機械制造裝備設計復習資料

1、機械制造裝備設計復習資料第一章. 機械制造裝備及裝備設計方法1. 機械制造裝備應具有的主要功能： 分為一般的功能要求 （加工精度方面，強度剛度和抗振 性方面，可靠性和加工穩(wěn)定性方面， 使用壽命方面，技術(shù)經(jīng)濟方面 ）； 柔性化（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔 性化和功能柔性化 ） ；精密化；自動化；機電一體化；工業(yè)工程要求；綠色工程要求。2.機械制造裝備的分類：1.加工裝備 （采用機械制造方法制作機器零件或毛坯的機床 ）；2. 工藝裝備 （產(chǎn)品制造時所用的各種道具，模具，夾具，量具等工具的總稱）；3. 倉儲輸送裝備（包括各級倉儲，物料輸送，機床上下料等設備 ） ；4.輔助裝備 （包括清洗機和排屑裝置 ）3. 機械制

2、造裝備設計類型： 1.創(chuàng)新設計； 2.變型設計； 3.模塊化設計；4. 系列化設計的四化原則： 產(chǎn)品系列化；零部件通用化；標準化；結(jié)構(gòu)的典型化5. 機械制造裝備設計的評價： 1.技術(shù)經(jīng)濟評價； 2.可靠性評價； 3.人機工程學評價； 4.結(jié) 構(gòu)工藝性評價； 5. 產(chǎn)品造型評價； 6.標準化評價；第二章. 金屬切削機床設計1. 機床設計應滿足的基本要求： 1. 工藝范圍 （機床適應不同生產(chǎn)要求的能力 ）；2. 柔性（適應 加工對象變化的能力 ） ；3.可接近性 （指機床與物流系統(tǒng)進行物料流動的方便程度 ） ；4.剛度；5. 精度；6. 噪聲； 7.生產(chǎn)率； 8.自動化； 9.成本； 10.生產(chǎn)周

3、期； 11.可靠性； 12.造型與色 彩2. 機床設計步驟： 1.總體設計； 2.詳細設計； 3.機床整體綜合評價； 4.定型設計3. 機床的工作原理： 通過刀具與工件之間的相對運動， 由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀與尺寸4. 幾何表面的形成原理：任何一個表面都可以看成一條曲線或直線（稱為母線）沿著另一條 曲線或直線（稱為導線）運動的軌跡5. 發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運動形成的，形成方法：1.軌跡法；2.成形法；3.相切法；4.展成法6. 機床運動的分類：按運動性質(zhì)分類分為直線運動和回轉(zhuǎn)運動；按運動的功能分類分為成 形運動和非成形運動；按運動之間的關(guān)

4、系 分類分為獨立運動和復合運動7. 機床按精度可分為普通精度級，精密級和超精密級8. 精度要求主要分為：幾何精度；運動精度；傳動精度；定位精度和重復定位精度；工作K F精度；精度保持性y9. 機床剛度是指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力K:機床剛度 F:作用在機床上的載荷 y:機床的變形10. 振動分為受迫振動和自激振動，影響機床振動的主要原因：1.機床的剛度；2.機床的阻尼特性；3.機床系統(tǒng)固有頻率11. 機床運動功能設計的方法與步驟：1.工藝分析；2.機床運動功能設置（分析式設計方法 和解析式設計方法）；3.寫出機床運動功能式，畫出機床運動原理圖12. 機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小及反映機床最大工作

5、能力的一種參數(shù)；機床尺寸參數(shù)是 指機床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)； 運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件的運動速度； 動力參數(shù)包括機床驅(qū) 動的各種電動機的功率或轉(zhuǎn)矩13.主傳動系設計滿足要求：1.滿足機床使用性能要求 2.滿足機床傳遞動力要求 3.滿足機 床工作性能的要求 4.滿足產(chǎn)品設計經(jīng)濟性的要求 5.調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡單合理不安與加 工與裝配14.主傳動系分類：按電動機類型可分為交流電動機驅(qū)動和直流電動機傳動：按傳動裝置類 型分為機械傳動裝置，液壓傳動裝置，電氣傳動裝置 以及它們的組合：按變速的連續(xù)性 可 分為分級變速傳動和無級變速傳動15. 主傳動系的傳動方式：集中傳動方式（主傳動系的全部傳動盒變速機構(gòu)集

6、中裝在同一個 主軸箱內(nèi)）和分離傳動方式（主傳動系中的大部分的穿洞河變速機構(gòu)裝在遠離主軸的單獨變 速箱中，然后通過帶傳動將運動傳到主軸箱）16. 主變速傳動系設計的一般原則： 1.傳動副前多后少 2.傳動順序與擴大順序相一致 3.變 速組的降速前慢后快17. 擴大傳動系變速范圍的方法：1.增加變速組 2.采用背輪機構(gòu) 3.采用雙公比的傳動系 4. 采用分支傳動18. 計算轉(zhuǎn)速：主軸或各傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速19. 數(shù)控機床主傳動系設計特點：1.主傳動采用直流或交流電動機無級調(diào)速2.數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的匹配設計3.數(shù)控機床高速主傳動設計 4.數(shù)控機床采用部件標準化模塊化結(jié)構(gòu)設計

7、 5 數(shù)控機床的柔性化復合化20.進給傳動系組成：動力源；變速機構(gòu)；換向機構(gòu)；運動分配機構(gòu)；過載保險機構(gòu)；運動 轉(zhuǎn)換機構(gòu)；執(zhí)行件主軸轉(zhuǎn)速：n1000vv;切削速度 d: 工件或刀具直徑ndRnnmaxnmin最低（nmin）或最高（nmax）轉(zhuǎn)速：“min嘰切或nx10尺變速范圍:n dmnn dmax21.進給傳動系設計要求： 1. 具有足夠的靜剛度和動剛度 2.良好的快速響應性 3.抗振性好4. 具有足夠的調(diào)速范圍 5.傳動精度和定位精度要高 6 結(jié)構(gòu)簡單方便維修第三章. 主軸部件設計1. 主軸部件基本要求： 1. 旋轉(zhuǎn)精度 （指裝配后在無載荷低速轉(zhuǎn)動條件下， 在安裝工件或刀具 的主軸部位

8、的景象圓跳動和軸向圓跳動 ） 2. 剛度（其在外加載荷作用下抵抗變形的能力 ） 3. 抗振性（抵抗受迫振動和自激振動的能力 ） 4. 溫升和熱變形 5.精度保持性2. 主軸部件的傳動方式： 齒輪傳動；帶傳動；電動機直接驅(qū)動3. 推力軸承位置配置形式： 1.前端配置 2.后端配置 3.兩端配置 4.中間配置4. 支承件 是指床身，你住，橫梁，底座等大件，相互固定連接成機床的基礎(chǔ)與框架。支承 件應滿足的基本要求： 1 因具有足夠的剛度和較高的剛度 -質(zhì)量比 2.應具有較好的動態(tài)特性3. 熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小 4. 排屑通暢，吊運安全，并具有良好的 結(jié)構(gòu)工藝性。支承件的形狀：

9、箱形類；板狀類；梁類。 提高支承件結(jié)構(gòu)性能的措施： 1. 提 高支承件的靜剛度和固有頻率 2. 提高動態(tài)特性 3. 提高熱穩(wěn)定性5. 導軌作用： 承受載荷和導向。 導軌分類： 按結(jié)構(gòu)形式可分為開式和閉式。導軌副 按導軌 面的摩擦性質(zhì) 可分為 滑動導軌副 （又分為普通滑動導軌，靜壓導軌和卸荷導軌 ） 和滾動導軌 副。導軌應滿足的要求： 1.導向精度 2.承載能力大 3. 精度保持性好 4.低速運動平穩(wěn) 5. 結(jié) 構(gòu)簡單6. 導軌的截面形狀： 矩形；三角形，圓柱形；燕尾型。 導軌的組合形式： 雙三角形；雙矩 形；矩形和三角形；矩形和燕尾型。 導軌間隙的調(diào)整： 壓板；鑲條；導向調(diào)整板7. 刀架： 用

10、于夾持切削用的刀具。分類： 按安裝刀具的數(shù)目 分為單刀架和多刀架；按結(jié)構(gòu) 形式可分為 四方刀架，轉(zhuǎn)塔刀架，回輪刀架； 按驅(qū)動刀架的動力 可分為 手動轉(zhuǎn)位刀架 和自 動轉(zhuǎn)位刀架8. 機床刀架應滿足的要求： 1.滿足工藝過程所提出的要求 2.穩(wěn)固安裝，精確調(diào)整位置 3. 具有一定剛度，可靠性高 4. 換刀時間盡可能短 5. 操作方便安全第五章. 機床夾具設計1. 夾具： 在機械制造中用于固定加工對象使之占有正確位置來接受施工或檢測的工具。功能：保證加工精度；提高生產(chǎn)率；擴大機床的適用范圍；減輕工人的勞動強度保證生產(chǎn)安 全。類型： 通用夾具；專用夾具；可調(diào)整夾具和成組夾具；組合家具；隨行夾具。 組成

11、： 定位元件及定位裝置；夾緊元件及夾緊裝置；導向及對刀裝置；動力裝置；夾具體；其他 元件及裝置2. 機床夾具應滿足的要求： 1.保證加工精度 2.夾具的總體方案應與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應 3.安全， 方便，減輕勞動強度 4. 排屑順暢 5. 具有良好的強度剛度和結(jié)構(gòu)工藝性3. 自由度： 一個物體在三維空間中可能具有的運動4. 六點定位原則： 采用六個按一定規(guī)則布置的約束點限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn) 完全定位5. 完全定位：將工件的六個自由度全部限制。 不完全定位 ：工件需要限制的自由度小于六 個。 定位的正常情況：所需要限制的自由度均已被限制。定位的非正常情況：需要限制的 自由度沒有完全被限制（

12、欠定位 ）或是某自由度被兩個及兩個以上的約束重復限制 （過定位 ）6. 典型定位元件： 1.平面定位 （支承釘和支承板；可調(diào)支承和自位支承；輔助支承 ）2. 孔定位（心軸；定位銷）3.外圓定位（定心定位；V 形塊定位）7. 定位誤差： 工序基準在加工方向上最大位置變動量所引起的加工誤差。 產(chǎn)生原因： 基準 不重合引起；間隙引起；與夾具有關(guān)的因素引起8. 夾緊機構(gòu)應滿足的要求： 1. 夾緊必須保證定位準確可靠，不破壞定位 2. 工件與夾具的變 形必須在允許范圍內(nèi) 3. 夾緊機構(gòu)必須可靠 4. 夾緊機構(gòu)操作必須安全 5. 夾緊機構(gòu)的復雜程 度，自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠條件相適應9. 夾緊力方

13、向的確定：1. 夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般 要求朱家靜力應垂直于第一定位基準面 2. 夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利 于減少工件的變形 3. 夾緊力的方向應盡可能與切削力，重力方向相一致以減小夾緊力10. 夾緊力作用點的選擇： 1. 夾緊力的作用點應與支承點點對點對應， 或在支承點確定的區(qū) 域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形 2. 夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部 位 3. 夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性4. 夾緊力的反作用力不應使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形11. 常用夾緊機構(gòu) ：斜楔夾緊機構(gòu)；螺旋

14、夾緊機構(gòu)；偏心夾緊機構(gòu) （其他還有鉸鏈，定心， 聯(lián)動等）12. 夾緊機構(gòu)的動力裝置： 氣動夾緊裝置；液壓夾緊裝置；氣 - 液聯(lián)合夾緊裝置13. 機床夾具的其他裝置： 導向裝置 （為了保證位置精度，提高剛度；減小變形 ） ；對刀裝置 （ 調(diào)整刀具相對工件的位置 ） ；分度裝置14. 可調(diào)整夾具的調(diào)整方式： 調(diào)節(jié)式；更換式；綜合式；組合式 15 影響位置精度因素： 1. 工件在夾具中的安裝誤差 2. 夾具在機床上對定誤差 3. 加工過程 中出現(xiàn)的誤差第六章 . 物流系統(tǒng)設計1. 生產(chǎn)活動環(huán)節(jié)： 加工（ 裝配） ；搬運；停滯；檢驗2. 物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：水平式 （由供應物流子系統(tǒng)， 生產(chǎn)物流子系統(tǒng)銷售物流子系統(tǒng)等組成 ）和垂直式（ 管理層，控制層和執(zhí)行層組成 ）3. 物流系統(tǒng)應滿足的要求：1.連續(xù)性與流暢性 2.平行形與交叉性 3.比例性與協(xié)調(diào)性 4.均 衡性與節(jié)奏性 5.準時性 6. 柔性與適應性4. 物流系統(tǒng)的特點： 1.實現(xiàn)價值 2.主要功能要素 3.物流過程 4. 物流運行5. 物流系統(tǒng)功能：1. 實現(xiàn)原材料，毛坯，外購件，在制品，產(chǎn)品，工藝裝備的儲存及搬運 做到存放有序，存取容易 2. 采用合理的自動化上下料機構(gòu)，以縮短機床的輔助時間，提高 生產(chǎn)率 3.實現(xiàn)工序間中間工位和緩沖工作站的在制品儲存， 保證生產(chǎn)的連續(xù)進行 4. 采用自