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《机械制造装备设计》课程标准一、课程概述机械制造装备设计是机械工程的一门分支学科。
是一门研究各种机械制造装备的结构、工作原理和设计方法的科学。
《机械制造装备设计》是机械类专业的主干专业课程，与《机电一体化设计》、《模具设计》等学科处于同一层次。
它与《机床电器控制》、《机械CAD/CAM》、《现代制造技术》等构成机械制造及自动化方向的专业选修课程体系。
该课程是将原机制专业的四门专业课程（即机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人）融合形成机械制造装备设计新学科内容，是按照重基础、少学时、低重心、新知识、宽面向的原则整合而成的，是实施素质教育的机制专业课程体系改革的主要内容之一。
这门学科的重点是为机械制造及其自动化专业的学生，了解典型机械制造装备的工作原理、性能、传动与结构，掌握机械制造装备设计的基本理论、基本知识和基本方法，完成复杂机械制造装备的设计能力的培养服务的。
先修课程有《工程力学》、《机械设计》、《机械工程材料》、《机械制造技术基础》、《机械设计课程设计》、《金工实习》等。
二、课程目标1.了解常用机械制造装备的典型结构、运动与传动等。
2.掌握分析和调整机械制造装备运动、传动的方法。
3.掌握机械制造装备运动、传动设计的方法。
4.掌握机械制造装备整机和主要部件的设计方法。
5.了解机械制造装备性能的实验研究方法。
6.掌握机械制造装备运动学理论，掌握机械制造装备传动系统设计、主要零部件的载荷及力学分析、传动件计算条件确定的有关理论，了解精度、强度、刚度、动态特性、热特性、噪声理论在机械制造装备设计中的应用。
7.具有分析、比较和选择机械制造装备主要参数的能力、机械制造装备整体方案设计的能力、机械制造装备主要部件设计的能力。
三、课程内容和要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道——是指对这门学科、机械制造装备的结构和工作原理的认知。
理解——是指对这门学科所涉及的基本概念、原理、方法的领会，能作自主的解释、说明，并把握一般机械装备的结构与性能之间的相互关系。
绪论1、机械制造业在国民经济中的地位如何，其发展趋势体现在哪些方面？2、机械制造技术的发展趋势如何？3、什么是机械制造装备有哪些类型，其功能是什么？第一章金属切削机床的总体设计1、机床设计应满足哪些基本要求？其理由是什么？2、机床设计的主要内容及步骤是什么?3、机床的尺寸参数根据什么确定？4、机床的运动参数如何确定？5、机床主轴转速采用等比数列的主要原因是什么?6、机床主轴转速数列的标准公比值有哪些?其制订原则是什么?7、选定公比值ϕ的依据是什么？8、机床的动力参数如何确定？9、如何确定机床主电动机的功率?10、如何确定进给电动机的功率?11、试用查表法求主轴各级转速⑴已知：ϕ＝1.58，n max＝950 r/min，Z＝6；⑵n min＝100 r/min，Z＝12，其中n1至n3、n10至n12的公比ϕ 1＝1.26，其余各级转速的公比ϕ 2＝1.58。
12、试用计算法求下列参数：⑴已知：R n＝10，Z＝11，求ϕ；⑵已知：R n＝335，ϕ＝1.41，求Z；⑶已知：Z＝24，ϕ＝1.06，求R n。
13、设计某规格机床，若初步确定主轴转速为n min＝32r/min，n max＝980 r/min，公比ϕ＝1.26，试确定主轴转速级数Z，主轴各级转速值和主轴转速范围R n。
第二章机床的传动系统设计1、什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系统的各传动组的级比指数有什么规律？2、什么是传动组的变速范围？如何计算？各传动组的变速范围之间有什么关系?3、某机床的主轴转速级数Z＝18，采用双副和三副变速组，试写出符合级比规律的全部结构式，并指出其中扩大顺序与传动顺序一致的和不一致的方案各有多少个。
4、判断下列结构式是否符合级比规律，符合者需说明其扩大顺序与传动顺序是否一致；不符者则需简要说明会出现什么情况。
⑴ 8＝21×22×24；⑵ 8＝24×21×22；⑶ 8＝22×21×23；⑷ 8＝22×23×245、 画出结构式12＝23×31×26相应的结构网，并分别求出第一变速组和第二扩大组的传动副数、级比、级比指数和变速范围。
思考题与习题解答第1章专机总体设计1.1 专机应满足哪些基本要求？答：专机应满足下列基本要求：1) 工艺范围; 2) 加工精度; 3) 生产率和自动化程度; 4) 可靠性; 5) 操作方便、工作完全；6) 造型美观、减少污染。
1.2 专机设计的步骤是什么？答：大体上可分为以下四个阶段：1) 调查研究; 2) 总体方案设计; 3) 工作图设计; 4) 试制鉴定。
1.3 专机的总体方案设计包括哪些内容？答：具体内容如下：1) 调查研究; 2) 专机的总体布局; 3) 工艺分析; 4) 确定专机的主要技术参数。
1.4 总体布局的内容是什么？答：内容是按工艺要求决定机床所需的运动，确定机床的组成部件，以及确定各个部件的相对运动和相对位置关系，同时也要确定操纵、控制机构在机床中的配置，并作出机床的总联系尺寸图。
1.5 为何在总体方案设计中工艺分析是十分重要的？答：工艺分析首先确定该专机所采用哪一种的工艺方法，工艺方法又是多种多样的，它对机床的结构和性能的影响很大。
工艺方法的改变将导致机床的运动、传动、部件配置以及结构等产生一系列变化。
不同的工艺方法，必然会使机床的结构、运动、传动等有所不同。
因此，在总体方案设计中工艺分析就显得十分重要的。
1.6 专机的运动有哪几种类型？运动分配的原则是什么？答：按其运动的功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。
表面成形运动又可分为主运动和进给运动两类。
运动分配的原则应考虑下列几项：1) 简化机床的传动和结构; 2) 提高加工精度; 3) 缩小机床占地面积。
1.7 主轴转速数列有哪几种类型？分别适用于什么场合？答：主轴转速数列采用等比级数、等差级数、对数级数等类型排列。
一般情况下，在主运动系统中主轴转速采用等比级数排列; 在进给运动系统中采用按等差级数排列的数列。
1.8专机的功率确定方法有哪几种？目前常用的方法是什么？答：有3种方法：1) 类比法; 2) 实侧法; 3) 计算法。
一、问答题1、传动组的级比和级比指数是什么?常规转速传动系的各传动组的 级比指数有什么规律?答：变速组的级比是指主动轴上同一点传往被动轴相邻两传动线的比值，用i x ϕ表示。
级比i xϕ中的指数Xi 值称为级比指数， 它相当于由上述相邻两传动线与被动轴交点之间相距的格数。
基型变速系统中各变速组遵循级比指数规律：（1）基本组的级比 指数等于1，即10=x ；（2）任一扩大组的级比指数大于1，且等 于基本组的传动副数与该扩大组之前（按扩大顺序计）各扩大 组的副数的乘积，即1210-P ⋅⋅⋅P P P =i i x 。
2、机床自动上料装置的作用是什么?其基本组成结构和作用是什么? 自动上料装置有哪些类型?各应用哪些场合?答：机床上料：机床上料是指按照机床加工循环的时间间隔，将毛坯或工件定向排列、自动送到指定加工位置；下料：下料是指利用 料道将已完成工序加工的工件自动放在输送装置上。
机床上（下）料装置有两种：人工上下料、自动上下料。
自动上下料装置的作用：（1）实现上下料的自动化，减少生产辅 助时间，提高劳动生产率和设备利用率；（2）减轻工人劳动强度， 改善劳动条件；（3）为实现自动化生产创造条件主要结构及作用：（1）料斗：存储成堆散乱的工件（料仓式无料斗）（2）定向机构:将工件按一定方位定向排列（料仓式无此机构）（3）料仓：存放已定向排列的工件，调剂供需平衡（4）料道：利用工件自重将工件由定向机构送到存料仓或在工序间移动（5）隔料器：将待上料工件与其余工件分离开，保证单一工件给料（6）上料器：将工件送到机床夹具（加工位置）上（7）卸料器：将已加工完的工件从夹具上取走（8）搅动器：搅动工件，防止工件架空堵塞（9）剔除器：将定向位置不对或多余的工件剔除自动上料装置的分类及应用：（1）按毛坯形式分类：有板料、卷料、条料、件料上料装置；（2）按结构形式和自动化程度分类：料斗式、料仓式、工业机械手（机器人）上料装置。
机械制造装备设计课程设计pdf一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械制造装备设计的基本原理和方法，理解装备的构成、功能及工作原理。
2. 使学生了解常见机械制造装备的类型、特点及应用场景，能结合实际需求进行合理选型。
3. 培养学生运用CAD软件进行机械制造装备设计和绘图的能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决机械制造过程中装备设计问题的能力。
2. 培养学生动手实践和团队协作能力，能参与简单机械制造装备的设计、制作和调试。
3. 提高学生的创新意识和工程实践能力，能针对特定需求提出机械制造装备的改进方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械工程，关注我国机械制造业的发展，树立社会责任感和使命感。
2. 培养学生严谨求实的科学态度，养成认真细致的工作作风。
3. 培养学生尊重他人意见，学会与他人合作交流，培养团队精神。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、学习兴趣和个性特点，注重启发式教学，引导学生主动探究和实践。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械制造装备设计原理：介绍机械制造装备设计的基本概念、原理和方法，涵盖装备的力学分析、运动学分析及动力学分析等内容。
2. 常见机械制造装备：分析各类机械制造装备的构造、性能、应用场景及选型方法，包括切削机床、特种加工设备、自动化装配线等。
3. CAD软件应用：教授CAD软件的基本操作，培养学生运用CAD软件进行机械制造装备设计和绘图的能力。
4. 机械制造装备设计实例：分析典型机械制造装备设计案例，使学生了解设计过程，掌握设计方法和技巧。
5. 机械制造装备设计实践：组织学生进行团队设计实践，培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
教学内容按照以下进度安排：1. 第1-2周：机械制造装备设计原理学习。
机械制造装备设计的组成英文回答：Components of Mechanical Manufacturing Equipment Design.The design of mechanical manufacturing equipmentinvolves the integration of various components and systemsto achieve specific manufacturing objectives. The core components of mechanical manufacturing equipment design include:1. Structural Components:Frame: Provides structural support and houses the equipment components.Base: Supports and stabilizes the frame while absorbing vibrations.Table or Workpiece Holder: Secures the workpiece formachining or processing operations.2. Drivetrain Components:Motors: Drive the machine components through the transmission system.Transmission: Transfers and modifies the power from the motors to the machine components.Gearbox: Contains gears that transmit and change rotational speed and torque.Spindles: Rotating shafts that hold and rotate the cutting tools or workpiece.3. Control Components:Controller: Manages the machine operations, including motion control, cutting parameters, and error correction.Sensors: Monitor various machine parameters, such as position, speed, and temperature.Human-Machine Interface (HMI): Provides an interface for operators to interact with the machine.4. Auxiliary Components:Cooling System: Dissipates heat generated by the machine components during operation.Lubrication System: Provides lubrication to reduce friction and wear on moving parts.Safety Devices: Protects operators and the machine from potential hazards.Tool Changers: Enable quick and automatic tool changes for efficient machining operations.中文回答：机械制造装备设计组成。
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？机械制造装备的柔性化是机床可以调整以满足不同工件加工的性能。
柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
按照柔性化从高到低排列应为：普通机床、数控机床、加工中心、FMS、组合机床（专用机床）。
普通机床柔性化表现在功能多、适应性强，为功能柔性化；数控机床、柔性制造单元或系统改变加工程序即可适应新的需要，具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，FMS加工效率较高，改变调度和程序可适应新的需要，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床（专用机床）生产率高，专门设计，适应性较差，其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6．机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？答：机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
采用机电一体化技术可以获得如下几方面功能：1，对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2，对机器或机组系统工作程序的控制；3，用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
