機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題

1、 緒論機(jī)械制造裝備包括加工設(shè)備、工藝裝備、工件輸送裝備和輔助裝備四大類(lèi)。機(jī)床的傳統(tǒng)分類(lèi)方法，主要是按加工性質(zhì)和所用的刀具進(jìn)行分類(lèi)。機(jī)床分為12大類(lèi)：車(chē)床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、特種加工 機(jī)床、切斷機(jī)床及其它機(jī)床。電加工機(jī)床是直接利用電能對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)床。電火花加工機(jī)床是利用工具電極與工件之間產(chǎn)生電火花電弧從工件上去除微粒材料達(dá)到加工要求的機(jī)床。電火花線(xiàn)切割加工機(jī)床是利用一根移動(dòng)的金屬絲（鎢、鉬）作工具電極，在金屬絲和工件之間通過(guò)脈沖電流，并澆上液體介質(zhì)，使之產(chǎn)生放電腐蝕而進(jìn)行切削加工。電解加工機(jī)床是利用在直流電流的作用下，在電解液中產(chǎn)生陽(yáng)極溶解的

2、原理對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。在加工時(shí)，工件做超聲振動(dòng)，并以一定的靜壓力壓在工件上，工件和工具之間引入磨料懸浮液，在振動(dòng)工具的作用下，磨粒對(duì)工件材料進(jìn)行沖擊和擠壓，加上空化爆炸作用將材料切除。工藝裝備：即產(chǎn)品制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱(chēng)。簡(jiǎn)稱(chēng)為工裝。是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、貫徹工藝規(guī)程、提高生產(chǎn)效率的重要手段。包括刀具、夾具、量具、輔具、模具、檢具、鉗具等。 第一章機(jī)床主要參數(shù)寸尺參數(shù) 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 動(dòng)力參數(shù)一、機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo)：1、工藝范圍 2、加工精度和表面粗糙度3、生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度 4、可靠性5、機(jī)床的效率和壽命6、系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化7、環(huán)境保護(hù)幾何精度: 是指機(jī)床在不運(yùn)動(dòng)或低速空載運(yùn)動(dòng)

3、時(shí)的精度。取決于零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、裝配精度。是評(píng)價(jià)機(jī)床質(zhì)量的基本指標(biāo)。傳動(dòng)精度: 是指內(nèi)了解傳動(dòng)鏈兩末端執(zhí)行件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精度。取決于傳動(dòng)零部件的制造精度和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。運(yùn)動(dòng)精度: 是指機(jī)床在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)主要零部件的幾何位置精度。取決于運(yùn)動(dòng)部件的制造精度 機(jī)床零部件的動(dòng)態(tài)剛度 機(jī)床熱變形。作定位精度: 是機(jī)床工零部件運(yùn)動(dòng)終了時(shí)所達(dá)到的位置的準(zhǔn)確性和機(jī)床調(diào)整精度機(jī)械制造裝備的設(shè)計(jì)類(lèi)型: 創(chuàng)新設(shè)計(jì), 變型設(shè)計(jì), 模塊化設(shè)計(jì)機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)。 機(jī)床的總體布局設(shè)計(jì) 1,按工藝要求決定機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，2, 確定機(jī)床的組成部件，3, 確定各個(gè)部件

4、的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)位置關(guān)系, 4, 確定操縱機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)在機(jī)床中的配置。機(jī)床運(yùn)動(dòng)的分配應(yīng)掌握四個(gè)原則：*Ø 1將運(yùn)動(dòng)分配給質(zhì)量最小的零部件簡(jiǎn)化機(jī)床的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)Ø 2運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高工件的加工精度Ø 3運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于（提高運(yùn)動(dòng)部件的剛度）減小機(jī)床占地面積Ø 4運(yùn)動(dòng)的分配應(yīng)視工件形狀而定機(jī)床傳動(dòng)有機(jī)械的、液壓的、氣動(dòng)的、電氣的及綜合的等多種形式。其中常見(jiàn)的是機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。傳動(dòng)形式的選擇原則：應(yīng)根據(jù)具體情況，以滿(mǎn)足使用要求為原則，合理選定應(yīng)該注意的是臥式機(jī)床一般用臥式支承，也可用立式支承，如X6132A臥式銑床便采用了立式支承。機(jī)床各部件相對(duì)位置的

5、安排，應(yīng)保證：1操整理和工件有適當(dāng)?shù)南鄬?duì)位置，有足夠的活動(dòng)空間，以便于工件的裝卸、刀具的安裝調(diào)試、加工情況的觀察和工件的檢驗(yàn)。2操整理與操作手柄等控制元件的適當(dāng)位置，應(yīng)有足夠的操作空間，達(dá)到操作準(zhǔn)確、省力、方便。3操作件應(yīng)按GB4141選用，操作件之間有合理的距離4功能不同的按鈕應(yīng)有不同的顏色，而且這些顏色應(yīng)和人的視覺(jué)習(xí)慣一致，符合人的心理生理特征，防止誤操作。抵抗受迫振動(dòng)的能力抗振性, 抵抗自激振動(dòng)的能力切削穩(wěn)定性提高抗振性的具體措施: （1）隔離振動(dòng)源 機(jī)床的電動(dòng)機(jī)、變速箱等部件由于不平衡等原因引起振動(dòng)時(shí)，可采取將這些部件與工件、刀具隔離開(kāi)的方法，來(lái)減少機(jī)床的振動(dòng)。（2）選擇合理的傳動(dòng)形式

6、（如采用調(diào)速或雙速電動(dòng)機(jī)），應(yīng)盡量縮短傳動(dòng)鏈，減少傳動(dòng)件個(gè)數(shù)，即減少了振動(dòng)源的數(shù)量。（3）提高傳動(dòng)鏈各傳動(dòng)軸組件，尤其是主軸組件的剛度，提高其固有頻率，以防止產(chǎn)生共振。（4）機(jī)床中高速轉(zhuǎn)動(dòng)的大傳動(dòng)件應(yīng)作動(dòng)平衡或設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)，若工件裝夾有偏心，應(yīng)在適當(dāng)部位增加配重。（5）箱體外表面涂刷高阻尼涂層。（6）提高各結(jié)合面的表面精度和降低表面粗糙度值，以增強(qiáng)結(jié)合面的局部剛度。減小機(jī)床熱變形的措施: 1, 隔離熱源。是減小熱變形最簡(jiǎn)單、最有效的方法。2, 熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。3, 改善排屑狀態(tài)。機(jī)床（機(jī)械產(chǎn)品）造型總的原則是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、美觀大方。運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工作安裝部件（工作臺(tái)、刀架）的運(yùn)動(dòng)速度。

7、專(zhuān)用機(jī)床和組合機(jī)床是為特定工件的某一特定工序而設(shè)計(jì)的，每根主軸一般只有一種轉(zhuǎn)速，根據(jù)最佳切削速度而定。通用機(jī)床是為適應(yīng)多種工件加工而設(shè)計(jì)的，工藝范圍廣，工件尺寸變化大，主軸需要變速，因此，需確定主軸的變速范圍。（1）主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為主軸的轉(zhuǎn)速。（2）主運(yùn)動(dòng)是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)為刀具或工件的每分鐘往復(fù)次數(shù)。機(jī)床的主傳動(dòng)類(lèi)型: (主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)包括變速部分和傳動(dòng)部分。)按照傳動(dòng)方式主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)可分為 機(jī)械傳動(dòng) 機(jī)電結(jié)合傳動(dòng) 零傳動(dòng)因此主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比有 第二章級(jí)比和級(jí)比指數(shù): 變速組中，兩相鄰的轉(zhuǎn)速或兩相鄰的傳動(dòng)比之比稱(chēng)為級(jí)比，級(jí)比通常寫(xiě)成公比冪的形式，其冪指

8、數(shù)稱(chēng)為級(jí)比指數(shù)，用x表示。主傳動(dòng)系統(tǒng)分為分級(jí)變速和無(wú)級(jí)變速兩種。機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求：*1, 滿(mǎn)足機(jī)床的使用要求，有足夠的變速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。2, 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)床，應(yīng)有足夠的雙行程數(shù)范圍和變速級(jí)數(shù)；合理地滿(mǎn)足機(jī)床的自動(dòng)化和生產(chǎn)率的要求；有良好的人機(jī)關(guān)系 3, 滿(mǎn)足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求，傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩。4, 滿(mǎn)足機(jī)床工作性能要求，傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能傳遞足夠的剛度、精度、抗振性能和較小的熱變形。5, 滿(mǎn)足維修調(diào)整方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于加工和裝配等方面的要求。6, 滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求。主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開(kāi)停、換向和制動(dòng)

9、機(jī)構(gòu)等部分組成。有級(jí)（或分級(jí)）變速機(jī)構(gòu): 滑移齒輪變速機(jī)構(gòu) 交換齒輪變速機(jī)構(gòu) 多速電動(dòng)機(jī) 離合器變速機(jī)構(gòu) 擺移變速機(jī)構(gòu)?？刂浦鬏S啟動(dòng)和停止的方式有兩種：電動(dòng)機(jī)開(kāi)停 機(jī)械開(kāi)停。選擇開(kāi)停方式：（1）優(yōu)先選用電動(dòng)機(jī)開(kāi)停方式（2）當(dāng)開(kāi)停頻繁，電動(dòng)機(jī)功率較大或有其他要求時(shí)可采用機(jī)械開(kāi)停。另外盡可能將開(kāi)停裝置安排在傳動(dòng)鏈前面，而且轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上。主傳動(dòng)的制動(dòng)方式：電動(dòng)機(jī)制動(dòng) 機(jī)械制動(dòng)。（1）電機(jī)制動(dòng) 制動(dòng)時(shí)，讓電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與其實(shí)際轉(zhuǎn)向相反，使之減速而迅速停轉(zhuǎn)。多采用反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。特點(diǎn)：操縱方便省力，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，但是頻繁制動(dòng)時(shí)，電機(jī)發(fā)熱甚至燒損（2）機(jī)械制動(dòng)剛帶式制動(dòng) 閘瓦式制動(dòng) 片式摩擦制動(dòng)

10、。制動(dòng)方式的選擇：（1）優(yōu)先選用電機(jī)制動(dòng)方式（2）對(duì)于制動(dòng)頻繁，傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，慣量較大的主傳動(dòng)可采用機(jī)械制動(dòng)。應(yīng)將制動(dòng)器放在接近主軸且轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)件上若某一變速組的實(shí)際級(jí)比指數(shù)小于級(jí)比規(guī)律要求的理論值就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重合，如果該變速組為雙速變速組，則實(shí)際級(jí)比指數(shù)與理論值的差就是重復(fù)轉(zhuǎn)速的級(jí)數(shù)，并且重復(fù)轉(zhuǎn)速發(fā)生在主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的中間位置。若某一變速組的實(shí)際級(jí)比指數(shù)大于級(jí)比規(guī)律要求的理論值就會(huì)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)速。主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1，1.極限傳動(dòng)比、極限變速范圍的原則,主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中imin=>1/4, imax<=22.5，r=810。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)檢查各變速組的變速范圍是否超過(guò)上述限制。一般只檢

11、查最后一個(gè)擴(kuò)大組的變速范圍是否超過(guò)限制。2.確定傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)的原則在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該盡量選擇傳動(dòng)副數(shù)多的變速組放在傳動(dòng)順序前面的高速范圍，而把傳動(dòng)副數(shù)少的變速組放在傳動(dòng)順序的后面，即所謂“前多后少”的原則。33確定基本組與擴(kuò)大組排列順序的原則應(yīng)盡量使基本組安排在傳動(dòng)順序最前面，其次是第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組使變速組的擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序一致。由于各變速組的變速范圍逐漸增大，在轉(zhuǎn)速圖或結(jié)構(gòu)網(wǎng)中表現(xiàn)出前面變速組的傳動(dòng)線(xiàn)分布比較緊密，而后面變速組的傳動(dòng)線(xiàn)分布比較疏松，即所謂“前密后疏”的原 4確定最小傳動(dòng)比的原則為使更多的傳動(dòng)件在相對(duì)高速下工作，以減小變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸，在傳動(dòng)順序上越靠前的變

12、速組，最小傳動(dòng)比應(yīng)越大，越靠后的應(yīng)越小，即“前緩后急”的原則齒輪齒數(shù)的確定原則（1）實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速誤差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。（2）齒輪副的齒數(shù)和Sz100120。（3）滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安裝要求，相鄰主軸孔的壁厚不小于3mm。（4）當(dāng)變速組內(nèi)各齒輪副的齒數(shù)和不相等時(shí)，齒數(shù)和的差不能大于3。 擴(kuò)大變速范圍方法1增加變速組: 是擴(kuò)大變速范圍最簡(jiǎn)便的方法。但由于受變速組極限傳動(dòng)比的限制，增加的變速組的級(jí)比指數(shù)往往不得不小于理論值，并導(dǎo)致部分轉(zhuǎn)速的重復(fù)。（2）采用單回曲機(jī)構(gòu)（3）采用雙公比的傳動(dòng)系（4）采用分支傳動(dòng)（5）采用雙速電機(jī)（6）采用交換齒輪 齒輪的軸向布置2齒輪軸向布置原則1）滑移齒輪機(jī)構(gòu)中

13、，必須當(dāng)一對(duì)齒輪副完全脫離嚙合后，另一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合。固定齒輪間的最小距離應(yīng)為齒輪寬度的兩倍，并留有=1-2mm間隙。2）為避免滑移齒輪與固定的小齒輪齒頂相碰，三聯(lián)滑移齒輪的最大、次大齒輪的齒數(shù)應(yīng)不小于4。否則應(yīng)采用變位齒輪使兩者齒頂圓半徑之差不小于4個(gè)模數(shù)；或改變嚙合變速條件，讓滑移的小齒輪通過(guò)固定的小齒輪，使最大和最小齒輪齒數(shù)差不小于4；或采用牙嵌式離合器變速，使齒輪不動(dòng)。3）為減少軸向長(zhǎng)度，在軸向布置齒輪時(shí)，應(yīng)盡量采用窄式排列。4）滑移齒輪應(yīng)裝在主動(dòng)軸上，因其轉(zhuǎn)速一般比被動(dòng)軸轉(zhuǎn)速高，則其上面的滑移齒輪的尺寸小，重量輕，操縱省力。3一個(gè)變速組中齒輪的軸向布置（1）窄式排列和寬式排列（2

14、）亞寬式排列（3）滑移齒輪的分組排列4相鄰兩個(gè)變速組齒輪的軸向排列（1）并行排列（2）交錯(cuò)排列（3）公用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 1）單公用齒輪變速組的齒輪排列 2）雙公用齒輪變速組的齒輪排列 第三章主軸組件應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求 1旋轉(zhuǎn)精度2靜剛度3動(dòng)剛度（抗振性）4溫升和熱變形5精度保持性主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，主軸在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸前端安裝工件或刀具的基準(zhǔn)面上所測(cè)得的徑向跳動(dòng)、角度擺角和軸向竄動(dòng)值。影響旋轉(zhuǎn)精度的因素：各主要件(主軸、軸承、殼體孔等) 制造、裝配、調(diào)整精度。靜剛度簡(jiǎn)稱(chēng)剛度，是主軸組件在靜載荷作用下抵抗變形的能力，通常以主軸端部產(chǎn)生單位彈性變形位移時(shí)，位移方向上所施加的力表示。 K

15、=F/y (N/m) 影響因素主要有主軸的尺寸、形狀; 滾動(dòng)軸承的型號(hào)、數(shù)量、預(yù)緊和配置形式；前后支承的距離； 主軸前端的懸伸量等。動(dòng)剛度（抗振性）: 機(jī)床在額定載荷下切削時(shí)，主軸組件抵抗變形的能力，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)剛度。產(chǎn)生原因：由于工件毛坯硬度不均、尺寸誤差、斷續(xù)切削、多刃切削等因素，使切削力成為變量，主軸組件的彈性位移隨之成為變化的值，形成振動(dòng)。動(dòng)態(tài)剛度實(shí)際上是主軸組件抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力，即抗振性。溫升和熱變形: 主軸組件工作時(shí)，由于摩擦和攪油等耗損而產(chǎn)生熱量，出現(xiàn)溫升，溫升使主軸組件的形狀和位置發(fā)生畸變，稱(chēng)之為熱變形。精度保持性: 主軸組件的精度保持性是指長(zhǎng)期保持其原始制造精度的能力

16、。主軸組件主要的失效形式是磨損，所以精度保持性又稱(chēng)為耐磨性主軸較粗，主軸軸承的直徑較大，軸承所承受的載荷遠(yuǎn)小于其額定的動(dòng)載荷。因此，一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的重要依據(jù)。主軸軸承應(yīng)根據(jù)剛度、旋轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。 軸承的精度選擇軸承的精度由旋轉(zhuǎn)精度和尺寸精度組成，但軸承的工作精度主要取決于旋轉(zhuǎn)精度。主軸軸承的精度應(yīng)采用P2、P4、P5（舊標(biāo)準(zhǔn)B、C、D）和SP、UP級(jí)。向心軸承如用于切削力方向固定不變的主軸，決定主軸旋轉(zhuǎn)精度的是軸承的內(nèi)圈徑向圓跳動(dòng)tir；如用于切削力方向隨主軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的主軸，決定主軸旋轉(zhuǎn)精度的是軸承的外圈徑向圓跳動(dòng)ter。推力軸承影響主軸旋轉(zhuǎn)精度（軸

17、向跳動(dòng)）最大因素是動(dòng)圈支承面的軸向跳動(dòng)ts。前軸承的精度對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)精度的影響較大，前軸承的精度通常應(yīng)選得比后軸承高一級(jí)。4滾動(dòng)軸承剛度及間隙調(diào)整和預(yù)緊預(yù)緊（預(yù)載荷）：采用預(yù)加載荷的方法消除軸承間隙，而且有一定的過(guò)盈量，使?jié)L動(dòng)體和內(nèi)外圈接觸部分產(chǎn)生預(yù)變形，增加接觸面積，提高支承剛度和抗振性。預(yù)緊作用：適當(dāng)預(yù)緊可以提高滾動(dòng)軸承的剛度和壽命，提高主軸的旋轉(zhuǎn)精度和抗振性，降低噪聲。過(guò)度預(yù)緊，由于滾動(dòng)體和滾道的變形太大，磨損加快，將提高溫升和降低壽命。主軸軸承配置形式應(yīng)根據(jù)剛度、轉(zhuǎn)速、承載能力、抗振性和噪聲等要求來(lái)選擇。（1）速度型, 主軸前后軸承都采用角接觸球軸承（兩聯(lián)或三聯(lián)）。（2）剛度型, 前支承

18、采用雙列短圓柱滾子軸承承受徑向載荷和60°角接觸雙列向心推力軸承承受軸向載荷，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，（3）剛度速度型, 前軸承采用三聯(lián)角接觸球軸承，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承。 主軸主軸端部的作用：安裝夾具和刀具。主軸的形狀結(jié)構(gòu)：階梯空心軸。主軸的材料只能根據(jù)主軸耐磨性、熱處理方法及熱處理后的變形大小來(lái)選擇。耐磨性取決于硬度，故機(jī)床主軸材料為淬火鋼或滲碳淬火鋼，高頻淬火。1.主軸部件的傳動(dòng)方式 主軸部件的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。主軸主要尺寸參數(shù)Ø 主軸前、后支承軸頸 D1、D2； 主軸內(nèi)孔直徑 dØ 主軸前端懸伸量 a； 主軸支承

19、跨距 l 主軸前支承軸頸直徑可按主傳動(dòng)功率選擇，也可按主參數(shù)選擇，或參考同類(lèi)機(jī)床，在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算確定。主軸的懸伸量a：指主軸前端定位基準(zhǔn)面至前支承徑向支反力作用點(diǎn)之間的距離。在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求的前提下，應(yīng)盡量減少懸伸量a ；主軸支承跨距是指兩支承反力作用點(diǎn)之間的距離，是影響主軸組件剛度的重要尺寸參數(shù)。主軸組件的剛度主要取決于：主軸的自身剛度，主軸的支承剛度；d0.7D。支承件設(shè)計(jì)支承件是指床身、立柱、橫梁、搖臂、底座、刀架、工作臺(tái)、箱體和升降臺(tái)等尺寸大的零件，也稱(chēng)為大件，它是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件。支承件應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求Ø 1支承件應(yīng)有足夠的靜剛度和較高的固有頻率Ø 2良

20、好的動(dòng)態(tài)特性，各階頻率不致引起結(jié)構(gòu)共振Ø 3熱穩(wěn)定好：較小的熱變形和內(nèi)應(yīng)力Ø 4支承件應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造、裝配、維修、排屑及吊運(yùn)。支承件的靜剛度 包括整體（自身）剛度、局部剛度和接觸剛度。自身剛度主要為彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。自身剛度主要決定于支承件的材料、形狀、尺寸和肋板的布置等。機(jī)床工作時(shí)，支承件受力：支承件承受切削力、重力和運(yùn)動(dòng)部件的慣性力等。各類(lèi)機(jī)床受力處理：（1）中、小型機(jī)床 載荷以切削力為主。（2）精密和高精度機(jī)床 載荷以移動(dòng)部件的質(zhì)量和熱應(yīng)力為主。（3）大型機(jī)床 載荷包括工件重力、移動(dòng)部件重力和切削力?？梢酝ㄟ^(guò)合理選擇支承件截面形狀來(lái)提高支承件自身

21、剛度。支承件截面設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)支承件時(shí)總是采用空心截面、適當(dāng)加大輪廓尺寸并在工藝允許的前提下減小壁厚；在可能的條件下盡量把支承件的截面設(shè)計(jì)成封閉的框形；若不能封閉應(yīng)采用補(bǔ)償剛度的措施。承受彎矩為主方形截面或矩形截面，承受一個(gè)方向的彎矩為主矩形截面，并以其高度方向作為受彎方向，承受扭矩為主 圓形(空心)截面；承受的彎矩和扭矩都相當(dāng)大近似方形截面縱向隔板能提高抗彎剛度。橫向隔板能提高抗扭剛度。斜向隔板既能提高抗彎剛度，又能提高抗扭剛度。提高支承件靜剛度的措施 1、合理布置隔板和加強(qiáng)肋。加強(qiáng)肋又稱(chēng)肋條，一般配置在外壁內(nèi)側(cè)或內(nèi)壁上，主要用來(lái)提高局部剛度和減少薄壁振動(dòng)。加強(qiáng)筋是提高局部剛度的有效方法。在

22、滿(mǎn)足工藝要求和剛度的前提下，應(yīng)盡量減小支承件的壁厚及隔板和加強(qiáng)肋的厚度。2支承件開(kāi)孔后的剛度補(bǔ)償?！局С屑_(kāi)孔后的補(bǔ)償剛度的措施： u 在孔上加蓋板，用螺栓將蓋板固定在壁上；u 將孔的周邊加厚（翻邊），在翻邊的基礎(chǔ)上加嵌入式蓋板。u 一般情況下，立柱或梁上開(kāi)孔的尺寸應(yīng)小于該方向尺寸的20%；如開(kāi)孔尺寸不大于該方向尺寸的10%，可不進(jìn)行剛度補(bǔ)償?！?提高接觸剛度（1）相對(duì)滑動(dòng)的連接面（導(dǎo)軌面）和重要的固定結(jié)合面必須進(jìn)行配對(duì)刮研和精磨，以增加實(shí)際接觸面積，提高其接觸剛度。配刮時(shí)，每25×25mm2，高精度機(jī)床為12點(diǎn)以上，精密機(jī)床為8點(diǎn)，普通機(jī)床為6點(diǎn)，并應(yīng)使接觸點(diǎn)分布均勻。（2）用固定

23、螺釘連接的結(jié)合面，在接觸面上造成一個(gè)預(yù)壓力，擰緊螺釘時(shí)施加的預(yù)壓壓強(qiáng)應(yīng)不小于2Mpa，以消除結(jié)合面的平面度誤差，增大實(shí)際的結(jié)合面積，提高接觸剛度。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)機(jī)床上兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的配合面組成一對(duì)導(dǎo)軌副。在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動(dòng)的一方(如工作臺(tái)導(dǎo)軌)叫做動(dòng)導(dǎo)軌。不動(dòng)的一方(如床身導(dǎo)軌)叫做靜導(dǎo)軌。（1）按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分為 主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、移置導(dǎo)軌。移置導(dǎo)軌只用于調(diào)整部件之間的相對(duì)位置，移置后固定，在加工時(shí)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（3）按受力狀態(tài)分為開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。（2）按摩擦性質(zhì)分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌。( 導(dǎo)軌的截面形狀與組合: 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌截面形狀主要有：平面圓環(huán)形、錐形圓環(huán)形和V形圓環(huán)形。直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)

24、軌截面形狀主要有：三角形、矩形、燕尾形、圓形，都有凹凸之分，并可互相組合。)低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性爬行產(chǎn)生的原因：爬行是一種摩擦自激振動(dòng)。其主要原因是摩擦面上的動(dòng)摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù)，且動(dòng)摩擦系數(shù)隨滑行速度的增加而減小以及傳動(dòng)系統(tǒng)的彈性變形。消除爬行的措施：其實(shí)質(zhì)就是降低爬行臨界速度的措施（1）減小靜動(dòng)摩擦系數(shù)之差（2）改變動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化的特性（3）提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性（4）盡量減少動(dòng)導(dǎo)軌及工作臺(tái)的質(zhì)量滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副是將絲杠螺母皆加工成凹半圓弧形螺紋，在螺紋之間放入滾珠形成的。滾珠絲杠副的主要區(qū)別是在螺紋滾道的法向截面的形狀（單圓弧形面雙圓弧形面）、滾珠循環(huán)方式（外循環(huán)，內(nèi)循環(huán)）及

25、軸向間隙的調(diào)整和預(yù)加載荷的方法。第六章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)夾具將工件迅速固定在正確位置上，完成切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等工作所使用的工藝裝備。 機(jī)床夾具的基本概念：v 定位：工件在機(jī)床上加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的位置，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為定位。v 夾緊：為克服切削過(guò)程中工件受外力（慣性力、切削力、重力等）的作用而破壞定位，必須對(duì)工件施加夾緊力，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為夾緊。v 裝夾：定位和夾緊稱(chēng)為裝夾。v 機(jī)床夾具：完成工件裝夾的工藝設(shè)備稱(chēng)為機(jī)床夾具工件在夾具中的定位習(xí)慣上把限制自由度最多的定位基面稱(chēng)第一定位基面，依次就是第二、第三定位基面?；蛘叻謩e稱(chēng)為主要定位基

26、面、導(dǎo)向基面和止推基面。 三個(gè)基面的選擇及其定位元件的布置，一般應(yīng)遵守下述原則：（1）主要定位基面（第一定位基面）應(yīng)是工件上最大且較精確的平面。在主要定位基面范圍內(nèi)布置的支承釘或支承板等定位元件，應(yīng)能限制三個(gè)自由度。（2）導(dǎo)向基面（第二定位基面）應(yīng)選擇工件上窄長(zhǎng)的平面，一般布置兩個(gè)定位支承, 限制二個(gè)自由度。（3）止推基面（第三定位基面）一般選面積較小的面，布置一個(gè)定位支承，限制一個(gè)自由度。工件需要限制的自由度數(shù)由工件形狀和在該工序中的加工要求而定。定位元件：定位元件在夾具中的布置，一方面要符合六點(diǎn)定位原理，另一方面為保證工件定位的穩(wěn)定性。主要技術(shù)要求：要有足夠的定位精度，較低的表面粗糙度值，

27、還要有一定的耐磨性、硬度和剛度。典型定位元件的定位分析 見(jiàn)書(shū)P203機(jī)械制造裝備復(fù)習(xí)提綱1、 概念解釋級(jí)比和級(jí)比指數(shù)P23變速組中，兩相鄰的轉(zhuǎn)速或兩相鄰的傳動(dòng)比之比稱(chēng)為級(jí)比，級(jí)比通常寫(xiě)成公比冪的形式，其冪指數(shù)稱(chēng)為級(jí)比指數(shù)，用x表示。機(jī)床運(yùn)動(dòng)分配原則P61. 將運(yùn)動(dòng)分配給質(zhì)量小的零部件。2. 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高工件的加工精度。3. 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)有利于提高工件的剛度。4. 運(yùn)動(dòng)分配應(yīng)視工件形狀而定。雙公比傳動(dòng)系統(tǒng)P32大公比是小公比的平方，高速端大公比轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)與低速端相等。在轉(zhuǎn)速圖上形成上下兩端為大公比，且大公比轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)上下對(duì)稱(chēng)，因此混合公比傳動(dòng)系統(tǒng)又稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)雙公比傳動(dòng)系統(tǒng)。分級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式P25只

28、表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，而不表示傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速值大小的線(xiàn)圖稱(chēng)為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。各變速組的傳動(dòng)副數(shù)的乘積等于主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z，將這一關(guān)系按傳動(dòng)順序?qū)懗鰯?shù)學(xué)式，級(jí)比指數(shù)寫(xiě)在該變速組傳動(dòng)副數(shù)的右下角，就形成結(jié)構(gòu)式。爬行P96當(dāng)齒輪以很低的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)出現(xiàn)速度不均勻的跳躍式運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)快時(shí)慢，甚至出現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，時(shí)走時(shí)停。組合機(jī)床P60組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床設(shè)計(jì)的三圖一卡P1201. 被加工零件工序圖。2. 加工示意圖。3. 機(jī)床了解尺寸圖。4. 生產(chǎn)率計(jì)算卡。成型車(chē)刀P153又稱(chēng)樣板

29、車(chē)刀，是一種專(zhuān)用刀具，一般需要根據(jù)工件的輪廓形狀進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造。它主要用在臥式車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、自動(dòng)車(chē)床上加工內(nèi)、外回轉(zhuǎn)成形表面。成型車(chē)刀截形設(shè)計(jì)P156成形車(chē)刀的截形設(shè)計(jì)是根據(jù)工件的輪廓形狀和已確定的刀具相關(guān)參數(shù)求解成形車(chē)刀的截形。主軸旋轉(zhuǎn)精度機(jī)床幾何精度的組成部分，旋轉(zhuǎn)精度是主軸組件裝配后，靜止或低速空載狀態(tài)下，刀具或工件安裝基面上的全跳動(dòng)值。二、問(wèn)答、填空、選擇、判斷機(jī)械制造裝備包括4類(lèi)P21. 加工裝備2. 工藝裝備3. 工件輸送裝備4. 輔助裝備機(jī)床的主傳動(dòng)形式3種P3按電機(jī)可分為交流和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流又分為單速、雙速、變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)床傳動(dòng)形式有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等。數(shù)控機(jī)床

30、電氣伺服系統(tǒng)分為P31. 開(kāi)環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)2. 半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)3. 全閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)主軸組件的基本要求P551. 旋轉(zhuǎn)精度2. 靜剛度3. 動(dòng)剛度4. 溫升與熱變形5. 精度保持性通用多軸箱P133通用多軸箱主要由箱體類(lèi)零件、主軸傳動(dòng)軸、齒輪以及潤(rùn)滑和防油元件等組成。傳動(dòng)鏈中誤差傳動(dòng)規(guī)律P52傳動(dòng)件在傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩時(shí)，也將傳動(dòng)誤差向后傳遞。若該傳動(dòng)件至執(zhí)行件的總傳動(dòng)比小于1，則誤差在傳動(dòng)中被縮小，反之放大。軸承剛度、軸承預(yù)緊P60導(dǎo)軌形狀、組合形式特點(diǎn)、調(diào)整間隙P86三角形、矩形導(dǎo)軌組合，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性高，但加工困難，應(yīng)用較少。燕尾、矩形導(dǎo)軌組合，調(diào)整方便，承受力矩大。雙

31、燕尾形導(dǎo)軌組合，高度小，可受傾覆力矩，但剛度差，加工檢修不便。1. 輔助導(dǎo)軌副用壓板來(lái)調(diào)整間隙。2. 矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌常用鑲條來(lái)調(diào)整側(cè)面間隙。機(jī)床動(dòng)態(tài)剛度、支承件靜剛度、固有頻率P74支承件的靜剛度包括整體剛度、局部剛度和接觸剛度。整體剛度又稱(chēng)自身剛度，與支承件的材料以及截面形狀、尺寸等影響慣性矩有關(guān)。局部剛度是指支承件載荷集中的局部結(jié)構(gòu)處抵抗變形的能力。接觸剛度是指支承件結(jié)合面在外載荷作用下抵抗接觸變形的能力。支承件的固有頻率是剛度與質(zhì)量比值的平方根。棱體成型車(chē)刀、圓體成型車(chē)刀，雙曲線(xiàn)誤差P153、P158刀體為棱柱體，沿前刀面可重磨次數(shù)比平體成形車(chē)刀多，刀體剛性高；但制造成本較高，且只

32、能加工外成形表面。刀體是一個(gè)磨出排屑缺口和前刀面并帶安裝孔的回轉(zhuǎn)體；它允許重磨次數(shù)最多，制造也比棱體成形車(chē)刀容易，且可加工內(nèi)、外成形表面；但加工精度不如棱體成形車(chē)刀高。用成形車(chē)刀加工圓錐表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生雙曲線(xiàn)誤差。恒功率傳動(dòng)設(shè)計(jì)原則：前多后少，前密后疏，前緩后急，為什么？P27前多后少：傳動(dòng)件越靠近電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，在功率一定下，傳遞轉(zhuǎn)矩就越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸幾何尺寸就越小。前密后疏：在公比一定下，級(jí)比指數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)是影響變速范圍的關(guān)鍵因素。傳動(dòng)副數(shù)多時(shí)，級(jí)比指數(shù)應(yīng)小些。前緩后急：為使更多的傳動(dòng)件在相對(duì)高速下工作，減少變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸，越前最小傳動(dòng)比大，反之越小。恒轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)原則？P33恒功率傳動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)

33、速、恒轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)速？P主軸或其他傳動(dòng)件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱(chēng)為計(jì)算轉(zhuǎn)速nj。滾珠絲杠雙螺母預(yù)緊三種結(jié)構(gòu)？P1. 墊片調(diào)隙式。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，剛度高裝卸方便，但調(diào)整復(fù)雜。2. 螺紋調(diào)隙式。結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，調(diào)整間隙不很精確。3. 齒差調(diào)隙式。調(diào)整精確，但結(jié)構(gòu)尺寸大，調(diào)整裝配復(fù)雜，適用于高精度傳動(dòng)。變速組中齒輪的軸向布置，窄式、寬式、亞寬式排列。作圖、軸向尺寸？P481. 窄式排列和寬式排列2. 亞寬式排列3. 滑移齒輪的分組排列變速組的級(jí)比指數(shù)與變速范圍 規(guī)律性？P23第一變速組級(jí)比指數(shù)為1，第二級(jí)比指數(shù)等于基本組，第三等于基本組與第一擴(kuò)大組傳動(dòng)副數(shù)乘積。為何主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速排列常采

34、用等比數(shù)列？P12設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、使用方便，最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率相等。推力軸承配置形式？結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？滾動(dòng)軸承精度選擇？P64A. 前端定位，推力軸承安裝在前軸承內(nèi)側(cè)，前支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力大，溫升高，主軸受膨脹向后伸長(zhǎng)，對(duì)主軸前端位置影響較小，故適用于軸向精度和剛度要求高的高精度機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。B. 后端定位，前支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)軸向力影響，溫升低，但主軸受熱膨脹向前伸長(zhǎng)，主軸前端軸向誤差大，適用于精度要求不高的普通機(jī)床。C. 兩端定位，推力軸承安裝在前后兩支承內(nèi)側(cè)，前支承發(fā)熱較小，兩推力軸承之間的主軸受熱膨脹時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲，即影響軸向間隙，又使軸承處產(chǎn)生角位移，影響機(jī)床精度，適用于較短的主軸式軸向間隙變化不

35、影響正常工作的機(jī)床，如鉆床、組合機(jī)床。軸承精度應(yīng)采用P2、P4、P5級(jí)和SP、UP級(jí)。三、設(shè)計(jì)計(jì)算已知機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n0，主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公比j、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z和變速范圍Rn；寫(xiě)出結(jié)構(gòu)式并畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖；R=nmax/nnim; R=z-1;可得出公比;已知主軸轉(zhuǎn)速范圍，18級(jí)，試擬定結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖、畫(huà)出主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。結(jié)構(gòu)式：18=31 X 33 X 29例2-1 試確定變速組各齒輪的齒數(shù)。已知解：對(duì)齒輪副的傳動(dòng)比化簡(jiǎn)： aj ，bj互為質(zhì)數(shù)S01，S02，S03的最小公倍數(shù)S0 = 12該變速組的各傳動(dòng)副的主、從動(dòng)齒輪齒數(shù)和Sz（Sz1， Sz2， Sz3）應(yīng)該相等且為S0的整數(shù)k倍。確定k值 而最小齒輪齒數(shù)發(fā)生在傳動(dòng)比最小的ia1的齒輪副中 取：k=6，則最后變速組各齒輪的齒數(shù)的確定例：某車(chē)床最后變速組的傳動(dòng)比：試確定那個(gè)兩齒輪副的齒數(shù)。解:設(shè) 所以: 則:低速傳動(dòng)的齒輪副的模數(shù)選大值：m1 m1=4高速傳動(dòng)的齒輪副的模數(shù)選小值：m2 m2=3：該車(chē)床的最后