機構和材料。精度要求等方面的要求是相差很多的，不可能用單一規(guī)格的產品去滿足市場的需求。為了縮短產品的設計、制造周期，降低成本，保證和提高產品的質量，在產品設計中應遵循系列化設計的方法，以提高系列產品中零部件的通用化和標準化程度。 系列化設計的優(yōu)點有：1、可以用較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的需求；2、可大大減少設計工作量，提高設計質量；3、產品有較高的結構相似性和零件的通用性；4、零備件的種類少，系列中的產品結構相似便于進行產品的維修，改善售后服務質量。5、為開展變形設計提供技術基礎。 系列化設計的缺點：為以較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的需求，用戶只能在系列型普內有限的品種規(guī)格中選擇所需的產品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的要求，另一方面有些功能還不能冗余。 8．系列化設計時主參數(shù)系列公比的選取原則是什么？公比選得過大或過小會帶來哪些問題？ 答：選取原則產品的主參數(shù)應盡可能采用優(yōu)先數(shù)系。主參數(shù)系列公比如選得較小，則分級較密，有利于用戶選到滿意的產品，但系列內產品的規(guī)格品種較多，系列化設計的許多優(yōu)點得不到充分利用；反之，則分級較粗，系列內產品的規(guī)格品種較少，可帶來系列化設計的許多優(yōu)點，但為了以較少的品種滿足較大使用范圍內的需求，系列內每個品種產品應具有較大的通用性，導致結構相對復雜，成本會有待提高，對用戶來說較難選到稱心如意的產品。 9．有些方案的技術評價較高，但經濟評價一般或不好，有些方案可能是相反的情況，如何對這些方案進行綜合評價？ 答：設計方案的技術評價Tj和經濟評價Ej經常不會同時都是最優(yōu)，進行技術和經濟的綜合評價才能最終選出最理想的方案。技術經濟評價TEj有兩種計算方法： 1、 當Tj和Ej的值相差不太懸殊時，可用均值法計算TEj值，即TEj=（Tj+Ej）/2。 2、 當Tj和Ej的值相差很懸殊時，建議用雙曲線法計算TEj值，即TEj=根號（Tj+Ej）。 技術經濟評價值TEj越大，設計方案的技術經濟綜合性能越好，一般TEj值不應小于0.65。 10．可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指標？它們之間有哪些數(shù)值上的聯(lián)系？ 答：含義：可靠性是指產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定任務的能力。 可靠性的衡量指標有：1、可靠度；2、積累失效概率；3、失效率；4、平均壽命和平均無故障工作時間；5、可靠壽命 這些可靠性衡量指標之間在數(shù)值上都與時間t相關聯(lián)。 11.機床系列型譜的含義是什么？ 答：為了以最少的品種規(guī)格，滿足盡可能多用戶的不同需求，通常是按照該類機床的主參數(shù)標準。先確定一種用途最廣，需求量較大的機床系列作為“基型系列”，在這系列的基礎上，根據(jù)用戶的需求派生出若干種變形機床，形成“變形系列”、“基型”和“變型”構成了機床的“系列型譜” 12．機床的基本工作原理是什么？ 答：通過刀具與工件之單位相對運動，刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。 13.工件表面的形成原理是什么？ 答：任何一個表面都可以看做是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導線。 14.工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？ 答：工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產生相對運動面形成的。有如下4種方法： 1、 軌跡法（描述法） 2、成形法（仿形法） 3、相切法（旋切法） 4、展成法（滾切法） 15.機床的運動功能有哪些？ 答：運動功能可分為兩類： 1、 成形運動 2、 非成形運動：切入運動、會度運動、鋪助運動、調整運動、控制運動 16.機床上的復合運動，內聯(lián)系傳動鏈，運動軸的聯(lián)動的含義及關系如何？ 答：復合運動是運動之間有嚴格的運動關系。 內聯(lián)系傳動鏈：兩個末端件的轉角或位移量之間有嚴格的比例關系要求。 對機械傳動的機床來說，復合運動是通過內聯(lián)系來實現(xiàn)的。 對數(shù)控機床來說，復合運動是通過運動軸來實現(xiàn)的。 17.機床的運動功能式和運動功能圖表達的含義是什么？ 答：機床運動功能式表示機床的運動個數(shù)，形式（直線或回轉運動），功能（主運動、進給運動、非成形運動）及排列順序，是描述機床運動功能最簡潔的表達形式。 運動原理圖是將機床的運動功能式用簡潔的符號和圖形表達出來，除了描述機床的運動軸個數(shù)，形式及排列順序之外，還表示了機床的兩個末端執(zhí)行器和各個運動軸的空間相對方位，是認識分析和設計機床傳動系統(tǒng)的依據(jù)。 18.機床運動分配式的含義是什么？ 答：運動功能分配設計是確定運動功能式中“接地”的位置，用符號“.”表示。符號“.”左側的運動由工件完成，右側的運動的刀具完成。機床的運動功能式中添加上接地符號“.”后，稱之為運動分配式。 19.機床主傳動系都有哪些類型？由哪些部分組成？ 答：主傳動系可按不同的特征來分類： 1、 按驅動主傳動的電動機類型可分為交流電動機驅動和直流電動機驅動。 2、 按傳動裝置類型可分為機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合。 3、 按變速的連續(xù)性可以分為分級變速傳動和無級變速傳動。 主傳動系一般由動力源，變速裝置及執(zhí)行件（主軸，刀架、工作臺），以及開停，換向和制動機構等部分組成。 20.什么是傳動組的級比和級比指數(shù)？常規(guī)變速傳動系的各傳動組的級比指數(shù)有什么規(guī)律性？ 答：變速組的級比是指主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值，用ψXi表示。級比ψXi中的Xi值稱為級比指數(shù)。它相當于由上述相鄰兩傳動線與從動軸交點之間相距的格數(shù)。 規(guī)律性：設計時要使主軸轉速為連續(xù)等比數(shù)列，必須有一個變速組的級比指數(shù)為1，此變速組稱為基本組?；窘M的級比指數(shù)用X0表示，即X0=1。后面變速組因起變速擴大作用，所以統(tǒng)稱為擴大組。第一擴大組的級比指數(shù)X1一般等于基本組的傳動副數(shù)P0，即X1=P0。第二擴大姐的作用是將第一擴大組擴大的變速范圍第二次擴大，其級比指數(shù)X2等于基本組的傳動副數(shù)和第一擴大組傳動副數(shù)的乘積，即X2=P0P1。如有更多的變速組，則依此類推。 21.什么是傳動組的變速范圍？各傳動組的變速范圍之間有什么關系？ 答：傳動組中最大與最小傳動比的比值，稱為該變速組的變速范圍。 Ri=(umax)i/(umin)i (i=0、1、2、……j) 變速范圍一般可寫為 Ri=ψXi（pi-1） 22.進給傳動系設計要求能滿足的基本要求是什么？ 答：1、具有足夠的靜剛度和動剛度； 2、具有良好的快速響應性，作低速進給運動或微量進給時不爬行，運動平穩(wěn)靈敏度高； 3、抗振性好，不會因摩擦有自振面引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲； 4、具有足夠寬的調速范圍； 5、進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度要高； 6、結構簡單，加工和裝配工藝性好。 23.進給傳動與主傳動相比較有哪些不同的特點？ 答： 1、進給傳動是恒轉矩傳動； 2、進給傳動系中各傳動件的計算轉速是其最高轉速； 3、進給傳動的轉速圖為前疏后密結構； 4、進給傳動系用傳動間隙消除機構； 5、進給傳動系變速組的變速范圍可取比主變速組較大的值； 6、快速控制傳動，微量進給機構的采用。 24.主軸部件應滿足哪些基本要求？ 答：主軸部件應滿足的基本要求是（1）旋轉精度 （2）剛度 （3）抗振性 （4）溫升和熱變形 （5）精度保持性 25.試分析圖中所示的三種主軸軸承配置形式的特點和適用場合。 答：軸I的前軸承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑向載荷，后軸承采用角接觸軸承（雙聯(lián)）。該配置的主軸部件，適用于中等轉速和切削負載較大的場合。 軸II的前軸承采用雙聯(lián)角接觸軸承，后軸承采用雙列圓柱滾子軸承，配置特點是前端兩角接觸軸承主要承受一定的軸向力，而后端雙列圓柱滾子軸承承軸較大的傳動力，該配置適用于中商轉速并能承受一定軸向力的中輕載場合。 軸III前軸承采用雙列圓柱滾子軸承承受徑響載荷，60度角接觸雙列推力球軸承承受軸向載荷，后軸承采用又列圓柱滾子軸承。這種配置的主軸部件，適用于中等轉速和切削負載較大，要求剛度高的機床。 26.在支承件設計中，支承件應滿足哪些基本要求？ 答：支承件應滿足下列要求： 1、 應具有足夠的剛度和較高的剛度——質量比。、 2、 應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼;整機的低頻率較高，各階頻率一致引起結構共振；不會因薄壁振動而產生噪聲。 3、 熱穩(wěn)定性好，熱變型對機床加工粘度的影響較小。 4、 排屑暢通，吊運安全，并具有良好的結構工藝性。 27.根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的肋板和肋條？ 答：支承件結構的合理設計是應在最小質量條件下，具有最大靜剛度。支承件的截面形狀選擇原則有; 1、 為提高支承件剛度，支承件的截面應是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的前提下壁厚盡量薄一些。當然壁厚不能太厚，以免出現(xiàn)薄壁振動。 2、 以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應取矩形，并以其高度方向為受彎方向；以承受扭矩為主的支承件的截面形狀應取圓（環(huán)）形。 3、 封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。設計時應盡可能把支承件的截面做成封閉形狀。但是為了排屑和在床身內安裝一些機構的需要，有時不能做成全封閉形狀。 支承件肋板和肋條的布置：肋板的布置取決于支承件的受力變型方向，其中，水平布置的肋板有助于提高支承件水平面內抗彎剛度;垂直旋轉的肋板有助于提高支承件垂直面么和抗彎剛度；面斜向肋板能同時提高支承件的抗彎的抗扭剛度。而肋條一般配置于支承件某一內壁上，主要為了減少局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度，肋條可以縱向，橫向和斜向，常常布置成交叉排列， 如井字形，米字形，必須使肋條位于壁板的彎曲平面內，才能有效地減少壁板的彎曲變形。 1． 機床夾具作用是什么？有哪些要求？ 答：作用：1）保證加工精度；2）提高生產率；3）擴大機床的使用范圍；4）減輕工人的勞動強度，保證生產安全。 要求：1）保證加工精度；2）夾具的總體方案應與生產綱領相適應；3)安全，方便，減輕勞動強度；4）排泄順暢；5）機床夾具應有良好的強度，剛度和結構工藝性。 2． 機床夾具的組成有那些部分？ 答：1）定位元件及定位裝置；2）夾緊元件及夾緊裝置；3）導向及對刀元件；4）動力裝置；5）夾具體；6）其他元件及裝置。 3． 何謂六點定位原理？何謂定位的正常情況和非正常情況？他們各包括哪些方面？ 答：六點定位原理是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。 根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況。它包括完全定位或不完全定位。 根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復限制，稱為非正常情況。它包括欠定位和過定位兩種情況。 4． 試分析5-7中a,c方案為什么屬過定位，如何改進，尚存在什么問題？ 答：圖a)中，兩短圓柱銷共同限制了工件在Y軸方向上的移動，故屬于過定位。應把其中一個短圓柱銷改成菱形銷，但該雙定位仍存在定位誤差和轉角誤差的可能性. 圖c)中，圓柱銷上與工件接觸的大端面和套在工件內孔的柱銷改成短柱銷，但該定位方案仍存在工件中心孔與圓柱銷的同心度定位誤差、 5. 何為定位誤差？定位誤差是由哪些因素引起？ 答：定位誤差是指工序基準準在加工方向上的最大位置變動兩的引起的加工誤差。產生定位誤差的原因如下：1）基準不重合帶來的定位誤差；2）間隙引起的定位誤差；3）與夾具有關的因素產生的定位誤差。 6.設計夾緊機構時，對夾緊力的三要素有何要求？ 答:1，夾緊力的方向的確定： （1） 夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求夾緊力應垂直于第一定位基準面。 （2） 夾緊力的方向應與工件剛度最大的方向一致，以利于減少工件的變形。 （3） 夾緊力的方向應盡可能與切削力，重力方向一致，以利于減少夾緊力。 2，夾緊力的作用點的選擇： （1） 夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區(qū)域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 （2） 夾緊力的作用點應選擇在剛度較好的部位。 （3） 夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 （4） 夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。 3.夾緊力大小的確定：夾緊力大小需要準確的場合，一般可經過實驗來確定。通常，由于切削力本身是估算的，工件與支承件間的摩擦系數(shù)也是近似的，因此夾緊力也是粗略估算。 16．指出圖5-81的示各定位，夾緊方案及結構設計中的不正確的地方，并指出改進意見。 答：圖a)中，在軸向方向上的欠定位，應在卡盤位置增加一頂尖以進行軸向定位，以承受軸向切削力。 圖b)中，夾緊力的作用點設置不合理，應使夾緊力的作用點與左端支承點“點對點”對應。 圖c)中，兩“V”形塊出現(xiàn)過定位，應使右邊的小“V”形塊設置成可沿著滑槽左右移動。同時在承受Fw夾緊的中間連接部位下面多墊上一塊尺寸合適軟硬適中的墊塊，以提高工件的剛度，防止出現(xiàn)變形。 圖d)中，夾具結構不夠合理且在夾緊力作用點處容易出現(xiàn)受力不均勻。應把原來裝鉆套的上部分與夾具固定在一起；而把原來與夾具固定的下部分設置成可移動調整的，同時去掉上面的兩長短支承點。 四、何謂夾具的對定？包括哪幾個方面？為什么使用夾具加工工件時，還需要解決夾具的對定問題？ 答：1. 夾具與機床連接時使夾具定位表面相對機床主軸（或刀具）、機床運動導軌有準確的位置和方向的過程稱為夾具的對定。 2．夾具的對定包括三個方面：一是夾具在機床上的定位，即夾具對切削成形運動的定位；二是夾具的對刀，即夾具對刀具的對準；三是分度和轉位定位，即夾具對加工位置的定位。 3．使用夾具加工工件時，只有首先保證夾具在機床上的對定要求，其對定誤差要小于工件的允許誤差，才能使工件在夾具中相對刀具及成形運動處于正確位置，即夾具定位。從而保證工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。 五、工件在夾具中定位和夾緊有何區(qū)別？保證一批工件在夾具中足夠的定位精度應考慮哪兩個方面因素？產生定位誤差的原因是什么？ 答：1. 工件在夾具中定位是指確定一批工件在夾具中相對機床刀具占有一致的正確加工位置。而夾緊是指將工件緊固在夾具上，確保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所確定的加工位置，不發(fā)生振動或位移。 2．要保證工件定位時到達足夠的定位精度，不僅需限制工件的空間自由度，使工件在加工尺寸方向上有確定的位置，而且還必須要盡量設法減少在加工尺寸方向上的定位誤差。 3．工件在定位時，產生定位誤差的原因有兩個： （1）定位基準與設計基準不重合，產生基準不重合引起的定位誤差。 （2）由于定位制造副制造不準確，引起定位基準相對夾具上定位元件的起始基準發(fā)生位移，而產生基準位移定位誤差。 三、組合機床多軸箱怎樣實現(xiàn)箱內齒輪的潤滑，設計多軸箱時為何需要配置一個手柄軸？手柄軸的設計應滿足什么要求？ 答：1. 用潤滑油泵從油池中吸油，由管道輸送到分油器，一部分輸送到箱體頂面的淋油盤，噴淋箱體中間的傳動齒輪。另一部分由油管穿入到前蓋和后蓋中，澆注箱內前、后蓋上的傳動齒輪。 2. 為了組合機床多軸箱上多個刀具主軸能正確而穩(wěn)定地切削，需要在多軸箱中設置手柄軸。用于主軸對刀，調整或修配時檢查每個主軸的運動精度。 3. 為了人工搬動手柄省力輕便，手柄軸轉速盡量設計的高一些。同時手柄軸位置應靠近工人操作位置，其周圍應有較大空間，便于扳手旋轉操作，即保證回轉時手柄不碰主軸。 四、機床上采用夾具加工一批工件時，會產生哪些與夾具有關的加工誤差？它們與零件的公差有何關系？ 1．在機床上使用夾具加工工件時，產生加工誤差的因素有：工件在夾具中定位時產生的定位誤差Δd.w；工件在夾具中夾緊時產生的夾緊誤差Δj。i；夾具安裝在機床上產生的夾具安裝誤差Δj.a；刀具對夾具定位元件正確位置所產生的導引誤差Δ；夾具的磨損所引起的加工誤差Δj.m。其中工件的定位誤差中，包括設計基準與定位基準不重合而產生的基準不重合誤差，有定位副制造不準確產生的基準位移誤差。 2．夾具總差與工件的加工允差有關系：，其中為 除夾具以外，與工藝系統(tǒng)其他一切因素有關的加工誤差。且應滿足下列關系式 ， ， 五、圓孔拉刀粗切齒為什么需要設計分屑槽？校準齒具有什么作用？為什么圓孔拉刀的后角取值很?。? 1. 圓孔拉刀是內拉刀，當拉削鋼件和其它塑性材料時，切屑呈帶狀，為了更順利地從工件加工孔中排屑，需要將較寬切屑分割成窄寬度，以便于卷曲和容納在容屑槽中，因此需要在圓孔拉刀前后刀齒上交錯地磨出分屑槽。 2. 在圓孔拉刀中，校準齒一是能起修光、校準作用，二是當切削齒因重磨直徑減小時，校準齒還可依次遞補成為切削齒。 3. 拉刀的切削厚度（齒升量）很小，如按切削原理選擇后角的一般原則，必須取較大后角。但是圓孔拉刀一般重磨前刀面，后角取值大了，重磨后刀齒直徑會減小很多，這樣拉刀的使用壽命會顯著縮短，因此孔拉刀切削齒后角不宜選得過大，其校準齒的后角應比切削齒的后角更小。 1、簡述柔性制造系統(tǒng)的概念、組成、類型？ 概念 以網絡為基礎面向車間的開放式集成制造系統(tǒng)是實現(xiàn)CIMS的基礎 組成 加工子系統(tǒng) 物流子系統(tǒng) 控制子系統(tǒng) 類型 柔性制造裝置 柔性加工單元 柔性制造系統(tǒng) 柔性制造線 2、機床夾具應滿足那些基本要求？ 保證加工精度 夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 安全、方便減輕勞動強度排屑順暢 機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 3、機床夾具夾緊力作用點的選擇有那些原則？ 夾緊力的作用點應與支撐點“點對點”對應或在支撐點確定的區(qū)域內以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形 夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位 夾緊力的作用點支撐點盡可能靠近切削部位以提高工件切削部位的剛度和抗振性 夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形 4、機床上下料裝置的設計原則？ 答：上下料時間應符合生產節(jié)拍的要求 上下料工作平穩(wěn) 盡量減少沖擊避免使工件產生變形或損壞 上下料裝置要盡可能結構簡單工作可靠維護方便 上下料裝置要有一定的適用范圍以盡可能地滿足多種不同工件的上下料需求 5、“三圖一卡”的具體內容是什么? 答：繪制被加工零件工序圖 加工示意圖 機床總聯(lián)系尺寸圖 生產計算卡 6、什么是主傳動系的集中和分離傳動方式？簡述其特點。 答： 主傳動的全部傳動和變速機構集中在同一主軸箱內稱集中傳動方式 特點 結構緊湊 便于實現(xiàn)集中操縱安裝調整方便 主傳動系的大部分的傳動和變速機構裝在遠離主軸的單獨變速箱中 然后通過帶傳動將運動傳到主軸箱的傳動方式稱為分離傳動方式 特點 變速箱各傳動件所產生的振動和熱量不能直接傳給或少傳給主軸從而減少主軸的振動和熱變形有利于提高機床的工作精度。 7、何謂爬行？有何危害？如何避免爬行？ 當運動部件低速運動時主動件勻速運動從動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運動即時走時停或者時快時慢的現(xiàn)象 危害 影響機床的定位精度工件的加工精度和表面粗糙度 防止爬行 在設計低速運動部件時應減少靜、動摩擦系數(shù)之差 提高傳動機構的剛度和降低移動件的質量。 8、普通機床主軸可選取什么材料？如何進行熱處理？ 普通機床主軸可選用中碳鋼（如45鋼）調質處理后在主軸端部、錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位進行局部高頻淬硬 9、機床支撐件應滿足哪些基本要求？ 應具有足夠的剛度和較高的剛度——質量比 應具有較好的動態(tài)特性 包括較大的位移阻抗整機的低階頻率較高 各階頻率不致引起結構共振 不會因薄壁振動而產生噪聲 熱穩(wěn)定性好熱變形對機床加工精度的影響較小 排屑暢通吊運安全并具有良好的結構工藝性。 10、機床導軌主要應滿足哪些基本要求？ 精度高 承載力大 剛度好 摩擦阻力小 運動平穩(wěn) 精度保持性好 壽命長 結構簡單 工藝性好便于加工裝配調整和維修成本低 11、機械進給傳動系設計與分級變速主傳動系設計相比有何不同？ 機械進給傳動是恒轉矩傳動 而主傳動為恒功率傳動 進給傳動系中的計算轉速是其最高轉速而主傳動計算轉速是傳遞全部功率中的最低轉速 進給傳動轉速圖為前疏后密而主傳動為前密后疏 進給傳動變速范圍0≤V進≤2.8 Rn≤14 而主傳動在 0.25≤V主≤2.5 13 機械制造裝備應該滿足的一般功能包括：1、加工精度；2、強度、剛度和抗振性；3、加工穩(wěn)定性；4、耐用度；5、技術經濟方面的要求 定位誤差：1、工件在夾具中的定位，夾緊誤差；2、夾具帶著工件安裝在機床上，相對于機床主軸（或刀具）運動導軌的位置誤差；3、加工過程中的誤差 引起誤差的因素：機械制造裝備的熱變形、幾何誤差、傳動誤差、運動誤差、定位誤差和工藝系統(tǒng)的彈性變形誤差等 實現(xiàn)自動化的方法：凸輪控制、程序控制、數(shù)字控制、適應控制 機械裝備的分類：加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備、輔助裝備四大類 機械制造裝備設計的類型：1、創(chuàng)新設計；2、變型設計；3、模塊化設計 機械制造裝備的典型步驟：1、產品規(guī)劃；2、方案設計；3、技術設計；4、工藝設計 機械設計應該滿足的基本要求：工藝范圍；柔性；與物流不統(tǒng)的可接近性；剛度；精度；噪聲；生產率；自動化；成本；生產周期；可靠性；造型與色彩；機床設計方法。 主軸部件應滿足的基本要求：旋轉精度；剛度；抗振性；溫升和熱變形；精度保持性 支承件應滿足的基本條件：1、應具有足夠的剛度和較高的剛度-質量比；2、應具有較好的動態(tài)特性；3、熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響?。?、排屑暢通，吊運安全，具有良好的結構工藝性 導軌應滿足的要求：導向精度高；承載能力大，剛度好；精度保持性好；低速運動平穩(wěn)；結構簡單，公益性好。 機床夾具的功能：保證加工精度；提高生產率；擴大機床的使用范圍；減輕工人的勞動強度，保證安全 機床夾具應滿足的要求：1、保證加工精度；2、夾具的總體方案與年生產綱領相適應；3、安全、方便，減輕勞動的強度；4、排屑順暢；5、有良好的強度，剛度和結構工藝性 夾緊力作用點的選擇：1、應與支承點“點對點”對應；2、和支撐點盡可能靠近切削部位；3、應選擇在工件剛度高的部位；4、夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。 定位：把工件裝好，在機床上確定工件的相對刀具的正確加工位置。 夾緊：夾勞工件，在已定好的位置上將工件可靠地夾住，以防止在加工時工件發(fā)生不應有的位移而破壞定位。實質：在機床上對工件進行定位和夾緊。目的：使工件在加工過程中始終保持正確加工位置，以保證達到工序所規(guī)定的加工技術要求。 六點定位原理：一個物體在三維空間中可能具有的運動，稱之為自由度；共有六個獨立的運動，即由六個自由度，所謂工件的定位，就是采取適應的約束措施來消除工件的六個自由度，六點定位原理就是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。 典型的定位方式，定位元件及裝置：平面、孔、外圓定位及定位表面組合 夾緊機構設計應滿足的要求：1、夾緊需保證定位，準確可靠，而不能破壞定位；2、工件和家具的變形，必須在允許的范圍內；3、夾緊機構必須可靠；4、夾緊機構操作須安全，省力，方便，迅速符合工人操作習慣；5、夾緊機構的復雜程度，自動化程度須與生產綱領和工廠條件相統(tǒng)一。 夾緊力方向：1、夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直第一定位基準面；2、夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形；3、夾緊力的方向應盡可能與切削力、重力方向一致，利于減少夾緊力。 生產物流是指原材料、燃料、外購件投入生產中，經過下料、發(fā)料、運送到各個點和存儲點 機械加工生產線：在機械生產過程中，對于一些加工工序較多的工件，為保證加工質量，提高生產率和降低成本，往往把加工裝備按照一定的順序依次排列，并用一些輸送裝置與輔助裝置將他們連接成一個整體，使之能夠完成工件指定加工過程，由加工裝備，工藝裝備，輸送裝備，輔助裝備和控制系統(tǒng)組成。 FMS，柔性概念？“柔性”是指一個制造系統(tǒng)適應各種生產條件變化的能力，集中反映在加工，人員和裝備等方面；加工的柔性指的是能加工不同工件的自由度，它與加工工藝方法，裝備的連接形成作業(yè)計劃出現(xiàn)干擾時重新安排的余地和生產調度的靈活性有關，人員柔性是指加工任務的數(shù)量和時間有什么變化，操作人員能夠完成加工任務的能力；裝備柔性是指機床能短期內適應新工件加工的能 力。 公比的選取原則：公比值小則相對轉速損失少，但變速范圍在一定時變速級數(shù)將增加，變速箱的結構復雜，一般取1.26或1.41等較大公比，對于大批量生產用的專用機床，專用化機床及自由機床，通常取1.12或1.26等較小公比，由于此類機床不經常變速，可用齒輪變速，機床結構不會應采用小公比而復雜，對于非自動化小型機床，加工周期內切削時間小于輔助時間，常用P=1.58、1.78的大公比，以簡化機床結構。 夾緊與定位的區(qū)別，對夾緊裝置的基本要求有哪些？ 區(qū)別：一般夾緊面和定位面是重合的,否則會引起工件變形和定位不準.允許加一定的輔助支承供夾緊使用,但不能破壞定位基準；定位對用著定位裝置；夾緊對應著夾緊裝置。 要求：1、夾緊時不應破壞工件在定位時所得到的位置；2、夾緊應可靠和適當，既要使工件在加工過程中不產生移動或振動，又不使工件產生過大的變形和損傷；3、夾緊裝置應使操作安全、方便、省力、迅速。4、夾緊裝置必須保證不因毛坯或半成品的制造公差而使工件夾不緊或產生過度的變形。5、夾緊裝置的自動化程度及復雜程度應與產品的生產類型相適應。 推力軸承位置配置形式：1、前端配置，兩個方向的推力軸承都布置在前支承處；2、后端配置，兩個方向的推力軸承都布置在后支承處；3、兩端配置，兩個方向的推力軸承都布置在前、后支承處；4、中間配置，兩個方向的推力軸承都布置在前支承處后側；