《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》-----重要知識點(diǎn)

精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第一章、 機(jī)械制造及裝備設(shè)計(jì)方法第一節(jié)、概述機(jī)械制造裝備的發(fā)展趨勢1、向高效、高速、高精度方向發(fā)展2、多功能復(fù)合化、柔性自動化3、綠色制造與可持續(xù)發(fā)展4、智能制造技術(shù)與智能化裝備第二節(jié) 機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能需滿足以下幾方面要求：5、 機(jī)電一體化6、 節(jié)材7、 符合工業(yè)工程要求8、 符合綠色工程要求1、 一般的功能要求2、 柔性化3、 精密化4、 自動化一般的功能要求包括（1）加工精度方面的要求（2）強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求（3）加工穩(wěn)定性方面的要求（4）耐用性方面的要求（5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求第三節(jié) 機(jī)械制造裝備的分類機(jī)械制造裝備的分類1、加工裝備（機(jī)床或工作母機(jī)） 2、工藝裝備3、 儲運(yùn)裝備 4、輔助裝備加工裝備包括：金屬加工機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓機(jī)床、 沖壓機(jī)床、注塑機(jī)、焊接設(shè)備、鑄造設(shè)備等。金屬切削機(jī)床可按如下特征進(jìn)行分類：1、按機(jī)床的加工原理分為：車床、鉆床、鏜床、紋加工機(jī)床、銑床、刨(插)床、拉床、切斷機(jī)床和其它機(jī)床等。2、按機(jī)床的使用范圍分為：通用機(jī)床：通用的金屬切削機(jī)床可加工多種尺寸和形狀的工件的多種加工面專用機(jī)床：用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的機(jī)床 專門化機(jī)床：用于對形狀相似尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序進(jìn)行加工3、機(jī)床按其通用特征可分為高精度精密、自動、半自動、數(shù)控、仿形、自動換刀、輕型、萬能和簡式機(jī)床等第四節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)等三大類第五節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟(一)產(chǎn)品規(guī)劃階段 (二)方案設(shè)計(jì)階段(三)技術(shù)設(shè)計(jì)階段 (四)施工設(shè)計(jì)階段第二章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求（1）工藝范圍 （2）柔性 （3）與物流系統(tǒng)的可親性 （4）剛度 （5）精度 （6）噪聲（7）成產(chǎn)率和自動化 （8）成本 （9）生產(chǎn)周期 （10）可靠性 （11）造型與色彩機(jī)床設(shè)計(jì)步驟1、確定結(jié)構(gòu)原理方案 2、總體設(shè)計(jì) 3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、工藝設(shè)計(jì) 5、機(jī)床整機(jī)綜合評價 6、定型設(shè)計(jì)第二節(jié) 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論機(jī)床的運(yùn)動學(xué)原理金屬切削機(jī)床工作原理是通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，并達(dá)到其精度要求。工件表面的形成方法與機(jī)床運(yùn)動幾個概念：從幾何學(xué)表面觀點(diǎn)來看，機(jī)器零件上每個表面都可以看作是一條線（母線），沿著另一條線（導(dǎo)線）運(yùn)動的軌跡。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。在切削加工的過程中，這兩條發(fā)生線是通過刀具的切削刃與毛坯的相對運(yùn)動把零件的表面切削成要求的形狀?？赡姹砻妫盒纬善矫?、直線成形表面和圓柱面的兩條發(fā)生線母線和導(dǎo)線可以互換，而不改變形成表面的性質(zhì)。不可逆表面：形成不可逆表面的母線和導(dǎo)線是不可互換的。圓錐面、球面、圓環(huán)面和螺旋面等，都屬于不可逆表面。發(fā)生線的形成方法1）軌跡法（描述法） 2）成型法（仿形法）3）相切法（旋切法） 4）展成法（滾切法）機(jī)床的運(yùn)動分類按運(yùn)動的功能分：成形運(yùn)動和非成形運(yùn)動按運(yùn)動的性質(zhì)分：直線運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動按運(yùn)動之間的關(guān)系分類：獨(dú)立運(yùn)動和復(fù)合運(yùn)動機(jī)床的成形運(yùn)動的分類：主運(yùn)動和形狀創(chuàng)成運(yùn)動機(jī)床運(yùn)動功能的描述方法1、 機(jī)床運(yùn)動功能式（要求會寫）左邊寫工件，用W表示；右邊寫刀具，用T表示；中間寫運(yùn)動，按運(yùn)動順序排列；工件、運(yùn)動和刀具之間用“/”分開，下標(biāo)p表示主運(yùn)動，下標(biāo)f表示進(jìn)給運(yùn)動，下標(biāo)a表示分成形運(yùn)動2、 機(jī)床運(yùn)動原理圖（要求會畫，特別是車、銑、刨）運(yùn)動原理圖是將機(jī)床的運(yùn)動功能式用簡潔的符號和圖形表達(dá)出來，除了描述機(jī)床的運(yùn)動軸個數(shù)、形式及排列順序外，還表示了機(jī)床兩個末端執(zhí)行器和各個運(yùn)動軸的空間方位，是認(rèn)識、分析、設(shè)計(jì)機(jī)床傳動系統(tǒng)的依據(jù)。精度（要求了解即可）1、幾何精度 2、運(yùn)動精度 3、傳動精度4、定位精度和重復(fù)定位精度 5、工作精度 6、精度保持性低速運(yùn)動平穩(wěn)性（要求知道概念、原因、表現(xiàn)形式、解決方案）概念及表現(xiàn)形式：機(jī)床上有些運(yùn)動部件，需要低速或微小位移。當(dāng)運(yùn)動部件低速運(yùn)動時，主動件勻速運(yùn)動，從動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均的跳躍式運(yùn)動，即時走時?；蛘邥r快時慢的現(xiàn)象，這種在低速運(yùn)動時產(chǎn)生的運(yùn)動不平穩(wěn)性稱為爬行。產(chǎn)生原因：爬行是個很復(fù)雜的現(xiàn)象，它是因摩擦產(chǎn)生的自激振動現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象主要原因是摩擦面上的摩擦系數(shù)隨速度的增大而減小和傳動系的剛度不足。解決方案：在設(shè)計(jì)低速運(yùn)動部件時，應(yīng)減少靜、動摩擦系數(shù)之差，提高傳動機(jī)構(gòu)的剛度和降低移動件的質(zhì)量等。第三節(jié) 金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括1、機(jī)床系列型譜的制定 2、機(jī)床運(yùn)動功能設(shè)置3、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 4、機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)在機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)階段若干概念主運(yùn)動為回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床,主運(yùn)動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。轉(zhuǎn)速與切削速度v的關(guān)系為： d 工件或刀具直徑（mm）主運(yùn)動的速度范圍： 變速范圍Rn：幾個重要參數(shù)的選擇：vmax 和 vmin切削速度與刀具材料、工件材料、進(jìn)給量和切削深度有關(guān)。選擇vmax和vmin，是根據(jù)機(jī)床上幾種典型加工情況來考慮的。例如，車床最高切削速度是在用硬質(zhì)合金刀具半精車鋼件時，作為選擇vmax典型加工情況。最低切削速度是在用高速鋼刀具車螺紋時，作為選擇vmin的典型加工情況。dmax 和 dmindmax和dmin不是指機(jī)床上可能加工的最小直徑和最大直徑dmin是指在典型加工實(shí)際使用vmax時經(jīng)常加工工件直徑d值的較小值。dmax是指在典型加工實(shí)際使用vmin時經(jīng)常加工工件直徑d值的較大值。標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公比j1，并且規(guī)定相對速度損失的最大值A(chǔ)max不大于50，則相應(yīng)j不大于2，所以1j£2。為了簡化機(jī)床設(shè)計(jì)和使用，規(guī)定了幾個標(biāo)準(zhǔn)值，這些數(shù)值是選取2或10的某次方根，1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。 第四節(jié) 主傳動系設(shè)計(jì) 主傳動系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求：1、 滿足機(jī)床使用性能要求 2、 滿足機(jī)床傳遞動力要求3、 滿足機(jī)床工作性能的要求 4、 滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求5、 維修調(diào)整方便，結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于加工和裝配。主傳動系分類按驅(qū)動主傳動的電動機(jī)類型：交流電動機(jī)驅(qū)動、直流電動機(jī)驅(qū)動按傳動裝置類型：機(jī)械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合按變速的連續(xù)性：分極變速傳動、無極變速傳動主傳動系的傳動方式分類：集中傳動方式和分散傳動方式 分級變速主傳動系的設(shè)計(jì) 這個，全部掌握吧，號稱此題不過，來年再考。在此不做整理(p91p105)無級傳速主傳動系（了解相關(guān)概念，圖不必掌握）機(jī)床主傳動中常采用的無級變速裝置有三大類：1、變速電動機(jī)、 2、機(jī)械無級變速裝置、 3、液壓無級變速裝置無級變速主傳動系設(shè)計(jì)原則1、盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動系要求的無級變速裝置。2、無極變速系統(tǒng)裝置單獨(dú)使用時，其調(diào)速范圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調(diào) 速范圍往往遠(yuǎn)小于機(jī)床實(shí)際需要的恒功率變速范圍。第三章 典型部件設(shè)計(jì)第一節(jié) 主軸部件設(shè)計(jì)主軸部件的組成及作用主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。主軸部件的作用是夾持工件或刀具，直接參與工件表面的成形運(yùn)動，并在一定轉(zhuǎn)速下傳遞扭矩、承受載荷主軸部件應(yīng)滿足的基本要求：（1）旋轉(zhuǎn)精度：旋轉(zhuǎn)精度指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動。（2）剛度：指主軸部件在外加載荷作用下抵抗變形的能力。（3）抗震性：指其抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)的能力主軸振動有兩種類型：受迫振動和自激振動（4）溫升和熱變形：主軸組件工作時，由于摩擦和攪油等而發(fā)熱，產(chǎn)生了溫升（5）精度保持性：是指其長期保持原始精度的能力，即精度的保持性主軸的傳動方式：齒輪傳動、帶傳動、電動機(jī)直接驅(qū)動主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多數(shù)機(jī)床的主軸采用前、后兩個支承。為提高剛度和抗振性，有的機(jī)床采用三個支承。三個支承中可以前、后支承為主要支承，中間支承為輔助支承。推力軸承的位置配置型式：1、前端配置 2、后端配置 3、兩端配置 4、中間配置主軸軸承對主軸旋轉(zhuǎn)精度的影響（圖，p155）主軸滑動軸承的分類：按產(chǎn)生油膜的方式，可分為動壓軸承和靜壓軸承兩類。 按照流體介質(zhì)不同可分為液體滑動軸承和氣體滑動軸承。動壓軸承的工作原理：當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，帶動潤滑油從間隙大處向間隙小處流動，形成壓力油楔而產(chǎn)生油膜壓力p將主軸浮起第二節(jié) 支承件設(shè)計(jì)支承件是指床身、立柱、橫梁、底座等大件支承件應(yīng)滿足的基本要求：（1）應(yīng)具有足夠的剛度和較高的剛度質(zhì)量比。（2）應(yīng)具有良好的動態(tài)特性，各階頻率不致引起結(jié)構(gòu)共振。（3）熱穩(wěn)定性好。（4）排屑暢通、調(diào)運(yùn)安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性第三節(jié) 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的功用和分類導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。導(dǎo)軌按結(jié)構(gòu)形式可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。導(dǎo)軌應(yīng)滿足的要求1、導(dǎo)向精度高 2、承載能力大，剛度好 3、精度保持性好； 4、低速運(yùn)動平穩(wěn) 5、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好 6、導(dǎo)軌要求結(jié)構(gòu)簡單，易于加工直線導(dǎo)軌的截面形狀：主要有四種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形對應(yīng)的圖第四節(jié)、 機(jī)床刀架和自動換刀裝置設(shè)計(jì)機(jī)床刀架和自動換刀裝置的類型按安裝刀具的數(shù)目分為單刀架和多刀架。按結(jié)構(gòu)形式分為方刀架、轉(zhuǎn)塔刀架、回輪式刀架等。按驅(qū)動刀架轉(zhuǎn)位的動力分為手動轉(zhuǎn)位刀架和自動（電動和液動）轉(zhuǎn)位刀架刀庫的類型：盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁?、斗笠式刀庫第六?物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述（掌握相關(guān)概念）物流的概念從原材料和毛坯進(jìn)廠，經(jīng)過儲存、加工、裝配、檢驗(yàn)、包裝，直至成品和廢料出廠，在倉庫、車間、工序之間流轉(zhuǎn)、移動和儲存的全部過程物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求1、 工廠平面布置合理化2、 工廠物流活動與生產(chǎn)工藝流程同步化3、 物料搬運(yùn)路線簡捷、直線化4、 物料搬運(yùn)機(jī)械化、省力化、自動化5、 單元化容器標(biāo)準(zhǔn)化、通用化6、 庫存合理化7、 采用看板運(yùn)輸管理，保護(hù)增生產(chǎn)物流活動準(zhǔn)時化8、 提倡儲、運(yùn)、包一體化，集裝單元化9、 在物料流程中，上下工位之間、前后生產(chǎn)車間之間要有固定位置的流程圖，為手法、運(yùn)送、搬運(yùn)的有關(guān)人員指明產(chǎn)品、零件流向，起到現(xiàn)場調(diào)度作用物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)1、 合理規(guī)劃廠區(qū) 2、合理布局車間工位 3、合理確定庫存量 4、合理選擇搬運(yùn)裝備料倉式上料裝置功用和組成 功用：當(dāng)單件毛坯的尺寸較大，而且形狀比較復(fù)雜，難于自動定向時，可采用料倉上料機(jī)構(gòu)。適用于加工時間較長的零件。用在大量和批量生產(chǎn)中。 組成：料倉、隔料器、上料器、上料桿、下料桿等部分料斗式上料裝置功用和組成功用：料斗式與料倉式的不同，后者只是將已定向好的工件由儲料器向機(jī)床供料，而前者則可對儲料器中雜亂的工件進(jìn)行自動定向整理再送給機(jī)床。組成：由裝料機(jī)構(gòu)、儲料機(jī)構(gòu)組成。裝料機(jī)構(gòu)由料斗、攪動器、定向器、剔除器、分路器、送料槽、減速器等組成。儲料機(jī)構(gòu)由隔料器、上料器等組成機(jī)床間的工件傳遞和運(yùn)送裝置主要有：托盤、隨行夾具、各種傳送裝置、有軌小車和無軌小車等第七章 機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)機(jī)械加工生產(chǎn)線及其基本組成機(jī)械加工生產(chǎn)線：以機(jī)床為主要設(shè)備，配以相應(yīng)的輸送裝置與輔助裝置，按工件的加工工藝順序排列而成的生產(chǎn)作業(yè)線。 機(jī)械加工生產(chǎn)線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統(tǒng)組成機(jī)械加工生產(chǎn)線的類型1、 按工件外形和工件運(yùn)動狀態(tài)分：旋轉(zhuǎn)體工件加工生產(chǎn)線和非旋轉(zhuǎn)體工件加工生產(chǎn)線2、 按工藝設(shè)備類型分：通用機(jī)床生產(chǎn)線、組合機(jī)床生產(chǎn)線、專用機(jī)床生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)線3、 按設(shè)備連接方式區(qū)分：剛性連接生產(chǎn)線、柔性連接生產(chǎn)線 組合機(jī)床的特點(diǎn)：1、 主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工 2、生產(chǎn)率高4、 加工精度穩(wěn)定 4、研制周期短5、 自動化程度高、勞動強(qiáng)度低 6、配置靈活組合機(jī)床設(shè)計(jì)步驟：1、調(diào)查研究 2、總體方案設(shè)計(jì) 3、技術(shù)設(shè)計(jì) 4、工作設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要是繪制“三圖一卡”，內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖和編制生產(chǎn)計(jì)算卡人生三嘆：一嘆世風(fēng)日下，二嘆人心不古，三嘆考試不開卷！ 凌晨七點(diǎn)鐘【精品文檔】第 9 頁