| 显示江开系统湖南大学-机械高本所有答案 |
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1、试分析切削用量三要素Vc、f、aＰ对切削温度的影响。
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答案是：ap ↑、 f ↑ 、vc ↑ =>切削变形↑ ，摩擦↑ =>切削功↑
=>切削温度θ ↑；
但：ap ↑=>切屑与刀具接触面积同比例增大，散热条件显著改善 =>切削温度θ ↓；
f ↑ =>切屑与前刀面接触长度↑ =>散热条件有所改善
=>切削温度θ ↘；
vc ↑ =>切屑与前刀面接触长度↓ =>散热↓ =>切削温度θ ↑。
为减小切削温度，降低刀具磨损，提高刀具耐用度，选择切削用量的
顺序： ap → f → vc 。
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夹紧力方向选择原则有哪些？
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答案是：1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面
2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
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麻花钻的缺点是什么?
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答案是：标准麻花钻的缺点：切削刃长，前角变化大(从中心(γo =－30°) →外缘(γo =+30 °))，螺旋槽排屑不畅，横刃切削条件差(γo ≈－ 60°) 。
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形成发生线的方法有哪些?
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答案是：① 轨迹法：
② 成形法
③ 相切法
④ 范成法(展成法)
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工位
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答案是：工件在一次安装中在机床的一个位置上所完成的那部分工序。
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、砂轮的特性
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答案是：6个⑴ 磨料⑵ 粒度⑶ 硬度⑷ 结合剂⑸ 砂轮的组织⑹ 砂轮的形状和尺寸
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不完全定位
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答案是：允许少于六点的定位称为不完全定位。
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刀具耐用度
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答案是：刀具耐用度T——刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间(min)【或切削路程lm或加工出的零件数N】。
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背吃刀量
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答案是：刀刃工作长度 (mm)在主运动和进给运动所在平面垂直方向的投影。
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1、试分析切削用量三要素Vc、f、aＰ对刀具耐用度的影响。
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答案是：刀具耐用度T——刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间
ap ↑、 f ↑ 、vc ↑ =>切削变形↑ ，摩擦↑ =>切削功↑
=>切削温度θ ↑；
但：ap ↑=>切屑与刀具接触面积同比例增大，散热条件显著改善 =>切削温度θ ↓；
f ↑ =>切屑与前刀面接触长度↑ =>散热条件有所改善
=>切削温度θ ↘；
vc ↑ =>切屑与前刀面接触长度↓ =>散热↓ =>切削温度θ ↑。
θ ↑=>磨损↑=>T↓
为减小切削温度，降低刀具磨损，提高刀具耐用度，选择切削用量的
顺序： ap → f → vc 。
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粗基准的选择原则有哪些？
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答案是：① 应选择要求加工余量小而均匀的重要表面为粗基准＝>加工余量足够、均匀。
② 应选择与加工表面有相互位置精度要求的不需加工的表面为粗基准＝>保证不加工表面与加工表面间的尺寸、位置精度要求 。
③ 应选择比较平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准＝>能使工件装夹安全、可靠，误差小。
④ 在一个？方向上，粗基准通常只能使用一次，尽量避免重复使用。
∵粗基准精度低，粗糙度大＝> 加工误差大。
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、夹具的作用有哪些？
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答案是：⑴缩短辅助时间，提高生产效率
⑵ 易于保证加工精度的保证
⑶ 可扩大机床的使用范围
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焊接车刀的缺点是什么?
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答案是：缺点：① 切削性能较低：焊接高温=>切削性能↓；
② 刀杆不能重复使用=>浪费材料；
③ 辅助时间长：换刀时间↑ ，对刀时间↑ 。
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什么是硬质合金，其种类有哪些?
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答案是：由难熔金属化合物(如WC、TiC)和金属粘结剂(Co)经粉末冶金方法制造而成。
（1）YG(K)类
（2）YT(P)类：
（3）YW(M)类
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、积屑瘤对切削过程有何影响?
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答案是：①实际前角增大：
②增大切削厚度
③使加工表面粗糙度增大
④对刀具寿命的影响：
积屑瘤硬度很高（2～3倍于工件
材料硬度） =>代替刀刃切削
=>刀具磨损↓ ，刀具寿命↑。
但：积屑瘤不稳定=>振动=>脆性刀具破损
刀具寿命↓
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工步
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答案是：在被加工表面、切削用量(背吃刀量除外)、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序。
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砂轮的粒度
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答案是：磨料颗粒尺寸的大小
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欠定位
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答案是：工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。
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单位切削力
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答案是：单位切削力p——切除单位切削层面积所产生的主切削力。
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进给量
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答案是：进给量f——主运动每回转一周或每一行程时工件和刀具沿进给运动方向的相对位移(mm/r或mm/双行程)。
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1、试分析切削用量三要素Vc、f、aＰ对主切削力的影响。
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答案是：①Vc、f、aＰ增大一倍， FＺ=p﹡aＰ﹡f p不变 FＺ增大一倍
②f增大一倍， FＺ=p﹡aＰ﹡f p减小 FＺ增大不到一倍
③Vc对FＺ的影响与Vc对λh的影响一致
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精基准的选择原则有哪些？
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答案是：①基准重合原则；②基准统一原则；③互为基准原则；
④自为基准原则 ⑤稳定可靠原则。
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夹具的组成有哪些？
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答案是：1）定位元件
2）夹紧元件
3）对刀及导向元件
4）连接元件
5）夹具体
6）其他元件及装置（防护、防错、分度…）
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、可转位车刀的优点是什么?
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答案是：优点：①刀具使用寿命长；
② 生产效率高；
③ 有利于新技术、新工艺的推广 。
④ 刀具成本降低。要求：
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刀具材料应具备的性能?
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答案是：①硬度 耐磨性 ②强度 ③耐热性 ④加工性 ⑤经济性
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防止积屑瘤产生的措施有哪些?
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答案是：①提高Vc
②降低Vc
③切削液
④热处理
⑤提高刀面√
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工序
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答案是：工序——一个(一组)工人，在一个固定的工作地点(一台机床或一个钳工台)，对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。
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砂轮的硬度
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答案是：硬度——砂轮上的磨粒受力后自砂轮表层脱落的难易程度。
难度↑→砂轮硬度↑(硬)；容易↑(难度↓) →砂轮硬度↓ (软)
∴ 砂轮的硬度≠磨粒的硬度。
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过定位
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答案是：过定位——工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。
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切削温度
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答案是：切削温度θ——切削区域的平均温度。
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切削速度
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答案是：切削速度Vc——切削加工时，切削刃上选定点相对于工件主运动的速度(主运动的线速度)。
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柔性制造系统的工艺方案应按工序分散、保证高生产效率的原则设计？
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答案是：答：柔性制造系统的工艺方案应按工序集中、保证高生产效率的原则设计。
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、专用机床工艺范围窄，功能少，适于单件小批量生产吗？
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答案是：答：专用机床工艺范围窄，功能少，适于少品种大批量生产。
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二、下图属于机械加工生产线中的哪种联接方式，并简述图中1装置的作用
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答案是：答：该图属于柔性连接方式，其中1为储料装置。储料装置的作用包括两个方面：1）可以储备一定数量的工件，当某台设备因故障而停歇时，其余各台机床仍可继续工作一段时间，从而避免全线停产；2）当相邻机床的工作循环时间相差较大时，储料装置能起到一定的调剂平衡作用。
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对于加工形状复杂、加工工序较多，并有一定批量的多种零件，宜建立什么样的机械加工生产线？该生产线应选用哪些加工装备？
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答案是：答：采用柔性制造生产线。
用高度自动化的多功能柔性加工设备，例如加工中心和数控机床等。
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三、毛坯不便于自动定向而加工循环时间又较长采用料斗送料机构吗？
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答案是：答：毛坯不便于自动定向而加工循环时间又较长采用料仓送料机构。
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二、简述自动化仓库的工作过程。
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答案是：答：1)进库 堆垛机停在巷道起始位置，待入库的货物已放置在出入库装卸站上，由堆垛机的货叉将其取到装卸托盘上。
2)传送 计算机控制堆垛机在巷道行走，装卸托盘沿堆垛机铅直导轨升降，自动寻址向存入仓位进行。
3)入库 装卸托盘到达存入仓库前，装卸托盘上的货叉将托盘上的货物送进存入仓位。
4)出库 堆垛机到达调出仓位，货叉将该仓位中的货物取出，放在装卸托盘上。
5)返回原始位置 堆垛机带着取出的货物返回起始位置，货叉将货物从装卸托盘送到出入库装卸站。
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机械加工线上工件在机床间传递和运送，为什么要采用随行夹具？
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答案是：答：对于结构形状比较复杂而缺少可靠运输基面的工件或质地较软的有色金属工件，应将工件先定位夹紧在随行夹具上，和随行夹具一起传送、定位和夹紧在机床上进行加工。
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三、工业机器人夹持器手爪的开合运动可算为一个自由度数目吗？
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答案是：答：工业机器人夹持器手爪的开合运动不可算为一个自由度数目。
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工业机器人采用气压驱动以适应重型、低速要求吗？
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答案是：答：不是。工业机器人采用液压驱动以适应重型、低速要求。
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从基本功能与工作原理考虑，简述工业机器人与机床的异同。
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答案是：答：在基本功能和基本工作原理上，工业机器人与机床的相同之处, 在于： 1）二者的末端执行器都有位姿变化要求。2）二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。不同之处在于：1）机床以按直角坐标形式运动为主；而机器人以关节形式运动为主。2）机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低。
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在支承件设计中，支承件应满足那些要求？
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答案是：支承件应满足的基本要求
1、有足够的刚度和较高的刚度/质量比
2、较好的动态特性、较大的位移阻抗（动刚度）和阻尼。
3、热稳定性好，热变形对机床加工精度的影响较小。
4、排屑通畅，吊运安全，良好的结构工艺性。
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、主轴轴向定位方式有哪几种？各有什么特点？适用场合？
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答案是：（1）前端配置 两个方向的推力轴承都分布在前支承处
特点：在前支承处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度。
适用范围：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床
（2）后端配置 两个方向的推力轴承都布置在后支承处。
特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度
适用范围：用于普通精度机床，立铣，多刀车床。
（3）两端配置 两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支承处
特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀
适用范围：用于短主轴，如组合机床
（4）中间配置 两个方向的推力轴承配置在前支承的后侧
特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支承结构复杂，温升可能较高。
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右图是某型号卧式坐标镗床立柱热变形时的结构简图，请从提高热稳定性的角度考虑，应对立柱如何改进设计，试绘制改进后的立柱结构简图，并分析说明缘由。
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答案是：答： 改进后为双立柱结构。（图略）
该结构采用了热对称结构，其主轴箱装在框式立柱内，且以左右两立柱的侧面定位。由于两侧热变形的对称性，主轴轴线的升降轨迹不会因为立柱热变形而左右倾斜，保证了定位精度。
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机床运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？
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答案是：运动功能式表示机床的运动个数、形式（直线运动X、Y、Z或迴转运动A、B、C）、功能（主运动p、进给运动f、非成形运动a）及排列顺序。
运动功能图：是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，是机床传动系统设计的依据
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数控机床的坐标系如何选取？
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答案是：数控机床的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系，规定直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用右手定则制定。
标准规定：平行于主轴的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正向（+Z），X轴为水平方向，且垂直于Z轴。
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五、机床系列型谱的含义是什么？
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答案是：机床系列型谱就是综合地表明机床产品规格参数的系列性与结构相似性的表。
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四、工件表面的形成方法是什么？
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答案是：是母线形成方法和导线形成方法的组合。因此，加工表面形成所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。
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工件表面发生线的形成方法有哪些？各需要几个运动？
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答案是：1、轨迹法；1个运动。 2、成形法；不需要运动。 3、相切法；两个运动。 4、展成法；一个运动。
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工件表面的形成原理是什么？
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答案是：任何一个表面都可以看成是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。而加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。
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机床的基本工作原理是什么？
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答案是：基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的尺寸和精度的几何形状。
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请完善下图中的目标系统，并确定重要性系数。
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答案是：答：系数分别是：1.0; 0.25;0.4;0.4;0.35;0.17;0.08;0.11;0.12,0.11
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机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什么？
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答案是：答：机械制造装备设计可分为：创新设计、变型设计、模块化设计三大类。
创新设计：从无到有
变型设计：常采用适应型和变参数型设计方法。两种方法都是在原有基础上，
适应性设计：通过改变更换部分部件或结构
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哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？应该遵循哪四化原则？
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答案是：答：各规格产品具有相同的功能结构和相似的结构形式。
为了缩短产品的设计、制造周期，降低成本，保证和提高产品的质量。
产品系列化、零部件通用化、标准化、结构典型化。
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二、柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心、柔性制造系统的柔化程度，其柔性表现在哪里？
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答案是：答：柔性化有两重含义，即产品结构柔性化和功能柔性化。其中产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构做少量重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的、具有不同功能的新产品。功能柔性化是指只需进行少量调整或修改软件，就可以方便的改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。1.要实现机械制造装备的柔性化，不一定非要采用柔性制造单元或系统，组合机床及其组合成的生产线也可以设计成具有一定的柔性，完成一些批量较大、工艺要求较高的工件；2.普通机床可加工不同尺寸和形状的工件；3.数控机床具有较高的柔性化程度，由单主轴发展成具有两根主轴，又在此基础上增设附加控制轴C轴控制功能。4.加工中心拥有较高的柔性化程度，体现如自动换刀等；5.柔性制造系统也拥有很高的柔性化程度，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
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一、机械制造装备与其他工业装备相比，应特别强调满足那些要求？
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答案是：答：
1、加工精度方面的要求
2、强度、刚度和抗震性方面的要求
3、加工稳定性方面的要求
4、耐用度方面的要求
5、技术经济方面的要求
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主轴部件应满足那些基本要求？
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答案是：主轴部件应满足的基本要求：
1、旋转精度：概念：主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动的条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。
影响因素：旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度
径向跳动影响因素：主轴轴颈的园度、轴承滚道及滚子园度、主轴及回转件的动平衡。
轴向跳动影响因素：轴承支承端面，轴肩的垂直度，止推轴承的滚道及滚子误差。
轴、径向跳动影响因素：主轴主要定心面的轴、径向跳动（锥孔误差，mol精度。）
2、刚度：概念：主轴部件的刚度指其在外载荷作用下抵抗变形的能力
静刚度：作用力是静力引起的弹性变形
动刚度：作用力是交变力引起的弹性变形
影响因素：主轴的尺寸和形状，滚动轴承的类型和数量、预紧和配置形式、传动件的布置方式、主轴部件的制造和装配质量
3、抗振性：概念：抗振性指抵抗受迫振动和自激振动的能力
影响因素：主轴部件的静刚度，质量分布及阻尼
4、升温和热变形
5、精度保持性：概念 精度保持性指长期地保持其原始制造精度的能力
影响因素 磨损，主轴轴承、轴颈表面、装夹工件刀具的定位表面的磨损
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导轨设计中应满足什么要求？
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答案是：导轨应满足的基本要求
1、导向精度 指动导轨运动轨迹的准确度
2、承载能力大，刚度好，根据承受载荷的性质，方向和大小，合理选择导轨的截面形状和尺寸，使导轨有足够的刚度，保证机床的加工精度。
3、精度保持性好，导轨原始精度丧失的主要原因是磨损
4、低速运动平稳 动导轨作低速运动或微量进给时，运动始终平稳，不出现爬行现象。
5、结构简单、工艺性好，易于加工
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机床的运动参数如何确定？驱动方式如何选择？数控机床与普通机床确定方法有什么不同？
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答案是：1、主运动参数
迴转式主运动的机床其主运动参数为主轴转速
① 最低（nmin）和最高（nmax）转速的确定
②主轴转速的合理排列
③标准公比φ值和标准转速数列
④公比的选用
⑤变速范围Rn，公比φ和级数Z的关系
2、进给量的确定
3、变速形式与驱动方式选择
驱动方式：电动机驱动、液压驱动 驱动方式的选择主要是根据机床的变速形式和运动特性要求来确定的。
数控机床一般采用伺服电动机无机变速形式
其他机床多采用有级变速形式或无极与有级变速的组合形式
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•在设计低速运动的部件时：
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答案是：•1、减少静、动摩擦系数之差；
•2、提高传动机构的刚度；
•3、降低移动件的质量。
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