机械制造装备设计课程设计(课堂PPT)
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机械制造装备设计课件第1第2章
14
HeiLongJiang University
机械制造装备设计
● 制造资源规划ห้องสมุดไป่ตู้MRP)
它是ManufacturingResourcePlanning的英文缩写，它 是以物料需求计划MRP(MaterialsRequirementsPlanning) 为核心，覆盖企业生产活动所有领域、有效利用资源的生产 管理思想和方法的人机应用系统。 几乎所有的企业所追求的基本运营目标都是要以最少的 资金投入而获得最大的利润。追求这一目标的结果使制造业 产生了诸多的问题，其主要表现在： (1)生产计划的合理性； (2)库存的合理管理； (3)设备的充分利用; (4)作业的均衡安排； (5)财务状况的及时分析。
23
HeiLongJiang University
1.1 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 1.1.3 我国制造业的发展现状
第 一 章 绪 论
我国机械制造装备模式基本上为国外60-70年代的水平，基 本上是通用机床加专用工艺装备，自动化程度低；
已建立起门类齐全、相当规模的制造业体系，制造技术已有 相当基础。 我国是制造大国
12
HeiLongJiang University
机械制造装备设计
● 计算机辅助制造技术(CAM)
在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数 值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配 、 检测和包装等制造过程。简称cam。除cam的狭义定义 外，还有一个广义的定义：“通过直接的或间接的计算 机与企业的物质资源或人力资源的联接界面，把计算机 技术有效地应用于企业的管理、控制和加工操作。”按 照这一定义，计算机辅助制造包括企业生产信息管理、 计算机辅助设计和计算机辅助生产、制造3部分。计算 机辅助生产 、制造又包括连续生产过程控制和离散零件 自动制造两种计算机控制方式。采用计算机辅助制造零 件、部件，可改善对产品设计和品种多变的适应能力， 提高加工速度和生产自动化水平，缩短加工准备时间， 降低生产成本，提高产品质量和批量生产的劳动生产率。 13
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机械制造装备设计
● 制造资源规划ห้องสมุดไป่ตู้MRP)
它是ManufacturingResourcePlanning的英文缩写，它 是以物料需求计划MRP(MaterialsRequirementsPlanning) 为核心，覆盖企业生产活动所有领域、有效利用资源的生产 管理思想和方法的人机应用系统。 几乎所有的企业所追求的基本运营目标都是要以最少的 资金投入而获得最大的利润。追求这一目标的结果使制造业 产生了诸多的问题，其主要表现在： (1)生产计划的合理性； (2)库存的合理管理； (3)设备的充分利用; (4)作业的均衡安排； (5)财务状况的及时分析。
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1.1 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 1.1.3 我国制造业的发展现状
第 一 章 绪 论
我国机械制造装备模式基本上为国外60-70年代的水平，基 本上是通用机床加专用工艺装备，自动化程度低；
已建立起门类齐全、相当规模的制造业体系，制造技术已有 相当基础。 我国是制造大国
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机械制造装备设计
● 计算机辅助制造技术(CAM)
在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数 值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配 、 检测和包装等制造过程。简称cam。除cam的狭义定义 外，还有一个广义的定义：“通过直接的或间接的计算 机与企业的物质资源或人力资源的联接界面，把计算机 技术有效地应用于企业的管理、控制和加工操作。”按 照这一定义，计算机辅助制造包括企业生产信息管理、 计算机辅助设计和计算机辅助生产、制造3部分。计算 机辅助生产 、制造又包括连续生产过程控制和离散零件 自动制造两种计算机控制方式。采用计算机辅助制造零 件、部件，可改善对产品设计和品种多变的适应能力， 提高加工速度和生产自动化水平，缩短加工准备时间， 降低生产成本，提高产品质量和批量生产的劳动生产率。 13
机械制造装备设计ppt
可制造性
设计要考虑到生产制造工艺，并使得生产过程更 加高效和可控。
可靠性
设计要具备足够的可靠性和耐久性，以确保正常 运行和使用寿命。
安全性
确保设计合乎安全标准，减少潜在的危险和风险。
设计工具和技术
现代机械制造装备设计依赖于计算机辅助设计（CAD）软件、虚拟仿真技术、材料和工艺数据库等先进工具和 技术。
挑战：满足不断变化的市 场需求和用户期望。
总结和展望
机械制造装备设计是推动工业发展的关键环节，随着技术的不断进步和创新， 设计将迎来新的挑战和机遇。
应用案例
3Hale Waihona Puke 打印技术应用于机械零部件的快速原型制 造和个性化定制。
机械臂制造
用于自动化装配、焊接和物料搬 运等任务。
汽车生产线
用于大规模汽车生产和组装。
设计的挑战和解决方案
1 复杂性
挑战：复杂的装备设计需 要考虑多个因素和交互作 用。
2 成本控制
挑战：设计要在预算范围 内，并优化成本和性能。
3 创新需求
设计流程
1
需求分析
明确项目需求和目标，了解用户要求和约束条件。
2
概念设计
创建初步设计概念，包括外形尺寸、功能和性能。
3
详细设计
进行系统级和组件级设计，包括构造设计、材料选择和工艺规划。
4
制造和测试
制造设计的原型和样品，并进行功能测试和性能验证。
设计要素
功能性
确保设计符合用户需求，并具备所需的功能。
机械制造装备设计ppt
这份ppt将介绍机械制造装备设计的基本概念、设计流程、设计要素、设计工 具和技术、应用案例、设计的挑战和解决方案，以及总结和展望。
简介
设计要考虑到生产制造工艺，并使得生产过程更 加高效和可控。
可靠性
设计要具备足够的可靠性和耐久性，以确保正常 运行和使用寿命。
安全性
确保设计合乎安全标准，减少潜在的危险和风险。
设计工具和技术
现代机械制造装备设计依赖于计算机辅助设计（CAD）软件、虚拟仿真技术、材料和工艺数据库等先进工具和 技术。
挑战：满足不断变化的市 场需求和用户期望。
总结和展望
机械制造装备设计是推动工业发展的关键环节，随着技术的不断进步和创新， 设计将迎来新的挑战和机遇。
应用案例
3Hale Waihona Puke 打印技术应用于机械零部件的快速原型制 造和个性化定制。
机械臂制造
用于自动化装配、焊接和物料搬 运等任务。
汽车生产线
用于大规模汽车生产和组装。
设计的挑战和解决方案
1 复杂性
挑战：复杂的装备设计需 要考虑多个因素和交互作 用。
2 成本控制
挑战：设计要在预算范围 内，并优化成本和性能。
3 创新需求
设计流程
1
需求分析
明确项目需求和目标，了解用户要求和约束条件。
2
概念设计
创建初步设计概念，包括外形尺寸、功能和性能。
3
详细设计
进行系统级和组件级设计，包括构造设计、材料选择和工艺规划。
4
制造和测试
制造设计的原型和样品，并进行功能测试和性能验证。
设计要素
功能性
确保设计符合用户需求，并具备所需的功能。
机械制造装备设计ppt
这份ppt将介绍机械制造装备设计的基本概念、设计流程、设计要素、设计工 具和技术、应用案例、设计的挑战和解决方案，以及总结和展望。
简介
机械制造装备设计全套PPT电子课件教案共27页
是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
机械制造装备设计第4版教学课件ppt作者关慧贞第一章机械制造机装备设计方法
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
1.2 机械制造装备的主要功能
1.2.1 一般的功能要求 5．技术经济方面的要求 投入机械制造装备上的费用将分摊到产品成本中去。如产品 产量很大，分摊到每个产品的费用较少。反之，产品的产量 较少，甚至是单件，过大地在机械制造装备上投资，将大幅 度地提高产品的成本，削弱产品的市场竞争力。因此不应盲 目地追求机械制造装备的技术先进程度，无计划地加大投入， 而应该进行仔细的技术经济分析，确定机械制造装备设计和 选购方面的指导方针。
机械制造装备设计
机械制造装备设计
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
目录
第一章 机械制造及装备设计方法 第二章 金属切削机床设计 第三章 典型部件设计 第四章 工业机器人设计 第五章 机床夹具设计 第六章 物流系统设计 第七章 机械加工生产线总体设计
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
力主要取决于机械制造装备的先进程度。
“拿来主义”不能形成制造业的核心竞争力，发展先进的装备
制造技术刻不容缓，是实现向“制造强国”跨越的必由之路。
机床及其它制造装备是机械制造技术的重要载体。
大连理工大学 机械工程学院
共60页 第2页
机械制造装备设计
机床工业的战略地位
国际军事竞争的战略物资
高档数控机床对我国禁运: 2000年10月14日,美国参议院通过控制高技术 机床出口法案,美国商务部把数控机床列为对我 出口的20类敏感物资; 日本通产省禁止东芝公司龙门五面体加工中心、 安田公司高精度数控机床、森精机公司精密机床 、五轴联动数控机床出口到中国。
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
1.2 机械制造装备的主要功能
机械制造装备设计
1.2 机械制造装备的主要功能
1.2.1 一般的功能要求 5．技术经济方面的要求 投入机械制造装备上的费用将分摊到产品成本中去。如产品 产量很大，分摊到每个产品的费用较少。反之，产品的产量 较少，甚至是单件，过大地在机械制造装备上投资，将大幅 度地提高产品的成本，削弱产品的市场竞争力。因此不应盲 目地追求机械制造装备的技术先进程度，无计划地加大投入， 而应该进行仔细的技术经济分析，确定机械制造装备设计和 选购方面的指导方针。
机械制造装备设计
机械制造装备设计
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
目录
第一章 机械制造及装备设计方法 第二章 金属切削机床设计 第三章 典型部件设计 第四章 工业机器人设计 第五章 机床夹具设计 第六章 物流系统设计 第七章 机械加工生产线总体设计
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
力主要取决于机械制造装备的先进程度。
“拿来主义”不能形成制造业的核心竞争力，发展先进的装备
制造技术刻不容缓，是实现向“制造强国”跨越的必由之路。
机床及其它制造装备是机械制造技术的重要载体。
大连理工大学 机械工程学院
共60页 第2页
机械制造装备设计
机床工业的战略地位
国际军事竞争的战略物资
高档数控机床对我国禁运: 2000年10月14日,美国参议院通过控制高技术 机床出口法案,美国商务部把数控机床列为对我 出口的20类敏感物资; 日本通产省禁止东芝公司龙门五面体加工中心、 安田公司高精度数控机床、森精机公司精密机床 、五轴联动数控机床出口到中国。
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
1.2 机械制造装备的主要功能
机械制造装备设计第22讲PPT课件
为了确定机床上的成形运动和辅助运 动，必须先确定机床上运动的位移和 运动的方向，这就需要通过坐标系来 实现，这个坐标系被称之为机床坐标 系。
例如铣床上，有机床的纵向运动、横 向运动以及垂向运动。在数控加工中 就应该用机床坐标系来描述。
12
机床的坐标轴与运动方向
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
二 章 金 属 切 削
工件表面的形成方法
机 床
设
机床运动功能方案设计
计
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8
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几何表面的形成原理图示
2
2
1
a) 平面
1
b) 圆柱面
2
2
1
c) 平面
1
d) 圆锥面
1 母线
2
导线
9
发生线的形成图示
1 .
n
n1 ..
1f
n
a)
b)
n2
n2 f1 c)
f n1
f
d)
e)
a)点刃车刀车外圆柱面 b)宽刃车刀车外圆柱面 c)砂轮磨外圆柱面
第二章 金属切削机床设计
第一节 概述 第二节 金属切削机床设计的基本理论 第三节 金属切削机床总体设计
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第 二 章 金 属 切 削 机 床 设 计
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总体概述
点击此处输入 相关文本内容Байду номын сангаас
例如铣床上，有机床的纵向运动、横 向运动以及垂向运动。在数控加工中 就应该用机床坐标系来描述。
12
机床的坐标轴与运动方向
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
二 章 金 属 切 削
工件表面的形成方法
机 床
设
机床运动功能方案设计
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几何表面的形成原理图示
2
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1
a) 平面
1
b) 圆柱面
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c) 平面
1
d) 圆锥面
1 母线
2
导线
9
发生线的形成图示
1 .
n
n1 ..
1f
n
a)
b)
n2
n2 f1 c)
f n1
f
d)
e)
a)点刃车刀车外圆柱面 b)宽刃车刀车外圆柱面 c)砂轮磨外圆柱面
第二章 金属切削机床设计
第一节 概述 第二节 金属切削机床设计的基本理论 第三节 金属切削机床总体设计
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第 二 章 金 属 切 削 机 床 设 计
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《机械制造装备设计》课件
《机械制造装备设计》 PPT课件
本课程介绍机械制造装备设计的基本概念和原则，旨在帮助学生掌握相关知 识和技能，提升其设计能力和创新意识。
课程目标
• 理解机械制造装备设计的重要性和作用 • 掌握机械设计的基本原理和方法 • 培养学生解决实际设计问题的能力
课程内容
设计理论
介绍机械设计的基本理论和原则
参考文献
提供经典的机械制造装备设 计相关文献，供进一步研究 参考
总结与展望
通过本课程的学习，学生将获得机械制造装备设计的基本知识和技能，并能够应用到实际项目中。希望能够为 学生的职业发展和创新能力提供强有力的支持。
2 结构优化
优化设计结构，提高装备的性能和可靠性
3 生产工艺
选择适合的制造工艺，提高生产效率和产品质量
课程考核
作业要求
完成设计项目和实验报告，展示自己的设计能力和 成果
考试安排
参加闭卷考试，考察对课程内容的理解和掌握程度
学习资源
相关教材
推荐参考教材和学习资料， 提供深入学习机会
学习网站
介绍在线学习平台和资源网 站，扩展学习渠道
设计工具
介绍常用的机械设计软件和工具
设计流程
了解机械装备设计的流程和步骤
课程特点
• 实践导向，注重动手操作和实验设计 • 案例分析，讲解真实的机械制造装备设计案例 • 灵活多样的学习资源，帮助学生深入学习和掌握知识
教学装备设计的理论知识
提供实验和操作机会，让学生亲自参与设计和制造 过程
实验设计
执行小组和个人实验项目，培养学生的创新思维和 解决问题的能力
机械制造装备设计案例
1
汽车制造
设计高效的汽车生产线，优化工艺和布局，提高生产效率
本课程介绍机械制造装备设计的基本概念和原则，旨在帮助学生掌握相关知 识和技能，提升其设计能力和创新意识。
课程目标
• 理解机械制造装备设计的重要性和作用 • 掌握机械设计的基本原理和方法 • 培养学生解决实际设计问题的能力
课程内容
设计理论
介绍机械设计的基本理论和原则
参考文献
提供经典的机械制造装备设 计相关文献，供进一步研究 参考
总结与展望
通过本课程的学习，学生将获得机械制造装备设计的基本知识和技能，并能够应用到实际项目中。希望能够为 学生的职业发展和创新能力提供强有力的支持。
2 结构优化
优化设计结构，提高装备的性能和可靠性
3 生产工艺
选择适合的制造工艺，提高生产效率和产品质量
课程考核
作业要求
完成设计项目和实验报告，展示自己的设计能力和 成果
考试安排
参加闭卷考试，考察对课程内容的理解和掌握程度
学习资源
相关教材
推荐参考教材和学习资料， 提供深入学习机会
学习网站
介绍在线学习平台和资源网 站，扩展学习渠道
设计工具
介绍常用的机械设计软件和工具
设计流程
了解机械装备设计的流程和步骤
课程特点
• 实践导向，注重动手操作和实验设计 • 案例分析，讲解真实的机械制造装备设计案例 • 灵活多样的学习资源，帮助学生深入学习和掌握知识
教学装备设计的理论知识
提供实验和操作机会，让学生亲自参与设计和制造 过程
实验设计
执行小组和个人实验项目，培养学生的创新思维和 解决问题的能力
机械制造装备设计案例
1
汽车制造
设计高效的汽车生产线，优化工艺和布局，提高生产效率
机械制造课设计方案(ppt 18页)
四、设计参考进度 1. 对零件进行工艺分析，画零件图：1天 2. 编制零件机械加工工艺过程卡：1天 3. 编制零件机械加工工序卡：3天 4. 画零件毛坯图：0.5天 5. 设计工序专用夹具装配图：3天 6. 绘制夹具零件图：1.5天 7. 编写课程设计说明书：2天
六、设计内容及步骤 1.零件的结构工艺分析 ⑴ 分析零件的作用及零件图上的技术要求； ⑵ 分析零件主要加工表面的尺寸、形状和位置
精度、表面粗糙度以及设计基准； ⑶ 分析零件的材质、热处理方法及机械加工工
艺性。 应在满足使用要求的前提下，分析方案的可行 性和经济性 一次装夹中应尽可能加工较多表面
2.绘制零件图 严格遵照国家标准，按1:1的比例绘制。 3.确定毛坯 ⑴ 确定毛坯类型 ⑵ 确定毛坯的制造方法 ⑶ 确定毛坯表面加工余量及公差 ⑷ 绘制毛坯图 ①用双点划线画出简化了次要细节的零件图的主
一、设计题目 零件的机械加工工艺规程及工序专用夹具设计
二、设计目的 1.能熟练运用课程中学习的知识正确解决一个零
件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排和 工艺尺寸的确定方法； 2. 通过夹具结构的三、设计的要求 零件图1张 毛坯图1张 机械加工工艺规程卡片1套 夹具总装图1张 夹具零件图2张 课程设计说明书1份
要视图，将已确定的加工余量叠加在各相应被 加工表面上，将所得到的毛坯轮廓用粗实线按 1:1的比例画出；
②在图上标注各部分的尺寸和主要尺寸公差；
③标注毛坯技术要求。
机械加工工艺规程设计
⑴ 制订工艺路线
①根据零件的表面形状及有关的技术要求选取 适当的加工方法；
②安排加工顺序及热处理和其他辅助工序。
⑵ 选定位基准，当定位基准与设计基准不重合 时，应进行工序尺寸的换算；
机械制造装备设计课程设计(18级)(PPT40页)
2、动力计算
根据给定的电动机功率，计算主轴及传动轴尺寸、齿轮、 皮带的根数及型号，确定轴承等。验算主轴或某一根传动轴 的刚度和轴承的承载能力。
3、结构设计
进行传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和结构 设计。绘制机床主轴主变速箱装配图（包括展开图和一主要 剖视图）和一主要零件图。
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
5、零件的验算 ① 在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力状态， 力的大小，作用点和方向，才可以对零件（如齿轮、轴、键、 轴承等）进行较为精确的验算。 ② 如发现不合理或不正确时，应重新修改结构，重新计 算，以达要求。 6、装配图上应标数据 ① 齿轮齿数及模数、带轮直径、电动机功率和转速、轴编号等， 并均与转速图一致； ② 决定配合性质的配合尺寸；
4、编写设计计算说明书 主要包括： 1）运动设计和动力计算的计算过程和分析； 2）结构设计说明（包括主要结构的分析以及其他需要说明 或论证的问题）; 3）参考文献
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
四、课程设计的步骤和注意事项
1、准备工作 2、运动设计
① 传动方案设计（集中传动或分离式传动）； ② 结构式； ③ 绘制转速图； ④ 确定齿轮齿数； ⑤ 绘制传动系统图； ⑥ 带和带轮的设计计算；
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
3、动力计算
① 传动件的计算转速（主轴、各传动轴、最小齿轮）； ② 传动轴直径的估算和选用（一般情况下，应利用轴的扭转强度计算的方 法来估算出轴的最小直径，求得d值应加以圆整。如果是花键轴，则花键的 内径可比计算的d值减小7%，由此选用合适的花键）； ③ 主轴的设计（前端、后端直径、内孔直径、支撑形式、悬伸量、支撑跨 距等）； ④ 齿轮模数的估计（一般同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速 箱中的齿轮采用1～2种模数。主轴变速箱的齿轮模数常取为2.5、3、 4mm)。
根据给定的电动机功率，计算主轴及传动轴尺寸、齿轮、 皮带的根数及型号，确定轴承等。验算主轴或某一根传动轴 的刚度和轴承的承载能力。
3、结构设计
进行传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和结构 设计。绘制机床主轴主变速箱装配图（包括展开图和一主要 剖视图）和一主要零件图。
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
5、零件的验算 ① 在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力状态， 力的大小，作用点和方向，才可以对零件（如齿轮、轴、键、 轴承等）进行较为精确的验算。 ② 如发现不合理或不正确时，应重新修改结构，重新计 算，以达要求。 6、装配图上应标数据 ① 齿轮齿数及模数、带轮直径、电动机功率和转速、轴编号等， 并均与转速图一致； ② 决定配合性质的配合尺寸；
4、编写设计计算说明书 主要包括： 1）运动设计和动力计算的计算过程和分析； 2）结构设计说明（包括主要结构的分析以及其他需要说明 或论证的问题）; 3）参考文献
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
四、课程设计的步骤和注意事项
1、准备工作 2、运动设计
① 传动方案设计（集中传动或分离式传动）； ② 结构式； ③ 绘制转速图； ④ 确定齿轮齿数； ⑤ 绘制传动系统图； ⑥ 带和带轮的设计计算；
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
3、动力计算
① 传动件的计算转速（主轴、各传动轴、最小齿轮）； ② 传动轴直径的估算和选用（一般情况下，应利用轴的扭转强度计算的方 法来估算出轴的最小直径，求得d值应加以圆整。如果是花键轴，则花键的 内径可比计算的d值减小7%，由此选用合适的花键）； ③ 主轴的设计（前端、后端直径、内孔直径、支撑形式、悬伸量、支撑跨 距等）； ④ 齿轮模数的估计（一般同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速 箱中的齿轮采用1～2种模数。主轴变速箱的齿轮模数常取为2.5、3、 4mm)。
机械制造装备设计课程设计
(2)主轴后轴颈D2 (0.7 ~ 0.85)D1
3. 中间(zhōngjiān)传
动轴按的扭估转算(niǔzhuǎn) 式刚中度，计算d：：当量直径。
d
114
N
n j φ
N ：该传动轴传递(chuándì)的额定功
率。
N Nd
N d：电机功率。
：电机到该轴传动件传动效率总值。
n j ：计算转速。
7、绘制(huìzhì)零图件
绘制主轴箱装配图 绘制两张主要零件图
1张(A0)
1张(A3或A2)
第十二页，共40页。
机械制造装备(zhuāngbèi)设计课程设计--机床主传动系统
C6136 车床 (chēchuáng)
第十三页，共40页。
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
设计内容及步骤
第八页，共40页。
机械制造装备(zhuāngbèi)设计课程设计--机床主传动系统设
⑤ 齿轮结构尺寸(chǐ cun)计算。
⑥ 注意事项 估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比(lèibǐ)法进行。
4、绘制部件装配草图 ① 选择轴承型式，大致布置轴、齿轮及轴承位置；
② 确定每根轴的固定方法、轴承的调节和定位、齿轮的移 动和固定方法等，并确定带轮的基本结构；
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
从Ⅰ轴到Ⅳ轴可 传递(chuándì)12种转
结速构。式：12 3 2 2
第十六页，共40页。
反映(fǎnyìng)传动链特 性关系
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
（2）结构式 由于结构上的限制，变速组中的传动(chuándòng)副数
目通z 常2选m用23或n3为宜，即：
优选机械制造装备设计课程设计级Ppt
故，齿数和不能太小。
第二十三页，共39页。
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
二. 动力计算
1. 电机功率的估算
在主传动的结构方案未确定之前，可按下式进行估算：
式中，
N主
N切 η机
N 主：主传动电机功率
N 切：消耗的切削功率
η机：总传动链的机械效率，η机 η1 η2
一般：机 0.70 ~ 0.85
④ 整个部件的技术条件；
⑤ 图上所有零件应编号，相同零件应具有同一编号，并编出零件 明细表。
7、绘制零图件
绘制主轴箱装配图 绘制两张主要零件图
第十二页，共39页。
1张(A0)
1张(A3或A2)
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
C6136 车床
第十三页，共39页。
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
⑥ 注意事项
估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进行。
4、绘制部件装配草图
① 选择轴承型式，大致布置轴、齿轮及轴承位置； ② 确定每根轴的固定方法、轴承的调节和定位、齿轮的移动和固定 方法等，并确定带轮的基本结构；
③ 剖面图和展开图必须同时交叉绘制，以便检查各机械零件 在空间上是否相碰；
第九页，共39页。
传动顺序： 12=3×2×2
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机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
扩大顺序：
12 31 23 26
下标：同组的传动副间的级比。
12 31 23 26 12 31 26 23 12 32 21 26
第十八页，共39页。
12 31 23 26 传动顺序与扩大顺序一致
1000 710 500
机械制造装备设计ppt讲解
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.1 主传动系设计应满足的基本要求
（一） 满足机床使用性能要求 （二） 满足机床传递动力要求
（三） 满足机床工作性能的要求
（四） 满足产品设计经济性的要求
（五） 维修调整方便，结构简单、合理， 便于加工和装配。
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
（二）柔性 （四）刚度 （六）噪声 （八）成本 （十）可靠性
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计 Nhomakorabea 3.1.3
机床设计步骤
（一）确定结构原理方案
（二）总体设计 （三） 结构设计 （四）工艺设计 （五）机床整机综合评价 （六） 定型设计
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.3.2 机床的运动功能设计
1、 经济评价是理想生产成本CL与实际生产成本Cs之比,即: Ej = CL/Cs 2、 通常理想成本CL应低于市场同类产品最低价的70%。经济评价Ej越 大，代表经济效果越好，Ej=1的方案经济上最理想。如经济评价 值小于0.7，说明方案的实际生产成本大于市场同类产品的最低价 ，一般不予考虑。
第 二 章 机 械 制 造 装 备 设 计 方 法
（六）齿轮齿数的确定 对于定比传动的齿轮齿数和带轮直径，可 依据机械设计手册推荐的方法确定。 确定齿轮齿数时，选取合理的齿数和是很 关键的。各队传动副的齿数和应该是相同的。 齿轮的中心距取决于传递的扭矩。扭矩越大， 中心矩越大。 一般在主传动中，取最小齿轮齿数Z min 18 ~ 20 三联滑移齿轮的最大于此大齿数之间的齿 数差应大于或等于4。 齿轮齿数确定后，还应验算转速误差： (n'n) / n 10( 1)% 式中： n’----主轴实际转速 n---主轴的标准转速 ---公比
《机械制造装备设计》PPT课件
高精度机床
P2（UP）
P2（UP）
主轴组件设计 滚动轴承
切削力方向随主轴旋转而同步变化的主轴， 轴承按外圈径向圆跳动选择。
由于外径尺寸较大，相同精度时误差大， 若保持径向圆跳动值不变，可按内圈高一级的 轴承精度选择。
主轴组件设计滚动轴承
4．轴承刚度 轴承存在间隙时，只有切削力方向上的少数几
个滚动体承载，径向承载能力和刚度极低；轴承零 间隙时，在外载作用下，轴线沿方向移动一距离， 对应的半圈滚动体承载，处于外载作用线上的滚动 体受力最大，其载荷是滚动体平均载荷的5倍，滚动 体的载荷随着与外载作用线距离的增大而减小；轴 承受轴向载荷时，各滚动体承受的轴向力相等。滚 动体受力方向在接触线上。
用度，是机床重要的性能指标。但目前，抗振性的指 标尚无统一标准，设计时可在统计分析的基础上，结 合实验进行确定。动态刚度与静刚度成正比，在共振 区，与阻尼（振动的阻力）近似成正比。可通过增加 静刚度、增加阻尼比来提高动刚度。
主轴组件设计
4．温升与热变形
主轴组件工作时，轴承的摩擦形成热源，切削
热和齿轮啮合热的传递，导致主轴部件温度升高，
主轴组件的抗振性主要取决于前轴承，因而，有 的机床前支承采用滑动轴承，后支承采用滚动轴承。
主轴组件设计滚动轴承
2．主轴滚动轴承的类型选择
机床主轴较粗，主轴轴承的直径较大，轴承所承 受的载荷远小于其额定动载荷，约为1/10。
因此，一般情况下，承载能力和疲劳寿命不是 选择主轴轴承的主要依据。
主轴轴承，应根据刚度、旋转精度和极限转 速来选择。
主轴组件设计 主轴传动
1．传动方式 主轴上的传动方式， 主要有带和齿轮传动。 带传动是靠摩擦力传递动力，结构简单，中心距
机械制造装备设计PPT课件-第一章_专机总体设计
一、机床的主要技术性能
主要包括
工
柔
加
生
可
艺
性
工
产
靠
范
精
率
性
围
度
自
动
化
第一节 机床的基本要求
1.工艺范围
工艺范围 是指机床适应不同生产要求的能力（或功能）。包括 可加工的零件类型、表面形状和尺寸，加工方法等。
不同的生产模式对机床的工艺范围要求不同。 大批量生产——要求加工效率高，工艺范围窄，机床结构简单。 如：组合机床。 单件小批生产——要求扩大机床功能，工艺范围广，机床结构 复杂。如：通用车床，通用钻床等。
多品种小批生产——要求机床运动和刀具数目多，加工精度高， 加工效率高，工艺范围广。如：数控机床，加工中心，柔性制造系 统。
第一节 机床的基本要求
2.柔性 柔性 是指机床适应加工对象变化的能力。机床的柔 性包括功能柔性和结构柔性。
①功能柔性 指对机床的加工控制软件进行调整或修 改，就可方便化的大批生产 采用组合机床、数控机床组成自动生产线。 自动化的单件小批生产 采用由数控机床、加工中心构成的柔性 制造系统，或由柔性制造系统构成自动化工厂。
第一节 机床的基本要求
5.可靠性
可靠性 指机床在使用寿命期内完成规定加工功能的能力。 ① 固有可靠性——通过设计、制造赋予机床的可靠性能。 ② 使用可靠性——受使用、维护方式和使用条件的影响。
龙门支承（框架式） 刚性好，能承受冲击力。但支承件多， 结构复杂。适用于大型工件的加工、多工件同时加工。
第三节 机床的总体布局
三、合理安排操纵部件
1.操作者和工件的相对位置适当 （1）为便于装卸工件、观察加工情况、检测工件，应保证人在 操作过程中的的正常视觉，一般为50~760mm。 （2）卧式机床主轴高度在900~1200mm ，立式大型机床的工作 台高度在700mm左右，立式中小型机床的工件安装在950~1050mm
主要包括
工
柔
加
生
可
艺
性
工
产
靠
范
精
率
性
围
度
自
动
化
第一节 机床的基本要求
1.工艺范围
工艺范围 是指机床适应不同生产要求的能力（或功能）。包括 可加工的零件类型、表面形状和尺寸，加工方法等。
不同的生产模式对机床的工艺范围要求不同。 大批量生产——要求加工效率高，工艺范围窄，机床结构简单。 如：组合机床。 单件小批生产——要求扩大机床功能，工艺范围广，机床结构 复杂。如：通用车床，通用钻床等。
多品种小批生产——要求机床运动和刀具数目多，加工精度高， 加工效率高，工艺范围广。如：数控机床，加工中心，柔性制造系 统。
第一节 机床的基本要求
2.柔性 柔性 是指机床适应加工对象变化的能力。机床的柔 性包括功能柔性和结构柔性。
①功能柔性 指对机床的加工控制软件进行调整或修 改，就可方便化的大批生产 采用组合机床、数控机床组成自动生产线。 自动化的单件小批生产 采用由数控机床、加工中心构成的柔性 制造系统，或由柔性制造系统构成自动化工厂。
第一节 机床的基本要求
5.可靠性
可靠性 指机床在使用寿命期内完成规定加工功能的能力。 ① 固有可靠性——通过设计、制造赋予机床的可靠性能。 ② 使用可靠性——受使用、维护方式和使用条件的影响。
龙门支承（框架式） 刚性好，能承受冲击力。但支承件多， 结构复杂。适用于大型工件的加工、多工件同时加工。
第三节 机床的总体布局
三、合理安排操纵部件
1.操作者和工件的相对位置适当 （1）为便于装卸工件、观察加工情况、检测工件，应保证人在 操作过程中的的正常视觉，一般为50~760mm。 （2）卧式机床主轴高度在900~1200mm ，立式大型机床的工作 台高度在700mm左右，立式中小型机床的工件安装在950~1050mm
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10
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
5、零件的验算 ① 在零件尺寸和位置确定后，才可以知道它们的受力状态， 力的大小，作用点和方向，才可以对零件（如齿轮、轴、键、 轴承等）进行较为精确的验算。 ② 如发现不合理或不正确时，应重新修改结构，重新计 算，以达要求。
6、装配图上应标数据
① 齿轮齿数及模数、带轮直径、电动机功率和转速、轴编号等，
并均与转速图一致；
② 决定配合性质的配合尺寸； .
11
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
③ 决定这个部件对其他部件的相对位置的基准尺寸；决定部 件内基本零件的相对位置的基本尺寸；主要轴线到主要表面 间距离的内部尺寸及该部件的总体尺寸等。 ④ 整个部件的技术条件； ⑤ 图上所有零件应编号，相同零件应具有同一编号，并编出 零件明细表。
机械制造装备设计
课程设计
.
1
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
一、设计题目
设计一台普通车床的主传动系统，完成变速级数为18级。 带传动采用卸荷带轮；由摩擦离合器实现主轴换向。
二、设计目的
① 通过设计实践，掌握机床主传动系统的设计方法。 ② 培养综合运用机械制图、机械设计基础、机械制造装备 设计及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 ③ 培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
距等）；
④ 齿轮模数的估计（一般同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速
箱中的齿轮采用1～2种模数。主轴变速箱的齿轮模数常取为2.5、3、
4mm)。
.
8
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
⑤ 齿轮结构尺寸计算。 ⑥ 注意事项 估算时，应尽量选择同类型机床，采用类比法进行。
4、绘制部件装配草图
lg
Rn ：变速范围
Rn
n max n min
例：已知 n45~20r0p0m 1.41
z lR g n 1 lg 2( 0 4 0 ) 5 1 0 1.9 0 8 1 1.9 1 8 12
lg
l1 g .4.1
14
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
Ⅰ 输入
Ⅱ
2. 确定结构式及结构网
7、绘制零图件
绘制主轴箱装配图
1张(A0)
绘制两张主要零件图
1. 张(A3或A2)
12
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
C6136 车床
.
13
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
设计内容及步骤
一. 运动设计
1. 确定转速级数
已知： nma、 n nmi、 n
转速级数：z lg Rn 1
.
2
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
④ 提高技术总结及编制技术文件的能力。 ⑤ 是毕业设计教学环节实施的技术准备。
三、课程设计的内容
1、运动设计 根据给定的机床规格和极限转速（或转速），拟定合
适的结构式（或转速图等）和主传动系统图，确定齿轮齿 数和带轮直径等，并计算转速误差。
.
3
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
a、注意滑移齿轮是否有足够的移动位置，是否会发生干涉； b、大齿轮外圆是否与其他轴或轴上的零件相碰； c、轴、轴承及轴上零件的固定和定位要可靠，受力后不应发生串动现象； d、机床应有良好的、可靠的润滑和密封装置； e、结构设计一方面要满足机床性能要求，另一方面要注意加工和装配工 艺性； f、严格遵守国家标准； g、图纸符合国家机械制图标准。
Ⅲ
Ⅳ
输出
ⅠⅡ
从Ⅰ轴到Ⅱ轴可传递3种转速：
.
15
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
（1）结构网
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
从Ⅰ轴到Ⅳ轴 可传递12种转速。
结构式：12 322
反映传动链特性关系
.
16
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
（2）结构式
由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用2或3为宜，即：
撞。
.
7
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
3、动力计算
① 传动件的计算转速（主轴、各传动轴、最小齿轮）；
② 传动轴直径的估算和选用（一般情况下，应利用轴的扭转强度计算的方
法来估算出轴的最小直径，求得d值应加以圆整。如果是花键轴，则花键的 内径可比计算的d值减小7%，由此选用合适的花键）； ③ 主轴的设计（前端、后端直径、内孔直径、支撑形式、悬伸量、支撑跨
2、动力计算
根据给定的电动机功率，计算主轴及传动轴尺寸、齿轮、 皮带的根数及型号，确定轴承等。验算主轴或某一根传动轴 的刚度和轴承的承载能力。
3、结构设计
进行传动轴组件、变速机构、主轴组件等的布置和结构 设计。绘制机床主轴主变速箱装配图（包括展开图和一主要 剖视图）和一主要零件图。
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4
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
① 选择轴承型式，大致布置轴、齿轮及轴承位置；
② 确定每根轴的固定方法、轴承的调节和定位、齿轮的移
动和固定方法等，并确定带轮的基本结构；
③ 剖面图和展开图必须同时交叉绘制，以便检查各机械零
件在空间上是否相碰；
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9
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
④ 结构应有良好的润滑和密封性，避免漏油现象发生； ⑤ 注意事项：
.
6
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
⑦ 主轴转速误差计算 验算转速误差，使主轴各级实际转速符合：
n实际 n理论 5% n理论
⑧ 注意事项：
a、分配传动比时，不宜采用过多的接近1/4的传动比，这样
会使结构庞大，或小齿轮齿数太小，结构上较难实现。
b、相邻传动组的齿数不应悬殊过大，以免大齿轮与相邻轴碰
z2m3n
12=3×2×2， 12=2×3×2， 12=2×2×3 遵循“前多后少”原则：
12=3×2×2
3. 传动顺序与扩大顺序
传动顺序： 12=3×2×2
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机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计 扩大顺序： 12312326
4、编写设计计算说明书 主要包括： 1）运动设计和动力计算的计算过程和分析； 2）结构设计说明（包括主要结构的分析以及其他需要说明 或论程设计--机床主传动系统设计
四、课程设计的步骤和注意事项
1、准备工作 2、运动设计
① 传动方案设计（集中传动或分离式传动）； ② 结构式； ③ 绘制转速图； ④ 确定齿轮齿数； ⑤ 绘制传动系统图； ⑥ 带和带轮的设计计算；