机械制造装备设计重要知识点复习
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机械制造装备设计复习重点1. 设计原理与方法在机械制造装备设计中,设计原理与方法是非常关键的,它涉及到了整个设计过程的基础和方法。
设计原理可以理解为设计工作的理论基础,而设计方法则是实践中的操作步骤和技巧。
因此,熟悉和掌握设计原理与方法是进行机械制造装备设计的基础。
重点内容:•设计原理:了解机械制造装备设计的基本原理,如静力学、动力学、材料力学等。
•设计方法:熟悉机械制造装备设计的一般方法,如概念设计、参数设计、结构设计等。
2. 零件设计在机械制造装备设计中,零件设计是整个设计过程中的重要环节。
零件设计涉及到了零件的结构、尺寸、材料以及加工工艺等方面。
一个好的零件设计能够保证装备的性能和可靠性。
重点内容:•零件结构设计:注意零部件的功能和使用要求,合理设计零件的结构。
•尺寸设计:合理确定零件的尺寸,确保与其他零部件的匹配性。
•材料选择:根据零件的使用要求和工作环境,选择合适的材料。
•加工工艺设计:考虑零部件的加工难度和成本,选择合适的加工工艺。
3. 性能评价与优化性能评价与优化是机械制造装备设计过程中的重要环节。
通过对装备性能的评价和优化,可以提高装备的性能和效率,降低生产成本。
重点内容:•性能指标:确定适当的性能指标,如速度、精度、可靠性等。
•评价方法:选择合适的评价方法,如实验测试、计算模拟等。
•优化方法:采用合理的优化方法,如参数优化、结构优化等。
4. 制造工艺与工装设计在机械制造装备设计中,制造工艺与工装设计是不可忽视的环节。
制造工艺与工装设计的好坏直接影响着装备的制造效率和质量。
重点内容:•制造工艺选择:根据零部件的结构和工艺要求,选择适当的制造工艺。
•工装设计:根据零部件的加工要求,设计合适的工装,提高生产效率和质量。
5. 安全与可靠性设计在机械制造装备设计中,安全与可靠性设计是至关重要的,它关系到使用者的安全以及装备的稳定性和性能。
重点内容:•安全设计:考虑装备的使用环境和使用条件,设计安全措施,确保使用者的安全。
《机械制造装备设计》重要知识点机械制造装备设计是一门综合性很强的学科,它涵盖了机械工程、材料科学、控制工程、计算机技术等多个领域的知识。
掌握这门学科的重要知识点对于提高机械制造装备的性能、质量和生产效率具有至关重要的意义。
一、机械制造装备应具备的主要功能机械制造装备首先要具备一般的功能要求,如加工精度、生产率和自动化程度等。
其中,加工精度是指装备在加工零件时所能达到的尺寸、形状和位置等精度要求。
这直接影响到产品的质量和性能。
生产率则反映了装备在单位时间内生产零件的数量,是衡量生产效率的重要指标。
自动化程度决定了生产过程中人力参与的程度,高度自动化可以大大提高生产效率和一致性。
同时,机械制造装备还应满足人机关系的要求,包括操作方便、安全可靠、宜人的造型和色彩等。
这有助于提高操作人员的工作舒适度和工作效率,减少操作失误和事故的发生。
二、机械制造装备的设计类型1、创新设计这是一种从无到有的全新设计,需要充分发挥设计者的创造力和想象力,运用最新的科技成果和创新思维,开发出具有独特功能和性能的新型机械制造装备。
2、变型设计在原有产品的基础上,按照一定的规律对某些结构和参数进行改进和调整,以适应不同的工作要求和使用条件。
这种设计方法可以大大缩短设计周期,降低设计成本。
3、模块化设计将机械制造装备分解为若干个功能相对独立的模块,通过对这些模块的选择和组合,可以快速搭建出满足不同需求的装备。
模块化设计有利于提高产品的通用性和可维护性。
三、机械制造装备的总体设计1、工艺分析对被加工零件的工艺过程进行详细的分析,包括加工工序、加工方法、定位夹紧方式等,为装备的总体布局和结构设计提供依据。
2、总体布局设计确定装备各部件的相对位置和运动关系,使其在工作时能够协调运动,实现预定的功能。
总体布局要考虑到工作空间、操作方便性、维修便利性等因素。
3、主要技术参数的确定包括尺寸参数、运动参数、动力参数等。
这些参数的确定直接影响到装备的性能和工作能力。
机械制造装备设计复习资料第一章绪论1、全新生产制造模式的主要特征。
答:①以用户的需求为中心。
②制造的战略重点是时间和速度,并兼顾质量和品种。
③以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势。
④技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作。
⑤实现资源快速有效地集成是其中心任务,集成对象涉及技术、人、组织和管理等,应在企业之间、制造过程和作业等不同层次上分别实施相应的资源集成。
⑥组织形式采用如“虚拟公司”在内的多种类型。
2、机械制造装备的基本要求。
答:①一般的功能要求②柔性化③精密化④自动化⑤机电一体化⑥节材⑦符合工业工程要求⑧符合绿色工程要求3、机械制造装备应满足的一般功能。
答:①加工精度方面的要求②强度、刚度和抗振性方面的要求③加工稳定性方面的要求④耐用度方面的要求⑤技术经济方面的要求4、提高机械制造装备加工稳定性的措施。
答:①减少发热量②散热和隔热③均热、热补偿、控制环境温度等5、机械制造装备功能的柔性化。
答:①功能柔性化:是指只需进行少量的调整或修改软件,就可以方便地改变产品或系统的运行功能,以满足不同的加工需要。
②产品结构柔性化:是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术,只需对结构作少量的重组和修改,或修改软件,就可以快速地推出满足市场需求的,具有不同功能的新产品。
14、按机床的使用范围可以分为:通用机床、专用机床和专门化机床。
各自特点。
答:①通用机床:结构一般比较复杂,适用于单件或中小批量生产。
②专用机床:生产率和自动化程度均高,结构比通用机床简单,多用于成批和大量生产。
③专门化机床:特点介于通用机床和专用机床之间,用于对形状相似尺寸不同的工件的特定表面,按特定的工序进行加工,生产效率一般较高。
第二章机械制造装备设计方法4、系列化设计的特点。
答:1)优点:①可以用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求,有助于降低生产成本,提高产品制造质量的稳定性。
②可以大大减少设计工作量,提高设计质量,减少产品开发的风险,缩短产品的研制周期。
机械制造装备设计复习(部分)课程导入*机械的定义:机械是由人为制造的、具有特定功能的、能够进行能量转换的产物。
*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。
*机械制造装备包括那几个部分?各有什么作用?机械制造装备包括:加工装备、工艺装备、仓储输送装备和辅助装备等。
(1)加工装备主要指机床(工作母机),包括金属切削机床、锻压机床、特种加工机床、木工机床等;(2)工艺装备是指在产品制造过程中所用各种工具的总称,包括刀具、夹具、量具、辅具、模具、检具、钳具、工具、工位器等,是保证产品质量、贯彻工艺规程、提高生产效率的重要手段;(3)输送及仓储装备主要包括物料输送装置、机床上料装置、各级仓储装置及立体仓库等,物料输送装置用于实现毛坯、半成品、成品等在车间内工作中心传送的设备。
仓储是用来存储原料、毛坯、外购件、半成品、成品、工具等物品的设施。
(4)辅助装备辅助装备包括清洗剂、排屑装置和计量装置等。
*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?1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能 2)符合工业工程要求符合绿色工程要求*什么是加工精度,影响加工精度的因素有那些?加工精度是指加工后零件对理想尺寸、形状和位置的符合程度,一般包括尺寸精度、表面形状精度、相互位置精度和表面粗糙度等。
满足加工精度方面的要求。
影响机械制造装备加工精度的因素有很多,与机械制造装备本身有关的因素有几何精度、传动精度、运动精度、定位精度(机床的定位件运动到达规定位置的精度)和低速运动平稳性等.*机床精度包括:几何精度,传动精度,运动精度和定位精度。
*机床主要设计内容有哪些?1.总体设计(1)主要技术指标确定(2)总体设计 :基本参数设计,传动设计,总体布局设计,控制设计。
机械制造装备设计复习重点机械制造装备设计复习重点机械制造装备设计作为机械工程的重要组成部分,是机械工程师必须熟练掌握的一项技能。
机械制造装备设计是指按照客户的要求,通过计算、绘图、制造和组装等工序,设计出一种能够满足客户需要的机械零部件或机械设备。
机械制造装备设计需要涵盖的知识点非常广泛,需要机械工程师具备丰富的专业知识和实践经验。
本文将提供一份机械制造装备设计复习重点,帮助机械工程师在复习时做到高效、全面。
一、机械设计基础知识1. 机械设计的基本原则和方法2. 机械构件的图解法和三维模型法3. 机械构件材料和材料强度4. 机械运动学和动力学基础5. 转动惯量和转矩计算6. 工程力学和杆件受力分析7. 锥齿轮、蜗杆蜗轮和行星轮减速器设计8. 表面质量和加工工艺二、机械传动设计1. 齿轮传动设计和计算2. 带传动的设计和计算3. 液压传动和气动传动的基本原理和设计方法4. 变速机构和联轴器的设计5. 机械减震器和过载保护装置的设计三、机械结构设计1. 机械结构设计的基本原则2. 标准件的选择和应用3. 机械框架和支撑结构的设计4. 机械板弹簧和螺旋弹簧设计5. 机械密封和接头的设计6. 喷涂、电镀和镀铬工艺的应用四、机械加工技术1. 机械加工和数控加工的基本原理和应用2. 刀具材料和刀具选择3. 数控加工编程和控制4. 切削力和切削温度的控制5. 精密加工和超精密加工技术五、机械装配和检测1. 机械装配工艺和流程2. 机械装配技术和方法3. 机械检测方法和仪器4. 机械质量控制和质量管理六、机械设计中的创新和优化1. 创新意识和方法2. 机械设计的优化方法和工具3. 模拟分析和仿真技术在机械设计中的应用4. 机械设计的经济性评估和环境影响评估总之,机械制造装备设计复习需要注重知识点的系统性、实践性和综合性,通过理论与实践结合,熟练掌握各种设计工具和方法,全面提高机械设计的能力和水平。
《机械制造装备设计》重要知识点机械制造装备设计是机械工程专业的重要课程之一,涵盖了机械制造与装备设计的基本理论、方法与应用。
掌握机械制造装备设计的重要知识点对于培养学生的实际应用能力和解决实际工程问题具有重要意义。
本文将介绍机械制造装备设计的几个重要知识点。
一、机械制造装备设计的基本原理机械制造装备设计的基本原理主要包括了设计目标与要求、设计方法与步骤、设计工具与软件等方面的内容。
在进行机械制造装备设计时,设计人员首先需要了解设计目标和要求,确定设计的性能、精度、稳定性、可靠性等方面的参数。
然后,采用适当的设计方法和步骤,如系统分析、结构设计、工艺设计等,逐步完善设计方案。
最后,利用设计工具和软件对设计方案进行验证和优化,确保设计的合理性和可行性。
二、机械制造装备设计的基本理论机械制造装备设计的基本理论主要包括了材料力学、结构力学、热力学、流体力学、传热传质和控制理论等方面的内容。
在进行机械制造装备设计时,设计人员需要了解和应用这些基本理论来分析和计算各种物理量,如力、应力、应变、温度、压力、速度等。
同时,还需要掌握机械制造装备设计中的相关公式和计算方法,如材料强度计算、结构刚度计算、热传导计算等。
三、机械制造装备设计的关键技术机械制造装备设计的关键技术主要包括了结构设计、工艺设计、控制设计和检测设计等方面的内容。
在进行机械制造装备设计时,设计人员需要充分考虑产品的结构特点和工艺流程,选择合适的材料和加工方法,并进行相应的控制和检测。
特别是在现代机械制造装备设计中,数字化设计、虚拟仿真、智能控制、精密检测等技术的应用已经成为发展的趋势,设计人员需要掌握这些关键技术。
四、机械制造装备设计的典型应用机械制造装备设计的典型应用主要包括了机床设计、机械传动设计、机械结构设计等方面的内容。
在机床设计中,设计人员需要考虑机床的结构特点和工艺要求,选择适当的传动方式和结构形式,实现机床的高速、高精度和高稳定性。
《机械制造装备设计》复习知识点:1.主轴转速的计算是主轴传递全部功率时的最低转速。
2.刨床的主运动是直线运动,它的主运动参数是每分钟的往复次数。
3.双三角形组合导轨有接触刚度好及导向性和精度保持性好的优点。
4.机床爬行现象一般发生于低速重载的运动情况下。
5.三维空间中描述一个物体的位姿(位置和姿态)需要6个自由度。
6.PUMA关节型工业机器人的自由度(不包括末端的开合自由度)是6。
7.拟将一台普通车床数控化,改造费用较低,宜采用的伺服电动机是步进电机。
8.同一材料、相等的截面积,圆(环)形截面的抗扭刚度大于方形截面。
9.为了提高蜗轮齿部耐磨性,常采用的材料是铜。
10.属于机械制造装备所强调的设计思想有:机电一体化、精密化、绿色工程、节能等。
11.通常分类中,机械制造装备包括:加工装备、工艺装备、、辅助装备、仓储输送装备12.直流电动机的转速与励磁电流的关系是正比例关系13.链式刀库具有容量大、扩容方便的特点14.通常设计中,导轨的材料不会采用橡胶15.燕尾型导轨的优点不包括刚度高、承载能力大16.矩形导轨的优点不包括可以承受较大的颠覆力矩17.相同支承件截面积条件下,刚度最差的截面形状是实心圆18.相同支承件截面积条件下,抗扭刚度最好的截面形状是空心环形19.适合做主轴的材料包括:45钢、40Cr、65Mn、微晶玻璃20.齿轮传动不如带传动平稳21.由于不可避免存在滑动,带传动的传动比不精确22.进给传动是恒转矩传动,各传动件的计算转速是其最高转速23.主运动为直线运动的机床如刨床、拉床,适合采用液压无级变速装置24.在背吃刀量和进给量不变的情况下,主运动为直线运动的机床如刨床属于恒转矩传动,主运动是旋转运动的机床如车床属于恒功率传动25.从减小变速箱尺寸考虑,12级变速传动方案最优的是12=31×23×2626.刀具、夹具属于工艺装备,自动生产线上的排屑装置属于辅助装备。
27.自动运载小车按其运行原理分有轨和无轨两大类。
第一、二章1.全新生产制造模式的主要特征。
①以用户的需求为中心②战略重点是时间和速度,并兼顾质量和品种③以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势④技术进步,人因改善,组织创新三个并重的基础工作⑤实现资源快速的有效集成⑥组织形式采用“虚拟公司”在内的多种类型。
2.机械制造装备的基本要求(一般功能)。
㈠一般功能①加工精度方面的要求:满足加工精度方面的要求应是机械制造装备最基本的要求。
②强度、刚度和抗振性方面的要求:为了提高加工效率,切削速度越来越高,切削力越来越大,所以要具有足够的强度、刚度和抗振性。
③加工稳定性方面的要求:因为在使用中,受到切削热、摩擦热、环境热等影响,所以要有加工稳定性方面的要求。
④耐用度方面的要求:随着设备的长期使用,零件磨损、间隙增大原始精度逐渐丧失,所以在设计时应考虑耐用度方面的要求。
⑤技术经济方面的要求:要根据产品产量的大小,进行仔细的技术经济分析,合理投资,确定机械制造装备设计和选购。
㈡特殊要求①柔性化②精密化③自动化④机电一体化⑤节材⑥符合工业工程要求⑦符合绿色工程要求3.机械制造装备应满足的一般功能。
(同上)4.提高机械制造装备加工稳定性的措施。
①提高加工稳定性的措施是减少发热,散热和隔热,均热、热补偿、控制环境温度等。
5.机械制造装备功能的柔性化。
答:有两重含义:产品的结构柔性化和功能的柔性化。
①产品的结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术,只需对结构做少量的重组和修改,就可以快速地推出满足市场需求的具有不同功能的新产品。
②功能的柔性化是指需进行少量的调整或修改软件,就可以方便地改变产品或系统的运行功能,以满足不同的加工需要。
6.为使产品具有结构柔性,在设计时应采用模块化设计方法和机电一体化技术。
7.当采用提高机械制造装备自身精度的方法已无法有效提高装备的加工精度时,常采用误差补偿技术。
8.从设计的角度,提高机械制造装备耐用度的主要措施减少磨损,均匀磨损,磨损补偿。
机械制造装备设计知识点机械制造装备设计知识点一、名词解释1.功能柔性化:指只需要进行少量的调整或修改软件,就可以方便地改变产品或系统的运行功能,以满足不同的加工需要。
2.产品结构柔性化:是指产品设计时采用模块化设计方法和只需对结构作少量的重组和修改。
3.系列化设计的基本概念:在设计的某一类产品中选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基准,以它为基础,运用结构典型化、零件通用化、标准化的原则,设计出其它各种尺寸参数的产品构成产品的基型系列。
4.基准不重合误差:在定位方案中,若工件的工序基准与定位基准不重合,则同批工件的工序基准位置相对定位基准的最大变动量。
5.主轴旋转精度:是指装备后,在无载荷,低转速条件下测量的主轴前端部的径向和轴向跳动。
6.金属切削机床:是采用切削的方法把金属毛坯加工成机器零件的机器。
7.工业机器人:是一种自动化生产装备,其功能是提供作业所须得运动和动力。
8.定位误差:指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差。
9.低速运动平稳性:在低速运动时,主动件匀速运动,从动件没有产生时走时停或者时快时慢的现象。
10.主运动:是指切除加工表面上多余的金属材料的主要运动。
11.级比:主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值。
12.发生线:任何一个表面都可以看成是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹这两条曲线称为该表面的发生线。
13.机床的几何精度:是指机床在空载条件下在不运动或速度较低时各主要部件的形状,相互位置和相对运动的精确程度。
14.机床的抗振性:是指机床在交变载荷作用下抵抗变形的能力。
15.爬行现象:是指当运动部件低速运动时,主动件匀速运动,从动件产生时走时停或者时快时慢的现象。
16.工业机器人的额定载荷:是指在机器人规定的性能范围内,机械接口处所能承受的允许值。
17.基准转换误差:是夹具定位基准工序基准不重合两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去所产生定位误差。
机械制造装备设计各章概念考试重要考点1.人类社会需求的产品可划分为两大类:机械类产品,非机械类产品。
2.机械类产品可分为三类:1)生活机械类产,2)机械设备,3机械制造装备3.机械制造业是生产机械类产品(包括生活类机械产品、机械设备、机械制造装备)的产业。
4.机械制造装备是制造业的基础:机械制造业直接为生活类机械产品制造业、机械设备制造业及机械装备制造业本身提供机械制造装备;机械设备制造业又为非机械制造业提供生产设备。
机械制造装备几乎与整个制造业都有关系。
5.市场竞争的要素:时间要素、质量要素、成本要素、服务要素。
6.机械制造装备适应市场竞争的对策:1)创新开发机械制造装备时,若无确定的应用对象群,应综合考虑既要提高其柔性,又要提高其生产率;若有确定的应用对象群,可根据对象群的特点,或者以提高制造的柔性为主,但又不降低其出生率;或者以提高生产率为主,但又不降低其柔性。
2)在开发或者选择使用机械制造装备时,应综合考虑提高装备的柔性、生产率、自动化程度、企业的投资能力以及企业的生产批量。
7.机械制造生产过程应包括毛坯生产、加工生产、装配生产三部分生产活动。
8.机械制造生产活动的基本功能:加工功能、物流功能、测控功能。
9.机械制造生产模式及其特点:1)单机生产模式(加工装备柔性好、自动化程度低、总生产率低、质量一致性差、制造装备资金投入少、适合单件小批量生产);2)大规模生产模式(属于刚性系统生产模式、自动化程度高、生产率高、质量一致性好、制造装备资金投入大、适合大批量生产);3)柔性制造系统模式(装备制造柔性好、自动化程度高、生产率一般、质量一致性好、一次性资金投入大、适合生产批量);4)可重构制造系统(柔性高、自动化程度高、生产率介于柔性制造系统和刚性生产系统之间、质量一致性好、一次性资金投入大、适合生产批量)。
10.机械制造装备的柔性:机械制造装备的功能具有柔性(例如,一台机床具备多台机床的功能),适应对象的能力。
机械制造装备设计重要内容小结第一章绪论一、常见先进制造体系缩写:缩短生产周期(T)、提高产品质量(Q)、降低产品陈本(C)、改善服务质量(S)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、制造资源规划(MRP-II)、成组技术(GT)、并行工程(CE)、柔性制造系统(FMS)、全面质量管理体系(TQC)二、机械制造装备的功能:1、一般功能要求(a:加工精度的要求<几何、传动、运动、定位、低速运动平稳性>b:强度、刚度和抗震性的要求c:加工稳定性的要求d:耐用度的要求e:技术经济的要求)2、柔性化(产品结构和功能柔性化)3、精密化4、自动化5、机电一体化(将机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子有机组成的最佳技术系统)6、节材7、符合工业工程要求8、符合绿色环保要求三、机械制造装备分类<一>、加工装备1、金属切削机床(通用、专用、专门化机床)2、特种加工机床a:电加工机床(加工硬的导电金属)b:超声波加工机床(加工特硬材料,如:石英、陶瓷、玻璃等)c:激光加工d:电子束加工e:离子束加工f:水射流加工3、锻压机床(加工方法有手工、自由、胎膜、模型和特种锻造,根据温度有热锻、温锻和冷锻)<二>、工艺装备1、刀具2、模具(粉末冶金、塑料、压铸、冷冲、锻压模具等)3、量具4、夹具(用于定位和夹紧的工艺装备,保证零件加工时的定位精度、被加工面之间的相对精度等)<三>、仓储传送设备1、仓储2、物料传送装置3、机床上下料装置<四>、辅助装置:清洗和排削装置等第二章机械制造装备设计方法一、机械制造装备设计的分类1、创新设计(产品规划—方案设计—技术设计—工艺设计)2、变型设计(通过改变或更换部分部件或结构)3、模块化设计(选择适当的功能模块,直接拼装成“组合产品”)二、机械制造装备设计的典型步骤1、产品规划(需求分析—调查<市场调查、技术调研、社会调研>—预测(定性和定量预测)—可行性分析—编制设计任务书)‘2、方案设计3、技术设计4、工艺设计三、机械制造装备设计的评价1、技术经济评价2、可靠性评价(可靠性、维修性、有效性、耐久性、安全性)平均寿命(MTTF)平均无故障工作时间(MTBF)平均修复时间(MTTR)3、人机工程学评价4、结构工艺性评价5、产品造型评价6、标准化评价第三章金属切削机床设计一、机床设计应满足的基本要求1、工艺范围(加工功能)2、柔性(空间和时间的柔性)3、与物流系统的可接近性4、刚度5、精度6、噪声7、生产率(机床单位时间内机床所能加工的工件数量)8、自动化9、成本10、生产周期11、可靠性12、造型与色彩二、机床设计步骤确定结构原理—总体设计(运动功能、基本参数、传动系统、总体结构布局、控制系统)—结构设计—工max min 1000v n d π=艺设计—机床整机综合评价—定型设计三、精度1、几何精度(机床空载下在不运动或速度较低时各主要部件的形状、相互位置等的精度)2、运动精度(机床在空载下并以工作速度运动时执行部件的几何位置精度。
高速回转主轴的回转精度)3、传动精度(机床传动系统各末端执行键之间的运动协调性和均匀性)4、定位精度(机床的定位部件运动到达规定位置的精度)5、重复定位精度6、工作精度7、精度保持性四、刚度机床受载时抵抗变形的能力 分为:静刚度和动刚度五、振动机床在交变载荷作用下抵抗变形的能力1、 受迫振动2、 自激振动(切削稳定性)引起机床振动的原因有:1、机床刚度(构建材料、截面形状、尺寸等等);2、机床的阻尼特性;3、机床的固有频率(激振频率应远离固有频率)六、热变形机床工作时受到内部热源和外部热源的影响,使机床的温度高于环境温度,称为“温升”。
由于机床各部位的温升不同,不同材料的热膨胀系数也不同,机床各部位产生的热膨胀量就不同,最后导致机床床身、主轴、道家等结构产生的变形,称为:热变形七、噪声八、低速运动平稳性(爬行)机床上有些运动部件,需要作低速或微笑的位移,当运动部件低速运动时,主运动匀速运动,从动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动,即时走时停或时快时慢的运动现象,这种在低速运动时产生的运动不平稳性就是爬行。
产生的原因主要是摩擦面上的摩擦系数随速度增大而减小和传动系统刚度不足。
所以为了防止爬行,应减小静、动摩擦系数之差;提高传动机构的刚度和降低运动件的质量等。
九、金属切削机床总体设计1、机床系列型普的制定;2、机床运动功能设置;3、机床的总体结构方案设计4、机床主要参数的设计a 、主参数和尺寸参数b 、运动参数主运动为回转运动的机床,主运动参数是主轴转速n (r/min )。
转速与切削速度v 的关系为: d ——工件或刀具直径(mm )主运动的速度范围:变速范围Rn :经济加工直径dmax=KD ,dmin=R d d max 卧式车床K=0.5 摇臂钻床K=1.0 通常Rd=0.2—0.25 C 、公比φ的选用:φ越小则相对转速越小,但当变速范围一定时变速级数将增多,变速箱的结构复杂。
对于通用机床,辅助和准备结束时间长,机动时间在加工周期中占的比重不是很大。
为了机床变速箱结构不过于复杂,一般取φ=1.26或1.41等较大的公比。
对于大批量生产用的专用机床、专门化机床通常取φ=1.12或1.26等较小的公比(因此类机床一般不变速),对于非自动化小型机床,选用φ=1.58、1.78或2等较大的公比,以简化机床结构。
dv n π1000=min max 1000v n d π=d、动力参数.机床主运动电动机的功率p主=P切+P空+P辅.P切=FzV/60000 P空=Kd平均/955000(∑ni+Cn主)<C=C1d主/d平均> P辅=P切/机械功率- P切(K=30—50 d主为主轴前后轴颈的平均值 C1为主轴轴承系数,两支轴承为2.5,三支轴承为3。
).电动机的额定功率:P额=P主/K K为电动机超载系数,连续工作K=1,间断工作机床K=1.1—1.25.进给电动机功率:P进=QV进/60000.进给机械效率 Q为进给牵引力(P80)九、主传动系设计1、主传动系的要求:满足机床使用性能要求,传递动力,工作性能、产品设计的要求,另外维修方便。
2、主传动分类:有级变速和无级变速,机械传动、液压传动、电气传动,交流和直流电动机驱动。
3、主传动系传动方式:集中传动和分离传动4、分级变速主传动系的设计(转速图、转速的设计、例题)见书P84—P935、无级变速主传动系的设计(变速电动机、机械无级变速装置、液压无级变速装置)无级变速的范围Rf=Rn/Rd 例题计算题是重点,参见教材P103—P108十、进给传动系设计1、进给传动系由(动力源、变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保护机构、运动转换机构和执行机构组成)2、进给传动系的要求具有足够的静刚度和动刚度;快速响应性;抗振性好;具有足够宽的调速范围;传动精度和定位精度高;结构简单,加工和装配工艺性好,调整维修方便,操作灵活等。
3、电气伺服进给系统步进电动机步距角a=360/PZK;P步进电机相数,Z步进电机转子步数,K为通电方式,三相三拍K=1,三相六拍K=2.开环降速比:u=àL/360Q à步距角 L滚珠丝杠导程 Q脉冲当量闭环降速比:u=ndmaxL/Vmax ndmax驱动电机最大转速 L滚珠丝杠导程 Vmax工作台最大移动速度4、滚珠丝杠及其支撑滚珠丝杠是将旋转运动转变为直线运动的转换机构,通常由三种支撑方式:一端固定,一端自由(短丝杠和数值丝杠),一端固定,一端简支(较长的卧式),两端固定(长丝杠和高速).丝杠的拉压刚度:见教材P118.滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧:见教材P119.滚珠丝杠的预拉伸:见教材P119十一、主轴部件设计(主轴、支撑轴承、传动件、密封件、定位元件)1、主轴部件满足的要求旋转精度刚度抗震性温升和热变形精度保持性2、主轴部件传动方式齿轮传动带传动电动机直接驱动3、主轴部件的结构(1)主轴部件的支撑数目.多数主轴采用前、后两个支撑,有的采用三个支撑。
(2)推力轴承位置配置形式前端配置后端配置两端配置中间配置(3)主轴传动件位置的合理布置(4)主轴主要结构参数的确定.主轴前轴颈直径的选取D后=(0.7—0.85)D前 .主轴内空直径d的确定(查表).主轴前端玄伸量 .主轴主要支撑间跨距的确定(5)主轴.构造,安装刀具、夹具、传动件的位置.主轴材料和热处理 .主轴技术要求4、主轴滚动轴承角接触球轴承、双列短圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力轴承、双向推力角接触球轴承、陶瓷滚动轴承、磁浮轴承。
主轴的配置形式:速度型、刚度型、速度刚度型。
机床主轴的精度P2、P4、P5、P6、SP、UP 5、主轴滑动轴承动压轴承、液体静压轴承、气体静压轴承十二、支承件设计(床身、立柱、横梁、底座等大件)1、支承件的要求应具有足够的刚度和刚度—质量比;足够好的动态特性;热稳定性好;排屑通常、吊运安全等。
2、支承件结构设计.形状:箱体类、板块类、梁类.截面形状:支承件的空心截面、圆形截面、封闭截面的刚度和强度都要强于实心、方形、开环截面.支承件筋板设计.支承件合理选择壁厚3、支承件的材料4、提高支承件结构性的措施提高支承件的静刚度和固有频率;提高动态特性(改善阻尼特性、采用新材料);提高热稳定性(控制温升、采用热对称结构、采用热补偿装置)十三、导轨设计(承受载荷和导向)1、导轨的分类:动导轨和静导轨;开式导轨和闭式导轨;滑动导轨(普通滑动导轨、静压导轨、卸荷导轨)和滚动导轨。
2、导轨的要求:导向精度;承载能力大,刚度好;精度保持性好;低速运动平稳性;结构简单,工艺好。
3、导轨截面形状的选择.矩形导轨(镶条调隙) .三角形导轨(自动补偿间隙) .燕尾形导轨 .圆柱形导轨4、导轨调隙:压板、镶条、导向调整板5、提高导轨精度、刚度和耐磨性的措施.合理选择导轨的材料和热处理(铸铁导轨、镶钢导轨、有色金属、塑料导轨).导轨的预紧 .导轨的润滑与防护 .导轨的磨损十四、机床刀架和自动换刀装置(P164—P196)十五、机床控制系统设计.控制系统就是机床能自动进行攻坚的定位、夹紧和松开;控制切削液,排屑等辅助操作的装置。
.要求:节省辅助时间;缩短加工时间;提高劳动生产率;提高机床使用率;改善加工质量1、机床的时间控制2、机床的程序控制3、机床的数字控制P200第四工业机器人一、概述1、器人是用于生产的机器人2、工业机器人由:操作机、驱动单元、控制装置组成3、工业机器人分类:关节型、球坐标、圆柱坐标、直角坐标机器人等二、工业机器人运动功能设计工业机器人是通过各个关节的运动来实现其末端执行器的位姿变化要求的。