哈尔滨工业大学 2008 至 2009 学年第二学期制造系统自动化技术期末考试试题 B一、 自动化的发展取决于哪几个因素？（3 分）答：1）客观的需求是自动化发展的前提；2）基础理论研究是自动化发展的基础；3）科学技术的发展是自动化发展的保证。-各 1 分二、 自动化制造系统可分为哪八个子系统？（8 分）答：1) 毛坯制备自动化子系统； 2) 热处理过程自动化子系统； 3) 储运过程自动化子系统； 4) 机械加工自动化子系统； 5) 装配过程自动化子系统； 6) 辅助过程自动化子系统； 7) 质量控制自动化子系统； 8) 系统控制自动化子系统。-各 1 分三、 交、直流伺服电机的性能从哪六个方面进行比较？（9 分）答：（1）机械特性和调节特性（2）体积、重量和效率（3）动态响应（4）“自转”现象（5）电刷和换向器的滑动接触（6）放大器装置-各 1.5 分四、 有一个圆柱形工件，材料为 45 号钢，长度为 mm，直径为 D=44mm，两端倒角尺寸为 245，拟采用输料槽靠自重滚送方式输送，若工件与输料槽之间摩擦系数为 0.15，工件在槽中滚送所必须的最小间隙为 4mm，忽略槽宽的制造公差，试确定料槽宽度范围？若工件直径变为 14mm，是否还能靠自重滚送？理论计算说明。（15 分）答：1、考虑到工件两端倒角，工件直径为 D=44mm，计算时工件直径为 D1=D-2a=44-4=40。工件不被卡住所允许的最大间隙 Sk为：= = = =106.53-100=6.53mm考虑到工件长度的公差 L=0.35，工件在槽中滚送所必须的最小间隙 S0为 4mm，忽略槽宽的制造公差，则间隙应大于 =4.35mm。因此料槽宽度取值范围为 ；因此料槽宽度可确定为 105mm。此时可以实现自重滚送。2、如工件直径为 D=14mm，考虑到工件两端倒角，计算时工件直径为 D2=D-2a=14-4=10。那么工件不被卡住所允许的最大间隙 Sk为：= = = =99.5-100=-0.5mm由于 ，因此，当工件直径为 14mm 时，无法实现自重滚送。五、 传感器的输入输出特性包括哪些?在传感器设计或使用中如何考虑这些特性?（8分）答：传感器的输入输出特性包括灵敏度、线性度、滞环和动特性。-4 分灵敏度特性：一般情况下，希望灵敏度高一些，并保持为常数。但应用于机械工业的保护检测、位置检测等某些场合时，有时并不要求太高的灵敏度，以免引起超前或过于频繁的不必要的动作。线性：通常希望传感器有优良的线性度，对线性度较差的输出，必要时可采取“线性化”的措施。在小尺寸、位移、厚度、外形等参数检测时，要求传感器在工作区有较好的线性度。滞环：一般都希望尽量减小滞环所引起的输出误差，但在某些场合也可利用这个特性满足特殊的要求。动特性：传感器的结构各异，因此具有不同的传递函数，在阶跃输入或正弦函数输入时呈现不同的特性，要根据具体产品进行分析，分析的方法通常采用频率法。与对常规调节系统的要求一样，希望传感器(通常有放大环节、非周期环节、振荡环节等)响应快、失真小、稳定度大、死区小等，通常可以采用调节电路设计参数的方法来改善系统动态特性，以达到应用系统的要求。六、 自动化装配对零部件的结构工艺性提出哪些要求？（7 分）答：1）零件几何形状尽量规则，结构要便于自动传输、自动上料和定向识别2）零件结构要便于夹持，刚度要满足夹持力的要求，受力后的变形应在弹性范围内，而且变形量不应给装配带来困难。3）零件结构设计时应考虑避免采用在自动上料时相互镶嵌等不易顺利分开的结构4）设计者应考虑零件装配的初始连接时易于导入，如设计倒角、锥面等。5）应尽量采用便于装配的联接方式，而且尽可能的减少零件数量6）零件设计尽量做到标准化、通用化和系列化，这样可以减少装配工装的种类7）设计时应尽量考虑统一的装配方向，减少翻转装配次数 -各 1 分七、 下图为精铣变速箱壳体轴承孔前后端面的夹具示意图，试分析其定位及工作原理？（10 分）1、4 定位心轴；2、5 齿轮；3、6 齿轮活塞杠；7单向油缸； 8弹簧；9 削边销；10 支承钉答：变速箱壳体轴承孔端面的加工采用的定位基准为第一轴和第二轴轴承孔及一个削边销，而不是一面两销定位方式，主要考虑的是轴承孔端面与轴承孔轴线的垂直度。采用轴承孔定位，可以使测量基准、定位基准和设计基准重合，避免了基准不重合产生的误差。-5 分此夹具的工作时以箱体连接平面和两个工艺孔做预定位。支承板与上盖连接平面预留 1 mm 间隙。齿条活塞杆 3、6 通过齿轮 5 使心轴 1、4 穿入轴承孔，限制四个自由度。用四个相同的油缸 7，通过弹簧 8 使倾斜角为 7的斜楔顶起四个相同支承钉 10 与工件接触，将上盖连接平面托平，然后由油缸锁紧，限制一个转动自由度。削边销 9 限制一个移动自由度。夹紧点在箱体顶部。-5 分八、 实验成绩（20 分）九、 大作业成绩（10 分）十、 平时成绩（10 分）