机械制造装备设计总复习
2014.5.13
考试题型：
一、选择题（每题2分，10题，共20分）
二、分析问答题（每题4分，8题，共32分）
三、分析计算题（5题，共48分）（1*8+4*10）
第一章机械制造及装备设计方法
一、机械制造装备的发展趋势----P3-5
1、向高效、高速、高精度方向发展
2、多功能复合化、柔性自动化的产品成为发展的主流
3、实施绿色制造与可持续发展战略
4、智能制造技术和智能化装备有了新的发展
二、机械制造装备的主要功能----P6-10
一般的功能要求：
（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）耐用性方面的要求
（5）技术经济方面的要求
与其他工业装备相比，特别强调应满足的要求：
（1）柔性化
（2）精密化
（3）自动化
（4）机电一体化
（5）节材
（6）符合工业化工程要求
（7）符合绿色工程要求
相关要求的含义：
如柔性化包含产品结构和功能两个方面
三、机械制造装备组成及分类：P10-15
1）加工设备2）工艺装备3）仓储输送装备4）辅助设备
1）加工装备：金属切削机床、特种加工机床、锻压机床
金属切削机床
1.按机床的加工原理：车床、铣床、钻床、磨床、镗床等
2.按机床的使用范围：通用机床、专用机床、专门化机床
特种加工机床
例如：电加工机床、超声波加工机床、激光加工机床等
锻压机床
主要包括：锻造机、冲压机、挤压机和轧制机。
2）工艺装备
各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。
刀具：车刀、刨刀、铣刀、钻头、丝锥、齿轮滚刀、拉刀等；
模具（加工业每年模具消耗价值是各种机床总价值的五倍）
如：粉末冶金模具；塑料模具；压铸模具；冷冲模具；锻压模具
夹具
按机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具等
按用途分：通用夹具、专用夹具、组合夹具和随行夹具
量具：千分尺、百分尺、量规、量块等。
3）仓储输送装备
主要包括：仓储、物料传送装置、机器人等。
仓储：立体仓库等；
物料传送装置：用于流水线或自动线中；自动装载小车AGV
机床上下料装置
4）辅助设备
主要包括：清洗机和排屑装置等装备。
第二章金属切削机床设计
一、机床的运动分类----P65-66
1、按运动的性质分类：直线运动和回转运动
2、按运动的功能分类：成形运动和非成形运动
机床的成形运动：主运动和进给运动
主运动：速度高、消耗功率大；完成金属的切除任务。
进给运动：速度低、消耗功率小；完成表面几何形状的生成，即母线和导线的生成。
3、按运动之间的关系分类：独立运动和复合运动
独立运动：与其它运动之间无严格关系要求
复合运动：与其他运动之间有严格关系要求
二、机床的运动功能的描述方法----P67-69
1、机床运动功能式
运动功能式表示机床的运动个数、形式（直线或回转运动）、功能（主运动、进给运
动、非成形运动，分别用下标p，f，a表示）及排列顺序，左边写工件用W表示；
右边写刀具用T表示，中间写运动。按运动顺序排列，并用“/”分开。
•车床的运动功能式为：W/C p Z f X f/T
•升降台式铣床的运动式为：W/X f Y f Z a C p/T
2、机床运动原理图
•运动功能图是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，是机床传动系统设计的依据。
•掌握图2-4各类机床的运动原理
a ）车床
b ）铣床
c ）刨床
d ）外圆磨床
e ）摇臂钻床
f ）镗床
g ）滚齿机
h ）插齿机
i ）直齿锥
齿轮刨齿机 j ）弧齿锥齿轮铣齿机
三、机床主要参数的设计----P79-87
机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
机床主参数是代表机床规格大小即反映机床最大工作能力的一种参数，有些机床还规定有第二主参数。
•尺寸参数（结构参数）--机床的主要结构尺寸参数：包括与被加工零件有关的尺寸和标准化工具或夹具的安装面尺寸
•运动参数是指机床的执行机构（入主轴、刀架、工作台等）的运动速度。
包括主运动参数、进给运动参数。
•动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力，液压马达，伺服电动机或步进电动机的额定转矩等。
•动力参数可以通过调查、实验、计算的方法进行确定。
四、主传动系设计----P89—P117
1、主传动系的传动方式----P89—90
•集中传动方式：主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内。其特点是：结构紧凑，便于集中操作，安装调整方便。
•分离传动方式：主传动系中的大部分传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中。
其特点是：变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给主轴。有利于提高机
床的工作精度。
2、转速图—图2-13传动系统图及转速图
•如图中主轴转速180r/min的传动路线：电动机1440r/min—126/256—36/36—42/42—18/72—180r/min
•转速图中：竖直线代表传动系统的各轴，水平线代表各级转速
•横直线与竖直线的相交点（用圆圈表示），用来代表各轴的转速
•相邻两轴之间的相应转速的连线：传动副的传动比
•传动比的大小以连线的倾斜方向和倾斜度表示
3、结构式----P90—92
•结构式：变速组的级比是指主动轴上同一点传往被动轴相邻两个传动线的比值，用φX i表示。级比φX i中的指数值X i值称为级比指数，相当于上述相邻两传
动线与被动轴交点之间相邻的格数。
•结构式：专门用来表示变速系统特性的式子。
如：12=31x23x26
•12---主轴转速级数
•3、2、2--变速组的传动副数和传动顺序p0＝3，p0＝2，p0＝2
•1、3、6—各变速组级比指数x0=1,x1 =3,x2 =3
•31--基本组x0=1，p0＝3
•23--第一扩大组, x1＝3、p1＝2
•26--第二扩大组，x 2=6，p2= 2
4、扩大传动系变速范围的方法----P97—98
1）增加变速组
2）采用背轮机构
3）采用双公比的传动系
4）采用分支传动
5、主轴及各传动轴和齿轮的计算转速----P102—104
机床的功率转矩特性
