試卷代號：1376國家開放大學2022年春季學期期末統一考試機械制造裝備及設計試題2022年7月一、單項選擇題（從所給的四個選項中，找出你認為是正確的答案，將其編號填入括號內。每小題3分，共30分）1.機床設計的基本要求包括性能指標要求和(C)要求。 A.生產效率 B.加工精度 C.人機關系 D.可靠性2.導軌的間隙對機床的工作性能有著直接的影響，若間隙過大，影響(B)。 A.強度 B.精度與平穩性 C.生產率 D.溫度高3.磨削時的主運動是(A)。 A.砂輪旋轉運動 B.工件旋轉運動 C.砂輪直線運動 D.工件直線運動4.下列哪種夾緊機構的自鎖性最好？(B) A.斜楔夾緊 B.螺旋夾緊機構 C.偏心輪夾緊 D.不確定5.鏜床夾具又稱為鏜模，鏜床夾具的種類按(A)支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模。 A.導向 B.夾緊 C.定位 D.安全6.焊接機器人一般采用(C)自由度的本體機構和3個腕關節自由度的關節型機器人結構。 A.1個 B.2個 C.3個 D.4個7.(B)是設計和建造生產線時首先應該考慮和要協調解決的問題，也是評價生產線優劣的主要指標。 A.生產線的可靠性 B.生產效率 C.經濟效益 D.生產節拍8.企業專門設置機械設備管理機構，負責設備從(A)全過程重點管理。 A.裝備到報廢 B.使用到維修 C.報廢到更新 D.規劃到建檔9.生產線的(B)長短對是否建立新的生產線和建立什么樣的生產線的影響很大，直接關系到生產線的經濟效益，是生產線設計的重要經濟指標。 A.機床平均負荷率 B.投資回收期 C.制造零件的生產成本 D.生產效率10.設備的使用與維護階段，占據設備壽命周期的絕大部分，這段時間又稱為設備的(D)。 A.大修期 B.管理期 C.維護期 D.服役期二、多項選擇題（每題4分，共20分。每題的備選項中，有2個或2個以上符合題意。每小題全部選對得滿分，少選得相應分值，多選、錯選、不選均不得分）11.機床主運動電機的功率由(ABC)之和組成的。 A.切削功率 B.空載功率 C.附加損耗功率 D.進給功率12.支承件的靜剛度包括以下(ACD)方面。 A.自身剛度 B.動力源 C.局部剛度 D.接觸剛度13.下列工件定位面與定位元件一般限制兩個自由度的是(ABD)。 A.外圓柱面與長支承平板 B.外圓柱面與一短V型鐵 C.圓柱孔與固定錐銷 D.圓柱孔與短圓柱銷14.機械加工生產線的設計一般可分為(ABC)。 A.準備工作階段 B.總體方案設計階段 C.結構設計階段 D.加工階段15.機械設備的壽命分為(BCD)，設備報廢時要對這三種壽命進行綜合的經濟技術分析。 A.預期壽命 B.物質壽命 C.技術壽命 D.經濟壽命三、判斷題（正確的在括號內畫“√”，否則畫“×”，每題2分，共20分）16.金屬切削機床是制造機器的機器，也稱為工作母機。(√)17.機床總體布局設計主要是確定機床刀具和工件的相對運動，以及各部件的相互位置。(√)18.機床主傳動的形式有機械傳動、液壓傳動、氣體傳動和電傳動等。(×)19.機床主軸部件的剛度越高，主軸受力后的變形越大。(×)20.拉刀、齒輪刀具一些復雜刃具，由于制造精度高，制造費用占刀具成本的比例較大，故宜采用硬度和耐磨性均較高的高性能高速鋼。(√)21.成形車刀實際工作時的前角、后角是通過制造、安裝而形成的。(√)22.工件以其經過加工的平面，在夾具的四個支承塊上定位，屬于四點定位。(×)23.工業機器人一般由操作機、驅動器、控制系統三部分組成。(√)24.串聯機器人大都采用閉式運動鏈機構。(×)25.機械設備購置原則是滿足技術先進性和工作的可靠性，不考慮節能、排放、環保要求。(×)四、簡答題（2小題，共15分）26.工件的夾緊應滿足哪些基本要求?(10分)參考答案:工件的夾緊應滿足以下基本要求:(1)夾緊時不能破壞工件定位時所獲得的正確位置。(2)夾緊應可靠和適當。既要保證加工過程中工件不發生松動或振動,又不允許工件產生不適當的變形和表面損傷。(3)夾緊操作應方便、省力、安全。(4)夾緊機構的自動化程度和復雜程度應與工件的生產批量及工廠的生產條件相適應。(5)夾緊機構應有良好的結構工藝性,盡量使用標準件。27.機械臂的設計要求有哪些?(5分)參考答案:機械臂的設計要求主要有:(1)手臂的軸向尺寸必須能夠滿足機器人的工作空間要求;(2分)(2)手臂材料采用高強度輕質材料;(1分)(3)要盡量減小手臂轉動慣量并提高關節回轉精度。(2分)五、綜合題（共15分） 28.圖l(a)為SCARA裝配串聯機器人，圖l(b)為其機構運動簡圖，計算圖示SCARA機器人機構的自由度，并說明需要幾個驅動器。（注：F=6n-∑iPi）28.參考答案:解:已知圓柱坐標機器人,F=6n-ΣiPi其中n=3,V類副(轉動副1個,移動副2個)3個。(5分)F=6×3-5×3=3(5分)該機器人自由度為3,每個關節需要1個驅動器,共計3個。(5分)試卷代號：1376國家開放大學2021年秋季學期期末統一考試機械制造裝備及設計試題2022年1月一、單項選擇題（從所給的四個選項中，找出你認為是正確的答案，將其編號填入括號內。每小題3分，共30分）1.進給運動與主運動共用一臺電機驅動，進給運動本身消耗的功率較小，進給功率()。 A.忽略不計 B.還須計算 C.可近似計算 D.等于空載功率2.主軸軸承通常采用()的方法消除間隙，并產生一定的過盈量。 A.潤滑和密封 B.預加載荷 C.采用熱補償裝置 D.合理選擇連接部位的結構3.可轉位刀片代號中的第一位表示()。 A.刀片形狀 B.刀片長度 C.刀片厚度 D.刀片精度4.下列不屬于機床夾具按使用機床分類的是()。 A.車床夾具 B.手動夾具 C.銑床夾具 D.鉆床夾具5.稱為機器人的機械本體，也稱為主體的是()。 A.手臂 B.末端執行器 C.機座 D.操作機6。裝配機器人操作機的結構類型主要有()。 A.多關節型 B.多直角坐標型 C.多圓柱坐標型 D.球坐標型7.常見的步伐式輸送裝置有()、回轉步伐式及抬起步伐式。 A.機械驅動式 B.氣壓驅動式 C.棘爪步伐式 D.液壓驅動式8.機械設備使用中的技術管理主要體現在基本制度的建立，必須實衍()。 A.廠長負責制 B.車間負責制 C.定期保養制 D.崗位責任制度9.因機械設備陳舊，技術性能低，能耗過大、環境污染超過標準的設備，可以()。 A.進行大修 B.進行中修 C.報廢處理 D.轉讓10.機械設備故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的是在于將()識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。 A.故障機理 B.事故大小 C.故障機械 D.故障時間二、多項選擇題（每題4分，共20分。每題的備選項中，有2個或2個以上符合題意。每小題全部選對得滿分，少選得相應分值，多選、錯選、不選均不得分）11.3D打印與激光成型技術一樣，采用了(AB)來完成3D實體打印。 A.分層加工 B.疊加成型 C.鍛造成型 D.注塑成型12.機床的精度分為三級，即(BCD)。 A.低級 B.普通精度級 C.精密級 D.高精度級13.滾動軸承的配置和選用的一般原則有(ACD)。 A.適應承載能力和剛度的要求 B.適應工作環境 C.適應轉速的要求 D.適應結構要求14.夾具的基本組成包括(ABC)幾部分。 A.定位元件 B.夾緊裝置 C.夾具體 D.機床刀具15.機械加工生產線按所用加工裝備分類，可分為(ACD)。 A.通用機床生產線 B.單一產品固定節拍生產線 C.專用機床生產線 D.組合機床生產線三、判斷題（正確的在括號內劃“√”，否則劃“×”，每題2分，共20分）16.工藝裝備是指在機械制造過程中所使用的各種刀具、模具、機床夾具、量具等。(√)17.機床的加工精度是指被加工工件表面形狀、位置、尺寸準確度及表面的粗糙度。(√)18.進行機床總體布局時，要合理分配機床的各種運動，將運動盡量分配給質量大的零部件。(×)19.如果主軸部件的抗振性差，則工作時容易產生振動，從而影響工件的表面質量。(×)20.前端定位，前支承發熱大，溫升高，主軸熱伸長向后，不會（或很小）影響主軸前端的軸向定位精度。(√)21.成形車刀不能用于普通車床。(×)22.長的V形塊可消除四個自由度。短的V形塊可消除二個自由度。(√)23.采用欠定位的定位方式，既可保證加工質量，又可簡化夾具結構，(×)24.直角坐標機器人的結構尺寸要比關節機器人的結構尺寸小得多，所以機構緊湊。(×)25.設備管理是提高企業生產力的重要活動，是現代企業不可缺少重要工作。(√)四、簡答題（2小題，共15分）26.主軸支承跨距與主軸剛度有什么關系？（6分）合理確定主軸兩主支承間的跨距,可提高主軸部件的靜剛度。(1分)支承跨距小,主軸自身的剛度較大,彎曲變形較小,但支承變形引起的主軸前端的位移量將增大;(2分)支承跨距大,支承變形引起的主軸前端的位移量較小,但主軸的彎曲變形將增大。(2分)可見,支承跨距過大或過小都會降低主軸部件的剛度。27.機械制造設備管理的主要內容有哪些？（9分）機械制造設備管理的主要內容有:(1)建立機械設備管理機構,明確職責(1分)(2)機械設備裝備規劃與購置管理(1分)(3)機械設備資產管理(1分)(4)機械設備檔案管理(1分)(5)機械設備使用管理(1分)(6)機械設備維護管理(1分)(7)機械設備維修管理(1分)(8)機械設備報廢和報損管理(1分)(9)機械設備的更新管理(1分)五、綜合題（共15分）28.在普通臥式車床上加工圖1所示的階梯軸，直徑d1=30mm，d2=45mm，根據刀具和階梯軸的材料，選擇切削速度υ=31.4m/min,求對應的機床主軸轉速孢n，n2。實際操作中，如何確定主軸轉速？（注：機床主軸轉速公式為n=1000υ試卷代號：1376 座位號□□國家開放大學2020年春季學期期末統一考試機械制造裝備及設計試題2020年7月一、單項選擇題（從所給的四個選項中，找出你認為是正確的答案，將其編號填入括號內。每小題3分，共30分）1．機床的主要結構尺寸都是根據(A)設計的。 A．尺寸參數 B．運動參數 C．動力參數 D．結構參數2．機床的主運動傳動系統用于實現機床的(B)，它對機床的使用性能、結構等都有明顯的影響。 A．進給運動 B．主運動 C．切入運動 D．輔助運動3．鉆削時，對軸向切削力和孔的加工精度影響很大的切削刃是(C)。 A．主切削刃 B．副切削刃 C．橫刃 D．過渡刃4．下列四種齒輪刀具中，可以加工內齒輪的是(B)。 A．盤形齒輪銑刀 B．齒輪插刀 C．滾齒刀 D．指形銑刀5．使工件相對于刀具占有一個正確位置的夾具裝置稱為(B)裝置。 A．夾緊 B．定位 C．對刀 D．輔助6．重復限制自由度的定位現象稱之為(D)。 A．完全定位 B．欠定位 C．不完全定位 D．過定位7．裝配機器人操作機的結構類型主要有(A)。 A．多關節型 B．單關節型 C．齒輪傳動型 D．單自由度型8．FMS的物料儲運系統包含工件搬運系統和(D)之分。 A．檢測系統 B．柔性制造系統 C．清洗系繞 D．刀具搬運系統9．凡屬固定資產的機械設備都須建立檔案，(B)負責建立和保管。 A．人事部門 B．設備部門 C．行政部門 D．總經理10．機械設備故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的是在于將(A)識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。 A．故障機理 B．事故原因 C．故障機械 D．故障時間二、多項選擇題（每題4分，共20分。每小題的備選項中，有2個或2個以上符合題意。每小題全部選對得滿分，少選得相應分值，多選、錯選、不選均不得分）11．柔性制造技術劃分為(ABCD)。 A．柔性制造單元(FMC) B．柔性裝配單元(FAC) C．柔性制造線(FML) D．柔性制造系統(FMS)12．機床中總體設計的內容主要有(AB)。 A．確定機床的運動功能 B．總體結構布局 C．生產線 D．機床管理13．滾動軸承的配置和選用的一般原則有(ABCD)。 A．適應承載能力和剛度的要求 B．適應精度要求 C．適應轉速的要求 D．適應結構要求14．機械加工生產線一般由(ABC)、輔助裝備和控制系統組成。 A．加工裝備 B．工藝裝備 C．輸送裝備 D．清洗裝備15．機械制造設備管理的主要內容主要有(BCD)等。 A．人員管理 B．使用管理 C．報廢管理 D．更新管理三、判斷題（正確的在括號內畫“√”，否則畫“×”，每小題2分，共20分）16．夾具是指加工過程中對工件的夾緊裝置，是機械加工過程中可有可無的工藝裝備。(×)17．機床設計的基本要求主要是滿足機床性能指標要求和人機工程要求。(√)18．機床主參數代表機床的規格大小，是最重要的尺寸參數。(√)19．動力參數包括驅動機床的各種電動機功率或轉矩、液壓馬達和液壓缸的牽引力等。(√)20．部件的抗振性是指其抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩運轉的能力。(√)21．電動機主軸常常運用于車削、銑削和用特定刀具加工硬材料的情況。(√)22．板牙是一種常用的加工精度較高的內螺紋刀具。(×)23．夾緊力越大，夾緊越牢固，故而應不斷加大夾緊力。(×)24．工業機器人中的末端執行器不能應用機械式夾持器。(×)25．I序分散使機床和工夾具比較簡單，調整比較容易，易于變換產品。(√)四、簡答題（2小題，共15分）26．工件的夾緊應滿足哪些基本要求？（6分）工件的夾緊應滿足以下基本要求：(1)夾緊時不能破壞工件定位時所獲得的正確位置。（1分）(2)夾緊應可靠和適當。（1分）(3)夾緊操作應方便、省力、安全。（1分）(4)夾緊機構的自動化程度和復雜程度應與工件的生產批量及工廠的生產條件相適應。（2分）(5)夾緊機構應有良好的結構工藝性，盡量使用標準件。（1分）27．機械制造設備管理的主要內容有哪些？（9分）機械制造設備管理的主要內容有：(1)建立機械設備管理機構，明確職責。（1分）(2)機械設備裝備規劃與購置管理。（1分）(3)機械設備資產管理。（1分）(4)機械設備檔案管理。（1分）(5)機械設備使用管理。（1分）(6)機械設備維護管理。（1分）(7)機械設備維修管理。（1分）(8)機械設備報廢和報損管理。（1分）(9)機械設備的更新管理。（1分）五、綜合題（共15分）28．在普通臥式車床上加工圖1所示的階梯軸，直徑d1=30mm，d2=45mm，根據刀具和階梯軸的材料，選擇切削速度v=31.4m/min;求對應的機床主軸轉速n1，n2咒。。實際操作中，如何確定主軸轉速？（注：機床主軸轉速公式為n=1000vπd28.參考答案：解：n1n2實際操作中，可按照機床主軸轉速表，選擇二者中間的主軸轉速即可。（5分）試卷代號：1376國家開放大學2020年秋季學期期末統一考試機械制造裝備及設計試題2021年1月一、單項選擇題（從所給的四個選項中，找出你認為是正確的答案，將其編號填入括號內。每小題3分，共30分）1.數控機床的進給運動采用伺服電動機驅動齒輪傳動、(B)。 A.機械傳動 B.滾珠絲杠副傳動 C.液壓傳動 D.氣壓傳動2.影響機床主軸部件抗振性的主要因素有主軸部件的剛度、阻尼特性和(A)等。 A.固有頻率 B.機床強度 C.機床重量 D.機床復雜程度3.(A)是加工大孔的主要精加工方法。 A.鏜孔 B.擴孔 C.锪孔n鉸孔4.磨削時的主運動是(A)。 A.砂輪旋轉運動 B.工件旋轉運動 C.砂輪直線運動 D.工件直線運動5.在夾具中，用一個平面對工件進行定位，可限制工件的(C)自由度。 A.一個 B.兩個 C.三個 D.四個6.關于輔助支承的說法正確的是(D)。 A.根據元件結構不同限制不同自由度 B.對工件既起到支承作用又限制工件運動自由度 C.采用輔助支承會產生過定位 D.不限制工件自由度，只起支承作用，以提高工件定位剛度減小工件變形7.機器人中的驅動器數目與(B)有關。 A.機械臂的數目 B.關節自由度 C.機器人底座 D.末端執行器8.由過程控制子系統和過程監視子系統所組成的系統屬于柔性制造系統中的(C)。 A.加工子系統 B.物流子系統 C.控制子系統 D.信息子系統g.企業專門設置機械設備管理機構，負責設備從(A)全過程重點管理。 A.裝備到報廢 B.使用到維修 C.報廢到更新 D.規劃到建檔10.通過對機械設備進行連續的工作狀態監控，當其中一個或幾個被監測的參數下降到(B)以下時，就進行維修，消除潛在隱患，避免發生功能性故障。 A.一定值 B.某一值 C.其他值 D.標準值二、多項選擇題（每題4分，共20分。每小題的備選項中，有2個或2個以上符合題意。每小題全部選對得滿分，少選得相應分值，多選、錯選、不選均不得分）11.在機械制造過程中所使用的各種工藝裝備主要有(ABD)。 A.各種刀具 B.機床夾具 C.車床 D.量具12.機床的主傳動系統的形式有(AB)。 A.機械傳動 B.液壓傳動 C.氣體傳動 D.電磁傳動13.進給傳動系統的主要組成部分為(ABC)。 A.動力源 B.傳動裝置 C.執行件 D.伺服系統14.機械加工生產線按所用加工裝備分類，可分為(ACD)。 A.通用機床生產線 B.單一產品固定節拍生產線 C.專用機床生產線 D.組合機床生產線15.一般情況下，機械設備的定期維護保養可分為(ABC)。 A.一級保養 B.二級保養 C.三級保養 D.四級保養三、判斷題（正確的在括號內畫“√”，否則畫“×”，每小題2分，共20分） 16.物料輸送裝置主要應用于流水生產線和自動生產線上。(√) 17.機床造型設計和色彩設計對機床總體方案設計沒有任何影響。(×) 18.主運動為旋轉運動的機床，主運動的運動參數為主軸轉速，其單位是轉／秒。(×) 19.機床主運動的空載功率是由傳動件的摩擦、攪油等因素引起電機功率損失，其大小隨傳動件轉速增大而減小。(×) 20.機床主軸部件由主軸及其支承軸承、主軸上的傳動件、定位元件等組成，是主運動的執行件。(√) 21.數控進給伺服系統是一個位置控制系統，按有元位置檢測和反饋裝置進行分類，可分為開環、半閉環和閉環進給系統。(√) 22.插齒刀是用成形法加工齒輪的。(×) 23.輔助支承是為了增加工件的剛性和定位穩定性，并不限制工件的自由度，(√) 24.點焊機器人受控運動方式是點位控制型，因此對機器人的工作控制精度要求較低。(√) 25.當生產線的工位數多，生產線較長時，一般需要分段。(√)四、簡答題(2小題,共15分)26.在設計機床的主運動傳動系統時,必須滿足那些基本要求?(10分)參考答案:在設計機床的主運動傳動系統時,必須滿足下列基本要求:①機床的末端執行件(如主軸)應有足夠的轉速范圍和變速級數。(2分)②機床的動力源和傳動機構應能夠輸出和傳遞足夠的功率和轉矩,并有較高的傳動效率。(2分)③機床的傳動結構,特別是末端執行件必須有足夠的精度、剛度、抗振性能和較小的熱變形。(2分)④應該合理地滿足機床的自動化程度和生產率的要求。(2分)⑤機床的操作和控制要靈活,安全可靠,噪聲要小,維修方便。機床的制造要方便,成本要低。(2分)27.機器人的腕關節的設計要求有哪些?(5分)參考答案:腕關節的設計要求主要有:(1)要求結構緊湊,重量輕。(1分)(2)腕關節自由度一般不超過3個自由度。(1分)(3)提高腕關節剛度。(1分)(4)在腕關節各回轉軸上設計限位開關和機械當塊,防止關節運動超限造成傷害事故。(1分)(5)考慮溫度等外部環境的影響。(1分)五、綜合題(共15分)28.解:已知SCARA機器人,F=6n?其中n=3,V類副(轉動副)2個,IV類副(圓柱副)1個,F=6×3-(5×2+4×1)=4該機器人自由度為4,每個轉動關節需要1個驅動器,圓柱副需要1個轉動和一個移動驅動器,共計4個。試卷代號：1376國家開放大學2021年春季學期期末統一考試機械制造裝備及設計試題2021年7月一、單項選擇題（從所給的四個選項中，找出你認為是正確的答案，將其編號填入括號內。每小題3分，共30分）1.臥式支承的機床重心低、剛度大，是中小型機床（A）的支承形式。 A.首選 B.不能用 C.不常見 D.可以用2.影響機床主軸部件抗振性的主要因素有主軸部件的剛度、阻尼特性和（B）等。 A.機床強度 B.固有頻率 C.機床重量 D.機床復雜程度3.車刀的分類較多，下列哪個車刀不屬于按用途分類的刀具？（C） A.外圓車刀 B.端面車刀 C.高速鋼車刀 D.螺紋車刀4.機床上的卡盤，中心架等屬于（A）夾具。 A.通用 B.專用 C.組合 D.可調5.凡是夾具，其中一定有（D）。 A.對刀裝置 B.分度裝置 C.平衡配重塊 D.定位元件6.機器人中的驅動器數目與（B）有關。 A.機械臂的數目 B.關節自由度 C.機器人底座 D.末端執行器7.生產線的（A）長短對是否建立新的生產線和建立什么樣的生產線的影響很大，直接關系到生產線的經濟效益，是生產線設計的重要經濟指標。 A.投資回收期B。機床平均負荷率C.制造零件的生產成本D.生產效率8.FMS的物料儲運系統包含工件搬運系統和（D）之分。A.檢測系統 B.柔性制造系統 C.清洗系統 D.刀具搬運系統9.凡屬固定資產的機械設備都須建立檔案，（B）負責建立和保管。 A.人事部門 B.設備部門 C.行政部門 D.總經理10.機械設備在投入運行后，會逐漸發生（A）和無形磨損，逐漸降低設備使用壽命。 A.有形磨損 B.嚴重磨損 C.劇烈磨損 D.輕微磨損二、多項選擇題（每題4分，共20分。每題的備選項中，有2個或2個以上符合題意。每小題全部選對得滿分，少選得相應分值，多選、錯選、不選均不得分）11.組合機床的動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件，主要有（ABC）。 A.動力箱 B.切削頭 C.動力滑臺 D.排屑裝置12.自動機床應滿足的性能指標要求有（ABCD）。 A.工藝范圍 B.加工精度 C.生產率和自動化 D.可靠性13.影響主軸部件溫升、熱變形的主要因素有（ACD）等。 A.軸承的類型和布置方式 B.主軸的支承軸承 C.軸承間隙及預緊力的大小 D.潤滑方式和散熱條件14.機床夾具按其使用范圍可分為（BCD）、組合夾具及隨行夾具五種基本類型。 A.車床夾具 B.用夾具 C.專用夾具 D.可調夾具15.機械加