机械设计中常用的优化方法

-1.什么是生产过程、工艺过程和工艺规程?答:①机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。②在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程成为工艺过程。③人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。6-2.何为工序、工步、走刀?答:①工序:一个工序是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对同一工件(或同时对几个工件)所连续完成的那一部分工艺过程。②工步:是在加工表面不变,加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。③走刀:是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。6-3.零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些?答:①尺寸精度的获得方法:试切法、定尺寸道具法、调整法、自动控制法。②形状精度的获取方法:轨迹法、成形法,展成法。③位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方式有关。当需要装夹加工时,有关表面的位置精度依赖夹具的正确定位来保证,如果工件一次装夹加工多个表面时,各表面的位置精度则依赖机床的精度来保证,如数控加工中主要靠机床的精度来保证工件各表面之间的位置精度。6-4.不同生产类型的工艺过程有何特点?答:各种生产类型的工艺过程的主要特点如下表:生产类型工艺特点单件生产成批生产大批量生产工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性，某些精度较高的配合使用分组选择装配法毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻以及其他高生产率的毛坯制造方法、毛坯精度高、加工余量小。机床设备通用机床或数控机床，或加工中心数控机床、加工中心或亲性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床⏺6-5试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤:答:步骤:原则:①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质[1][1]量;达到设计样上规定的各项技术要求。②应使工艺过程具有较高的生产率,是产品尽快投放市场。③设法降低制造成本。④注意减轻工人的劳动强度;保证生产安全。设计内容及步骤:⒈分研究产品的装配和零件⒉确定毛坯⒊拟定工艺路线,选择定位基面⒋确定各工序所采用的设备⒌确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具⒍确定各主要工序的技术要求及检验方法⒎确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和方差⒏确定工时定额⒐确定切削用量⒑技术经济分⒒填写工艺文件6-6.拟定工艺路线需完成的工作?答:确定加工方法,安排加工顺序,确定定位夹紧方法,以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。6-7.试简述粗、精基准的选择原则,为什么在同一尺寸方向上粗基准通常只允许坎?答:粗基面原则:①如果必须首先保证工件某表面的余量均匀,就应该选择该表面为粗糙面。②如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面为粗基准面,如果工件上有好几个不需要加工表面,则应以其中与加工表面的位置精度要求的表面为粗准面③应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面为粗基面。精基面的原则:①应尽可能选用设计基准作为定位基准,这称为基准重合原则。②应尽可能选用统一的定位基准加工各表面,以保证各表面间的位置精度,称为统一基准原则。③有时还要遵循互为基准,反复加工的原则。④有些精加工工序要求加工余量小而均匀,以保证加工质量和提高生产率,这时就以加工面本身作为基准面,称为自为基准原则。原因:由于粗基准面的定位精度很低,所以精基面在同一尺寸方向上通常只允许使用一次,否则误差太大。6-8:. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||-对于中a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴,端面与孔心线垂直,非加工面与加工面尽可能保持壁厚均匀。对于a中的零件:以底面A作为粗基准面;以孔的中心线作为精基准。对于b中的零件:以底面B作为粗基准;以C作为精基准。对于c中的零件:以D作为粗基准;以E作为精基准。对于中d)要求孔加工余量尽可能均匀对于d中零件,要求孔加工余量均匀,即应选择孔的表面作为粗精准,即以G面为粗基准;以底面F作为精基准。6-9::加工过程可以划分为以下几个阶段:①粗加工阶段②半加工阶段③精加工阶段④光整加工阶段划分加工阶段的原因是:①粗加工阶段中切除金属较多,产生的切削刀和切削热,都加多,所需的夹紧力也比较大,因而加工的零件内应力和变形也较大,不能够满足要求,所以要分为以上四个阶段。②可合理的使用机床设备。③为了在加工过程中插入热处理工序,同时时热处理发挥充分的效果。6-10::工步集中适应情况:将工步集中成若干个工序;在若干台机床上进行。立式多工位回转工作台组组合机床、加工中心和柔性生产线就是工序集中的极端情况。每一个工步(或走刀)都作为一个工序在一台机床上进行,这就是工步分散的极端情况。在一般情况下,单位小批量生产只能工序集中,而大批大量生产则可以集中,也可以分散。6-11:什么是加工余量、工序余量和总余量答:在由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上切除金属层的总厚度称为该表面的加工总余量每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量对于外园和孔等旋转表面而言,加工余量是从直径上考虑的,称为对称余量,即实际所切削的金属层厚度是直径上的加工余量之半。平面的加工余量则是单边余量,它等于实际所切除的金属层厚度6-12:试分影响工序余量的因素,为什么在计算机本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差的影响因为:①上工序的表面粗糙度(Rya)②上工序的表面破坏层(Da)③上工序的尺寸公差(Ta)④需要单独考虑的误差⑤ 本工序的安装误差本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差,这两种误差会影响加工时的磨削余量等,所以计算本工序加工余量,需考虑工序装夹误差。6-13:a: A是封闭环时: 增环为:A1、A2、A4、A5、A7、A8 减环为:A3、A6、A9、A10b: A是封闭环: 增环为:A1减环为:A2、A3B是封闭环: 增环为:B1、B2、B3减环为:B4c: C是封闭环: 增环为:C1 减环为:C2D是封闭环: 增环为:D1、D2减环为:D36-14:试分比较用极值法算尺寸链与用统计法算尺寸链的本质区别。答:统计概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面,但是当尺寸链的环数较多时,即便生产批量不大也宜用概率法。6-15:方案一:钻孔的定位基准与设计基准重合,因此A1的工序尺寸就等于设计尺寸,即A1=10±0.1方案二:尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||-10-0.1+0.1为封闭环,A2为增环,8-0.05为减环∴A2=8+10=18㎜ES(A2)=0.1-0.05=0.05㎜EI(A2)=-0.1㎜公差T(A2)=0.2-0.05=0.15∴A2的工序尺寸为18+0.05-0.1方案三:尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||-10-0.1+0.1为封闭环,8-0.05,A3为减环,38-0.1为增环∴A3=38-8-10=20㎜EI(A3)=0.05-0.1=-0.05㎜ES(A3)=0公差T(A3)=0.2-0.1-0.05=0.05∴A3的工序尺寸为20-0.056-16:尺寸链为:4+0.16为封闭环,14.25-0.05为减环, H、14+0.012+0.004为增环∴H=4-14+14.25=4.25㎜ES(H)=0.16-0.05-0.012=0.098㎜EI(H)=-0.004㎜∴H的工序尺寸为4.25+0.098-0.0046-17:. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||-加工右端面时的设计基准与定位基准重合∴A1的工序尺寸就等于设计尺寸即A1=50-0.1A. 3的尺寸链为 B. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||- C. 为减环,50-0.33为增环 D. =50-25=25㎜ E. S(A-0。1)=0.3-0.1=0.2㎜ F. I(A3)=0 G. 3的工序尺寸为2533+0.2的尺寸链为. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .-|||-. . . . . . . . . . . .. . . . . . .-|||-. . . . . . . . . .-|||-C-|||-. . . . . .-|||-+0.4为减环,A为增环4=A3-5=25-5=20㎜I(A)=ES(A3)-0.4=-0.2㎜S(A)=EI(A3)-0=0的工序尺寸为20346-18:答:制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和,就是零件或产品的生产成本。对不同的工艺方案进行经济分和评比时,就只需分,评比它们与工艺过程直接有关的生产费用,即所谓工艺成本。可变费用:材料费、操作费用、工人的工资、机床电费、通用机床折旧费和修理费、通用夹具和力具费等与年产量有关并与之成正比的费用。不可变费用:调整工人的工资、专用机床折旧费和修理费、专用刀具和夹具费等与年产量的变化没有直接关系的费用,即当年产量在一定范围内变化时,这用费用基本上保持不变。SⅠ=V-0.2+Ci/NS1Ⅱ=VⅠ+C1/NS=NV+C分,对比这两个工艺方案的全年工艺成本:SⅡ=NVⅡ+CⅠ SⅠ=NVⅠ+CⅡNⅡ分别选定经济方案Ⅰ或Ⅱ。NⅡ为:NCVC+CC=NⅠVⅠ+CCNⅡ=(CⅡ-CC) /(VⅡ-VⅠ)(2)当两个工艺方案的基本投资差额较时,用较大的基本投资使劳动生产率提高,而单件工艺成本降低,在作评比时就必须同时考虑到这种投资的回收期限,回收期愈短,则经济效果越好。6-19:(1)基本时间:直接改变工件的尺寸、形状、相对位置和表面质量所耗费的时间。(2)辅助时间:在各工序中为了保证完成基本工艺工作需要做的辅助动作所耗费的时间。(3)工作地点、服务时间:工人在工作班时内照管工作地点及保持工作状态所耗费的时间。(4)休息和自然需要时间:用于照顾工人休息和生理上的需要所耗费的时间,一般按操作时间的2%来计算。TⅠ≥∑Ti(6-7)这种、装配方法中,零件时完全可以互换的,因此它又称为“完全互换法”。如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!禭}蝌34190 858E 薎30171 75DB 痛L032935 80A7 肧e38217 9549 镉:32413 7E9D 纝2C 洬N33306 821A 舚32328 7E48 繈22228 56D4 囔

14.某平壁内表面温度,外表面温度,导热系数,壁厚,热流密度为。当壁厚变2,其它条件不-|||-变时,热流密度变为 A o-|||-A、 1/2 B、1 C、2 D、4

中国研制深海载人潜水器,始于()，先后突破了多项核心深潜技术。A. 2002年B. 20世纪80年代C. 1996年D. 20世纪70年代

当液体在直径不变的直管中流过一段距离时,因摩擦而产生的能量损失称为( )。A. 局部压力损失B. 沿程压力损失C. 总的压力损失D. 摩擦压力损失

某平面任意力系向A、B两点简化的主矩皆为零,则此力系简化的最终结果为( )。A. 可能是一个力；B. 可能是一个力偶；C. 可能平衡；D. 一定是一个力；E. 一定平衡。

按区域对比，目前亚洲的工业机器人数量最大。

以下哪种传感器可以用于检测机器人末端执行器的位置?A. 视觉传感器B. 关节位置传感器C. 温度传感器D. 力传感器

下列关于辅助管路系统的描述，不正确的是:A. 为空气压缩机提供压缩空气B. 为撒砂器提供压缩空气C. 为刮雨器提供压缩空气D. 为风喇叭提供压缩空气

球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为()mm°A. 296B. 300C. 304D. 8