機械制造裝備設計課后習題答案整理

1、1111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？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。1212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？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？

2、為什么？（需要看教材確認答案）（需要看教材確認答案）1)柔性化精密化自動化機電一體化節(jié)材節(jié)能2)符合工業(yè)工程要求符合綠色工程要求1313柔性化指的是什么？試分析組合機床、普通機床、數控機床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度。其柔性化指的是什么？試分析組合機床、普通機床、數控機床、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？柔性表現(xiàn)在哪里？1)柔性化有倆重含義：產品機構柔性化和功能柔性化。2)數控機床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較

3、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。1616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？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？1)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

4、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)。2)好處：1.對機器或機組系統(tǒng)的運行參數進行巡查和控制；2.對機器或機組系統(tǒng)工作程序的控制；3.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。1717對機械制造裝備如何進行分類？對機械制造裝備如何進行分類？1)加工裝備：采用機械制造方法制造機器零件的機床。2)工藝裝備：產品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。3)倉儲運輸裝備：各級

5、倉庫、物料傳送、機床上下料等設備。4)輔助裝備：清洗機和排屑裝置等設備。1818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？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？1)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。2)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，

6、減少工時和材料的消耗；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。1919機械制造裝備設計有哪些類型？他們的本質區(qū)別是什么？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)類型：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)本質區(qū)別：創(chuàng)新設計創(chuàng)新設計：一般需要較長的設計開發(fā)周期，投入較大的

7、研制開發(fā)工作量；變型設計變型設計：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；112112哪些產品宜采用系列化設計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點哪些產品宜采用系列化設計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點（再看教材確認）（再看教材確認）1)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

8、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的產品，構成產品的基型系列。21)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22)缺點:用戶只能在系類型譜內有

9、限的品種規(guī)格中選擇所需的產品，選到的產品，一方面其性能參數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。113113系列化設計時主參數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？系列化設計時主參數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？1)選取原則:產品的主參數應盡可能采用優(yōu)先數系。2)主參數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

10、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1)總體設計:機床主要技術指標設計：包括工藝范圍運行模式，生產率，性能指標，主要參數，驅動方式，成本及生產周期。總體方案設計總體方案設計包括運動功能設計，基本參數設計，傳動系統(tǒng)設計，傳動系統(tǒng)圖設計，總體結構布局設計，控制系統(tǒng)設計?？傮w方案綜合評價與選擇總體

11、方案綜合評價與選擇；總體方案總體方案的設計修改或優(yōu)化2)詳細設計:包括技術設計施工設計。設計機床的傳動系統(tǒng)，部件裝配圖，對主要零件進行分析計算或優(yōu)化，設計液壓部件裝配圖，電氣控制系統(tǒng)等。3)機床整機綜合評價4)定型設計:可進行實物樣機的制造、實驗及評價。根據實物樣機的評價結果進行修改設計，最終完成產品的定型設計。2323機床設計的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何？機床設計的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何？1)機床的運動學原

12、理:研究、分析和實現(xiàn)機床期望的加工功能所需的運動配置原理：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)精度：機床的精度包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位和重復定位精度、工作精度和精度保持性等3)剛度：機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。4)抗振性：機床抗振性指機床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。5)熱變形產生原因：機床工作時受到內部熱源（如電動機)液壓系統(tǒng)，機械磨擦副，切削熱

13、）和外部熱源（如環(huán)境溫度，周圍熱源輻射等）的影響，使機床各部分溫度發(fā)生變化，因不同的材料的熱膨脹系數不同，機床各部分的變形不同，導致機床產生熱變形。6)噪聲：機床工作時產生各種不同的振動，這些不同頻率，不同振幅的振動將產生不同頻率)不同強度的聲音，這些聲音無規(guī)律地組合在一起即成為噪聲。7)低速運動平穩(wěn)性爬行：機床上有些運動部件，需要作低速或微小位移。當運動部件低速運動時，主動件勻速運動，被動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運動，即：時

14、走時停，時快時慢的現(xiàn)象——爬行。2424機床系列型譜的含義是什么？機床系列型譜的含義是什么？（P76P76）。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“變型系列”?！盎汀焙汀白冃汀睒嫵闪藱C床的“系類型譜”。（參考：每類通用機床都有它的主參數系列，而每一規(guī)格又有基型和變型，合稱為這

15、類機床的系列和型譜。機床的主參數系列是系列型譜的縱向（按尺寸大?。┌l(fā)展，而同規(guī)格的各種變型機床則是系列型譜的橫向發(fā)展，因此，“系列型譜”也就是綜合地表明機床產品規(guī)格參數的系列性與結構相似性的表。）2525機床的基本工作原理是什么？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。2626工件表面的形成原理是什么？工件表面的形成原理是什么？任何一個表面都可以看成是

16、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。2727工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？1)工件加工表面的發(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)方法有四種：軌跡法)成形法)相切法)展成法2828工件表面的形成方法是什么？工件表面的形成方法是什么？

17、工件表面的形成方法是母線形成方法和導線形成方法的組合。因此，工件表面形成所需的刀具與工件之間的相對運動也是形成母線和導線所需相對運動的組合。2929機床的運動功能有哪些？機床的運動功能有哪些？為了完成工件表面的加工，機床上需要設置各種運動，各個運動的功能是不同的?？梢苑譃槌尚芜\動和非成形運動，或簡單運動和復合運動。(參考：1)操作面板它是操作人員與數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