浙江师范大学机械制造装备设计课后习题.docx

浙江师范大学《机械制造装备设计》课后习题
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

1-5

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？
1. ）机械制造装备设计包括创新设计、变形设计、模块化设计；
2. ）创新设计，一般需要较长的设计开发周期，投入较大的研制开发工作量；变型设计，变型设计不是孤立无序的设计，而是在创新设计的基础上进行的，模块化设计，对一定范围内不同性能，不同规格的产品进行功能分析，划分一系列的功能模块，而后组合而成的；

1-13系列化设计时主参数系列公比的选取原则是什么？公比选得过大或过小会带来哪些问题？
答：选取原则产品的主参数应尽可能采用优先数系。主参数系列公比如选得较小，则分级较密，有利于用户选到满意的产品，但系列内产品的规格品种较多，系列化设计的许多优点得不到充分利用；反之，则分级较粗，系列内产品的规格品种较少，可带来系列化设计的许多优点，但为了以较少的品种满足较大使用范围内的需求，系列内每个品种产品应具有较大的通用性，导致结构相对复杂，成本会有待提高，对用户来说较难选到称心如意的产品。

1-18

2-1、机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么？（p57)
（1）工艺范围
（2）柔性:机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性（功能柔性）和时间上的柔性（结构柔性）。
（3）与物流系统的可接近性:可接近性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、切屑）流动的方便程度。
（4）刚度:加工过程中，在切削力作用下，抵抗刀具相对与工件在影响加工精度方向变形的能力，包括静刚度、动刚度、热刚度。
（5）精度:机床的精度主要是指机床的几何精度和工作精度。
（6）噪声（7）成产率和自动化 （8）成本（9）生产周期 （10）可靠性(11）造型与色彩

2-2机床设计的主要内容及步骤是什么？
答：（一）总体设计：1、机床主要技术指标设计，包括工艺范围、运行模式、生产率、性能指标等。2、总体方案设计，包括运动功能、基本参数、总体结构布局等设计。3、总体方案综合评价与选择4、总体方案 的设计修改或优化。（二）详细设计，包括技术设计和施工设计。（三）机床整机综合评价 (四)定型设计

2-4机床系列型谱的含义是什么？
为了以最少的品种规格，满足尽可能多用户的不同需求，通常是按照该类机床的主参数标准，先确定一种用途最广、需要量较少的机床系列作为“基型系列”，在这系列的基础上，根据用户的需求派生出若干种变型机床，形成“变型系列”。“基型”和“变型”构成了机床的“系类型谱”。

2-6工件表面的形成原理是什么？
答：任何一个表面都可以看成是一条曲线（或直线）沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。这两条曲线（或直线）称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。而加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。

2-7、工件表面发生线的形成方法有哪些？(p63)
1）成形法：利用成形刀具对工件进行加工的方法；
2）展成法：利用工件和刀具对工件进行加工的方法；
3）轨迹法：利用刀具作一定规律的运动来对工件进行加工的方法；
4）相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动来对工件进行加工的方法。

1、操作面板 它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。2、控制介质与输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。3、 CNC装置(CNC单元)组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心4、 伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置主轴伺服驱动装置和主轴电机进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置 位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。作用 保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）5、 PLC、机床I/O电路和装置PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成；机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；功能：接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。

2-13 P67

2-14.机床的运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？
答：机床运动功能式表示机床的运动个数，形式（直线或回转运动），功能（主运动、进给运动、非成形运动）及排列顺序，是描述机床运动功能最简洁的表达形式。
运动原理图是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，除了描述机床的运动轴个数，形式及排列顺序之外，还表示了机床的两个末端执行器和各个运动轴的空间相对方位，是认识分析和设计机床传动系统的依据。

2-16、分析图2-14所示各种机床的运动功能图，说明各个运动的所属类型、作用及工件加工表面的形成方法。（p67）

2-18.机床运动分配式的含义是什么？
答：运动功能分配设计是确定运动功能式中“接地”的位置，用符号“.”表示。符号“.”左侧的运动由工件完成，右侧的运动的刀具完成。机床的运动功能式中添加上接地符号“.”后，称之为运动分配式。

2-21

2-24.什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系的各传动组的级比指数有什么规律性？
答：变速组的级比是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值，用ψXi表示。级比ψXi中的Xi值称为级比指数。它相当于由上述相邻两传动线与从动轴交点之间相距的格数。
规律性：设计时要使主轴转速为连续等比数列，必须有一个变速组的级比指数为1，此变速组称为基本组。基本组的级比指数用X0表示，即X0=1。后面变速组因起变速扩大作用，所以统称为扩大组。第一扩大组的级比指数X1一般等于基本组的传动副数P0，即X1=P0。第二扩大姐的作用是将第一扩大组扩大的变速范围第二次扩大，其级比指数X2等于基本组的传动副数和第一扩大组传动副数的乘积，即X2=P0P1。如有更多的变速组，则依此类推。

2-25.什么是传动组的变速范围？各传动组的变速范围之间有什么关系？
答：传动组中最大与最小传动比的比值，称为该变速组的变速范围。
Ri=(umax)i/(umin)i (i=0、1、2、……j)
变速范围一般可写为 Ri=ψXi（pi-1）

2-26、某车床的主轴转速n=40~1800r/min ，公比电动机的转速，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:

根据变速范围、公比可求变速的级数

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：

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：

40
56
80
112
160
224
315
450
630
900
1250
1800r/min
1440r/min
电
I
II
III
IV

符合要求
符合要求
最后扩大组的变速范围：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 取0.015 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

40
56
80
112
160
224
315
450
630
900
1250
1440r/min
电
I
II
III
IV
取 可以确定 三个传动副的齿数为
1800r/min
1：1传动副 36 36
1：1.41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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
理论转速
40
56
80
112
160
224
315
450
630
900
1250
1800
实际转速
39.32
56.17
78.64
110.81
158.30
221.63
314.56
449.38
629.13
886.5
1266.43
1773
转速误差率（%）
1.70
0.31
1.70
1.06
1.06
1.06
0.14
0.14
0.14
1.5
1.31
1.5

允许误差：
根据上表可知转速误差率在允许的范围内

绘制传动系统图如下：

36
24
30
36
48
42
42
22
42
62
60
18
30
72
1440r/min

2-27、某机床主轴转速n=100~1120r/min ，转速级数，电动机的转速，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。

1.41
查表可获得8级转速为 100，140，200，280，400，560，800，1120
拟定8级转速的结构式：

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

100
140
200
280
400
560
800
1120
1440r/min
电
I
II
III
IV

符合要求
符合要求
最后扩大组的变速范围：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 取0.015 221.625mm
查表取大带轮的基准直径为224mm
齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有2对 传动比为 1:1 1:1.41
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
取 可以确定 两个传动副的齿数为
1：1传动副 24 24
1：1.41传动副 20 28
同理可确定II III 轴的齿数和取 60
1：1传动副齿数取 30 30
1：2传动副齿数取20 40
III IV之间的传动副齿数和取 72
1.41：1的传动副齿数取 42 30
1：2.82的传动副齿数取 19 53

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

1
2
3
4
5
6
7
8
理论转速
100
140
200
280
400
560
800
1120
实际转速
100.98
141.25
201.78
282.49
394
551.6
788
1103.2
转速误差率（%）
0.89
0.89
0.89
0.89
1.5
1.5
1.5
1.5

允许误差：
根据上表可知转速误差率在允许的范围内

绘制传动系统图如下：

20
24
28
30
20
30
40
42
19
30
53
1440r/min
24

2-28试从，级变速机构的各种传动方案中选出最佳方案，并写出结构式，画出转速图和传动系统图。
转速不重复的方案：

转速重复的方案 等
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 也可选择转速重复的方案。
假定最小转速为31.5r/min 查表可得各级转速为31.5， 40，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600。

125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600r/min
1440r/min
电
I
II
III
IV
31.5
40
50
63
80
100

符合要求
符合要求
最后扩大组的变速范围：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 取0.015 221.625mm
查表取大带轮的基准直径为224mm
齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有2对 传动比为 1:1 1:1.25 1:1.6
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
取 可以确定 三个传动副的齿数为
1：1传动副36 36
1：1.25传动副 32 40
1：1.6传动副 28 44
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传动副齿数取28 56
1：4传动副齿数取17 67
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

32
28
36

28
56
42

17

60

18
30
40
44
36

42

56
67

72

1440r/min

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
理论转速
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
实际转速
31.81
39.98
49.99
62.68
78.8
98.5
125.36
157.6
197
转速误差率（%）
0.98
0.03
0.03
0.51
1.5
1.5
0.29
1.5
1.5

10
11
12
13
14
15
16
17
18
理论转速
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
实际转速
254.47
319.90
399.88
492.5
630.4
788
1002.9
1260.8
1576
转速误差率（%）
1.79
1.51
1.5
0.03
0.635
1.5
0.29
0.864
1.5
允许误差：
根据上表可知转速误差率在允许的范围内

2-29、用于成批生产的车床，主轴转速45~500r/min，为简化机构选用双速电机，n电=720r/min
和1440r/min，试画出该机床的转速度和传动系统图。
采用双速电机时公比一般取1.41和1.26 本例中取1.41

查表可获得8级转速为45，63，90，125，180，250，360，500
拟定8级转速的结构式：

选用多速电机是将多速电机作为第一扩大组放在传动式前面基本组放在第一扩大组的后面
因此确定最后的结构式为

I轴的带轮转速为720r/min
查表取小带轮的基准直径为125mm
则大带轮直径 取0.015 246.25mm
查表取大带轮的基准直径为250mm

45
63
90
125
180
250
360
500
1440r/min
电
I
II
III
720
1000
1440
720r/min

符合要求
符合要求
最后扩大组的变速范围：符合要求

齿轮齿数的确定：I II 轴之间的传动副共有2对 传动比为 1:2 1:2.82
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
取 可以确定 三个传动副的齿数为
1：2传动副23 46
1： 2.82传动副 18 51
同理可确定II III 轴的齿数和取 72
1.41：1传动副齿数取 42 30
1：2.82传动副齿数取19 53

23
18
46
19
42
30

53
1440r/min
51
720r/min

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

1
2
3
4
5
6
7
8
理论转速
45
63
90
125
180
250
360
500
实际转速
44.87
63.56
89.73
127.12
175.21
248.22
350.43
496.44
转速误差率（%）
0.297
0.89
0.297
1.7
2.66
0.71
2.66
0.71

允许误差：
根据上表可知转速误差率在允许的范围内

2-33、某数控机床，主轴最高转速，最低转速，计算转速为，采用直流电动机，电动机功率=15kw，电动机的额定转速，最高转速为，试设计分级变速箱的传动系，画出转速图和功率特性图，以及主传动系统图。

主轴要求的很功率范围为
电机所能达到的恒功率范围
取 =4.06 取Z=4
机械分级结构式可写作

4500

4000
4000
2000
320

2000
1500

1333
1333

1000
1000

667
667

500
500
360

333

167
167

160

80

40r/min
40

3.6KW
15KW

电机的恒功率范围为1500~4500r/min

经过1:1.125 1:1 1:1 三对传动副在主轴可获得的功率范围为1333~4000r/min(红色)
经过1:1.125 1:2 1:1 三对传动副在主轴可获得的功率范围为667~2000r/min(黑色)
经过1:1.125 1:1 1:4 三对传动副在主轴可获得的功率范围为333~1000r/min(绿色)
经过1:1.125 1:2 1:4 三对传动副在主轴可获得的功率范围为167~500r/min(蓝色)
四段之间互有搭接
40~167r/min用的是电机的恒转矩段
40r/min的主轴转速对应的电机的转速为
40r/min的主轴转速对应的电机消耗的功率为

15KW
直流电机

制动与测速
机构

45
72
45
45
18
脉冲发生器

30
72
45
40
30
20

2-36 进给传动与主传动相比较，有哪些不同点？
1）进给传动是恒转矩传动
2）进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速
3）进给传动的转速图为前疏后密结构
4）进给传动的变速范围
5）进给传动系采用传动间隙消除机构
6）快速空程传动的采用
7）微量进给机构的采用

2-38试述滚珠丝杠螺母结构的特点，其支撑方式有哪几种？
摩擦系数小，传动效率高。一端固定，另一端自由，一端固定，另一端简支承，两端固定

3-1主轴部件应满足那些基本要求？（p142）
答：1.在一定的转速下传递一定的转矩；保证轴上的传动件和轴承正常的工作条件。
2.旋转精度3. 刚度4. 抗振性5. 温升和热变形6. 精度保持性

3-2.主轴轴向定位方式有哪几种各有什么特点适用场合怎样
答1前端配置这类配置在前支承处轴承较多发热大温升高对提高主轴部件刚度有利。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这类配置前支承处轴承较少发热小温升低但是主轴受热后向前伸长影响轴向精度。用于轴向精度要求不高的普通精度机床如立铣、多刀车床等3两端配置这类配置当主轴受热伸长后影响主轴轴承的轴向间隙。常用于短主轴如组合机床主轴。4中间配置这类配置可减少主轴的悬伸量并使主轴的热膨胀向后但结构复杂温升高

3-3

3-4试分析图所示三种主轴轴承配置形式的特点和适用场合？
图Ⅰ 刚度速度型，后端角接触球轴承，背靠背安装，承受径向力和轴向力，前端是双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力。适用场合较大的传动力 图Ⅱ 刚度速度型 后端双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力，前段是角接触球轴承，也是背靠背安装，承受较大的径向力和轴向力，适用场合 图Ⅲ 刚度型 后端双列短圆柱滚子轴承承受较大的径向力，前段是双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力，靠近前段有中间辅助支撑，双列角接触球轴承，承受径向力和轴向力。适用场合切削负载较大，中等转速，要求刚度高的机床

3-5轴向力传递：轴→锁紧螺母→轴套→内圈→外圈→滚动体→左圈→箱体
轴→轴肩→轴套→右圈→滚动体→左圈→ 箱体
间隙调整：右端拧母调整间隙，左端研磨密封环右边，然后通过拧锁紧螺母调整间隙

3-8

3-10支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些支承件常用的材料有哪些？？？？各有何特性各有何特性各有何特性各有何特性？？？？
常用的材料有：（1）铸铁，铸造性能好，容易获得复杂形状；内摩擦大，阻尼系数大，振动衰减性好；成本低，制造周期长；（2）钢材，生产周期短，省去制作木模和铸造工艺；无截面形状限制，可焊成封闭件，刚性好；可根据受力情况布置或增加隔板、加强筋，提高刚度；固有频率高；在刚度相同时，壁厚可为铸铁一半，重量轻；阻尼约为铸铁的l/3，抗振性较差；（3）预应力钢筋混凝土，支承件的刚度和阻尼比铸铁大几倍，抗振性好，成本较低。脆性大，耐腐蚀性差，油渗入导致材质疏松； 表面需进行喷漆或喷塑处理；（4）天然花岗岩，热稳定性好，导热系数和线胀系数小，抗氧化性强，不导电，抗磁，与金属不粘合。精度保持性好，耐磨性比铸铁高5～6倍，抗振性好，阻尼系数比钢大15倍，加工方便，通过研磨和抛光容易得到很高的精度和表面粗糙度。抗冲击性能差，脆性大，油和水等液体易渗入晶界中，使表面局部变形胀大，难于制作复杂的零件。（5）树脂混凝土，刚度高；具有良好的阻尼性能，阻尼比为灰铸铁的8～10倍，抗振性好；热容量大，热传导率低，导热系数只为铸铁的1/25～1/40，热稳定性高，其构件热变形小；比重为铸铁的l／3，质量轻；

3-14 镶条和压板有什么作用？
镶条：镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙，镶条应放在导轨受力较小的一侧
压板：压板用来调整辅助导轨面的间隙，承受颠覆力矩，用配刮垫片来调整间隙

3-15 导轨的卸荷方式有哪几种？各有什么特点？
导轨的卸荷方式有机械卸荷、液压卸荷和气压卸荷。
机械卸荷卸荷力不能够随外界变化和而调节
液压卸荷可以保持均匀的接触力可以调节卸荷力。
气压卸荷无污染无回收问题粘度低动压效应影响小。可以自动调节卸荷力大小

3-21 加工中心上刀库的类型有哪些？
鼓轮式刀库、链式刀库、格子箱式刀库和直线式刀库

3-23 典型换刀机械手有哪几种？各有何特点？适用范围如何？
1）单臂双手爪型机械手：这种机械手的拔刀、插刀动作都由液压动作来完成，根据结构要求，可以采取液压缸动、活塞固定；或活塞动、液压缸固定的结构形式。这种液压缸活塞的密封松紧要适当，太紧了往往影响机械手的正常动作，要保证既不漏油又使机械手能灵活动作。
2）双臂单手爪交叉型机械手：应用有JCS—013型卧式加工中心
3）单臂双手爪且手臂回转轴与主轴成45°的机械手：这种机械手换刀动作可靠，换刀时间短，但对刀柄精度要求高，结构复杂，联机调整的相关精度要求较高，机械手离加工区较近。
4)手抓。
5）钳形杠杆机械手。

4-1.工业机器人的定义是什么？操作机的定义是什么？P218 工业机器人：是一种能自动控制，可重复编程，多功能，多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。 操作机：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。

4-2.工业机器人由哪几部分组成？比较与数控机床的组成的区别。P219 由操作机，驱动单元，控制装置组成

4-4. 工业机器人的结构类型有哪几类？各种类型的特点如何？P220 ⑴按机械结构类型分类 ①关节型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较低。 ②球坐标型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较差。③圆柱坐标型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较好。 ④直角坐标型机器人：刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。

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4-9工业机器人的位姿的含义是什么
是指其末端执行器在指定坐标系中的位置和姿态

4-19谐波减速器的工作原理是什么特点是什么

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5-2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

5-3.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

5-6、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

5-7、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。
夹紧是工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作
要求： 1、夹紧必经保证定位准确可靠，不能破坏定位
2、工件和夹具的变形必须在允许的范围内
3、夹紧机构必须可靠，夹紧元件有足够的强度，刚度，手动夹紧机构应自锁，机动
夹紧有联锁保护，夹紧行程足够
4、夹紧机构操作须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯
5、夹紧机构的复杂程度，自动化程度与生产纲领和工厂条件相适应。

工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位
通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧
基本要求：1)保证加工精度
2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应
3)安全、方便、减轻劳动强度
4)排屑顺畅
5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性

5-8设计夹紧机构时，对夹紧力的三要素有何要求？
夹紧力方向的确定： 1、夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。
2、夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。
3、夹紧力的方向尽可能与切削力，重力方向一致，有利于减小夹紧力
夹紧力的作用点的选择：1、夹紧力的作用点与支承点“点对点”对应。或在支承点确定的
范围内，以免破坏定位或造成大的变形。
2、夹紧力的作用点应作用在工件刚度高的部位。
3、夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切
削部位的刚度和抗振性。
4、夹紧力的反作用不应使夹具产生影响加工精度的变形。
夹紧力大小的确定： 夹紧力大小需要准确的场合，可经过实验来确定，通常切削力是估算的，工件与支承件间的磨擦因数也是近似的，故夹紧力可估算。
计算方法：根据静力平衡方程，求出理论夹紧力，乘安全系数，作为实际所需的夹紧力。安全系数可取S=2~3
S= S1 S2 S3 S4

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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

7-5 简述生产节拍平衡和生产线分段的意义及相应的措施。
生产节拍平衡的意义：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。
措施：1）作业转移、分解与合并 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
生产线属于以下情况往往需要分段：
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。

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