機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)各章概念知識(shí)點(diǎn)總結(jié)考試重要考點(diǎn)_百度文庫

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)各章概念考試重要考點(diǎn)1. 人類社會(huì)需求的產(chǎn)品可劃分為兩大類:機(jī)械類產(chǎn)品, 非機(jī)械類 產(chǎn)品。2. 機(jī)械類產(chǎn)品可分為三類:1生活機(jī)械類產(chǎn), 2機(jī)械設(shè)備, 3機(jī)械制造裝備3. 機(jī)械制造業(yè)是生產(chǎn)機(jī)械類產(chǎn)品 (包括生活類機(jī)械產(chǎn)品、 機(jī)械設(shè) 備、機(jī)械制造裝備的產(chǎn)業(yè)。4. 機(jī)械制造裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ):機(jī)械制造業(yè)直接為生活類機(jī)械 產(chǎn)品制造業(yè)、 機(jī)械設(shè)備制造業(yè)及機(jī)械裝備制造業(yè)本身提供機(jī)械制 造裝備; 機(jī)械設(shè)備制造業(yè)又為非機(jī)械制造業(yè)提供生產(chǎn)設(shè)備。 機(jī)械 制造裝備幾乎與整個(gè)制造業(yè)都有關(guān)系。5. 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要素:時(shí)間要素、 質(zhì)量要素、 成本要素、 服務(wù)要素。6. 機(jī)械制造裝備適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)策:1創(chuàng)新

2、開發(fā)機(jī)械制造裝 備時(shí),若無確定的應(yīng)用對(duì)象群,應(yīng)綜合考慮既要提高其柔性,又 要提高其生產(chǎn)率; 若有確定的應(yīng)用對(duì)象群, 可根據(jù)對(duì)象群的特點(diǎn), 或者以提高制造的柔性為主, 但又不降低其出生率; 或者以提高 生產(chǎn)率為主,但又不降低其柔性。 2在開發(fā)或者選擇使用機(jī)械 制造裝備時(shí), 應(yīng)綜合考慮提高裝備的柔性、 生產(chǎn)率、 自動(dòng)化程度、 企業(yè)的投資能力以及企業(yè)的生產(chǎn)批量。7. 機(jī)械制造生產(chǎn)過程應(yīng)包括毛坯生產(chǎn)、 加工生產(chǎn)、 裝配生產(chǎn)三部 分生產(chǎn)活動(dòng)。8. 機(jī)械制造生產(chǎn)活動(dòng)的基本功能:加工功能、物流功能、測(cè)控功 能。9. 機(jī)械制造生產(chǎn)模式及其特點(diǎn):1單機(jī)生產(chǎn)模式(加工裝備柔 性好、自動(dòng)化程度低、總生產(chǎn)率低、質(zhì)量一

3、致性差、制造裝備資 金投入少、適合單件小批量生產(chǎn) ; 2大規(guī)模生產(chǎn)模式(屬于剛 性系統(tǒng)生產(chǎn)模式、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)率高、質(zhì)量一致性好、制 造裝備資金投入大、 適合大批量生產(chǎn) ; 3 柔性制造系統(tǒng)模式 (裝 備制造柔性好、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)率一般、質(zhì)量一致性好、一 次性資金投入大、 適合生產(chǎn)批量 ; 4 可重構(gòu)制造系統(tǒng) (柔性高、 自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)率介于柔性制造系統(tǒng)和剛性生產(chǎn)系統(tǒng)之間、 質(zhì)量一致性好、一次性資金投入大、適合生產(chǎn)批量 。10. 機(jī)械制造裝備的柔性:機(jī)械制造裝備的功能具有柔性 (例如, 一臺(tái)機(jī)床具備多臺(tái)機(jī)床的功能 ,適應(yīng)對(duì)象的能力。11. 制造裝備的時(shí)間柔性:當(dāng)企業(yè)的產(chǎn)品更新時(shí),可

4、以經(jīng)過制造 裝備重組重構(gòu),以適應(yīng)新的產(chǎn)品加工,從時(shí)間上看,今天在柔性 制造系統(tǒng)中使用的裝備, 兩三年后產(chǎn)品變了, 該裝備經(jīng)過重組重 構(gòu)后,還可以在新的柔性制造系統(tǒng)中使用。12. 制造裝備的空間柔性:制造裝備可以同時(shí)適應(yīng)多種零件的加 工, 從占地空間上看, 一個(gè)柔性制造系統(tǒng)相當(dāng)于制造系統(tǒng)的功能。 13. 制造裝備的柔性與生產(chǎn)率是相互矛盾的:裝備的功能強(qiáng),柔性好,其生產(chǎn)率一般不高;反之,生產(chǎn)率很高。14. 機(jī)械制造裝備的組成(及各自的功能、常用類型 :1加工 裝備 -加工功能,機(jī)床、夾具和清洗機(jī)等; 2物流裝備 -搬運(yùn)功 能,搬運(yùn)裝置、上下料裝置和交換裝置等; 3測(cè)控裝備 -測(cè)量及 控制功能,檢測(cè)

5、裝置、監(jiān)視裝置和控制裝置等。15. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的基本要求:1功能,指機(jī)床適應(yīng)不同生 產(chǎn)要求的能力; 2性能,機(jī)械制造裝備功能的強(qiáng)弱,決定了它 的作業(yè)功能。 而作業(yè)的質(zhì)量則主要取決于機(jī)械制造裝備性能的高 低; A 剛度:機(jī)械系統(tǒng)抵抗變形的能力,剛度影響它的工作精 度和生產(chǎn)率。也指在指加工過程中,切削力的作用下,抵抗刀具 相對(duì)于工件在影響加工精度方向變形的能力, 其大小是變形方向 上, 單位變形所能承受的最大載荷。 通常用下式表示剛度:k=F/y, k-剛度, N/um; F-載荷, N ; y-在載荷作用下產(chǎn)生的變形, um 。 剛度包括靜態(tài)剛度(一般情況下所說的剛度 、動(dòng)態(tài)剛度和熱態(tài) 剛

6、度。靜載荷:不隨時(shí)間變化或變化極為緩慢的載荷;靜剛度:抵抗靜載荷引起變形的能力;動(dòng)載荷:隨時(shí)間變化的載荷;動(dòng)態(tài) 剛度:抵抗交變的動(dòng)載荷引起變形的能力,是抗振性的一部分; 熱態(tài)剛度:抵抗溫度變化引起變形的能力。 B 振動(dòng):抗振動(dòng)能 力指其在交變載荷作用下抵抗變形的能力, 振動(dòng)會(huì)降低其工作精 度,影響生產(chǎn)率并加速損壞,而且會(huì)產(chǎn)生噪聲。影響機(jī)床振動(dòng)的 主要原因有:機(jī)床的剛度。如構(gòu)件的材料選擇、截面形狀、尺 寸、筋板分布,接觸表面 的預(yù)緊力、表面粗糙度、加工方法、幾何尺寸等。 機(jī)床的阻尼特性。 提高阻尼是減少振動(dòng)的有效方 法。 機(jī)床結(jié)構(gòu)的阻尼包括構(gòu)件材料的內(nèi)阻尼和部件結(jié)合部的阻 尼。 結(jié)合部阻尼往往占

7、總阻尼的 70%90%左右, 應(yīng)從設(shè)計(jì)和工 藝上提高結(jié)合部的剛度和阻尼。 機(jī)床系統(tǒng)固有頻率。 若激振頻 率遠(yuǎn)離固有頻率,將不出現(xiàn) 共振。在設(shè)計(jì)階段通過分析計(jì)算預(yù) 測(cè)所設(shè)計(jì)機(jī)床的各階固有頻率是很必要的。 C 熱變形,會(huì)破壞 裝備的幾何精度,加速運(yùn)動(dòng)件的磨損,甚至?xí)绊懻＿\(yùn)轉(zhuǎn)。 D 精度:觀測(cè)結(jié)果、計(jì)算值或估計(jì)值與真值之間的接近程度。分為 普通精度級(jí)、 精密級(jí)和超精密級(jí)。 在設(shè)計(jì)階段主要從整機(jī)的精度 分配、元件及材料選擇等方面來提高其精度。 a 幾何精度:機(jī)械 制造裝備空載條件下, 在不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)各主要部件的 形狀、 相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確程度, 是評(píng)價(jià)機(jī)械制造裝備質(zhì) 量的基本標(biāo)準(zhǔn),

8、它主要決定于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和裝配質(zhì)量。主要 分為,直線度、平行度、平面度、垂直度、回轉(zhuǎn)軸的徑向和軸向 振擺、同軸度、分度精度及絲杠螺距精度等。 b 回轉(zhuǎn)精度:主軸 誤差運(yùn)動(dòng)的范圍,影響因素為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造等方面 。 c 傳動(dòng) 精度:是指?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性與均勻性, 主要影響因素是傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)元件的制造和裝配精度。 d 定位精度:是指機(jī)械制造裝備的定位部件達(dá)到規(guī)定的位置的精 度, 對(duì)數(shù)控裝備而言, 是指實(shí)際運(yùn)動(dòng)到達(dá)的位置與指令位置一致 的程度。 定位精度直接影響工作精度。 影響因素有裝備構(gòu)件伺服 控制系統(tǒng)的精度、 剛度以及其動(dòng)態(tài)特性等都會(huì)影響數(shù)控裝備的定位精度。 e 重

9、復(fù)定位精度:是指機(jī)械制造裝備運(yùn)動(dòng)部件在相同的 條件下、 用相同的方法重復(fù)定位時(shí)位置的一致程度。 影響因素為 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的反向間隙。 f 工作精度:機(jī)械制造裝備的作業(yè)精度。 工作精度是各種因素綜合影響的結(jié)果,包括裝備的精度、剛度、 熱變形等。 g 精度保持性:在規(guī)定的工作期間內(nèi),保持機(jī)械制造 裝備所要求的精度。主要影響因素有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝、材料、熱 處理、潤(rùn)滑、防護(hù)、使用條件等。 E 噪聲,物體振動(dòng)是產(chǎn)生聲 音的來源。 F 低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性,爬行:當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件低速運(yùn)動(dòng)時(shí), 主動(dòng)件勻速運(yùn)動(dòng), 被動(dòng)件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn) 動(dòng), 即時(shí)走時(shí)?；蛘邥r(shí)快時(shí)慢的現(xiàn)象。 爬行影響其定位精度和工 作精度。

10、 產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的主要原因是摩擦面上摩擦系數(shù)的變化和 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度不足。 防止爬行, 設(shè)計(jì)有低速運(yùn)動(dòng)工況的部件時(shí), 應(yīng)減少靜、 動(dòng)摩擦系數(shù)之差, 提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛度和降低移動(dòng)件的 質(zhì)量等; 3 結(jié)構(gòu)工藝性; 4標(biāo)準(zhǔn)化; 5 柔性與可重組能力; 6 物流系統(tǒng)的可接近性:是指加工裝備、 檢測(cè)裝備與物流裝備之間 進(jìn)行物料 (工件、 刀具、 夾具、 切削及檢測(cè)等 交接的方便程度; 7生產(chǎn)率和自動(dòng)化; 8成本,應(yīng)在盡可能保證產(chǎn)品性能要求的 前提下,提高其性能價(jià)格比; 9生產(chǎn)周期; 10可靠性:是指 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定任務(wù)的能力; 11 造型 設(shè)計(jì); 12安全與環(huán)保,應(yīng)避免和減少環(huán)境污染,

11、如噪聲、有毒 物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體及水質(zhì)污染等。16. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的內(nèi)容:產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)等四個(gè)方面。17. 設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容:產(chǎn)品的用途描述,設(shè)計(jì)所需要的全部重要 數(shù)據(jù),總體布局和結(jié)構(gòu)特征,應(yīng)滿足的要求、條件和限制等,設(shè) 計(jì)任務(wù)書是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和決策的依據(jù)。18. 如何制定設(shè)計(jì)任務(wù)書:明確設(shè)計(jì)任務(wù),在市場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上 進(jìn)行可行性分析,進(jìn)而確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要要求和設(shè)計(jì)參數(shù)。 19. 方案設(shè)計(jì)內(nèi)容:包括運(yùn)動(dòng)原理方案設(shè)計(jì)、 傳動(dòng)原理方案設(shè)計(jì)、 結(jié)構(gòu)原理方案設(shè)計(jì)。20. 設(shè)計(jì)過程的迭代內(nèi)容:1產(chǎn)品規(guī)劃 2方案設(shè)計(jì) 3滿意(不滿 意再重新方案設(shè)計(jì) 4技術(shù)設(shè)計(jì) 5滿意 (不滿

12、意再重新技術(shù)設(shè)計(jì) 6施工設(shè)計(jì)。21. 機(jī)械制造裝備與其他工業(yè)裝備相比, 應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)滿足的要求: 1加工精度方面的要求 2強(qiáng)度、剛度和抗震性方面的要求 3 加工穩(wěn)定性方面的要求 4耐用度方面的要求 5技術(shù)方面的要 求。22. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)類型:1創(chuàng)新設(shè)計(jì) 2變型設(shè)計(jì) 3 組合設(shè)計(jì)。 本質(zhì)區(qū)別:創(chuàng)新設(shè)計(jì), 一般需要較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)開發(fā)周期, 投入較大的研制開發(fā)工作量; 變型設(shè)計(jì), 變型設(shè)計(jì)不是孤立無序 的設(shè)計(jì),而是在創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的;模塊化設(shè)計(jì),對(duì)一定 范圍內(nèi)不同性能, 不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析, 劃分一系列的 功能模塊,而后組合而成的。23. 創(chuàng)新設(shè)計(jì)及意義:創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指采用新技術(shù)、

13、新原理和非常規(guī)方法進(jìn)行設(shè)計(jì), 它使得設(shè)計(jì)產(chǎn)品的整體或局部是前所未有的或 前所未知的。意義:面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),創(chuàng)新設(shè)計(jì)是增強(qiáng) 機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的根本途徑, 產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為搶占市場(chǎng)的決 定性因素, 只有創(chuàng)新設(shè)計(jì)才能產(chǎn)生真正具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新產(chǎn) 品。同時(shí),創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)的本質(zhì),它既是面向產(chǎn)品全生命周 期的設(shè)計(jì),又是面向市場(chǎng)、面向用戶的設(shè)計(jì)。24. 模塊化變型設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn):1有利于產(chǎn)品快速響應(yīng)市場(chǎng); 2有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代和產(chǎn)品的開發(fā); 3有利于提高產(chǎn)品質(zhì) 量; 4有利于降低產(chǎn)品成本; 5便于裝配和維修。缺點(diǎn):模塊 劃分問題是一個(gè)難度非常大的設(shè)計(jì)尋有問題。25. 位姿:是指其末端執(zhí)行器在

14、指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)。 26. 作業(yè)功能位姿(作業(yè)位姿 :用作業(yè)功能的要求來描述;運(yùn)動(dòng) 功能位姿(運(yùn)動(dòng)位姿 :用坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)類型機(jī)械制造坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)功 能來描述。27. 機(jī)械制造裝備的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程(功能矩陣方程 :T w =Tm T w 是機(jī) 械制造裝備的作業(yè)功能矩陣, 表示作業(yè)功能所要求的末端執(zhí)行器 之間的位置和姿態(tài)關(guān)系,可以用齊次坐標(biāo)變換矩陣來描述。 T m 是機(jī)械制造裝備的運(yùn)動(dòng)功能矩陣, 含義是用機(jī)械制造裝備的運(yùn)動(dòng) 功能去實(shí)現(xiàn)它的作業(yè)功能要求。 求解運(yùn)動(dòng)原理方案就是求運(yùn)動(dòng)學(xué) 方程的解,即尋找能夠滿足功能要求的運(yùn)動(dòng)原理方案。28. 試錯(cuò)法是純粹經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)方法與判斷方法;分析法是對(duì)設(shè)計(jì) 成果的周

15、密分析、判斷其正確、合理性的判斷方法。29. 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)法和分析式設(shè)計(jì)法求解運(yùn)動(dòng)原理方案:相同點(diǎn):作業(yè)功能矩陣 T w 的確定方法相同, 都是根據(jù)末端執(zhí)行器作業(yè)的位 置和姿態(tài)的功能要求來確定。 不同點(diǎn):運(yùn)動(dòng)功能矩陣 T m 的確定方 法不同, 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)法是采用理論創(chuàng)成的方法設(shè)置方案, 用解析 的方法求解方案, 求解的難度大, 尤其是結(jié)構(gòu)原理解的求解難度 非常大; 而分析式設(shè)計(jì)法是經(jīng)驗(yàn)提出或構(gòu)思出某種方案, 是先有 方案, 再用解析的方法驗(yàn)證方案, 求解方法對(duì)設(shè)計(jì)人員知識(shí)依賴 性大, 且不一定能夠求出所有可能的原理解, 但可以分析方案的 可行性及進(jìn)行方案比較。30. 機(jī)床的基本工作原理:通過刀

16、具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),由 刀具切除工件上多余的金屬材料, 使工件具有要求的尺寸和精度 的幾何形狀。31. 機(jī)器人的基本工作原理:通過操作機(jī)上各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng), 自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)手部作業(yè)的動(dòng)作功能及技術(shù)要求。 在基本功能及基本 工作原理上, 工業(yè)機(jī)器人與機(jī)床的相同點(diǎn):二者的末端執(zhí)行器都 有位姿變化要求, 如機(jī)床在加工過程中, 刀具相對(duì)工件有位姿變 化要求, 機(jī)器人的手部在作業(yè)過程中相對(duì)作業(yè)對(duì)象也有位姿變化 要求; 二者都是通過坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的位置變化要求 的。二者的不同點(diǎn):機(jī)床以直角坐標(biāo)形式運(yùn)動(dòng)為主,而機(jī)器人以 關(guān)節(jié)形式運(yùn)動(dòng)為主;機(jī)床對(duì)剛度、精度要求很高,其靈活性相對(duì) 較低;而機(jī)器人對(duì)靈活

17、性要求很高,其剛度、精度相對(duì)較低。 32. 自動(dòng)導(dǎo)航物流小車的基本工作原理:車體(末端執(zhí)行器上裝載貨物,通過車輪相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),蓄電池提供動(dòng)力,導(dǎo)航及控 制裝置保證小車沿要求的路徑安全自動(dòng)地行駛, 將貨物運(yùn)送到作 業(yè)站點(diǎn)。 自動(dòng)導(dǎo)航物流小車是通過車輪回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)向來實(shí)現(xiàn)末 端執(zhí)行器車體的位姿變化要求的。33. 工件幾何表面的形成原理:任何一個(gè)表面都可以看成是一條 曲線(或直線沿著另一條曲線(或直線運(yùn)動(dòng)的軌跡。這兩條 曲線(或直線稱為該表面的發(fā)生線,前者稱為母線,后者稱為 導(dǎo)線。 工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn) 生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的。34. 發(fā)生線的形成方法:a 軌跡法(描述法

18、b 成形法(仿形法 c 相切法(旋切法 d 展成法(滾切法 。35. 幾何齊次坐標(biāo)變換矩陣:描述靜止?fàn)顟B(tài)下坐標(biāo)系之間的位姿 關(guān)系的齊次坐標(biāo)變換矩陣。36. 運(yùn)動(dòng)齊次坐標(biāo)變換矩陣:描述運(yùn)動(dòng)前后坐標(biāo)系之間的位姿關(guān) 系的齊次坐標(biāo)變換矩陣。37. 機(jī)床坐標(biāo)系的確定方法:1機(jī)床基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選取 2基準(zhǔn) 狀態(tài)的選取 3運(yùn)動(dòng)軸的坐標(biāo)系的選取 4基準(zhǔn)狀態(tài)下局部坐標(biāo) 系的選取。38. 機(jī)器人坐標(biāo)系的確定方法:1坐標(biāo)系按右手定則確定 2確 定基準(zhǔn)狀態(tài) 3關(guān)節(jié)軸線及位置選取 4基準(zhǔn)狀態(tài)下關(guān)節(jié)坐標(biāo)系 的確定。39. 自動(dòng)導(dǎo)航物流小車坐標(biāo)系的確定方法:參考坐標(biāo)系,固定在大地上,是描述車輛運(yùn)動(dòng)路徑的基準(zhǔn)。40. 機(jī)床的運(yùn)

19、動(dòng)學(xué)方程(功能基矩陣方程 :t T p =Tt,p 其中 t T p 是機(jī) 床的作業(yè)功能矩陣, 是根據(jù)機(jī)床的作業(yè)功能, 用幾何齊次坐標(biāo)變 換矩陣表示的機(jī)床一個(gè)末端執(zhí)行器工作臺(tái)坐標(biāo)系與機(jī)床另一個(gè) 末端執(zhí)行器主軸的機(jī)械接口坐標(biāo)系的位姿關(guān)系,是 T w =Tm 的作業(yè) 功能矩陣 T w 在機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)中的具體描述; T t,p 是根據(jù)機(jī)床的運(yùn)動(dòng) 功能, 用運(yùn)動(dòng)齊次坐標(biāo)變換矩陣表示的機(jī)床一個(gè)末端執(zhí)行器工作 臺(tái)坐標(biāo)系與機(jī)床另一個(gè)末端執(zhí)行器主軸機(jī)械接口坐標(biāo)系的位置 關(guān)系, 它描述了機(jī)床兩個(gè)末端執(zhí)行器工作臺(tái)和主軸之間的相對(duì)運(yùn) 動(dòng),是 T w =Tm 的運(yùn)動(dòng)功能矩陣 T m 在機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)中的具體描述。 41.

20、機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理方案的判斷:采用分析式設(shè)計(jì)法求解運(yùn)動(dòng)原理 方案,判斷標(biāo)準(zhǔn):既能滿足加工作業(yè)要求,運(yùn)動(dòng)軸的設(shè)置有無冗 余。42. 用機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)方案設(shè)置其他運(yùn)動(dòng)方案:推理設(shè)置,采 用運(yùn)動(dòng)功能等效、 排列順序互換等方法還可以推理設(shè)置其他各種 運(yùn)動(dòng)原理方案。43. 機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求:1工藝范圍,指機(jī)床適應(yīng)不同 生產(chǎn)要求的能力, 也可稱之為機(jī)床的加工功能。 它直接影響到機(jī) 床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計(jì)制造成本、加工效率和自動(dòng)化程度。 2 柔性,指其適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)機(jī)床 及其組成的生產(chǎn)線要求越來越高, 以適應(yīng)越來越快的產(chǎn)品更新?lián)Q 代速度。 3與物流系統(tǒng)的可接近性,指機(jī)床與物流

21、系統(tǒng)之間進(jìn)行物料(工件、刀具、切屑等流動(dòng)的方便程度。 4剛度,指 加工過程中, 在切削力的作用下, 抵抗道具相對(duì)于工件在影響加 工精度方向變形的能力。它直接影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率。 5精度,要保證能加工出一定精度的工件,作為工作母機(jī)的機(jī) 床必須具有更高的精度要求。 6噪聲,噪聲損壞人的聽覺器官 和生理功能,是一種環(huán)境污染,應(yīng)設(shè)法降低。 7生產(chǎn)率,通常 是指單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量。 提高生產(chǎn)率, 可降低 工件的加工成本。 8自動(dòng)化,指在無人工干預(yù)的情況下,按規(guī) 定的動(dòng)作要求,通過機(jī)械、電子或計(jì)算機(jī)的控制,自動(dòng)完成全部 或部分的加工。機(jī)床自動(dòng)化程度越高,加工精度穩(wěn)定性越好,還 可有效

22、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度, 便于一個(gè)工人看管多臺(tái)機(jī)床, 大大提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 9成本,是衡量產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo), 應(yīng)盡可能在保證機(jī)床性能要求的前提下, 提高其性能價(jià)格比。 10 生產(chǎn)周期, 也是衡量產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo), 應(yīng)盡可能縮短 機(jī)床的生產(chǎn)周期。 12可靠性,無故障運(yùn)行的概率,應(yīng)在保證生 產(chǎn)要求的前提下,盡可能提高。 13造型和色彩,應(yīng)根據(jù)機(jī)床功 能、結(jié)構(gòu)、工藝及操作控制等特點(diǎn),按照人機(jī)工程學(xué)的要求進(jìn)行 設(shè)計(jì)。44. 機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與方法變革的原因:在數(shù)控技術(shù)方面, 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)床的單周運(yùn)動(dòng)及多軸聯(lián)動(dòng), 從而 減少復(fù)雜、笨重的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng);機(jī)電結(jié)合技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)

23、了 電主軸、直線電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī),可以進(jìn)一步使機(jī)床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)減少至零, 使機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 及方法發(fā)生重大變化。45. 機(jī)床設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟:1機(jī)床主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì) 2總體 方案設(shè)計(jì) 3詳細(xì)設(shè)計(jì) 4機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià) 5定型設(shè)計(jì)。 46. 機(jī)床的傳動(dòng)原理圖:將動(dòng)力源與執(zhí)行件、不同執(zhí)行件之間的 運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)關(guān)系同時(shí)表示出來。47. 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原理圖 (運(yùn)動(dòng)功能原理圖 :將機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式用 簡(jiǎn)潔的符號(hào)和圖形表達(dá)出來, 除了描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)、 形式及 排列順序之外, 還表達(dá)了機(jī)床的兩個(gè)末端執(zhí)行器和各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的 空間相對(duì)方位,是認(rèn)識(shí)、分析和設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的依據(jù)。 48. 運(yùn)

24、動(dòng)分配式:運(yùn)動(dòng)功能分配設(shè)計(jì)是確定運(yùn)動(dòng)功能式中 “接地” 的位置,用一點(diǎn)( 表示,點(diǎn)( 左側(cè)的運(yùn)動(dòng)由工件完成,右側(cè) 的運(yùn)動(dòng)由刀具完成, 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式中添加點(diǎn) ( 接地符號(hào)后, 稱之為運(yùn)動(dòng)分配式。評(píng)價(jià)依據(jù):“避重就輕”的原則機(jī)械評(píng)價(jià)。 49. 機(jī)床機(jī)構(gòu)布局評(píng)價(jià)的主要依據(jù):1性能 2制造成本 3制 造周期 4生產(chǎn)率 5與物流系統(tǒng)的可接近性 6外觀造型。 50. 機(jī)床的主參數(shù)的確定:在主參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)中選用相近的數(shù)值。 51. 機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù):主軸、工件安裝部件(工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度。 52. 驅(qū)動(dòng)方式的選擇:主要依據(jù)機(jī)床的變速形式和運(yùn)動(dòng)特性要求 來確定。53. 機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng):包括主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和主運(yùn)動(dòng)結(jié)

25、構(gòu)。54. 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng):包括變速部分和傳動(dòng)部分,按照傳動(dòng)方式可分為機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)電結(jié)合傳動(dòng)和零傳動(dòng)。55. 機(jī)床的轉(zhuǎn)速圖:可以表示出傳動(dòng)軸的數(shù)目、傳動(dòng)軸之間的傳 動(dòng)關(guān)系、 主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線, 各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速分級(jí) 和轉(zhuǎn)速值、 各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比等。 轉(zhuǎn)速圖是由一些相互平行和垂 直的線束組成。其中,距離相等(不代表各軸間的實(shí)際中心距 的一組豎線代表各軸, 軸號(hào)寫在上面, 距離相等的水平線之間的 距離代表公比,各豎線上的小圓圈代表各軸的轉(zhuǎn)速。56. 變速組的級(jí)比是指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線 的比值,用 xi 表示。57. 機(jī)床的尺寸參數(shù)的確定:1與被加工零件有關(guān)尺寸 2

26、標(biāo)準(zhǔn) 化工具或夾具的安裝面尺寸。58. 級(jí)比 xi 中的指數(shù) Xi 值稱為級(jí)比指數(shù),它相當(dāng)于上述相鄰兩 傳動(dòng)線與被動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。59. 常規(guī)變速傳動(dòng)系統(tǒng)中各變速組遵循的級(jí)比指數(shù)規(guī)律:(1基 本組的級(jí)比指數(shù)等于 1,即 x 0=1; (2任一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)大 于 1, 且等于基本組的傳動(dòng)副數(shù)與該擴(kuò)大組之前 (按擴(kuò)大順序計(jì) 各擴(kuò)大組的副數(shù)的乘積,即 x i =P0P 1P 2 P i-1。60. 有級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則:變速組的排列順序、擴(kuò)大順 序、 降速順序及變速范圍應(yīng)遵循如下原則:前多后少、 前密后疏、 先緩后急、不超極限。61. 主軸組件的軸承類型:滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承(液體動(dòng)

27、壓軸承、 液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承 、磁浮軸承。62.63. 卸荷:去掉或減少結(jié)構(gòu)上承擔(dān)的荷載。64. 卸荷機(jī)構(gòu):使裝備處于不帶載荷或減少載荷情況下工作的機(jī) 構(gòu)。65. 卸荷機(jī)構(gòu)的作用:因?yàn)榇差^箱內(nèi)部緊湊,而第一軸除皮帶輪 外的受力不大,沒有必要為抵消皮帶的拉力而選用大的軸承和 軸,所以用卸荷式機(jī)構(gòu)更劃算。66. 主傳動(dòng)系統(tǒng)零傳動(dòng):主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速部分采用主電動(dòng)機(jī)變 速,沒有傳動(dòng)部分,稱為主傳動(dòng)系統(tǒng)零傳動(dòng)。67. 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)零傳動(dòng):進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的變速部分采用直線電 動(dòng)機(jī)、直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)變速,沒有傳動(dòng)部分,稱為進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 零傳動(dòng)。68. 電主軸工作原理:電主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過加熱壓裝在空心

28、 主軸外面, 收縮后套接在主軸上直接傳遞轉(zhuǎn)矩, 定子插入殼體固 定連接,殼體內(nèi)通過循環(huán)液體(水或油冷卻。69. 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求:機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)特別要求具有 良好的快速響應(yīng)性, 低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí)不爬行, 運(yùn)動(dòng)平 穩(wěn),靈敏度高;進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精度要高。70. 進(jìn)給傳動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)的不同之處:1 進(jìn)給傳動(dòng)不是恒功率傳動(dòng), 而是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng); 2進(jìn)給傳動(dòng)系傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì)剛巧與主傳 動(dòng)系相反,其轉(zhuǎn)速圖是前疏后密結(jié)構(gòu) 3 進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件 的計(jì)算轉(zhuǎn)速是最高轉(zhuǎn)速; 4進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍 RN 14。71. 設(shè)置傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)的原因:保證數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)精度和定 位精度, 尤其是換向

29、精度。 如齒輪傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)和絲杠螺母 傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)等。72. 齒輪傳動(dòng)間隙的消除:傳動(dòng)副為齒輪傳動(dòng)時(shí),要消除其傳動(dòng) 間隙。兩種方法:剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法。73. 剛性調(diào)整法:調(diào)整后的齒輪間隙不能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,如偏心 軸套調(diào)整法、變齒厚調(diào)整法、斜齒輪軸向墊片調(diào)整法等。特點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 傳動(dòng)剛度較高, 但要求嚴(yán)格控制齒輪的齒厚及齒距公 差,否則將影響運(yùn)動(dòng)的靈活性。74. 滾珠絲杠副機(jī)械消除和預(yù)緊:滾珠絲杠在軸向載荷作用下, 滾珠和螺紋滾道接觸區(qū)會(huì)產(chǎn)生接觸變形, 接觸剛度與接觸表面預(yù) 緊力成正比。如果滾珠絲杠副存在間隙,接觸剛度較小;當(dāng)滾珠 絲杠反向旋轉(zhuǎn)時(shí),螺母不會(huì)立即反向,存在死區(qū),影

30、響絲杠的傳 動(dòng)精度。 因此, 同齒輪的傳動(dòng)副一樣, 滾珠絲杠副必須消除間隙, 并施加預(yù)緊力,以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有間隙,提高螺 母絲杠副的接觸剛度。 滾珠絲杠副通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)。 通過調(diào) 整兩螺母之間的軸向位置, 使兩螺母的滾珠在承受工作載荷時(shí)分 別與絲杠的兩個(gè)不同的側(cè)面接觸, 產(chǎn)生一定的預(yù)緊力, 以達(dá)到提 高軸向剛度的目的。75. 滾珠絲杠副機(jī)械消除和預(yù)緊方法:1墊片調(diào)整式,通過改變 墊片的厚度來改變兩個(gè)螺母之間的軸向距離, 實(shí)現(xiàn)軸向間隙消除 和預(yù)緊。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,剛度高,可靠性好;缺點(diǎn)是精度調(diào)整較困難,當(dāng)滾道和滾珠有磨損時(shí)不能隨時(shí)調(diào)整。 2 齒差調(diào)整式, 左、 右螺母

31、法蘭外圓上制有外齒輪, 齒數(shù)常相差 1。 這兩個(gè)外齒輪又與固定在螺母體兩側(cè)的兩個(gè)齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈 嚙合。調(diào)整方法是兩個(gè)螺母相對(duì)其嚙合的內(nèi)齒圈同向都轉(zhuǎn)一個(gè) 齒,則兩螺母的相對(duì)軸向位移 S 0為:S 0=L/z1z 2,式中 L 位絲杠的 導(dǎo)程, mm ; z 1、 z 2分別為兩齒輪的齒數(shù)。76. 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的基本要求:1一定的導(dǎo)向精度,導(dǎo)向精度是指運(yùn) 動(dòng)件沿導(dǎo)軌移動(dòng)的直線性, 以及它與有關(guān)基面間的相互位置的準(zhǔn) 確性; 2運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn),工作時(shí),應(yīng)輕便省力,速度均勻,低 速時(shí)應(yīng)無爬行現(xiàn)象; 3良好的耐磨性,導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌 長(zhǎng)期使用后, 能保持一定的使用精度。 導(dǎo)軌在使用過程中要磨損, 但應(yīng)使磨

32、損量小,且磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整; 4足夠的 剛度,運(yùn)動(dòng)件所受的外力,是由導(dǎo)軌面承受的,故導(dǎo)軌應(yīng)有足夠 的接觸剛度。為此,常用加大導(dǎo)軌面寬度,以降低導(dǎo)軌面比壓; 設(shè)置輔助導(dǎo)軌,以承受外載; 5結(jié)構(gòu)工藝性好,在保證導(dǎo)軌其 它要求的前提下,應(yīng)使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工、測(cè)量、裝配和 調(diào)整,降低成本(簡(jiǎn)潔回答:應(yīng)滿足以下要求:精度高,承載能 力大, 剛度好, 摩擦阻力小, 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn), 精度保持性好, 壽命長(zhǎng), 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 工藝性好, 便于加工、 裝配、 調(diào)整和維修, 成本低等 。 77. 柔性調(diào)整法:是指調(diào)整后的齒側(cè)間隙可以自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,結(jié) 構(gòu)比較復(fù)雜,傳動(dòng)剛度低些,會(huì)影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。主要有雙片

33、 直齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法, 薄片斜齒輪軸向壓簧調(diào)整法, 雙齒輪彈簧調(diào)整法等。78. 導(dǎo)軌的低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性:當(dāng)動(dòng)導(dǎo)軌作低速運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí), 應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)始終平穩(wěn),不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。影響因素:導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu) 形式,潤(rùn)滑情況,導(dǎo)軌摩擦面的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)的差值。不同導(dǎo) 軌的低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性不同, 滾動(dòng)導(dǎo)軌比機(jī)械導(dǎo)軌低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 好。79. 導(dǎo)軌類型選擇原則:根機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的要求和各種類型導(dǎo)軌的 特點(diǎn)及導(dǎo)向精度、承載能力、精度保持性、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、結(jié) 構(gòu)工藝及成本方面綜合分析。80. 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟:導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:1根 據(jù)導(dǎo)軌工作條件、承載特性,選擇導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型、截面外形及 其組合形式; 2進(jìn)行

34、導(dǎo)軌的力學(xué)計(jì)算,確定結(jié)構(gòu)尺寸; 3確定 導(dǎo)軌副的間隙、公差和加工精度; 4選擇導(dǎo)軌材料、摩擦面硬 度匹配和表面精加工和熱處理方法; 5選擇導(dǎo)軌的預(yù)緊載荷, 設(shè)計(jì)預(yù)緊載荷的加載方法與裝置; 6 選擇導(dǎo)軌面磨損后的補(bǔ)償方 式和調(diào)整裝置; 7 選擇導(dǎo)軌的潤(rùn)滑方式, 設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)和防護(hù)裝 置。81. 導(dǎo)軌的卸荷方式及特點(diǎn):1機(jī)械卸荷,卸荷力不能隨外載荷 的變化而調(diào)節(jié); 2液壓卸荷,與靜壓導(dǎo)軌相比后者的上浮力足 以將工作臺(tái)全部浮起形成純流體摩擦; 而前者的上浮力不足以將 工作臺(tái)全部浮起,難于保持摩擦力恒定; 3氣壓卸荷,當(dāng)外載 荷有較大變化時(shí), 導(dǎo)軌間的接觸力和摩擦力只有微小變化, 保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無爬行。82. 導(dǎo)軌間隙調(diào)整的原因:導(dǎo)軌面間的間隙對(duì)機(jī)床工作性能有直 接影響,間隙過大,將直接影響運(yùn)動(dòng)精度;間隙過小,摩擦力增 大,導(dǎo)軌的磨損加快。必須保證導(dǎo)軌具有合理間隙,磨損后又能 方便地調(diào)整。方法:壓板、鑲條和導(dǎo)向調(diào)整板。83. 鑲條和壓板的作用:鑲條用來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的 側(cè)向間隙; 鑲條應(yīng)放在導(dǎo)軌受力較小