機械制造裝備設(shè)計知識點

機械制造裝備設(shè)計知識點機械制造裝備設(shè)計知識點一、名詞解釋功能柔性化：指只需要進(jìn)行少量的調(diào)整或修改軟件，就可以方便地改變產(chǎn)品或系統(tǒng)的運行功能，以滿足不同的加工需要。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化：是指產(chǎn)品設(shè)計時采用模塊化設(shè)計方法和只需對結(jié)構(gòu)作少量的重組和修改。系列化設(shè)計的基本概念：在設(shè)計的某一類產(chǎn)品中選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型產(chǎn)品為基準(zhǔn)，以它為基礎(chǔ)，運用結(jié)構(gòu)典型化、零件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計出其它各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。基準(zhǔn)不重合誤差：在定位方案中，若工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則同批工件的工序基準(zhǔn)位置相對定位基準(zhǔn)的最大變動量。主軸旋轉(zhuǎn)精度：是指裝備后，在無載荷，低轉(zhuǎn)速條件下測量的主軸前端部的徑向和軸向跳動。金屬切削機床：是采用切削的方法把金屬毛坯加工成機器零件的機器。工業(yè)機器人：是一種自動化生產(chǎn)裝備，其功能是提供作業(yè)所須得運動和動力。定位誤差：指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差。低速運動平穩(wěn)性：在低速運動時，主動件勻速運動，從動件沒有產(chǎn)生時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象。主運動：是指切除加工表面上多余的金屬材料的主要運動。級比：主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值。發(fā)生線：任何一個表面都可以看成是一條曲線沿著另一條曲線運動的軌跡這兩條曲線稱為該表面的發(fā)生線。機床的幾何精度：是指機床在空載條件下在不運動或速度較低時各主要部件的形狀，相互位置和相對運動的精確程度。機床的抗振性：是指機床在交變載荷作用下抵抗變形的能力。爬行現(xiàn)象：是指當(dāng)運動部件低速運動時，主動件勻速運動，從動件產(chǎn)生時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象。工業(yè)機器人的額定載荷：是指在機器人規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機械接口處所能承受的允許值?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差：是夾具定位基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)不重合兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去所產(chǎn)生定位誤差。計算轉(zhuǎn)速：主軸或各傳動軸傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為其計算轉(zhuǎn)速。機器人的自由度：表示工業(yè)機器人動作靈活程度的參數(shù)以直線運動和回轉(zhuǎn)運動的獨立運動數(shù)表示。機器人的正問題運動：由機器人各關(guān)節(jié)的運動量，求末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)。運動精度：是指機床空載并以工件速度運動時，執(zhí)行部件的幾何位置精度。機床的傳動精度：指機床傳動系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間的運動協(xié)調(diào)性和均勻性。機床的定位精度：指機床的定位部件運動到規(guī)定位置的精度。機器人的工作空間：指工業(yè)機器人正常運行時，手腕參考點能在空間活動的最大范圍。（用它來衡量機器人的工作范圍的大?。┒ㄎ徽`差：指清楚地表明了機床的形式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運動關(guān)系。機床噪聲產(chǎn)生的原因：機床工作時各種振動頻率不同，振幅也不同，它們將產(chǎn)生不同頻率和不同強度的聲音。工業(yè)機器人的位姿：是指其末端執(zhí)行器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。機器人逆運動學(xué)解析：由機器人的末端執(zhí)行器的位姿求關(guān)節(jié)運動量。機電一體化：是指機械技術(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)化的方法有機地組成的最佳技術(shù)系統(tǒng)。機床的剛度：是指加工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能力。機械抗振性：是指機床在交變載荷作用下抵抗受迫振動的能力。切削穩(wěn)定性：是指機床在交變載荷作用下抵抗自激振動的能力。剛性調(diào)整法：是指調(diào)整后的齒側(cè)間隙不能自動進(jìn)行補償。柔性調(diào)整法：是指調(diào)整后的齒側(cè)間隙可以自動進(jìn)行補償。機構(gòu)比較復(fù)雜，傳動剛度低些，會影響傳動的平穩(wěn)性。六點定位原理：是采用六個按一定規(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。完全定位：工件的六個自由度完全被限制的定位。不完全定位：按加工要求允許有一個或幾個自由度不被限制的定位。過定位：某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制欠定位：按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位。機床總聯(lián)系尺寸圖：指清楚地表明了機床的形式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運動關(guān)系。重復(fù)定位精度：是指機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序無級變速：是指在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速能連續(xù)地變換從而獲取最有利得切削速度。磁致伸縮傳動：是靠改變軟磁材料的磁化狀態(tài)，使其尺寸和形狀產(chǎn)生變化，以實現(xiàn)步進(jìn)或微量進(jìn)給，適用于小行程微量進(jìn)給。電致伸縮：是在壓電效應(yīng)的逆效應(yīng)，其進(jìn)給量小于0.5um，適用于小行程微量進(jìn)給。關(guān)節(jié)型機器人：所謂關(guān)節(jié)就是運動副，由于關(guān)節(jié)型機器人的動作類似人的關(guān)節(jié)動作。凸輪控制是采用凸輪機構(gòu)控制多個部件的運動，使之互相協(xié)調(diào)地工作。程序控制指工作程序和定位尺寸可以根據(jù)不同的對象選擇，但不能控制運動軌跡。二填空機械制造裝備除一般功能要求外，應(yīng)強調(diào)柔性化、精密化、自動化、機電一體化、節(jié)材節(jié)能、符合工業(yè)工程和綠色工程的要求。系列化設(shè)計應(yīng)遵循產(chǎn)品系列化、零件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)典型化的原則。機床精度分為機床本身精度和工作精度。工業(yè)機器人通常由操作機、驅(qū)動單元和控制裝置幾部分組成。5標(biāo)準(zhǔn)公比中中，1.06、1.12和1.26同是10和2的正整數(shù)次方。機床的支承件是指床身、立柱、橫梁和底座等大件。加工中過定位一般是不允許的，但是當(dāng)工件剛度很差或工件的定位表面和定位元件在尺寸、形狀和位置精度已很高時，過定位是允許的當(dāng)工件的定位基面形狀復(fù)雜，各批毛坯尺寸、形狀有變化時，應(yīng)采用可調(diào)支承。自位支承限制工件1個自由度。柔性性制造生產(chǎn)線中，所謂“柔性”是指適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力。金屬切削機床利用刀具與工件的相對運動，從工件上切去多余或預(yù)留的金屬層，以獲得符合規(guī)定的零件。根據(jù)不同的載荷性質(zhì)，機床剛度分為動剛度和靜剛度。主軸或各傳動軸傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為計算轉(zhuǎn)速。機器人位姿有兩種描述方法：動作功能描述法和運動功能描述法。輔助支承的主要作用是增加工件的剛度，減少切削變形。自動換刀裝置的刀庫和機械手，驅(qū)動都是采用電氣或液壓實現(xiàn)。機床夾具的主要功用是保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、擴大機床的使用范圍和改善工人勞動強度條件。要消除齒輪間隙有兩類調(diào)整方法：剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。機床夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具、組合夾具、隨性夾具五種。全新生產(chǎn)制造模式是以用戶的需求為中心的。通常機械進(jìn)給傳動是恒轉(zhuǎn)矩傳動。電伺服進(jìn)給傳動系中齒輪傳動間隙采用剛性調(diào)整法調(diào)整后，齒側(cè)間隙不能自動進(jìn)行補償。工業(yè)機器人的機械本體稱為操作機。自位支承可以使兩個或多個支承的組合只限制一個自由度，避免過定位。限制自由度最多的定位面稱為第一定位基準(zhǔn)面。設(shè)計機械加工生產(chǎn)線時，若生產(chǎn)綱領(lǐng)較大，節(jié)拍時間應(yīng)縮短。機械制造裝備功能的柔性化要求是指產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化。適應(yīng)型設(shè)計和變參數(shù)設(shè)計統(tǒng)稱為變型設(shè)計導(dǎo)軌的功能是承載和導(dǎo)向諧波齒輪傳動裝置由三個基本構(gòu)件組成，即具有內(nèi)齒的剛輪，具有外齒的柔輪和波發(fā)生器。夾具中用于固定工件已獲得得正確位置的裝置是夾緊元件及夾緊裝置。全新生產(chǎn)制造模式的三項基礎(chǔ)工作是技術(shù)進(jìn)步、人因改善和組織創(chuàng)新。機械制造裝備大致可以劃分為工藝裝備、倉儲傳送裝備、輔助裝備和加工裝備四大類。按機床的使用范圍可分為通用機床、專用機床、專門化機床。成形運動又分為主運動和形狀創(chuàng)成運動。用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌側(cè)向間隙的是鑲條。機器人的機械結(jié)構(gòu)類型特征，用它的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)形式和自由度數(shù)表示。機械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備和控制系統(tǒng)裝備組成。三、簡答題簡述全新生產(chǎn)制造模式的主要特征。答：1）以用戶的需求為中心2）制造的戰(zhàn)略重點是時間和速度并兼顧質(zhì)量和品種3）以柔性、精密和敏捷作為競爭的優(yōu)勢4）技術(shù)進(jìn)步、人因改善和組織創(chuàng)新是三項并重的基礎(chǔ)工作5）實現(xiàn)資源快速有效的集成是其中心任務(wù)，集成對象涉及技術(shù)、人、組織和管理等。6）組織形式采用如〃虛擬公司”在內(nèi)的多種類型。為什么滾珠絲杠螺母副要消除間隙和預(yù)緊？答：滾珠絲杠在軸向載荷作用下，滾珠和螺紋滾道接觸區(qū)會產(chǎn)生接觸變形，接觸剛度與接觸表面預(yù)緊力成正比。如果滾珠絲杠螺母副存在間隙接觸剛度較??；當(dāng)滾珠絲杠反向旋轉(zhuǎn)時，螺母不會立即反向，存在死區(qū)，影響絲杠的傳動精度。因此同齒輪的傳動副一樣，滾珠絲杠和螺母副必須消除間隙和預(yù)緊以保證絲杠滾珠和螺母之間沒有間隙，提高螺母絲杠螺母副的接觸剛度。簡述傳動副前多后少原則？答：主變速傳動系從電動機到主軸通常為降速傳動，接近電動機的傳動件轉(zhuǎn)速較高，傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸小一些；反之，靠近主軸的傳動件轉(zhuǎn)速較低，傳遞的轉(zhuǎn)矩較大尺寸就較大，因此在擬定主變速傳動系時，應(yīng)盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，傳動副數(shù)少的變速組放在后面。簡述機械制造裝備應(yīng)滿足的一般功能。1） 加工精度方面的要求2） 強度、剛度和抗振性的要求3） 加工穩(wěn)定性方面的要求4） 耐用度方面的要求5） 技術(shù)經(jīng)濟方面的要求鏈?zhǔn)降稁鞛楹涡枰聪蜷g隙？因為刀庫驅(qū)動傳動鏈時必然會有傳動間隙，因這種間隙還隨機械磨損而增大這將影響刀座準(zhǔn)停精度，而對有定位盤的刀庫來說過大的間隙會影響定位盤的正常工作，所以鏈?zhǔn)降稁毂仨氁聪蜷g隙。什么是過定位？加工中允許發(fā)生過定位現(xiàn)象嗎？過定位是指根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制。加工中一般是不允許的，它不能保證正確位置精度，但在以下兩種特殊情況是允許的：工件剛度很差，在夾緊力切削力作用下會產(chǎn)生很大的變形，此時定位只是提高工件某些部位的剛度，減少變形。工件的定位表面和定位元件在尺寸、形狀、位置精度很高時，過定位不僅對定位精度影響不大，而且有利于提高剛度。簡述諧波減速器的特點。傳動比大，承載能力強，傳動精度高，傳動平穩(wěn)，效率高，體積小，質(zhì)量小等優(yōu)點。如何減少機床熱變形對加工精度的影響？答：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制冷卻使產(chǎn)生的熱量盡量發(fā)散出去；采用熱管等將溫升較高部位的熱量轉(zhuǎn)移溫升較低部位，以減少機床各部位之間的溫差，減少機床熱變形；也可以采用溫度自動控制，溫度自動補償及隔熱等措施，改變機床的溫度場，減少熱變形。滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中為什么要進(jìn)行潤滑？答：因為滾動體和軸承滾道間會產(chǎn)生滾動摩擦和滑動摩擦產(chǎn)生熱量而使軸承溫度升高，因熱變形改變了軸承的間隙引起振動和噪聲。潤滑的作用是利用潤滑劑在摩擦面間形成潤滑油膜，減少摩擦系數(shù)和發(fā)熱量并帶走一部分熱量，以降低軸承的溫升。簡述設(shè)計夾緊機構(gòu)應(yīng)遵循的主要原則。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） 夾緊機構(gòu)必須可靠4） 夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)5）夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度，自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)?？烧{(diào)支承一般在什么情況下