精密機(jī)械原理與工程實(shí)踐題庫(kù)及答案一、選擇題（每題2分，共10題）1.精密機(jī)械中，用于限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的運(yùn)動(dòng)副是（）。A.移動(dòng)副B.轉(zhuǎn)動(dòng)副C.平面副D.球面副2.在精密機(jī)床主軸設(shè)計(jì)中，為了提高剛度和抗振性，常采用（）。A.螺旋傳動(dòng)B.齒輪傳動(dòng)C.滾動(dòng)軸承D.滑動(dòng)軸承3.精密機(jī)械中，測(cè)量直線位移的常用傳感器是（）。A.光電編碼器B.陀螺儀C.霍爾傳感器D.氣動(dòng)傳感器4.在精密儀器中，為了減小熱變形影響，常采用（）。A.銅合金材料B.不銹鋼材料C.鋁合金材料D.碳纖維復(fù)合材料5.精密機(jī)械中，用于傳遞精確運(yùn)動(dòng)和力的機(jī)構(gòu)是（）。A.齒輪機(jī)構(gòu)B.連桿機(jī)構(gòu)C.凸輪機(jī)構(gòu)D.液壓機(jī)構(gòu)二、填空題（每空1分，共10空）6.精密機(jī)械的精度等級(jí)通常用______和______來表示。7.精密機(jī)床的導(dǎo)軌常用______或______材料制造，以減少摩擦和磨損。8.精密機(jī)械中，用于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施包括______和______。9.精密測(cè)量中，常用的測(cè)量方法有______、______和______。10.精密機(jī)械的裝配工藝通常包括______、______和______三個(gè)步驟。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）11.簡(jiǎn)述精密機(jī)械中，提高剛度的常用方法有哪些？12.簡(jiǎn)述精密機(jī)械中，熱變形的影響及減小熱變形的方法。13.簡(jiǎn)述精密機(jī)械中，常用的誤差補(bǔ)償方法有哪些？14.簡(jiǎn)述精密機(jī)械裝配中，保證裝配精度的關(guān)鍵措施有哪些？四、計(jì)算題（每題10分，共2題）15.某精密機(jī)床主軸直徑為50mm，轉(zhuǎn)速為1500r/min，求主軸的角速度和線速度。16.某精密測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍為0-100μm，分辨率0.1μm，求該系統(tǒng)的測(cè)量不確定度。五、論述題（每題15分，共2題）17.論述精密機(jī)械中，材料選擇對(duì)系統(tǒng)性能的影響。18.論述精密機(jī)械中，提高系統(tǒng)精度的綜合措施。答案及解析一、選擇題答案1.B2.C3.A4.D5.A解析：1.轉(zhuǎn)動(dòng)副用于限制構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，故選B。2.滾動(dòng)軸承具有高剛度和抗振性，適用于精密機(jī)床主軸，故選C。3.光電編碼器常用于測(cè)量直線位移，故選A。4.碳纖維復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)低，適合精密儀器，故選D。5.齒輪機(jī)構(gòu)能精確傳遞運(yùn)動(dòng)和力，故選A。二、填空題答案6.精度等級(jí)通常用______（幾何精度）和______（表面質(zhì)量）來表示。7.精密機(jī)床的導(dǎo)軌常用______（鑄鐵）或______（塑料）材料制造，以減少摩擦和磨損。8.精密機(jī)械中，用于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施包括______（阻尼）和______（反饋控制）。9.精密測(cè)量中，常用的測(cè)量方法有______（接觸式測(cè)量）、______（非接觸式測(cè)量）和______（比較測(cè)量）。10.精密機(jī)械的裝配工藝通常包括______（清洗）、______（調(diào)整）和______（檢驗(yàn)）三個(gè)步驟。三、簡(jiǎn)答題答案11.提高剛度的常用方法：-采用高強(qiáng)度材料（如鈦合金、陶瓷材料）；-優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如增加支撐點(diǎn)、減少跨度）；-采用預(yù)緊措施（如螺栓預(yù)緊、過盈配合）；-減小載荷（如采用輕量化設(shè)計(jì)）。12.熱變形的影響及減小方法：-影響：熱變形會(huì)導(dǎo)致尺寸偏差、精度下降，影響機(jī)械性能。-減小方法：-選擇低熱膨脹系數(shù)材料（如碳纖維復(fù)合材料）；-采用熱補(bǔ)償措施（如加熱導(dǎo)軌、恒溫箱）；-優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如對(duì)稱設(shè)計(jì)、熱隔離）；-控制環(huán)境溫度（如空調(diào)控溫）。13.常用的誤差補(bǔ)償方法：-幾何誤差補(bǔ)償：采用高精度機(jī)床、誤差修正塊；-熱誤差補(bǔ)償：熱補(bǔ)償裝置、溫度傳感器；-動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償：阻尼設(shè)計(jì)、減振裝置；-軟件補(bǔ)償：運(yùn)動(dòng)學(xué)算法、誤差模型修正。14.保證裝配精度的關(guān)鍵措施：-清潔度控制：裝配前徹底清洗零件；-工具精度：使用高精度裝配工具；-順序控制：按工藝順序裝配，避免交叉污染；-檢驗(yàn)環(huán)節(jié)：裝配后進(jìn)行多次精度檢測(cè)。四、計(jì)算題答案15.主軸角速度和線速度計(jì)算：-角速度ω=2πn/60=2π×1500/60=157.08rad/s；-線速度v=ωr=157.08×0.025=3.93m/s。16.測(cè)量不確定度計(jì)算：-不確定度U=分辨率/2=0.1/2=0.05μm。五、論述題答案17.材料選擇對(duì)系統(tǒng)性能的影響：-剛度：高彈性模量材料（如鋼、鈦合金）能提高剛度；-熱穩(wěn)定性：低熱膨脹系數(shù)材料（如碳纖維、陶瓷）減少熱變形；-耐磨性：自潤(rùn)滑材料（如聚四氟乙烯）減少摩擦磨損；-疲勞強(qiáng)度：高疲勞極限材料（如鈦合金）延長(zhǎng)壽命；-輕量化：復(fù)合材料（如碳纖維）減少重量，提高動(dòng)態(tài)性能。18.提高系統(tǒng)精度的綜合措施：-設(shè)計(jì)階段：優(yōu)化結(jié)構(gòu)（如對(duì)稱設(shè)計(jì)、剛度優(yōu)化）；-制造階段：高精度加工（如精密磨削、電火花加工）；-裝配階段：誤差補(bǔ)償（如熱補(bǔ)償、幾何修正）