机械制造装备设计知识点
机械制造装备设计
5、齿轮的加工机床： （1）按轮齿成形原理分两大类：成形法：刀刃为一条切削线，其形状与发生线相
3
同，此发生线不需要成形运动，如铣齿、拉齿、冲齿等；展成法：刀刃为一条切削线，但形状与发生线不 吻合，刀具与工件作展成运动，发生线是切削刃各瞬时位置的的包络线。 此发生线需要一个独立的成形 运动 ，刀工共同完成，如滚齿、插齿等。 （2）滚齿原理：模拟一对螺旋齿轮啮合过程。 （3）加工直齿圆柱齿轮的运动分析①主运动 B11 ，传动链：电机—1—2— uv —3—4—滚刀，其中 uv 为主 运动传动比。②展成（啮合）运动：滚刀旋转运动 B11 1/K 转（1 齿） ；齿坯旋转运动 B12 1/z 转（1 齿） 。 内传动链为：滚刀—4—5— u x —6—7—齿轮，其中 u x 为啮合运动传动比。③进给运动 A2 ：齿坯—7—8— u f —9—10—刀架升降，其中 u f 为进给运动传动比。
xa xb xc …… ；意义：使各传动件结构紧凑,便于制造。③变速组的变速要前慢后快，中间轴的转速
不宜超过电动机的转速，递降原则 ia min ib min ic min ……
1 ；意义：降速时,应避免被动轮尺寸过大 4
从而导致变速箱径向尺寸过大; 升速时,应避免扩大传动误差,应降低振动 和噪音。④降速时应前缓后急， 升速时应前急后缓；意义：应保证多数传动件在高速状态下工作。结构紧凑，各中间传递轴的最低转速应 适当高些 （3）结构式、转速图的拟定步骤及绘制方法。级比规律：变速组的级比是指主轴上同一点传往被动轴相 xi 邻两传动线的比值，用 表示，其中 xi 成为级比指数，在图中由相邻两传动线的间隔格数表示；级比指 数为 1 的变速组称为基本组，除此之外称为扩大组。注意：一个结构式可以对应一些不同的转速图， 而一个转速图只能对应一个结构式。 2、扩大变速范围的传动系统设计。 （1）扩大变速范围设计的意义：一些通用性较高的车床和镗床的变速 范围一般为 140~200，甚至超过 200，按照级比规律设计不能满足要求，所以需要扩大变速组。 （2）扩大 变速组的方式：①增加变速组，特点：导致部分转速重复。②采用背轮结构，特点：易出现超速现象。③ 采用双公比的传动系，特点：主轴转速范围的高、低段将出现转速空挡。④采用分支传动，特点：无 3、计算转速。 （1）计算转速的概念及研究意义：①计算转速：主轴或其余各传动件传递全部功率的最低 转速为它们的计算转速，用ｎj 表示；②意义：确定主变速传动系中各传动件究竟按多大的扭矩进行计 算。 （2）变速传动系统中计算转速的确定步骤：①先由表中的相应公式计算出主轴转速；②当主轴的计算 转速确定后，可以按由后往前的顺序推算出各传动轴的计算转速。方法是先找出该传动轴有几级工作转
02209机械制造装备设计考试重点（自学考试必备）
02209机械制造装备设计考试重点（自学考试必备）江苏省高等教育自学考试大纲02209机械制造装备设计孙膑第一章机械制造及装备设计方法第一节概述一、全新生产制造模式的主要特征⑴以用户的需求为中心；⑵制造的战略重点是时间和速度，并兼顾质量和品种；⑶以柔性、精益和敏捷作为竞争的优势；⑷技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作；⑸实现资源快速有效的集成是其中心任务，集成对象涉及技术、人、组织和管理等，应在企业之间、制造过程和作业等不同层次上分别实施相应的资源集成；⑹组织形式采用如“虚拟公司”在内的多种类型。
第二节机械制造装备应具备的主要功能一、机械制造装备应满足的一般功能包括：（1）加工精度方面的要求；（2）强度、刚度和抗振性方面的要求；（3）加工稳定性方面的要求；（4）耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括减少磨损、均匀磨损、磨损补偿等5）技术经济方面的要求二、柔性化含义：即产品结构柔性化和功能柔性化.产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。
功能柔性化是指只需进行少量的调整或软件修改，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。
三、精密化采用传统的措施，一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效，需采用误差补偿技术。
误差补偿技术可以是机械式的，如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。
四、自动化（详细见P7）自动化有全自动（能自动完成工件的上料、加工和卸料的生产全过程）和半自动（人工完成上下料）之分。
实现自动化的方法从初级到高级依次为：凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。
五、机电一体化指机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体化的方法，有机地组成最佳技术系统。
这个系统应该是功能强、质量好和故障率低、节能和节材、性价比高，具有足够的“结构柔性”“。
机械制造装备设计复习重点
机械制造装备复习重点一、填空：1.创新设计通常应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等四个阶段。
2.影响机械装备加工精度的主要因素有：几何精度、传动精度、运动精度、定位精度、低速运动平稳性。
3.机床精度主要指机床的几何精度和机床的工作精度。
4.运动功能式表示机床的运动个数、形式、功能及排列顺序，是描述机床运动功能最简洁的表达方式。
5.主传动系按传动装置类型可分为机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。
6.推力轴承位置的配置形式有前端配置、后端配置、两端配置和中间配置四种。
7.直线导轨的截面形状主要有四种：矩形、三角形、燕尾形和圆柱形，它们可互相组合。
8.工业机器人是由操作机、驱动单元和控制装置等部分构成。
9.工业机器人按机械结构类型分为关节型机器人、球坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、直角坐标型机器人。
10.工业机器人机械结构系统由机座、手臂、手腕、末端执行器和移动装置组成。
11.机床夹具由定位元件、夹紧元件、导向及对刀元件、动力装置、夹具体和其它元件及装置组成。
12. 工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
13. 物流的功能主要是存储、输送、装卸、管理等功能。
14.物流系统的水平结构：供应物流子系统、生产物流子系统、销售物流子系统等构成。
15.生产物流时间组织形式顺序移动式、平行移动式和平行顺序移动式。
16.料仓式上料装置是由料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆等部分组成。
17.机械制造装备设计可分为创新设计设计、变形式设计、和模块化设计设计等三大类。
18.创新设计在明确设计任务后，经过：产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段。
19．按照机械结构类型分类，工业机器人分为四类：关节机器人、球坐标机器人、圆柱坐标机器人、直坐标机器人。
20．机械制造装备的一般功能要求有：加工精度、刚度、强度、抗振、加工稳定性、耐用度、技术经济性。
机械制造装备设计
R n （公式1 . 5 ）（p 1 4 ）、转速级数Z （公式1 . 6 ）（p 1 5）2.2试述转速图的构成内容和绘制方法。
答：转速图的构成内容（p20）:等距竖线表示传动轴; 等距水平线表示各轴转速；圆圈表示转速；圆点之间的连线（射线）表示传动副的传动比。
转速图的绘制方法（p26）:先写出传动结构式，确定主轴各级转速和公比，画出等距横线和竖线，确定各轴上的转速，连接这些转速即可。
2.3试述转速图与结构网的异同之处。
（p23）答：结构网是转速图的抽象，结构网和转速图都表示传动比的关系，但结构网表示的是相对关系，不表示转速的具体数值，而转速图表示的是具体转速数值，结构网可画成对称形式，转速图并不一定是对称结构，一个结构网对应几种不同的转速图。
2.4 拟定转速图时，何谓“前密后疏”、“前多后少”、“前缓后急”的原则。
答：“前密后疏”的原则（p24）:在转速图中前面的变速组斜线间开口小（即紧密），后面的传动轴斜线间开口大（即松疏）。
“前多后少”的原则（p24）:在转速图上，将传动副较多的变速组安排在传动顺序前面，传动副较少的变速组安排在传动顺序后面。
“前缓后急”的原则（p25）:在转速图上，降速传动时将前面的变速组速比下降较缓和，后面的变速组速比下降较急切。
2.5拟定转速图的五项原则是什么？（p23-25）答：1）每一变速组内传动副的数目为2或者3；2）在传动顺序上各变速组应按“前多后少”的原则排列; 3）在转速扩大顺序上应按“前密后疏”的原则；4）各变速组的变速范围不应超过最大的变速范围；5）合理分配传动比，降速传动采用“前缓后急”的原则，升速传动采用“前急后缓”的原则。
2.6在等比数列传动系统中，系统总转速范围与各变速组的变速范围有什么关系？与主轴的转速级数有什么关系？答：在等比数列传动系统中，系统总转速范围R与各变速组的变速范围r°, r i, g 5……的关系是：R n二“阪……r z (2.3) 在等比数列传动系统中，系统总转速范围R与主轴的转速级数Z的关系是：R n= Z-12.7为什么在辅助运动系统中对于U max, U min的限制可以放宽一些？答：主传动的速比的变速范围一般为为2<u主w 1/4，而进给传动速比一般为2.8< u进w 1/5，因为进给传动系统传递功率较小、速度较低，所以进给传动的U max, U min的限制可以放宽一些。
机械制造装备设计复习(部分)
机械制造装备设计复习（部分）课程导入*机械的定义：机械是由人为制造的、具有特定功能的、能够进行能量转换的产物。
＊为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
*机械制造装备包括那几个部分?各有什么作用?机械制造装备包括:加工装备、工艺装备、仓储输送装备和辅助装备等。
(1)加工装备主要指机床（工作母机),包括金属切削机床、锻压机床、特种加工机床、木工机床等；(2)工艺装备是指在产品制造过程中所用各种工具的总称，包括刀具、夹具、量具、辅具、模具、检具、钳具、工具、工位器等，是保证产品质量、贯彻工艺规程、提高生产效率的重要手段；（3）输送及仓储装备主要包括物料输送装置、机床上料装置、各级仓储装置及立体仓库等，物料输送装置用于实现毛坯、半成品、成品等在车间内工作中心传送的设备。
仓储是用来存储原料、毛坯、外购件、半成品、成品、工具等物品的设施。
（4）辅助装备辅助装备包括清洗剂、排屑装置和计量装置等。
＊机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求?1)柔性化精密化自动化机电一体化节材节能 2)符合工业工程要求符合绿色工程要求*什么是加工精度，影响加工精度的因素有那些？加工精度是指加工后零件对理想尺寸、形状和位置的符合程度,一般包括尺寸精度、表面形状精度、相互位置精度和表面粗糙度等。
满足加工精度方面的要求。
影响机械制造装备加工精度的因素有很多，与机械制造装备本身有关的因素有几何精度、传动精度、运动精度、定位精度（机床的定位件运动到达规定位置的精度)和低速运动平稳性等.＊机床精度包括：几何精度，传动精度，运动精度和定位精度。
＊机床主要设计内容有哪些？1.总体设计（1)主要技术指标确定（2）总体设计 :基本参数设计，传动设计，总体布局设计，控制设计。
机械装备制造-第二章 机械制造装备设计方法 (重点)
例：普通车床的主参数是在床身上的最大回 转直径，主要性能指标是最大的工件长度。
升降台铣床的主参数是工作台工作面的宽度、 主要性能指标是工作台工作面的长度。
摇臂钻床的主参数是最大钻孔直径，主要性 能指标是主轴中心线至立柱母线的最大距离。
3.分为四个阶段
（1）产品规划阶段 （2）方案设计阶段 （3）技术设计阶段 （4）施工设计阶段 4.缺点：需要较长的开发周期和投入较大的
开发工作量。
二、变型设计（快速满足市场要求 的变化） （重点）
1.概念：在原有产品基础上，基本工作原理和总体 结构保持不变，按一定的规律演变出各种不同的 规格参数，布局和附件的产品，扩大原有产品的 性能和功能。
2.要求：组合产品的设计应先在一定范围内不同性 能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划 分并设计出一系列模块，通过模块的组合，构成 不同类型或相同类型不同性能的产品，以满足市 场的要求。
3.原理：按系列化设计的原理进行。
结论：在机械制造装备产品有一大半属于变型 设计和组合产品，创新设计的产品只占一小 部分。但创新设计的意义不容低估，是企业 在市场竞争中取胜的必要条件。变型设计和 组合设计是在基型和模块系统的基础上进行 的。而基型和模块系统也是采用创新设计方 法完成的。
是在设计的某一类产品中，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，设计出其它各种尺 寸参数的产品，构成产品的基型系列。 2.遵循的原则：零部件通用化、标准化、结 构的典型化、产品系列化。
3. 系列化设计的优缺点
优点：P23 缺点： P23 4. 系列化设计的步骤 （1）主参数和主要性能指标的确定
机械制造装备设计期末复习知识点
《机械制造装备设计》复习知识点：1.主轴转速的计算是主轴传递全部功率时的最低转速。
2.刨床的主运动是直线运动，它的主运动参数是每分钟的往复次数。
3.双三角形组合导轨有接触刚度好及导向性和精度保持性好的优点。
4.机床爬行现象一般发生于低速重载的运动情况下。
5.三维空间中描述一个物体的位姿（位置和姿态）需要6个自由度。
6.PUMA关节型工业机器人的自由度（不包括末端的开合自由度）是6。
7.拟将一台普通车床数控化，改造费用较低，宜采用的伺服电动机是步进电机。
8.同一材料、相等的截面积，圆（环）形截面的抗扭刚度大于方形截面。
9.为了提高蜗轮齿部耐磨性，常采用的材料是铜。
10.属于机械制造装备所强调的设计思想有：机电一体化、精密化、绿色工程、节能等。
11.通常分类中，机械制造装备包括：加工装备、工艺装备、、辅助装备、仓储输送装备12.直流电动机的转速与励磁电流的关系是正比例关系13.链式刀库具有容量大、扩容方便的特点14.通常设计中，导轨的材料不会采用橡胶15.燕尾型导轨的优点不包括刚度高、承载能力大16.矩形导轨的优点不包括可以承受较大的颠覆力矩17.相同支承件截面积条件下，刚度最差的截面形状是实心圆18.相同支承件截面积条件下，抗扭刚度最好的截面形状是空心环形19.适合做主轴的材料包括：45钢、40Cr、65Mn、微晶玻璃20.齿轮传动不如带传动平稳21.由于不可避免存在滑动，带传动的传动比不精确22.进给传动是恒转矩传动，各传动件的计算转速是其最高转速23.主运动为直线运动的机床如刨床、拉床，适合采用液压无级变速装置24.在背吃刀量和进给量不变的情况下，主运动为直线运动的机床如刨床属于恒转矩传动，主运动是旋转运动的机床如车床属于恒功率传动25.从减小变速箱尺寸考虑，12级变速传动方案最优的是12=31×23×2626.刀具、夹具属于工艺装备，自动生产线上的排屑装置属于辅助装备。
27.自动运载小车按其运行原理分有轨和无轨两大类。
《机械制造装备设计》重要知识点
机械制造装备设计第一章、机械制造及装备设计方法第一节、概述机械制造装备的发展趋势1、向高效、高速、高精度方向发展2、多功能复合化、柔性自动化3、绿色制造与可持续发展4、智能制造技术与智能化装备第二节机械制造装备应具备的主要功能机械制造装备应具备的主要功能需满足以下几方面要求1、一般的功能要求2、柔性化3、精密化4、自动化5、机电一体化6、节材7、符合工业工程要求8、符合绿色工程要求一般的功能要求包括（1）加工精度方面的要求（2）强度、刚度和抗振性方面的要求3）加工稳定性方面的要求4）耐用性方面的要求5）技术经济方面的要求第三节机械制造装备的分类机械制造装备的分类1、加工装备（机床或工作母机）2、工艺装备3、储运装备4、辅助装备加工装备包括：金属加工机床、特种加工机床、锻压机床、冲压机床、注塑机、焊接设备、铸造设备等。
金属切削机床可按如下特征进行分类：1、按机床的加工原理分为：车床、钻床、镗床、纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、机床设计应满足的基本要求（1）工艺范围（2）柔性（5）精度（6）噪声（7）成产率和自动化（10）可靠性机床设计步骤1、确定结构原理方案4、工艺设计3）与物流系统的可亲性8）成本（11）造型与色彩2、总体设计5、机床整机综合评价4）刚度9）生产周期3、结构设计6、定型设计切断机床和其它机床等。
2、按机床的使用范围分为：通用机床：通用的金属切削机床可加工多种尺寸和形状的工件的多种加工面专用机床：用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的机床专门化机床：用于对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3、机床按其通用特征可分为高精度精密、自动、半自动、数控、仿形、自动换刀、轻型、万能和简式机床等第四节机械制造装备设计的类型机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块化设计等三大类第五节机械制造装备设计的方法机械制造装备设计的典型步骤（一）产品规划阶段（二）方案设计阶段（三）技术设计阶段（四）施工设计阶段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机床的运动学原理金属切削机床工作原理是通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。
机械制造装备设计简答题(最新)
机械制造装备设计五、机床的基本工作原理是什么?答：基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动,由刀具切除工件上多余的金属材料，使工件具有要求的尺寸和精度的几何形状。
六、工件表面的形成原理是什么？答：任何一个表面都可以看成是一条曲线（或直线)沿着另一条曲线（或直线）运动的轨迹。
这两条曲线（或直线）称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。
而加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的.七、工件表面发生线的形成方法有哪些？1、轨迹法2、成形法3、相切法4、展成法八、工件表面的形成方法是什么?是母线形成方法和导线形成方法的组合。
因此，加工表面形成所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。
九、什么是传动组的变速范围？各传动组的变速范围之间有什么关系？答:变速组中最大最小转动比的比值，称为该变速组的变速范围。
十、进给传动系设计要能满足的基本要求是什么?1）、具有足够的静刚度和动刚度；2）、具有良好的快速响应性;做低速进给运动或微量进给时不爬行，运动平稳,灵敏度高。
3）、抗震性好，不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动的冲击噪声；4）、具有足够宽的调速范围,保证实现所要求的进给量,以适应不同的加工材料；5）、进给系统的传动精度和定位精度要高;6）、结构简单，加工和装配工艺性好。
调整维修方便,操纵轻便灵活。
十三、试述进给传动与主传动相比较，有哪些不同的特点？1、进给传动与主传动不同是恒转矩传动，而住转动是恒功率传动2、进给传动系传动转速图的设计刚巧与主传动系相反，其转速图是前疏后密结构3、进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速。
4、进给传动的变速范围RN《14。
十四、试述滚珠丝杠螺母结构的特点，其支撑方式有哪几种？摩擦系数小，传动效率高。
一端固定，另一端自由，一端固定，另一端简支承，两端固定十五、主轴部件应满足哪些基本要求？1、旋转精度2、刚度3、抗震性4、温升和热变形5、精度保持性十六、在支撑件设计中，支撑件应满足哪些基本要求？1）应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比;2）应具有较好的动态特性，包括较大的位移阻抗（动刚度）和阻尼;整机的低价频率较高，各阶频率不致引起结构共振；不会因薄壁振动而产生噪声；3）热稳定性好,热变形对机床加工精度的影响较小；4）排屑畅通、吊运安全，并具有良好的结构工艺性。
机械制造装备设计
1、选择题1、工艺装备是机械加工中所使用的刀具、模具、机床夹具、量具和刀具的总称。
2、公比ψ值小则相对转速损失小（大、小、不变）。
3、组合机床总体设计的“三图一卡”是指被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。
4、进给运动消耗的功率远小于主传动功率（大、小、不变）。
5、转速图中“一点三线”。
一点指转速点，三线是指主轴转速线、传动轴线和传动线。
6、公比ψ值小，当变速范围一定时变速级数将增多。
（增多、减少、不变）7、机床精度包括几何精度、传动精度、运动精度、定位和重复定位精度、工作精度和精度保持性等。
8、拉刀的拉削方式可分为分层式、分块式和组合式三种。
2、选择题1、为防止爬行，在设计低速运动部件时，主要应采取下列那项措施。
[ D ]。
A. 提高传动精度B. 提高抗振能力C. 减少热变形D. 减少静、动摩擦系数之差2、下列哪一项不属于主变速传动系设计中扩大变速范围的方法。
[ D ]。
A.增加变速组B. 采用分支传动C.采用双公比传动系D. 采用交换齿轮3、设计机床主变速传动系时，为避免扩大传动误差，减少振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比 [ A ]。
4、最大相对转速损失率为21%的标准公比ψ是 [ B ]。
A. 1.12B. 1.26C. 1.41D. 1.585、下列哪一项属于主变速传动系设计中扩大变速范围最常用的方法。
[ C ]。
A.增加变速组B. 采用分支传动C.采用双公比传动系D. 采用交换齿轮3、简答题1、试述分级主轴变速箱设计的一般原则？答：（1）传动副前多后少的原则：主变速传动系统从电动机到主轴，通常为降速传动。
接近电动机传动件转速较高，根据公式可知，传动的转矩M较小，尺寸小些，因此，在拟定主变速系统时，尽可能将传动副较多的变速组安排在前面。
（2）传动顺序与扩大顺序相一致的原则：当各传动轴最高转速相同时，前密可使最低转速提高，从而减少传动件尺寸。
（3）变数组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速。
《机械制造装备设计》总复习资料
《机械制造装备设计》总复习第一章绪论1.机械制造装备的分类。
1、机械制造装备指的是什么？共分哪几大类？答：机械制造业中所使用的装备就是机械制造装备。
它共分为四大类：加工装备、工艺装备、物料储运装备和辅助装备。
1-1、加工装备都包括哪些装备？答：加工装备主要指机床，包括金属切削机床、特种加工机床、锻压机床和木工机床四大类。
1-2、工艺装备都包括哪些装备？答：工艺装备包括：刀具、夹具、模具、量具、辅助工具等。
1-3、物料储运装备都包括哪些装备？答：物料储运装备包括：物料输送装置、机床上下料装置、各级仓储装置与立体仓库等。
1-4、辅助装备都包括哪些装备？答：辅助装备包括：清洗机、排屑装置、测量设备和包装设备等。
第二章机械制造装备的设计方法1.机械制造装备设计的类型。
2.机械制造装备设计的方法。
3.机械创新设计的思维和方法。
1、利用各种创新方式，举出多种关于热水瓶（或水杯、笔、尺……）的创意，包括功能、附加物、使用方便等，要求有详细说明。
答：如红外遥控或声控的热水瓶，附加移动装置，可以方便使用；使用经过特殊处理的材料，制成有药效功能的热水瓶或摔不破、挤不破的热水瓶；附加净化装置的可以净化水的热水瓶；装上定时定量装置，能自动加水烧水的热水瓶；节能环保的太阳能热水瓶；可以按需要的温度出水的热水瓶；瓶身能够表示瓶内水温的热水瓶……（杯+玻璃+刻度----刻度杯；杯+套（真空密封）----保温杯（保热保冷）；杯+金属+电----电热杯；杯+温度计----温度指示杯；杯+图文----知识观赏杯；杯+盖+指南针----可指南带盖杯……）2、利用各种创新方式，用“可折叠”对除折叠伞以外的各类物品进行改进。
要求有详细说明，包括功能、附加物、使用方便等。
（试举2例）答：3、为方便盲人使用，自选一件物品利用各种创新方式进行尝试，包括功能、附加物、使用方便等等，要求有详细说明。
答：如探路手杖，手杖端部安装探头，碰到障碍回有方向提示音，引导盲人回避；下方附加折叠凳，走路时间长了可以坐下休息；手杖能够折叠，不用时可以放入包内；又如眼镜上安装摄像仪，通过导线连接到司管视觉的器官，盲人戴上后马上就能恢复视觉……第三章金属切削机床设计3.1 设计要求、方法和步骤1.机床设计的内容与步骤。
机械制造装备设计复习资料
机械制造装备设计复习资料Array一．填空题1．机械制造装备的一般功能要求有：（）、（）、强度、抗振、加工稳定性、耐用度、技术经济性。
2.金属切削机床，按加工原理不同可分为：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮机床、螺纹机床、铣床、刨床、( )、( )及其它机床。
3.机械制造装备设计可分为：创新设计、（）设计、和( )设计等三大类。
.4.总体设计中的系统原理图包括产品总体布局图、机械传动系统图、（）系统图、（）控制图。
.5.机床的精度包括：（）、运动精度、( )、定位精度、工作精度、精度保持性。
.6.按照机械结构类型分类，工业机器人分为四类：（）、球座标机器人、圆柱坐标机器人、（）。
7.加工中心的刀库类型有：鼓轮式刀库、( )、( )、直线刀库。
8.加工中心采用的任选刀具的编码方式：刀具编码方式、( )方式、( )方式。
9绿色产品设计是在充分考虑产品( )、( )、成本和开发周期的同时，应对环境影响最小，对资源利用率最高。
10.在基型产平的基础上，可扩展成系列产品，扩展的方式有三种：( )产品、横系列产品、( )产品。
二．选择题1.绿色产品设计是充分考虑产品的功能、质量、开发周期的同时，使产品从设计、制造、包装、运输、（）、报废处理整个生命周期中，对环境影响最小，资源利用率最高。
A.设计B. 使用C.销售D.消毁2.主轴的传动方式主要有：齿轮传动、带传动、（）。
A. 电机直接驱动、B.齿条传动C.蜗轮蜗杆传动 .D.摩擦传动3自动换刀系统的顺序换刀方式是按照工艺要求，依次将所用的刀具（）中，加工时按顺序调刀。
A. 按顺序插入刀座B.不同工件顺序向同。
C.任意插入刀座4.工业机器人的手腕是连接手臂与末端执行器部件，实现末端执行器在空间（三个姿态）A. 三个位置坐标 B三个姿态 C.连接作用 D.可省略。
5.工业机器人的末端执行器的设计要求是：( )、结构简单轻巧。
、A. 夹持力与精度B.强度大C.重量大D.比较复杂6.工业机器人的末端执行器的设计要求是：夹持力与精度、（）。
机械制造装备设计
机械制造装备设计一、机械装备的类型机械制造装备设计可以分为创新设计、变型设计和模块化设计适应设计和变参数设计统称为“变型设计”。
二、机械装备的设计方法1、系列化设计方法是在设计的某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型型产品为基型，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。
2、系列化设计应遵循“产品系列化、零部件通用化、标准化”原则，简称“三化”原则。
有时将“结构的典型化”作为第四条原则，即所谓“四化”原则。
3、系列化的优缺点：优点：①可以用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。
减少产品品种意味着提高每个品种的生产批量，有助于降低生产成本，提高产品制造质量的稳定性。
②系列中不同规格的产品是经过严格性能试验和长期生产考验的基型产品演变和派生而成的，可以大大减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
③产品有较高的结构相似性和零部件通用性，因而可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
④零备件的种类少，系列中的中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。
⑤为开展变型设计提供技术基础。
缺点：为以较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求，每个品种规格的产品都具有一定的通用性，满足一定范围的使用需求，用户只能在系列型谱内有限的一些品种规格中选择所需的产品，选到的产品，一方面其性能参数和功能性不一定最符合用户的需求，另一方面有些功能还可能冗余。
1.模块化设计：为了开发多种不同功能结构，或相同功能结构而性能不同的产品，不必对每种产品单独进行设计，而是精心设计出一批模块，将这些模块经过不同的组合来构造具有不同功能结构和性能的多种产品。
2.模块化设计的优点：①在缩短产品开发周期、提高产品质量、降低成本和加强市场竞争能力方面的综合效果十分明显。
②根据科学技术的发展，便于用新技术设计性能更好的模块，取代原有旧的模块，提高产品的性能，组合出功能更完善、性能更先进的组合产品，加快产品的更新换代。
机械制造装备设计
机械制造装备设计一、引言机械制造装备设计是指在机械制造领域中，根据特定的需求和规范，进行产品设计和制造的过程。
这一过程涉及到机械元件的选择、材料的选用、零件的加工、装配等多个方面，要求工程师具备扎实的理论基础和专业的技术能力。
本文将围绕机械制造装备设计展开讨论。
二、机械设计的基本原理1.设计需求分析在进行机械装备设计之前，首先需要分析产品的使用需求。
这包括了对产品功能、性能、使用环境和使用寿命等方面的要求进行明确。
只有充分了解客户的需求，才能设计出高质量的机械装备。
2.材料选用材料的选用是机械设计中至关重要的环节。
不同的机械装备对材料的要求不同，需要根据具体的要求选择性能合适的材料。
常用的材料包括金属、塑料、橡胶等，而每种材料都有其特定的物理和化学性质。
3.零件设计与加工零件的设计与加工是机械装备设计中的核心。
设计师需要采用合理的结构、合适的尺寸和适当的加工工艺，从而保证零件的质量和性能。
此外，还需要考虑到零件与其他零件的装配关系，确保装配的精度和稳定性。
4.装配与试验装配是将各个零部件组装成完整的机械装备的过程。
在装配过程中，需要保证零部件的互相配合和协同工作，以充分发挥机械装备的功能。
装配完成后，还需要进行试验和调试，确保装备的性能达到设计要求。
三、机械制造装备设计的挑战与解决方案1.技术难题在机械制造装备设计中，常常会遇到一些技术难题，例如设计尺寸的限制、材料的选择、零件的加工难度等。
解决这些难题需要工程师具备丰富的经验和创新的思维，可以通过改善设计方案、优化工艺流程等方式来寻找解决方案。
2.成本控制机械制造装备设计过程中，成本控制是一个重要的考虑因素。
设计师需要在保证产品质量的前提下，尽可能降低制造成本。
这可以通过合理选用材料、优化结构设计和加工工艺等方式来实现。
3.智能化与自动化随着科技的发展，机械制造装备设计逐渐向智能化和自动化方向发展。
这要求工程师不仅要具备机械设计方面的知识，还需要了解计算机技术、自动控制等相关领域的知识，从而设计出更加智能和高效的机械装备。
机械制造装备设计方法复习要点
第二章机械制造装备设计方法1．械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块化设计等三大类型。
2．创新设计：创新设计通常应从市场调研和预测开始，明确产品的创新设计任务，经过产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段；还应通过产品试制和产品试验来验证新产品的技术可行性；通过小批试生产来验证新产品的制造工艺和工艺装备的可行性。
一般需要较长的设计开发周期，投入较大的研制开发工作量。
3．变型设计：采用适应型和变参数型设计方法。
在原有产品基础上，基本工作原理和总体结构保持不变，适应型设计是通过改变或更换部分部件或结构，变参数型设计是通过改变部分尺寸与性能参数，形成所谓的变型产品。
按照一定的规律演变出各种不同的规格参数、布局和附件的产品，扩大原有产品的性能和功能，形成一个产品系列。
4．模块化设计：模块化设计是按合同要求，选择适当的功能模块，直接拼装成所谓的“组合产品”。
进行组合产品的设计，是在对一定范围内不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过这些模块的组合，构成不同类型或相同类型不同性能的产品。
5．机械制造装备设计的典型步骤可划分为产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段。
6．产品规划阶段的任务是明确设计任务，包括：需求分析、调查研究、预测、可行性分析、编制设计任务书7．方案设计阶段：根据设计任务书的要求，进行产品功能原理的设计。
方案设计阶段大致包括对设计任务的抽象、建立功能结构、寻求原理解与求解方法、形成初步设计方案和对初步设计方案的评价与筛选等步骤。
8．技术设计阶段：将方案设计阶段拟定的初步设计方案具体化，确定结构原理方案；进行总体技术方案设计，确定主要技术参数，布局；进行结构设计，绘制装配草图，初选主要零件的材料和工艺方案，进行各种必要的性能计算；如果需要还可以通过模型试验检验和改善设计；通过技术经济分析选择较优的设计方案。
在技术设计阶段将综合运用系统工程学、价值工程学、力学、摩擦学、机械制造工程学、优化理论、可靠性理论、人机工程学、工业美学、相似理论等，来解决设计中出现的问题。
机械制造装备设计总复习
第 二 章 金 属 切 削 机 床 设 计
7）从180向1500反推
注意降速比别超4，升速比别 超2。 取180对应720，速比4，这时 升速1332/720=1.85小于2。 带轮速降1500/720=2.08
8）验算高速区: 4500/2.08*1.85=4000 所以1500-4500对应180-4000没 有问题。 9）完善转速图 主轴40rpm对应电机333rpm 10）绘出功率特性图，并指明重叠区: 第二方案略
主轴滑动轴承 滑动轴承的特点 滑动轴承的类型 动压轴承：原理、型式、特点* 静压轴承：原理、优缺点** 气体静压轴承： 主轴磁浮轴承 主轴知识综合运用：挑错
3.2 支承件设计 支承件指哪些件？** 支承件应满足的基本要求：4条** 支承件的结构设计 支承件承受的载荷类型 支承件截面形状与选择：方与圆、空/实心、开口、 抗弯、抗扭** 按抗弯排队？按抗扭排队？
样题：400mm卧式车床，刀具最大切削速度200m/min，最小切削速度 1.5m/min，卧式车床K1=0.5，K2=0.25。
求最大最小主轴转速及变速范围。 φ、Z？
主轴转速采用等比数列排列的原因：减少速度损失，经 典公比数1.06、1.12、1.26、1.41、1.58* Rn、φ及级数Z的关系***：
例：设计一个12级转速的车床主传动系统，公比φ=1.41，主轴最
高转速1440rpm，电机转速1440rpm，电动机与主轴箱之间带传动， 设计其转速图。
解：
根据Z、公比、最大转速求出最小转速为31.5 公比1.41，主轴速降1/4≤ u，则轴间最多只能跳4格，所以最少分三次降速，考虑 皮带传动则一共为5轴 基本组在前原则写出结构式12=31×23×26 考虑到前缓后快，最后一级速降四格，跳6格，所以升速为2也满足要求 考虑到前缓后快，第二级速降3格，第一级速降2格，最后2格给皮带传动 转速图如图所示。
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1.机床应满足哪些基本要求：（1）性能指标 1工艺范围2加工精度3生产率和自动化4可靠性（2）人机关系 2.机床的总体方案拟定包括什么内容：总体设计、技术设计、零件设计及资料编写、样机试制和试验鉴定。
3. 机床的尺寸参数包括：机床的尺寸参数是影响机床加工性能的一些尺寸。
主参数代表机床的规格大小，是最重要的尺寸参数。
有的机床还有第二主参数，如最大跨距、最大工件长度、最大模数等。
4.机床的主要技术参数：尺寸参数、运动参数、动力参数 5.等比传动有何优点：设计简单，使用方便，最大相对转速损失率相等。
6. 公比选用原则：公比越小，最大相对转速损失率就小，但变速范围也随之变小。
中型机床，公比1.26或1.41；大型重型机床，公比1.26、1.12、1.41；非自动化小型机床，公比1.58、1.78、2；专用机床原则上不变速，可选1.12、1.26 7.转速图包括一点三线：一点是转速点，三线是主轴转速线、传动轴线、传动线。
8. 机床的转速图表示什么：表示主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。
9. 结构式与结构网表示机床的什么内容：结构式表示级比规律，结构网表示机床的传动路线传动比的相对关系。
10. 等比传动系统中，总变速范围与各变速组的变速范围有什么关系?与主轴的转速级数有什么关系? :乘积Rn=r1.r2.r3……rn-1 Rn=级数的Z-1次方11. 等比传动系统中，各变速组的级比指数有何规律：X0=1 X1=P0 X2=P0.P1 Xj=P0.P1…P(j -1)12. 拟定转速图的原则有哪些：（1）传动顺序 前多后少（2）扩大顺序 前密后疏（3）最小传动比 前缓后急13. 机床转速图中，为什么要有传动比限制，各变速组的变速范围是否一定在限定的范围内，为什么? 在设计机床传动时，为防止传动比过小造成从动齿轮太大，增加变速箱的尺寸，限制最小传动比；为减少振动，提高传动精度，限制最大传动比。
14. 前多后少原则：传动件越靠近电动机，其转速就越高，在电动机功率一定的情况下，所传递的转矩就越小，传动件和传动轴的几何尺寸就越小。
因此，应尽量使前面的传动件多一些。
15. 前密后疏：变速组j 的变速范围是。
在公比一定的情况下，只有控制xj （pj-1）的大小，才能使变速组的变速范围不超过允许值。
传动副数多时，级比指数应小一些。
考虑到传动顺序中有前多后少的原则，扩大顺序应采用前密后疏的原则。
16. 前缓后急：为使更多的传动件在相对高速下工作，减少变速箱的结构尺寸，最小传动比应采取前缓后急的原则。
此外，由于制造安装等原因，传动件工作中有转角误差，采用前缓后急原则，有利于提高传动链末端执行件的旋转精度。
17. 什么是机床的功率转矩特性：从计算转速到最高转速之间的每级转速都能传递全部功率，而其输出的转矩则随转速的增高而降低，称为恒功率变速范围 。
从计算转速到最低转速都能传递计算转速的转矩，输出功率随转速下降，故称为恒转矩变速范围。
18. 扩大机床主轴变速范围的措施：（1）增加变速组的转动系统（2）单回曲机构（3）对称双公比传动系统（4）双速电动机传动系统19. 公比ϕ=1.26，结构式为24=32×23×26×212，计算各变速组的级比，变速范围及总变速范围，并指出该结构式表示什么类型的传动链；在保证结构式性质不变的情况下，若想缩短传动链，应采用什么措施?变速范围的公式：)1()1()1(210---==J J j j P P P P P P x j r Λϕϕ此题：59.126.121-311-P x a a a ====⨯）（）（ϕϕr 总变速范围的公式：11210210--===Z P P P P j J r r r r R ϕϕΛΛR=48.20326.11-24=20. 机床主轴应满足的技术要求：旋转精度 刚度 抗振性 温升 耐磨性21. 主轴的轴向定位有几种，各有什么特点：主轴的轴向定位主要由推力轴承来实现,推力轴承的配置形式有三种:（1）前端定位 推力轴承安排在前支撑处,主轴发热后向后伸长,轴前端的轴向精度较高,但前支撑轴结构复杂. （2）后端定位 推力轴承安排在后支撑处,主轴受热后向前伸长,影响轴前端的轴向定位精度和刚度,但这种结构便于轴间间隙调整.（3）两端定位 推力轴承安排的前后支撑处,支撑结构简单,发热量小,但主轴受热产生变形,会改变轴承间隙影响株洲的旋转精度。
22. 隔板和加强肋的作用，选用原则：（1）隔板：将局部载荷传递给其他壁板，从而使整个支承件能比较均匀地承受载荷。
纵向隔板能提高抗弯刚度，横向隔板能提高抗扭刚度，斜向隔板既能提高抗弯刚度又能提高抗扭刚度。
（2）加强肋：加强局部刚度，减小薄壁振动。
23. 导轨的基本要求有哪些：精度高、承载能力大、刚度好，摩擦阻力小、运动平稳、精度保持性好、寿命长、结构简单、工艺性好、便于加工、装配、调整和维修、成本低24. 常见的直线运动导轨组合形式有哪几种?说明其主要性能及应用场合：1）双三角形组合：这种导轨同时起支承、导向作用。
用于龙门刨床与高精度车床。
2）双矩形组合：这种导轨主要承受与主支承面相垂直的作用力，此外，侧导向面要用镶条调整间隙，接触刚度低，承载能力大，但导向性差。
用于普通精度机床，如升降台铣床、龙门铣床等。
3）三角形-平导轨组合：不需用镶条调整间隙，导向精度高，加工装配也较方便，温度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏移，两条导轨磨损也不一样，对位置精度有影响，通常用于磨床、精密镗床上。
4）三角形-矩形组合：兼有导向性好，制造方便等优点，常用于车床、磨床、精密镗床、滚齿机等机床上。
5）平-平-三角形组合：三角形导轨主要起导向作用，平导轨主要起承载作用，不需要镶条调整间隙，工作台用双齿条传动，使偏转力矩较小，由于工作台和工件重量很大，可不考虑颠覆力矩问题。
用于龙门铣床、龙门刨床。
25. 组合机床：根据工件加工需要，以大量系列化标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床26. 组合机床的通用部件分类：动力部件 支承部件 输送部件 控制部件 辅助部件27. 被加工零件工序图：是根据选定的设计方案，表明零件形状、尺寸、硬度及在所设计的组合机床上完成的工艺内容和所采用的定位基准、夹压点的图样。
它是组合机床设计的主要依据，也是制造、验收和调整机床的重要技术条件。
28. 加工示意图：加工示意图是被加工的零件工艺方案在图样上的反应，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。
29. 三图一卡的工作内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率计算卡。
30. 组合机床联系尺寸图的作用和主要内容：（1）作用：是用来表示机床的配置形式、机床各部件之间相对位置关系和运动关系的总体布局图。
它是进行多轴箱、夹具等专业部件设计的重要依据。
（2）主要内容：包括机床的布局形式，通用部件的型号、规格，动力部件的运动尺寸和所有电动机的主要参数，工件与各部件间的主要联系尺寸，专用的轮廓尺寸等。
31. 怎样确定组合机床的装料高度、最低主轴高度和中间底座长度：（1）装料高度：指工件安装基面至机床底面的垂直距离。
考虑到具体情况，在850~1060mm 范围内取。
（2）最低主轴高度：要保证多轴箱内的润滑油有足够容量，又不致从主轴衬套中泄露，推荐80~140mm 。
（3）中间底座长度：要根据所选动力部件及配套部件的位置关系确定。
32. 成形车刀的类型特点：(1) 平体成形车刀 其外形为平条状，与普通车刀相似，刃形具有一定的廓形，结构简单，容易制造，成本低。
但可重磨次数不多。
用于加工简单的外成形表面，如螺纹车刀和铲制成形铣刀的铲 刀等。
(2) 棱体成形车刀 棱柱体的刀头和刀杆分开制作，大大增加了沿前刀面的重磨次数，刀体刚性好，但比圆体成形车刀制造工艺复杂，刃磨次数少，且只能加工外成形表面。
(3) 圆体成形车刀 它好似由长长的棱体车刀包在一个圆柱面上而形成。
它允许重磨的次数最多，制造也比棱体成形车刀容易，且可加工零件上的内、外成形表面。
33. 成形车刀的前角后角的形成：是通过刀具正确的制造和正确的安装形成的 棱体：制造时将前刀面和后刀面的夹角磨成90-两角，安装时将刀体倾斜后角，即能得所需前角后角 圆体：制造时，使它的前刀面距其中心为h ，安装时，再将刀具中心O2高于工件中心H ，同时使切削刃上最外点与工件轴线等高，即可形成所需前角后角。
34. 说明成形车刀截面设计必要性：成形车刀磨钝后需要重磨，一般只磨前刀面，要保证磨后切削刃的形状不发生变化，需要保证在不同位置的法平面内，成形车刀的后刀面截形完全一致。
35. 机床夹具的组成：定位元件及装置 夹紧原件及装置 导向原件 对刀元件及定向元件 夹具体 其他元件及装置36. 什么是过定位？造成的后果是什么？：根据加工表面位置尺寸要求，某自由度被两个或两个以上的约束重复限制。
加工中一般是不允许的，它不能保证正确的位置精度，但在特殊场合下，过定位不仅是允许的，而且会成为对加工有利的因素。
37. 试述定位误差的概念、产生的原因及其计算方法：（1）概念：工件的定位基准和定位元件均有制造误差，因而工件在夹具中的实际位置将在一定的范围内变动，即存在一定的定位误差。
（2）产生原因：基准不重合误差是由于定位基准与加工尺寸设计基准不重合所造成的，以B ∆表示。
基准位移误差是由于工件定位基准相对于在夹具中理想位置的位移所造成的误差，以Y ∆表示。
（3）计算方法：max min 22x D D B Y D d T -∆=∆+∆=+38. 标准钻套的类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套。