1、機(jī)械制造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)資料 2013級第一章 機(jī)械制造及裝備設(shè)計方法1.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？P5答：除了一般的功能要求外，應(yīng)強(qiáng)調(diào)柔性化、精密化、自動化、機(jī)電一體化、節(jié)材節(jié)能、符合工業(yè)工程和綠色工程的要求。2.對機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類？ P7P12 答：大致可以劃分為：加工裝備、工藝裝備、倉儲輸送裝備和輔助裝備四大類。加工裝備：金屬切削機(jī)床、特種加工機(jī)床、快速成形機(jī)床、鍛壓機(jī)床、塑料注塑機(jī)等；工藝裝備：刀具、模具、夾具、量具等；倉儲輸送裝備：倉儲、物料輸送裝置和機(jī)床上下料裝置；輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置。3.哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計方法，為什么？有哪些

2、優(yōu)點(diǎn)？ P21答：產(chǎn)品及原因：例如車床、搖臂鉆床、銑床等，在加工尺寸、加工件的機(jī)構(gòu)和材料。精度要求等方面的要求是相差很多的，不可能用單一規(guī)格的產(chǎn)品去滿足市場的需求。為了縮短產(chǎn)品的設(shè)計、制造周期，降低成本，保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)遵循系列化設(shè)計的方法，以提高系列產(chǎn)品中零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。系列化設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)有：1、可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求；2、可大大減少設(shè)計工作量，提高設(shè)計質(zhì)量；3、產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零件的通用性；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、為開展變形設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)。系列化設(shè)計的缺點(diǎn)：為以較少品種

3、規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求，用戶只能在系列型普內(nèi)有限的品種規(guī)格中選擇所需的產(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要求，另一方面有些功能還不能冗余。4.系列化設(shè)計時主參數(shù)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？ P22答：選取原則產(chǎn)品的主參數(shù)應(yīng)盡可能采用優(yōu)先數(shù)系。主參數(shù)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(chǎn)品，但系列內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格品種較多，系列化設(shè)計的許多優(yōu)點(diǎn)得不到充分利用；反之，則分級較粗，系列內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格品種較少，可帶來系列化設(shè)計的許多優(yōu)點(diǎn)，但為了以較少的品種滿足較大使用范圍內(nèi)的需求，系列內(nèi)每個品種產(chǎn)品應(yīng)具有較大的通用性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，

4、成本會有待提高，對用戶來說較難選到稱心如意的產(chǎn)品。5.哪些產(chǎn)品宜采用模塊化設(shè)計方法，為什么？有哪些優(yōu)點(diǎn)？P23P24 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：優(yōu)缺點(diǎn)：1.不會出現(xiàn)相同或相似結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品在不同設(shè)備以及不同時間段上不一致；2.減少重復(fù)設(shè)計；3.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，不斷優(yōu)化設(shè)計以及加工人員的對產(chǎn)品的認(rèn)識；5.形成模塊化后的產(chǎn)品，可以設(shè)計標(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)，對于部分產(chǎn)品，如小型產(chǎn)品或低端產(chǎn)品成本會增加；第二章

5、 金屬切削機(jī)床設(shè)計1.機(jī)床設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本要求，其理由是什么？ P49答：（1）工藝范圍（2）柔性:機(jī)床的柔性是指其適應(yīng)加工對象變化的能力，包括空間上的柔性（功能柔性）和時間上的柔性（結(jié)構(gòu)柔性）。（3）與物流系統(tǒng)的可接近性:可接近性是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑）流動的方便程度。（4）剛度:加工過程中，在切削力作用下，抵抗刀具相對與工件在影響加工精度方向變形的能力，包括靜剛度、動剛度、熱剛度。（5）精度:機(jī)床的精度主要是指機(jī)床的幾何精度和工作精度。（6）噪聲（7）成產(chǎn)率和自動化（8）成本（9）生產(chǎn)周期（10）可靠性(11）造型與色彩2.機(jī)床系列型譜的含義是什么？ P67答：

6、每類通用機(jī)床都有它的主參數(shù)系列，而每一規(guī)格又有基型和變型，合稱為這類機(jī)床的系列和型譜。3.機(jī)床的基本工作原理是什么？ P53答：通過刀具與工件之單位相對運(yùn)動，刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。4.工件表面的形成原理是什么？ P54答：任何一個表面都可以看做是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)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(dǎo)線。5.工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？ P54 答：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(chǎn)生相對運(yùn)動面形成的。有如下4種方法：1、軌跡法（描述法）2、成形法（仿形法）3、相切法（旋切

7、法）4、展成法（滾切法）6.分析圖2-14所示各種機(jī)床的運(yùn)動原理圖，說明各個運(yùn)動的所屬類型、作用及工件加工表面的形成方法。 P58 掌握a b c d e答：圖2-4a是車床的運(yùn)動原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Cp為主運(yùn)動；直線運(yùn)動Zf和Xf為進(jìn)給運(yùn)動。對于一般的車床，Cp僅為主運(yùn)動；對于有螺紋加工功能或有加工非圓回轉(zhuǎn)面（如橢圓面）功能的數(shù)控車床，則Cp一方面為主運(yùn)動，另一方面Cp可與Zf 組成復(fù)合運(yùn)動進(jìn)行螺紋加工，或Cp可與Xf 組成復(fù)合運(yùn)動進(jìn)行非圓回轉(zhuǎn)面加工，稱這類數(shù)控車床具有C軸功能。圖2-4b是銑床的運(yùn)動原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Cp為主運(yùn)動；直線運(yùn)動Xf 、Yf和Zf為進(jìn)給運(yùn)動。圖2-4c是平面刨床的運(yùn)動原

8、理圖，往復(fù)直線運(yùn)動Xp為主運(yùn)動；直線運(yùn)動Yf為進(jìn)給運(yùn)動；直線運(yùn)動Za為切入運(yùn)動。圖2-4d是數(shù)控外圓磨床的運(yùn)動原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Cp為主運(yùn)動；回轉(zhuǎn)運(yùn)動Cf 、直線運(yùn)動Zf和Xf為進(jìn)給運(yùn)動；回轉(zhuǎn)運(yùn)動Ba為砂輪的調(diào)整運(yùn)動。當(dāng)Xf和Zf組成復(fù)合運(yùn)動時，用碟形砂輪可磨削長圓錐面或任意形狀的回轉(zhuǎn)表面；Cf和Zf組成復(fù)合運(yùn)動時，可進(jìn)行螺旋面磨削。在進(jìn)行長軸縱向進(jìn)給磨削時，Xf應(yīng)改為Xa，為切入運(yùn)動，但在進(jìn)行橫向進(jìn)給磨削端面時，Xf為橫向進(jìn)給運(yùn)動，Zf應(yīng)改為Za，為切入運(yùn)動。若一個運(yùn)動既可為進(jìn)給運(yùn)動又可為非成形運(yùn)動，則用進(jìn)給運(yùn)動符號表示。圖2-4e是搖臂鉆床的運(yùn)動原理圖，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動Cp為主運(yùn)動；直線運(yùn)動Zf為進(jìn)

9、給運(yùn)動；回轉(zhuǎn)運(yùn)動Ca、直線運(yùn)動Za及Xa為調(diào)整運(yùn)動，用來調(diào)整刀具與工件的相對位置。7.機(jī)床的傳動原理圖如何表示？它與機(jī)床運(yùn)動原理圖的區(qū)別是什么？ P61答：機(jī)床的運(yùn)動原理圖只表示運(yùn)動的個數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動之間的傳動關(guān)系。若將動力源與執(zhí)行件、不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動及傳動關(guān)系同時表示出來，就是傳動原理圖。8.機(jī)床運(yùn)動分配式的含義是什么？P60答：運(yùn)動功能分配設(shè)計是確定運(yùn)動功能式中“接地”的位置，用符號“.”表示。符號“.”左側(cè)的運(yùn)動由工件完成，右側(cè)的運(yùn)動的刀具完成。機(jī)床的運(yùn)動功能式中添加上接地符號“.”后，稱之為運(yùn)動分配式。9.某車床的主軸轉(zhuǎn)速為n401800 r/min ，公比

10、1.41，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n電1440 r/min ，試擬定結(jié)構(gòu)式，轉(zhuǎn)速圖。詳見例題。解：該主軸的變速范圍為: 根據(jù)變速范圍、公比可求變速的級數(shù)擬定結(jié)構(gòu)式。根據(jù)級比規(guī)律和傳動副前多后少、傳動線前密后疏的原則確定查表可獲得12級轉(zhuǎn)速為40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 作轉(zhuǎn)速圖如下： 10.試從1.26，z18級變速機(jī)構(gòu)的各種傳動方案中選出其最佳方案，并寫出結(jié)構(gòu)式，畫出轉(zhuǎn)速圖。詳見例題。解：根據(jù)級比規(guī)律和傳動副前多后少、傳動線前密后疏的的原則確定：´´11.試述進(jìn)給傳動與主傳動相比較，有那些不同的特點(diǎn)？P108答：1、進(jìn)給

11、傳動是恒轉(zhuǎn)矩傳動；2、進(jìn)給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速；3、進(jìn)給傳動的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu)；4、進(jìn)給傳動系用傳動間隙消除機(jī)構(gòu)；5、進(jìn)給傳動系變速組的變速范圍可取比主變速組較大的值；6、快速控制傳動，微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用。7.微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用12.試述滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，其支承方式有哪幾種？ P115答：摩擦系數(shù)小，傳動效率高。滾珠絲杠的支承方式有三種：一端固定，另一端自由一端固定，另一端簡支承兩端固定13.機(jī)床的成形運(yùn)動可分為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。P56第三章 典型部件設(shè)計1.主軸部件應(yīng)滿足那些基本要求？P131答：1、旋轉(zhuǎn)精度 2、剛度 3、抗震性 4、溫升和熱變形 5、精度保持性

12、2.主軸軸向定位方式有那幾種？各有什么特點(diǎn)？適用場合 P134答：（1）前端配置 兩個方向的推力軸承都分布在前支撐處；特點(diǎn)：在前支撐處軸承較多，發(fā)熱大，升溫高；但主軸承受熱后向后伸，不影響軸向精度；適用場合：用于軸向精度和剛度要求較高的高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。（2）后端配置 兩個方向的推力軸承都布置在后支撐處；特點(diǎn)：發(fā)熱小、溫度低，主軸受熱后向前伸長，影響軸向精度；適用范圍：用于普通精度機(jī)床、立銑、多刀車床。（3）兩端配置 兩個方向的推力軸承分別布置在前后兩個支撐處；特點(diǎn)：這類配置方案當(dāng)主軸受熱伸長后，影響軸承的軸向間隙，為避免松動，可用彈簧消除間隙和補(bǔ)償熱膨脹；適用范圍：用于短主軸，如組合機(jī)床

13、。（4）中間配置 兩個方向的推力軸承配置在前支撐后側(cè)；特點(diǎn)：此方案可減少主軸的懸伸量，使主軸熱膨脹后向后伸長，但前支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫升可能較高。3.試分析圖3114（P205）中，所示三種主軸軸承的配置型式的特點(diǎn)和適用場合。答：（1）46000為圓錐滾子軸承，圓錐滾子軸承承受軸向負(fù)荷的能力取決于接觸角，即外圈滾道角度，角度越大，軸向負(fù)荷能力也越大；3182100是雙列向心圓柱滾子軸承，這種軸承承載能力大，摩擦系數(shù)小，溫升低，但不能承受軸向力。這種配置方式主要在后面的軸承承受軸向力，因此相當(dāng)于后端配置，這種配置的特點(diǎn)是發(fā)熱小、溫度低，主軸受熱后向前伸長，影響軸向精度；適用范圍是用于普通精度機(jī)床、立

14、銑、多刀車床。（2）這種配置方式主要在前段的軸承承受軸向力，因此這種軸承配置相當(dāng)于前端配置；這種配置的特點(diǎn)是在前支撐處軸承較多，發(fā)熱大，升溫高；但主軸承受熱后向后伸，不影響軸向精度；適用場合是用于軸向精度和剛度要求較高的高精度機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。（3）2268000是雙向推力向心球軸承，因此這種配置相當(dāng)于中間配置，這種配置的特點(diǎn)是兩個方向的推力軸承配置在前支撐后側(cè)，此方案可減少主軸的懸伸量，使主軸熱膨脹后向后伸長，但前支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫升可能較高。4.支承件常用的材料有哪些？P155答：1）鑄鐵；特點(diǎn)：復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支承件，阻尼系數(shù)大，成本低，制造周期長，易產(chǎn)生縮孔、氣泡等缺陷2）鋼板和型鋼；特點(diǎn)：制造

15、周期短，支承件可制成封閉結(jié)構(gòu)，剛性好，便于產(chǎn)品更新和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，固有頻率比鑄鐵高，易產(chǎn)生高頻振動，抗振性差。3）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；特點(diǎn)：主要用于制作不常移動的大型機(jī)械的機(jī)身、底座、立柱等支承件。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支承件的剛度和阻尼比鑄鐵大幾倍，抗振性好，成本較低。缺點(diǎn)：脆性大、耐腐蝕性差、應(yīng)進(jìn)行表面防護(hù)（防滲）4）天然花崗巖；優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，精度保持性好，抗振性好，阻尼系數(shù)比鋼大15倍，耐磨性比鑄鐵高56倍，導(dǎo)熱系數(shù)和線脹系數(shù)小（熱穩(wěn)定性好），抗氧化性強(qiáng)，不導(dǎo)電、抗磁缺點(diǎn)：結(jié)晶顆粒粗、抗沖擊性能差、脆性大、油和水等液體作用下表面易變形，難于制作復(fù)雜零件。5）樹脂混凝土；特點(diǎn)：剛度高；具有良好的阻尼

16、性能抗振性好；熱容量大，熱傳導(dǎo)率低缺點(diǎn)：某些力學(xué)性能低5.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筋板和筋條？P152答：支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是應(yīng)在最小重量條件下，具有最大靜剛度。靜剛度包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，均與截面慣性矩成正比。支承件截面形狀不同，即使同一材料、相等的截面面積，其抗彎和扭轉(zhuǎn)慣性矩也不同。比較后可知：空心截面的剛度都比實(shí)心的大。圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低。封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。筋板是指連接支承件四周外壁的內(nèi)板，它能使支承件外壁的局部載荷傳遞給其他壁板，從而使整個支承件承受載荷，加強(qiáng)支承件的自身和整體剛度。布

17、置方式：水平、垂直、斜向。一般將筋條配置在支承件的某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。筋條的布置：縱向、橫向和斜向，常常布置成交叉排列。補(bǔ)充：（筋板是指聯(lián)接支承件四周外壁的內(nèi)板，它能使支承件外壁的局部載荷傳遞給其它壁板，從而使整個支承件承受載荷，加強(qiáng)支承件的自身和整體剛度筋板的布置取決于支承件的受力變形方向，其中，水平市置的筋板有助于提高支承件水平面內(nèi)彎曲剛度；垂直放置的筋板有助于提高支承件垂直面內(nèi)的彎曲剛度；而斜向筋板能同時提高支承件的抗彎和抗扭剛度。筋條配置于支承件某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動，用來提高支承件的局部剛度。筋條可以縱向、橫向和斜

18、向，常常布置成交叉排列，如井字形、米字形等。必須使肋條位于壁板的彎曲平面內(nèi)，才能有效地烕少壁板的彎曲變形。筋條厚度一般是床身壁厚的3.70.8倍。）6.提高支承件結(jié)構(gòu)剛度和動態(tài)性能有哪些措施？P158答：1.根據(jù)支承件的受力情況合理的選擇材料、截面形狀、尺寸、壁厚。合理的布置肋條和肋板。2.提高阻尼特性、采用新材料制造支承件。7.鑲條和壓板有什麼作用？P164答：調(diào)整導(dǎo)軌間隙。壓板用來調(diào)整導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩；鑲條調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)向間隙。8.導(dǎo)軌的卸荷方式有那幾種？ P167答：1）機(jī)械卸荷導(dǎo)軌；特點(diǎn)：機(jī)械卸荷方式的卸荷力不能隨外載荷的變化而調(diào)節(jié)。2）液壓卸荷導(dǎo)軌；特點(diǎn)：與靜

19、壓導(dǎo)軌相比后者的上浮力足以將工作臺全部浮起形成純流體摩擦；而前者的上浮力不足以將工作臺全部浮起，難于保持摩擦力恒定。3）自動調(diào)節(jié)氣壓卸荷導(dǎo)軌；特點(diǎn)：當(dāng)外載荷有較大變化時，導(dǎo)軌間的接觸力和摩擦力只有微小變化，保證運(yùn)動平穩(wěn)無爬行。9.提高導(dǎo)軌耐磨性有那些措施？P173答：1）合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理 2）導(dǎo)軌的預(yù)緊3）導(dǎo)軌的良好潤滑和可靠防護(hù)4）爭取無磨損、少磨損、均勻磨損，磨損后能補(bǔ)償10.何謂端面齒盤定位？有何特點(diǎn)？ P181答：端面齒盤定位又稱端齒盤定位，端齒盤定位由兩個相同的端面齒盤相嚙合而成，由于嚙合時各個齒的誤差相互補(bǔ)償，起著誤差均化的作用，定位精度高。齒盤的齒形角一般有2等于90&

20、#176;和60°兩種。齒盤的齒數(shù)z的選擇應(yīng)根據(jù)所要求的分度數(shù)以及齒盤外徑D的大小來確定。一般齒盤外徑均在100800mm之間，且參數(shù)z、齒形角、外徑D、定位基準(zhǔn)孔徑d、重合度均已標(biāo)準(zhǔn)化。11.加工中心上刀庫的類型有哪些？ P184答：加工中心上刀庫類型有：鼓輪式刀庫、鏈?zhǔn)降稁臁⒏褡酉涫降稁旌椭本€式刀庫。12.直線運(yùn)動導(dǎo)軌的截面形狀有哪些？各有什么特點(diǎn)。P162P163答：截面形狀主要有四種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形，并可互相組合，每種導(dǎo)軌副之中還有凸、凹模之分。矩形導(dǎo)軌：承載能力大、剛度高、制造簡便、檢驗(yàn)和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但存在側(cè)向間隙，需用鑲條調(diào)整，導(dǎo)向性差。三角形導(dǎo)軌：可以

21、自動補(bǔ)償間隙，導(dǎo)向性好。燕尾形導(dǎo)軌：能承受較大的顛覆力矩，導(dǎo)軌的高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，但其剛性較差，加工、檢驗(yàn)、維修都不大方便。圓柱形導(dǎo)軌：制造方便，工藝性好，但磨損后較難調(diào)整和補(bǔ)償間隙。第五章機(jī)床夾具設(shè)計習(xí)題答案1.機(jī)床夾具的組成有那些部分？ P256答：1、定位元件及定位裝置：用于確定工件正確位置的元件或裝置；2、夾緊元件及夾緊裝置：用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置；3、導(dǎo)向及對刀元件：用于確定工件與刀具的相互位置的元件；4、動力裝置；5、夾具體：用于將各元件、裝置連接在一塊，并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上；6、其它元件及裝置。定位、夾緊和夾具體三部分一般是不可或缺的。

22、2.何謂六點(diǎn)定位原理“何謂定位的正常情況和非正常情況，它們各包括那些方面？P257答：六點(diǎn)定位原理：采用六個按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個自由度使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。正常情況：根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，稱定位的正常情況。正常情況分為：a完全定位六個自由度全部被限制b不完全定位少于六個自由度被限制非正常情況：根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某個自由度被兩個或兩個以上的約束重負(fù)限制，稱為非正常情況非正常情況分為：a.欠定位需要限制的自由度沒有完全被限制b.過定位某個自由度被兩個或兩個以上的約束重負(fù)限制3.試分析圖57中a、c方案為什

23、么屬過定位？如何改進(jìn)的？尚存在什麼問題？P261答：a）：工件下底面有倆個短圓柱銷臺階面支撐，為平面約束，限制3個自由度，而每個短圓柱銷插入工件孔內(nèi)，限制了2個自由度，因此共限制了7個自由度，超出了6個，即y方向的移動自由度被重復(fù)限制了，因此屬于過定位。C）：工件左端由銷的又臺階端面定位，此端面限制了3個自由度，而銷的長徑比已超過1，屬于長銷，它限制了4個自由度，共限制了7個自由度，還有轉(zhuǎn)動的自由度沒有被限制。所以實(shí)際上x和z都被重復(fù)限制，此方案屬于過定位。4.何謂定位誤差？定位誤差是由那些因素引起的？第269頁答：定位誤差：指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差，它是加工誤差

24、的一部分。產(chǎn)生定位誤差的原因：1、基準(zhǔn)不重合帶來的定位誤差；2、間隙引起的定位誤差；3、與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差。5.夾緊與定位有何區(qū)別？ 第272頁答：定位是確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程。夾緊是工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。6.使用夾具來加工工件時，產(chǎn)生加工誤差的因素有那些方面？它們與零件的公差有何關(guān)系？第293頁答：原因：1、工件在夾具中的安裝誤差，它包括定位誤差、夾緊誤差；2、夾具在機(jī)床上對定誤差，指夾具相對于刀具或相對于機(jī)床成形運(yùn)動的位置誤差。（夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，相對機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動導(dǎo)軌的位置誤差對定誤差）3、加工過程中

25、的誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力，熱變形、切削振動等原因引起的誤差。公差是允許零件的尺寸、幾何形狀和相對位置等的最大的變動量，對于不同零件而言，都有其固定的公差值，所以，產(chǎn)生加工誤差的因素對于公差值沒有影響。7.定位原理分析題。參考第298頁 習(xí)題12。12.圖577中圖a夾具用于在三通管中心O處加工一孔，應(yīng)保證孔軸線與管軸線ox、oz垂直相交；圖b為車床夾具，應(yīng)保證外圓與內(nèi)孔同軸；圖c為車階梯軸；圖d在圓盤零件上鉆孔，應(yīng)保證孔與外圓同軸；圖e用于鉆鉸連桿小頭孔，應(yīng)保證大、小頭孔的中心距精度和兩孔的平行度。答：a）：上下兩個短V行程一個長V型定位，限制了x、y、x、y四個自由度，左邊V型

26、限制了z、z兩個自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，無欠定位和過定位。b)：臺階端面限制了z、x、y三個自由度，內(nèi)孔圓柱長徑比小，可看做短銷，限制了x、y兩 個自由度，z未被限制，屬于不完全定位。加工外圓時z可以不限制，屬于定位正常情況。C）：若工件左端的外圓和中心孔是一次安裝下加工出來的，則它們位置精度較高做頂尖限制了x、y、z三個自由度，右頂尖是移動頂尖，它限制了x、y兩個自由度，z可不被限制是屬于不完全定位，是定位的正常情況。此時三爪卡盤是夾緊工件并傳遞運(yùn)動和動力。若工件左端中心孔和外圓不同軸，存在較大誤差，則中心孔與三爪卡盤同時有定位作用，x、y存在過定位。d）：工件低用平面定位限制了z、x、y三

27、個自由度，左邊用固定V型鐵定位，限制了x、y兩個自由度，右邊是移動V型鐵，限制了y自由度，在圓板上鉆孔，z不需要限制。此方案中若左右V型鐵對中性很高，則y不構(gòu)成過定位，共限制了5個自由度，屬不完全定位，是定位的正常情況。若兩V型鐵對中性不好，則有過定位。e）：工件底面用定位板定位，限制了z、x、y3個自由度，左端孔用短銷定位，限制了x、y兩個自由度，右端外圓用固定V型鐵定位，限制了x、y，x與短銷限制了x重復(fù)屬于過定位，此外V限制的y實(shí)際上是與短銷配合限制了z，是有效的。所以此方案屬于過定位，可去掉右端V型鐵，改為在小頭外圓上邊或下邊添加一工藝凸臺，在凸臺除設(shè)置一擋銷未限制z與原有底面定位板（

28、z、x、y）和左邊短銷（x、y）組成定位方案，共同限制了6個自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。8定位誤差分析計算題。參考第299頁 習(xí)題 14題 15題 17題14.在圖579a所示零件上銑鍵槽，要求保證尺寸54mm，及對稱度。現(xiàn)有三種定位方案，分別如圖579b、c和d所示。已知內(nèi)、外圓的同軸度誤差為0.02mm，其余參數(shù)見圖示。試計算三種方案的定位誤差，并從中選出最優(yōu)方案。解：銑鍵槽有三項(xiàng)要求，寬16mm可由刀具保證；對稱度0.03mm的設(shè)計基準(zhǔn)是內(nèi)孔A，深度 設(shè)計基準(zhǔn)是外圓下母線，主要驗(yàn)算這兩項(xiàng)的定位誤差。圖5-79 b）中是外圓用V型鐵定位：1） 由于V型鐵的對稱性，設(shè)對刀具時刀具中截面對準(zhǔn)了V型鐵

29、的對稱中心，則產(chǎn)生鍵槽對孔中心的對稱度誤差，僅是內(nèi)孔與外圓的同軸度誤差mm,因此會產(chǎn)生對稱=0.01mm2) 鍵槽深度的定位誤差可直接按公式計算，參見p289， (0.14)所以：該方案的定位誤差收合格的。圖5-79 c）中是內(nèi)孔用心軸定位:1)心軸水平放置，雖然心軸與孔有間隙，在自重作用下孔中心與心軸中心自然在同一個垂直面內(nèi)，若無對刀誤差，則對稱=02）如圖c所示；分析：定位誤差為下母線在L方向上的最大變動量。夾具制造后，對刀塊（槽底）與心軸中心距離L1不會變動，所以不會影響L的變動。影響L變動的是心軸中心到外圓下母線這一段L2,其原因有心軸與孔的配合間隙；內(nèi)孔中心到外圓中心的同軸度；以及外

30、圓半徑。L2max的情況下間隙最大，孔中心下移最大；外圓中心在孔中心下方；以及外圓半徑最大時：L2min的情況下，孔中心下移最小；外圓中心在孔中心上方；以及外圓半徑最小時：所以顯然（0.14），該定位方案，定位誤差超差，不合格。圖 c圖5-79 d）設(shè)銑鍵槽左右位置由對刀塊確定，對刀塊的左右位置有標(biāo)準(zhǔn)外圓尺寸確定（此方案可減少定位誤差），即刀具中截面對準(zhǔn)了外圓中心：此時，銑槽對內(nèi)孔中心的對稱度的影響因素有：外圓尺寸變化影響外圓中心的左右位置，內(nèi)孔中心與外圓中心的同軸度影響內(nèi)孔中心的左右位置。槽中心對于孔中心偏左的情況是：外圓最小，中心右移；內(nèi)孔中心對外圓中心右移：定=外圓半徑對于標(biāo)準(zhǔn)外圓半徑半

31、徑的差+內(nèi)外同軸度之半=，顯然它已超出圖紙上關(guān)于對稱度的要求。2)對要求的驗(yàn)算：由于該定位方案是以外圓下母線為定位基準(zhǔn)，與設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以定=0總體上看，此方案是一項(xiàng)要求合格，另一項(xiàng)要求不合格。所以不合格。上述三種方案中，僅圖5-79 a）方案是精度滿足要求的合格方案。15圖580所示齒輪坯的內(nèi)孔和外孔已加工合格，即，。現(xiàn)在插床上用調(diào)整法加工內(nèi)鍵槽，要求保證尺寸mm。忽略內(nèi)孔與外圓同軸度誤差，試計算該定位方案能否滿足加工要求？若不能滿足，應(yīng)如何改進(jìn)？圖5-80設(shè)鍵槽底的位置由進(jìn)給最終位置是確定的，則H由槽底到孔中心為H，和孔中心到空下母線H2()組成，外圓用V型定位，其尺寸變化隨孔中心變化，

32、產(chǎn)生，孔半徑變化產(chǎn)生，所以 由于d和D同時做大或同時做小的概率小，因此此方案較為合格。17 階梯軸工件的定位如圖581所示，欲鉆孔O，保證尺寸A。試計算工序尺寸A的定位誤差。圖 582分析：設(shè)小孔中心由鉆套確定，夾具完成后，鉆套中心不變，即即O點(diǎn)不變。A由O到小圓柱中心A1和小圓柱中心到其下母線A2組成。A1生物變化是由外圓固定心和兩圓柱同軸度影響的；A2的變化是由小圓柱半徑變化產(chǎn)生的。 9.夾具方案改錯 參考第300頁 習(xí)題16題16 指出圖581所示各定位、夾緊方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計中不正確的地方，并提出改進(jìn)意見。圖 581a）：三爪卡盤裝夾長度稍長，應(yīng)短一些，限制2個自由度較為合適。圖示狀況而言

33、容易使工件彎曲變形，加工后工件不直。b）；右邊夾緊力沒有對準(zhǔn)左邊支撐釘，沒有“點(diǎn)對點(diǎn)”使工件右端抬高，破壞底面定位。c）：兩圓柱面用兩個固定V型鐵定位是過定位，實(shí)際上也是難以實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)改其中一個為移動V型鐵，并實(shí)現(xiàn)工件的夾緊。圖示的夾緊力FW雖然它是垂直主基準(zhǔn)的，但它會影響到上表面的銑削加工，不可以。d）：鉆套與夾緊在同一個構(gòu)件上，夾緊力的反作用力使構(gòu)件變形，影響鉆套的導(dǎo)向精度，應(yīng)與夾緊機(jī)構(gòu)分離；就夾緊來說，臺階平面兩處夾緊采用此方案，若此臺階平面均經(jīng)過加工，位置關(guān)系較為精確，可將其中一個改為可調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)兩處的均衡夾緊。如臺階平面未經(jīng)加工，位置不準(zhǔn)確，則此方案難以實(shí)現(xiàn)兩處的均衡夾緊。此

34、情況下，兩處夾緊元件應(yīng)設(shè)計成可浮動一個元件。10.銑床夾具設(shè)計要點(diǎn)。 除一般夾具都有的定位元件、夾緊裝置和夾具體外，銑床夾具包含：對刀塊、定向鍵的設(shè)計。11.鉆床夾具設(shè)計要點(diǎn)。 除一般夾具都有的定位元件、夾緊裝置和夾具體外，鉆床夾具包含：鉆套和鉆模板的設(shè)計。12.常見夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。 常見的夾緊機(jī)構(gòu)包好：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)，其中應(yīng)用最為廣泛的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)： 有自鎖性。當(dāng)楔角小于當(dāng)量摩擦角時有自鎖。通常楔角=6°8° 有擴(kuò)力作用。擴(kuò)力比為i=2 5。 能改變夾緊力的方向。 夾緊行程小。 主要用于機(jī)動夾緊，當(dāng)機(jī)動夾緊時不需要自鎖，可取

35、=15°30°螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：特點(diǎn)：自鎖性好，可靠性高。擴(kuò)力比大。i=65140。廣泛用于手動夾緊中，通常使用快速裝夾結(jié)構(gòu)提高工件安裝速度。結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。偏心夾緊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)： 自鎖差，一般用于切削負(fù)荷不大的場合。 有擴(kuò)力作用。擴(kuò)力比為i=12 14。 夾緊迅速。 夾緊行程小。 一般用在工件尺寸變化不大，切削力不大且平穩(wěn)的場合，不適合在粗加工中應(yīng)用（尤其是銑削加工中不宜用）。13.夾具的分類。 第255頁答：按夾具的使用范圍來分，有5種類型：通用夾具：車床上的卡盤、銑床上的平口鉗專用夾具：可調(diào)整夾具和成組夾具：組合夾具：隨行夾具：14.常見定位元件限制自由度分析。 第258

36、頁 表51答：15.什么是輔助支承。輔助支承與可調(diào)支承的區(qū)別。 第263頁264頁答：輔助支承的主要作用是用于增加工件的剛度，減小切削變形。輔助支承中的有些結(jié)構(gòu)與可調(diào)支承很相近。從功能上講，可調(diào)支承起定位作用，而輔助支承起不到定位作用。從操作上講，可調(diào)支撐是先調(diào)整，而后定位，最后夾緊工件；輔助支承則是先定位，夾緊工件，最后調(diào)整輔助支承。（即：輔助支承不起定位作用）第六章 物流系統(tǒng)設(shè)計1.物流的概念，物流系統(tǒng)設(shè)計的重要意義。第302頁答：機(jī)械制造系統(tǒng)中的物流即生產(chǎn)物流，是指原材料、燃料、外購件投入生產(chǎn)后，經(jīng)過下料、發(fā)料，運(yùn)送到各加工點(diǎn)和存儲點(diǎn)，以在制品的形態(tài)，從一個生產(chǎn)單位流入另一個生產(chǎn)單位，按照規(guī)定的工藝過程經(jīng)行加工、儲存，借助一定的運(yùn)輸裝置，在倉庫、車間、工藝之間始終體現(xiàn)著物料實(shí)物形態(tài)的流轉(zhuǎn)過程。2.物流系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)有哪些？ 第302頁答：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。3.料倉式和料斗式上料裝置的基本組成及其主