哈爾濱工業(yè)大學(xué)2008至2009學(xué)年第二學(xué)期制造系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)期末考試試題A

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)2008至2009學(xué)年第二學(xué)期制造系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)期末考試試題A一、     系統(tǒng)有哪幾個(gè)共同特性？研究自動(dòng)化發(fā)展需研究哪兩個(gè)環(huán)境？（7分）答：目的性、集合性、相關(guān)性、層次性和環(huán)境的適應(yīng)性。-各1分市場(chǎng)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。-各1分二、     模型的定義是什么？建模的原則是什么？（5分）答：模型是對(duì)客觀實(shí)體系統(tǒng)的特征要素、有關(guān)信息和變化規(guī)律的一種抽象表達(dá)。-2分建模的原則：（1）正確性和可靠性 （2）簡(jiǎn)明性 （3）實(shí)用性-3分三、   &

2、#160; 試分析下圖所示工作臺(tái)位置控制系統(tǒng)的工作原理。（8分）答：通過(guò)指令電位器W1的滑動(dòng)觸點(diǎn)給出工作臺(tái)的位置指令，并轉(zhuǎn)換為控制電壓。被控制工作臺(tái)的位移由反饋電位器W2檢測(cè)，并轉(zhuǎn)換為反饋電壓。兩電位器接成橋式電路，設(shè)工作臺(tái)開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，W1和W2滑動(dòng)接點(diǎn)都處于左端，則橋式電路輸出電壓，此時(shí)，放大器無(wú)輸出，直流伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)靜止不動(dòng)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。當(dāng)給定位置指令時(shí)，在工作臺(tái)改變位置的瞬間，則電橋輸出電壓為，該偏差電壓經(jīng)放大器放大后控制直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直流伺服電機(jī)通過(guò)齒輪減速器和滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向右移動(dòng)，工作臺(tái)實(shí)際位置與給定位置間的偏差逐漸減小，即偏差電壓逐漸減小。當(dāng)W

3、2滑動(dòng)接點(diǎn)的位置與給定位置一致時(shí)，即輸出完全復(fù)現(xiàn)輸入時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)給定反向指令時(shí)，偏差電壓極性相反，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向左移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)移至給定位置時(shí)，系統(tǒng)再次處于平衡狀態(tài)。如W1的滑動(dòng)接點(diǎn)的位置不斷改變，工作臺(tái)的位置也跟著不斷改變。四、    有一個(gè)圓柱形工件，材料為45號(hào)鋼，長(zhǎng)度為mm,直徑為D=44mm，兩端倒角尺寸為2×45°，擬采用輸料槽靠自重滾送方式輸送，若工件與輸料槽之間摩擦系數(shù)為0.15，工件在槽中滾送所必須的最小間隙為4mm，忽略槽寬的制造公差，問(wèn)是否可以實(shí)現(xiàn)自重滾送？若工件直徑變?yōu)?4mm，是否可以實(shí)現(xiàn)

4、自重滾送？理論計(jì)算說(shuō)明。（12分）答：考慮到工件兩端倒角，工件直徑為D=44mm，計(jì)算時(shí)工件直徑為D1=D-2a=44-4=40。工件不被卡住所允許的最大間隙Sk為：=106.53-100=6.53mm考慮到工件長(zhǎng)度的公差L=0.35，工件在槽中滾送所必須的最小間隙S0為4mm，忽略槽寬的制造公差，則最大間隙為： =4.35mm。因此，則工件直徑為44mm時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自重滾送。如工件直徑為D=14mm，考慮到工件兩端倒角，計(jì)算時(shí)工件直徑為D2=D-2a=14-4=10。那么工件不被卡住所允許的最大間隙Sk為：=99.5-100=-0.5mm由于，因此，當(dāng)工件直徑為14mm時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)

5、自重滾送。五、     圖示說(shuō)明電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器的力檢測(cè)原理。（10分）答:在測(cè)力傳感器中，把電阻應(yīng)變片貼在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的傳感部件(彈性元件)上，當(dāng)被測(cè)力作用在彈性體上時(shí)，彈性體因受力而產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，粘貼在變形部位的電阻應(yīng)變片(如圖 (a)的阻值發(fā)生改變。當(dāng)貼片部位受拉應(yīng)力作用時(shí)，應(yīng)變片的電阻絲被拉長(zhǎng)而使阻值變大；當(dāng)貼片部位受壓應(yīng)力作用時(shí)，應(yīng)變片的電阻絲被壓縮短而使阻值變小。一般通過(guò)電橋測(cè)量應(yīng)變片阻值變化的大小，即可測(cè)量出被測(cè)力的大小。將受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的應(yīng)變片構(gòu)成如圖 (b)所示的電橋,在電橋的一個(gè)對(duì)角上施加上一定的電壓

6、，另一個(gè)對(duì)角作為信號(hào)輸出。當(dāng)被測(cè)力為零時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，所以；當(dāng)被測(cè)力不為零時(shí)，貼在彈性體上的應(yīng)變片的阻值改變，電橋失去平衡，此時(shí)：。由此可見(jiàn)，與是線性關(guān)系。六、     電磁振動(dòng)送料裝置，當(dāng)物體不騰空時(shí)，即當(dāng)滑道以加速度為aj斜下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)加速度提出何種要求？圖示說(shuō)明。（10分）答：-5分-5分七、     變速箱殼體加工的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)是如何選擇的？為什么？（8分）答：變速箱殼體粗基準(zhǔn)的選擇有兩種方式，其一，為保證主要軸承孔的加工余量均勻，以軸承孔作為粗基準(zhǔn)。此方式夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件定位后需加輔助支撐，工件加工放置穩(wěn)定性較差。其二，是在變速箱殼體的毛坯上鑄出作為粗基準(zhǔn)的工藝凸臺(tái)，為此要求工藝凸臺(tái)至主要加工表面保持嚴(yán)格的尺寸和精度，這種粗基準(zhǔn)的選擇可保證主要加工平面及軸承孔有足夠的加工余量，并使加工余量均勻，工件放置穩(wěn)定。故決定采用第二種粗基準(zhǔn)選擇方案。-4分精基準(zhǔn)的選擇是變速箱殼體連接平面和兩個(gè)工藝孔，此方案可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝夾工件方便可靠，即一面兩銷(xiāo)的定位方式。但設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)不重合，殼體前、后端面對(duì)軸承孔垂直度的精度不易保證。故決定將變速箱殼體的兩個(gè)工藝孔安排在箱體的同一側(cè)，這既可滿足定位精度，又可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整容易。-4分八、