機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第一章第一節(jié) 機(jī)械制造裝備及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用縮短生產(chǎn)周期（T）,提高產(chǎn)品質(zhì)量（Q ,降低生產(chǎn)成本（C）,改善服務(wù)質(zhì)量（S） 傳統(tǒng)模式（產(chǎn)業(yè)）精益-敏捷-柔性（LAF）生產(chǎn)系統(tǒng)，是全面吸收精益生產(chǎn)、敏捷制造和柔性制造的精髓，包括了全 面質(zhì)量管理（TQC、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（Just in time ，縮寫(xiě)JIT ）、快速課重組制造和并行工程等現(xiàn)代生產(chǎn)和 管理技術(shù)。這種模式的主要特征是：以用戶(hù)的需求為中心；制造的戰(zhàn)略重點(diǎn)是時(shí)間和速度，并兼顧質(zhì)量和品種；以柔性、精益和 敏捷作為競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)； 技術(shù)進(jìn)步、 人因改善和組織創(chuàng)新是三項(xiàng)并重的基礎(chǔ)工作； 實(shí)現(xiàn)資源快速有效 的集成是其中心任務(wù)，集成

2、對(duì)象涉及技術(shù)、人、組織和管理等，應(yīng)在企業(yè)之間、制造過(guò)程和作業(yè)等不同 層次上分別實(shí)施相應(yīng)的資源集成；組織形式采用如“虛擬公司”在內(nèi)的多種類(lèi)型。第二節(jié) 機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能一、機(jī)械制造裝備應(yīng)滿(mǎn)足的一般功能包括：加工精度方面的要求； 強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求； 加工穩(wěn)定性方面的要求； 耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括減少磨損、均勻磨損、磨損補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求二、柔性化含義：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化模塊化設(shè)計(jì)三、精密化：采用傳統(tǒng)的措施，一味提高機(jī)械制造裝備自身的精度已無(wú)法奏效，需采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。 誤差補(bǔ)償技術(shù)可以是機(jī)械式的，如為提高絲杠或分度蝸輪的精度采用的校正尺或校正

3、凸輪等。四、自動(dòng)化自動(dòng)化有全自動(dòng) （能自動(dòng)完成工件的上料、 加工和卸料的生產(chǎn)全過(guò)程） 和半自動(dòng) （人工完成上下料） 之分。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方法從初級(jí)到高級(jí)依次為：凸輪控制、程序控制、數(shù)字控制和適應(yīng)控制等。五、機(jī)電一體化（是指機(jī)械技術(shù)與微電子、傳感檢測(cè)、信息處理、自動(dòng)控制和電力電子等技術(shù)，按系統(tǒng) 工程和整體化的方法，有機(jī)地組成最佳技術(shù)系統(tǒng)。 ）這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該是功能強(qiáng)、質(zhì)量好和故障率低、節(jié)能和節(jié)材、性?xún)r(jià)比高，具有足夠的“結(jié)構(gòu)柔性”“六、節(jié)材七、符合工業(yè)工程要求工業(yè)工程是對(duì)人、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施的一門(mén)學(xué)科。其目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法， 在保證工人和最終用戶(hù)

4、健康和安全的條件下， 以最低的成本 生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合要求是指：在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，充分考慮結(jié)構(gòu)的工藝性，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度，以 便采用最佳的工藝方案， 選擇合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 減少操作過(guò)程中工人的體力消耗； 對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者進(jìn)行 調(diào)研，保證產(chǎn)品合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少因質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定得過(guò)高造成不必要的超額工作量。（強(qiáng)度、剛度、抗振性）八、符合綠色工程要求企業(yè)必須糾正不惜犧牲環(huán)境和消耗資源來(lái)增加產(chǎn)出的錯(cuò)誤做法，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展更少地依賴(lài)地球上的有限資源，而更多地與地球的承載能力達(dá)到有機(jī)的協(xié)調(diào)。這就是所謂的綠色工程要求。第三節(jié) 機(jī)械制造裝備的分類(lèi)機(jī)械制造大致可劃分為加工裝備、工藝裝備、倉(cāng)儲(chǔ)傳送

5、裝備和輔助裝備四大類(lèi)。一、加工裝備是指采用機(jī)械制造方法制作機(jī)器零件的機(jī)床。（一）金屬切削機(jī)床是采用切削工具或特種加工等方法，從工件上除去多余或預(yù)留的金屬，以獲得符合規(guī)定尺寸、幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量要求的零件。按機(jī)床的加工原理進(jìn)行分類(lèi)：車(chē)床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銃床、刨（插）床、拉床、特種加工機(jī)床、切斷機(jī)床和其他機(jī)床等12類(lèi)。（二）特種加工機(jī)床：（三）鍛壓機(jī)床利用金屬的塑性變形特點(diǎn)進(jìn)行成形加工，屬無(wú)屑加工設(shè)備，主要包括鍛造機(jī)、沖壓機(jī)和軋制機(jī)四大類(lèi)。二、工藝裝備：產(chǎn)品制造時(shí)所用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具，總稱(chēng)工藝裝備。它是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、 貫徹工藝規(guī)程、提

6、高生產(chǎn)效率的重要手段。模具分類(lèi)：1.粉末冶金模具2.塑料模具3.壓鑄模具4.冷沖模具5.鍛壓模具夾具：安裝在機(jī)床上用于定位和夾緊工件的工藝設(shè)備，以保證加工時(shí)的定位精度、被加工面之間的相對(duì)位置精度。利于工藝規(guī)程的貫徹和提高生產(chǎn)效率。量具：是以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量器具的總稱(chēng)。如千分尺、百分表、量塊。三、倉(cāng)儲(chǔ)傳送設(shè)備包括各級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。機(jī)器人可作為加工裝備，如焊接機(jī)器人和涂裝機(jī)器 人等，也可屬于倉(cāng)儲(chǔ)傳送設(shè)備，用于物料傳送和機(jī)床上下料。四、輔助裝備包括清洗機(jī)和排屑等設(shè)備。第四節(jié)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類(lèi)型機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)_等三大類(lèi)型。適應(yīng)型設(shè)計(jì)和變

7、參數(shù)型設(shè)計(jì)統(tǒng)稱(chēng)“變型設(shè)計(jì)”第五節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)典型步驟（一）產(chǎn)品規(guī)劃階段：1. 需求分析：產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求， 而市場(chǎng)的需求往往是不具體的， 有時(shí)是模糊的、潛在的, 甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。需求分析的本身就是設(shè)計(jì)工作的一部分， 是設(shè)計(jì)工作的開(kāi)始，而且至始至終指導(dǎo) 設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。2. 調(diào)查研究：市場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)調(diào)研和社會(huì)調(diào)研三部分：市場(chǎng)調(diào)研：技術(shù)調(diào)研：社會(huì)調(diào)研：企業(yè)目標(biāo)市場(chǎng)所處的社會(huì)環(huán)境，有關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策；社會(huì)風(fēng)俗習(xí)慣3. 預(yù)測(cè)4. 可行性分析1）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的必要性2）同類(lèi)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平3）從技術(shù)上預(yù)期產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能達(dá)到的技術(shù)水平4）從設(shè)計(jì)、工藝和質(zhì)量等方面需要解

8、決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題5）投資費(fèi)用及開(kāi)發(fā)時(shí)間進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益估計(jì)6 ）現(xiàn)有條件下開(kāi)發(fā)的可能性及準(zhǔn)備采取的措施5. 編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)經(jīng)過(guò)可行性分析后，應(yīng)確定待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，編制“設(shè)計(jì)要求”將科學(xué)原理具體運(yùn)用于特定的技術(shù)目的，提煉、構(gòu)思成所謂的技術(shù)原理，是設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵、最富于創(chuàng)造2性的一個(gè)環(huán)節(jié)。4. 初步設(shè)計(jì)方案的形成系統(tǒng)結(jié)合法 所謂系統(tǒng)結(jié)合法是按功能結(jié)構(gòu)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)邏輯關(guān)系把原理解結(jié)合起來(lái)。 數(shù)學(xué)方法結(jié)合法 當(dāng)子功能原理解的物理和幾何特征可定量表達(dá)時(shí)，有可能借助電子計(jì)算機(jī)，采用數(shù) 學(xué)方法進(jìn)行初步設(shè)計(jì)方案的組合。在方案設(shè)計(jì)階段， 如子功能的原理解還不夠具體， 定量表達(dá)原理解的特

9、征有困難或不夠精確時(shí)， 采用數(shù) 學(xué)方法形成初步設(shè)計(jì)方案是不可行的， 甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。 在變型設(shè)計(jì)、 模塊化設(shè)計(jì)或電路設(shè)計(jì)中， 由于是已知零部件、 元器件的組合， 各子功能的物理和幾何特征可以精確地測(cè)量定量表達(dá)， 采用數(shù)學(xué)方 法。確定結(jié)構(gòu)原理方案的過(guò)程如下：（ 1）確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù)根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案， 在充分理解原理的基礎(chǔ)上， 確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù)，其中包括：決定尺寸的依據(jù)，如功率、流量和聯(lián)系尺寸等。決定布局的依據(jù)：物流方向、 運(yùn)動(dòng)方向和操作位置等。決定材料的依據(jù)，如抗腐蝕能力、耐用性、市場(chǎng)供應(yīng)情況決定和限制結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的空間條件：距離、規(guī)定的軸的方向、裝入的限制范圍確定結(jié)構(gòu)原

10、理方案的過(guò)程如下：確定結(jié)構(gòu)原理方案的主要依據(jù) 根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案，在充分理解原理解的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)原理方案 的主要依據(jù)， 其中包括： 決定尺寸的依據(jù)， 如功率、 流量和聯(lián)系尺寸等； 決定布局的依據(jù)， 如物流方向、 運(yùn)動(dòng)方向和操作位置等；決定材料的依據(jù)，如抗腐蝕能力、耐用性、市場(chǎng)供應(yīng)情況等等；和決定和限制 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的空間條件，如距離、規(guī)定的軸的方向、裝入的限制范圍等等。確定結(jié)構(gòu)原理方案 4. 編制技術(shù)文檔如果創(chuàng)新設(shè)計(jì)遵循系列化和模塊化設(shè)計(jì)的原理， 為產(chǎn)品的進(jìn)一步變型和組合已做了必要的考慮， 變型設(shè) 計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)的有些步驟可以簡(jiǎn)化甚至省略。二、系列化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“產(chǎn)品系列化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化”

11、 原則，簡(jiǎn)稱(chēng)“?；痹瓌t。有時(shí)將“結(jié)構(gòu)的典型化”作為第四條原則，即所謂的“四化”原則。（二）系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿(mǎn)足市場(chǎng)較大范圍的需求。2）減少產(chǎn)品品種意味著提高每個(gè)品種產(chǎn)品的生產(chǎn)批量，有助于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量的穩(wěn) 定性。3）產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零部件的通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類(lèi)，有助于縮短產(chǎn) 品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。4）零備件的種類(lèi)少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類(lèi)似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。5）為開(kāi)展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)。系列化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是： 為以減少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿(mǎn)足市場(chǎng)較大范圍的需求， 每個(gè)品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有 一定

12、的通用性， 滿(mǎn)足一定范圍的使用需求， 每個(gè)品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有一定的通用性， 滿(mǎn)足一定范圍的 使用需求， 用戶(hù)只能在系列型譜內(nèi)有心啊的一些品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品， 一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶(hù)的要求，另方面有些功能還可能冗余。（和機(jī)械圖譜相聯(lián)系）三、模塊化設(shè)計(jì)（一）模塊化設(shè)計(jì)的基本概念：為了開(kāi)發(fā)多種不同功能的結(jié)構(gòu)，或相同功能結(jié)構(gòu)而性能不同的產(chǎn)品，不 必對(duì)每種產(chǎn)品單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 而是精心設(shè)計(jì)出一批模塊， 將這些模塊經(jīng)過(guò)不同的組合來(lái)構(gòu)造具有不同功 能結(jié)構(gòu)和性能的多種產(chǎn)品。（二）模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) 采用模塊化設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)類(lèi)似系列化設(shè)計(jì)方法，在縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期

13、、提高產(chǎn)品質(zhì)量、 降低成本和加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力方面綜合經(jīng)濟(jì)效果十分明顯優(yōu)點(diǎn)：1）根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，便于用新技術(shù)設(shè)計(jì)性能更好的模塊，取代原有的模塊，提高產(chǎn)品的性能，組 合出功能更完善、性能更先進(jìn)的組合產(chǎn)品，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。2）采用模塊化設(shè)計(jì)，只需要更換部分模塊，或設(shè)計(jì)制造個(gè)別模塊和專(zhuān)用部件，便可快速滿(mǎn)足用戶(hù)提出 的特殊訂貨要求，大大縮短設(shè)計(jì)和供貨周期。3）模塊化設(shè)計(jì)方法推動(dòng)了整個(gè)企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理和組織體制的改革。由于產(chǎn)品的大多數(shù)零部件由單件小批生產(chǎn)性質(zhì)變?yōu)榕可a(chǎn)， 有利于采用成組加工等先進(jìn)工藝， 有利于組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)， 既提高質(zhì) 量又降低成本。4）模塊系統(tǒng)中大部分部件由模塊組成，設(shè)備如

14、發(fā)生故障，只需要更換有關(guān)模塊，維護(hù)修理更為方便， 對(duì)生產(chǎn)影響少。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的重組，企業(yè)必須采用CAD/CAM和MRP-H技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息集成。第六節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)（六）經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) Ej通常理想成本 CL應(yīng)低于市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品最低價(jià)的 70%經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)Ej越大，代表經(jīng)濟(jì)效果越好。Ej=1的方 案經(jīng)濟(jì)上最理想。如經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)值小于 0.7 ，說(shuō)明方案的實(shí)際生產(chǎn)成本大于市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品最低價(jià)，一般不 予考慮。二、可靠性評(píng)價(jià) 可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 可靠度：是指可靠性的量化指標(biāo)，是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的概率。（一

15、般記為 R）（三）可靠性分配的原則1）對(duì)技術(shù)成熟的單元，能夠保證實(shí)現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用的可靠性有把握達(dá)到較高水平的 單元，可分配較高的可靠度。2）對(duì)較簡(jiǎn)單的單元，組成單元的零部件數(shù)量少，裝配容易保證質(zhì)量或故障后期易于恢復(fù)的單元，可分 配度較高的可靠度。3）對(duì)重要的單元，該單元的失效將引起嚴(yán)重的后果，或該單元失效會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，應(yīng)分配較高的 可靠度。4）對(duì)整個(gè)任務(wù)時(shí)間內(nèi)需連續(xù)工作，或工作條件嚴(yán)酷的單元，應(yīng)分配較低的可靠度。 加工工藝性： 1. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合：一個(gè)產(chǎn)品是由部件、組件和零件組成。組成產(chǎn)品的零部件越少，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，質(zhì) 量也可減小，但可能導(dǎo)致零件的形狀

16、復(fù)雜，加工工藝性差。2. 零件的加工工藝：零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、尺寸、表面質(zhì)量、公差和配合等確定了其加工工藝性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高設(shè)計(jì)水平，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，節(jié)約設(shè)計(jì)費(fèi)用將產(chǎn)生顯著效果。 設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查包括圖樣和技術(shù)文件成套性檢查； P53第二章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述一、機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求1. 工藝范圍是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力， 也可稱(chēng)之為機(jī)床的加工功能。 一般包括可加工的工件類(lèi)型、 加工方 法、加工表面形狀、材料、工件和加工尺寸的范圍、毛坯類(lèi)型 機(jī)床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產(chǎn)模式。一般包括可加工的工件類(lèi)型、加工方法、加工表面形

17、狀、材料、工件和加工尺寸范圍、毛坯類(lèi)型 機(jī)床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產(chǎn)模式。工藝范圍直接影響到機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計(jì)制造成本、加工效率和自動(dòng)化程度。（影響因素）生產(chǎn)模式：?jiǎn)渭笈俊⒋罅?、批量。柔性?機(jī)床的柔性是指其適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力。 是指一臺(tái)機(jī)床的工藝范圍相當(dāng)于多臺(tái)機(jī)床的工藝范圍 較廣， 機(jī)床能夠在同一時(shí)期內(nèi)完成多品種加工的能力。 同時(shí)期，機(jī)床各個(gè)部件經(jīng)過(guò)重新組合，即通過(guò)機(jī)床重構(gòu)， 更新變化快的要求。3. 與物流系統(tǒng)的可接近性（ accessibility ）包括空間上的柔性和時(shí)間上的柔性。 所謂空間柔性, 即機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能和刀具的數(shù)目較多，工藝范圍 所謂時(shí)間上的柔性也就是

18、結(jié)構(gòu)柔性， 指的是在不 改變其功能，形成新的加工功能，以適應(yīng)產(chǎn)品可接近性是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑等）流動(dòng)的方便程度。4. 剛度：加工過(guò)程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對(duì)于工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度 包括：靜態(tài)剛度、動(dòng)態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。機(jī)床的剛度直接影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率，因此機(jī)床應(yīng)有 足夠的剛度。5. 精度 分為機(jī)床本身的精度，即空載條件下的精度（幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度、定位精度等） 和工作精度。7. 生產(chǎn)率：通常是指單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所加工的合格工件數(shù)量。第二節(jié) 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論工件表面的形成方法1. 幾何表面的形成原理2. 發(fā)生線的形成

19、：方法：軌跡法（描述法）成形法（仿形法）相切法（旋切法）展成法（創(chuàng)成法）3. 加工表面的形成方法 母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合（三）運(yùn)動(dòng)分類(lèi)1. 按運(yùn)動(dòng)的功能分類(lèi)成形運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng) 當(dāng)形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)中不包含主運(yùn)動(dòng)時(shí)， “形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)”與“進(jìn)給運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)詞等價(jià)；當(dāng)創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)中包含主運(yùn)動(dòng)時(shí)， “形狀創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)”與“成形運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)詞等價(jià)。1. 按運(yùn)動(dòng)的功能分類(lèi)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)：與其他運(yùn)動(dòng)之間無(wú)嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)：與其他運(yùn)動(dòng)之間有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系4. 機(jī)床傳動(dòng)原理圖機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能圖只表示運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)、形式、功能及排列順序，不表示運(yùn)動(dòng)之間的傳動(dòng)關(guān)系。a）合成機(jī)構(gòu)b）傳動(dòng)比可變的變速傳動(dòng)c）傳動(dòng)比

20、不變的傳動(dòng)d）車(chē)床傳動(dòng)原理圖e）滾動(dòng)機(jī)傳動(dòng)原理圖二、精度包括幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位和重復(fù)定位精度、工作精度和精度保持性等。幾何精度：機(jī)床在空載條件下，在不運(yùn)動(dòng)（機(jī)床主軸不轉(zhuǎn)或工作臺(tái)不移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)等情況下）或運(yùn) 動(dòng)速度較低時(shí)各主要部件的形狀、相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確程度。運(yùn)動(dòng)精度是指機(jī)床空載并以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行部件的幾何位置精度。工作精度 加工（標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的工作精度。三、剛度：四、抗振性：機(jī)床的抗振能力是指機(jī)床在交變?cè)诤妥饔孟?，抵抗變形的能力。包括：抵抗受迫振?dòng)的能力和抵抗自激振動(dòng)的能力。習(xí)慣上稱(chēng)之為：抗振性，后者常稱(chēng)為：切削穩(wěn)定性。（平穩(wěn)）1. 受

21、迫振動(dòng)2. 自激振動(dòng)3. 影響機(jī)床振動(dòng)的主要原因有：機(jī)床的剛度。機(jī)床的阻尼特性。機(jī)床系統(tǒng)固有頻率。五、熱變形機(jī)床在工作時(shí)受到內(nèi)部熱源 （）和外部熱源（）的影響（環(huán)境溫度、周?chē)鸁嵩摧椛洌?的影響， 使機(jī)床的溫度高于環(huán)境溫度，稱(chēng)之為溫升。熱變形對(duì)加工精度的影響。六、 噪聲機(jī)床噪聲源：4個(gè)機(jī)械噪聲、液壓噪聲、電磁噪聲、空氣動(dòng)力噪聲七、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性低速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)稱(chēng)為爬行。是因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的自己振動(dòng)現(xiàn)象。機(jī)床主要參數(shù)設(shè)計(jì)： 包括機(jī)床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。n 葉 + njn j1相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率。Amax L =1- =（1） 100%nj+*標(biāo)準(zhǔn)公比的

22、規(guī)定：（1） ，因?yàn)闄C(jī)床要滿(mǎn)足不同工藝需求，需要一系列等比數(shù)列轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)速?gòu)?1到“吶依次遞增。（2）-2，因?yàn)榇?，則Amax大，對(duì)機(jī)床生產(chǎn)率影響大，所以規(guī)定Amax 蘭 50%即Amax1十一 1min 一為防止傳動(dòng)比過(guò)小造成從動(dòng)輪過(guò)大，增加變速箱的尺寸， 需限制4。為減小振動(dòng)，提高傳動(dòng)精度，需限制直齒輪的imax - 2，螺旋圓柱齒輪的imax -25。直齒輪變速組的極限變速范圍r =2 4=8螺旋圓柱齒輪變速組的極限變速范圍r =2.5 4 = 10由于變速組的變速范圍 r隨著j越大，變速范圍越大，因此設(shè)計(jì)時(shí)只需檢查最后擴(kuò)大組是否超過(guò)極限值。擴(kuò)大變速范圍的意義：根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)前多后少的傳

23、動(dòng)順序原則，最后擴(kuò)大組一定是雙速變速組。一、增加變速組二、背輪機(jī)構(gòu)三、雙公比傳動(dòng)系統(tǒng)四、分支傳動(dòng)（七）計(jì)算轉(zhuǎn)速：指主軸或傳動(dòng)件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。7機(jī)床的功率轉(zhuǎn)矩特性：1、主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床 主傳動(dòng)屬于恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng) 最大切削力存在于一切可能的切削速度中；驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件，忽略摩擦 力因素時(shí)，在所有轉(zhuǎn)速不承受的最大轉(zhuǎn)矩相等。2、主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床主傳動(dòng)屬于恒功率傳動(dòng) 傳動(dòng)件傳遞的轉(zhuǎn)矩與切削力、工件和刀具的半徑有關(guān)。粗加工時(shí)采用大吃刀 深度、大走刀量，即較大的切削力矩，較低轉(zhuǎn)速；精加工是則相反。工件或刀具尺寸小時(shí)，切削力矩 小，主軸轉(zhuǎn)速高；工件或刀具尺寸大則相反。無(wú)級(jí)變速裝置的分類(lèi)：

24、 變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置和液壓無(wú)級(jí)變速裝置。 無(wú)級(jí)變速裝置作為傳動(dòng)系中的基本組， 而分級(jí)變速作為擴(kuò)大組， 其公比 #理論上應(yīng)等于無(wú)級(jí)變速 裝置的變速范圍 Rd。進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求：具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度。具有良好的快速響應(yīng)性，做低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí)不爬行?？拐裥院?，不會(huì)因摩擦自振而引起傳動(dòng)件機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)設(shè)計(jì)系的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 1. 進(jìn)給傳動(dòng)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)2. 進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是最高轉(zhuǎn)速在支撐件設(shè)計(jì)中，支撐件應(yīng)滿(mǎn)足哪些基本要求？1）應(yīng)具有足夠的剛度和較高的剛度 - 質(zhì)量比；2）應(yīng)具有較好的動(dòng)態(tài)特性，包括較大的位移阻抗（動(dòng)剛度）和阻尼；整機(jī)的低價(jià)頻率較高，各階 頻率

25、不致引起結(jié)構(gòu)共振；不會(huì)因薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲；3）熱穩(wěn)定性好，熱變形對(duì)機(jī)床加工精度的影響較??；4）排屑暢通、吊運(yùn)安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的肋板和肋條？ 答：支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是應(yīng)在最小質(zhì)量條件下，具有最大靜剛度。具體為：1）無(wú)論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大，且同樣的斷面形狀和相同大小的面積， 外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高；2）圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低；3）封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開(kāi)口截面的剛度，特別是抗扭剛度。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中應(yīng)滿(mǎn)足哪些要求？ 應(yīng)滿(mǎn)足以下要求

26、：精度高，承載能力大，剛度好，摩擦阻力小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，精度保持性好，壽命長(zhǎng)，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，便于加工、裝配、調(diào)整和維修，成本低等。14、鑲條和壓板有什么作用？ 答：鑲條用來(lái)調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌側(cè)向間隙。壓板用來(lái)調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩。15、導(dǎo)軌的卸荷方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？答： 導(dǎo)軌的卸荷方式有機(jī)械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。16、提高導(dǎo)軌耐磨性有那些措施？ 答：合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理；導(dǎo)軌的預(yù)緊；導(dǎo)軌的良好潤(rùn)滑和可靠防護(hù)；爭(zhēng)取無(wú)磨損、少磨損、 均勻磨損，磨損后應(yīng)能補(bǔ)償磨損量。17 、主軸部件應(yīng)滿(mǎn)足哪些基本要求？1） 旋轉(zhuǎn)精度 2）剛度 3） 抗振性 4） 溫升和熱變形

27、 5）精度保持性18、主軸軸向定位方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？適用哪些場(chǎng)合？ 答：有一端固定和兩端固定兩種。采用單列向心球軸承時(shí)，可以一端固定也可以?xún)啥斯潭ú捎脠A錐滾子軸承時(shí)，則必須兩端固定。一端固定的優(yōu)點(diǎn)是軸受熱后可以向另一端自由伸長(zhǎng)，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此，宜用于長(zhǎng)軸。19、試述主軸靜壓滑動(dòng)軸承的工作原理。答：（1）當(dāng)有外載荷F向下作用時(shí)，軸徑失去平衡，沿載荷方向偏移一個(gè)微小位移e。油腔3間隙減小,即 h3二h -e間隙液阻增大，流量減小，節(jié)流器 T3的壓力降減少，因供油壓力 Ps是定值，故油腔壓力P3隨著增大；（2）同理，上油腔1間隙增大，即hl =h e間隙液阻減小，流量增大，節(jié)流器 T

28、3的壓力降增大，油腔壓力 p1隨著減??；（3） 兩者的壓力差 p =pp1，將主軸推回中心以平衡外載荷F。20、試述進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)相比較，有哪些不同的特點(diǎn)？1 ）進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)不同是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)，而主轉(zhuǎn)動(dòng)是恒功率傳動(dòng)2 ）進(jìn)給傳動(dòng)系傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì)剛巧與主傳動(dòng)系相反，其轉(zhuǎn)速圖是前疏后密結(jié)構(gòu)3）進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是最高轉(zhuǎn)速。4）進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍 鳳W 14。第九節(jié) 機(jī)床刀架和自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)一、刀庫(kù)和換刀機(jī)械組成1、刀庫(kù)組成加工中心上刀庫(kù)類(lèi)型有：鼓輪式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)、格子箱式刀庫(kù)和直線刀庫(kù)等。2、換刀機(jī)械換刀機(jī)械手分為單臂單手式、單臂雙手式和雙手式機(jī)械手。第四章工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)第一

29、節(jié) 概述一、工業(yè)機(jī)器人的定義和工作原理（一）機(jī)器人的定義工業(yè)機(jī)器人是一種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備?？梢詮V義的把機(jī)器人理解為模仿人的機(jī)器。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將工業(yè)機(jī)器人定義為：是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能 搬運(yùn)材料、工件或夾持工具，用以完成各種作業(yè)。（二）工業(yè)機(jī)器人的基本工作原理工業(yè)機(jī)器人是一種生產(chǎn)裝備，其基本功能是提供作業(yè)所須得運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，其基本原理是通過(guò)操作機(jī)上各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)手部作業(yè)的動(dòng)作功能及技術(shù)要求。（三）工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床的不同之處有：機(jī)床是按直角坐標(biāo)形式運(yùn)動(dòng)為主，而機(jī)器人是按關(guān)節(jié)形式運(yùn) 動(dòng)為主；機(jī)床對(duì)剛度、精度要求很高，其靈活性相對(duì)較低；而機(jī)器人對(duì)靈活性要求

30、很高，其剛度、精度 相對(duì)較低。二、工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成及分類(lèi)（一）工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成1）操作機(jī)是機(jī)器人的機(jī)械本體，也稱(chēng)為主機(jī)。2 ）驅(qū)動(dòng)單元由驅(qū)動(dòng)裝置、減速器和內(nèi)部檢測(cè)元件等組成，為操作機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。3 ）控制裝置由檢測(cè)和控制兩部分組成，用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元，檢測(cè)器預(yù)備隊(duì)參數(shù)并進(jìn)行反饋。（二）工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)1）關(guān)節(jié)型機(jī)器人所謂關(guān)節(jié)就是運(yùn)動(dòng)副，由于關(guān)節(jié)型機(jī)器人的動(dòng)作呢類(lèi)似人的關(guān)節(jié)動(dòng)作，故將其運(yùn)動(dòng)9副成關(guān)節(jié)。2）球坐標(biāo)型機(jī)器人3）圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人4）直角坐標(biāo)型機(jī)器人三、工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能圖形符號(hào)四、工業(yè)機(jī)器人的主要特性表示方法（一）機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)型 機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)類(lèi)型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式和

31、自由度數(shù)表示。（二）工作空間工作空間指工業(yè)機(jī)器人正常運(yùn)行時(shí)， 手腕參考點(diǎn)能在空間活動(dòng)的最大范圍， 用它來(lái)衡量機(jī)器人工作范圍 能力的大小。機(jī)床的工作空間一般為長(zhǎng)方體或圓柱體空間；而機(jī)器人的工作空間形狀復(fù)雜。五、工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法1、 基本技術(shù)參數(shù)的選擇1）用途，如搬運(yùn)等。2）額定負(fù)載。即指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械借口出所能負(fù)載的允許值。3）按作業(yè)要求確定工作空間，同時(shí)考慮作業(yè)對(duì)象對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)要求。4）額定速度指工業(yè)機(jī)器人在額定負(fù)載、勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械接口中心的最大速度。5）驅(qū)動(dòng)方式的選擇6）性能指標(biāo)按作業(yè)要求確定。一般指位姿準(zhǔn)確度及位姿重復(fù)性、軌跡準(zhǔn)確度及軌跡重復(fù)性、

32、最小定位時(shí)間及分辨率等。第二節(jié) 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)一、工業(yè)機(jī)器人的位姿描述 工業(yè)機(jī)器人的位姿是指其末端執(zhí)行器在制定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。（一）作業(yè)功能姿態(tài)描述法 所謂用作業(yè)動(dòng)作功能要求來(lái)描述機(jī)器人位姿，就是直接用末端執(zhí)行器和機(jī)座之間的齊次坐標(biāo)變換來(lái)描 述。（二）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能姿態(tài)描述法二、工業(yè)機(jī)器人的軌跡解析 由機(jī)器人的末端執(zhí)行器的位姿求關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)量，稱(chēng)為機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解析。第三節(jié) 工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)四， 工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）諧波齒輪減速裝置（二）1。工作原理：諧波齒輪傳動(dòng)裝置是由三個(gè)基本構(gòu)件組成的，即具有內(nèi)齒的剛輪G,具有外齒容易變形的，薄壁圓筒狀柔輪 R和波發(fā)生器H,如圖

33、4-16所示。2。傳動(dòng)比計(jì)算1）波發(fā)生器主動(dòng)，剛輪固定，柔輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器與柔輪的減速傳動(dòng)比為：2）波發(fā)生器主動(dòng)，柔輪固定，剛輪從動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器和剛輪的減速傳動(dòng)比為：3. 諧波減速器在機(jī)器人中的應(yīng)用由于諧波減速傳動(dòng)裝置具有傳動(dòng)比大（一級(jí)諧波齒輪減速比可以在50500 之間，采用多級(jí)或復(fù)波式傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比更大） ，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，效率高（一般可達(dá)0.70.9 ），體積小，質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)機(jī)器人中。第四節(jié) 工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由機(jī)座，手臂，手腕，末端執(zhí)行器和移動(dòng)裝置組成。 工業(yè)機(jī)器人的手臂由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連接桿件構(gòu)成，用以支承和調(diào)整手腕和末端執(zhí)行器的位置。（一）設(shè)計(jì)要

34、求1， 手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求1）手臂的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)提出的工作空間要求。工作空間的形狀和大小與手臂的長(zhǎng)度，手臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍密切相關(guān)（關(guān)于工作空間問(wèn)題已在本章第二節(jié)中討論了）2）根據(jù)手臂所受載荷結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)， 合理選擇手臂截面形狀和高強(qiáng)度輕質(zhì)材料。 如常采用空心的薄壁矩 形框體或圓筒， 以提高其抗彎剛度和抗扭剛度， 減小自身的質(zhì)量。 空心結(jié)構(gòu)內(nèi)部可以方便地安置機(jī)器人 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。3）盡量減小手臂質(zhì)量和相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏重力矩，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷， 減少運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力載荷與沖擊，提高手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度。4）要設(shè)法減小機(jī)械間隙引起的運(yùn)動(dòng)誤差， 提高運(yùn)動(dòng)的精確性和運(yùn)動(dòng)剛度。

35、采用緩沖和限位裝置提高定 位精度2， 機(jī)座結(jié)構(gòu)要求1）要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)器人工作時(shí)的穩(wěn)定性2）機(jī)座承受機(jī)器人全部重力和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度，剛度和承受能力3）機(jī)座軸系及傳動(dòng)鏈的精度和剛度對(duì)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)影響最大，因此機(jī)座與手臂的連接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動(dòng)間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)二，工業(yè)機(jī)器人的手腕 手腕是連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，其功能是在手臂和機(jī)座實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)位 置坐標(biāo)（自由度）的基礎(chǔ)上，再由手腕來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的三個(gè)姿態(tài)（方位）坐標(biāo)，即實(shí)現(xiàn) 三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。（一）設(shè)計(jì)要求對(duì)工業(yè)機(jī)器人手腕設(shè)計(jì)的要求有：1）由于手腕處于手臂末端，

36、為減輕手臂的載荷，應(yīng)力求手腕部件的結(jié)構(gòu)緊湊，減小其質(zhì)量和體積。為 此腕部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置多采用分離傳動(dòng)，將驅(qū)動(dòng)器安裝在手臂的后端。2）手腕部件的自由度愈多，各關(guān)節(jié)角的運(yùn)動(dòng)范圍愈大，其動(dòng)作的靈活性愈高，會(huì)使手腕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn) 動(dòng)控制加度加大。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)盲目增加手腕的自由度數(shù)。通用目的機(jī)器手手腕多配置三個(gè)自由 度，某些動(dòng)作簡(jiǎn)單的專(zhuān)用工業(yè)機(jī)器人的手腕，根據(jù)作業(yè)實(shí)際需要，可減少其自由度數(shù)，甚至可以不設(shè)置 手腕，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。3）為提高手腕動(dòng)作的精確性。 應(yīng)提高傳動(dòng)的剛度， 應(yīng)盡量減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中由于間隙產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)回 差。如齒輪傳動(dòng)中的齒側(cè)間隙，絲杠螺母中的傳動(dòng)間隙，聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等。對(duì)分離傳動(dòng)采

37、用鏈，同 步齒帶傳動(dòng)或傳動(dòng)軸。4）對(duì)手腕回轉(zhuǎn)各關(guān)節(jié)軸上要設(shè)置限位開(kāi)關(guān)和機(jī)械檔塊，以防止關(guān)節(jié)超限造成事故第五節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的控制位置控制是機(jī)器人最基本的控制任務(wù)一， 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成形式取決于機(jī)器人所要執(zhí)行的任務(wù)及描述任務(wù)的層次第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第一節(jié) 機(jī)床夾具的功能和應(yīng)滿(mǎn)足的要求一、機(jī)床夾具的功能（ 1） 保證加工精度工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝， 包括兩層含義： 一是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱(chēng)為定位 ; 二是通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保證不變，稱(chēng)為夾緊。（ 2） 提高生產(chǎn)率 使用夾具來(lái)安裝工件，可減少劃線、找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間，采

38、用多件、多工位夾 具，以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。（ 3） 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原有機(jī)床的功能和使用范圍。（ 4） 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全二、機(jī)床夾具應(yīng)滿(mǎn)足的要求（ 1） 保證加工的精度這是必須做到的基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)證。（ 2） 夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)（ 3） 安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。（ 4） 排泄順暢 機(jī)床夾具中積集切削會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變 形

39、，影響加工精度。（ 5） 機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性第二節(jié) 機(jī)床夾具的類(lèi)型和組成一、 機(jī)床夾具的類(lèi)型（ 1）、通用夾具（ 2）、專(zhuān)用夾具因?yàn)樗怯糜谀骋惶囟üば虻膴A具，稱(chēng)為專(zhuān)用夾具。（ 3）可調(diào)整夾具和成組夾具這一類(lèi)夾具的特點(diǎn)是具有一定的可調(diào)性，或稱(chēng)“柔性” 。（ 4）組合夾具 它是由一系列的標(biāo)準(zhǔn)化元件組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合 部分有良好的互換性和耐磨性。（ 5）隨行夾具二、機(jī)床夾具的基本組成（ 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。（ 2）夾緊元件及夾緊裝置用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置。（ 3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工

40、件與刀具相互位置的元件。（ 4）動(dòng)力裝置（5） 夾具體 用于各種元件、裝置聯(lián)接在一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。（6） 其他元件及裝置第三節(jié) 機(jī)床夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、 工件定位（一） 六點(diǎn)定位原理 一個(gè)物體在三維空間中可能具有的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)之為自由度。（二）完全定位和不完全定位 根據(jù)工件加工表面的位置要求， 有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制， 稱(chēng)之為完全定位。 有時(shí)需 要限制的自由度少于六個(gè)，稱(chēng)之為不完全約束。（三）定位的正常情況與非正常情況 根據(jù)加工表面的位置尺寸要求， 需要限制的自由度均已被限制， 就稱(chēng)為定位的正常情況， 它可以是 完全定位，也可以是不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸

41、要求， 需要限制的自由度沒(méi)有完全被限制， 或某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上 的約束重復(fù)限制，稱(chēng)之為非正常情況。二、 典型的定位方式、定位元件及裝置（一） 平面定位 對(duì)于箱體、床身、機(jī)座、支架類(lèi)零件的加工，最常用的定位方式是以平面為基準(zhǔn)。1、 支承釘和支承板 也稱(chēng)為固定支撐。2、 可調(diào)支承和自位支承3、輔助支承主要作用是用于增加工件的剛度，減小切削變形。（二）孔定位1、 心軸定位 廣泛用于車(chē)床、磨床、齒輪機(jī)床等機(jī)床上，常見(jiàn)的心軸有以下幾種： （ 1） 錐度心軸（ 2） 剛性心軸2、 定位銷(xiāo)三）外圓定位1）定心定位2）V 型塊定位四）定位表面的組合三、定位誤差的分析與計(jì)算（一） 定位誤差 （1）、工件在

42、夾具中的定位、夾緊誤差。（ 2）、夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)的位置誤差，也稱(chēng)對(duì)定誤差（ 3）、加工過(guò)程中的誤差， 如機(jī)床幾何精度， 工藝系統(tǒng)的受力、 受熱變形、 切削振動(dòng)等原因引起的誤差。 （二）、產(chǎn)生定位誤差的原因1 、基準(zhǔn)不重合帶來(lái)的定位誤差（ 1） 平面定位情形（ 2） v 型塊定位2、間隙引起的定位誤差3、與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差1）、定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差2）、導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差3）、夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對(duì)定位誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸后運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。4）夾緊力

43、使工件或夾具變形，產(chǎn)生位置誤差5）定位元件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、刀具元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。第四節(jié) 機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求1、 夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2、 工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3、夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾 緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。4、夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。5、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 二、夾緊力的確定（一）、加緊方向的確定1、夾緊力的方向應(yīng)有利工件的

44、準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn) 面。2 、夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3 、夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。（二）夾緊力作用點(diǎn)的選擇（三）夾緊力大小的確定三、常用夾緊機(jī)構(gòu)（一）、斜楔夾緊機(jī)構(gòu)（二）、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)（三）、偏心夾緊機(jī)構(gòu)四、其他夾緊機(jī)構(gòu)（一）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 特點(diǎn)是動(dòng)作迅速、增力比大，易于改變力的作用方向。缺點(diǎn)是自鎖性能差，一般 常用于氣動(dòng)、液壓夾緊。（二）定心夾緊機(jī)構(gòu) 一般按照一下兩種原理設(shè)計(jì)：1）定位夾緊元件按等速位移原理來(lái)均分工件定位面的尺寸誤差，實(shí)現(xiàn)定心或?qū)χ小?）定位夾緊元件按均勻彈性變

45、形原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定心夾緊。（三）、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)五、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置（一）、氣動(dòng)夾緊裝置（二）、液壓夾緊裝置（三）、氣液聯(lián)合夾緊裝置（四）、其它動(dòng)力裝置1 、真空夾緊2 、電磁夾緊3 、其它方式夾緊第五節(jié) 機(jī)床夾具的其它裝置一、 孔加工刀具的導(dǎo)向裝置刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度， 增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度， 減小刀具的變形， 確保孔 加工的位置精度。（一）、鉆孔的導(dǎo)向裝置 鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。（二）、鏜孔的導(dǎo)向一、 二、對(duì)刀裝置第七章 機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述一、 機(jī)械加工生產(chǎn)線定義及其基本組成 在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中

46、，為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本，往往把加工裝備 按弓箭的加工工藝順序依次排列， 并用一些傳送裝備與輔助裝備將它們連接成一個(gè)整體， 被加工工件按 其工藝規(guī)程順序地經(jīng)過(guò)各臺(tái)加工裝備， 完成工件全部加工過(guò)程。 這類(lèi)生產(chǎn)作業(yè)線稱(chēng)之為機(jī)械加工生產(chǎn)線。機(jī)械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)裝備。二、 機(jī)械加工生產(chǎn)線的類(lèi)型及特點(diǎn)（一） 單一產(chǎn)品固定節(jié)拍生產(chǎn)線特點(diǎn)：1）生產(chǎn)線由自動(dòng)化程度較高的高效專(zhuān)用的加工裝備、工藝裝備、傳送裝備和輔助裝備組成，制造單一 品種的產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。2）生產(chǎn)線所有裝備的工作節(jié)拍等于或成倍于生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。3）生產(chǎn)線的制造裝備按產(chǎn)品

47、的工藝流程布局，工件沿固定路線，采用自動(dòng)化的物流傳送裝備，嚴(yán)格按 生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍，強(qiáng)制地從一臺(tái)裝備傳送到下一臺(tái)裝備接受加工、檢驗(yàn)、轉(zhuǎn)位或清洗等，以減短工件 在工序間的搬運(yùn)路線，節(jié)省輔助時(shí)間。4）由于工件的傳送和加工嚴(yán)格地按生產(chǎn)節(jié)拍運(yùn)行，工序間不必儲(chǔ)存供周轉(zhuǎn)用的半成品， 因此在制品數(shù)量少。（二） 單一產(chǎn)品非固定節(jié)拍生產(chǎn)線特點(diǎn)：1）生產(chǎn)線由生產(chǎn)率較高、 具有不同自動(dòng)化程度的專(zhuān)用制造裝備組成， 在一些次要的工序也可采用一般 的通用裝備。2) 生產(chǎn)線的制造裝備按產(chǎn)品工藝流程布局， 工件沿固定的路線流動(dòng)， 以所短工件在工序間的搬運(yùn)路線， 節(jié)省輔助時(shí)間。3) 生產(chǎn)線上各準(zhǔn)備的工作周期，是其完成各自工序需

48、要的實(shí)際時(shí)間，是不一樣的。工作周期最長(zhǎng)的裝 備將一刻不停地工作，而工作周期較短的準(zhǔn)備會(huì)經(jīng)常停工待料。4) 由于各裝備的工作節(jié)拍不一樣，在相鄰裝備之間，或相隔若干個(gè)裝備之間需設(shè)置儲(chǔ)料裝置，將生產(chǎn) 線分成若干工段。5) 生產(chǎn)線各準(zhǔn)備間工件的傳輸沒(méi)有固定的節(jié)拍， 工件在工序間的不斷傳送通常不是直接從加工裝備到 加工裝備，而是從加工裝備到半成品暫存地，或從半成品暫存地到下一個(gè)加工裝備。(三) 成組產(chǎn)品可調(diào)整生產(chǎn)線特點(diǎn)：1) 生產(chǎn)線由按成組技術(shù)設(shè)計(jì)制造的可調(diào)整的專(zhuān)用制造裝備組成，用于結(jié)構(gòu)和工藝相似的成組產(chǎn)品， 具有一定的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。2) 生產(chǎn)線的制造裝備按成組工藝流程布局， 各產(chǎn)品沿大致相同的路線流動(dòng)， 以縮短工件在工序間的搬 運(yùn)路線，節(jié)省輔助時(shí)間。3) 與第二類(lèi)生產(chǎn)線一樣，生產(chǎn)線上各裝備的工作節(jié)拍是不一樣的，裝備或工段間需設(shè)置儲(chǔ)料裝置，以 傳送裝備的自動(dòng)化程度通常不是很高。(四) 柔性制造生產(chǎn)線這里的“柔性” ，是指適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力。特點(diǎn)：1) 由高度自動(dòng)化的多功能柔性加工裝備、 物料傳送裝備及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成， 主要用于中小批量生 產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、精度要求高、加工工藝不同的同類(lèi)工件。2) 組成柔性制造生產(chǎn)線的加工裝備數(shù)量不多，但