机械制造装备完整版
现代机械制造装备
①简述机械制造装备的基本功能及类型？功能：保证加工工艺的实施，节能，降耗，优化工艺过程，并使被加工对象达到预期的功能和质量要求。
类型：加工装备、工艺装备、物料储运装备、辅助装备。
②何谓加工装备？何谓工艺装备？何谓物料储运装备？加工装备：加工装备是机械制造装备的主体和核心，是采用机械制造方法制造机器零件或毛胚的机器设备，又称为机床或工作母机。
工艺装备：工艺装备是产品制造过程中所用各种工具的总称，包括刀具、夹具、模具、测量器具和辅具等。
物料储运装备：物料储运装备主要包括物料运输装置、机床上下料装置、刀具输送设备以及各种仓储装备。
③为什么说机床是机械制造装备的核心？40%~60%的加工工作量都是由机床完成的，所以是说是核心。
④什么是金属切削机床？在机器总制造工作量中承担的工作量约为多少？金属切削机床是由采用切削、特种加工等方法，主要用于加工金属，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。
占40%~60%。
⑤金属切削机床有几种分类方法？○A按机床工作原理和结构性能特点分类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床（Y）、螺纹加工机床(S)、铣床、刨床、拉床、特种加工机床（D）、切断机床(G)和其他机床12大类。
○B按使用范围：通用机床、专用机床、专门化机床。
○C按机床精度分类：普通机床、精密机床和高精密机床。
○D按质量分类：仪表机床、中型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。
⑥简述通用机床、专门化机床、专用机床的主要区别以及它们的适用范围？主要区别：通用机床可以加工多种工件完成多种工序。
专用机床是用于加工特定工件的特定工序的机床。
专门化机床是用于加工特定工序的机床。
（专用<专门<通用）适用范围：⑦简述简单运动、复合运动的本质区别？本质区别：简单成形运动都是相对独立的旋转运动或直线运动。
复合运动是由有着严格的相对运动关系的旋转运动或者直线运动复合而成的。
⑧理解传动链的概念，简述内联系、外联系传动链的区别？传动链：为了在机床上得到所需要的运动，必须通过一系列的传动件把运动源和执行件，或把执行件与执行件联系起来，以构成传动联系。
(完整版)机械制造装备设计课后习题答案整理
1-1 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。
1-2 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？为什么？（需要看教材确认答案）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1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？1)柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
2)数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-6机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？1)机械制造装备的机电一体化体现在：其系统和产品的通常结构是机械的，用传感器检测来自外界和机器内部运行状态的信息，由计算机进行处理，经控制系统，由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进行操作，使系统能自动适应外界环境的变化，机器始终处于正常的工作状态。
2)好处：1.对机器或机组系统的运行参数进行巡查和控制；2.对机器或机组系统工作程序的控制；3.用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？1)加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
2)工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
3)仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
4)辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么？如何在设计机械制造装备时体现工业工程的需求？1)工业工程:是对人、物料、设备、能源和信息能组成的集成系统进行设计，改善和实施的一门科学。
机械制造装备设计9
11 1
刀柄 刀具识别装置
次线圈 编码环 检测线圈
(a)
(b)
非接触式磁性识别
光导纤维刀具识别
利用PLC（可编程控制器）实现随机换刀
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
（四） 换 刀 机 械 手
常见的机械手形式
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
1）单臂单爪回转式机械手 可以回转不同的角度进行自动换刀，手臂上只有 一个夹爪，不论在刀库上或在主轴上，均靠这一个夹 爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
2）单臂双爪摆动式机械手 手臂上有两个夹爪，两个夹爪有所分工，一个 夹爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务， 另一个夹爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任 务，其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置 3）单臂双爪回转式机械手 手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪可同时抓取刀 库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回 刀库及装入主轴。换刀时间较以上两种单臂机械手均 短，是最常用的一种形式。图右边的一种机械手在抓 取刀具或将刀具送入刀库及主轴时，两臂可伸缩。
3.4.2 机床的几种典型刀架
（3）双排回转刀架：外圆类、内孔类刀具分别布 置在刀架的一侧面。回转刀架的回转轴与主轴倾 斜，每个刀位上可装两把刀具，用于加工外圆和 内孔。
3.4.2 机床的几种典型刀架
回转刀架的工位数最多可达20多个，但最常用的 是8、10、12和16工位4种。工位数越多，刀间夹 角越小，非加工位置刀具与工件相碰而产生干涉 的可能性就越大，因此在刀架布刀时要给予考 虑，避免发生干涉现象。
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
2
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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、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机床设计应满足的基本要求（1）工艺范围（2）柔性（3）与物流系统的可亲性（4）刚度（5）精度（6）噪声（7）成产率和自动化（8）成本（9）生产周期（10）可靠性（11）造型与色彩机床设计步骤1、确定结构原理方案2、总体设计3、结构设计4、工艺设计5、机床整机综合评价6、定型设计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。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案（李庆余）
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案（李庆余）《机械制造装备设计》第4版第⼀章习题参考答案1-1 机床应满⾜哪些基本要求？什么是⼈机关系？机床应具有的性能指标:1、⼯艺范围；2、加⼯精度；3、⽣产率和⾃动化；4、可靠性；⼈机关系：使机床符合⼈的⽣理和⼼理特征，实现⼈机环境⾼度协调统⼀，为操作者创造⼀个安全、舒适、可靠、⾼效的⼯作条件；能减轻操作者精神紧张和⾝体疲劳。
机床的信号指⽰系统的显⽰⽅式、显⽰器位置等都能使⼈易于⽆误地接受；机床的操纵应灵活⽅便，符合⼈的动作习惯，使操作者从接收信号到产⽣动作不⽤经过思考，提⾼正确操作的速度，不易产⽣误操作或故障。
机床造型应美观⼤⽅，⾊彩协调，提⾼作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计⼤致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体⽅案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、⼯艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和⽀承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提⾼动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量⼩的零部件；2、运动分配应有利于提⾼⼯件的加⼯精度；3、运动分配应有利于提⾼运动部件的刚度；4、运动分配应视⼯件形状⽽定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动⼜分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数⼀般少于30级，它传递功率⼤，变速范围较⼴，传动⽐准确，⼯作可靠，⼴泛⽤于通⽤机床中，尤其是中⼩型机床中。
缺点是有相对转速损失，⼯作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
机械制造装备设计ppt讲解
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 在设计数控机床主传动时，必须考虑 电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由 于主轴要求的恒功率变速范围 Rnp 远大于 电动机恒功率变速范围 Rdp ，所以在电动 机于主轴之间要串联一个分级变速箱，以 扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率 切削对电动机的输出功率的要求。 设计分级变速箱时，考虑机床结构的 复杂程度，运转平稳性要求等因素，变速 箱公比的选取有下列三种情况：
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 （1）取变速箱的公比 f等于电动机的恒 功率调速范围RdN ，即 f = RdN ，功率特 性图是连续的，无缺口和无重合。 （2）若要简化变速箱结构，变速级数应少 些，变速箱公比 f 可取达于电动机的恒 功率调速范围 RdN ，即 f > RdN 。 图31、32
运动功能图形符号
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
5.绘制机床传动原理图
W/CfYaZfBaCp/T
3.2
金属切削机床设计的基本理论 1、 几何精度 第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
（二）精度
2、 运动精度 传动精度 3、 4、 定位精度 5、 工作精度 6、 精度保持性
（三）刚度 （四） 抗振性 热变形 （五） 噪声 （六）
第 一 章 绪 论
1。3 机械制造装的分类 1.3 机械制造装备的分类 机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装 备和辅助装备四大类。 （一）加工装备： 主要指机床。机床是制造机器的机器，也称工作母机。 （二）工艺装备： 各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。它 是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率 的重要手段。 （三）仓储运送装备： 仓储运输装备包括各级仓储、 物料运输、机床上下料、机器 人等。
机械制造工艺及装备
• 先根据技术要求确定加工方案以及分几次加工 • 应考虑材料的性质 • 应考虑生产类型 • 应考虑本厂的现有设备及技术条件 • 应考虑工件的形状、重量、物理特性 • 应作加工经济精度和经济粗糙度分析
机制械订工制艺造规程工时艺要与解决机的床主要夹问具题
➢加工阶段的划分
工艺过程的四个加工阶段： • 粗加工阶段——切除各表面大部分余
产条件、协作关系、工艺装备、工人 技术状态等） • 工厂的发展前景 • 国内外的生产技术发展状态等
机工艺械规制程造概述工艺与机床夹具
6．制订工艺规程的步骤（十大步骤）
• 分析零件图和产品装配图； • 选择毛坯； • 拟定工艺路线； • 选择定位基准； • 确定各工序的设备、工装确定各工序的加
工余量，计算工序尺寸和公差； • 确定各主要工序的技术要求及检验方法； • 确定切削用量和工时定额； • 进行经济分析，选择最佳方案； • 填写工艺文件
机械制造工艺与机床夹具
第一章 机械加工工艺规程
机械制造工艺与机床夹具
机械加工工艺规程的制订
• 第一章 机械加工工艺规程的制订
• 第二章 机械加工精度
• 第三章 机械加工表面质量
机械制造工艺与机床夹具
第一节 机械加工过程与工艺规程
第一节 机械加工过程与工艺规程
• 一 基本概念 • 二 工艺规程概述 • 三 制订工艺规程时要解决的主要问题 • 四 加工余量的确定 • 五 工序尺寸及其公差的确定 • 六 机械加工生产率和技术经济分析
➢定位基准的选择
通常先选择精基准，后选择粗基准。
精基准的选择（减少误差，提高定位精度）：
• 基准重合原则：即选择设计基准作为定位基准
• 基准统一原则：即采用同一基准加工尽可能多 的表面
机械制造中加工方法及装备
5．中心架及跟刀架的应用（L/D＞10时使用） 1）中心架
特点：增加了固定支撑，一般用于支撑长的阶梯轴。 使用方法：三爪卡盘＋顶尖＋中心架、双顶尖＋中心架、 三爪卡盘＋中心架
2）跟刀架
特点：增加了活动支撑，一般用于长的光轴或丝杠。 使用方法：三爪卡盘＋顶尖＋跟刀架、双顶尖＋跟刀架
（二）机床的基本结构和传动 1．金属切削机床的基本结构 机床的基本结构包括如下几个部分： (1)动力源 (2)运动执行机构 (3)传动机构 (4)控制系统 (5)支承系统
2．金属切削机床的传动
构成一个传动联系的一系列传动件称为传动链。根据 传动联系的性质，传动链可分为如下两类：
(1)外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间 的传动联系称为外联系传动链。
几种常用的夹固机构:
（四）C6132型卧式车床传动系统分析 C6132型卧式车床
C6132型卧式车床传动框图
C6132型卧式车床传动系统图
1.主运动系统 电动机→主轴 传动结构式表示如下：
根据传动结构式，可计算出主轴的每一种转速。
例如，主轴最高转速为： 主轴最低转速为： 主轴的反转是通过电运机反转实现的。
1. 牛头刨床
牛头刨床用于加工中、小型工件，加工长度一般不超 过1000mm。
2.龙门刨床 用来加工大型工件，或同时加工数个中、小型工件。
3. 插床 主要用于单件、小批生产中加工多边形孔和孔内键槽。
（二）刨床安装工件所用的附件 小件用平口钳安装工件 大件一般用压板螺栓安装工件 插床也可用三爪卡盘安装工件
（3）磨削温度高
磨削温度高达800～1000℃
（4）耗能较多，径向力大。
机械制造装备设计_工业机器人(PDF53页)
4.4.1 工业机器人的手臂和机座
（一）设计要求
(2)机座结构设计要求 要有足够大的安装基面，以保证机器人工作时 的稳定性； 机座承受机器人全部重量和工作载荷，应保证 足够的强度、刚度和承载能力； 机座轴系及传动链的精度和刚度对末端执行器 的运动精度影响最大。
4.4.1 工业机器人的手臂和机座
（二）典型结构 电动机驱动机械传动圆柱坐标型机器人手臂和 机座结构。
4.2.3 工业机器人的运动功能设计
（二）创成式设计方法步骤如下：
（1）根据作业动作功能要求，建立作业功能位 姿矩阵； （2）分析作业功能位姿矩阵的特征，设定相应 的运动功能矩阵； （3）解方程式，即可得到运动功能方案。
4.2.4 工业机器人的工作空间解析
机器人的运动功能及相关尺寸参数确定后，给 出各关节的运动范围可以通过解位姿运动方程 式，求出机器人的实际工作空间，同时检验其 姿态是否满足设计要求。
4.5.1 工业机器人控制系统的构成
位置控制是机器人最基本的控制任务。 工业机器人控制系统的构成形式取决于机器人所 要执行的任务及描述任务的层次。 第一控制层次为人工智能级； 第二控制层为控制模式级。 动力学方面的困难在于： ¾因为模型参数的误差，建立精确的动力学模型 实际上是不可能的； ¾即使能够考虑这些误差，模型将包含数以千计 的参数，实时计算不可能； ¾控制对模型变换的响应。
（三）吸附式末端执行器的结构与设计 吸附式末端执行器（又称吸盘），有气吸式和 磁吸式两种。它们分别是利用吸盘内负压产生 的吸力或磁力来吸住并移动工作的。
（1）气吸式吸盘 挤压排气式吸盘 电流负压式吸盘 真空泵排气式吸盘 （2）磁吸式吸盘 分为电磁吸盘和永磁 吸盘
4.5 工业机器人的控制
一、工业机器人控制系统的构成 二、工业机器人的位置伺服控制 三、工业机器人其它控制方式 四、机器人智能技术
机械制造装备设计
机械制造装备设计第一章第一节机械制造装备及其在国民经济中的重要作用缩短生产周期（T），提高产品质量（Q），降低生产成本（C），改善服务质量（S）传统模式（产业）精益-敏捷-柔性（LAF）生产系统，是全面吸收精益生产、敏捷制造和柔性制造的精髓，包括了全面质量管理（TQC）、准时生产（Just in time，缩写JIT）、快速课重组制造和并行工程等现代生产和管理技术。
这种模式的主要特征是：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。
①装备制造业是国民经济的重要支柱，是出口创汇的重要产业。
②装备制造业是用先进科学技术改进传统产业的重要纽带和载体。
③装备制造业是高新技术产业和信息化产业发展的基础。
④装备制造业是国民经济安全和军事的重要保障。
⑤装备制造业是解决我国劳动就业的重要途径。
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：加工精度方面的要求；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，提高耐用度的主要措施包括减少磨损、均匀磨损、磨损补偿等技术经济方面的要求二、柔性化含义：产品结构柔性化和功能柔性化模块化设计三、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（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，按系统工程和整体化的方法，有机地组成最佳技术系统。
（完整word版）机械制造装备设计
（完整word版）机械制造装备设计1.1转速范围R n （公式1.5）（p14）、转速级数Z （公式1.6）（p15）-1max min == (1.5)Z n n R n ? lg =1+ (1.6)lg n R Z ?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 n 与各变速组的变速范围r 0, r 1, r 2, r 3……的关系是：0123=......n z R r r r r r (2.3) 在等⽐数列传动系统中，系统总转速范围R n 与主轴的转速级数Z 的关系是：-1=Z n R ?2.7 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≤1/4，⽽进给传动速⽐⼀般为2.8≤u 进≤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。
机械制造技术装备及设计 2-1
第一章 自动和半自动车床
第二篇 高效机床
四. 自动车床的种类
自动车床种类繁多 可按自动化程度(自动、半自动)，主轴数目(单轴、 多轴)，主轴放置形式(立式、卧式); 工艺方法(横切、纵切)，加工方式(平行作业、顺 序作业)进行分类; 根据加工工件的毛坯形状、复杂程度、尺寸、生产 规模，采用不同类型的自动车床进行加工。
⑦主轴箱快进，走过 ø7mm一段。 该段不切削。
⑧主轴箱停止不动，刀架No.3切断。 切断后停留。
⑨主轴内夹料夹头张开，主轴箱后退， 第二篇 高效机床 第一章 自动和半自动车床 夹头再夹紧。
(三). 确定各工步的行程 长度
第二篇 高效机床
第一章 自动和半自动车床
(四). 选择切削用量
切削用量可根据机床说明书选取。本例选用 v=40m/min。主轴转速根据切断时的最大直径计算：
(六). 选择杠杆比和确定凸轮曲线升程
第二篇 高效机床
第一章 自动和半自动车床
(七). 确定各工步所占的凸轮角度
工步分为：工作(切削)行程工步和空行程工步 两大类。 空行程曲线应保证升程时不自锁，降程时从动杆不与凸轮 脱开。空行程曲线角度可按表2.1-2选取。
为减少空行程所占的时间，可尽量使空行程与工作行程 (或空行程与空行程)重合。
自动机床的生产效率 自动工作循环的实现
自动车床的种类
第二篇 高效机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第一章 自动和半自动车床
一. 自动和半自动机床的基本概念
1.自动机床
自动机床: 是指那些在调整好后无需人工参与便能自动完 成表面成形运动和辅助运动，并能自动地重复其工作循环 的机床。
机械制造装备包括那四大类
1.机械制造装备包括那四大类，其满足一般功能包括那四个方面？加工装备，工艺装备，仓储运输装备，辅助装备/加工精度的要求，强度刚度抗震性，可靠性和加工稳定性，使用寿命，经济技术要求。
2.产生爬行的原因：摩擦面上的动摩擦系数小于静摩擦系数，且动摩擦系数随滑移速度的增加而减小以及传动系统的弹性变形；措施：减小动静摩擦系数之差，改变动摩擦系数随滑移速度的增加而减小的特性，提高传动系统刚度。
3.拟定转速图的原则：极限变速范围原则；前多后少：传动顺序和传动福数原则；前密后疏：扩大顺序原则；前慢后快：确定最小传动比。
4.主轴转速图和功率特性图特点：前慢后快，主轴恒功率转速范围是355~9005.导轨有何功用？截面形状？采取什么措施可以减少导轨的磨损？：支承并引导运动部件沿一定的轨迹运动；三角形，矩形，燕尾型，圆柱形；降低压强，改变压强性质，正确选择摩擦副材料和热处理，加强防护。
静压导轨，卸荷导轨：降低导轨面的压力，减小摩擦阻力6.导轨的类型：滑动导轨（高速），静压导轨（精密高精度机床或低速机床），卸荷导轨（大重型机床），滚动导轨（对灵敏度要求高机器人之类）。
7.塑料导轨：具有摩擦因数低，耐磨性高，抗撕伤能力强，低速不易爬行，运动平稳.工艺简单，化学性能好，成本低等特点；多用在精密.数控大型.重型机床动导轨上。
属于滑动导轨。
8.加工中心上刀库类型有：鼓轮式刀库，链式刀库，格子箱式刀库，直线刀库9.组合机床设计步骤：调查研究，总体方案设计，技术设计，工作设计10.影响机械加工生产线工艺和结构方案的主要因素：工件的几何形状及外形尺寸；工件的工艺及精度要求；工件的材料；车间平面布局；装料高度；要求的生产率。
11.提高支撑件结构性能的措施：提高支承件的静刚度和固有频率方法为：根据支承件的受力情况合理选择材料，截面形状和尺寸，壁厚合理的布置肋板和肋条以提高抗弯抗扭刚度。
12.滚珠丝杠是将旋转运动转换成执行件的直线运动的运动转换机构由螺母，丝杠，滚珠，回珠器，密封环构成；螺母副循环：内循环和外循环；常用结构式：垫盘，螺纹，驰差调隙法；支承：一端固定，一端自由；一端固定，一端支承；两端固定。
机械制造工艺装备简介
机械制造工艺装备简介1. 背景介绍机械制造工艺装备是指在机械制造过程中所使用的各种设备和工具，包括加工设备、检测仪器、工装夹具等。
它们是实现机械加工、组装和质量控制的重要工具，对于提高生产效率、产品质量和制造精度起到关键作用。
本文将对机械制造工艺装备进行简要介绍。
2. 加工设备加工设备是机械制造过程中最常用的工艺装备之一。
它们可以根据加工方法的不同分为数控机床、普通机床、特种机床等。
下面将对几种常见的加工设备进行简单介绍。
2.1 数控机床数控机床是使用计算机数字控制系统来控制机床运动和加工过程的高精度设备。
它们可以实现复杂形状的加工，提高加工效率和精度。
数控机床的主要类型包括铣床、车床、钻床等。
2.2 普通机床普通机床是指非数控机床，主要由人工操作完成。
它们在机械制造领域仍然广泛使用，特别是在小批量生产和维修加工中。
普通机床包括铣床、车床、钻床、磨床等。
2.3 特种机床特种机床是根据特定加工要求设计的机床，用于加工特殊形状的工件或特殊材料。
例如，螺纹磨床、齿轮加工机床、镗床等。
检测仪器在机械制造中用于检测加工件的尺寸、形状和表面质量。
它们可以帮助制造商及时发现问题并采取措施，确保产品质量。
以下是几种常见的检测仪器。
3.1 三坐标测量机三坐标测量机是一种高精度的测量仪器，用于测量复杂形状的工件。
它可以实现多点测量、三维重构和曲面拟合等功能。
3.2 光学投影仪光学投影仪是一种利用光学投影原理来测量工件尺寸的设备。
它可以通过放大工件的影像来进行测量，并且可以实现多点、多线、多圆等形状的测量。
示波器是用于测量电信号的设备，可以用于检测电路中的信号变化和故障。
在机械制造中，示波器通常用于检测机械设备中的传感器信号。
4. 工装夹具工装夹具是用于固定工件或加工工具的装置，用于确保加工过程的稳定性和精度。
不同类型的工装夹具适用于不同的加工需求。
以下是常见的几种工装夹具。
4.1 夹具夹具是用于固定工件的装置，可以使工件保持在正确的位置和姿态。
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第一章1.柔性化指的是什么？P6答:有两重含义,产品结构柔性化和功能柔性化产品制造柔性化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从组和修改,或修改软件,就可以快速的推出满足市场需求的,具有不同功能的新产品产品功能柔性化是指只需进行少量的调整或修改软件,就可以方便的改变产品或系统的运行功能,以满足不同的加工需要.2.机械制造装备有哪些类型？P10可加工装备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备3机械制造装备设计有哪些类型？ P15（老师附加）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型。
10创新设计的步骤是什么？产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计15设计的评价方法很多，结合机械制造装备设计，哪些评价方法较为重要？P32技术经济评价、可靠性评价、人机工程评价、结构工艺性评价、产品造型评价和标准化评价17.可靠性指什么？P37可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
(页数是旧书。
以下是新书的页数)第二章1.机床设计应满足哪些基本要求？P571、工艺范围2、柔性3、与物流系统的可接近性4、刚度5、精度6、噪声7、生产率8、自动化9、成本10、生产周期11、可靠性12、造型与色彩5.机床的基本工作原理是什么？P62机床的基本工作原理是：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。
6.工件表面的形成原理是什么？P63任何一个表面都可以看成是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹。
7.工件表面发生线的形成方法有哪些？P631、轨迹法2、成形法3、相切法4、展成法10.机床的主运动与形状创成运动的关系如何？进给运动与形状创成运动的关系如何？P66，当形状创成运动中不包含主运动时。
形状创成运动与进给运动两个词等价；当形状创成运动中包含主运动时，形状创成运动和成形运动两给词等价14.机床的运动功能式和运动功能图表达的含义是什么？P67功能式：运动功能式表示机床的运动个数、形式、功能、以及排列顺序。
功能图：是将机床的运动功能式用简洁的符号表达出来。
是认识、分析和设计机床传动系统的依据。
18.机床的运动分配式的含义是什么？P70在符号“·”左侧的运动由工件完成。
在右侧由刀具完成。
机床的运动功能式中添加接地符号“·”后，称之为运动分配式21.机床的主要技术参数根据什么确定？（尺寸、运动、动力）机床的运动参数如何确定？驱动方式如何选择？P通用机床的主参数和主参数系列国家已经制定了标准，设计时，只需要按市场需要选择运动参数的近似值。
专用机床的主参数是以加工零件或被加工面的尺寸参数来表示。
一般也参照类似的通用机床主参数系列选取。
运动参数根据主轴、工件安装部件的运动速度确定。
驱动方式的选择主要根据机床的变速形式和运动特征要求来确定。
23.机床主传动系都有哪些类型？由哪几部分组成？按驱动主传动的电动机分：交流电动机驱动和直流电动机驱动按传动装置分可分：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及他们的组合按变速的连续性分：分级变速和无级变速。
24.什么是传动组的级比和级比指数？常规变速传动系的各传动组的级比指数有什么规律？P92主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值，级比指数规律是Xi=P0*P1*P…Pi-1Xi是级比指数，Pi是传动副25.什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？P32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。
变速范围越来越大，即Ri>Ri-136.试述进给传动与主传动相比较，有哪些不同点？P1、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。
37进给伺服系的驱动部件有哪几种类型？P步进电动机，小惯量直流电动机、大惯量直流电动机。
交流调速电动机和直线电动机38.试述滚珠丝杠螺母机构特点，其支承方式有哪几种？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39机床控制系统有哪几种分类方法？是如何进行分类的？P128三种，1自动化程度分为手动，机动，半自动，自动。
2是否有反馈分为开环，半半闭环，闭环。
3方式和内容分为时间，程序，数字，误差补偿和自适应控制40一般机床控制系统有哪几部分组成？P第三章1.主轴部件应满足哪些要求？P1421、旋转精度2、刚度3、抗震性4、温升和热变形5、精度保持性2.主轴轴向定位方式有哪几种？各有什么特点？适用场合怎样？P145前支承内侧：受力情况较好。
普遍应用。
2、前支承外侧：主要应用于具有大转达盘的机床3、主轴后端较多的用于带传动。
4.试分析图所示三种主轴轴承配置形式的特点和适用场合？图Ⅰ刚度速度型，后端角接触球轴承，背靠背安装，承受径向力和轴向力，前端是双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力。
适用场合较大的传动力图Ⅱ刚度速度型后端双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力，前段是角接触球轴承，也是背靠背安装，承受较大的径向力和轴向力，适用场合图Ⅲ刚度型后端双列短圆柱滚子轴承承受较大的径向力，前段是双列短圆柱滚子轴承，承受较大的径向力，靠近前段有中间辅助支撑，双列角接触球轴承，承受径向力和轴向力。
适用场合切削负载较大，中等转速，要求刚度高的机床。
5.轴向力传递：轴→锁紧螺母→轴套→内圈→外圈→滚动体→左圈→箱体轴→轴肩→轴套→右圈→滚动体→左圈→箱体间隙调整：右端拧母调整间隙，左端研磨密封环右边，然后通过拧锁紧螺母调整间隙6（见图标号）.1双列圆柱滚子轴承未预紧，改为螺母预紧2双联滑移齿轮安装错了，改为大齿轮在左，即大小齿轮对调3中间轴承不用圆锥滚子轴承，改为圆柱滚子轴承或是向心球轴承来承担径向力4应为两个圆锥滚子轴承或是向心球轴承5圆锥滚子轴承应该背对背安装，提高跨距载荷6中间辅助支撑改为圆柱滚子轴承9.在支承件设计中，支承件应满足哪些基本要求？P1621、应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比2、应具有较高的动态特性，包括较大的位移阻抗和阻尼；整机的低阶频率较高，各阶频率不致引起结构共振；不会因薄壁震动而产生噪音。
3、热稳定性好，热变形对机床加工精度的影响较小4、排屑顺畅、吊运安全，并具有良好的结构工艺性。
10.支承件常用的材料有哪些？有什么特点？P166铸铁、钢板焊接结构、预应力混凝土、天然花岗岩、树脂混凝土11.根据什么原则选择支承件的截面形状，如何布置支承件上的肋板和肋条？P164根据支承件所需要的抗弯拒和抗扭惯性拒能力来选择的。
肋条取决于支承件受力变形方向。
水平布置提高支承件水平面内弯曲刚度；垂直布置提高支承件垂直面内的弯曲刚度。
斜向布置提高支承件抗弯抗扭强度。
12提高支承件结构刚度和动态性能有哪些措施？P168根据支承件的受力情况合理的选择材料、截面形状、尺寸、壁厚。
合理的布置肋条和肋板。
2、提高阻尼特性、采用新材料制造支承件13.导轨设计中应满足哪些要求？P172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14.镶条和压板有什么作用？P174镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨侧向间隙。
压板用来调整辅助导轨面的间隙和承受颠覆力矩。
15.导轨的卸荷方式有哪几种？ P178机械卸荷、液压卸荷、气压卸荷主轴轴承的精度的选择及选择原则？P154附加主轴轴承的精度的选择：P2 (UP) P4 (SP) P5 P6 精度逐渐较低原则：前轴承的精度比后轴承对主轴部件的旋转精度影响较大，因此选取轴承精度时，前轴承的精度要选的要高一点。
一般比后轴承的精度高一级。
第四章1.工业机器人的定义是什么？操作机的定义是什么？P218工业机器人：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。
操作机：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他操作的机械装置。
2.工业机器人由哪几部分组成？比较与数控机床的组成的区别。
P219由操作机，驱动单元，控制装置组成3. 工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么？它与机床有何主要的相同不同之处？P218基本功能：提供作业所需的运动和动力。
基本工作原理：通过操作机上各运动构件的运动，自动的实现手部作业的动作功能及技术要求。
相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求，都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。
不同之处：机床：是按直角坐标形式运动为主，对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低。
机器人：按关节形式运动为主，对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低。
4. 工业机器人的结构类型有哪几类？各种类型的特点如何？P220⑴按机械结构类型分类①关节型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较低。
②球坐标型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较差。
③圆柱坐标型机器人：灵活性好，工作空间范围大，但刚度和精度较好。
④直角坐标型机器人：刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。
⑵按用途和作业类别分类焊接机器人，冲压机器人，浇注机器人，搬运机器人，装配机器人，喷漆机器人，切削加工机器人，检测机器人，采掘机器人，水下机器人等。
第六章3.料仓式和料斗式上料装置，上下料机械手各适用于什么场合？P355 P360料仓式：工件毛坯尺寸较大，形状复杂难以自动定向料斗式：形状简单，尺寸较小的毛坯件上料上下料机械手：1、大批、大量生产，所运动的毛坯可以是锻件、铸件或者由棒料加工成的毛坯件或半成品。
2、主要用于形状简单、尺寸较小的毛坯件的上料，广泛应用于标准件厂、工具厂、钟表厂等大批量生产厂家。
3、用于尺寸特殊，广泛应用于对柔性要求较高的企业。
6．目前机床间工件传输装置有哪几种？各适用于什么场合？P368托盘，随行夹具，各种传送装置，有轨小车（RGV），无轨小车（AGV）7.随随行夹具的三种返回方式各有什么特点？P370上方返回：结构简单紧凑，占地面积小，但不宜布置立式机床，调整维修机床不便。
下方返回：结构简单紧凑，占地面积小，调整维修机床不便，同时会影响机床底座的刚性和排屑装置的布置。
水平返回：占地面积大，但结构简单，敞开性好。
11.自动化仓库的基本类型有哪些？P384（1）按高度划分：①低层（货架高度5m以下）②中层（货架高度5~12m）③高层（货架高度12m以上）（2）按规模划分：①小型（库容量2000个托盘以下）②中型（库容量2000~5000个托盘）③大型（库容量5000个托盘以上）（3）按建筑形式划分：①整体式②分离式第七章1.什么是机械加工生产线？及其生产线的组成。