《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[1]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[2]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[3]，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。6-1试述物流系统设计的重要意义？要缩短生产周期，必须同时改善加工、检验、搬运、停滞等环节，尤其是搬运和停滞。虽然加工是制造生产价值的主作业，然而它对缩短整个系统生产周期的作用并不显著。根据统计，在总经营费用中，20%~50%是无聊搬运费用，合理的物流设计可使这项费用至少减少10%~30%。6-2物流系统的组成环节有哪些？物流系统设计时应满足哪些要求？水平结构：由供应物流子系统、生产物流子系统、销售物流子系统垂直结构：管理层、控制层、作业层满足要求1）应可靠地、无损伤地、快速实现物料流动；2）具有一定的柔性；3）尽量缩短装卸工件的辅助时间及工序间流动路线；4）尽量减少在制品积压；5）合理的物料（毛坯、在制品、产品）储存量。6-4料仓式和料斗[4]式上料装置的基本组成及其根本区别是什么？料仓式上料装置的组成：料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆等部分。料斗式上料装置的组成：装料机构：由料斗、搅动器、定向器、剔除器、分路器、送料槽、减速器等组成。储料机构：由隔料器、上料器等组成。料斗式上料装置和料仓式上料装置的主要不同点在于，后者只是将已定向整理好的工件由储料器向机床供料，而前者则可对储料器中杂乱的工件进行自动定向整理再送给机床。6-6目前机床间工件传输装置有哪几种？托盘、随行夹具、传送装置、有轨运输小车、无轨运输小车6-7为什么要采用随行夹具？随行夹具的三种返回方式各有什么特点？用于结构复杂或较软的有色金属工件返回方式：有上方返回、下方返回、水平返回6-8常见的滚道[5]式输送装置有哪些？其特点是什么？无动力式滚子传动机和动力式滚子传动机特点：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。6-11自动化仓库的基本类型有哪些？按货架构造形式分类为单元货格式、贯通式、水平循环[6]式和垂直循环式。6-12堆垛[7]机货叉的工作原理是什么？堆垛机在巷道轨道[8]上行走，其上的装卸托盘可沿框架或立柱[9]导轨上下升降，以便对准每一个货格，取走或送入货箱。6-13自动化仓库的工作原理是什么？1）进库2）传送3）入库4）出库5）返回原始位置6-14工厂总体物流系统设计的基本步骤是什么？1）基本原始资料收集2）物流分3）作业单位相互关系分4）物流与作业单位的相互分5）面积设定6）面积相关7）方案评价8）详细布置6-16物流搬运装备的选择原则是什么？1）上下料时间要符合生产节拍的要求，缩短辅助时间，提高生产率2）上下料工作力求稳定，尽量减少冲击，避免工作产生变形或损坏3）上下料装置要尽可能结构简单，工作可靠，维护方便4）上下料装置应有一定的适用范围，尽可能地满足多种不同工件的上下料要求7-1什么是机械加工生产线？它的主要组成类型及特点有哪些？机械加工生产线：以机床为主要设备，配以相应的输送装置与辅助装置，按工件的加工工艺顺序排列而成的生产作业线。机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成7-4在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题？如何决这些问题？1）工件工艺基准选择2）工件输送基准的选择3)生产线工艺流程的拟定4)选择合理的切削用量7-5简述生产节拍平衡和生产线分段的意义及相应的措施。________：对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使个作业时间尽可能相近。________：1）作业转移、分与合并2）采用新的工艺方法，提高工序节拍；3）增加顺序加工工位；4）实现多件并行加工，提高单件的工序节拍________：1）进行转位和翻转时，分段独立传送；2）为平衡生产线的生产节拍，对限制性工序采用“增加同时加工的工位数”时，单独组成工段；3）当生产线的工位数多时，一般要分段;4）当工件加工精度要求较高时，减少工件热变形和内应力对后续工序的影响。7-8组合机床总体设计的内容有哪些？组合机床总体设计主要是绘制“三一卡”，就是针对具体的零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序、加工示意、机床总联系尺寸和编制生产率计算卡等。7-9简述机械加工生产线的总体布局形式及特点。机械加工生产线的总体布局形式由生产类型、工件结构形式、工件传送方式、车间条件、工艺过程和生产纲领等因素决定。1）直接传送方式直线通过式、折线通过式、并联支线形、框形、非通过式2）带随行夹具方式将工件安装在随行夹具上，传送线将随行夹具依次传送到各工位。3）悬挂传送方式主要适用外形复杂及没有合适传送基准的工件及轴类零件，且只是尺寸较小、形状复杂的工件。7-10简述柔性制造系统的概念、组成及类型。柔性制造系统（FMS）是一个以网络为基础、面向车间的开放式集成制造系统，是实现CIMS的基础组成：1）加工子系统2）物流子系统3）控制子系统类型：柔性制造装置（FMU）、柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性生产线（FPL）

《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^[1]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^[2]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^[3]，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。

6-1试述物流系统设计的重要意义？

要缩短生产周期，必须同时改善加工、检验、搬运、停滞等环节，尤其是搬运和停滞。虽然加工是制造生产价值的主作业，然而它对缩短整个系统生产周期的作用并不显著。根据统计，在总经营费用中，20%~50%是无聊搬运费用，合理的物流设计可使这项费用至少减少10%~30%。

6-2物流系统的组成环节有哪些？物流系统设计时应满足哪些要求？

水平结构：由供应物流子系统、生产物流子系统、销售物流子系统

垂直结构：管理层、控制层、作业层

满足要求1）应可靠地、无损伤地、快速实现物料流动；

2）具有一定的柔性；

3）尽量缩短装卸工件的辅助时间及工序间流动路线；

4）尽量减少在制品积压；

5）合理的物料（毛坯、在制品、产品）储存量。

6-4料仓式和料斗^[4]式上料装置的基本组成及其根本区别是什么？

料仓式上料装置的组成：料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆等部分。

料斗式上料装置的组成：装料机构：由料斗、搅动器、定向器、剔除器、分路器

、送料槽、减速器等组成。

储料机构：由隔料器、上料器等组成。

料斗式上料装置和料仓式上料装置的主要不同点在于，后者只是将已定向整理好的工件由储料器向机床供料，而前者则可对储料器中杂乱的工件进行自动定向整理再送给机床。

6-6目前机床间工件传输装置有哪几种？

托盘、随行夹具、传送装置、有轨运输小车、无轨运输小车

6-7为什么要采用随行夹具？随行夹具的三种返回方式各有什么特点？

用于结构复杂或较软的有色金属工件

返回方式：有上方返回、下方返回、水平返回

6-8常见的滚道^[5]式输送装置有哪些？其特点是什么？

无动力式滚子传动机和动力式滚子传动机

特点：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。

6-11自动化仓库的基本类型有哪些？

按货架构造形式分类为单元货格式、贯通式、水平循环^[6]式和垂直循环式。

6-12堆垛^[7]机货叉的工作原理是什么？

堆垛机在巷道轨道^[8]上行走，其上的装卸托盘可沿框架或立柱^[9]导轨上下升降，以便对准每一个货格，取走或送入货箱。

6-13自动化仓库的工作原理是什么？

1）进库2）传送3）入库4）出库5）返回原始位置

6-14工厂总体物流系统设计的基本步骤是什么？

1）基本原始资料收集2）物流分3）作业单位相互关系分4）物流与作业单位的相互分5）面积设定6）面积相关7）方案评价8）详细布置

6-16物流搬运装备的选择原则是什么？

1）上下料时间要符合生产节拍的要求，缩短辅助时间，提高生产率

2）上下料工作力求稳定，尽量减少冲击，避免工作产生变形或损坏

3）上下料装置要尽可能结构简单，工作可靠，维护方便

4）上下料装置应有一定的适用范围，尽可能地满足多种不同工件的上下料要求

7-1什么是机械加工生产线？它的主要组成类型及特点有哪些？

机械加工生产线：以机床为主要设备，配以相应的输送装置与辅助装置，按工件的加工工艺顺序排列而成的生产作业线。

机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备、辅助装备和控制系统组成

7-4在拟定自动线工艺方案时应着重考虑哪些方面的问题？如何决这些问题？

1）工件工艺基准选择

2）工件输送基准的选择

3)生产线工艺流程的拟定

4)选择合理的切削用量

7-5简述生产节拍平衡和生产线分段的意义及相应的措施。

________：对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使个作业时间尽可能相近。

________：1）作业转移、分与合并2）采用新的工艺方法，提高工序节拍；3）增加顺序加工工位；4）实现多件并行加工，提高单件的工序节拍

________：

1）进行转位和翻转时，分段独立传送；

2）为平衡生产线的生产节拍，对限制性工序采用“增加同时加工的工位数”时，单独组成工段；

3）当生产线的工位数多时，一般要分段;

4）当工件加工精度要求较高时，减少工件热变形

和内应力对后续工序的影响。

7-8组合机床总体设计的内容有哪些？

组合机床总体设计主要是绘制“三一卡”，就是针对具体的零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序、加工示意、机床总联系尺寸和编制生产率计算卡等。

7-9简述机械加工生产线的总体布局形式及特点。

机械加工生产线的总体布局形式由生产类型、工件结构形式、工件传送方式、车间条件、工艺过程和生产纲领等因素决定。

1）直接传送方式

直线通过式、折线通过式、并联支线形、框形、非通过式

2）带随行夹具方式

将工件安装在随行夹具上，传送线将随行夹具依次传送到各工位。

3）悬挂传送方式

主要适用外形复杂及没有合适传送基准的工件及轴类零件，且只是尺寸较小、形状复杂的工件。

7-10简述柔性制造系统的概念、组成及类型。

柔性制造系统（FMS）是一个以网络为基础、面向车间的开放式集成制造系统，是实现CIMS的基础

组成：1）加工子系统2）物流子系统3）控制子系统

类型：柔性制造装置（FMU）、柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性生产线（FPL）