機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)習(xí)題.doc

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2014年機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)習(xí)題 名詞解釋(17個(gè)) P6 柔性化 2個(gè) 結(jié)構(gòu)柔性化與功能柔性化 P37 可靠性 1個(gè) P71 精度 6個(gè) P72 剛度 1個(gè) P89 集中傳動(dòng)方式 分離傳動(dòng)方式 2個(gè) P117 進(jìn)給傳動(dòng)系 1個(gè) 第四章 工業(yè)機(jī)器人 位姿 手臂 末端執(zhí)行器 4個(gè) 其他 1 機(jī)械制造裝備應(yīng)該具備的主要功能？ P6-10 2機(jī)械制造裝備的分類及其各類中包含那些內(nèi)容？ P10-15 3 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型， P15-16 4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟 P17-25 5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)？結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)（零件的加工工藝性）？合理性評(píng)價(jià)？P32-38 P46-48 6 機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求？ P57-59 7 機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)原理？ P62-71 8 爬行的概念 原因 及預(yù)防措施？ P74-75 9 機(jī)床的主要參數(shù)設(shè)計(jì)？ 式子（2-1） （P82 ）A= ，（2-2）、（2-3）；公比φ選擇等比數(shù)列排列的優(yōu)點(diǎn)及公比選用原則？ 10主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求？ 11 主傳動(dòng)系統(tǒng)分類及傳動(dòng)方式？ 12 P90 能從圖2-13a 自己畫出2-13b （主軸轉(zhuǎn)速為31.5~1400r/min） 13從結(jié)構(gòu)式中看出那個(gè)是基本組 、 第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組等 14 變速范圍及其極限傳動(dòng)比？（2-14） 15 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的原則？ 16 幾種特殊設(shè)計(jì)方法？ 17 擴(kuò)大變速范圍的方法？ 18 齒數(shù)確定 P102 19 計(jì)算轉(zhuǎn)速概念及其計(jì)算？機(jī)床的功率轉(zhuǎn)矩特性怎么描述？ 20 變速組齒輪軸向布置原則？ （1）滑移齒輪中，當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫離嚙合后。另一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合，因此固定齒輪之間的跨距的最小距離L=2B+Δ； B為齒輪厚度，B=（6~12）mn，Δ=1~2mm，為間隙； （2）滑移齒輪應(yīng)安裝在主動(dòng)軸上，以減小滑移齒輪重量，便于操作。 （3）滑移齒輪應(yīng)采用窄式排列，以減小軸向長(zhǎng)度。 21 進(jìn)給傳動(dòng)系的組成？ 22 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求？ 23 P124 機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)？（2）（3） 24 P128 機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述？ 25 P140 26、27、28、29、31、32 26 主軸部件應(yīng)滿足的基本要求？ 27 主軸的傳動(dòng)方式？ 28 主軸部件的支承數(shù)目？ 29 推力軸承位置配置形式及其特點(diǎn)？ 30 主軸傳動(dòng)件位置的合理布置 原則 31 主軸主要技術(shù)參數(shù)的確定方法 32 主軸的材料及其熱處理 33 主軸滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)和選用原則 34 支承件應(yīng)滿足的基本要求 剛度公式K=mω02, 支承件剛度包括哪些？ 35 支承件的截面設(shè)計(jì)原則？ 36 支承件肋板和肋條的布置？ 37 支承件的材料為什么常用鑄鐵？ 38 支承件消除內(nèi)應(yīng)力的方法？ 39 為什么要進(jìn)行剛度補(bǔ)償？ 40 提高熱穩(wěn)定性的方法？ 41 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求？ 42 導(dǎo)軌的組合形式？ 43 導(dǎo)軌間隙的調(diào)整？ 44 提高導(dǎo)軌精度、剛度和耐磨性的措施？ 45 機(jī)床刀架的功能和類型？ 46 工業(yè)機(jī)器人的概念 47 工業(yè)機(jī)器人基本工作原理 48 分類 49 位姿描述？ 50 齊次坐標(biāo)變換，運(yùn)動(dòng)方程 51 工作空間解析和軌跡解析？并得出運(yùn)動(dòng)學(xué)解析的正解和逆解？ 52 諧波齒輪減速裝置 53 手臂 機(jī)座 手腕 末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)要求？ 54 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其本質(zhì)？ 55 平面定位 孔定位 外圓定位？定位誤差的計(jì)算方法？ 56 P323-325 1-20 57 物流系統(tǒng)的本質(zhì) 第六章 第一節(jié) 58 第七章 第一節(jié) 附 2011年復(fù)習(xí)題 1. 機(jī)械制造裝備的地位？（首先，理解機(jī)械（非人的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的能完成一定功能的裝置）、其次，理解制造業(yè)（包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織、輕工、航空、航天、交通、運(yùn)輸、化工、冶金等）、再次，理解機(jī)械制造業(yè)的地位（制造業(yè)要發(fā)展，離不開機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，是制造業(yè)的核心。）最后理解機(jī)械制造裝備的地位（給制造行業(yè)提供各種工具，提高機(jī)械制造裝備水平是整個(gè)機(jī)械制造業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的前提）。另外，應(yīng)知道機(jī)械制造裝備的核心是機(jī)床，金屬切削機(jī)床擔(dān)負(fù)了整個(gè)機(jī)械制造業(yè)40%-60%的工作。 2. 了解機(jī)械制造裝備的發(fā)展史。（上世紀(jì)20年代起家，第二次世界大戰(zhàn)取得飛速發(fā)展。 ① 50-60年代 “規(guī)模效益”模式 ② 70年代 “精益生產(chǎn)”模式 ③ 80年代 “FMS（柔性制造系統(tǒng)）”和“CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）”模式 ④ 90年代-至今 “敏捷制造（AM）”“精益-敏捷-柔性(LAF)生產(chǎn)系統(tǒng)”、全球制造等新模式） 3. 柔性？（包括結(jié)構(gòu)柔性和功能柔性）比較通用機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心、FMS等的柔性程度。 4.機(jī)械制造裝備的分類？（包括加工裝備、工藝裝備、倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備和輔助裝備） ⑴ 加工裝備 采用機(jī)械制造方法制作機(jī)器零件的機(jī)床，(包括金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、特種加工機(jī)床和木工機(jī)床等)。 金屬切削機(jī)床有切屑加工，鍛壓機(jī)床屬于無(wú)屑加工，特種加工機(jī)床利用電/水能對(duì)零件的毛坯進(jìn)行電腐蝕加工。 ⑵ 工藝裝備 產(chǎn)品制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱。（包括刀具、夾具、量具、模具、檢具、輔具等） 刀具 能從工件上切除多余材料或切斷材料的工具。 夾具 能夾緊工件，使工件占有正確位置的工藝裝備。 模具 在機(jī)床上通過(guò)壓力將材料制出所需形狀或制品的專用工具，用于鍛壓機(jī)床 量具 以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量工具 ⑶ 倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備 分為物料輸送裝置、機(jī)床上下料裝置、倉(cāng)儲(chǔ)裝置和立體倉(cāng)庫(kù)、托盤和托盤緩沖器等。 ⑷輔助裝置 包括清洗機(jī)和排屑裝置。 5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型？ ⑴ 理解概念 ⑵ 3種設(shè)計(jì)方法： 創(chuàng)新設(shè)計(jì)（新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)）、變型設(shè)計(jì)和組合設(shè)計(jì)（模塊化設(shè)計(jì)）。 6. 用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)產(chǎn)品方案時(shí)，一般認(rèn)為，好的方案的技術(shù)價(jià)值的大小應(yīng)該在( D)。 A、 0.4左右 B、0.5左右 C、 0.6左右 D、0.7左右 7. 機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo)(工藝范圍、柔性、加工精度、生產(chǎn)率和自動(dòng)化、可靠性) ⑴工藝范圍：不同的生產(chǎn)模式對(duì)機(jī)床的工藝范圍要求不同。 重點(diǎn)理解大批量生產(chǎn)、單件小批生產(chǎn)、多品種小批生產(chǎn)的工藝范圍特點(diǎn)和各自所使用的機(jī)床。 ⑵柔性：指機(jī)床適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力，分為功能柔性和結(jié)構(gòu)柔性。 功能柔性：對(duì)加工控制軟件進(jìn)行調(diào)整或修改，就可方便的改變機(jī)床的加工能力(改變工藝范圍)，適應(yīng)多種零件的加工要求。--------------數(shù)控、加工中心、FMS 結(jié)構(gòu)柔性：對(duì)機(jī)床某些部件只做少量修改重組，可迅速構(gòu)成適應(yīng)產(chǎn)品更新要求的新型加工機(jī)床。------------------------通用機(jī)床 ⑶加工精度：指被加工零件的形狀位置精度、尺寸準(zhǔn)確度、表面粗糙度等。機(jī)床的精度包括：機(jī)床的加工精度包括 幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位精度以及精度保持性 ①幾何精度：指機(jī)床不運(yùn)動(dòng)或空載低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的精度。反映機(jī)床主要零部件的幾何形狀精度(直線度、平面度)、相對(duì)位置精度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡精度，是評(píng)價(jià)機(jī)床質(zhì)量的基本指標(biāo)，取決于零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造裝備精度。 ②傳動(dòng)精度：指內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈兩末端執(zhí)行件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精度。取決于傳動(dòng)件的制造精度和傳動(dòng)系統(tǒng)的合理性。 簡(jiǎn)單說(shuō)，每一個(gè)機(jī)床都有內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，傳動(dòng)鏈兩末端指主軸與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。 ③運(yùn)動(dòng)精度：指機(jī)床在額定負(fù)載下運(yùn)動(dòng)時(shí)主要零部件的幾何位置精度。它是評(píng)價(jià)機(jī)床的主要指標(biāo)。取決于運(yùn)動(dòng)部件的制造精度、機(jī)床零部件的動(dòng)態(tài)剛度和熱變形程度。 ④定位精度：指機(jī)床工作零部件運(yùn)動(dòng)終了時(shí)所達(dá)到的位置準(zhǔn)確度和機(jī)床調(diào)整精度。 ⑤精度保持性：指機(jī)床加工精度應(yīng)保持的時(shí)間，也稱使用壽命。 ⑷生產(chǎn)率和自動(dòng)化 生產(chǎn)率：指機(jī)床在單位時(shí)間內(nèi)能加工的工件數(shù)量。 要提高生產(chǎn)率，必須縮短單個(gè)工件的切削加工時(shí)間、裝卸時(shí)間和分?jǐn)偟降臏?zhǔn)備終了時(shí)間(清掃切屑、檢測(cè)刀具尺寸等)。 自動(dòng)化：指用裝備取代或放大人的體力、延伸認(rèn)得部分智力而自動(dòng)完成工作的性能。 ⑸ 可靠性：機(jī)床在使用壽命期內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，包括固有可靠性和使用可靠性。機(jī)床可靠性是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，包括兩方面：一是機(jī)床在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的難易程度；一是可修復(fù)機(jī)床失效后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)修復(fù)的難易程度。 機(jī)床應(yīng)具有的人機(jī)關(guān)系： 信號(hào)指示系統(tǒng)、操縱件、造型色彩噪音 8. 產(chǎn)品規(guī)劃階段應(yīng)在市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上識(shí)別產(chǎn)品需求，進(jìn)行可行性分析，制訂設(shè)計(jì)技術(shù)說(shuō)明書。預(yù)測(cè)一般可分為定量預(yù)測(cè)和定性預(yù)測(cè)兩部分。 9. 金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟？ 機(jī)床設(shè)計(jì)步驟包括：總體設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、樣機(jī)試制及試驗(yàn)鑒定。 10.機(jī)床的總體布局？ 指根據(jù)已確定的零件加工方法和應(yīng)具有的運(yùn)動(dòng)確定：如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)？何種部件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)？怎么產(chǎn)生所需運(yùn)動(dòng)？工件如何安裝加工？如何對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制？機(jī)床操作位置如何？ ⑴ 分配機(jī)床運(yùn)動(dòng) 強(qiáng)調(diào)四原則： ① 運(yùn)動(dòng)分配給質(zhì)量小的零部件； ② 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高工件的加工精度； ③ 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高部件的剛度； ④ 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)考慮工件形狀。 ⑵ 運(yùn)動(dòng)形式和支承形式的選擇 ① 對(duì)于主運(yùn)動(dòng)： 機(jī)械傳動(dòng)---------廣泛用于通用中小型機(jī)床；變速級(jí)數(shù)小于30級(jí)，傳遞功率大，變速范圍廣，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，缺點(diǎn)是有相對(duì)轉(zhuǎn)速損失，工作過(guò)程中不能變速。 液壓傳動(dòng)---------適用于刨床、拉床、大型磨床；能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)換向沖擊小，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。 電氣傳動(dòng)---------廣泛用于數(shù)控機(jī)床；可簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、連續(xù)變速和負(fù)載下變速。 ② 對(duì)于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)： 通用和專用機(jī)床-----------采用機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng) 數(shù)控機(jī)床--------------------采用伺服電動(dòng)機(jī)→齒輪傳動(dòng)→滾珠絲杠螺母 ③ 對(duì)于支承形式：機(jī)床支承件的形狀 臥式支承--------重心低、剛度大、執(zhí)行件在縱橫兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，適用于中小型機(jī)床； 立式支承--------占地面積小，剛度較差，執(zhí)行件在縱、橫、垂直三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，用于加工尺寸工件和箱體工件的機(jī)床。 單臂支承/龍門支承------------搖臂鉆床、龍門銑床等 ⑶ 提高機(jī)床動(dòng)剛度：提高抗振性能，減少熱變形，降低噪聲 抗振性：包括受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的概念及預(yù)防受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的措施？ 抗振性：指機(jī)床工作部件在交變載荷下，抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)變形的能力。 熱變形產(chǎn)生的原因和減少熱變形的措施？ 噪聲源和降低噪聲的措施？ ⑷ 主要技術(shù)參數(shù)確定（主參數(shù)、尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)） 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)采用等比數(shù)列傳動(dòng)有何優(yōu)點(diǎn)？機(jī)床的公比選擇原則是什么？ 答：機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)采用等比數(shù)列傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，②使用方便，③最大轉(zhuǎn)速損失率相等。 機(jī)床的公比選擇原則： φ越小，轉(zhuǎn)速損失Amax越小，Rn越小，如要達(dá)到一定的Rn，需增加變速組數(shù)目，則結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般 ① 對(duì)于中型機(jī)床：取φ=1.26、1.41，轉(zhuǎn)速損失不大，結(jié)構(gòu)又不過(guò)于復(fù)雜； ② 對(duì)于重型機(jī)床，取φ=1.26、1.12、1.06，因加工時(shí)間長(zhǎng)，如果取φ小則Amax越小，機(jī)床工作效率高； ③ 對(duì)于專用機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床，取φ=1.26、1.12，因生產(chǎn)效率高，轉(zhuǎn)速損失影響較大，又不常變速，用交換齒輪變速，不會(huì)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜； ④ 對(duì)于非自動(dòng)化小型機(jī)床，取φ=1.58、1.78、2，因切削時(shí)間小于輔助時(shí)間，Amax影響小，為使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，φ取大值。 11. 主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式主要有兩種：集中傳動(dòng)方式和分離傳動(dòng)方式。 12. 進(jìn)給系統(tǒng)中，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件種類很多，用于機(jī)床上的有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和 直線電動(dòng)機(jī)等。 13．理解四種擴(kuò)大機(jī)床傳動(dòng)系變速范圍的方法及其本質(zhì)。 ①增加變速組： 增加變速組，級(jí)數(shù)增大 ②采用背輪機(jī)構(gòu)： 增加變速組，級(jí)數(shù)增大 ③采用雙公比的傳動(dòng)系： 增大極限變速范圍 ④采用分支機(jī)構(gòu)： 縮短了傳動(dòng)鏈，變相的擴(kuò)大變速范圍 14.計(jì)算轉(zhuǎn)速的求法？(為清楚起見，分別對(duì)軸系和齒輪系列表表示)。 以課本140頁(yè)31題為例， 15.轉(zhuǎn)速圖 以課本140頁(yè)27題為例， 某機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=100~1120r/min，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電=1440r/min，試設(shè)計(jì)該機(jī)床主傳動(dòng)系，包括擬定結(jié)構(gòu)式和轉(zhuǎn)速圖。(轉(zhuǎn)速查附表1，轉(zhuǎn)速圖畫的大一些) 附表1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 190 200 212 224 236 250 265 280 300 315 335 355 375 400 425 450 475 500 530 560 600 630 670 710 750 800 850 900 950 1000 1060 1120 1180 1250 1320 1400 1500 1600 1700 1800 1900 解：(1) 計(jì)算公比：R=1120/100=11.2，Z=8，根據(jù)得： ，得 (2) 確定傳動(dòng)組、傳動(dòng)副和擴(kuò)大順序 根據(jù)傳動(dòng)組、傳動(dòng)副的擬定原則，可選方案有： ① 8=4╳2 ② 8=2╳4 ③ 8=2╳2╳2 在方案①、② 中，有三根軸，比方案③少一根軸，但有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副，增加了傳動(dòng)軸額軸向長(zhǎng)度，故選擇方案③。 根據(jù)前密后疏原則，粗選擴(kuò)大組順序?yàn)?=21╳22╳24， 第二擴(kuò)大組的 最終確定結(jié)構(gòu)式為8=21╳22╳24。（1分） (3) 主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速為：100、140、200、280、400、560、800、1120m/s。 確定定比傳動(dòng)比：取軸I的轉(zhuǎn)速為800m/s，則電機(jī)軸與軸I的傳動(dòng)比： 確定各變速組最小傳動(dòng)比： 從800到100共有6格，三個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線平均下降2格。按前緩后急原則，第二變速組最小傳動(dòng)線下降2格，第一變速組最小傳動(dòng)線下降1格，第三變速組最小傳動(dòng)線下降3格。 (4) 轉(zhuǎn)速圖繪制 16.書上例題P113/2-3 17.書上例題P127/2-4 18. 機(jī)床控制系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求是節(jié)省輔助時(shí)間、縮短加工時(shí)間、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高機(jī)床使用率和改善加工質(zhì)量。 機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，按自動(dòng)化程度可以分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。一般自動(dòng)控制系統(tǒng)由三部分組成，發(fā)令器官、執(zhí)行器官和轉(zhuǎn)換器官。 19. 主軸應(yīng)滿足的基本要求：旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升與熱變形、精度保持性。 20. 主軸的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。 選擇依據(jù)：主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的轉(zhuǎn)矩、對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的要求、結(jié)構(gòu)緊湊及裝卸維修方便等。 (1) 齒輪傳動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能傳遞較大轉(zhuǎn)矩，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應(yīng)用最廣，但線速度不能過(guò)高，一般不超過(guò)12-15m/s，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。 (2) 帶傳動(dòng)：靠摩擦力傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，特別適用于中心距較大的兩軸間傳動(dòng)，可吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，適宜高速傳動(dòng)，有過(guò)載保護(hù)。但傳動(dòng)比不夠準(zhǔn)確。 (3) 同步齒形帶：無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比大且準(zhǔn)確，傳動(dòng)精度高、效率高，可傳遞大動(dòng)力(100KW)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，對(duì)軸和軸承壓力小，無(wú)需特別張緊，無(wú)需潤(rùn)滑，耐水，耐腐蝕，耐高溫，維護(hù)保養(yǎng)方便。但制造工藝復(fù)雜，安裝條件要求高。 (4) 電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)： 對(duì)于轉(zhuǎn)速小于3000r/min以下的主軸，采用異步電動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)主軸； 對(duì)于轉(zhuǎn)速小于8000r/min大于3000r/min的主軸，采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸。 21. 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑D1和D2、主軸內(nèi)孔直徑d、主軸前端懸伸量a和主軸主要支承間跨距L，這些參數(shù)直接影響主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸剛度。 22.主軸滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)及選用原則： (1)特點(diǎn)： ①能在轉(zhuǎn)速和載荷變化幅度很大的情況下穩(wěn)定工作； ②能在無(wú)間隙甚至在預(yù)緊(有一定過(guò)盈量)的條件下工作，有利于減少發(fā)熱； ③潤(rùn)滑容易，一般用黃油或油脂(用油比滑動(dòng)軸承耗油量少，用脂則依次填裝后可用至修理時(shí)再換)； ④由軸承廠生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定且成本低。 (2) 選用原則： ①轉(zhuǎn)速較高，負(fù)載小，而旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)，應(yīng)采用球軸承； ②轉(zhuǎn)速較低，負(fù)載大或有沖擊負(fù)載時(shí)，應(yīng)采用滾子軸承； ③徑向載荷和軸向載荷都較大時(shí)，若轉(zhuǎn)速高，應(yīng)采用角接觸軸承；若轉(zhuǎn)速低，應(yīng)采用圓錐滾子軸承； ④軸向載荷比徑向載荷大得多時(shí)，應(yīng)采用兩種不同類型的軸承組合，分別承受軸向載荷和徑向載荷； ⑤徑向載荷比軸向載荷大得多且轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)采用深溝球軸承； ⑥支承剛度要求較高時(shí)，可采用成對(duì)的角接觸型軸承。 23.支承件截面設(shè)計(jì)原則： ①截面積一定時(shí)，空心截面比實(shí)心截面慣性矩大，滿足工藝要求時(shí)，應(yīng)盡量減少壁厚，以提高抗彎強(qiáng)度； ②承受一個(gè)方向彎矩的支承件，當(dāng)高度方向?yàn)槭軓澐较驎r(shí)，截面形狀應(yīng)為矩形； ③承受彎扭作用的支承件，截面形狀應(yīng)為方形； ④承受純轉(zhuǎn)矩作用的支承件，截面形狀應(yīng)為圓環(huán)形； ⑤不封閉截面剛度小于粉筆截面剛度，盡量將支承件制成封閉的形式； ⑥截面不能封閉的支承件，應(yīng)采用剛度補(bǔ)償措施。 24.剛度補(bǔ)償措施 (1)為什么要進(jìn)行剛度補(bǔ)償？ ①?gòu)目箯潉偠?、鑄造工藝、支承件功用綜合考慮，支承件截面不能完全封閉，存在剛度損失； ②導(dǎo)軌和床身的過(guò)渡連接處存在局部剛度損失； ③箱體軸承孔處存在剛度損失。 (2)機(jī)械補(bǔ)償方法： ①肋板； a縱向：提高抗彎； b橫向：提高抗扭； c斜向：提高彎扭。 ②加強(qiáng)肋。 a用加強(qiáng)肋提高導(dǎo)軌和床身過(guò)渡連接處的局部剛度損失； b用加強(qiáng)肋提高箱體軸承孔處的局部剛度損失 (3)支承件開孔后的剛度補(bǔ)償：立柱或橫梁為安裝機(jī)件或工藝需要，應(yīng)開孔，從而造成抗扭抗彎剛度損失。其補(bǔ)償方法為 ①在孔上加蓋板，用螺釘將蓋板固定在壁上； ②將孔的周邊加厚，再加蓋板； (4)提高接觸剛度的措施？ ①相對(duì)滑動(dòng)的接觸面和重要的固定結(jié)合面須精磨或配對(duì)刮研，以增加接觸面積； ②緊固螺栓使結(jié)合面有大于2MPa的接觸壓強(qiáng)，消除結(jié)合面平面度誤差，以增大結(jié)合面積； ③結(jié)合面承受彎扭時(shí)，應(yīng)使較多的緊固螺栓布置在受拉面，承受拉應(yīng)力； ④結(jié)合面承受轉(zhuǎn)矩時(shí)，螺栓遠(yuǎn)離扭矩中心，均勻分布在四周。 25. 為什么支承件常采用鑄鐵件？支承鑄件消除內(nèi)應(yīng)力的方式有哪些？ 答：因?yàn)殍T鐵其鑄造、切削性能好，易得到復(fù)雜形狀；阻尼大，有良好的抗振性能；加入合金元素可提高耐磨性；且成本低。 支承鑄件消除內(nèi)應(yīng)力的方式有： ① 鑄鐵壁厚不均勻，冷卻產(chǎn)生鑄造變形，鑄造后進(jìn)行自然時(shí)效處理； ② 精密機(jī)床支承件，粗加工前自然失效，粗加工后人工失效，充分消除鑄造應(yīng)力； ③ 床身、立柱、橫梁等進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效，消除內(nèi)應(yīng)力。 26.導(dǎo)軌的分類： 27.(1)導(dǎo)軌截面形狀：直線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌截面形狀主要有四種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌截面形狀主要有三種：平面環(huán)形、錐面環(huán)形和雙錐面導(dǎo)軌。 (2) 28. 輔助導(dǎo)軌副間隙調(diào)整： ①壓板(用法)； ②鑲條(安裝方位)． 29.工業(yè)機(jī)器人：是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。 (1) 基本工作原理：與機(jī)床有如下相同之處：①二者的末端執(zhí)行器都有位姿變化要求；②二者都是通過(guò)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化要。不同之處：機(jī)床是按直角坐標(biāo)形式運(yùn)動(dòng)為主，對(duì)剛度、精度要求高，靈活性相對(duì)較低；而工業(yè)機(jī)器人是按關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主，對(duì)靈活性要求高，其剛度、精度相對(duì)較低。 (2) 構(gòu)成：操作機(jī)(執(zhí)行機(jī)構(gòu))、控制裝置(控制系統(tǒng))和驅(qū)動(dòng)單元(驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))。 (3) 分類：按機(jī)械結(jié)構(gòu)類型分為：關(guān)節(jié)型機(jī)器人、球坐標(biāo)型機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)系機(jī)器人和直角坐標(biāo)系機(jī)器人四大類；按控制方式分為：點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制兩類。 (4) 工業(yè)機(jī)器人的位姿是指其末端執(zhí)行器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。一般有兩種描述方式，其一是用動(dòng)作功能的要求來(lái)描述，其二是用機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)來(lái)描述。正運(yùn)動(dòng)學(xué)解析用于工作空間解析。而逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解析用于軌跡解析。 (5) 諧波齒輪減速裝置中，當(dāng)波發(fā)生器主動(dòng)，剛輪固定，柔輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器和柔輪的減速傳動(dòng)比計(jì)算公式為。當(dāng)波發(fā)生器主動(dòng)，柔輪固定，剛輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器和鋼輪的減速傳動(dòng)比計(jì)算公式為。其中，、分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。 (6) 工業(yè)機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)要求： ① 手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿足機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求； ② 根據(jù)手臂所受載荷和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，合理選擇截面形狀和高強(qiáng)度輕質(zhì)合金； ③ 盡量減少手臂質(zhì)量和相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏心力矩，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷，減少運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)載荷和沖擊，提高手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度； ④ 要設(shè)法減小機(jī)械間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差，提高運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確度和運(yùn)動(dòng)剛度。 (7) 工業(yè)機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì)要求： ①； ②； ③； ④。 (8) 工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)要求： ①； ②。 (9) 工業(yè)機(jī)器人是一種通用性較強(qiáng)的自動(dòng)化作業(yè)設(shè)備，末端執(zhí)行件則是直接執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的裝備。根據(jù)其用途和結(jié)構(gòu)的不同，可以分為機(jī)械式夾持器、吸附式末端執(zhí)行件和專用工具(如焊槍、噴嘴、電磨頭等)。 (10) 機(jī)器人控制的層次分為三個(gè)層次：人工智能級(jí)、控制模式級(jí)和一般自動(dòng)化級(jí)，其中控制模式級(jí)任務(wù)描述為直接給定r(t)，控制器建立r(t)和T(t)之間的雙向關(guān)系，即r(t)q(t)τ(t)T(t)。 30. 機(jī)床夾具的功能、要求及類型？ 答：機(jī)床夾具的功能：保證加工精度、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍、保證生產(chǎn)安全。 要求：基本要求(保證加工精度)、節(jié)拍要求、安全要求、工藝要求、排屑要求。 類型：按夾具的使用范圍：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。 31.常用的定位元件：支承釘、支承板、定位銷。 32.定位基準(zhǔn)及定位元件的合理選擇： (1)平面：粗基準(zhǔn)：固定支承釘、可調(diào)支承釘、浮動(dòng)支承；精基準(zhǔn)：平頭支承釘。 (2)圓孔：粗基準(zhǔn)：三點(diǎn)式定心可脹心軸(長(zhǎng)定位孔采用兩組，短定位孔采用一組)；精基準(zhǔn)：定位銷。 (3)外圓柱面：粗基準(zhǔn)：定心定位元件；精基準(zhǔn)：定心定位元件和間隙定位套、無(wú)間隙彈簧薄壁套等。 (4)錐孔：頂尖。 33.定位誤差分析與計(jì)算 按圖2所示定位方案銑削工件上的臺(tái)階面。工件高度尺寸為400.14mm，要求保證尺寸200.15mm。試分析和計(jì)算定位誤差，并判斷定位方案是否合理，若不合理，如何改進(jìn)。 圖2 解：(1)計(jì)算誤差：如圖工件的加工定位基準(zhǔn)為B面，尺寸200.15mm的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A面，故存在基準(zhǔn)不重合誤差。因定位尺寸，公差值。 (2) 比較：本工序要求保證的加工尺寸為，其允差為。 故 ，因此該方案不合理。 (3) 改進(jìn)： 34. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)中總體方案包括三部分內(nèi)容定位方案、夾緊方案和夾具的總體形式。 35. 工廠中物流系統(tǒng)的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)一般要完成四項(xiàng)任務(wù)，合理規(guī)劃廠區(qū)、合理布局車間工位、合理確定庫(kù)存量和合理選用搬運(yùn)裝備。 36. 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)一般由存儲(chǔ)系統(tǒng)(廠房和配置設(shè)施)、搬運(yùn)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等組成。而其中涉及到的機(jī)械裝備包括：高層貨架、托盤(貨箱)、堆垛機(jī)、安全保護(hù)裝置、輸送機(jī)等 。 11