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機(jī) 密★啟用前 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 2012年9月份《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試 模擬試卷答案 考試形式：閉卷 試卷類型：B 一、填空題（本大題共10小題，每小題4分，共40分） 1、機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括　加工精度方面的要求，強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求，加工穩(wěn)定性方面的要求，耐用度方面的要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求。 2、 無級(jí)變速是指在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速（或速度）能連續(xù)地變換的特點(diǎn)，從而獲取最有利的切削速度。機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無機(jī)變速裝置有三大類：變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置 和液壓無級(jí)變速裝置。 3、機(jī)床工藝范圍是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力 ；一般包括可加工的工件類型、加工方法、加工表面形狀、材料和加工尺寸范圍 、毛坯類型等。 4、機(jī)械制造裝備的柔性化有兩重含義：即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化。 5、為車床的運(yùn)動(dòng)功能式，運(yùn)動(dòng)功能式中W表示工件，T表示刀具，X、Y、Z、A、B、C表示運(yùn)動(dòng)的形式，p、f、a表示運(yùn)動(dòng)的功能。 6、專用機(jī)床區(qū)別于通用機(jī)床的主要特征是：用于完成某種零件的特定工序，加工范圍窄，通用性差；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高；自動(dòng)化程度高。 7、在系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)時(shí)，系統(tǒng)的單元數(shù)為4，每個(gè)單元的可靠度均為0.6，若系統(tǒng)只要有一個(gè)單元工作，系統(tǒng)就算正常，則系統(tǒng)的可靠度為 0.9744 ；若只有4個(gè)單元全部工作，系統(tǒng)才能正常工作，則系統(tǒng)的可靠度為 0.1296。 8、金屬切削機(jī)床的基本功能是提供切削加工所必須的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 9、機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)包括機(jī)床的 主參數(shù) 和 基本參數(shù) ，主參數(shù) 是代表機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)，基本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。 10、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)(組合設(shè)計(jì))等三大類型。 二、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，各小題分別為6分、8分、6分，共20分） 1、請(qǐng)簡(jiǎn)述機(jī)床系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。 答： 系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是： 1） 可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求。減少產(chǎn)品品種意味著提高每個(gè)品種產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，有助于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量的穩(wěn)定性。 2） 系列中不同規(guī)格的產(chǎn)品時(shí)經(jīng)過嚴(yán)格性能試驗(yàn)和長(zhǎng)期生產(chǎn)考驗(yàn)的基型產(chǎn)品演變和派生而成的，可以大大減少設(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） 產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零部件的通用性，因而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)。 系列化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是： 為以較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求，每個(gè)品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，用戶只能在系列型譜內(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要求，另一方面有些功能還可能冗余。 給分要點(diǎn)：答出系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)給4分；答出系列化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)給2分，具體酌情給分。 2、機(jī)械制造裝備產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，何謂安定與輕巧？如何從形體和色彩兩方面使產(chǎn)品造型讓人感覺既安定又輕巧？ 答：安定是指形體靠近地面的部分重而大，顯得穩(wěn)定、可靠、安全。造型的安定性來自實(shí)際安定和視覺安定兩方面。實(shí)際安定指產(chǎn)品的重心靠近地面，做到實(shí)際上的安全穩(wěn)定。視覺安定指人眼感到產(chǎn)品的外形安全穩(wěn)定。 輕巧的造型能給人以輕松、靈巧的視覺效果，可增加產(chǎn)品的生動(dòng)、親切感。 對(duì)于重心低而扁平的形體，適當(dāng)減小其底部的支承面積，可取得輕巧的造型效果；對(duì)于重心高的形體，適當(dāng)增加其底部的支承面積，可改善其造型的安定感。對(duì)于重心偏離支承底面的形體，要改善其造型，消除傾倒危險(xiǎn)的感覺，增加其穩(wěn)定感。 在色彩方面，明度低的色彩，顯得重感較大，裝飾在產(chǎn)品形體的下部可增加安定感，裝飾在產(chǎn)品的上部會(huì)產(chǎn)生輕巧感；明度高的色彩的效果恰巧相反。表面質(zhì)地粗糙、無光澤的材料，設(shè)置在產(chǎn)品下部可取得良好的安定效果，設(shè)置在上部可產(chǎn)生輕巧感。 給分要點(diǎn)：答出安定和輕巧的含義給4分，答出兩者關(guān)系和既安定又輕巧的例子給4分。 3、請(qǐng)分別解釋可靠性、可靠度、累積失效概率、失效率、評(píng)價(jià)壽命和可靠壽命的概念。 答： （1） 可靠性——產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的能力； （2） 可靠度——可靠性的度量化指標(biāo)，是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的概率； （3） 累積失效概率——產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，未完成規(guī)定任務(wù)的概率； （4） 失效率——工作到某時(shí)刻尚未失效的產(chǎn)品，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)失效的概率； （5） 平均壽命——對(duì)于不可修復(fù)產(chǎn)品，從開始使用到發(fā)生故障報(bào)廢時(shí)的平均有效工作時(shí)間； （6） 可靠壽命——給定可靠度所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。 給分要點(diǎn)：每個(gè)名詞概念各一分。 三、分析題（本大題共3小題，各小題分別為16分、12分，12分，共40分） 1、 已知主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速31.5r/min, 最高轉(zhuǎn)速1400r/min， 電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min公比Φ＝1.41，電動(dòng)機(jī)軸與I軸之間為傳動(dòng)帶定比傳動(dòng)，其傳動(dòng)比為126/2561/2，是降速傳動(dòng)?，F(xiàn)有兩種傳動(dòng)方案：a); b) ,請(qǐng)指出最佳方案及理由。 答： a)方案為最佳，因?yàn)闈M足傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則。后種方案因第一擴(kuò)大組在最前面，Ⅱ軸的轉(zhuǎn)速范圍比前種方案大。 如兩種方案Ⅱ軸的最高轉(zhuǎn)速一樣，后種方案Ⅱ軸的最低轉(zhuǎn)速較低，在傳遞相等功率的情況下，受的扭矩較大，傳動(dòng)件的尺寸也就比前方案大。 給分要點(diǎn)：給出最佳方案及理由得6分，畫對(duì)傳動(dòng)系圖或轉(zhuǎn)速圖即可給7分，正確指出基本組、第一和第二擴(kuò)大組給3分，具體酌情給分。 2、請(qǐng)分析下圖所示的運(yùn)動(dòng)原理圖，寫出對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)功能式，說明各個(gè)運(yùn)動(dòng)所屬類型、作用及工件表面的形成方法。 答： 圖中所示為車床的運(yùn)動(dòng)原理圖。 對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)功能式為： 其中回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp為主運(yùn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)Zf和Xf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)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)控機(jī)床，則Cp一方面為主運(yùn)動(dòng)，另一方面Cp與Zf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行螺紋加工，或Cp與Xf組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行非圓回轉(zhuǎn)面加工。 工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)Cp形成母線，刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Zf形成導(dǎo)線。 給分要點(diǎn)：總分12分，指出該圖為車床的運(yùn)動(dòng)原理圖給3分，寫出運(yùn)動(dòng)功能式給3分，闡述運(yùn)動(dòng)的類型給4分，闡述工件表面的形成方法給2分，具體酌情給分。 3、下圖為具有交換齒輪的傳動(dòng)系圖，請(qǐng)據(jù)此畫出轉(zhuǎn)速圖，并分析對(duì)應(yīng)類型主變速傳動(dòng)系的特點(diǎn)。 答： 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速圖為： 具有交換齒輪的變速傳動(dòng)系的優(yōu)點(diǎn)： 交換齒輪變速可以用少量的齒輪，得到多級(jí)轉(zhuǎn)速，不需要操縱機(jī)構(gòu)，變速箱結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。 缺點(diǎn)： 更換交換齒輪較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；如果裝在變速箱外，潤(rùn)滑密封較困難，如裝在變速箱內(nèi)，則更換麻煩。 給分要點(diǎn)：畫出轉(zhuǎn)速圖給8分，闡述變速齒輪變速傳動(dòng)系的優(yōu)缺點(diǎn)分別給2分，具體酌情給分。 大工《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程考試 模擬試卷（B）答案 第4頁 共4頁