第3章 机械加工自动线1
机械加工自动化
机械加工自动化引言概述：机械加工自动化是指利用先进的技术手段和设备，使机械加工过程实现自动化操作。
它可以提高生产效率、降低成本、减少人力投入，并且能够保证产品质量的一致性。
本文将从五个方面详细介绍机械加工自动化的相关内容。
一、自动化设备1.1 数控机床数控机床是机械加工自动化的核心设备之一。
它采用计算机控制系统，能够实现对机床运动轨迹、速度、加工深度等参数的精确控制。
数控机床具有高精度、高效率、高稳定性的特点，适用于各种复杂形状的零件加工。
1.2 机器人机器人是机械加工自动化中的重要组成部分。
它能够代替人工完成重复性、繁琐的工作，如搬运、装配、焊接等。
机器人具有高速度、高精度、高灵活性的特点，可以大大提高生产效率和产品质量。
1.3 自动化生产线自动化生产线是将多台自动化设备有机组合在一起，形成一个完整的生产线。
它能够实现产品的连续生产和自动化流程控制。
自动化生产线具有高度的自动化程度和生产效率，适用于大批量、高速度的生产需求。
二、自动化控制系统2.1 PLC控制系统PLC控制系统是机械加工自动化中常用的控制手段之一。
它采用可编程逻辑控制器（PLC）作为核心，能够实现对机械设备的自动控制。
PLC控制系统具有可靠性高、稳定性好、操作简单的特点，适用于各种自动化设备的控制需求。
2.2 传感器技术传感器技术是机械加工自动化中的重要技术支持。
它能够实时感知和采集机械设备的运行状态和工件的加工参数，为自动化控制系统提供准确的反馈信息。
传感器技术具有高精度、高灵敏度、高可靠性的特点，可以实现对机械加工过程的精确控制。
2.3 数据通信技术数据通信技术是机械加工自动化中的关键技术之一。
它能够实现自动化设备之间的信息交换和数据传输，实现整个生产过程的协调和同步。
数据通信技术具有高速度、高稳定性、高安全性的特点，可以满足自动化控制系统对数据传输的要求。
三、自动化加工工艺3.1 CAM技术CAM技术是机械加工自动化中的重要工艺支持。
习题册参考答案-《机械制造工艺学(第二版)习题册》-B01-4148.docx
全国技工院校机械类专业通用（高级技能层级）机械制造工艺学（第二版）习题册参考答案1第一章机械加工精度与表面质量第一节机械加工精度一、填空题1．符合2．加工精度表面质量3．尺寸精度形状精度位置精度4．测量5．φ40 .008φ606．φ18.010φ18.018mm7．工艺系统8．静态动态9．“让刀”10．垂直度11．平面度12．锥形圆柱度二、选择题1A2C3D4C5C6C三、判断题1（×） 2（×）3（√） 4（×）5（√） 6（√） 7（× ）8（√） 9（√） 10（×）四、名词解释1．工艺系统由机床、夹具、刀具和工件组成的系统。
2．加工误差加工误差是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的偏离程度。
3.定尺寸刀具法是指用具有一定尺寸精度的刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）来保证工件被加工部位（如孔）的尺寸精度。
五、简答题1．答：加工精度是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的符合程度。
2机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三方面的内容。
获得机械加工精度的方法有：（1）获得尺寸精度的方法：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法、数字控制法。
（2）获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）获得相互位置精度的方法：一次安装法、多次安装法。
2.答：通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。
精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。
3.答：第一种误差是马鞍形圆柱度误差，其原因：（1）径向力方向改变。
（2）加工粗短轴时，轴的刚度比较机床的大，工艺系统的变形主要是由主轴箱、尾座、刀架等形成（3）由机床误差引起。
改进措施：（1）加工细长轴，可采用与上述消除腰鼓形圆柱度误差相同的方法。
机械制造基础第三章作业
1.么是机械加工工艺过程？答：用机械加工的方法按照规定的顺序把毛坯变成零件的全部过程。
2.工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：基本单元是工序。
根据工人、工作地和工件三不变加上连续完成序划分。
3．什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：工序是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。
安装是指在一道工序中工件经一次装夹后所完成的那部分工序内容。
工步是指在加工表面、刀具和切削速度和进给量均保持不变的情况下完成的部分内容。
工位是指工件在机床上占据每一个位置所完成的加工。
走刀是指刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。
4．机械加工工艺规程制定的指导思想。
答：（1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。
（2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。
5．不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：各种生产类型的工艺过程的特点如下表：项目单件、小批生产中批生产大量、大批生产加工对象不固定、经常换周期性地变换固定不变机床设备和布置采用万能设备，按机群式布置采用万能和专用设备，按工艺路线成流水布置或机群式布置广泛采用专用设备，全按流水线布置，广泛采用自动线夹具非必要时不采用专用夹具广泛使用专用夹具广泛使用高效能的专用夹具刀具和量具通用刀具和量具广泛使用专用刀、量具广泛使用高效率专用刀、量具毛坯情况用木模手工制造，自由锻，精度低金属模、锻模，精度中等金属模机器造型、精度铸造、模锻、精度高安装方法广泛采用划线找正等方法保持一部分划线找正，广泛使用夹具不需划线找正，都用夹具尺寸获得方法试切法调整法用调整法、自动化加工零件互换性广泛使用配刮一般不用配刮全部互换，可进行选配工艺文件形式过程卡片工序卡片操作卡及调整卡工人平均技术水平高中等低生产率低中等高成本高中等高6．什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程设计的原则和步骤有哪些？答：加工工艺规程是一个反映了合理的工艺过程和操作方法并按照一定的格式写成的、用来指导生产的工艺文件。
机械制造技术基础第3章课后答案
机械制造技术基础(贾振元)第3章课后答案(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯(包括轧制材料)变成零件的全部过程。
2、工艺过程的基本单元是什么如何划分答：工序是工艺过程的基本单元。
工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。
3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。
2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。
3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。
4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。
5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。
4、机械加工工艺规程制订的指导思想答：保证质量、提高效率、降低成本。
三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。
5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。
单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯。
大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。
6、什么是机械加工工艺规程它的作用是什么工艺规程的设计的原则和步骤有哪些答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。
金工实训——第三章 车削加工
在车床上适合加工轴类、盘类中心位置的孔， 以及小型零件上的偏心孔，而不适合加工大 型零件和箱体、支架类零件上的孔。
一、镗孔
镗孔操作： 开车前先使车刀在孔内手动试走一遍 镗孔时，走刀量、切削深度要比车外圆
时略小 镗孔的切深方向和退刀方向与车外圆正
M—机床通用特性代号（精密机床）
6—机床组别代号（落地及卧式车床组）
1—机床系别代号（卧式车床系）
32—主参数代号（床身最大回转直径320mm）
3.2.2 普通车床的组成
主要由主轴箱、进给箱、溜板 箱、刀架、尾座、床身、电气 箱、床脚等部分组成
3.2.3、普通车床的传动
§3.3车削刀具
二、车削步骤
1、调整主轴速度，主轴转速 n=1000v/πd，其中D(mm)为工件直径， v(m/min)为所选的切削速度。
2、调整进给量 3、调整背吃刀量 在调整背吃刀量时，
不管是粗车还是精车，都要一边试切， 一边测量。
4、纵向进给
3.5.3车锥面
圆锥的参数
圆锥的锥度C=（D-d）/l=2tan(α/2) 圆锥的斜度K=(D-d)/2l= tan(α/2)
铰孔是利用定尺寸多刃刀具，高效率， 成批精加工的方法
五、车孔缺陷的原因及预防措施
3.5.5切槽和切断
一、切槽 1、槽刀的角度及安装 2、切槽的方法 切削5mm以下窄槽，可以主切刃和槽等宽，
一次切出。 切削宽槽时先分段横向粗车，最后一次横向
切削后，再进行纵向精车的加工方法。 3、切槽尺寸的测量和控制
3.3.1车刀的种类与用途 按用途不同可分为外圆车刀、端面车
刀、切断刀、内孔车刀、圆头车刀、 螺纹车刀和成型车刀等 3.3.2 车刀的组成及几何角度 一、车刀的组成 二、车刀的几何角度与切削性能的关 系
一、机械加工生产线及其基本组成
{保证产品质量
在机械产品的生产过程中，为 提高生产率
降低成本
往往把加工装备 按工件的加工工艺顺 序依次排列，并用一 些输送装置与辅助装 置将它们连接成为一 个整体。
被加工工件按其 工艺规程顺序地 经过各台加工装 备，完成工件的 全部加工过程。Leabharlann 一、机械加工生产线及其基本组成
我们把为实现零件的机械加工工艺过程，以机床 为主要设备再配以相应的输送装置与辅助装置，并按 工件的加工工艺顺序排列而成的生产作业线称之为机 械加工生产线。
机加工自动线控制系统(DOC)
目录第1章工程实践训练的目的与任务 (1)1.1 目的 (1)1.2 任务 (1)第 2 章机加工自动线的用途、基本组成和工作原理 (3)2.1 机加工自动线的用途 (3)2.2 机加工自动线的基本组成和工作原理 (3)2.2.1 机械部分的基本组成和工作原理 (3)2.2.2 液压部分的基本组成和工作原理 (4)2.2.2.1 机加工自动线输送带液压部分工作原理 (9)2.2.2.2 定位、夹紧机构液压部分工作原理 (9)2.2.2.3 铣端面动力头液压传动部分工作原理 (10)第3章自动线控制系统的组成及其各电器元件的作用 (12)第 4 章机加工自动线控制系统的操作训练 (15)4.1 操作前的准备 (15)4.2 全线全自动方式下的操作 (15)4.3 全线半自动方式下的操作 (16)4.4 手动方式下的操作 (17)4.5 停止运行的操作 (17)第5章机加工自动线控制系统的编程及其调试训练 (18)5.1 编程训练 (18)5.2 程序的调试训练 (23)5.2.1 将程序写入PLC的内存中 (23)5.2.2 程序的调试 (23)第6章机加工自动线控制系统的故障诊断训练 (24)第7章工艺图纸的设计 (26)心得体会 (27)第1章工程实践训练的目的与任务1.1 目的生产自动化是科学技术不断进步和生产高度发展的产物，是一种理想的生产形式。
在大批量生产条件下，由于产品品种单一，产品结构稳定，而且产量大，一般都具备有工步、工序自动化和流水作业的基础，建立自动线使产品零件加工工艺过程自动化是少品种大批量生产实现自动化的一种良好方式。
因此，在机械行业，机械加工生产自动线已成为一种常见的自动化生产形式。
自动线由基本工艺设备及工件传送系统、控制系统组成。
其中，控制系统的设计、安装、调试和维护是电气化技术人员的岗位职责。
自从1969年DEC公司研制出PLC。
并首次用于美国通用汽车公司的汽车自动装配线以来，PLC得到了迅速的发展，在工业控制方面得到了广泛的应用。
第三章 典型部件设计(机械制造装备设计 第四版)
综合主轴弯曲和支承变形，确定最 佳跨距
3
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主支承轴颈
（1）主轴的构造
主轴的构造和形状主要取决于主轴
上所安装的刀具、夹具、传动件、
设计基准
轴承等零件的类型、数量、位置和
安装定位方法等。
预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙，而且有 一定的过盈量，使滚动体和内外圈接触部分产生预变形， 增加接触面积，提高支承刚度和抗振性。预紧力通常分为 三级：轻预紧、中预紧和重预紧，代号为A、B、C。
（1）双列圆柱滚子轴承预紧有两种方式：一是用螺母轴 向移动轴承内圈；二是采用过盈套进行轴向固定。
（2）角接触轴承使内外圈产生轴向错位，同时实现径向和 轴向预紧。
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机械制造装备设计 3.2.2 支承件的结构设计
（一）机床的类型、布局和支承件的形状
机床的类型可分为三类：中小型机床、精密和高精密 机床、大型和重型机床
机床的布局形式直接影响支承件的结构设计。中型卧 式车床采用前倾车身、前倾托板布局形式较多，优点 是排屑困难，不使切屑堆积在导轨上将热量传给床身 而产生热变形；容易安装自动排屑装置；创深设计成 封闭的箱形，能保证有足够的抗弯和抗扭强度。
（1）旋转精度：装配后，在无载荷、低速转动条件下，在 安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。旋转精度 取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度 （2）刚度：是指主轴部件在外加载荷作用下抵抗变性的能 力。主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度 的综合反映。 （3）抗振性：是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。 （4）温升和热变性：主轴部件运 转时，因各相对处的摩擦生热，切 削区的切削热等使主轴部件的温度 升高，形状尺寸和位置发生变化， 造成主轴部件的所谓热变性。 （5）精度保持性：是指长期地保 持其原始制造精度的能力。
机加工自动线控制系统(DOC)
目录第1章工程实践训练的目的与任务 (1)1.1 目的 (1)1.2 任务 (1)第 2 章机加工自动线的用途、基本组成和工作原理 (3)2.1 机加工自动线的用途 (3)2.2 机加工自动线的基本组成和工作原理 (3)2.2.1 机械部分的基本组成和工作原理 (3)2.2.2 液压部分的基本组成和工作原理 (4)2.2.2.1 机加工自动线输送带液压部分工作原理 (9)2.2.2.2 定位、夹紧机构液压部分工作原理 (9)2.2.2.3 铣端面动力头液压传动部分工作原理 (10)第3章自动线控制系统的组成及其各电器元件的作用 (12)第 4 章机加工自动线控制系统的操作训练 (15)4.1 操作前的准备 (15)4.2 全线全自动方式下的操作 (15)4.3 全线半自动方式下的操作 (16)4.4 手动方式下的操作 (17)4.5 停止运行的操作 (17)第5章机加工自动线控制系统的编程及其调试训练 (18)5.1 编程训练 (18)5.2 程序的调试训练 (23)5.2.1 将程序写入PLC的内存中 (23)5.2.2 程序的调试 (23)第6章机加工自动线控制系统的故障诊断训练 (24)第7章工艺图纸的设计 (26)心得体会 (27)第1章工程实践训练的目的与任务1.1 目的生产自动化是科学技术不断进步和生产高度发展的产物，是一种理想的生产形式。
在大批量生产条件下，由于产品品种单一，产品结构稳定，而且产量大，一般都具备有工步、工序自动化和流水作业的基础，建立自动线使产品零件加工工艺过程自动化是少品种大批量生产实现自动化的一种良好方式。
因此，在机械行业，机械加工生产自动线已成为一种常见的自动化生产形式。
自动线由基本工艺设备及工件传送系统、控制系统组成。
其中，控制系统的设计、安装、调试和维护是电气化技术人员的岗位职责。
自从1969年DEC公司研制出PLC。
并首次用于美国通用汽车公司的汽车自动装配线以来，PLC得到了迅速的发展，在工业控制方面得到了广泛的应用。
第3章机械加工自动线2详解
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（1）滚动式输料槽
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（2）滑动式输料槽
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提升机构
在采用自重运送的输料槽时，往往不可能依靠机床的 立面布局来形成输料槽两端必要的高度差，必须采用提升 机构将上一工序送出的工件提升到一定高度，然后靠自重 滚送到下一台机床。 提升机构有连续传动和间歇传动两种类型。连续传动 的提升机构大多采用链条传动。间歇传动的提升机构可以 采用链条，也可以采用顶杆。对于生产节拍较短的环、盘 类零件加工自动线，一般采用连续传动的方式，对于生产 节拍较长的轴、套类零件加工自动线，则多采用间歇传动 的方式。
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（4） 由于棘爪式输送带不便于在工件的前方设置 挡块，所以向前输送速度一般不宜大于16米／分， 并且应在行程之末实现减速，以防止工件因惯性 前冲而不能保证位置精度。一般推荐在终点前 30～60毫米处开始减速。
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3、返回输送带
返回输送带与机床没有严格的互锁要求，为了减少随行夹具 在返回输送带上的停留时间，加快随行夹具的周转，减少随行夹 具的数量，返回输送带应该使用较高的输送速度或采用连续的运 动形式。 返回输送带有步伐式、滚道式和链条式等几种。当随行夹具 从上方返回且自动线较短时。多采用滚追式，靠随行夹具的自重 沿倾斜滚道自行滑回。滚道的倾斜度视其结构及随行夹具大小等 情况而定，当滚道采用滚珠轴承滚子时，其倾斜度一般取 1.5 /100～3.5／100，当随行夹具从下方返回，或随行夹具从上方返 回而自动线较长时，一般采用强制输送的步伐式返回输送带。此 时为了减少随行夹具数量，返回输送带常常是连续动作几次，直 至一个随行夹具被送至自动线始端的升降装置后，返回输送带才 停止在终端；当随行夹具在水平面返回时，返回输送带多采用连 续运动的链条式结构。
机械制造及其自动化PPT课件
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第三章 物料供输自动化
1、物流与物流系统的概念：工件流、工具流和配套流的存储、输送、装卸和管理 2、物流系统的分类：单机自动供料装置、自动线输送系统、FMS物流系统 3、典型单机自动供料装置的工作原理：料斗、料仓、料槽、定向机构、隔料机构 4、典型自动线输送系统原理及作用：带、链、辊子、悬挂、导向小车（RGV） 5、 通用悬挂输送与积放式悬挂输送系统的特点。 5、柔性物流系统的基本要求、布局方式、特点… 6、柔性物流系统中典型结构、作用、工作原理：托盘、自动导向小车（AGV）、
自动化仓库… 7、AGV的特点、分类、寻址方式、自动导向原理 8、自动化立体仓库的布局方式、设计货架的注意事项、堆垛机的特点……
3-1 3-2
什物么流是系物统流的？组物成流及的机其组基械成本电及要功子求用是工是什程什么么学? ？院
3-3 料斗与料仓有何区别? 为什么要计算料斗的平均供料率?
3-4 在料仓中为什么一般要设置拱形消除机构？
刀方式和机械手、主轴准停装置、在机测量系统 5、冲压设备的自动化装置：自动冲模、自动送料、自动出件 6、切削加工自动线的构成：工艺设备、工件输送系统、监控系统、检测系统、辅助
系统（排屑、清洗、防护、切削液处理…） 7、对纳入自动线的机床有什么特殊要求：稳定可靠、排屑好、耐用… 8、通用机床自动线与组合机床自动线的异同：组合机床加工箱体类零件、规模大…
复习思考题
2-1 实现加工设备机自械动化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的子意工义是程什学么院？
2-2 为什么说单台加工设备的自动化是实现零件自动化加工的基础？ 2-3 加工设备自动化包含的主要内容与实现的途径有哪些？ 2-4 试分析一下生产率与加工设备自动化的关系？ 2-5 自动化加工设备主要有哪几类？ 2-6 切削加工自动化的根本目的是什么？ 2-7 数控车床的主要特点是什么？ 2-8 车削中心与数控车床的主要区别是什么？ 2-9 什么是机床主轴的C轴功能？它有什么作用？ 2-10 钻削加工中心是如何自动换刀的？ 2-11 组合机床的自动化水平主要是通过何种手段来实现的？ 2-12 加工中心与数控机床的主要区别是什么？ 2-13 加工中心的特点与适用范围是什么？ 2-14 加工中心的刀具存取方式及特点是什么？ 2-15 实现冲压自动化的原则与考虑的因素是什么？ 2-16 冲压加工设备有哪些自动化装置？ 2-17 加工自动线的连线过程中应考虑哪几方面的问题？ 2-18 切削加工自动线的组成、类型是什么？ 2-19 组合机床自动线与通用机床自动线的主要不同点有哪些？ 2-20 柔性自动线的工艺基础及其基本组成是什么？
机械加工技术(思考题解答二)
机械加工技术（二）（机械加工技术专业思考题解答）第三章机床1、何谓工艺系统答：在机械加工过程中，由机床—夹具—刀具—工件组成的系统，称为工艺系统。
工艺系统中的每一环节都对保证零件加工质量具有至关重要的作用。
2、机床必须具备的运动有哪些答：为实现切削加工要求，机床必须具备一下两项运动：（1）切削运动即为表面成形运动，它通过主运动和进给运动的不同组合，已形成各种不同形状的表面。
（2）辅助运动即运动的快速进退、送夹料、转位分度等运动，其主要作用是减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高劳动效率。
3、机床一般是由那三大部分组成的它们各有何种功能答：机床一般是由执行件、动力源和传动装置三大部分组成的；它们各自的功能如下：（1）执行件即执行机床运动的部件，如主轴、刀架及工作台等；（2）动力源即为执行件提供动力的装置。
如三相异步交流电动机、伺服电机等；（3）传动装置即传递运动的装置。
如带轮、链轮、齿轮等装置。
4、何谓传动链它分为哪两类，是如何定义的答：在机床上为了得到所需要的运动，通常用一系列的传动件把执行件和动力源或把两个执行件之间联系起来，这种传动联系称为传动链。
传动链可分为两大类，其定义如下：一是外联系传动件其是相互独立的运动分量，它不要求动力源于执行件之间有严格的传动比关系。
二是内联系传动件其是相互制约的运动分量，因而传动链所联系的执行件之间的相对速度（及位移）有严格的要求，用来保证复合运动的正确轨迹。
5、何谓传动比写出其基本算式。
答：机床的传动比是指传动副的从动件转速与主动件转速之比，用n表示。
对于带传动，由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的弧长理论上是相等的，故有 πD 1n 1=πD 2n 2得 2112n D u n D == 式中：1n 主动带轮的转速，r/min 2n 从动带轮的转速，r/min1D 主动带轮的直径，mm ； 2D 从动带轮的直径，mm ；对齿轮传动，由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的齿数是相等的，故有 n 1Z 1=n 2Z 2得 2112n Z u n Z == 式中：Z 1主动齿轮齿数； Z 2从动齿轮齿数；6、何谓机床传动系统图，其作用是什么答：机床传动系统图是指按照国家标准规定的图形符号画出机床各个传动链的综合简图。
【加工】机械制造装备设计第三章习题答案关慧贞
【关键字】加工第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。
主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。
主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力，必须提高其耐磨性。
2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。
第三章工艺规程
第3章工艺规程设计3.1概述3.1.1机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。
每一个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。
1.工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的依据是“三不变，一连续”。
工人（操作者）、工作地（机床）和工件（加工对象）三个要素中任一要素的变更即构成新的工序；连续是指工序内对一个工件的加工内容必须连续完成，否则即构成另一工序。
例如图 3.1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表 3.1所示。
当中批生产时，其工序划分如表 3.2所示。
工序是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。
图3.1 阶梯轴简图2.安装工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确的位置（定位），然后再予以在一道工序中，工件可能只装夹一次，也可能装夹几次，例如表3.2 中，工序30 中一次安装即可加工出键槽，而工序20 中，为了车出全部外圆至少需要两次安装。
安装次数多，既增加安装误差又增加装夹辅助时间。
故加工中应尽可能减少安装次数。
3. 工位为减少工序中的装夹次数，常常采用各种移动或转动工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工。
为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。
如图3.2 所示，在三轴钻床上利用回转工作台在一次安装中可连续完成每个工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工位的加工。
采用多工位加工，可以提高生产率和保证加工表面间的相互位置精度。
图 3.2 多工位加工工位I—装卸工件工位u—钻孔工位山一扩孔工位W—铰孔4. 工步与走刀在一个工序内，往往需要采用不同的工具对不同的表面进行加工。
为了便于分析和描述比较复杂的工序，更好地组织生产和计算工时，工序还可以进一步划分为工步。
第3章 机械加工精度
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三、机床误差
成形运动间位置关系精度
机床的切削成形运动往往是由几个独立运动复合而成的 ，各成形运动之间的位置关系精度对工件的形状精度有很 大的影响，所引起的加工误差量值可根据工艺系统中的几 何关系求得。
图3-26成形运动间位置误差对外圆车削的影响
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三、机床误差
[ 思考题3-3 ] 在车床上加工工件端面时，若刀具直线运动方向 与工件回转运动轴线不垂直，对零件加工精度有什么影响？
图3-27成形运动间位置误差对端面车削的影响
◆[ 思考题3-3 ]正确答案： 加工后工件端面将产生内凹或外凸，如图 3-27所示。
调整法是指按工件规定的尺寸预先调整好刀具相对于机 床或夹具的位置后，再连续加工一批工件，从而获得加工 精度的方法。工件加工精度在很大程度上取决于调整精度 。调整法生产效率高，适用于成批和大量生产。
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数控机床加工从本质来讲，属于调整法。但不是通过样件（ 板）对刀或试切或其他人工方法来进行调整，而是通过编制 控工作程序来确定刀具的工作位置和行程。数控加工实际上 3 ）定尺寸刀具法 一种自动化了的调整法加工。 此法是指用具有一定尺寸和形状的刀具加工，从而获得 规定尺寸和形状的加工表面。例如钻孔、拉孔、攻丝和铣 槽等。加工精度与刀具的制造精度关系很大。
1、尺寸精度及其获得方法源自4 ）自动控制法种方法是用测量装置、进给装置和控制系统完成一个自 动加工的循环过程，使加工中的测量、补偿调整和切削等 一系列工作自动完成，例如自动机床加工。调整法有试切 后定尺寸或不试切定尺寸，自动控制法是调整法的自动进 行，因此尺寸精度的获得存在着试切法和定尺寸法两种基 本方法。
机械行业自动化生产线与技术应用方案
机械行业自动化生产线与技术应用方案第1章绪论 (3)1.1 背景与意义 (4)1.1.1 背景 (4)1.1.2 意义 (4)1.2 发展历程与现状 (4)1.2.1 发展历程 (4)1.2.2 现状 (5)1.3 发展趋势与挑战 (5)1.3.1 发展趋势 (5)1.3.2 挑战 (5)第2章自动化生产线概述 (5)2.1 自动化生产线的构成 (5)2.1.1 传输系统 (5)2.1.2 系统 (6)2.1.3 传感器与检测设备 (6)2.1.4 控制系统 (6)2.1.5 供料与仓储系统 (6)2.2 自动化生产线的设计原则 (6)2.2.1 实用性原则 (6)2.2.2 灵活性原则 (6)2.2.3 安全性原则 (6)2.2.4 经济性原则 (6)2.3 自动化生产线的优势与局限 (6)2.3.1 优势 (7)2.3.2 局限 (7)第3章技术基础 (7)3.1 分类与结构 (7)3.1.1 按应用领域分类 (7)3.1.2 按结构形式分类 (7)3.1.3 按控制方式分类 (8)3.1.4 按驱动方式分类 (8)3.2 关键技术与参数 (8)3.2.1 感知技术 (8)3.2.2 决策技术 (8)3.2.3 执行技术 (8)3.2.4 参数 (8)3.3 应用领域与发展前景 (8)3.3.1 应用领域 (8)3.3.2 发展前景 (9)第4章自动化生产线关键设备选型 (9)4.1 传输设备选型 (9)4.1.2 选型要点 (9)4.2 本体及控制器选型 (9)4.2.1 本体选型 (9)4.2.2 控制器选型 (10)4.3 传感器与执行器选型 (10)4.3.1 传感器选型 (10)4.3.2 执行器选型 (10)第5章生产线布局与仿真 (10)5.1 生产线布局设计原则 (10)5.1.1 空间利用与设备摆放 (10)5.1.2 工艺流程优化 (11)5.1.3 安全与环保 (11)5.2 生产线仿真分析 (11)5.2.1 仿真模型建立 (11)5.2.2 仿真参数设置 (11)5.2.3 仿真结果分析 (11)5.3 生产线布局优化 (11)5.3.1 布局调整策略 (12)5.3.2 优化效果评估 (12)5.3.3 持续改进 (12)第6章控制系统设计与实现 (12)6.1 控制系统总体方案 (12)6.1.1 系统架构设计 (12)6.1.2 控制策略制定 (12)6.2 控制系统设计 (13)6.2.1 控制器选型 (13)6.2.2 控制算法 (13)6.2.3 系统集成与调试 (13)6.3 生产线监控与调度系统 (13)6.3.1 监控系统设计 (13)6.3.2 调度系统设计 (13)6.3.3 通信系统设计 (13)第7章技术应用 (13)7.1 焊接技术 (13)7.1.1 概述 (13)7.1.2 焊接系统构成 (14)7.1.3 焊接技术的应用 (14)7.2 装配技术 (14)7.2.1 概述 (14)7.2.2 装配系统构成 (14)7.2.3 装配技术的应用 (14)7.3 搬运与码垛技术 (14)7.3.1 概述 (14)7.3.3 搬运与码垛技术的应用 (14)第8章智能化与信息化技术融合 (14)8.1 工业大数据分析 (15)8.1.1 数据采集与预处理 (15)8.1.2 数据分析方法与应用 (15)8.2 互联网智能制造 (15)8.2.1 互联网技术在智能制造中的应用 (15)8.2.2 智能制造系统架构 (16)8.3 数字孪生与虚拟现实技术 (16)8.3.1 数字孪生技术 (16)8.3.2 虚拟现实技术 (16)第9章安全生产与维护 (17)9.1 自动化生产线安全措施 (17)9.1.1 设计阶段安全考虑 (17)9.1.2 防护装置及紧急停机 (17)9.1.3 安全监控系统 (17)9.1.4 安全培训与操作规范 (17)9.2 安全防护技术 (17)9.2.1 安全设计 (17)9.2.2 安全传感器及紧急停机 (17)9.2.3 人机协作安全 (17)9.3 设备维护与故障诊断 (18)9.3.1 定期维护与检修 (18)9.3.2 故障诊断与排除 (18)9.3.3 备品备件管理 (18)第10章案例分析与未来发展 (18)10.1 行业典型应用案例 (18)10.1.1 汽车制造行业 (18)10.1.2 电子制造业 (18)10.1.3 食品饮料行业 (18)10.2 自动化生产线与技术发展前景 (19)10.2.1 技术融合与创新 (19)10.2.2 应用领域拓展 (19)10.2.3 产品升级换代 (19)10.3 面临的挑战与应对策略 (19)10.3.1 技术挑战 (19)10.3.2 人才短缺 (19)10.3.3 投资成本 (19)10.3.4 安全与伦理问题 (19)第1章绪论1.1 背景与意义科技的飞速发展，机械行业在我国国民经济中的地位日益凸显。
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2020/8/5
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1、自动线的特征
ห้องสมุดไป่ตู้
将机床按工艺路线依次排列，用自动输送装置和其它辅助装置将它们 联系起来，使其按规定的程序自动地进行工作。
在自动线中，工件以一定的生产节拍，按照工艺顺序自动地经过各个 工位，在不需工人直接参与下，自动完成预定的加工过程，最后成为合 乎要求的制品。
如图所示。这 类生产线上工件由 输送装置直接带动， 输送基面为工件上 的某一表面。加工 时工件从生产线的 始端送入，完成加 工后从生产线的末 端输出。
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按工件的输送方式分类
(2) 带随行夹具
的生产线
如图所示。这 类生产线将工件安 装在随行夹具上， 由主输送带将随行 夹具依次输送到各 个工位，完成工件 的加工。加工完毕 后，随行夹具由返 回输送带将其送回 到主输送带的起始 端。
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按工件的输送方式分类
(1) 直接输送的生 产线
如图所示。这 类生产线上工件由 输送装置直接带动， 输送基面为工件上 的某一表面。加工 时工件从生产线的 始端送入，完成加 工后从生产线的末 端输出。
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摆杆式输送装置图片
(1) 直接输送的生 产线
多品种成批生产的柔性自动线
按不同特征进行分类的目的——便于从某一方面分析和掌握自动线 的特性和规律。可从三个方面分类：
所用的工艺设备类型 自动线有无贮料装置 加工对象
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按所用的工艺设备类型分类
通用机床 自动线
专用机床 自动线
利用改装的半自动通用机床或自动化通用机床（单 轴自动机、多轴自动机）联成的自动线。
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二、自动线设计
1、自动线设计的一般步骤 2、自动线的工艺方案 3、自动线的总体布局
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1、自动线设计的一般步骤
自动线设计的三个阶段：
准备阶段 总体方案设计阶段 结构设计阶段
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Storage Buffer
Storage buffer between two stages of a production line
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按加工对象分类
回转体 自动线
由自动化通用机床和专用机床组成，用来加工盘类、环类、 轴、套、齿轮等工件。
建线周期短、制造成本低、收效快 盘类、环类、轴、套、齿轮等中小尺寸的简单工件
以专用自动机床为主的自动线。 专用自动机床是针对某一种零件的某一道工序而专门设计 制造，建线成本高，设计时不受现有设备的限制，效果比较好。 有条件考虑全线结构上的通用化和典型化。 结构特殊、形状复杂的零件，生产效率高
组合机床 自动线
特征
具有较高的自动化程度 全线具有统一的自动控制系统 具有严格的生产节奏
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2、自动线的组成
根据
工艺要求 工艺过程 生产率要求 自动化程度
等因素，自动线的结构、复杂程度，有 很大差别
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自动线的组成
加工箱体类零件的组合机床自动线
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4、自动线工艺设备的特点
在自动线中所采用的工艺设备主要有三大类型：经过自
对于若干中小型工厂来说，
动化改装的通用机床、专用自动机床具和有组一合定的机现床实。意义。既可以
提高生产技术水平，进一步提
经过自动化改装的通用机床
高劳动生产率，又能充分发挥 现有设备的潜力。
建线周期长、难度大、成本较高。
箱体杂件 自动线
多用组合机床联线。 在加工过程中工件固定，可以对工件进行多刀、多轴、多 面加工，采用步伐式输送带直接输送或采用随行夹具输送。 建线周期较短，收效较快
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自动线生产的零件 ——EQ6100发动机三大件
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组合机床1、2、3 工件输送装置4、输送传动装置5、转位装置6、转位鼓轮7 夹具8、切屑运输装置9、液压站10、操作台11
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3、自动线的类型
从工作性质看，可分为 从生产类型看，可分为
机械加工自动线 装配自动线 热处理自动线 综合自动线 等等
大批量生产的专用自动线
用组合机床联成的自动线。在大批量生产中普遍应用。 建线周期短、制造成本低、容易收到较好的使用效果和 经济效果。 主要用来加工箱体和杂件——钻、扩、铰、铣、镗等
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按有无贮料装置分类
单一产品固非定固节定拍节生拍产生线产线
自设动有线贮中料无环贮节料，装能置贮，存工一件定由数输量送 装的置工强件制。从当一某个一工台位设移备至因下故一停个车工时， 位其—他—工直位到仍加然工能完继毕续。工作。
第三章 机械加工自动线 Automated Prodction Line/Transfer Line
一、自动线概述 二、自动线设计 三、自动线辅助装置 四、自动线技术经济分析
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一、自动线概述
1、自动线的特征 2、自动线的组成 3、自动线的类型 4、自动线工艺设备的特点
专用自动机床 组合机床
一般都是根据总体设计中
提出的要求来进行设计的，因 而在有条件的工厂里建立专用 机床自动线，常常比采用通用 机床改装能得到较满意的结果。
自动线的若干辅助设备如运输、
转位、定位夹紧、排屑和液压等装
置都有利于标准化、规格化。因此
建线时的设计、制造和调整周期可 以较短。
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所当有前的后机相床邻由两输台送机设床备的和生控产制节系拍 统相联差成较整大体时，，工贮件料的装加置工可和在输一送定过范程围 有内严起格调的节节平奏衡—作—用某，一工台作设节备拍出短现的故机 障床停不车必时总会要引停起车全等线候停。车。
当贮线料中主机要床根和据辅实助际设需备要比设较置多，时可， 自在动每线台比机较床长之，间由设于置故，障也而可造在成相的隔停若 车干的台时机间床损设失置就，越将多自—动—线要分求成机几床个和工 辅段助。设备有很高的稳定性和可靠性。