机械制造装备设计复习

机械制造装备设计复习资料

第一章.机械制造装备及装备设计方法

1. 机械制造装备应具有的主要功能：分为一般的功能要求（加工精度方面，强度刚度和抗振性方面，可靠性和加工稳定性方面，使用寿命方面，技术经济方面）；柔性化（产品结构柔性化和功能柔性化）；精密化；自动化；机电一体化；工业工程要求；绿色工程要求。

2. 机械制造装备的分类：1.加工装备（采用机械制造方法制作机器零件或毛坯的机床）；

2. 工艺装备（产品制造时所用的各种道具，模具，夹具，量具等工具的总称）；

3.仓储输送装备（包括各级仓储，物料输送，机床上下料等设备）；

4.辅助装备（包括清洗机和排屑装置）

3. 机械制造装备设计类型：1.创新设计；2.变型设计；3.模块化设计；

4. 系列化设计的四化原则：产品系列化；零部件通用化；标准化；结构的典型化

5. 机械制造装备设计的评价：1.技术经济评价；2.可靠性评价；3.人机工程学评价；4. 结构工艺性评价；5.产品造型评价；

6.标准化评价；

第二章.金属切削机床设计

1. 机床设计应满足的基本要求：1.工艺范围（机床适应不同生产要求的能力）；

2.柔性（适应加工对象变化的能力）；

3.可接近性（指机床与物流系统进行物料流动的方便程度）；

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

2. 机床设计步骤：1.总体设计；2.详细设计；

3.机床整体综合评价；

4.定型设计

3. 机床的工作原理：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，使工件具有要求的几何形状与尺寸

4. 几何表面的形成原理：任何一个表面都可以看成一条曲线或直线（称为母线）沿着另一条曲线或直线（称为导线）运动的轨迹

5. 发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动形成的，形成方法： 1.轨迹法；

2. 成形法；

3.相切法；

4.展成法

6. 机床运动的分类：按运动性质分类分为直线运动和回转运动；按运动的功能分类分为成形运动和非成形运动；按运动之间的关系分类分为独立运动和复合运动

7. 机床按精度可分为普通精度级，精密级和超精密级

8.精度要求主要分为：几何精度；运动精度；传动精度；定位精度和重复定位精

度;

y

作精度；精度保持性

10.

振动分为受迫振动和自激振动，影响机床振动的主要原因：

1.机床的刚度；

2.机床的

阻尼特性；3.机床系统固有频率 11. 机床运动功能设计的方法与步骤：1.工艺分析；2.机床运动功能设置（分析式设计方 法和解析式设计方法）；3.写出机床运动功能式，画出机床运动原理图

12. 机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大工作能力的一种参数； 机床尺寸参数 是指机床的主要结构尺寸参数； 运动参数是指机床执行件的运动速度； 动力参数包括机 床驱动的各种电动机的功率或转矩

13. 主传动系设计满足要求：1.满足机床使用性能要求2.满足机床传递动力要求3.满足 机床工作性能的要求4.满足产品设计经济性的要求5.调整维修方便，结构简单合理不安 与加工与装配

14. 主传动系分类：按电动机类型可分为交流电动机驱动 和直流电动机传动：按传动装置 类型分为机械传动装置，液压传动装置，电气传动装置 以及它们的组合：按变速的连续 性可分为分级变速传动和无级变速传动

15. 主传动系的传动方式：集中传动方式（主传动系的全部传动盒变速机构集中装在同一 个主轴箱内）和分离传动方式（主传动系中的大部分的穿洞河变速机构装在远离主轴的单 独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱 ）

16. 主变速传动系设计的一般原则：1.传动副前多后少2.传动顺序与扩大顺序相一致3. 变速组的降速前慢后快

17. 扩大传动系变速范围的方法：1.增加变速组2.采用背轮机构3.采用双公比的传动系

4. 采用分支传动

18. 计算转速：主轴或各传动件传递全部功率的最低转速

19. 数控机床主传动系设计特点：1.主传动采用直流或交流电动机无级调速 2.数控机床 驱动电动机和主轴功率特性的匹配设计 3.数控机床高速主传动设计4.数控机床采用部件 标准化模块化结构设计5数控机床的柔性化复合化

9. 机床刚度是指机床系统抵抗变形的能力

y:机床的变形

K:机床刚度F:作用在机床上的载荷 主轴转

速： n v;切削速度d:工件或刀具直径

n d 1000vmax 变速范围: n d max

R n n max

n min 最低（n min ）或最高（n max ）转速:n min 1000v mn n d mn 或门

20. 进给传动系组成：动力源；变速机构；换向机构；运动分配机构；过载保险机构；运

动转换机构；执行件

21. 进给传动系设计要求：1. 具有足够的静刚度和动刚度2.良好的快速响应性3.抗振性好4. 具有足够的调速范围5. 传动精度和定位精度要高6 结构简单方便维修

第三章. 主轴部件设计

1. 主轴部件基本要求：1. 旋转精度（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景象圆跳动和轴向圆跳动）

2. 刚度（其在外加载荷作用下抵抗变形的能力）

3. 抗振性（抵抗受迫振动和自激振动的能力）

4. 温升和热变形

5. 精度保持性

2. 主轴部件的传动方式：齿轮传动；带传动；电动机直接驱动

3. 推力轴承位置配置形式：1.前端配置2.后端配置3.两端配置

4.中间配置

4. 支承件是指床身，你住，横梁，底座等大件，相互固定连接成机床的基础与框架。支承件应满足的基本要求： 1 因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 3. 热稳定性好，热变形对机床加工精度的影响较小 4. 排屑通畅，吊运安全，并具有良好的结构工艺性。支承件的形状：箱形类；板状类；梁类。提高支承件结构性能的措施： 1.提高支承件的静刚度和固有频率 2.提高动态特性 3. 提高热稳定性

5. 导轨作用：承受载荷和导向。导轨分类：按结构形式可分为开式和闭式。导轨副按导轨面的摩擦性质可分为滑动导轨副（又分为普通滑动导轨，静压导轨和卸荷导轨）和滚动导轨副。导轨应满足的要求： 1. 导向精度 2.承载能力大 3.精度保持性好 4.低速运动平稳 5. 结构简单

6. 导轨的截面形状：矩形；三角形，圆柱形；燕尾型。导轨的组合形式：双三角形；双矩形；矩形和三角形；矩形和燕尾型。导轨间隙的调整：压板；镶条；导向调整板

7. 刀架：用于夹持切削用的刀具。分类：按安装刀具的数目分为单刀架和多刀架；按结构形式可分为四方刀架，转塔刀架，回轮刀架；按驱动刀架的动力可分为手动转位刀架和自动转位刀架

8. 机床刀架应满足的要求：1.满足工艺过程所提出的要求2. 稳固安装，精确调整位置3. 具有一定刚度，可靠性高 4. 换刀时间尽可能短 5. 操作方便安全

第五章. 机床夹具设计

1. 夹具：在机械制造中用于固定加工对象使之占有正确位置来接受施工或检测的工具。功能：保证加工精度；提高生产率；扩大机床的适用范围；减轻工人的劳动强度保证生产安全。类型：通用夹具；专用夹具；可调整夹具和成组夹具；组合家具；随行夹具。组成：

定位元件及定位装置；夹紧元件及夹紧装置；导向及对刀装置；动力装置；夹具体；其他元件及装置

2. 机床夹具应满足的要求：1. 保证加工精度2.夹具的总体方案应与生产纲领相适应

3.