機(jī)械制造造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)資料

1、機(jī)械制造造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)資料第一章：機(jī)械制造及裝備設(shè)計方法1機(jī)械制造生產(chǎn)模式的演變歷程：20世紀(jì)50年代前機(jī)械制造業(yè)推行的是“剛性”生產(chǎn)模式， 自動化程度低，在20世紀(jì)70年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低 成本，從20世紀(jì)80年代起機(jī)械制造裝備普遍具有“柔性化”“自動化”和“精密化”的特 點適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)和經(jīng)常更新品種的需要，進(jìn)而有制造資源規(guī)劃MRPII等，此外加 工現(xiàn)場柔性制造單元FMC和柔性制造系統(tǒng)FMS、控制生產(chǎn)線的可編程序控制器PLC等。20 世紀(jì)末期，數(shù)字化設(shè)計與制造的應(yīng)用也日趨廣泛，現(xiàn)代飛速發(fā)展的高新技術(shù)對制造業(yè)的作用 越來越大，產(chǎn)品又由“大批量”生產(chǎn)方

2、式向“中小型”生產(chǎn)甚至是“個性化”生產(chǎn)的方式轉(zhuǎn) 變以滿足競爭激烈的市場需求。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索2智能制造技術(shù)：借助與現(xiàn)代的工具與方法，通過集成傳統(tǒng)制造技術(shù)，計算機(jī)與自動化科學(xué)、 信息技術(shù)和人工智能等發(fā)展了一種新型的制造技術(shù)系統(tǒng)即智能制造技術(shù)文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索 3智能機(jī)床：機(jī)床能對自己進(jìn)行監(jiān)控，可自行分析與眾多機(jī)床、加工狀態(tài)、環(huán)境有關(guān)的信息 及其他因素，然后自行采取應(yīng)對措施來保證最優(yōu)化的加工。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索 4智能機(jī)床應(yīng)該具有如下功能的數(shù)控機(jī)床或加工中心：機(jī)床能夠感知其自身的狀態(tài)和加工能力，并能夠進(jìn)行自我標(biāo)定，預(yù)測機(jī)床在不同的狀態(tài)下所 能達(dá)到的加工精度，將相關(guān)信息以標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的形式存儲在不同額

3、數(shù)據(jù)庫中，以便機(jī)床內(nèi)部的 信息流動、更新和被操作者查詢；為使機(jī)床在最佳狀態(tài)下完成加工，機(jī)床具有能夠監(jiān)視和優(yōu) 化自身加工行為的能力，它能夠自校準(zhǔn)、自診斷、自修復(fù)和自調(diào)整，發(fā)現(xiàn)誤差并補(bǔ)償誤差； 它可以根據(jù)加工中和加工后獲得的數(shù)據(jù)來更新機(jī)床的應(yīng)用模型，具有自學(xué)習(xí)的能力；它能夠 根據(jù)在加工過程中獲得的數(shù)據(jù)或在線測量的數(shù)據(jù)，估計最終產(chǎn)品的精度，能夠?qū)λ庸さ墓?件質(zhì)量進(jìn)行評估。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索5機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能：一般的功能要求、柔性化、精密化、自動化、機(jī)電一體 化、節(jié)材節(jié)能、符合工業(yè)工程和綠色工程的要求文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索6機(jī)械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能包括：加工精度方面的要求；強(qiáng)度、剛度和抗

4、震性方面的 要求；加工穩(wěn)定性方面的要求；耐用度方面的要求；技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索 7柔性化：即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的柔性化，和功能柔性化。8機(jī)電一體化：是指機(jī)械技術(shù)與微電子、傳感檢測、信息處理、自動控制和電力電子等技術(shù)， 按系統(tǒng)工程和整體優(yōu)化的方法，有機(jī)地組成的最佳技術(shù)系統(tǒng)。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索9機(jī)械制造裝備的種類：加工裝備、工藝裝備、倉促裝備和輔助裝備。10特種加工機(jī)床：安其工作原理分為電加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離子 束加工、水射流加工。11產(chǎn)品制造時所使用的刀具、模具、夾具、量具等工具總稱為工藝裝備。12機(jī)械制造裝備設(shè)計可分為創(chuàng)新設(shè)計、變形設(shè)計和模塊化設(shè)計三大類型。13系

5、列化設(shè)計方法：是在設(shè)計某一類產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型的產(chǎn)品 為基型，以他為基礎(chǔ)，運用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計出其他尺寸參 數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品基型系列。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索ummunmmumi 14系列化設(shè)計的優(yōu)點：可以用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求；系列中不同 規(guī)格的產(chǎn)品是經(jīng)過嚴(yán)格性能試驗和長期生產(chǎn)考驗的基型產(chǎn)品演變和派生而成的，可以大大減 少設(shè)計工作量，提高設(shè)計質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險，縮短產(chǎn)品的研制周期；產(chǎn)品有較高的 機(jī)構(gòu)相似性和零部件通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，將有助于縮短產(chǎn)品的研 制周期，降低生產(chǎn)成本；零備件的種類少，系列中的

6、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于產(chǎn)品的維修，改善 售后服務(wù)質(zhì)量；為開展變形設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索15系列化設(shè)計的缺點：為以較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求，每個品種規(guī)格 的產(chǎn)品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，用戶只能在系列型譜內(nèi)有限的品種 規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到產(chǎn)品，一方面性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶要求，另 一方面有些功能還可能冗余。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索16模塊化設(shè)計：為了開發(fā)多種不同功能結(jié)構(gòu)，或相同功能結(jié)構(gòu)而性能不同的產(chǎn)品，不必對 每種產(chǎn)品單獨進(jìn)行設(shè)計，而是精心設(shè)計出一批模塊，將這些模塊經(jīng)過不同的組合來構(gòu)造具有 不同功能結(jié)構(gòu)和性能的多種產(chǎn)品。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索1

7、7模塊和設(shè)計的優(yōu)點：根據(jù)可續(xù)技術(shù)的發(fā)展，便于用新技術(shù)設(shè)計性能更好的模塊，取代原 有的舊模塊，提高產(chǎn)品性能，組合出功能更加完善，性能更加先進(jìn)的組合產(chǎn)品，加快產(chǎn)品的 更新?lián)Q代；采用模塊化設(shè)計，只需要更換部分模塊，或設(shè)計制造個別模塊和專用部件，便可 快速滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短了設(shè)計和供貨周期；模塊化設(shè)計方法推動了整 個企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理和組織體制的改革；模塊化系統(tǒng)中大部分部件由模塊組成，設(shè)備如 果發(fā)生故障，只需更換有關(guān)模塊，維護(hù)和修理更為方便，對生產(chǎn)影響少。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索 18機(jī)械制造裝備設(shè)計評價的內(nèi)容:技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程評價、結(jié)構(gòu)工藝性 評價、產(chǎn)品造型評價和標(biāo)準(zhǔn)

8、化評價。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索第二章：金屬切削機(jī)床設(shè)計1柔性：機(jī)床的柔性是指其適應(yīng)加工對象變化的能力。包括空間上的柔性和時間上的柔性2剛度：機(jī)床的剛度是指將過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對于工件在影響加工精 度方向變形的能力。包括靜態(tài)剛度、動態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索3機(jī)床整機(jī)綜合評價：對所涉及的機(jī)床進(jìn)行整機(jī)性能分析和綜合評價，可對所設(shè)計的機(jī)床進(jìn) 行計算機(jī)建模，得到所謂的數(shù)字化樣機(jī)，又稱虛擬樣機(jī)。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對所設(shè)計的機(jī)床 進(jìn)行運動學(xué)仿真和性能仿真，在實際樣機(jī)沒有試造出來之前對其進(jìn)行綜合評價，可以大大減 少新產(chǎn)品研制的風(fēng)險，縮短研制周期，提高研制質(zhì)量。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索4發(fā)生線

9、：工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運動而形成的有 四種方法：軌跡法、成形法、相切法和展成法。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索5機(jī)床運動坐標(biāo)系：沿X、Y、Z坐標(biāo)軸方向的直線運動仍用XYZ表示，繞XYZ軸的回轉(zhuǎn)運動 分別用ABC表示。平行于XYZ軸的輔助軸用UVW及PQR表示。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索| 6機(jī)床運動功能式：運動功能式表示機(jī)床運動個數(shù)、形式、功能、及排列順序，是描述機(jī)床 運動功能最簡潔的表達(dá)式。左邊寫工件，用W表示；右邊寫刀具，用T表示，中間寫運動， 按運動順序排列；工件、運動和刀具之間用“/”分開；下標(biāo)p表示主運動，下標(biāo)f表示進(jìn) 給運動，下標(biāo)a表示非成形運動。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索

10、7幾何精度：是指機(jī)床在空載條件下，不在運動或運動速度較低時機(jī)床主要獨立部件的形狀、 相互位置、旋轉(zhuǎn)、和相對運動位移精確程度。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索8運動精度：是指機(jī)床空載并以工作速度運動時，執(zhí)行部件的幾何位置精度。是機(jī)床質(zhì)量的 一個重要指標(biāo)。9傳動精度：是指機(jī)床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間運動的協(xié)調(diào)性和均勻性。10定位精度：是指機(jī)床的定位部件運動到達(dá)到規(guī)定位置的精度。對于數(shù)控機(jī)床而言，是指 實際運動到達(dá)的位置與指令位置一致的程度。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索nnumu 11重復(fù)定位精度：是指機(jī)床運動部件在相同條件下，用相同的方法重復(fù)定位時位置的一致 程度。12工作精度：加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的

11、工作精度。機(jī)床的工作精度 是各種因素綜合影響的結(jié)果，包括機(jī)床自身的精度、剛度、熱變形和刀具、夾具及工件的剛 度及熱變形等。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索13精度保持性：在規(guī)定工作期間內(nèi)，保持機(jī)床所要求的精度，稱之為精度保持性。14機(jī)床的抗震能力：是指機(jī)床在交變載荷作用下抵抗震動的能力。它包括兩個方面：抵抗 受迫振動的能力和抵抗自激震動的能力。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索uiiiiiii15影響機(jī)床震動的原因：機(jī)床的剛度；機(jī)床的阻尼特性；機(jī)床系統(tǒng)固有頻率。16熱變形：機(jī)床在工時受到內(nèi)部熱源和外部熱源的影響，時機(jī)床的溫度高于環(huán)境溫度，稱 之為溫升。由于機(jī)床各部位溫升不同，不同材料的熱膨脹是系數(shù)不同，機(jī)床各部分材料產(chǎn)生

12、的熱膨脹量也就不同，導(dǎo)致機(jī)床床身、主軸和刀架等構(gòu)件產(chǎn)生變形，稱之為機(jī)床熱變形。文 檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索17減少機(jī)床熱變形影響的措施：減少熱源的發(fā)熱量；將熱源置于易散熱的位置，或增加散 熱面積和采用強(qiáng)制冷卻，是產(chǎn)生的熱量盡量的發(fā)散出去；采用熱管等將溫升較高的部位熱量 轉(zhuǎn)移至溫升較低的部位，以減少機(jī)床各部位之間的溫差，減少機(jī)床熱變形。也可以采用溫度 自動控制，溫度自動補(bǔ)償及隔熱措施改變機(jī)床的溫度場，減少機(jī)床熱變形。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索 18噪聲：物體震動是聲音產(chǎn)生的來源，機(jī)床工作時各種振動頻率不同，振幅也不同，他們 將產(chǎn)生不同頻率和不同強(qiáng)度的聲音，這些聲音無規(guī)律的組合在一起就是噪聲，聲音的度量有 主觀和

13、客觀兩種方法，Lp20lgp/p0.文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索19機(jī)床噪聲的來源：機(jī)械噪聲；液壓噪聲；電磁噪聲；空氣動力噪聲。20低速運動不平穩(wěn)性：當(dāng)運動部件低速運動時，主動件勻速運動，從動件往往會出現(xiàn)明顯 的速度不均勻的跳躍式運動，即時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象，這種在低速運動是產(chǎn)生的運 動不平穩(wěn)性成為爬行。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索21為防止爬行，在設(shè)計低速運動部件時應(yīng)減少靜、動摩擦系數(shù)之差，提高傳動機(jī)構(gòu)剛度和 降低移動件的質(zhì)量。第三章：典型部件設(shè)計1主軸部件由主軸及其支撐軸、傳動件、密封件及定位元件組成。2旋轉(zhuǎn)精度：主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動條件下，在安裝工件或刀具 的主軸部位的徑向和端

14、面圓跳動。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索3主軸傳動方式：齒輪傳動、帶傳動、電動機(jī)直接驅(qū)動。4推力軸承位置配置形式：前端配置；后端配置；兩端配置；中間配置。5主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定：主軸前軸直徑D1的選取（一般按機(jī)床類型，主軸傳遞功率或 最大加工直徑選?。┲鬏S內(nèi)孔直徑d的確定（很多機(jī)床的主軸是空心的，內(nèi)孔直徑與其用途 有關(guān)）主軸前端懸伸量a （主軸前端懸伸量a是指主軸前端面到前軸承徑向反力作用中點的 距離）主軸主要支承間跨距l(xiāng)的確定文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索6主軸部件主支承常用滾動軸承：角接觸球軸承；雙列短圓柱滾子軸承；圓錐滾子軸承；推 力軸承；雙向推力角接觸球軸承；陶瓷滾動軸承；磁浮軸承。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索7主軸

15、滾動軸承的預(yù)緊：預(yù)緊是提高主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度、剛度和抗震性的重要手段。所謂 預(yù)緊就是采用預(yù)加載荷的方法消除軸向間隙，而且有一定的過盈量，使?jié)L動體和內(nèi)外圈接觸 的部分產(chǎn)生預(yù)變形，增加接觸面積，提高支撐剛度和抗震性。有軸向和徑向兩種。文檔來自于 網(wǎng)絡(luò)搜索8液體靜壓軸承：有一套專用供油系統(tǒng)、節(jié)流閥和軸承三部分組成。靜壓軸承有供油系統(tǒng)給 一定壓力油，輸進(jìn)軸和軸承間隙，利用油的靜壓力支承載荷，軸頸始終浮在壓力油中。優(yōu)點： 承載能力高，旋轉(zhuǎn)精度高，油膜有均化誤差的作用，可提高加工精度，抗振性好，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 既能在極低轉(zhuǎn)速下工作也能在及高轉(zhuǎn)速下工作，摩擦小，壽命長。缺點：需要一套專用供油 設(shè)備，軸承制造工藝

16、復(fù)雜、成本較高。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索9支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計應(yīng)是在最小質(zhì)量的條件下，具有最大靜剛度。靜剛度主要包括抗彎 剛度和抗扭剛度。10導(dǎo)軌的功用和分類：導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。它承受安裝在導(dǎo)軌上的運動部件的 重力和切削力，導(dǎo)軌按結(jié)構(gòu)形式分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索11直線運動導(dǎo)軌的截面形狀：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形。12回轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌的截面形狀：平面環(huán)形、錐面環(huán)形和雙錐面導(dǎo)軌。13導(dǎo)軌間隙的調(diào)整：導(dǎo)軌面間的間隙對機(jī)床工作性能有直接影響，如果間隙過大，將影響 運動精度和平穩(wěn)性；間隙過小，運動阻力過大，導(dǎo)軌的磨損加快，因此必須保證導(dǎo)軌具有合 理的間隙導(dǎo)軌間隙調(diào)整常用壓板、鑲條

17、來調(diào)整。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索14導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型：滑動導(dǎo)軌；靜壓導(dǎo)軌；卸荷導(dǎo)軌；滾動導(dǎo)軌。15靜壓導(dǎo)軌原理：通常在動導(dǎo)軌面上均勻分布有油腔和封油面，把具有一定壓力的液體活 氣體介質(zhì)經(jīng)節(jié)流器送到內(nèi)腔，是導(dǎo)軌面間流體產(chǎn)生壓力將導(dǎo)軌微微抬起，與支撐導(dǎo)軌脫離接 觸，浮在壓力油膜或汽膜上。靜壓導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，在啟動和停止時沒有磨損，精度保持性 好。其缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一套專門液壓或氣壓設(shè)備；維修、調(diào)整比較麻煩。文檔來自于 網(wǎng)絡(luò)搜索16機(jī)床刀架的功能：機(jī)床刀架用于夾持切削用的刀具，時機(jī)床的重要部件，許多刀架還直 接參與切削工作，承受極大的切削力。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索17機(jī)床刀架的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)：液壓驅(qū)動的活塞齒條

18、齒輪轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)；圓柱凸輪步進(jìn)式轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)； 伺服電動驅(qū)動的刀架轉(zhuǎn)位。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索第四章：工業(yè)機(jī)器人設(shè)計1工業(yè)機(jī)器人定義：是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度操作機(jī)，能搬運材 料、工件、或操持工具，用以完成作業(yè)。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索2工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成：操作機(jī)、驅(qū)動單元、控制裝置。3工業(yè)機(jī)器人分類：按機(jī)械結(jié)構(gòu)類型分類：關(guān)節(jié)型機(jī)器人、球坐標(biāo)型機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)型機(jī) 器人、直角坐標(biāo)型機(jī)器人。按用途和作業(yè)類別分類：焊接、沖壓、澆注搬運、裝配、噴漆、 切削加工、檢測、采掘、水下機(jī)器人等。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索4額定負(fù)載：是指在機(jī)器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處所能承受負(fù)載的允許值。5額定速度：是指工業(yè)機(jī)器人在額定負(fù)載、勻速運動過程中，機(jī)械接口中心的最大速度。6工業(yè)機(jī)器人的位姿：是指其末端執(zhí)行器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。7諧波齒輪減速裝置工作原理：諧波齒輪傳動裝置由三個基本構(gòu)件組成，即具有內(nèi)齒輪的鋼 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。若G為固定件，H為主動件，R 為從動件，則當(dāng)將波發(fā)生器裝入柔輪時，由于波發(fā)生器兩棍子外側(cè)之間的距離略大于柔輪直 徑，會使原為圓形的柔輪產(chǎn)生