机械制造装备设计教学课件
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机械设计全套课件 ppt课件
凡具备上述（1）、（2）两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功，而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们 都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通 常人们把机器与机构统称为机械。
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7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机，
图1-5（a）闭式运动链
机械设计基础
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图1-5（a）开式运动链
16
• 将运动链中的一个构件固定，并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时，其余构件 便随之作确定的运动，此时，运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架：固定不动的构件
• 原动件：输入运动的构件
• 从动件：其余的活动构件
1)运动副：两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素：两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
机械设计基础
高副：点、线接触 低副：面接触
球面副 螺旋副
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运动副 转动副
13
图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成，其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的，这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
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20
机械设计基础
机械设计基础PPT完整全套教学课件
可靠性设计的方法和措施
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
THANK YOU
感谢聆听
机械设计基础PPT完整全套教 学课件
目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的 材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化 为具体的描述，以作为制造依据的工作过程。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
THANK YOU
感谢聆听
机械设计基础PPT完整全套教 学课件
目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的 材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化 为具体的描述，以作为制造依据的工作过程。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
机械制造技术基础课件机床夹具设计原理
消除或减少过定位的方法主要有：
(1) 提高工件定位基准之间及定位元件工作表面之间的位置精度，减少过定位对加 工精度的影响，使不可用过定位变为可用过定位；
(2) 改变定位方案，避免过定位。改变定位元件的结构，如圆柱销改为菱形销、长 销改为短销等；或将其重复限制作用的某个支承改为辅助支承（或浮动支承）。
4．过定位
图4．5 连杆大头孔加工时工件在夹具中的定位
如图4．5所示的连杆定位方案，长销限制了
、 4个自由度，支承板
限制了
、 3个自由度，其中 被两个定位元件重复限制，这就产生了过定
位。当连杆小头孔与端面有较大的垂直度误差时，夹紧力F将使长销弯曲或使连杆
变形，见图4.5(ｂ)、(ｃ)，造成连杆加工误差，这时为不可用过定位。若采用图4.5
4.1 机床夹具概述
4.1.4 机床夹具的功能
（1）保证工件的加工精度，稳定产品质量。机床夹具的首要任务是 保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工 表面相互之间的尺寸精度和位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具 和机床来保证，不再依赖于工人的技术水平。
（2）提高劳动生产率、降低成本。使用夹具后可减少划线、找正等 辅助时间，而且易于实现多件、多工位加工。在现代夹具中，广泛采用气 动、液压等机动夹紧等装置，还可使辅助时间进一步减小。因而可以提高 劳动生产率、降低生产成本。
（3）通用可调夹具和成组夹具
（4）组合夹具
（5）随行夹具
4.1 机床夹具概述
4.1.2 机床夹具的分类
2）按使用的机床分类
按所使用的机床不同，夹具可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。
3）按夹紧动力源分类
2024版机械设计基础PPT全套完整教学课件pptx
人机交互优化
通过改进人机交互方式，提高机械操作的便捷性和舒适性。
未来机械设计的创新点与突破
• 跨领域融合：将不同领域的技术和理念融 入机械设计，创造出更具创新性和实用性 的产品。
未来机械设计的创新点与突破
新材料应用
探索和应用新型材料，提高机械 产品的性能和寿命。
先进制造技术
采用先进的制造技术，如精密加工、 超精密加工等，提高机械制造的精 度和效率。
绿色设计
注重环保和可持续发展，减少资源消耗 和环境污染。
机械设计的发展历程与趋势
集成化设计
实现多学科、多领域的协同设计和优化。
个性化设计
满足用户个性化需求，提供定制化的设计方案。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类与功能
传动零件
包括齿轮、带轮、链轮 等，用于传递动力和扭
矩。
轴系零件
连接零件
密封零件
机械制造工艺的优化与改进
工艺优化
通过对现有工艺的改进和优化， 提高产品质量和生产效率，降低
生产成本。
新技术应用
积极引进和应用新技术、新工艺、 新材料等，推动机械制造工艺的 创新和发展。
智能化制造
借助人工智能、大数据等先进技 术，实现机械制造工艺的智能化 和自动化，提高生产效率和果
完成齿轮减速器的三维模型设 计、二维工程图绘制及装配图
等。
案例二：轴承座的设计
设计背景
轴承座是支撑轴承并传递载荷的重要部件， 广泛应用于各种机械设备中。
设计步骤
确定轴承类型、选择轴承座结构形式、计算 轴承座尺寸、校核轴承座强度等。
设计目标
实现支撑轴承、传递载荷、保证轴的旋转精 度等功能。
机械设计的发展趋势与挑战
机械设计制造及其自动化PPT课件
信息技术、自动控制技术的交叉 学科，主要任务是运用先进设计 制造技术的理论与方法，解决现 代工程领域中的复杂技术问题， 以实现产品智能化的设计与制造。
2020/2/25
3
与管理企业所需的知识结构及潜能，也具有适应科研、 教育、经贸及行政管理等部门工作或继续深造的素质 和能力，能在机械工程及其自动化领域内从事设计制 造、科技开发、 应用研究、运行管理和经营销售等方 面工作的高级工程技术人才。 部分高校按以下专业方向培养： 机械制造及自动化 制 造自动化与测控技术 微电子制造装备及自动化 机电 模 具 数控 机电控制 机械电子 机械制造 汽车工程 设计制 造数控技术职教师资 机电一体化机械自动化机械电子 工程机械工艺技术先进制造技术 机电传动与控制机械 设计与制造流体传动及控制模具设计与制造数字化设 计制造
压与气动技术、机电传动控
制、机械工程综合实验、微
机原理与结构技术、
CAD/CAM、单片机原理及应
用。
2020/2/25
6
专业课
机械制造工艺学、 机械系统设计、 机电控制系统分析与设计、 机械制 造装备设计、 数控技术及应用。
专业选修课
机械动力学、 软件工程、 网络技术、 多媒体技术及应用、数据库原理及 应用、 机械创新设计、工业机器人 基础、机械故障诊断学、文献检索、 专业外语、有限元方法、机械优化 设计、工艺过程自动化、先进制造 技术、特种加工、成组技术与CAPP、 智能机械概论、微小机械概论、虚 拟样机技术、市场营销学、在线检 测与控制、实用控制系统设计、数 控机床与编程。
2020/2/25
7
Topic 3 开设高校
2020/2/25
8
本专业进去双 一流工程建设 的有:
清华大学，哈 尔滨工业大学， 上海交通大学， 浙江大学，华 中科技大学， 西安交通大学， 西北工业大学
2020/2/25
3
与管理企业所需的知识结构及潜能，也具有适应科研、 教育、经贸及行政管理等部门工作或继续深造的素质 和能力，能在机械工程及其自动化领域内从事设计制 造、科技开发、 应用研究、运行管理和经营销售等方 面工作的高级工程技术人才。 部分高校按以下专业方向培养： 机械制造及自动化 制 造自动化与测控技术 微电子制造装备及自动化 机电 模 具 数控 机电控制 机械电子 机械制造 汽车工程 设计制 造数控技术职教师资 机电一体化机械自动化机械电子 工程机械工艺技术先进制造技术 机电传动与控制机械 设计与制造流体传动及控制模具设计与制造数字化设 计制造
压与气动技术、机电传动控
制、机械工程综合实验、微
机原理与结构技术、
CAD/CAM、单片机原理及应
用。
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专业课
机械制造工艺学、 机械系统设计、 机电控制系统分析与设计、 机械制 造装备设计、 数控技术及应用。
专业选修课
机械动力学、 软件工程、 网络技术、 多媒体技术及应用、数据库原理及 应用、 机械创新设计、工业机器人 基础、机械故障诊断学、文献检索、 专业外语、有限元方法、机械优化 设计、工艺过程自动化、先进制造 技术、特种加工、成组技术与CAPP、 智能机械概论、微小机械概论、虚 拟样机技术、市场营销学、在线检 测与控制、实用控制系统设计、数 控机床与编程。
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Topic 3 开设高校
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机械制造技术ppt课件完整版
•机械制造技术概述•机械制造工艺基础•先进制造技术目录•自动化制造系统•现代生产管理方法•绿色制造与可持续发展•未来展望与挑战01机械制造技术概述定义与发展历程定义机械制造技术是指通过加工、装配、调试等手段，将原材料或零部件转化为具有特定功能和使用价值的机械产品的过程。
发展历程机械制造技术经历了手工制造、机械化制造、自动化制造和智能制造等阶段，不断向着高效、高精度、高质量的方向发展。
1 2 3机械制造技术是工业发展的基础，为国民经济各部门提供装备和技术支持，推动工业化和现代化进程。
促进工业发展机械制造技术通过优化生产流程、提高加工精度和效率，降低生产成本，提高企业的竞争力和经济效益。
提高生产效率机械制造技术的不断创新和发展，为制造业提供了更多的可能性，推动了新技术、新工艺和新产品的不断涌现。
推动技术创新机械制造技术的重要性机械制造技术的分类及应用领域分类机械制造技术可分为金属切削加工技术、特种加工技术、装配与调试技术等。
应用领域机械制造技术广泛应用于汽车、航空航天、能源、轨道交通、模具等领域，为这些领域的发展提供了重要的技术支持。
02机械制造工艺基础切削运动、切削力、切削热等切削加工的基本概念车刀、铣刀、钻头等刀具的种类与结构车床、铣床、钻床等切削机床的组成与分类车削、铣削、钻削等切削加工的应用实例切削加工原理及设备铸造方法、铸造合金、铸造缺陷与防止铸造工艺锻造方法、锻造设备、锻造缺陷与防止锻造工艺焊接方法、焊接材料、焊接接头设计与工艺焊接工艺砂型铸造、自由锻、电弧焊等铸造、锻造与焊接的应用实例铸造、锻造与焊接工艺A BC D热处理与表面处理技术热处理工艺退火、正火、淬火、回火等热处理与表面处理的原理及设备加热炉、淬火槽、电镀设备等表面处理技术电镀、喷涂、化学转化膜等热处理与表面处理的应用实例调质处理、渗碳淬火、镀锌等03先进制造技术数控加工技术概述数控加工设备数控编程技术数控加工工艺数控加工技术01020304定义、发展历程、应用领域等。
机械设计制造及其自动化 ppt课件
细虚线： 不可见轮廓线
细双点画线：
极限位置
相邻辅助零件 的轮廓线
双折线：实体断裂线
PPT课件
20
四、图线（GB/T 17450―1998）
3.图线的画法
1)同一图样中同类型图线的宽度应一致，虚线、点画线及双 点画线中各自线段的长短、间隔大小应大致相同。
2)细虚线、细点画线、细双点画线与其他线相交时不应穿 “空”而过。
5.标题栏
制图作业中的标题栏的格式可以简化，建议采 用下图所示的格式。
(b)简化标题栏——零件图用
PPT课件
9
一、图纸幅面和图框格式（GB/T 14689 ― 1993）
5.标题栏
制图作业中的标题栏的格式可以简化，建议采
用下图所示的格式。
最顶线采用细实线
(c)简化标题栏——装配图用
PPT课件
10
二、比例 1.定义
3)画圆的中心线时,圆心应是长画的交点,细点画线两端应超出
轮廓2 ㎜～5 ㎜。
4)细虚线直接在实线延长线上相接时,细虚线应留出空隙。
5)细虚线圆弧与实线相切时, 细虚线圆弧应留出间隙。
6)考虑缩微制图的需要,两条平行线之间的最小间隙一般不小
于0.7 ㎜ 。
PPT课件
21
四、图线（GB/T 17450 ―1998）
避免在图示范围内标注尺寸，
19
19
当无法避免时可引出图示形式标注。
19 19
PPT课件
26
五、尺寸注法（GB/T 4458.4–1984）及（GB/T 16675.2–1996 ）
2.线性尺寸的注法
尺寸数字 尺寸数字不得被图线所遮挡，否则必须断开图线。
中线断开
剖面线断开
细双点画线：
极限位置
相邻辅助零件 的轮廓线
双折线：实体断裂线
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20
四、图线（GB/T 17450―1998）
3.图线的画法
1)同一图样中同类型图线的宽度应一致，虚线、点画线及双 点画线中各自线段的长短、间隔大小应大致相同。
2)细虚线、细点画线、细双点画线与其他线相交时不应穿 “空”而过。
5.标题栏
制图作业中的标题栏的格式可以简化，建议采 用下图所示的格式。
(b)简化标题栏——零件图用
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9
一、图纸幅面和图框格式（GB/T 14689 ― 1993）
5.标题栏
制图作业中的标题栏的格式可以简化，建议采
用下图所示的格式。
最顶线采用细实线
(c)简化标题栏——装配图用
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10
二、比例 1.定义
3)画圆的中心线时,圆心应是长画的交点,细点画线两端应超出
轮廓2 ㎜～5 ㎜。
4)细虚线直接在实线延长线上相接时,细虚线应留出空隙。
5)细虚线圆弧与实线相切时, 细虚线圆弧应留出间隙。
6)考虑缩微制图的需要,两条平行线之间的最小间隙一般不小
于0.7 ㎜ 。
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21
四、图线（GB/T 17450 ―1998）
避免在图示范围内标注尺寸，
19
19
当无法避免时可引出图示形式标注。
19 19
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五、尺寸注法（GB/T 4458.4–1984）及（GB/T 16675.2–1996 ）
2.线性尺寸的注法
尺寸数字 尺寸数字不得被图线所遮挡，否则必须断开图线。
中线断开
剖面线断开
机械设计基础ppt课件完整版
。
齿轮传动设计
选择合适的齿轮类型和材料； 确定齿轮模数、齿数和压力角 ；进行齿轮的强度校核和优化 设计。
链传动设计
选择合适的链型和链轮材料； 确定链轮齿数、链节距和中心 距；进行链的张紧和调整。
液压传动设计
选择合适的液压泵和液压马达 ；确定系统工作压力和流量；
进行系统布局和管道设计。
04
液压与气压传动设计 基础
精度设计的意义
确保产品性能和质量，提高生产效率，降低成本，增强产品竞争力。
公差配合的原理与方法
公差配合的定义
公差配合是指通过合理确定零部 件的尺寸公差和配合公差，保证 零部件在装配和使用过程中具有 互换性、稳定性和可靠性的过程
。
公差配合的原理
基于互换性、稳定性和可靠性的 要求，通过尺寸链的计算和公差 分配，实现零部件之间的精确配
机械零件的强度与刚度设计
强度设计
根据零件的受力情况和材料性能，进 行应力分析和强度校核，确保零件在 正常工作条件下不会发生破坏。
疲劳强度设计
针对承受交变应力的零件，进行疲劳 强度分析和设计，提高零件的疲劳寿 命。
刚度设计
考虑零件的变形对机器性能的影响， 进行刚度分析和校核，保证零件的变 形在允许范围内。
液压与气压传动的原理与特点
液压传动原理
利用液体的压力能进行动力传递。
气压传动原理
利用气体的压力能进行动力传递。
液压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化等。
气压传动的特点
动作迅速、反应快、维护简单等。
液压与气压传动的设计方法与步骤
设计方法
根据实际需求选择合适的传动方式， 进行系统设计。
设计步骤
07
机械设计中的创新方 法与实例
齿轮传动设计
选择合适的齿轮类型和材料； 确定齿轮模数、齿数和压力角 ；进行齿轮的强度校核和优化 设计。
链传动设计
选择合适的链型和链轮材料； 确定链轮齿数、链节距和中心 距；进行链的张紧和调整。
液压传动设计
选择合适的液压泵和液压马达 ；确定系统工作压力和流量；
进行系统布局和管道设计。
04
液压与气压传动设计 基础
精度设计的意义
确保产品性能和质量，提高生产效率，降低成本，增强产品竞争力。
公差配合的原理与方法
公差配合的定义
公差配合是指通过合理确定零部 件的尺寸公差和配合公差，保证 零部件在装配和使用过程中具有 互换性、稳定性和可靠性的过程
。
公差配合的原理
基于互换性、稳定性和可靠性的 要求，通过尺寸链的计算和公差 分配，实现零部件之间的精确配
机械零件的强度与刚度设计
强度设计
根据零件的受力情况和材料性能，进 行应力分析和强度校核，确保零件在 正常工作条件下不会发生破坏。
疲劳强度设计
针对承受交变应力的零件，进行疲劳 强度分析和设计，提高零件的疲劳寿 命。
刚度设计
考虑零件的变形对机器性能的影响， 进行刚度分析和校核，保证零件的变 形在允许范围内。
液压与气压传动的原理与特点
液压传动原理
利用液体的压力能进行动力传递。
气压传动原理
利用气体的压力能进行动力传递。
液压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化等。
气压传动的特点
动作迅速、反应快、维护简单等。
液压与气压传动的设计方法与步骤
设计方法
根据实际需求选择合适的传动方式， 进行系统设计。
设计步骤
07
机械设计中的创新方 法与实例
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
退出
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。
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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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几何表面的形成原理图示
2
2
1
a) 平面
1
b) 圆柱面
2
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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
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机械设计制造及其自动化PPT课件
信息技术、自动控制技术的交叉 学科，主要任务是运用先进设计 制造技术的理论与方法，解决现 代工程领域中的复杂技术问题， 以实现产品智能化的设计与制造。
2020/2/25
3
与管理企业所需的知识结构及潜能，也具有适应科研、 教育、经贸及行政管理等部门工作或继续深造的素质 和能力，能在机械工程及其自动化领域内从事设计制 造、科技开发、 应用研究、运行管理和经营销售等方 面工作的高级工程技术人才。 部分高校按以下专业方向培养： 机械制造及自动化 制 造自动化与测控技术 微电子制造装备及自动化 机电 模 具 数控 机电控制 机械电子 机械制造 汽车工程 设计制 造数控技术职教师资 机电一体化机械自动化机械电子 工程机械工艺技术先进制造技术 机电传动与控制机械 设计与制造流体传动及控制模具设计与制造数字化设 计制造
（6） 从事 机械设计与制造的现场技术管 理工作；
（7） 从事机电产品的销售和服务工作。
（8） 在高等学校、科研机构和国家机关从 事教学、科研和行政管理工作
（9）从事机械模具设计生产及制造相关工 作。
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Topic 3 开设高校
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8
本专业进去双 一流工程建设 的有:
清华大学，哈 尔滨工业大学， 上海交通大学， 浙江大学，华 中科技大学， 西安交通大学， 西北工业大学
2020/2/25
9
湖南大学 211 985 双一流大学B类
2016年 机械类 620分
2020/2/25
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2020/2/25
3
与管理企业所需的知识结构及潜能，也具有适应科研、 教育、经贸及行政管理等部门工作或继续深造的素质 和能力，能在机械工程及其自动化领域内从事设计制 造、科技开发、 应用研究、运行管理和经营销售等方 面工作的高级工程技术人才。 部分高校按以下专业方向培养： 机械制造及自动化 制 造自动化与测控技术 微电子制造装备及自动化 机电 模 具 数控 机电控制 机械电子 机械制造 汽车工程 设计制 造数控技术职教师资 机电一体化机械自动化机械电子 工程机械工艺技术先进制造技术 机电传动与控制机械 设计与制造流体传动及控制模具设计与制造数字化设 计制造
（6） 从事 机械设计与制造的现场技术管 理工作；
（7） 从事机电产品的销售和服务工作。
（8） 在高等学校、科研机构和国家机关从 事教学、科研和行政管理工作
（9）从事机械模具设计生产及制造相关工 作。
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Topic 3 开设高校
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8
本专业进去双 一流工程建设 的有:
清华大学，哈 尔滨工业大学， 上海交通大学， 浙江大学，华 中科技大学， 西安交通大学， 西北工业大学
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湖南大学 211 985 双一流大学B类
2016年 机械类 620分
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机械制造装备设计课程设计(18级)PPT课件
电机轴 Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅵ
1:1
1440 1:1.03 1:1
CM6132 型普通.车床转速图
Ⅴ
2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
5. 齿轮齿数的确定
电机轴 Ⅰ
三对传动副，传动比为：
i1 : 1.78:1
D2
D1
.
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
(2 )主轴D 后 2(0 轴 .7~0 .颈 8)5 D 1
3. 中间传动轴的估算 按扭转刚度计算： 式中， d：当量直径。
d
114
N
n j φ
N ：该传动轴传递的额定功率。
NNd 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。
nj
n nmax
.
机械制造装备设计课程设计--机床主传动系统设计
计算转速的确定
（1）等比传动，中型通用机床（C6132、C6140） z 1 nj nmin 3
（2）等比传动，大型通用机床
z
nj nmin 3
总级数
机床类
9
中型
n3
大型
n4
12
16
18 20
n4
n5
n6
n7
n5
n6
n7
n8
（3）立式钻床、摇臂钻床 z 1 . nj nmin4
机械制造装备设计
课程设计
.
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。
机械设计制造及其自动化 ppt课件
20
10
A2
420× 594
25
A3
A4
297× 420 210× 297
10
5
PPT课件
2
一、图纸幅面和图框格式（GB/T 14689 ―1993）
基本幅面尺寸间的关系如下：
594
A1
A0
420 841
A3
A2
A4
297 1189
PPT课件
3
一、图纸幅面和图框格式（GB/T 14689 ―1993）
§1-1 制图的基本规定
一、图纸幅面和图框格式 二、比例 三、字体 四、图线 五、尺寸注法
PPT课件
1
一、图纸幅面和图框格式（GB/T 14689―1993）
1.基本幅面
图纸的基本幅面有5种: A0、A1、A2、A3、A4。
幅面代号
幅面尺寸B XL
周
e
边
c
尺 寸
a
A0
A1
841×1189 594× 841
优先比例
1×10 n :1 1: 2×10 n
2×10 n :1 1:5×10 n
5×10 n :1 1:10 n
注：①n 为正整数； ②有允许比例。
PPT课件
11
二、比例 4.图例
（GB/T 14690―1993）
1:1
φ 20 φ 12
φ 20
2:1
5
25
1:2
φ 12
φ 20
φ 12
5
25
5 25
2.加长幅面 由基本幅面的短边成整数倍增加。 如将A3 幅面加长2 倍；将A4 幅面加长2 倍。
A1
A0
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)。
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机械制造装备设计
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机械制造装备设计
2.1.2 柔性化
1、 结构的柔性化 2、功能的柔性化
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35
机械制造装备设计
2.1.3 精密化
1、提高装备本身的设计精度 2、提高装备本身的制造精度 3、误差补偿 4、环境因素的影响
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27
机械制造装备设计
1．仓储 2．物料输送装置 3．机床上下料装置
四、辅助装备
辅助装备包括清洗机、排屑和计量等设备。
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28
机械制造装备设计
1.4 课程学习目的和内容
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机械制造装备设计
生产模式的变化对机械制造装备提出了新的要求
刚性
柔性
将更多地采用高技术装备来满足产品的个性化和多样化 的要求。
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机械制造装备设计
1.3 机械制造装备的类型
机 械 制 造 装 备
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6
机械制造装备设计
● 制造资源规划(MRP) ● 成组技术(GT) ● 并行工程(CE) ● 柔性制造系统（单元）(FMS) ● 全面质量管理(TQC)
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大部分已经标准化，不需要专门设计。
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机械制造装备设计
（二）模具
模具是用来将材料填充在其形腔中，以获得所需要形状和尺 寸之间的工具，按填充的方法和材料的不同模具分为：
粉末冶金模具 塑料模具 压铸模具 冷冲模具 锻压模具
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木工铣床
细
木
工
带
锯
床
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机械制造装备设计
（一）金属切削机床
利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多余的金 属或预留层，以获得符合规定的尺寸、形状、精度及表面质量要 求的零件。
按加工方式分：
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机械制造装备设计
对机械制造装备的要求
● 几何精度 ● 传动精度 ● 运动精度 ● 定位精度 ● 低速运动的平稳性
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机械制造装备设计
2、强度、刚度、抗振性 抵抗高速、大切削力的能力 3、加工精度的稳定性 抵抗切削热、摩擦热、环境热及磨损的能力。 4、技术经济的要求
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机械制造装备设计
2.1.5 机电一体化
机电一体化是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，按系统工程和整体优化的方法，有 机组成的最佳技术系统。
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机械制造装备设计
21世纪制造模式的主要特征:
● 以用户需求为重心 ● 制造的战略重点是时间、速度、质量、品种 ● 以柔性、敏捷、精益作为竞争的优势 ● 技术进步、人因改善、组织创新为基础 ● 实现企业资源的快速集成 ● 虚拟公司将是一种新的企业模式
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机械制造装备设计
二、工艺装备
工艺装备是指产品制造时所用的刀具、模具、夹具、量 具等。 （一）刀具
从工件上切除多余的材料所用的工具，称之为刀具。
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机械制造装备设计
刀具的种类
车刀、刨刀、铣刀、钻头、丝锥、 齿轮刀具等。
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机械制造装备设计
2.1 机械制造装备设计的要求
2.1.1 一般功能
1、加工精度的要求 加工获得的机械零件与理想零件在尺寸、形状、位置及表面质量
方面的符合程度。
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家的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力的水平。 它主要是为国防和国民经济的各个领域提供合格的产品，
它所创造的产值约占国民经济总产值的百分之七十。
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机械制造装备设计
机械制造业是制造业的核心。他担负着为其他 领域提供高水平机械装备的重要任务，这主要 包括：
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机械制造装备设计
夹具： 定位机构、夹紧机构、刀具导向装置、工件推入和取出导向装置和夹具 体构成。
按夹具安装在什么机床上可分为： 车床夹具、铣床夹具、刨床夹具、钻床夹具、 镗床夹具、磨床夹具等。
按夹具通用化程度可分为： 通用夹具、专用夹具、成组夹具和组合夹具等。
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机械制造装备设计
进入90年代，随着信息技术的发展，全球经济打破了地 域经济的束缚。 快速响应市场成为制造业发展的主要方向
● 敏捷制造 ● 精益—敏捷—柔性 ● 快速可重组制造
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▲ 20世纪80年代，随着人们生活水平的提高，对产品的 需求更加多样化，出现了单项的先进制造技术。
● 计算机辅助设计技术(CAD) ● 计算机辅助制造技术(CAM) ● 计算机辅助工艺规划(CAPP)
车床、铣床、钻床、镗床、磨床、刨（插）床、拉床、 齿轮加工机床 螺纹加工机床 其他机床（珩磨机床、锯床、键槽加工机床）
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按通用性分：
按精度分： 按自动化程度分：
通用机床 专用机床 专门化机床 自动生产线
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（三）锻压机床
锻压机床是利用金属的塑性变形的特点进行成形加工的机 床。属于无屑加工机床。
主要指: 锻造机 冲压机 挤压机 轧制机
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2.1.4 自动化
全自动化和半自动化
全自动化：自动完成工件的上料、加工、下料的全过程 半自动化：人工上料、下料
实现自动化的方法从低级到高级的顺序为： 凸轮控制程序控制 数字控制自适应控制
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直接利用电能对工件进行加工的机床
主要指 电火花机床 线切割机床 电解加工机床
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2、超声波加工机床
直接利用超声波能对工件进行加工的机床
3、激光加工机床
直接利用激光能对工件进行加工的机床
4、离子束加工机床 5、水射流加工机床
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第2章 机械制造装备设计方法
设计是一切产品实现的前提，设计质量的优劣直 接影响产品的质量、成本、生产周期及市场竞争力。
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机械制造装备设计
本章主要内容：
机械制造装备设计的要求 机械制造装备设计的类型 机械制造装备设计的方法 机械制造装备设计的评价
普通精度机床 精密机床 高精度机床 超精密机床