機(jī)械制造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)資料整理

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計復(fù)習(xí)題第一章1. 傳統(tǒng)模式適應(yīng)“多品種，小批量”生產(chǎn)和經(jīng)常更新品種的需要。精益生產(chǎn)，消除一切浪費(fèi)。2. 機(jī)械制造裝備一般功能要求：a.加工精度方面的要求；b.強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求；c.加工穩(wěn)定性方面的要求；d.耐用度方面的要求；e.技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求。3. 機(jī)械制造裝備的分類：a.加工裝備（金屬切削機(jī)床、特種加工機(jī)床、焊接設(shè)備和鑄造設(shè)備等）；b.工藝裝備（各種刀具、模具、夾具、量具等）；c.倉儲傳送裝備（各級倉儲、物料傳送、機(jī)床上下料等）；d.輔助裝備（清洗機(jī)和排屑裝置）。4. 通用機(jī)床：可加工多種尺寸和形狀的工件的多種加工面，又稱“萬能機(jī)床”，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，適用于單件

2、或中小批量生產(chǎn)。第2章1. 切削機(jī)床的組成：支承部件、運(yùn)動部件、動力部件、控制部件。2. 銑床運(yùn)動原理圖：3. 1）精度：幾何精度、運(yùn)動精度、傳動精度、定位精度和重復(fù)定位精度、工作精度、精度保持性； 2）剛度：指機(jī)床受載時抵抗變形的能力。K=F/y（K為機(jī)床剛度N/m；F為作用在機(jī)床上的載荷N；y為在載荷作用下,機(jī)床的變形量m）； 3）抗振能力：指機(jī)床在交變載荷作用下抵抗振動的能力。包括：抵抗受迫振動的能力（抗振性機(jī)床內(nèi)部）和抵抗自激振動的能力（切削穩(wěn)定性刀具和工件之間的相對振動）； 4）溫升和熱變形：溫升工作時受到內(nèi)部熱源和外部熱源的影響，使機(jī)床溫度高于環(huán)境溫度，稱之為溫升。熱變形由于機(jī)床各

3、部位的溫升不同，不同材料的熱膨脹系數(shù)不同，機(jī)床各部分材料產(chǎn)生的熱膨脹量也就不同，導(dǎo)致機(jī)床床身、主軸和刀架等構(gòu)件產(chǎn)生變形。破壞機(jī)床原始精度，加快運(yùn)動件磨損，影響機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 5）噪聲：物體振動，產(chǎn)生不同頻率和不同強(qiáng)度的聲音，無規(guī)律的組合在一塊就成了噪音：Lp=20p/p0（p為被測聲壓pa，p0為基準(zhǔn)聲壓=2*105pa）； 6）低速運(yùn)動平穩(wěn)性：即時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象（又叫爬行）。原因：摩擦產(chǎn)生的自激振動現(xiàn)象（摩擦系數(shù)隨速度的增大而減小和傳動系的剛度不足），會影響機(jī)床的定位精度、工件的加工精度的表面粗糙度等。防止：應(yīng)減小靜、動摩擦系數(shù)之差，提高傳動機(jī)構(gòu)的剛度和減低移動件的質(zhì)量等。4. 主

4、運(yùn)動參數(shù)：n=1000V/d； n主軸轉(zhuǎn)速(r/min),v切削轉(zhuǎn)速（m/min），d為工件或刀具直徑。5. 會使用和查表2.5 ：6. 數(shù)控機(jī)床無級變速：無級變速傳動可以在一定的變速范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速；可由機(jī)械摩擦無級變速器、液壓無級變速器和電氣無級變速器實(shí)現(xiàn)；有時為了在變速范圍內(nèi)滿足一定恒功率和恒轉(zhuǎn)矩的要求，或進(jìn)一步擴(kuò)大變速范圍，常在無級變速器后面“串接”機(jī)械分級變速裝置。7. 將圖213 a）b）相互轉(zhuǎn)換：8. 圖216：9. 公用齒輪：既是前一變速組的從動齒輪，又是后一變速組的主動齒輪。兩個變速組的模數(shù)必須相同：公用齒輪輪齒所受的彎曲應(yīng)力屬于對稱循環(huán)，彎曲疲勞許用應(yīng)力比非公用齒輪要低，

5、因此，盡可能選擇變速組內(nèi)較大的齒輪作為公用齒輪。10. 擴(kuò)大變速范圍方法：a.增加變速組;b.采用背輪機(jī)構(gòu)；c.采用雙公比傳動系；d.分支傳動方式。第3章1. 抗振性：指抵抗受迫振動和自激振動的能力。2. 主軸部件主支承常用的滾動軸承有：a.角接觸球軸承；b.雙列短圓柱滾子軸承；c.圓錐滾子軸承；d.推力軸承；e.雙向推力角接觸球軸承；f.陶瓷滾動軸承；g.磁浮軸承。3. 支承件的截面圖形和選擇：a.無論是正方形、圓形還是矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大，而且同樣的截面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。所以為提高支撐件剛度，支撐件的

6、截面應(yīng)是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的前提下壁厚盡量薄一些。當(dāng)然壁厚不能太薄，以免出現(xiàn)薄壁振動。b.圓形截面的抗扭剛度比正方形好，而抗彎剛度比正方形差。因此，以承受彎矩為主的支撐件的截面形狀應(yīng)取矩形，并以其高度方向為受彎方向；以承收扭矩為主的支撐件的截面形狀應(yīng)取圓（環(huán)）形。c.封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開口截面的剛度，特別是抗阻剛度。設(shè)計時應(yīng)盡可能把支撐件的截面做成封閉形狀。但是為了排屑和床身內(nèi)安裝一些機(jī)構(gòu)的需要，有事不能做成全封閉形狀。4. 直線運(yùn)動導(dǎo)軌截面形狀：a.矩形導(dǎo)軌（承載能力大、剛度高、制造簡便、檢驗維修方便，導(dǎo)向性差）；b.三角形導(dǎo)軌（自動補(bǔ)償磨損量，不會產(chǎn)生間隙。頂角9

7、0120度間，其越小，導(dǎo)向性越好，摩擦越大。小頂角用于輕載精密機(jī)械，大頂角用于大型或重型機(jī)床）；c.燕尾形導(dǎo)軌（承受較大的顛覆力矩，導(dǎo)軌高度較小、結(jié)構(gòu)緊湊、間隙調(diào)整方便，但剛度較差加工檢修不方便。用于受力小、層次多、要求間隙調(diào)整方便的部件）；d.圓柱形導(dǎo)軌（制造方便，工藝性好。適用于受軸向負(fù)荷的導(dǎo)軌，應(yīng)用較少）。5.滾動導(dǎo)與滑動導(dǎo)軌比較：優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦系數(shù)很接近，因此摩擦力小，起動輕便，運(yùn)動靈敏，不易爬行；磨損小，精度保持性好，壽命長；具有較高的重復(fù)定位精度，運(yùn)動平穩(wěn)；可采用油脂潤滑，潤滑系統(tǒng)簡單，常用于運(yùn)動靈敏度要求高的地方。缺點(diǎn):抗振性差，但可以通過預(yù)緊方式提高，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜

8、，成本較高。6.自動換刀裝置主要用在加工中心和車削中心上。但在數(shù)控磨床上自動更換砂輪，電加工機(jī)床上自動更換電極，以及數(shù)控沖床上自動更換模具等的應(yīng)用也日趨增多。第4章1. 工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成：a.操作機(jī)（末端執(zhí)行器、手腕、手臂及機(jī)座組成）；b.驅(qū)動單元（驅(qū)動裝置、減速器和內(nèi)部檢測元件等）；c.控制裝置（檢測和控制兩部分組成）。1）按機(jī)械結(jié)構(gòu)類型分類：a.關(guān)節(jié)型機(jī)器人；b.球坐標(biāo)型機(jī)器人；c.圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人；d.直角坐標(biāo)型機(jī)器人； 2）按用途和作業(yè)類別分類：焊接、沖壓、搬運(yùn)、裝配、噴漆、切削、檢測、采掘、水下機(jī)器人。2. 關(guān)節(jié)機(jī)器人與圓柱機(jī)器人的特點(diǎn)比較：前者靈活性好，工作范圍大，但剛度和精度較低

9、；后者靈活性較好，工作范圍大，剛度精度較好。第5章1.夾具組成：a.定位元件及定位裝置；b.夾緊元件及夾緊裝置；c.導(dǎo)向及對刀元件；d.動力裝置;e.夾具體；f.其他元件及裝置。2. 對于一個具體的夾具，定位、夾緊和夾具體缺一不可。3. 輔助支承的作用：增加工件的剛度，減小切削變形。4. 輔助支撐和可調(diào)支撐的區(qū)別：功能上講，可調(diào)支撐起定位作用，而輔助支撐不定位作用；從操作上講，可調(diào)支撐是先調(diào)整，而后定位，最后夾緊工件，輔助支撐則是先定位，夾緊工件，最后調(diào)整輔助支撐。5. 一面兩銷，避免過定位的方法：可將圓柱銷在過定位方向削扁成菱形銷。 第6章1. 物流系統(tǒng)的功能：a實(shí)現(xiàn)原材料、毛胚、外購件、在

10、制品、產(chǎn)品、工藝裝備的儲存及搬運(yùn)，做到存放有序，存取容易；b.采用合理的自動化上下料機(jī)構(gòu)，以縮短機(jī)床的輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率；c.實(shí)現(xiàn)工序間中間工位和緩沖工作站的在制品儲存，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行；d.采用自動化物流裝備，以減少工件在工序間的無效等待時間；e.通過各類物流裝備的調(diào)度及控制，實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸方式和路徑的優(yōu)化；f.實(shí)現(xiàn)物流流系統(tǒng)的檢測和監(jiān)控。2. 隔料器：是把待加工的毛胚（通常是一個）從料倉中的許多毛胚中隔離出來，使其自動進(jìn)入上料器，或由隔料器直接將其送到加工位置。即隔料器兼有上料器的作用。3. 上料器：是把毛胚從料倉送到機(jī)床加工位置的裝置。4. 機(jī)床間的工件傳遞和運(yùn)送裝置主要包括：托盤

11、、隨行夾具、各種傳送裝置、有軌小車（RGV）和無軌小車（AGV）等。a.托盤：是最基本的物流器具，被稱為“活動的平臺”“可移動的地面”。是靜態(tài)貨物變成動態(tài)貨物的載體，是裝卸搬運(yùn)、倉儲保管以及運(yùn)輸過程中均可利用的工具；b.托盤交換器：也稱自動托盤交換裝置，是機(jī)床和傳送裝置之間的橋梁和接口，不僅起連接作用，而且可以有暫時儲存工件、防止物流系統(tǒng)阻塞等作用；c.隨行夾具：常將比較復(fù)雜和質(zhì)地松軟的有色金屬軟件先定位夾緊在隨行夾具上在機(jī)床上進(jìn)行加工，有：上方返回、下方返回、水平返回三種；d.傳送裝置將各種物流站、加工單元、裝配單元銜接起來和物料的暫存和緩沖功能，有：滾道式、帶式、懸掛式等；e.有軌運(yùn)輸小車

12、RGV：直流或交流伺服電動機(jī)驅(qū)動,沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動，用于尺寸和質(zhì)量較大的托盤夾、夾具，傳輸速度快、系統(tǒng)簡單、成本低，但改變線路困難；f.無軌運(yùn)輸小車AGV：電磁或光學(xué)自動引導(dǎo)，不僅沿規(guī)定導(dǎo)向路徑行駛，并自動進(jìn)行貨物卸載，具有安全保護(hù)的全自動運(yùn)輸裝置，具有靈活性、高效性和智能化；AGV組成：車體、電源和充電裝置、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、車上控制裝置、通信裝置、安全裝置。第七章1.工藝方案：是確定生產(chǎn)線工藝內(nèi)容、加工方法、加工質(zhì)量及生產(chǎn)率的基本文件，是生產(chǎn)線設(shè)計的關(guān)鍵。2.組合機(jī)床特點(diǎn)：a.主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工；b.生產(chǎn)率高。工序集中，可多面、多工位、多軸、多刀同時自動加工；c.加工精度穩(wěn)定。工序固定，可選用成熟的通用部件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度一致性；d.研制周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護(hù)，成本低；e.自動化程度高，勞動強(qiáng)度低；f配置靈活。機(jī)床易于改裝，通用部件可以重復(fù)利用。3.總體方案設(shè)計：只要包括制定工藝方案（確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等）、確定機(jī)床配置形式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。4.組合機(jī)床總體設(shè)計：主要是繪制“三圖一卡”，就是針對具體的零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行