南京航空航天大学 机械制造装备设计复习资料整理

●机械制造装备的类型：加工装备、工艺装备、仓储输送装备和辅助装备四种类型。

●机械制造装备设计的类型：创新设计、变型设计和组合设计（模块化设计）

●机械制造装备应具备的主要功能：⑴一般的功能要求⑵机电一体化⑶自动化⑷柔性化

⑸符合绿色工程要求⑹符合工业工程要求⑺精密化⑻节材

●一般的功能要求（使用功能）：⑴加工精度要求⑵强度、刚度和抗振性要求⑶加工稳定

性要求⑷耐用性要求⑸技术经济要求

●机械制造装备设计的典型步骤：

⑴产品规划阶段⑵方案设计阶段⑶技术设计阶段⑷工艺设计阶段

●机械制造装备设计的评价指标：⑴结构工艺性评价⑵标准性评价⑶可靠性评价⑷人机工

程评价⑸产品造型评价⑹价值分析

●系列化设计：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，设计出其它各种尺寸参数的产品，构成产品基型系列。

“四化”原则：“产品系列化、零部件通用化、标准化、结构的典型化”

步骤：⑴主参数和主要性能指标的确定

⑵参数分级

⑶制定系列型谱：系列型谱中结构最典型、应用最广泛的是所谓的“基型产品”

产品的系列设计通常从基型产品开始

扩展方式：纵系列、横系列和跨系列扩展

●机床设计的基本要求：⑴工艺范围⑵柔性⑶与物流系统的可亲性⑷刚度⑸精度⑹噪声⑺

成产率和自动化⑻成本⑼生产周期⑽可靠性⑾造型与色彩

工艺范围：机床适应不同生产要求的能力

机床精度：几何精度、传动精度、运动精度、定位精度、动态精度和精度保持性 ●机床设计的步骤：

⑴总体设计：机床主要技术指标设计、总体方案设计、总体方案综合评价与选择、总体方案的设计修改或优化

⑵详细设计：技术设计、施工设计

⑶机床整体综合评价

⑷定型设计

●金属切削机床基本功能：提供切削加工所必须的运动和动力

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。

●金属切削机床按使用范围分为：通用机床、专用机床、专门化机床

●工件表面的形成方法：发生线的形成：⑴轨迹法（描述法）⑵成型法（仿形法）⑶相切

法（旋切法）⑷展成法（滚切法）

●形成表面的发生线：机器零件上每个表面都可以看作是一条线（母线）沿着另一条线（导

线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线。切削加工的过程中，这两条发生线是通过刀具的切削刃与毛坯的相对运动把零件的表面切削成要求形状。

●机床成形运动：⑴主运动⑵进给运动

●机床运动分类：

⑴按运动功能分：成形运动和非成形运动

⑵按运动性质分：直线运动和回转运动

⑶按运动之间的关系分：独立运动和复合运动

⑷按成形运动的速度和消耗动力分：主运动（速度高，消耗动力大）

进给运动（速度低，消耗动力小）

●理解、掌握常见机床的运动原理图、运动功能式★

●传动链的两种类型：外联系传动链、内联系传动链。

⑴外联系传动链：联系动源和机床执行件，使执行件得到预定速度的运动，并传递一定

的动力。还包括变速机构和换向机构等。传动比的变化只影响生产率或表面粗糙度，不影响发生线的性质，因此不要求动源与执行件间有严格的传动比关系。

⑵内联系传动链：联系复合运动之内的各个运动分量，因而传动链所联系的执行件之间

的相对速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证运动的轨迹。各传动副的传动比必须准确。不应有：摩擦传动（皮带轮传动、超越离合器）、瞬时传动比变化的传动（链条传动）

内联系、外联系传动链的区别

●机床传动形式（特点及使用范围）：

⑴机械传动：靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级

传动功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠

广泛用于通用机床中

⑵液压传动：能实现无级变速传动

传动平稳，运动换向冲击小，易实现直线运动

适用于刨床、拉床、大型磨床的主运动

⑶电气传动：可简化机械结构

便于实现自动变速、连续变速和负载下变速

广泛用于数控机床

●主传动系统：动力源、变速装置及执行件以及开停、换向和制动机构。

分类：⑴按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动和直流电动机驱动

⑵按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置及它们的组合

⑶按变速的连续性：分级变速传动和无级变速传动

●主传动系统的传动方式：集中传动方式和分离传动方式

特点：⑴集中：结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。

⑵分离：变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴

●分级传动系统中主轴转速数列是等比数列的优点：

⑴对于某一个公比，任意两个相邻转速之间的最大相对速度损失Amax为一个常数，转

速分布的疏密程度均匀合理。

⑵这种转速数列可由几个变速组的不同传动比搭配相乘得到，能用较少的齿轮实现较多

级的转速，使传动系统得到简化

●分级变速主传动系的设计★59页-66页

●转速图的拟定步骤：根据拟定原则，确定结构式，画出结

构网；分配各传动组的最小传动比，画出转速图

●计算转速nj：主轴或各传动件传递全部功率的最低转速。

●主变速传动系的几种特殊设计：

⑴具有多速电动机⑵具有交换齿轮⑶采用公用齿轮

●扩大传动系变速范围的方法

⑴增加变速组⑵采用背轮机构⑶采用双公比的传动系⑷采用分支传动

●拟定转速图的一般原则：

⑴极限传动比和变速范围原则

⑵传动副前多后少原则

⑶传动顺序与扩大顺序相一致的原则