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1、哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学 20082008 至至 20092009 学年第二学期制造系统自动化技术期末考试试题学年第二学期制造系统自动化技术期末考试试题 A A一、系统有哪几个共同特性？研究自动化发展需研究哪两个环境？（7 分）答：目的性、集合性、相关性、层次性和环境的适应性。-各 1 分市场环境和社会环境。-各 1 分二、模型的定义是什么？建模的原则是什么？（5 分）答：模型是对客观实体系统的特征要素、有关信息和变化规律的一种抽象表达。-2 分建模的原则：（1）正确性和可靠性（2）简明性（3）实用性-3 分三、试分析下图所示工作台位置控制系统的工作原理。（8 分）答：通过指令电位器 W1
2、的滑动触点给出工作台的位置指令被控制工作台的位移由反馈电位器 W2检测，并转换为反馈电压，并转换为控制电压。两电位器接成桥式电，则桥式电路输出电路，设工作台开始移动时，W1和 W2滑动接点都处于左端，压，此时，放大器无输出，直流伺服电机不转动，工作台静止不动，系统时，在工作台改变位置的瞬间，则电桥处于平衡状态。当给定位置指令输出电压为，该偏差电压经放大器放大后控制直流伺服电机转动，直流伺服电机通过齿轮减速器和滚珠丝杠副驱动工作台向右移动，工作台实际位置与给定位置间的偏差逐渐减小，即偏差电压逐渐减小。当 W2滑动接点的位置与给定位置一致时，即输出完全复现输入时，电桥处于平衡状态。当给定反向指令时
3、，偏差电压极性相反，伺服电机反转，工作台向左移动，当工作台移至给定位置时，系统再次处于平衡状态。如W1的滑动接点的位置不断改变，工作台的位置也跟着不断改变。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，问是否可以实现自重滚送？若工件直径变为14mm，是否可以实现自重滚送？理论计算说明。（12 分）答：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
4、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，则最大间隙为：因此，=4.35mm。，则工件直径为 44mm 时，可以实现自重滚送。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：=由于=99.5-100=-0.5mm，因此，当工件直径为 14mm 时，无法实现自重滚送。五、图示说明电阻应变式测力传感器的力检测原理。（10 分）答:在测力传感器中，把电阻应变片贴在专门设计的传感部件(弹性元件)上，当被测力作
5、用在弹性体上时，弹性体因受力而产生应力和应变，粘贴在变形部位的电阻应变片(如图(a)的阻值发生改变。当贴片部位受拉应力作用时，应变片的电阻丝被拉长而使阻值变大；当贴片部位受压应力作用时，应变片的电阻丝被压缩短而使阻值变小。一般通过电桥测量应变片阻值变化的大小，即可测量出被测力的大小。将受拉应力和压应力的应变片构成如图(b)所示的电桥,在电桥的一个对角上施加上一定的电压，另一个对角作为信号输出。当被测力为零时，电桥处于平衡状态，所以；当被测力不为零时，贴在弹性体上的应变片的阻值改变，电桥失去平衡，此时：。由此可见，与是线性关系。六、电磁振动送料装置，当物体不腾空时，即当滑道以加速度为aj斜下方运
6、动时，对加速度提出何种要求？图示说明。（10 分）答：-5 分-5 分七、变速箱壳体加工的粗基准和精基准是如何选择的？为什么？（8 分）答：变速箱壳体粗基准的选择有两种方式，其一，为保证主要轴承孔的加工余量均匀，以轴承孔作为粗基准。此方式夹具结构复杂，零件定位后需加辅助支撑，工件加工放置稳定性较差。其二，是在变速箱壳体的毛坯上铸出作为粗基准的工艺凸台，为此要求工艺凸台至主要加工表面保持严格的尺寸和精度，这种粗基准的选择可保证主要加工平面及轴承孔有足够的加工余量，并使加工余量均匀，工件放置稳定。故决定采用第二种粗基准选择方案。-4分精基准的选择是变速箱壳体连接平面和两个工艺孔，此方案可使夹具结构简单、装夹工件方便可靠，即一面两销的定位方式。但设计基准和工艺基准不重合，壳体前、后端面对轴承孔垂直度的精度不易保证。故决定将变速箱壳体的两个工艺孔安排在箱体的同一侧，这既可满足定位精度，又可使夹具结构简单、调整容易。-4 分八、实验成绩（20 分）九、大作业成绩（10 分）十、平时成绩（10 分）