機械制造裝備設計

1、江蘇自學考試機械制造裝備設計教材大綱02209 機械制造裝備設計 墨者資訊,最新資訊 揚州大學編 （高綱號 0399） 適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化專業(yè)（本科一自學考試） 內(nèi)容來自墨者資訊先修課程：工程力學、機械設計、機械工程材料、機械制造技術(shù) 本文來自墨者資訊 后續(xù)課程：其它專業(yè)課程、課程設計、畢業(yè)設計 copyright cnmoker.orrg總學時：54學時（不含課程設計） 總學分：3學分 課程的性質(zhì)和目的要求 機械制造裝備設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)課程。通過學習，獲得裝備設計的基本理論、基本知識和方法；通過學習和課程設計，初步具備設計一般機械

2、制造裝備總體設計和部件設計的能力，具體要求是： copyright cnmoker.orrg 1.獲得機械制造裝備設計的基本知識和理論，包括機械制造裝備的構(gòu)成、基本要求，傳統(tǒng)設計的基礎理論、設計方法，先進的設計原理和現(xiàn)代設計法的理論和方法。 2.初步具備機械裝備設計（總體設計和部件設計）的能力。 內(nèi)容來自墨者資訊 3.了解機械制造裝備的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 copyright cnmoker.orrg 考核目標（考核知識點、考核要點） 第一章緒論（2學時） 本文來自墨者資訊 一、考核知識點 （一）機械制造裝備的作用。 （二）機械制造裝備應具備的主要功

3、能和分類。 內(nèi)容來自墨者資訊二、考核要求 墨者資訊,最新資訊 1.識記：全新的生產(chǎn)制造模式的主要特征；制造裝備的功能和分類。 copyright cnmoker.orrg 2.領會：理解1的要求，如功能，對一般功能與柔性化、精密化、自動化、機電一體化、節(jié)材、綠色工程等以及現(xiàn)代制造業(yè)對綠色工程的要求。 第二章機械制造裝備設計方法 （2學時） 一、考核知識點 墨者資訊,最新資訊 （一）機械制造裝備設計的類型 copyright cnmoker.orrg 創(chuàng)新設計、變形設計和組合設計及應用場合。 內(nèi)容來自墨者資訊（二）機械制造裝備設計的方法 墨者資訊,最新資訊系列化設計、模塊

4、化設計的概念及其作用；技術(shù)經(jīng)濟評價和可靠性評價的實質(zhì)及其特點；產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)工藝性、標準化等評價的概念、內(nèi)容及其作用。 copyright cnmoker.orrg 二、考核要求 本文來自墨者資訊1.識記 裝備設計的類型、實質(zhì)及其區(qū)別；設計的各種方法及特點；設計評價的項目、實質(zhì)及適用場合。 本文來自墨者資訊2.領會 內(nèi)容來自墨者資訊 裝備設計方法評價的實質(zhì)及特點和設計方法的基本知識。 第三章機床設計（18學時） 內(nèi)容來自墨者資訊 一、考核知識點 （一）機床設計應滿足的基本要求和設計方法 （二）機床設計的基本理論 精度、剛度、抗振性、熱變形、噪聲、低

5、速運動平穩(wěn)性。 墨者資訊,最新資訊 （三）機床總體設計 墨者資訊,最新資訊 機床系列型譜概念，機床運動功能設計和總體結(jié)構(gòu)方案設計的聯(lián)系，機床主要技術(shù)參數(shù)設計與傳動設計、部件設計的聯(lián)系。 （四）傳動設計 本文來自墨者資訊 1.主傳動設計 墨者資訊,最新資訊 分級變速時轉(zhuǎn)速圖（常規(guī)和特殊）的變速規(guī)律及應用；計算轉(zhuǎn)速概念和確定方法；數(shù)控機床主傳動設計特點。 內(nèi)容來自墨者資訊 2.進給傳動設計 機床進給傳動的特點，數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)設計特點。 墨者資訊,最新資訊（五）部（組）件設計 copyright cnmoker.orrg1.主軸組件設計 主軸組件應

6、滿足的基本要求（工作性能方面）；結(jié)構(gòu)設計；滾動軸承的配置、預緊方法及防松措施；主軸的參數(shù)、構(gòu)造和材料及熱處理、技術(shù)要求；組件的布局、典型結(jié)構(gòu)；提高主軸組件工作性能的措施。數(shù)控機床主軸組件的設計特點。 2.支承件設計 支承件設計的基本要求，提高剛度等性能的措施。 copyright cnmoker.orrg 3.導軌設計 墨者資訊,最新資訊 導軌的功用、基本要求、導軌的截形、組合及其應用，導軌間隙的調(diào)整方法及特點，寬窄導軌概念及應用，滾動導軌的特點、預緊方法及其應用，卸荷導軌的概念和應用。 4.數(shù)控機床（加工中心機床）刀架和自動換刀裝置 本文來自墨者資訊 刀架和自動換刀裝置

7、的功能、組成、要求和工作原理及其應用。 墨者資訊,最新資訊二、考核要點 內(nèi)容來自墨者資訊 1.識記 內(nèi)容來自墨者資訊 機床設計應滿足的基本要求，如對工藝范圍、柔性、剛度、精度、噪聲、生產(chǎn)率和自動化、成本、可靠性等要求的理解；機床設計的基本理論及其在設計中的應用；總體設計與傳動設計、部（組）件設計的主要內(nèi)容、原理和方法。 2.領會 內(nèi)容來自墨者資訊 理解機床設計應滿足的基本要求和基本理論及其在總體設計、傳動設計、部件設計中的指導意義；機床總體設計與傳動設計、部件設計的關(guān)系；提高機床部件工作性能（如主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度、剛度，支承件的剛度，導軌的導向精度及精度保持性、低速運動平

8、穩(wěn)性等）的措施；部件結(jié)構(gòu)實例的剖析；數(shù)控機床、加工中心機床部件設計要求、特點及應用。 本文來自墨者資訊 第四章工業(yè)機器人設計（10學時） 墨者資訊,最新資訊 一、考核知識點 copyright cnmoker.orrg （一）機器人的基本概念 本文來自墨者資訊機器的人定義及工作原理，坐標系的確定，工作空間概念。 （二）機器人運動功能設計 空間坐標變換的基本原理及其應用，運動功能設計特點。 （三）機器人傳動系統(tǒng)設計 機器人的運動及動力分析方法；諧波減速裝置的原理、傳動比計算及常用結(jié)構(gòu)、驅(qū)動方法特點及應用。 （四）機器人的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設計 手臂和機床

9、、手腕、末端執(zhí)行器的功能、基本要求和典型結(jié)構(gòu)。 （五）機器人的控制 控制系統(tǒng)的構(gòu)成、位置控制方式（如伺服系統(tǒng)）的特點。 本文來自墨者資訊 （六）機器人的應用原則和典型實例二、考核要點 1.識記 機器人的基本知識，運動、傳動、結(jié)構(gòu)設計的基本原理、方法。 2.領會 機器人與數(shù)控機床的異同，設計特點、典型結(jié)構(gòu)及應用。 本文來自墨者資訊 第五章機床夾具設計 （10學時） 一、考核知識點 內(nèi)容來自墨者資訊 （一）機床夾具功用、組成、類型和基本要求 本文來自墨者資訊 （二）機床夾具定位機構(gòu)的設計 內(nèi)容來自墨者資訊六點定位原理，定位方式及定位元件，定位誤差。

10、本文來自墨者資訊 （三）機床夾緊機構(gòu)的設計 墨者資訊,最新資訊夾緊機構(gòu)設計應滿足的要求，夾緊力的三要素及確定，常用夾緊機構(gòu)的特點。 內(nèi)容來自墨者資訊 （四）機床夾具的其它裝置 導向裝置、對刀具裝置、分度裝置、對定裝置的特點及應用。 copyright cnmoker.orrg （五）可調(diào)整夾具的設計原理 本文來自墨者資訊（六）典型機床夾具結(jié)構(gòu)分析 墨者資訊,最新資訊二、考核要求 1.識記 墨者資訊,最新資訊夾具設計應滿足的基本要求；定位原理，定位方式、定位元件及裝置；夾緊機構(gòu)的要求、夾緊力三要素的選擇，掌握常用夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點、夾緊力、自鎖條件等的設計計算方法；工件在

11、夾具中的安裝誤差（定位誤差和夾緊誤差）、夾具在機床上的對定誤差及其它誤差；導向裝置、對刀裝置、對定、分度裝置及其作用；可調(diào)整夾具的設計特點；典型夾具的設計特點和結(jié)構(gòu)分析。 copyright cnmoker.orrg 2.領會 本文來自墨者資訊六點定位原理，正確區(qū)分不完全定位與欠定位，正確處理過定位問題，各種定位元件的特點、應用及能限制的自由度，限制工件自由度與加工要求的關(guān)系，理解定位與夾緊的區(qū)別；夾具的誤差產(chǎn)生的原因，定位誤差的分析與計算方法；可調(diào)支承與輔助支承的區(qū)別；夾具裝配圖尺寸標注及其作用。 墨者資訊,最新資訊 3.應用 墨者資訊,最新資訊 根據(jù)工件加工工序（在制定工藝方案的基礎上）的

12、特點和要求，綜合考慮定位（限制自由度的方案、定位元件的選擇）、夾緊（力的方向、大小和作用點等因素）要求，設計合理的定位、夾緊方案。 內(nèi)容來自墨者資訊第六章機械加工生產(chǎn)線總體設計（10學時） 墨者資訊,最新資訊 一、考核知識點 墨者資訊,最新資訊 （一）機械加工生產(chǎn)線及其組成、類型和設計應遵循的原則 本文來自墨者資訊（二）生產(chǎn)線工藝方案設計 （三）生產(chǎn)線專用機床的總體設計 （四）生產(chǎn)線的總體布局設計 copyright cnmoker.orrg（五）柔性制造系統(tǒng)的設計特點 內(nèi)容來自墨者資訊二、考核要求 Copyright cnmoker.orrg1.識記 copyright

13、 cnmoker.orrg 機械加工生產(chǎn)線和柔性制造生產(chǎn)線的基本知識，生產(chǎn)線工藝方案的內(nèi)容和評價方法，生產(chǎn)線專用機床“三圖一卡”的內(nèi)容及作用。 本文來自墨者資訊2.領會 本文來自墨者資訊柔性制造生產(chǎn)線與機械加工生產(chǎn)線的異同及特點，“三圖一卡”在專用機床設計中的作用和特點，工藝方案與“三圖一卡”的關(guān)系。 內(nèi)容來自墨者資訊有關(guān)說明與實施要求 內(nèi)容來自墨者資訊 為使本大綱的規(guī)定在個人自學、社會助學和考試試題中得到貫徹和落實，茲對有關(guān)問題說明如下，并進而提出實施要求。 一、關(guān)于考核目的的說明 為使自學考試要求標準化和考試內(nèi)容具體化，在本大綱中列出考試內(nèi)容的基礎上，對各章規(guī)定了考核

14、目標，使自學者進一步明確考試內(nèi)容和要求，更有目的地系統(tǒng)、全面地自學并逐步理解教材；使社會助學者容易把握考試內(nèi)容和要求及尺度，更有針對性地分層次進行輔導；使考試命題更加明確試題范圍，準確、合理安排試題的知識能力層次和難易程度。 墨者資訊,最新資訊 本大綱在考試目標中，按照識記、領會及應用三個層次來規(guī)定其應該達到的能力層次要求。各能力層次的含義是： 1.識記 內(nèi)容來自墨者資訊 理解本課程中的工程術(shù)語、基本知識、概念的意義，并能準確表達。 copyright cnmoker.orrg 2.領會 本文來自墨者資訊在識記的基礎上，能全面把握基本內(nèi)容、基本理論和概念、基本方法，并注意

15、各種概念、方法的特點與聯(lián)系。 copyright cnmoker.orrg 3.應用 墨者資訊,最新資訊在識記和領會的基礎上，能對工程設計中問題進行正確的闡述、計算和分析，能運用所學的基本知識和理論、方法，解決機械工程設計中的實際問題。 本文來自墨者資訊 大綱中的目的要求2應結(jié)合課程設計，才能達到基本要求。 墨者資訊,最新資訊 二、關(guān)于自學教材 墨者資訊,最新資訊 機械制造裝備課程自學考試全省統(tǒng)一命題暫定的使用教材：機械制造裝備設計（馮辛安主編，機械工業(yè)出版社99年10月），該教材所涵蓋的內(nèi)容量大、面寬，而且偏深，全書由機床設計、夾具設計、工業(yè)自動化、工業(yè)機器人等合為的一門新專業(yè)類設計課程體系

16、，自學時有一定難度。根據(jù)自學考試的特點，考核的重點為第三章、第五章，第六章不作考核范圍，其余各章考核的要點為基本知識和基本概念。 本大綱中每章的學時為講授時數(shù)供自學時參考，自考學生閱讀理解所需的時間大約為該學時數(shù)的3-5倍。 本文來自墨者資訊 三、自學方法的指導 1.在全面系統(tǒng)學習的基礎上，注重基本知識、基本概念、基本方法的掌握和運用。由于本課程及教材的內(nèi)容多、知識范圍廣，全書作為一個整體，各章既有相對的獨立性，又相互聯(lián)系。應考者首先要系統(tǒng)地學習各章的基本內(nèi)容，并注意各章節(jié)之間的有機聯(lián)系；在這個基礎上，有目的地研究并掌握重點章節(jié)的內(nèi)容，切忌在沒有了解全貌的情況下孤立地只

17、抓重點，或猜題押題，注意正確處理好重點和一般內(nèi)容的關(guān)系，既保證重點內(nèi)容，又兼顧一般內(nèi)容。然后，結(jié)合每章末的習題和思考題，作一定的練習，以求得到進一步的理解、鞏固和深化，從而提高應試能力和應試效果。 2.裝備設計是機械工程類的一門應用型學科，應考者在學習中切忌死記硬背，應把書本上的知識與生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來，并深入生產(chǎn)現(xiàn)場觀察和分析，以增強感性認識，更能深刻理解教材的內(nèi)容。在自學中注重業(yè)務水平、綜合素質(zhì)和能力的提高。 3.在學習本教材的基礎上，應盡可能閱讀一些參考書，有目的、有選擇性地針對自學考試的基本要求，進行對照比較，可以獲得良好的效果。建議參考黃鶴汀主編的機械制造裝備（機

18、械工業(yè)出版社01年版）。 四、關(guān)于命題考試要求的說明 1.本課程的命題是根據(jù)本大綱所規(guī)定的考試內(nèi)容和考試目標來確定考試要求，以課程的基本要求進行實施，不任意擴大或縮小考試范圍，提高或降低考核要求?？荚嚸}覆蓋到規(guī)定的各章，并能體現(xiàn)出重點內(nèi)容的一般內(nèi)容。 墨者資訊,最新資訊 2.試題結(jié)構(gòu)難度安排合理適當，有判斷題、選擇題（單項或多項）、填空題、文字題（如名詞解釋、簡答題）、綜合題（如傳動設計計算、夾具定位和夾緊方案設計、定位誤差分析計算等）、分析題（如主軸組件結(jié)構(gòu)和夾具結(jié)構(gòu)的分析或改錯等）等類型試題。試題結(jié)構(gòu)（難易程序）及比例可分為容易（20%）、中

19、等（45%）、較難（25%）、難（占10%）。必須注意：試題的難易程度與能力層次不是一個概念，在各個能力層次中都會存在不同難度的問題。 附錄 題型舉例 內(nèi)容來自墨者資訊 一、名詞解釋 copyright cnmoker.orrg 1.定位誤差2.系列化設計 墨者資訊,最新資訊二、判斷題（下列命題認為正確的打，錯誤的打×） 1.工件的六點定位原理既約束了工件的自由度，也保證了工件的定位精度。（） 2.傳動精度對內(nèi)、外傳動鏈都具有重要意義。（） copyright cnmoker.orrg三、填空題（將正確答案填入空內(nèi)） 1.柔性化的兩重含義，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和_

20、柔性化。 內(nèi)容來自墨者資訊2.工業(yè)機器人是用于_的機器人。 內(nèi)容來自墨者資訊四、選擇題 1.采用筋條（加強筋）可以提高支承件的_剛度。 A.彎曲B.扭轉(zhuǎn)C.局部D.自身E.動態(tài) 2.用一面兩孔定位時，削邊銷消除_自由度。 內(nèi)容來自墨者資訊A.一個轉(zhuǎn)動B.一個移動和一個轉(zhuǎn)動C.兩個轉(zhuǎn)動D.兩個移動 內(nèi)容來自墨者資訊 五、分析題 1.指出圖1主軸組件中的錯誤。畫出正確的結(jié)構(gòu)簡圖，并分析： 本文來自墨者資訊 （1）主軸前端部的特點。 （2）指出哪些軸承需要預緊，簡述預緊的原理方法及防松措施。 本文來自墨者資訊 （3）主軸軸向定位的方

21、法及特點，并畫簡圖表示。 內(nèi)容來自墨者資訊 （4）選定各軸承的精度等級，并簡述理由。 本文來自墨者資訊六、綜合題 1.圖2所示為多刀半自動車床主變速傳動系圖，試計算主軸各級轉(zhuǎn)速，求公比和變速范圍，寫結(jié)構(gòu)式，求出每個變速組的變速范圍，計算主軸和齒輪Z的計算轉(zhuǎn)速并分析其變速特點。 內(nèi)容來自墨者資訊 內(nèi)容來自墨者資訊 江蘇省教育考試院機械制造裝備設計模擬試題3一、簡答題（每小題3分，共12分）1. 機床裝料高度2. 夾具的定位元件3. 漸成式拉削4. 機床聯(lián)系尺寸圖二、填空題（每空題1分，共16分）1. 工件以粗基準和精基準平面定位，采用（ ）和（ ）作定位元件；工件以粗基準

22、孔和精基準孔定位，采用（ ）和（ ）作定位元件。2. 確定機床夾具結(jié)構(gòu)方案的主要內(nèi)容是確定（ ）、（ ）、（ ）、夾具其它部分的結(jié)構(gòu)型式、（ ）。3. 孔加工復合刀具設計要點包括：合理選擇刀具材料、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。4. 推力軸承在主軸上的位置影響主軸的軸向精度和主軸（ ），設計時，一般普通機床采用（ ），數(shù)控機床采用（ ），組合機床采用（ ）。三、問答題（12分）組合機床多軸箱傳動設計與通用機床的主傳動設計有什么不同？多軸箱傳動設計的原則是什么？四、機床的支承部件應具備哪些基本要求？為什么大多數(shù)機床的支承部件采用鑄鐵制造？怎樣補償不封閉支承件的剛度損失？（15分）五、工件在夾具

23、中定位和夾緊有何區(qū)別？保證一批工件在夾具中足夠的定位精度應考慮哪兩個方面因素？產(chǎn)生定位誤差的原因是什么？（15分）六、已知某機床的主軸轉(zhuǎn)速為n=1061180r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=8，電動機轉(zhuǎn)速nm=1440r/min。試根據(jù)機床主傳動系統(tǒng)的設計原則，完成： 1. 擬定傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式； 2. 設計轉(zhuǎn)速圖； 3. 畫出轉(zhuǎn)速圖。（15分）七、如圖所示工件的定位方式，已知工件直徑 mm， mm，mm，試計算、分析此定位方案能否滿足加工尺寸A的精度要求。若不能，應怎樣改進，畫圖示意改進方法。 （15分）機械制造裝備設計模擬試題3答案一、簡答題（每題3分，共12分）1. 指機床上，工件安裝基面至機床底面的垂直距離。2. 能裝好工件，既能在機床上確定工件相對刀具正確加工位置的元件。3. 拉刀刀齒的廓形與被加工工件最終表面形狀完全不同，刀齒制成直線形或