02209机械制造装备设计》考前复习资料2016.1.doc

2016年1月《机械制造装备设计》考前复习资料 第一章 机械制造装备设计方法 一、机械制造分为加工装备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备四大类。 专用机床：用于特定工件的特定表面，按特定工序进行加工的机床。结构简单，适用于大批量生产。 专用化机床：用于形状相似尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工的机床。 通用机床：用于多种工件、尺寸、形状、加工面的机床。结构复杂，适用于单件或中小批量生产。 二、创新设计通常从市场调研和预测开始，明确产品设计任务，经过产品规划、方案设计、技术设计和施工设计4个阶段。 三、系列化设计在设计某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型的产品为基型，以它为基础，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。 四、机械制造装备应满足的一般功能要求：强度、刚度和抗振性方面的要求，加工稳定性方面的要求，耐用度方面的要求，加工精度方面的要求等，技术经济性方面的要求。 五、可靠度：产品在规定的条件下何规定的时间内，完成规定任务的概率。 不可靠度（累计时效概率）：产品在规定的条件下何规定的时间内，未完成规定任务的概率。 第二章 金属切削机床设计（重点） 一、机床设计应满足的基本要求：工艺范围、柔性、刚度、精度、生产率、自动化、成本、可靠性等。 二、机床的工作原理：通过刀具和工件的相对运动，由刀具切除工件表面多余的金属材料，使工件具有要求的形状和尺寸。 三、机床的主要技术指标：工艺范围、运行模式、生产率、主要参数、性能指标、驱动方式、成本和周期。 四、发生线的形成方法 ⑴轨迹法（描述法） ⑵成形法（仿形法） ⑶相切法（旋切法） ⑷展成法（滚切法、创成法） 五、车床的运动功能式： 铣床的运动功能式： W表示工件，T表示刀具，f表示进给运动，p表示主运动，C表示绕Z轴的回转运动 六、相关概念 机床的几何精度：机床在空载条件下，在不运动或运动速度较低时各主要部件的形状、旋转、相互位置和相对运动的精确程度。 机床的运动精度：是指机床空载并以工作速度运动时，执行部件的几何位置精度。 七、主参数：反映机床规格大小和最大工作能力的一种参数。 第四节 主传动系设计（重点） 一、主传动系设计的基本要求 1）满足机床使用性能要求。 2）满足机床传递动力要求。 3）满足机床工作性能的要求。所有零、部件要求足够的刚度、精度和抗振性，热变形特性稳定。 4）满足产品设计经济性的要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以便节省材料，降低成本。 5）调整维修方便，结构简单、合理，便于加工和装配。防护性能好，使用寿命长。 二、分级变速主传动系的设计 1、结构式：Z=8，公比为1.41，结构式：，口诀：上1下3（最后一个变速组） 上述结构式中第一变速组为基本组，第二变速组是为第一扩大组，第三变速组为第二扩大组。 　 分配降速比：Z=8： 2、变速范围和极限传动比 （1）变速范围: （2）为防止传动比过小造成从动轮过大，增加变速箱的尺寸，需限制最小传动比。为减小振动，提高传动精度，需限制直齿轮的，直齿轮变速组的极限变速范围Rn≤8。 （3）主轴的变速范围： 3、主轴的计算转速：指主轴传递全部功率的最低转速。 2、支承件的截面形状选择原则：在最小质量的条件下，具有最大静刚度。 3、支承件的形状：箱形类、板块类、梁类。 第三节 导轨设计 1、直线运动导轨的截面形状： （1）矩形：承载能力大、刚度高、制造简单、检修方便。适于载荷较大而导向要求略低的机床。 （2）三角形：磨损时自动补偿磨损量，不产生间隙，用于轻载荷精密机械。 （3）燕尾形：可以承受较大的颠覆力矩，间隙调整方便。 （4）圆柱形。 2、回转运动导轨的截面形状：平面环形、锥面环形、双锥面。 3、导轨的间隙对机床的工作性能有着直接的影响，若间隙过大，影响最大的是精度与平稳性。 第四章 FF设计 1、操作机的定义：具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置。 2、工业机器人的定义：是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业的机器。 3、工业机器人的构成 1）操作机 是机器人的机械本体，也称为主机。组成部分：手腕、手部（末端执行器）、手臂、机座。 2）驱动单元 为操作机提供运动和动力 3）控制装置 控制驱动单元，检测其运动参数并进行反馈 4、工业机器人按机械结构类型分类： 1）关节型机器人 2）球坐标型机器人 3）圆柱坐标型机器人 4）直角坐标型机器人 5、工业机器人的基本技术参数：用途、负载、工作空间范围、额定速度、驱动方式 6、工业机器人驱动方式的选择：气压驱动适用