機械制造裝備設計課后習題答案

1、1-1 為什么說機械制造裝備在國民經濟發(fā)展中起著重要的作用？ 制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)，也是科技技術發(fā)展的載體及使其轉化為規(guī)模生產力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個國家綜合制造能力的集中表現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個國家工業(yè)化水平和綜合國力的重要標準。1-2 機械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強調應滿足哪些要求？為什么？ 柔性化 精密化 自動化 機電一體化 節(jié)材節(jié)能 符合工業(yè)工程要求 符合綠色工程要求1-3 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？ 柔性化有倆重含義：產品機構柔性化和功能柔性化。數(shù)控機床、柔性制造單元

2、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。組合機床其柔性表現(xiàn)在機床可進行調整以滿足不同工件的加工。1-6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

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。1-7 對機械制造裝備如何進行分類？ 加工裝備：采用機械制造方法制造機器零件的機床。工藝裝備：產品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。倉儲運輸裝備：各級倉庫、物料傳送、機床上下料等設備。輔助裝備：清洗機和排屑裝置等設備。1-8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

4、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。1-9 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；1-12 哪些產品宜采用系列化設計方法？為什么？

5、有哪些優(yōu)缺點? 系列化設計方法是在設計的某一類產品中，選擇功能、結構和尺寸等方面較典型產品為基型，運用結構典型化、零部件通用化、標準化的原則，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）用較少品種規(guī)格的產品滿足市場較大范圍的需求。 2）可以減少設計工作量，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）可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，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）為開展變型設計提供技術基礎缺點：用戶只能在系類型譜內有限的品種規(guī)格中選擇所需的產品，選到的產品，一方面其性能參

6、數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。1-13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。1-15 設計的評價方法很多，結合機械制造裝備設計，指

7、出哪些評價方法極為重要，為什么？技術經濟評價 可靠性評價 人機工程學評價 結構工藝性評價 產品造型評價 標準化評價1-16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

8、合性能越好，一般TEj值不應小于0.65。1-17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?？煽啃缘暮饬恐笜擞校?、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)。2-1 機床設計應滿足哪些基本要求？其理由是什么? 工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、成產率自動化、成本、生產周期、可靠性、造型與色彩2-2機床設計的主要內容及步驟是什么？答：（一）總體設計：1、機床主要技術指標設計，包括工藝范圍、

9、運行模式、生產率、性能指標等。2、總體方案設計，包括運動功能、基本參數(shù)、總體結構布局等設計。3、總體方案綜合評價與選擇4、總體方案 的設計修改或優(yōu)化。（二）詳細設計，包括技術設計和施工設計。（三）機床整機綜合評價2-3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。2-4機床系列型譜的含義是什么？ 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、需要量較少的機床系列作為“基型系列”，在這系列的基礎上，根據用戶的需求派生出若干種變型機床，形成“變

10、型系列”?！盎汀焙汀白冃汀睒嫵闪藱C床的“系類型譜”。2-5機床的基本工作原理是什么？ 通過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。2-6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。2-7 工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？ 軌跡法、成形法、相切法、展成法2-8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2-9機床

11、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)

12、，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

13、；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。2-11.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。2-14.機

14、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。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

15、配式。2-20 機床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據什么確定？ 通用機床的主參數(shù)和主參數(shù)系列國家已制訂標準，設計時可根據市場的需求在主參數(shù)系列標準中選用相近的數(shù)值。專用機床的主參數(shù)是以加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來表示，一般也參照類似的通用機床主參數(shù)系列選取。2-23 機床主傳動系都有哪些類型？由哪些部分組成？ 按驅動主傳動的電動機類型：交流電動機驅動、直流電動機驅動按傳動裝置類型：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按變速的連續(xù)性：分極變速傳動、無極變速傳動主傳動系一般由動力源（如電動機）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺），以及開停、換向和制動機構等部分組成。2-24.什么是

16、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Xi表示。級比Xi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，

17、即X2=P0P1。如有更多的變速組，則依此類推。2-25.什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=Xi（pi-1）2-35.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

18、工藝性好。2-36 進給傳動與主傳動相比較，有哪些不同點？ 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）進給傳動的變速范圍5）進給傳動系采用傳動間隙消除機構6）快速空程傳動的采用7）微量進給機構的采用2-37進給伺服系的驅動部件有哪幾種類型？其特點和應用范圍怎樣？ 步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機、直線伺服電動機2-38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2-39 機床控制系統(tǒng)有幾種分類方法？是如何進行分類的？按自動化程度分類：手動

19、、機動、半自動、自動控制系統(tǒng)。按控制系統(tǒng)是否有反饋：開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。 按控制方式和內容分類：時間控制、程序控制、數(shù)字控制、誤差補償控制和自適應控制3-1 主軸部件應滿足哪些基本要求？ 旋轉精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性3-2.主軸軸向定位方式有哪幾種各有什么特點適用場合怎樣答1前端配置這類配置在前支承處軸承較多發(fā)熱大溫升高對提高主軸部件剛度有利。用于軸向精度和剛度要求較高的高精度機床或數(shù)控機床2后端配置這類配置前支承處軸承較少發(fā)熱小溫升低但是主軸受熱后向前伸長影響軸向精度。用于軸向精度要求不高的普通精度機床如立銑、多刀車床等3兩端配置這類配置當主軸受熱伸長后影響主軸軸

20、承的軸向間隙。常用于短主軸如組合機床主軸。4中間配置這類配置可減少主軸的懸伸量并使主軸的熱膨脹向后但結構復雜溫升高3-4試分析圖所示三種主軸軸承配置形式的特點和適用場合？ 圖 剛度速度型，后端角接觸球軸承，背靠背安裝，承受徑向力和軸向力，前端是雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力。適用場合較大的傳動力 圖 剛度速度型 后端雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力，前段是角接觸球軸承，也是背靠背安裝，承受較大的徑向力和軸向力，適用場合 圖 剛度型 后端雙列短圓柱滾子軸承承受較大的徑向力，前段是雙列短圓柱滾子軸承，承受較大的徑向力，靠近前段有中間輔助支撐，雙列角接觸球軸承，承受徑向力和軸向力。適用場合

21、切削負載較大，中等轉速，要求剛度高的機床3-5軸向力傳遞：軸鎖緊螺母軸套內圈外圈滾動體左圈箱體 軸軸肩軸套右圈滾動體左圈 箱體 間隙調整：右端擰母調整間隙，左端研磨密封環(huán)右邊，然后通過擰鎖緊螺母調整間隙3-6.1雙列圓柱滾子軸承未預緊，改為螺母預緊 2雙聯(lián)滑移齒輪安裝錯了，改為大齒輪在左，即大小齒輪對調 3中間軸承不用圓錐滾子軸承，改為圓柱滾子軸承或是向心球軸承來承擔徑向力 4應為兩個圓錐滾子軸承或是向心球軸承 5圓錐滾子軸承應該背對背安裝，提高跨距載荷6中間輔助支撐改為圓柱滾子軸3-9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

22、，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?。?）排屑暢通、吊運安全，并具有良好的結構工藝性。3-10支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些？各有何特性各有何特性各有何特性各有何特性？ 常用的材料有：（1）鑄鐵，鑄造性能好，容易獲得復雜形狀；內摩擦大，阻尼系數(shù)大，振動衰減性好；成本低，制造周期長；（2）鋼材，生產周期短，省去制作木模和鑄造工藝；無截面形狀限制，可焊成封閉件，剛性好；可根據受力情況布置或增加隔板、加強筋，提高剛度；固有頻

23、率高；在剛度相同時，壁厚可為鑄鐵一半，重量輕；阻尼約為鑄鐵的l/3，抗振性較差；（3）預應力鋼筋混凝土，支承件的剛度和阻尼比鑄鐵大幾倍，抗振性好，成本較低。脆性大，耐腐蝕性差，油滲入導致材質疏松； 表面需進行噴漆或噴塑處理；（4）天然花崗巖，熱穩(wěn)定性好，導熱系數(shù)和線脹系數(shù)小，抗氧化性強，不導電，抗磁，與金屬不粘合。精度保持性好，耐磨性比鑄鐵高56倍，抗振性好，阻尼系數(shù)比鋼大15倍，加工方便，通過研磨和拋光容易得到很高的精度和表面粗糙度?？箾_擊性能差，脆性大，油和水等液體易滲入晶界中，使表面局部變形脹大，難于制作復雜的零件。（5）樹脂混凝土，剛度高；具有良好的阻尼性能，阻尼比為灰鑄鐵的810倍，

24、抗振性好；熱容量大，熱傳導率低，導熱系數(shù)只為鑄鐵的1/251/40，熱穩(wěn)定性高，其構件熱變形小；比重為鑄鐵的l3，質量輕；3-11 根據什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的助板和助條？ 1）無論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實心的大，而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。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的條件下壁厚盡量薄一些。2）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度好于方形，抗彎剛度比方形低；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；以承受轉矩

25、為主的支承件的截面形狀取圓（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。截面應盡可能設計成封閉形狀。助板的布置取決去支承件的受力方向。肋條置于支承件某一內壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。3-12 提高支承件結構剛度和動態(tài)性能有哪些措施？ 提高支承件結構剛度的主要方法是：根據支承件受力情況合理的選擇支撐件的材料、截面形狀和尺寸、壁厚，合理的分布肋板和肋條。提高動態(tài)性能的方法：1、改善阻尼特性2、采用新材料制造支承件3-13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

26、簡單，工藝性好，便于加工、裝配、調整和維修，成本低等。3-14 鑲條和壓板有什么作用？ 鑲條：鑲條用來調整矩形導軌和燕尾形導軌的側向間隙，鑲條應放在導軌受力較小的一側壓板：壓板用來調整輔助導軌面的間隙，承受顛覆力矩，用配刮墊片來調整間隙3-15 導軌的卸荷方式有哪幾種？各有什么特點？導軌的卸荷方式有機械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。機械卸荷卸荷力不能夠隨外界變化和而調節(jié)液壓卸荷可以保持均勻的接觸力可以調節(jié)卸荷力。氣壓卸荷無污染無回收問題粘度低動壓效應影響小?？梢宰詣诱{節(jié)卸荷力大小3-16提高導軌精度、剛度和耐磨性的措施1）合理選擇導軌的材料和熱處理 2）導軌的預緊3）導軌的良好潤滑和可靠防護4）保

27、證完全的液體潤滑，用油膜隔開相接觸的導軌面，加大導軌的接觸面和減輕負載，爭取磨損要使摩擦面上的壓力分布均勻。導軌的形狀尺寸要盡可能對集中負載對稱。3-18、機床刀架自動換刀裝置應滿足什么要求 答a、滿足工藝過程提出的要求B、在刀架、刀庫上要能夠牢固地安裝刀具C、刀架、刀庫、換刀機械手都應具有足夠的剛度 D、可靠性高E、換刀時間應該盡可能短以利于提高生產效率F、操作方便安3-21 加工中心上刀庫的類型有哪些？ 鼓輪式刀庫、鏈式刀庫、格子箱式刀庫和直線式刀庫3-23 典型換刀機械手有哪幾種？各有何特點？適用范圍如何？ 1）單臂雙手爪型機械手：這種機械手的拔刀、插刀動作都由液壓動作來完成，根據結構要

28、求，可以采取液壓缸動、活塞固定；或活塞動、液壓缸固定的結構形式。這種液壓缸活塞的密封松緊要適當，太緊了往往影響機械手的正常動作，要保證既不漏油又使機械手能靈活動作。2）雙臂單手爪交叉型機械手：應用有JCS013型臥式加工中心3）單臂雙手爪且手臂回轉軸與主軸成45°的機械手：這種機械手換刀動作可靠，換刀時間短，但對刀柄精度要求高，結構復雜，聯(lián)機調整的相關精度要求較高，機械手離加工區(qū)較近。4)手抓。5）鉗形杠桿機械手。4-1.工業(yè)機器人的定義是什么？操作機的定義是什么？P218 工業(yè)機器人：是一種能自動控制，可重復編程，多功能，多自由度的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，用以完成各種作

29、業(yè)。 操作機：具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體或進行其他操作的機械裝置。 4-2.工業(yè)機器人由哪幾部分組成？比較與數(shù)控機床的組成的區(qū)別。P219 由操作機，驅動單元，控制裝置組成 4-3. 工業(yè)機器人的基本功能和基本工作原理是什么？它與機床有何主要的相同不同之處？P218 基本功能：提供作業(yè)所需的運動和動力。 基本工作原理：通過操作機上各運動構件的運動，自動的實現(xiàn)手部作業(yè)的動作功能及技術要求。 相同之處：二者的末端執(zhí)行器都有位姿變化要求，都是通過坐標運動來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化要求。 不同之處：機床：是按直角坐標形式運動為主，對剛度、精度要求很高，其靈活性相對較低。 機器人：按關

30、節(jié)形式運動為主，對靈活性要求很高，其剛度、精度相對較低。 4-4. 工業(yè)機器人的結構類型有哪幾類？各種類型的特點如何？P220 按機械結構類型分類 關節(jié)型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較低。 球坐標型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較差。圓柱坐標型機器人：靈活性好，工作空間范圍大，但剛度和精度較好。 直角坐標型機器人：剛度和精度高，但靈活性差，工作空間范圍小。4-9工業(yè)機器人的位姿的含義是什么是指其末端執(zhí)行器在指定坐標系中的位置和姿態(tài)4-19諧波減速器的工作原理是什么特點是什么4-23機器人手腕的功能及設計要求是什么答 手腕的功能:1連接并支持末端執(zhí)行器.2實現(xiàn)末

31、端執(zhí)行器三個姿態(tài)坐標即三個轉動自由度。 2設計要求1手腕力求接構緊湊體積小重量輕。2在滿足工作要求的條件下盡量減少自由度力求簡化.3提高手腕的精度與剛度.4手腕各關節(jié)軸應有限位開關與機械擋塊工業(yè)機器人與機床在基本功能和工作原理上有何異同 答工業(yè)機器人與機床在基本功能和工作原理上相同之處1兩者都有位姿變化要求。2都是通過坐標運動來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化.不同之處1機床以直角坐標五為主機器人以關節(jié)形式運動為主。2機床剛度、精度高機器人剛度精度比較低。6-1 試述物流系統(tǒng)設計的重要意義？要縮短生產周期，必須同時改善加工、檢驗、搬運、停滯等環(huán)節(jié)，尤其是搬運和停滯。雖然加工是制造生產價值的主作業(yè)，然而

32、它對縮短整個系統(tǒng)生產周期的作用并不顯著。根據統(tǒng)計，在總經營費用中，20%50%是無聊搬運費用，合理的物流設計可使這項費用至少減少10%30%。6-2 物流系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)有哪些？物流系統(tǒng)設計時應滿足哪些要求？水平結構：由供應物流子系統(tǒng)、生產物流子系統(tǒng)、銷售物流子系統(tǒng)垂直結構：管理層、控制層、作業(yè)層滿足要求 1）應可靠地、無損傷地、快速實現(xiàn)物料流動；2）具有一定的柔性； 3）盡量縮短裝卸工件的輔助時間及工序間流動路線；4）盡量減少在制品積壓；5）合理的物料（毛坯、在制品、產品）儲存量。6-3料倉式和料斗式上料裝置、上下料機械手各適應于什么場合 答料倉式上料裝置適用場合工件毛坯的尺寸較大而且形狀復雜

33、難以自動定向時。 料斗式上料裝置適用場合工件形狀比較簡單、尺寸較小的毛坯件的上料廣泛用于各種標準件廠、工具廠、鐘表廠等大批量生產。 上下料機械手適用于點焊、一般運輸、裝卸等作業(yè)。 6-4 料倉式和料斗式上料裝置的基本組成及其根本區(qū)別是什么？料倉式上料裝置的組成：料倉、隔料器、上料器、上料桿、下料桿等部分。料斗式上料裝置的組成：裝料機構：由料斗、攪動器、定向器、剔除器、分路器 、送料槽、減速器等組成。儲料機構：由隔料器、上料器等組成。 料斗式上料裝置和料倉式上料裝置的主要不同點在于，后者只是將已定向整理好的工件由儲料器向機床供料，而前者則可對儲料器中雜亂的工件進行自動定向整理再送給機床。6-6

34、目前機床間工件傳輸裝置有哪幾種？托盤、隨行夾具、傳送裝置、有軌運輸小車、無軌運輸小車6-7 為什么要采用隨行夾具？隨行夾具的三種返回方式各有什么特點？用于結構復雜或較軟的有色金屬工件返回方式：有上方返回、下方返回、水平返回6-8 常見的滾道式輸送裝置有哪些？其特點是什么？無動力式滾子傳動機和動力式滾子傳動機特點：具有結構簡單、工作可靠、安裝拆卸方便、易于維修、線路布置靈活等優(yōu)點。6-11 自動化倉庫的基本類型有哪些？按貨架構造形式分類為單元貨格式、貫通式、水平循環(huán)式和垂直循環(huán)式。6-12 堆垛機貨叉的工作原理是什么？堆垛機在巷道軌道上行走，其上的裝卸托盤可沿框架或立柱導軌上下升降，以便對準每一

35、個貨格，取走或送入貨箱。6-13 自動化倉庫的工作原理是what？1）進庫2）傳送3）入庫4）出庫5）返回原始位置6-14 工廠總體物流系統(tǒng)設計的基本步驟是什么？1）基本原始資料收集2）物流分析3）作業(yè)單位相互關系分析4）物流與作業(yè)單位的相互分析5）面積設定6）面積相關圖解7）方案評價8）詳細布置6-16 物流搬運裝備的選擇原則是什么？1）上下料時間要符合生產節(jié)拍的要求，縮短輔助時間，提高生產率2）上下料工作力求穩(wěn)定，盡量減少沖擊，避免工作產生變形或損壞3）上下料裝置要盡可能結構簡單，工作可靠，維護方便4）上下料裝置應有一定的適用范圍，盡可能地滿足多種不同工件的上下料要求7-1 什么是機械加工生產線？它的主要組成類型及特點有哪些？機械加工生產線：以機床為主要設備，配以相應的輸送裝置與輔助裝置，按工件的加工工藝順序排列而成的生產作業(yè)線。機械加工生產線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)組成7-2影響機械加工生產線工藝和結構方案的主要因素是什么 答a、工件幾何形狀及外形尺寸 b、工件的工藝及精度要求 c、工件材料 d、要求生產率 e、車間平面布置 f、裝料高度7-4 在擬定自動線工藝方案時應著重考慮哪些方面的問題？如何解決這些問題？1）工件工藝基準選擇2）工件輸送基準的選擇3)生產線工藝流程的擬定4)選擇合理的切削用量7-5 簡述生產節(jié)拍平衡和生產線分段