机械制造装备设计_试卷及答案第08套.doc

《机械制造装备设计》试卷（闭卷）（试卷编号：08）
（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
10
30
30
10
20

100

得分

一、概念题（每题2分，共10分）
1、生产节拍
得 分

批阅人

2、机器人自由度和位姿

3、完全定位和不完全定位

4、立体仓库

5、定位

二、简述题（每题分6，共30分）
得 分

批阅人

1、工业机器人的设计内容有那些 ?

2．简述自动化立体仓库的工作过程？（6分）

3在生产线专用机床的总体设计中，“三图一卡”的设计工作指的是
什么 ?

4．试述机床的基本参数包括那些内容 ？

5．主轴箱设计中，为什么要遵循，传动副“前多后少”的原则 ？

三、分析题（每题10 分，共30分）
得 分

批阅人

1、工业机器人有那几部分构成？？（10分）

2．有级变速系统中，主传动系统的转速排列为何常采用等比数列？（10分）

3.什么叫柔性制造系统？它由哪几个基本部分组成？（10分）

四．.简述谐波齿轮减速装置的工作原理? （10分 ）
得 分

批阅人

五、计算题（共20分）
得 分

批阅人

如图所示为柴油机顶柱套筒铣槽工序的定位简图，大孔采用一个长圆柱销，小孔采用一个菱形销。已知mm，mm，mm，mm，mm，试计算该定位方案能否满足加工槽与两孔中心连线间所成角度的要求？并分析各定位原件所限制的何种自由度？

《机械制造装备设计》答案(8)
一． 概念题 （10分 每小题2分）
1． 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。 (2分)
2． 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)
3． 完全与不完全定位：工件的六个自由度全部被限制，为完全定位。工序必须限制的自由度少于六个，都被限制，称为不完全定位。 （2分）
4． 立体仓库：自动化仓库称为立体仓库。采用多层货架，自动存取物料的系统。 （2分）
5． 定位：通过定位元件，使工件处于一个确定位置。 （2分）
二．简答题 （30分）
1．答： （计6分）
1）总体设计：（1）基本参数的选择：负载、作业空间、速度、性能指标。 （2分）
（2）总体方案设计：运动功能、传动系统、结构布局、控制方案、总体评价。 （2分）
2）结构设计：技术设计、施工设计 （1分）
3）总体综合评价。 （1分）

2．答; （计6分）
1）由输送装备将待入库的货物放到入库装卸站，由堆垛机用货叉将货物放到由堆垛机用货叉将货物放到托盘上。再将货物托盘存入号仓。 （2分）
2)计算计控制堆垛机在巷道内行走，自动寻找存入（或取出）仓号。 （2分）
3）托盘到达仓位后，由堆垛机用货叉将货物送到货位。（1分）
4）若调出货物，由堆垛机用货叉将货物放到托盘上，由堆垛机将货物自动送到装卸站，由输送装备运走。 （1分）
3. 答： （计6分）
1）被加工零件图。（1分） 2）加工示意图 （1分）
3）机床总联系尺寸图 （2分） 4）生产计算卡 （2分） 。
4．答 ：（计6分）
1）尺寸参数：指机床主要结构尺寸参数，通常包括与被加工零件有关尺寸，标准化工具或夹具安面平面尺寸。 （2分）
2)运动参数：机床执行件，如主轴、工件安装部件（工作台）
的运动速度。 （2分）
3)动力参数：包括机床的各种驱动电机的功率或转矩。（2分）
．5.答：(计6分)
1）主变速系统从电机到主轴，通常是降速传动。接近电机传动件转速较高，由公式 M=9550 可知。传动的转矩较小，尺寸小些。 （2分）
2）靠近主轴转速小，转矩大，尺寸大。 （2分）
3）拟定主轴变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，将传动副较少的变速组安排在后面，以减小变速箱的尺寸。 （2分）
三．分析题 （计30分，每小题10分）
1．答：（1）操作机：是机器人的机械本体，由末端执行器、手腕、手臂、机座组成。 （4分）
（2）驱动装置：电机（液压马达）、减速器。 （3分）
（3）控制装置：检测、控制两部分。 （3分）
2．答：1）某工序要求合理转速为 n, 但在Z级转速中没有这个转速，其 <n < ,若 n 取 ，由于过高的速度使刀具的 寿命降低，
一般选用 ，这就产生了（n-nj）的转速损失。 （3分）
2）其速度损失率 A = 极限速度损失率为
（3分）
速度损失率就是生产损失率，对普通机床为使总生产损失率最小，则
即 =常数
所以转速为等比级数。 （4分）
3．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。 (4分)
2)基本组成：
（1）加工子系统：加工装备、工艺装备、辅助装备。 （2分）
（2）物流子系统：储存装备、传输装备、搬运装备。 (2分)
（3）控制子系统：过程控制与过程监视。 （2分）
四．（计10分）
答; 1）谐波齿轮减速装置是由三个基本构件组成，即内齿刚轮G ,外齿柔轮R和波发生器组成。柔轮比刚轮少2个或几个齿。
(3分)
2）波发生器外 径比柔轮内径大些，当波发生器装入柔轮内时，使柔轮成为椭圆形，其长轴两端与刚轮内齿啮合，短轴方向的齿完全脱开。，当波发生器连续回转时，柔轮相对不动的刚轮 G沿着波发生器的反方向低速回转。 （4分）
3）特点：结构紧凑尺寸小、传动比大、承载能力强、传动平稳、传动精度高、效率高。 (3分)
五．计算题 （计20分）
答：1）传动路线表达式：
Ⅰ--Ⅱ--Ⅲ （5分）

2）机算φ，级数 z , 速度范围R n （5分）

Rn= , z=6
3）结构式为 （5分）

电机带轮为第一扩大组，级比指数为2， Ⅰ--Ⅱ轴间的变速组为基本组，级比指数为1，Ⅱ-Ⅲ轴间的变速组为第二扩大组级比指数为3。4）转速图 （5分 ）
（5分）

电 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

1000
720

500

360
250

180
1430

100:198
24:48
32:64
36:36
56:40