机械制造装备设计课后习题答案

1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。

装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。

1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？（需要看教材确认答案）1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能2)符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。

其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。

2)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。

在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。

组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。

1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。

2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。

1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。

2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。

3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。

4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。

1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。

第六章物流系统设计习题与思考题（参考答案）1.试述物流系统设计(de)重要意义.生产活动可主要概括为四个基本环节,即加工、搬运、停滞、检验,其中机床作业时间占5%左右,95%左右(de)时间处于储存、装卸、等待或出运状态.要缩短生产周期,必须同时改善这四个环节,尤其是搬运和停滞.虽然加工是制造生产价值(de)主作业,然而它对缩短整个系统生产周期(de)作用并不显着.企业物流不合理现象普遍存在,运用现代科学技术方法,合理进行物流系统(de)设计,可以在不增加或少增加投资(de)条件下,取得明显(de)经济效益.2.物流系统(de)组成环节有哪些物流系统设计时应满足哪些要求（1）物流系统(de)结构一般分为水平式和垂直式.水平式生产企业物流系统由供应物流子系统、生产物流子系统和销售物流子系统组成；垂直式生产企业物流系统一般由管理层、控制层和执行层组成.（2）a．连续性和流畅性；b. 平行性与交叉性；c. 比例性和协调性；d. 均衡性与节奏性；e. 准时性；f. 柔性和适应性.3.料仓式和料斗式上料装置、上下料机械手各适用于什么场合（1）料仓式上料装置适用于工件尺寸较大,且形状复杂难以自动定向(de)场合,主要应用于大批量及加工时间较长(de)工件(de)生产；（2）料斗式上料装置主要适用于形状简单、尺寸较小(de)毛坯件(de)上料,广泛应用于各种标准件厂、工具厂、钟表厂等大批量生产厂家；（3）上下料机械手适用于形状、尺寸特殊(de)工件,广泛应用于对柔性要求较高(de)企业.4.料仓式和料斗式上料装置(de)基本组成及其主要区别是什么（1）料仓式上料装置主要由料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆等部分组成；料斗式上料装置主要由装料机构、储料机构组成,装料机构由料斗、搅拌器、定向器、剔除器、分路器、送料槽、减速器等组成,储料机构由隔离器、上料器等组成.（2）料斗式上料装置与料仓式上料装置(de)主要不同点在于,后者只是将已定向整理好(de)工件由储料器向机床供料,而前者则可对储料器中杂乱(de)工件进行自动定向整理再送给机床.5.振动式上料装置(de)工作原理是什么圆筒形料斗由内壁带螺旋送料槽(de)圆筒和底部呈倒锥形(de)筒底组成,筒底呈倒锥形以便工件向四周移动,进而进入筒壁上(de)螺旋送料槽.料斗底部通过三个联接块与三个板弹簧相连.当电磁振动器通电时,其铁芯线圈吸引筒底中央(de)衔铁,使得板弹簧产生弯曲变形,使得料斗产生上下和扭转振动.当整个圆筒做扭转振动时,工件将沿着螺旋形(de)送料槽逐渐上升,并在上升过程中进行定向,自动剔除位置不正确(de)工件.上升(de)工件最后从料斗上部出口进入送料槽.6.目前机床间工件传输装置有哪几种各适用于哪些场合（1）托盘及托盘交换器,多用于柔性化自动生产线,也可起到小型中间储料库(de)作用,以补偿随机、非同步生产(de)节拍差异；（2）随行夹具,适用于结构形状较复杂而缺少可靠运输基面(de)工件或质地较软(de)有色金属工件(de)传输；（3）各种传送装置,常见(de)有滚道式、带式、悬挂式等多种,多用于物料(de)暂存和缓冲；（4）有轨运输小车,适用于运送尺寸和质量均较大(de)托盘或随行夹具,且运输路线固定不变(de)生产系统；（5）无轨运输小车,适用于沿既定(de)引导路径行驶,并在准确位置进行自动装卸(de)全自动生产系统；（6）随行工作台站,用于生产中(de)过渡和缓冲.7.为什么要采用随行夹具随行夹具(de)三种返回方式各有什么特点（1）对于结构形状比较复杂而缺少可靠运输基面(de)工件或质地较软(de)有色金属工件,常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.（2）随行夹具(de)返回方式有上方返回、下方返回、水平返回三种.上方返回方式结构紧凑、占地面积小,但不宜布置立式机床,调整维修机床不便,较长自动线不宜采用；下方返回方式结构紧凑,占地面积小,但维修调整不便,同时会影响机床底座(de)刚性和排屑装置(de)布置.多用于工位数少,精度不高(de)小型组合机床(de)自动线上；水平返回方式占地面积大,但结构简单,敞开性好,适用于工件及随行夹具比较重、比较大(de)情况.8.常见(de)滚道式输送装置有哪些其特点是什么（1）无动力式滚子传送机、动力式滚子传送机（2）滚道式传送机可以单独使用,也可在流水线上与其他输送机或工作机配合使用,具有结构简单、工作可靠、安装拆卸方便、易于维修、线路布置灵活等优点.9.试述自动导引小车(de)工作原理、基本构成、导航方式和适用场合.(1)工作原理：运行过程中,AGV首先必须获得任务指令,即目(de)工位(de)导向板标号,作为终点位置,同时还需得到当前位置,作为起始位置.随后,车载机调用路径规划算法计算出最佳(de)行走路径,并存储路径上所要依次经过(de)站点位置.完成路径规划后,AGV不断查询已存入车载计算机(de)工作路线信息,确定参考位置,再与传感器检验到(de)实际位置相比较,实现运行导引.最后,由运动控制运算器给出驱动电动机或导向电动机(de)调节量,实现闭环控制.运行中,AGV每经过一个工位,地址导向板都给出相应(de)信息,到达终点后调用定位程序,实现准确停车定位.(2)AGV主要由车体、电源和充电系统、驱动装置、转向装置、控制系统、通信装置、安全装置等组成.（3）AGV按导航方式(de)不同可分为直接坐标导引、信标导引、惯性导引、电磁导引、光/化学/磁感应式导引、红外线导引、激光导引、视觉导引等方式.（4）适用于沿既定(de)引导路径行驶,并在准确位置进行自动装卸(de)全自动生产系统.10.AGV(de)自动转向方式有哪几种特点是什么（1）铰轴转向式.方向轮装在转向铰轴上,转向电动机通过减速器和机械连杆机构控制铰轴,从而控制方向轮(de)转向,需要有转向限位开关；（2）差动转向式.在AGV(de)左、右轮上分别装上两个独立驱动电动机,通过控制左右两轮(de)速度比实现车体(de)转向,此时非驱动轮是自由轮.11.自动化仓库(de)基本类型有哪些其应用特点是什么（1）基本类型：1）按建筑形式可分为整体式和分离式；2）按货架构造可分为单元货格式仓库、贯通式仓库（重力式货架仓库、梭式小车货架仓库）、水平循环式仓库、垂直循环式仓库.（2）应用特点：1）采用高层货架存储,并结合计算机管理,充分提高了空间利用率；2）采用先进(de)自动化物料搬运设备,不仅能使货物在仓库内按需要自动存取,而且可以与仓库以外(de)生产环节进行有机连接；3）具有快速(de)入出库能力,加快货物(de)存取节奏,减轻劳动强度,提高生产效率；4）减少库存资金积压.12.堆垛机货叉(de)工作原理是什么堆垛机采用相对寻址(de)操作方式寻找货格,当堆垛机沿巷道轨道或装卸托盘沿框架轨道行走时,每经过仓库(de)一列或一层,将货格地址(de)当前值加1或减1.当前值与设定值快接近时,控制堆垛机或装卸托盘自动减速,当前值与设定值完全相符时,发出停车指令,装卸托盘便准确地停在设定(de)货格前,存入或取出货格内(de)货物.13.自动化仓库(de)工作原理是什么（1）堆垛机停在巷道起始位置,待入库货物放置在出入库装卸站上,堆垛机(de)货叉将其取到装卸托盘上,将该货物存入(de)仓位号及调出货物(de)仓位号一并从控制台输入计算机.（2）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行进.（3）当装卸托盘到达存入仓位前,装卸托盘上(de)货叉将托盘上(de)货物送进存入仓位.（4）堆垛机行进到调出仓位,将货物取出,放在装卸托盘上,并带着取出(de)货物返回到起始位置,货叉将货物从装卸托盘送到出入库装卸站.（5）重复上述动作,直至暂无货物调入调出指令.14.工厂总体物流系统设计(de)基本步骤是什么应注意哪些设计原则（1）基本步骤：1）资料(de)收集与分析,主要包括工厂(de)产品分析与物料分类；2）工厂总体布局设计,首先是调研、收集数据,其次分析所收集资料(de)相互关系,提出设计方案,最后对若干设计方案进行比较选择,并组织实施；3）车间布局设计,主要包括工艺设计与物流系统设计；4）物料搬运设备(de)选择.（2）设计原则：1）工厂平面布置合理化；2）工厂物流活动与生产工艺流程同步化；3）物料搬运路线简捷、直线化；4）物料搬运机械化、省力化、自动化；5）单元化容器标准化、通用化；6）库存合理化；7）采用看板运输管理,保证生产物流活动准时化；8）提倡储、运、包一体化,集装单元化；9）主要收、发、运、送流程环节尽量目视化,以便与管理.15.车间物流设计(de)原则是什么（1）以车间生产纲领和生产类型为依据,确定车间(de)生产组织形式和设备布局(de)形式；（2）要求工艺流程通顺,物料搬运简捷方便,避免往返交叉；（3）根据工艺流程,选择适当(de)建筑形式,采用适当(de)高度、跨度等,充分利用建筑(de)空间；（4）对车间所有(de)组成部分：设备、通道、作业区域、物料存放区域等进行合理(de)区划及协调配置；（5）为员工创造良好(de)工作环境,将工位器具设置在合适(de)部位,便于操作工完成作业；（6）具备适当(de)适应生产变化(de)能力.16.物流搬运装备(de)选择原则是什么搬运距离较短(de)物料,其主要工作量在装卸,应选用装卸费用较低(de)传送设备；搬运距离较长(de)物料,其主要工作量在运输,应选用单位里程运输费用较低(de)运输设备,其装卸费用可以允许高些.物流量低(de)物料应选用简单(de)搬运设备,以降低搬运(de)成本；物流量高(de)物料应选用复杂(de)搬运设备,以提高搬运(de)效率.。

《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。

机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。

机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。

另外，应降低噪声，减少噪声污染。

1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。

1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。

1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。

机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。

交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。

机床传动的形式有机械传动，液压传动等。

机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。

缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。

随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。

液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。

第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度2、提高生产率3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度使工件实现完全定位。

正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，称定位的正常情况。

正常情况分为：a完全定位六个自由度全部被限制b不完全定位少于六个自由度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自由度没有完全被限制b.过定位某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自由度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自由度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自由度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。

第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。

主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。

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。

主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。

主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。

主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。

主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力，必须提高其耐磨性。

2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：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撑处；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撑处；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撑后侧；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，但前支撑结构复杂，温升可能较高。

3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。

静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。

所以，轴承油膜压强与主轴转速无关，承载能力不随转速而变化。

《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求什么是人机关系机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。

机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。

机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。

另外，应降低噪声，减少噪声污染。

1-2 机床设计的内容和步骤是什么机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。

1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容机床总布局的内容和步骤是什么总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。

1-4 机床分配运动的原则是什么驱动型式如何选择机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。

机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。

交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。

机床传动的形式有机械传动，液压传动等。

机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。

缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。

随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。

液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。

“机械制造装备设计”部分习题解答第一章：1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。

其柔性表现在哪里？答：机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。

柔性化包括产品结构柔性化和功能柔性化。

按照柔性化从高到低排列应为：普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床〔专用机床〕。

普通机床柔性化表现在功能多、适应性强，为功能柔性化；数控机床和加工中心改变加工程序即可适应新的需要，结构柔性化；FMS加工效率较高，改变调度和程序可适应新的需要，为结构柔性化；组合机床〔专用机床〕生产率高，专门设计，适应性差，基本上无柔性。

1-9 机械制造装备设计有哪些类型？它们的本质区别是什么？答：机械制造装备设计类型有创新设计、变型设计和模块化设计三种类型。

它们的本质区别：创新设计是一种新的理论、概念的设计，变型设计是在原设计基础上改变部分部件、参数或者结构的设计，模块化设计是采用预先设计的模块进行组合的一种设计方法。

目前大多为变型设计，模块化设计缩短了新产品设计开发的时间，创新设计的产品很少。

1-15 设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，指出哪些评价方法较为重要，为什么？答：设计的评价方法有：技术经济评价、可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价六种。

对于机械制造装备设计，这六种评价方法按重要程度由高向低排队一般是：可靠性评价、人机工程学评价、结构工艺性评价、标准化评价、技术经济评价、产品造型评价。

其原因是机械制造装备投资较大，使用周期较长。

为了保证产品质量、降低成本、提高可靠性和竞争能力，六种评价都是不可缺少的。

可靠性评价对产品质量与可靠性进行评价；人机工程学评价产品设计在人机工程方面的合理性；结构工艺性评价是对产品结构便于加工制造的性能进行评价，以降低生产成本，缩短生产时间；技术经济评价综合评价产品技术的先进性和经济的合理性；标准化评价是在标准化方面对产品进行评价；而产品造型评价是对产品的外观设计的合理性和新颖性进行评价。

02210机械制造装备设计第4版课后习题答案（李庆余）《机械制造装备设计》第4版第⼀章习题参考答案1-1 机床应满⾜哪些基本要求？什么是⼈机关系？机床应具有的性能指标:1、⼯艺范围；2、加⼯精度；3、⽣产率和⾃动化；4、可靠性；⼈机关系：使机床符合⼈的⽣理和⼼理特征，实现⼈机环境⾼度协调统⼀，为操作者创造⼀个安全、舒适、可靠、⾼效的⼯作条件；能减轻操作者精神紧张和⾝体疲劳。

机床的信号指⽰系统的显⽰⽅式、显⽰器位置等都能使⼈易于⽆误地接受；机床的操纵应灵活⽅便，符合⼈的动作习惯，使操作者从接收信号到产⽣动作不⽤经过思考，提⾼正确操作的速度，不易产⽣误操作或故障。

机床造型应美观⼤⽅，⾊彩协调，提⾼作业舒适度。

另外，应降低噪声，减少噪声污染。

1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计⼤致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。

1-3 机床的总体⽅案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、⼯艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和⽀承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提⾼动刚度的措施。

1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量⼩的零部件；2、运动分配应有利于提⾼⼯件的加⼯精度；3、运动分配应有利于提⾼运动部件的刚度；4、运动分配应视⼯件形状⽽定。

机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。

交流电动机驱动⼜分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。

机床传动的形式有机械传动，液压传动等。

机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数⼀般少于30级，它传递功率⼤，变速范围较⼴，传动⽐准确，⼯作可靠，⼴泛⽤于通⽤机床中，尤其是中⼩型机床中。

缺点是有相对转速损失，⼯作中不能变速。

随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。

关慧贞和冯辛安主编《机械制造装备设计》第三版课后习题详细答案机械工业出版社1《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。

装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。

1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。

其柔性表现在哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。

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。

在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。

组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。

1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。

工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。

仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。

辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。

1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？类型：创新设计、变型设计和模块设计1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点?系列化设计方法是在设计的某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。

优点：1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。

2）可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。

3）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。

4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。

26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比41.1=ϕ电动机的转速min /1440=电n ，试拟定结构式，转速图；确定齿轮的齿数、带轮的直径；演算转速误差；画出主传动系统图。

解：该主轴的变速范围为: 45401800min max ===n n R n 根据变速范围、公比可求变速的级数12141.1lg 45lg 1lg lg ≈+=+=ϕn R Z 拟定结构式级数为12的传动副数为2或3的传动方案有以下几种：42132212⨯⨯= 63122312⨯⨯= 62123212⨯⨯= 24123212⨯⨯= 36122312⨯⨯= 26132212⨯⨯=41232212⨯⨯= 61323212⨯⨯= 61222312⨯⨯= 14223212⨯⨯= 16332212⨯⨯= 16222312⨯⨯= 21422312⨯⨯= 13632212⨯⨯= 21632212⨯⨯= 12422312⨯⨯= 31623212⨯⨯= 12623212⨯⨯=根据级比规律和传动副前多后少、传动线前密后疏的的原则确定查表可获得12级转速为 40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800 作转速图如下：63122312⨯⨯=405680112160224315450 630 900 1250 1800r/min 1440r/min2241.122max ≤===ϕ主u 符合要求4/14/141.144min ≥===--ϕ主u 符合要求最后扩大组的变速范围：841.1)12(6)1(===--i i P x i R ϕ符合要求带轮的直径计算（因功率参数等不详仅举例说明）：查表取小带轮的基准直径为125mm 则大带轮直径)1(12ε-=id d ε取0.015 =-⨯⨯=-=)015.01(1256.1)1(12εid d 197mm 查表取大带轮的基准直径为200mm齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有3对 传动比为 1:1 1:1.41 1:2如果采用模数相同的标准齿轮， 则三对传动副的齿轮和相同查表可得....96847260....，，，，，=z S取72=z S 可以确定 三个传动副的齿数为 1：1传动副 36 361：1.41传动副 30 42 1：2传动副 24 48 同理可确定II III 轴的齿数和取 84 1：1传动副齿数取 42 42 1：2.82传动副齿数取22 62 III IV 之间的传动副齿数和取 90 2：1的传动副齿数取 60 30 1：4的传动副齿数取 18 72转速误差的计算主轴各级转速所获得的实际转速按下面的公式计算321)1(21U U U d d n n ⨯-⨯=ε电实际允许误差：%1.4)%141.1(10)%1(10=-⨯=-⨯ϕ 根据上表可知转速误差率在允许的范围内 1800r/min4056 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 1440r/min 电 I II III IV绘制传动系统图如下：27、某机床主轴转速n=100~1120r/min ，转速级数8=Z ，电动机的转速min /1440=电n ，试设计该机床的主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出主传动系统图。