1、機(jī)床主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有哪些？

答1）總體設(shè)計(jì)

（1）主要技術(shù)指標(biāo)確定。

（2）總體設(shè)計(jì)：基本參數(shù)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、總體部局設(shè)計(jì)、控制設(shè)

計(jì)。

2）詳細(xì)設(shè)計(jì)：技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。全部零件圖、技術(shù)文件。

2、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有那些?如何選用驅(qū)動(dòng)方式？

答：驅(qū)動(dòng)方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)。（2分）

負(fù)載在Ikw以下的工業(yè)機(jī)器人，多采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（2分）

直流伺服電機(jī)與步進(jìn)電應(yīng)用廣泛。（2分）

交流服電機(jī)是新近的發(fā)展。（2分）

液壓驅(qū)動(dòng)用于重型機(jī)器人，輕負(fù)荷用氣動(dòng)。

3、導(dǎo)軌的組合形式有幾種？如何調(diào)整間隙？

答;機(jī)床導(dǎo)軌的組合型式:雙三角形導(dǎo)軌、雙矩形導(dǎo)軌、矩形與三角導(dǎo)

軌組合、矩形與燕尾形導(dǎo)軌組合。（5分）

導(dǎo)軌間隙調(diào)整:壓板間隙調(diào)整、鑲條間隙調(diào)整、導(dǎo)向調(diào)整板間隙調(diào)整。

4、柔性制造系統(tǒng)的組成和規(guī)劃內(nèi)容是什么？

答：1）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對(duì)車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁

有CAD、數(shù)控編程、工夾具管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等功能，可

根據(jù)制造任務(wù)與生產(chǎn)環(huán)境的變化，迅速調(diào)整，以適應(yīng)多品種、中想

批生產(chǎn)。（5分）

2）基本組成：（1）加工子系統(tǒng)（2）物流子系統(tǒng)（3）控制子系統(tǒng)

1、主軸軸承配置有兒種形式？試分析各結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？

答：1）圖（a）前端配置：兩個(gè)軸向推力軸承都置于前支承處，前支

承處發(fā)熱量大，溫升高，但主軸受熱向后伸長，不影響軸向精度，

對(duì)提高軸向剛度有利。用于高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。（4分）

2）圖（b）后端配置：兩個(gè)軸向推力軸承都置于后支承處前支承處

發(fā)熱量小，溫升低，但主軸受熱向前伸長，影響軸向精度，用于普

通精度機(jī)床。（4分）

3）圖（c）兩端配置：主軸受熱伸長時(shí)應(yīng)響主軸承的軸向間隙，須有

軸向補(bǔ)償熱膨脹，用于短主軸。

2、六點(diǎn)定位原理是什么？平面定位時(shí)其定位元件如何選擇？

答：采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制了工件的六個(gè)自由度

使工件實(shí)現(xiàn)了完全定位。（4分）

粗加工采用支承釘、可調(diào)支承、自位支承定位。（4分）

精加工支承板定位C

3.試分析及床主軸的前軸承精度，一般要比后軸承的精度高一級(jí)。

答：1）前軸承的軸心有偏移量5、，后軸承偏移量為零時(shí)，由偏

移量&引起的主軸主端軸心偏移量為（2分）

“字3（1分）

后軸承有偏移量方小前軸承的軸心偏移量為零時(shí)，引起的主軸主

軸端偏移量為：（2分）

5/衿（1分）

顯然，前軸承的精度比后軸承對(duì)主軸部件應(yīng)響大（1分）

1.主軸箱設(shè)計(jì)中，為什么要遵循“傳動(dòng)副前多后少”的原則？

1）主變速系統(tǒng)從電機(jī)到主軸，通常是降速傳動(dòng)。接近電機(jī)傳動(dòng)件轉(zhuǎn)

速較高，由公式M=9550'可知。傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸

n

小些。（2分）

2）靠近主軸轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大，尺寸大。（2分）

3）擬定主軸變速系統(tǒng)時(shí)，盡可能將傳動(dòng)副較多的變速組安排在前面，

將傳動(dòng)副較少的變速組安排在后面，以減小變速箱的尺寸。

2.工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和工作原理上有何異同？

工業(yè)機(jī)器人與機(jī)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分）2）都是通過坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器

的位姿變化。（1分）不同之處：1）機(jī)床以直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器

人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。（2分）2）機(jī)床剛度、精度高，機(jī)器人剛

度精度比較低。（1分）（共計(jì)6分）

3在生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計(jì)中，“三圖一卡”的設(shè)計(jì)工作指的是

什么？

1）被加工零件圖。（1分）2）加工示意圖（1分）

3）機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖（2分）4）生產(chǎn)計(jì)算卡（2分）。

4若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨度如何選擇？

可選主軸跨距略小的最佳跨距L.（3分）

主軸綜合剛度主要受軸承與支承的應(yīng)響，即軸承支承剛度高，主軸綜

合剛度也高。（3分）

5.試述確定標(biāo)準(zhǔn)公比”的原則是什么？

1）通用機(jī)床，輔助時(shí)間與準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間長,，轉(zhuǎn)速損失不會(huì)因起加工

周期過多的延長，為使變速箱不過于復(fù)雜，一般取6=1.26或

1.41等較大的公比。（2分）

2）專用機(jī)床，情況相反，取小=1.12或1.26較小的公比。（2分）

3）自動(dòng)化小型機(jī)床，切削時(shí)間遠(yuǎn)小于輔助時(shí)間，取公比為1.58

1.78,2o以簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)。（2

分）

1.試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面

為何種形狀？為什么為該形狀？

1?答；1）空心截面的剛度都比實(shí)心的大，同樣截面形狀和面積，外

形尺寸大，抗彎剛度與抗扭剛度高。（2）

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（2分）

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度高。（1分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，

且高度尺寸大于寬度尺寸。（2分）

3.在數(shù)控機(jī)床變速箱中，用調(diào)速電機(jī)無級(jí)調(diào)速，試導(dǎo)出變速箱的公比

0,等于電機(jī)恒功率調(diào)速范圍R.時(shí)，變速箱的變速級(jí)數(shù)Z的表

達(dá)式。

解：變速箱的變速級(jí)數(shù)Z的表達(dá)式：

R,M=Rwd；（2分）

承（1分）

匕R（lN

故：z=lgRw」g&+i（2分）

1g。/

當(dāng)R：時(shí)，2=凈（2分）

六.滾珠絲杠預(yù)拉伸的目的是什么？為達(dá)到預(yù)拉伸的目的，滾珠絲

杠廠家采取什么措施？

答：滾珠絲杠的預(yù)拉伸量的目的，是為了提高滾珠絲杠的拉壓剛度

與補(bǔ)償絲杠的熱變形。

1）使絲在最大軸向載荷作用下，受力方向仍然保持受拉狀態(tài)。

2）絲杠的預(yù)拉伸量應(yīng)能補(bǔ)償絲杠的熱變形。

滾珠絲杠廠家特制絲杠螺距，比設(shè)計(jì)值小一些。

.1.簡(jiǎn)述自動(dòng)化立體倉庫的工作過程？（6分）

答：1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機(jī)用貨叉將貨

物放到由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物托盤存入號(hào)倉。

（2分）

2）計(jì)算計(jì)控制堆垛機(jī)在巷道內(nèi)行走，自動(dòng)尋找存入（或取出）倉號(hào)。

（2分）

3）托盤到達(dá)倉位后，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物送到貨位（2分）。

4）若調(diào)出貨物，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機(jī)將貨物自動(dòng)

送到裝卸站，由輸送裝備運(yùn)走。（滿3條給6分）

2.簡(jiǎn)述諧波齒輪減速裝置的工作原理？（6分）

答；諧波齒輪減速裝置是由三個(gè)基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G,外齒柔輪R和

波發(fā)生器組成。柔輪比剛輪少2個(gè)或幾個(gè)齒。（2分）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)

徑大些，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時(shí)，使柔輪成為橢圓形，其長軸兩端與剛輪

內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開，其余齒視回轉(zhuǎn)方向分別處于“嚙入”或

“嚙出”狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向

位變化而依次變化，于是柔輪相對(duì)不動(dòng)的剛G沿著波發(fā)生器的反方向低速

回轉(zhuǎn)。（2分）

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度高、效率

高。廣泛應(yīng)用于機(jī)器人中。（2分）

3..機(jī)器人手腕的設(shè)計(jì)要求是什么？（6分）

答：1）機(jī)器人手腕處于手的末端，應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、重量輕。

（2分）

2）手腕部件的自由度愈多，對(duì)作業(yè)范圍大，適應(yīng)能力強(qiáng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

（2分）

3）提高機(jī)器人手腕精度與傳動(dòng)剛度。（2分）

4）各關(guān)節(jié)應(yīng)有限位開關(guān)與機(jī)械擋塊。（答3條計(jì)6分）

4.試述SK型懸掛式鏈條和HP型套筒式鏈條組成刀庫的形式，有何不同？答:

1）SK型懸掛式鏈條組成的刀庫，只能是“外轉(zhuǎn)型”，故刀庫為方形時(shí)就不能充

分利用中間空間。（3分）

2）HP型懸掛式鏈條組成的刀庫，在刀套“內(nèi)轉(zhuǎn)”時(shí)，不發(fā)生刀套的干涉，刀庫

利用中間率高。（3分）

5.機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，擴(kuò)人變速范圍最簡(jiǎn)便的方法有那些？（6分）

答：1）增加變速組是擴(kuò)大變速范圍最簡(jiǎn)單的方法。（2分）

2）采用背輪機(jī)構(gòu)。（2分）

3）采用雙公比傳動(dòng)系。（2分）

4）采用分支傳動(dòng)。（答3條計(jì)6分）

1.試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形

狀？為什么為該形狀？

答；1）空心截面的剛度都比實(shí)心的大，同樣截面形狀和面積，外形尺寸大，抗

彎剛度與抗扭剛度高。

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸

大于寬度尺寸。（3分）

1..試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀?

為什么為該形狀？（6分）

答

1）無論是方形、圓形、矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大同樣同樣截面形狀

和面積，外形尺寸大，而壁薄的截面比外形尺寸小的而壁厚的截面，抗彎剛度與

抗扭剛度高。（2分）

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（1分）

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。（1分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸

大于寬度尺寸。

2.機(jī)器人手腕的功能及設(shè)計(jì)要求是什么？（6分）

1）手腕的功能：（1）連接并支持末端執(zhí)行器。（1分）

（2）實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器三個(gè)姿態(tài)坐標(biāo)，即三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。（1分）

2）設(shè)計(jì)要求：（1）手腕力求接構(gòu)緊湊，體積小重量輕。（1分）

（2）在滿足工作要求的條件下，盡量減少自由度，力求簡(jiǎn)化。（1分）

（3）提高手腕的精度與剛度。（1分）

（4）手腕各關(guān)節(jié)軸，應(yīng)有限位開關(guān)與機(jī)械擋塊。（1分）

3.什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個(gè)基本部分組成？（6分）

答；1）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對(duì)車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁有CAD、數(shù)

控編程、工夾具管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等功能，可根據(jù)制造任務(wù)與生產(chǎn)

環(huán)境的變化，迅速調(diào)整，以適應(yīng)多品種、中小批生產(chǎn)。（3分）

2）基本組成：（1）加工子系統(tǒng)：加工裝備、工藝裝備、輔助裝備。（1分）

（2）物流子系統(tǒng)：儲(chǔ)存裝備、傳輸裝備、搬運(yùn)裝備。（1分）

（3）控制子系統(tǒng)：過程控制與過程監(jiān)視。（1分）

4.機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的一般原則是什么？（6

答：

1）傳動(dòng)副前多后少原則，可減小變速箱的尺寸。（2分）

2）傳動(dòng)順序與擴(kuò)大組相一致的原則，亦可減小變速箱的尺寸。（2分）

3）變速組的降速要前慢后快的原則，中間軸的轉(zhuǎn)速不要大于電機(jī)轉(zhuǎn)速。（2分）

5..工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和工作原理上有何異同？

答：工業(yè)機(jī)器人與機(jī)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(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。（3分）

不同之處：1）機(jī)床以直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。2）機(jī)床剛

度、精度高，機(jī)器人剛度精度比較低。

1.諧波齒輪減速裝置的工作原理及其特點(diǎn)？下圖為原理圖。

1）由三個(gè)基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G,外齒柔輪R和波發(fā)生器組成。柔輪比剛2

個(gè)或幾個(gè)齒。（1分）

2）波發(fā)生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時(shí)，使柔輪成為橢圓形,

其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合，短軸方向的齒完全脫開.（1分）

3）波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向位變化而依次變。

4）柔輪相對(duì)不動(dòng)的剛G沿著波發(fā)生器的反方向低速回轉(zhuǎn)。（1分）

5）特點(diǎn)：尺寸小、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度，效率高.

3..工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和工作原理上有何異同？（6分）

答：工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床在基木功能和工作原理上相同之處：（3分）

1）兩者都有位姿變化要求。

2）都是通過坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。

不同之處：（3分）

1）機(jī)床以直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。

2）機(jī)床剛度、精度高，機(jī)器人剛度精度比較低。

4..在生產(chǎn)線專用機(jī)床的總體設(shè)計(jì)中，“三圖一卡”的設(shè)計(jì)工作指的是

什么？（6分）

答；

1）被加工零件圖。（2分）

2）加工示意圖（2分）

3）機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖（1分）

4）生產(chǎn)計(jì)算卡。（1分）

5.機(jī)器人手腕的功能及設(shè)計(jì)要求是什么？（6分）

答：1）機(jī)器人手腕處于手的末端，應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、重量輕。（2分）

2）手腕部件的自由度愈多，對(duì)作業(yè)范圍大，適應(yīng)能力強(qiáng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

（2分）

3）提高機(jī)器人手腕精度與傳動(dòng)剛度。（1分）

4）各關(guān)節(jié)應(yīng)有限位開關(guān)與機(jī)械擋塊。

.1.簡(jiǎn)述自動(dòng)化立體倉庫的工作過程？（7分）

答：1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機(jī)用

貨叉將貨物放到由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物

托盤存入號(hào)倉。（2分）

2）計(jì)算計(jì)控制堆垛機(jī)在巷道內(nèi)行走，自動(dòng)尋找存入（或取出）倉

號(hào)。

3）托盤到達(dá)倉位后，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物送到貨位。（2分）

4）若調(diào)出貨物，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機(jī)

將貨物自動(dòng)送到裝卸站，由輸送裝備運(yùn)走。（1分）

2.諧波齒輪減速裝置的工作原理及其特點(diǎn)？（7分）

諧波齒輪減速裝置是由三個(gè)基本構(gòu)件組成，即內(nèi)齒剛輪G，外齒柔

輪R和波發(fā)生器組成。柔輪比剛輪少2個(gè)或幾個(gè)齒。（3分）波發(fā)

生器外徑比柔輪內(nèi)徑大些，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)時(shí)，使柔輪成

為橢圓形，其長軸兩端與剛輪內(nèi)齒嚙合,短軸方向的齒完全脫開，

其余齒視回轉(zhuǎn)方向分別處于“嚙入”或“嚙出”狀態(tài)，當(dāng)波發(fā)生器

連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，嚙入嚙出區(qū)，隨著橢圓長短軸的向位變化而依次變

化，于是柔輪相對(duì)不動(dòng)的剛G沿著波發(fā)生器的反方向低速回轉(zhuǎn)。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)

精度高、效率高。廣泛應(yīng)用于機(jī)器人中。（1分）

3。.什么是機(jī)械加工生產(chǎn)線？它主要由哪兒個(gè)基本部分組成？（7分）

在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對(duì)于一些工序較多的工件，為保證質(zhì)量、提

高效率、降低成本，可把加工裝備按照一定的順序依次排列，并用

一些輸送裝備與輔助裝備，將它們連接起來成為一體，使之能完成

工件指定的加工過程。這種生產(chǎn)作業(yè)線稱為機(jī)械加工生產(chǎn)線。

基本組成部分：加工裝備、工藝裝備、輸送裝備、輔助裝備和控制系

統(tǒng)組成。

4.試述變速箱內(nèi)傳動(dòng)軸的軸向固定方法及特點(diǎn)？（7分）

答：有一端固定與兩端固定。（2分）

采用單列向心軸承時(shí)，可一端固定，也可兩端固定。（2分）

采用圓錐滾子軸承時(shí)，必須兩端固定（3分）

已知：圖示是某機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。公比（p=L41,采用雙速電機(jī)

（710/1440r/min）,試分析該機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)。包括：

1.寫出主傳動(dòng)路線表達(dá)式;

2.分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z；

3.按表查出主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列;

4.寫出結(jié)構(gòu)式并畫出轉(zhuǎn)速圖;

31.5631252505001000,88

33.5671322655301060

III三

35.5711402805601120

?

37.575150300600118081工

40801603156301250

42.5851703336701320

45901803557101400a

“80

47.59519037575。1500

501002004008001600x

531062124258501700

561122244509001800

601182364759501900-—

7.5/10kW

710/1440r/min

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表0180

1.傳動(dòng)路線表達(dá)式

1440母59/

電/72/54>

71036/25/

./81788

2.由機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖得:

i-n軸的變速組為基本組，傳動(dòng)副為2a分）

n-ID軸的變速組為第二擴(kuò)大組，傳動(dòng)副為2（1分）

雙速電機(jī)為第一擴(kuò)大組，變速范圍為2,（1分）

公比為（p=1.41（1分）

x

3.結(jié)構(gòu)式為：8=22^2l2i（5分）

4.當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為710r/min

主軸轉(zhuǎn)速為：90r/min125r/min345r/min485r/min

（2分）

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min

主軸轉(zhuǎn)速為：185r/min255r/min700r/min1000r/min

（2分）

標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：90、125、190、250、355、475、700、1000

（2分）

5.主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖（5分）

1、工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)內(nèi)容有那些？

總體設(shè)計(jì)：（1）基本參數(shù)的選擇：負(fù)載、作業(yè)空間、速度、性能指標(biāo)。

（2）總體方案設(shè)計(jì)：運(yùn)動(dòng)功能、傳動(dòng)系

統(tǒng)、結(jié)構(gòu)布局、控制方案、總體評(píng)價(jià)。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)

3）總體綜合評(píng)價(jià)。

2.簡(jiǎn)述自動(dòng)化立體倉庫的工作過程？（6分）

答；1）由輸送裝備將待入庫的貨物放到入庫裝卸站，由堆垛機(jī)用貨

叉將貨物放到由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上。再將貨物托盤存入

號(hào)倉。（2分）

2）計(jì)算計(jì)控制堆垛機(jī)在巷道內(nèi)行走，自動(dòng)尋找存入（或取出）倉號(hào)。

3）托盤到達(dá)倉位后，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物送到貨位。（1分）

4）若調(diào)出貨物，由堆垛機(jī)用貨叉將貨物放到托盤上，由堆垛機(jī)將貨

物自動(dòng)送到裝卸站，由輸送裝備運(yùn)走。（1分）。

4.試述機(jī)床的基本參數(shù)包括那些內(nèi)容？

1）尺寸參數(shù)：指機(jī)床主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，通常包括與被加工零件

有關(guān)尺寸，標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具安面平面尺寸。（2分）

2）運(yùn)動(dòng)參數(shù)：機(jī)床執(zhí)行件，如主軸、工件安裝部件（工作臺(tái)）

的運(yùn)動(dòng)速度。（2分）

3）動(dòng)力參數(shù)：包括機(jī)床的各種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率或轉(zhuǎn)矩。（2分）

5.主軸箱設(shè)計(jì)中，為什么要遵循，傳動(dòng)副“前多后少”的原則？

1）主變速系統(tǒng)從電機(jī)到主軸，通常是降速傳動(dòng)。接近電機(jī)傳動(dòng)件

轉(zhuǎn)速較高，由公式M=9550'可知。傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較小，尺

n

寸小些。（2分）

2）靠近主軸轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大，尺寸大。（2分）

3）擬定主軸變速系統(tǒng)時(shí)，盡可能將傳動(dòng)副較多的變速組安排在前面,

將傳動(dòng)副較少的變速組安排在后面，以減小變速箱的尺寸。

1、工業(yè)機(jī)器人有那幾部分構(gòu)成？？（10分）

答：（1）操作機(jī)：是機(jī)器人的機(jī)械本體，由末端執(zhí)行器、手腕、手臂、

機(jī)座組成。（4分）

（2）驅(qū)動(dòng)裝置：電機(jī)（液壓馬達(dá)）、減速器。（3分）

（3）控制裝置：檢測(cè)、控制兩部分。（3分）

2.有級(jí)變速系統(tǒng)中，主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速排列為何常采用等比數(shù)列？

答：1）某工序要求合理轉(zhuǎn)速為n,但在Z級(jí)轉(zhuǎn)速中沒有這個(gè)轉(zhuǎn)速，

其n，若n取〃川，由于過高的速度使刀具的壽命降低,

一般選用〃/,這就產(chǎn)生了（n-Ilj）的轉(zhuǎn)速損失。（3分）

2）其速度損失率A=—^極限速度損失率為=

〃

速度損失率就是生產(chǎn)損失率，對(duì)普通機(jī)床為使總生產(chǎn)損失率最小，則

A二常數(shù)即4=生匚&=常數(shù)常數(shù)

dmax*AIT1iiX/人

所以轉(zhuǎn)速為等比級(jí)數(shù)。

3.什么叫柔性制造系統(tǒng)？它由哪幾個(gè)基本部分組成？（10分）

答：1）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對(duì)車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁

有CAD、數(shù)控編程、工夾具管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等功能，

可根據(jù)制造任務(wù)與生產(chǎn)環(huán)境的變化，迅速調(diào)整，以適應(yīng)多品種、

中想批生產(chǎn)。（4分）

2）基本組成：

（1）加工子系統(tǒng)：加工裝備、工藝裝備、輔助裝備。（2分）

（2）物流子系統(tǒng)：儲(chǔ)存裝備、傳輸裝備、搬運(yùn)裝備。（2分）

（3）控制子系統(tǒng)：過程控制與過程監(jiān)視。（2分）

1、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有那些?如何選用驅(qū)動(dòng)方式？

答；1）驅(qū)動(dòng)方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)。

2）：（1）負(fù)載在Ikw以下的工業(yè)機(jī)器人，多采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)

⑵直流伺服電機(jī)與步進(jìn)電應(yīng)用廣泛，交流服電機(jī)是新近的發(fā)展。

（4）液壓驅(qū)動(dòng)用于重型機(jī)器人，輕負(fù)荷用氣動(dòng)。（2分）

2、柔性制造系統(tǒng)的組成和規(guī)劃內(nèi)容是什么？

答：1）是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面對(duì)車間的開方式集成制造系統(tǒng)。擁

有CAD.數(shù)控編程、工夾具管理、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等功能，

可根據(jù)制造任務(wù)與生產(chǎn)環(huán)境的變化，迅速調(diào)整，以適應(yīng)多品種、

中想批生產(chǎn)。（4分）

2）基本組成：（1）加工子系統(tǒng)：加工裝備、工藝裝備、輔助裝備

（2）物流子系統(tǒng)：工件流、刀具流

⑶控制子系統(tǒng)。

試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為

何種形狀？為什么為該形狀？

答；

1）,空心截面的剛度都比實(shí)心的大，同樣截面形狀和面積，外形尺寸

大，抗彎剛度與抗扭剛度高。（3分）

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（2分）

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。（2分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀,

且高度尺寸大于寬度尺寸。（3分）

a)

b)

?C)

-=----------------hrf=----------->d）

1.如上圖所示，推力軸承在軸前、后支承的配置形式，應(yīng)響主軸軸

向剛度和主軸熱變形的方向和大小。試分析下列四種配置形式之條件

與適應(yīng)場(chǎng)合

1.答：1）圖⑸前端配置：兩個(gè)軸向推力軸承都置于前支承處,

前支承處發(fā)熱量大，溫升高，但主軸受熱向后伸長，不影響軸向精

度，對(duì)提高軸向剛度有利。用于高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。（4分）

2）圖（b）后端配置：兩個(gè)軸向推力軸承都置于后支承處前支承

處發(fā)熱量小，溫升低，但主軸受熱向前伸長，影響軸向精度，用

于普通精度機(jī)床。（4分）

3）圖（c）兩端配置：主軸受熱伸長時(shí)應(yīng)響主軸承的軸向間隙，須

有軸向補(bǔ)償熱膨脹，用于短主軸。（2分）

2.試述無軌運(yùn)輸小車（AGV）的組成是什么？

答：無軌小車（AGV）的組成：

（1）車體：由車架、車輪、減速器組成。（2分）

（2）電源裝置：24V或48V蓄電池及充電裝置（2分）。

（3）驅(qū)動(dòng)裝置：減速器、制動(dòng)器、速度控制器。（2分）

（4）轉(zhuǎn)向裝置：絞軸轉(zhuǎn)向式、差動(dòng)轉(zhuǎn)向式。（2分）

（5）車上控制裝置、通信裝置。安全裝置。（2分）

3.試述機(jī)床的基本參數(shù)包括那些內(nèi)容？

答：1）尺寸參數(shù)：指機(jī)床主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，通常包括與被加工零

件有關(guān)尺寸，標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具安面平面尺寸。（4分）

2）運(yùn)動(dòng)參數(shù)：機(jī)床執(zhí)行件，如主軸、工件安裝部件（工作臺(tái)）

的運(yùn)動(dòng)速度。（4分）

3）動(dòng)力參數(shù)：機(jī)床的各種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率或轉(zhuǎn)矩。（2分）

1.主軸箱設(shè)計(jì)中，為什么要遵循“傳動(dòng)副前多后少”的原則？

答：1）主變速系統(tǒng)從電機(jī)到主軸，通常是降速傳動(dòng)。接近電機(jī)傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速較高，由公式

N

M=9550—可知。傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸小些。

n

2）靠近主軸轉(zhuǎn)速小，轉(zhuǎn)矩大，尺寸大。12分）

3）擬定主軸變速系統(tǒng)時(shí)，盡可能將傳動(dòng)副較多的變速組安排在前面，

將傳動(dòng)副較少的變速組安排在后面，以減小變速箱的尺寸。

2.工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和工作原理上有何異同？

答：工業(yè)機(jī)器人與機(jī)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

分）2）都是通過坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變化。（1分）不同之處：1）機(jī)床以

直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。（2分）2）機(jī)床剛度、精度高，機(jī)器人剛

度精度比較低。（1分）（共計(jì)6分）

4若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨度如何選擇？

答：可選主軸跨距略小的最佳跨距L.主軸綜合剛度主要受軸承與支承的應(yīng)響，即軸承支

承剛度高，主軸綜合剛度也高。

5.試述確定標(biāo)準(zhǔn)公比6的原則是什么？

答：

1）通用機(jī)床，輔助時(shí)間與準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間長,，轉(zhuǎn)速損失不會(huì)因起加工周期過多的延長，為使

變速箱不過于復(fù)雜，一般取4），26或1.41等較大的公比。

（2分）

2）專用機(jī)床，情況相反，取。=1.12或1.26較小的公比。（2分）

3）自動(dòng)化小型機(jī)床，切削時(shí)間遠(yuǎn)小于輔助時(shí)間，取公比為1.58

1.78,2。以簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)。

L試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀？為什么為

該形狀？

答；

1）空心截面的剛度都比實(shí)心的大，同樣截面形狀和面積，外形尺寸大，抗彎剛度與抗扭剛

度高。（2分）

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（2分）

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度高。（1分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸大于寬度尺

寸。（2分）

六.滾珠絲杠預(yù)拉伸的目的是什么？為達(dá)到預(yù)拉伸的目的，滾珠絲杠廠家采取什么措施？

（7分）

答：滾珠絲杠的預(yù)拉伸量的目的，是為了提高滾珠絲杠的拉壓剛度與補(bǔ)償絲杠的熱變形。

1）使絲在最大軸向載荷作用下，受力方向仍然保持受拉狀態(tài)。

2）絲杠的預(yù)拉伸量應(yīng)能補(bǔ)償絲杠的熱變形。

滾珠絲杠廠家特制絲杠螺距，比設(shè)計(jì)值小一些。

1.試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀？為H么為

該形狀？（6分）

1）無論是方形、圓形、矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大同樣同樣截面形狀和面積,

外形尺寸大，而壁薄的截面比外形尺寸小的而壁厚的截面，抗彎剛度與抗扭剛度高。

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（1分）

3）封閉界面遠(yuǎn)比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度。（1分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，且高度尺寸大于寬度尺

寸

io試述變速箱內(nèi)傳動(dòng)軸的軸向固定方法及特點(diǎn)？

答：一端固定與兩端固定。（2分）

采用單列向心軸承時(shí)，可一端固定，也可兩端固定。（2分）

采用圓錐滾子軸承時(shí)，必須兩端固定。（2分）

2._L業(yè)機(jī)器人與機(jī)床，在基本功能和_L作原埋上有何異同？

工業(yè)機(jī)器人與機(jī)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(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位姿變

化。（2分）

不同之處：1）機(jī)床以直角坐標(biāo)五為主，機(jī)器人以關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主。

2）機(jī)床剛度、精度高，機(jī)器人剛度精度比較低。（4分）

4若主軸剛度低，支承剛度高，主軸跨度如何選擇？

答：可選主軸跨距略小的最佳跨距Loo（2分）

主軸綜合剛度主要受軸承與支承的應(yīng)響，軸承支承剛度高，主軸綜合

剛度也高。（4分）

5.回轉(zhuǎn)型夾持器與平移型夾持器，各有何特點(diǎn)？

答;1）回轉(zhuǎn)夾執(zhí)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但工件直徑變化時(shí)，將引起工件軸向偏

移。（3分）2）平移加持器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大、制造精度要求高，

但工件軸線不受直徑變化應(yīng)響。（3分）

3.試述根據(jù)什么原則，選擇支承件的截面形狀，搖臂鉆床搖臂的截面為何種形狀？

答；（5分）

（1）同樣同樣截面面積,空心的剛度都比實(shí)心的大。同樣截面形狀和

面積，外形尺寸大，抗彎剛度與抗扭剛度高。（2分）

2）圓形截面抗扭剛度比方形的好，而抗彎矩小。（1分）

3）封閉界面比開口截面的剛度高，特別是抗扭剛度.（1分）

4）搖臂在加工時(shí)，既有彎又有扭，因此選非圓非方空心封閉形狀，

且高度尺寸大于寬度尺寸。（2分）

1-3柔性化指的是什么？

柔性化有倆重含義：產(chǎn)品機(jī)構(gòu)柔性化和功能柔性化。

1-7對(duì)機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類？

加工裝備：采用機(jī)械制造方法制造機(jī)器零件的機(jī)床。

工藝裝備：產(chǎn)品制造走用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。

倉儲(chǔ)運(yùn)輸裝備：各級(jí)倉庫、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。

輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置等設(shè)備。

1-9機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)有哪些類型？他們的本質(zhì)區(qū)別是什么？

類型：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)

1-15設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法很多，結(jié)合機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，指出哪些評(píng)價(jià)方法極為重要，為什么？

技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可養(yǎng)性評(píng)價(jià)人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)

2-1機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？

工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、成產(chǎn)率自動(dòng)化、成本、生產(chǎn)周期、可靠

性、造型與色彩

2-5機(jī)床的基本工作原理是什么？

通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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。

27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

2-23機(jī)床主傳動(dòng)系都有哪些類型？由哪些部分組成？

按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型：交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

按傳動(dòng)裝置類型：機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合

按變速的連續(xù)性：分極變速傳動(dòng)、無極變速傳動(dòng)

主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開停、換向

和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。

26、

級(jí)數(shù)為12的傳動(dòng)副數(shù)為2或3的傳動(dòng)方案行以下幾種：

12=2,Ix2,Zx3412=3x23x2612=21x32x26

12=2jx34x2212=3x26x2^12=2,x26x32

12=22x2]X3412=2、x3(x2612=3,x2]x26

12=22x34x2112=2、x26x3112=32x26x21

12=34x2)x2212=26x23x3)12=26x2)X32

12=34x2^x2]12=x3]x2312=26x32x21

根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的的原則確定

12=3Ix23x26

擬定8級(jí)轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)式：

8=2)x22x248=2(x24x228=22x2(x24

8=22x24x218=24x2jx228=24x22x2(

根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的的原則確定8=2|x22x

28試從°=1.26,Z=18級(jí)變速機(jī)構(gòu)的各種傳動(dòng)方案中選出最佳方案，并寫出結(jié)構(gòu)式，畫出轉(zhuǎn)速圖和

傳動(dòng)系統(tǒng)圖。

轉(zhuǎn)速不重復(fù)的方案:

18=3)x33x2y18=3,x29x3318=33x3|x2y18=x2,)x3]18=2yx3,x3

18=29x3?x3]

18=2jx32x3618=21x36x3218=31x2,x3618=3^x36x2(18=36x32x2,

18=36X2)X3

18=3)x2X18=3x3jx2

33618=3,X36x2318=23X3,X3618=23X36X3)63

18=36x23x31

轉(zhuǎn)速重復(fù)的方案18=3|X23X(26X26-1)18=23X3,X(26X26-1)

18=2]x3,xQex2^—1)等

根據(jù)級(jí)比規(guī)律和傳動(dòng)副前多后少、傳動(dòng)線前密后疏的的原則確定18=31x3.x20也可選擇轉(zhuǎn)速重復(fù)的

方案。

擬定8級(jí)轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)式：

8=2]x22x248=21x24x228=22x2fx24

8=2^x2x2.8=2.x2,x2^8=2x2,x2.

24I4I24421

選用多速電機(jī)是將多速電機(jī)作為第一擴(kuò)大組放在傳動(dòng)式前而基本組放在第一擴(kuò)大組的后面

因此確定最后的結(jié)構(gòu)式為8=22X2.X24

2-37進(jìn)給伺服系的驅(qū)動(dòng)部件有哪幾種類型？其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣？

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)、直線伺服電動(dòng)機(jī)

3-1主軸部件應(yīng)滿足哪些基本要求？

旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性

3-11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(shí)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戴面，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(yīng)是中空形狀，盡可能加大截而尺寸，在工藝可能的條件下壁厚盡量薄一些。

2）I員I（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(yīng)

取矩形，并以其高度方向?yàn)槭軓澐较颍阂猿惺苻D(zhuǎn)矩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(yuǎn)遠(yuǎn)人于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。做面應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)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(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動(dòng)，用來提高支承件的局部剛度。

3-12提高支承件結(jié)構(gòu)剛度和動(dòng)態(tài)性能有哪些措施？

提高支承件結(jié)構(gòu)剛度的主要方法是：根據(jù)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(dòng)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

3-14鑲條和壓板有什么作用？

鑲條：鑲條用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)向間隙，鑲條應(yīng)放在:導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)

壓板：壓板用來調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙，承受顛覆力矩，用配刮墊片來調(diào)整間隙

7-1什么是機(jī)械加工生產(chǎn)線？它的主要組成類型及特點(diǎn)有哪些？

機(jī)械加工生產(chǎn)線：以機(jī)床為主要設(shè)備，配以相應(yīng)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(chǎn)作業(yè)線。

機(jī)械加工生產(chǎn)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

2.機(jī)械制造裝備與其它工業(yè)裝備相比，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)滿足哪些要求，為什

么？

答：柔性化精密化自動(dòng)化機(jī)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

3.柔性化指的是什么?試分析組合機(jī)床、普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)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：組合機(jī)床：專用機(jī)床較剛性，僅適用于某零件的謀道工序加工（可以調(diào)

整）

普通機(jī)床：適用性強(qiáng)，如果輔之夾具、工裝則具有一定的柔性

數(shù)控機(jī)床:高柔性只要改變程序，即可加工不同的零件

加工中心：柔性更高，多工位多工序加工

FMS：柔性好能自動(dòng)完成整個(gè)零件加工

柔性化有倆重含義：產(chǎn)品機(jī)構(gòu)柔性化和功能柔性化。數(shù)控機(jī)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(shí)

上線，實(shí)現(xiàn)混流加工。組合機(jī)床其柔性表現(xiàn)在機(jī)床可進(jìn)行調(diào)整以滿足不同工件

的加工。

第2章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法

1.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)有哪些類型?它們的本質(zhì)區(qū)別是什么？

答：類型：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)

區(qū)別：采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法不斷推出嶄新的產(chǎn)品，是企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取

勝的必要的條件；變形設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)是在基型和模塊系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，

而基型和模塊系統(tǒng)也是采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法完成的。

2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)的步驟是什么？為什么應(yīng)重視需求分析和可行性論證？

答：創(chuàng)新設(shè)計(jì)的步驟；（1）對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)的調(diào)研和預(yù)測(cè)

（2）明確產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)

（3）對(duì)產(chǎn)晶規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)

（4）技術(shù)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)

重視需求分析：產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了滿足市場(chǎng)需求，而市場(chǎng)的需求往往又是不具

體的，甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。需求分析的任務(wù)是使這些需求具體化和恰到好

處，明確了設(shè)計(jì)任務(wù)的需求；

重視可行性論證：通過調(diào)查和預(yù)測(cè)后，對(duì)產(chǎn)品開發(fā)中的重大問題應(yīng)進(jìn)行充分

的技術(shù)經(jīng)濟(jì)倫鎮(zhèn)，判斷是否可行，即產(chǎn)品的可行性分析?？梢钥闯觯尚行苑?/p>

析目前已發(fā)展為一套系統(tǒng)的科學(xué)方法，是進(jìn)行產(chǎn)品立項(xiàng)必不可少的一項(xiàng)依據(jù)。

4.哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計(jì)方法，為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

答：系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的某一類產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面

較典型產(chǎn)品為基型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計(jì)出

其他各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。

優(yōu)點(diǎn)：1）用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求。

2）可以減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)

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(chǎn)品的研制周期，降低生

產(chǎn)成本。

4）零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改

善售后服務(wù)質(zhì)量。

5）為開展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)缺點(diǎn)：用戶只能在系類型譜內(nèi)有限的品種規(guī)

格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(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。

6.哪些產(chǎn)品宜采用模塊化設(shè)計(jì)方法，為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

答：（1）方式批量大；；2）或是大多數(shù)功能段需要用到的部件；

（3）結(jié)構(gòu)大都相同或相似的產(chǎn)品

以上三類產(chǎn)品宜模塊化設(shè)計(jì)：

優(yōu)缺點(diǎn)：

⑴不會(huì)出現(xiàn)相同或相似結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品在不同設(shè)備以及不同時(shí)間段上不一致；

(2)減少重復(fù)設(shè)計(jì)；

⑶可以批量生產(chǎn)或提前庫存，縮短交貨期；

(4)模塊化后產(chǎn)品可以不斷升級(jí)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)以及加工人員的對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)職；

(5)形成模塊化后的產(chǎn)品，可以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、歷程標(biāo)準(zhǔn)化、加工工

裝刀具標(biāo)準(zhǔn)化、供應(yīng)商以及外協(xié)方標(biāo)準(zhǔn)化。

(6)缺點(diǎn)，對(duì)于部分產(chǎn)品，如小型產(chǎn)品或低端產(chǎn)品成本會(huì)增加；

第5章物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.物流系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)有哪些?物流系統(tǒng)應(yīng)滿足哪些要求?

答：(1)物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般分為水平式和垂直式。水平式生產(chǎn)企業(yè)物流

系統(tǒng)由供應(yīng)物流子系統(tǒng)、生產(chǎn)物流子系統(tǒng)和銷售物流子系統(tǒng)組成；垂直式生產(chǎn)

企業(yè)物流系統(tǒng)一般由管理層、控制層和執(zhí)行層組成。

(2)a.連續(xù)性和流暢性；b.平行性與交叉性；c.比例性和協(xié)調(diào)性;

d.均衡性與節(jié)奏性；e.準(zhǔn)時(shí)性；f.柔性和適應(yīng)性。

3.物流系統(tǒng)布置方案包括什么內(nèi)容？

答：(1)物流設(shè)備與搬運(yùn)距離要相匹配；

(2)物流設(shè)備與物流量要相匹配；

(3)物流設(shè)備可靠性要好;

(4)選擇物流設(shè)備時(shí)要考慮物流系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

5.機(jī)床上料裝置應(yīng)具有哪些特點(diǎn)?有哪些基本組成?

答：1＞特點(diǎn)：(1)上料所消耗的時(shí)間應(yīng)盡可能少，以縮短輔助時(shí)間和提高生產(chǎn)

率；

(2)上料平穩(wěn)，盡量減少?zèng)_擊，避免送料擋塊等送料機(jī)件過早地

損壞；

(3)上料裝置的構(gòu)造應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，工作可靠，以避免因夾緊位置

不正確或送料長度不足等原因產(chǎn)生廢品或發(fā)生事故；

(4)上料裝置應(yīng)有一定的適用范圍。對(duì)于棒料上料機(jī)構(gòu)應(yīng)能根據(jù)加

工工件的直徑和長度進(jìn)行調(diào)整，件料上料機(jī)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)相

似的工件；

(5)滿足工件的一些特殊要求，例如用機(jī)器人搬運(yùn)一些輕薄零件

或易碎的零件時(shí)，機(jī)器人手爪部分應(yīng)采用較軟的材料和自行調(diào)整握緊力的大

小，以免被夾持工件變形和破碎。

2＞組成：(1)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。

（2）料斗式上料裝置的組成：裝料機(jī)構(gòu)：由料斗、攪動(dòng)器、定向器、剔

除器、分路器、送料槽、減速器等組成。儲(chǔ)料機(jī)構(gòu)：由隔料器、上料器等組

成。

8.目前機(jī)床間工件傳輸裝置有哪幾種?各適用于哪些場(chǎng)合？

答：答：（1）托盤及托盤交換器，多用于柔性化自動(dòng)生產(chǎn)線，也可起到小型中

間儲(chǔ)料庫的作用，以補(bǔ)償隨機(jī)、非同步生產(chǎn)的節(jié)拍差異；

（2）隨行夾具，適用于結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜而缺少可靠運(yùn)輸基面的工件或質(zhì)地較軟

的有色金屬工件的傳輸；

（3）各種傳送裝置.，常見的有滾道式、帶式、懸掛式等多種，多用于物料的暫

存和緩沖；

（4）有軌運(yùn)輸小車，適用于運(yùn)送尺寸和質(zhì)量均較大的托盤或隨行夾具，且運(yùn)輸

路線固定不變的生產(chǎn)系統(tǒng)；

（5）無軌運(yùn)輸小車，適用于沿既定的引導(dǎo)路徑行駛，并在準(zhǔn)確位置進(jìn)行自動(dòng)裝

卸的全自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)；

（6）隨行工作臺(tái)站，用于生產(chǎn)中的過渡和緩沖。

10.試述無軌自動(dòng)運(yùn)輸小車的工作原理和適用場(chǎng)合。

答：（1）工作原理：運(yùn)行過程中，AGV首先必須獲得任務(wù)指令，即目的工位

的導(dǎo)向板標(biāo)號(hào)，作為終點(diǎn)位置，同時(shí)還需得到當(dāng)前位置，作為起始位置。隨

后，車載機(jī)調(diào)用路徑規(guī)劃算法計(jì)算出最佳的行走路徑，并存儲(chǔ)路徑上所要依次

經(jīng)過的站點(diǎn)位置。完成路徑規(guī)劃后，AGV不斷查詢已存入車載計(jì)算機(jī)的工作路

線信息，確定參考位置，再與傳感器檢驗(yàn)到的實(shí)際位置相比較，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行導(dǎo)

引。最后，由運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)算器給出驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或?qū)螂妱?dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)量，實(shí)現(xiàn)閉

環(huán)控制。運(yùn)行中，AGV每經(jīng)過一個(gè)工位，地址導(dǎo)向板都給出相應(yīng)的信息，到達(dá)

終點(diǎn)后調(diào)用定位程序，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車定位。

（2）適用于沿既定的引導(dǎo)路徑行駛，并在準(zhǔn)確位置進(jìn)行自動(dòng)裝卸的全自動(dòng)

生產(chǎn)系統(tǒng)。

11.自動(dòng)化倉庫的構(gòu)成和作用是什么?試述其運(yùn)行過程。

答：組成：儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)、貨物存儲(chǔ)機(jī)、輸送設(shè)備以及控制設(shè)備。

作用：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)庫存信息的準(zhǔn)確查詢、數(shù)據(jù)處理節(jié)省人力、物力、倉

儲(chǔ)空間,提高作業(yè)效率,減少浪費(fèi)

運(yùn)行過程：（1）堆垛機(jī)停在巷道起始位置，待入庫的貨物己放置在出入庫

裝卸站上，由堆垛機(jī)的貨叉將其取到裝卸托盤上。

（2）計(jì)算機(jī)控制堆垛機(jī)在巷道行走，裝卸托盤沿堆垛機(jī)鉛直導(dǎo)軌升降，自動(dòng)尋

址向存入倉位進(jìn)行。

（3）裝卸托盤到達(dá)存入倉庫前，即圖中第四列第四層，裝卸托盤上的貨又將托

盤卜的貨物送進(jìn)存入倉位c

（4）堆垛機(jī)進(jìn)行到第五列第二層，到達(dá)調(diào)出倉位，貨叉將該倉位中的貨物取

出，放在裝卸托盤上。

（5）堆垛機(jī)帶著取出的貨物返回起始位置，貨叉將貨物從裝卸托盤送到出入庫

裝卸站。

重復(fù)上述動(dòng)作，直至?xí)簾o貨物調(diào)入調(diào)出的指令，堆垛機(jī)就近停在某一位置待

命0

第6章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)

1.什么叫機(jī)械加工生產(chǎn)線?它由哪幾個(gè)基本組成部分?它與機(jī)械加工自動(dòng)

線有何區(qū)別？

答：機(jī)械加工生產(chǎn)線是指為實(shí)現(xiàn)簽件的機(jī)械加工工藝過程，以機(jī)床為主要

設(shè)備再配以相應(yīng)的輸送裝置與輔助裝置，并按工件的加工工藝順序排列而成的

生產(chǎn)作業(yè)線。機(jī)械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、輸送裝備、輔助裝備和

控制系統(tǒng)組成。

機(jī)械加工自動(dòng)線是指由一組用自動(dòng)控制裝置、自動(dòng)加工設(shè)備和自動(dòng)輸送系

統(tǒng)聯(lián)系在一起的，以一定生產(chǎn)節(jié)拍和工藝順序自動(dòng)完成預(yù)