机械装备制造技术期末考试要点整理.doc

1、 符号解释： 计算机辅助设计 CAD计算机辅助制造 CAM计算机辅助工艺规划 CAPP制造资源规划 MRP-成组技术 GT并行工程 CE柔性制造系统 FMS计算机集成制造系统 CIMS 全面质量管理 TQC2、机械制造装备分为:加工装备、工艺装备、仓储输送装备和辅助装备四大类。3、按加工性质和使用的刀具进行分类。根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为12大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床及其他机床。在每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构等，又分为若干组，每一组又细分为若干系列4、机床根据加工性质进行分类，再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等5、机床型号的编制方法适用于各类通用机床和专用机床（不包括组合机床）6、机床的类别用汉语拼音大写字母表示，分类代号用阿拉伯数字表示，在类代号之前，它居于型号的首位，但第一分类不予表示，7、 普通机床类别代号类别车床钻床镗床磨 床代号CZTM2M3M读音车钻镗磨二磨三磨类别齿轮加工机床螺纹加工机床铣 床代号YSX读音牙丝铣类别刨插床拉床特种加工机床锯床其它机床代号BLDGQ读 音刨拉电 割其8、机床的特殊性能包括通用特性和结构特性9、 通用特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控代号GMZBK读音高密自半控通用特性加工中心（自动换刀）仿形轻型加重型简式代号HFQCJ读音换仿轻重简10、1、CA6140型卧式车床 其中：C类别代号（车床类）； A结构特性代号（结构不同）； 6组别代号（落地及卧式车床组）； 1系别代号（卧式车床系）； 40主参数（最大车削直径400mm)2、MG1432A 型高精度万能外圆磨床其中：M类别代号（磨床类）； G通用特性（高精度）； 1组别代号（外圆磨床组）； 4系别代号（万能外圆磨床系）； 32主参数（最大磨削直径320mm)； A重大改进顺序号（第一次重大改进）11、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三大类型。12、工程设计按其性质可分为常规性设计和创新性设计， 13、设计系统是一个由时间维、逻辑维和方法维组成的三维系统14、一般工程设计可分为四个阶段：产品规划(明确设计任务)、（原理）方案设计、技术设计和工艺设计（施工设计）15、变型设计包括适应型设计和变参数型设计16、创新设计的步骤最为典型，分为：产品规划(明确设计任务)、（原理）方案设计、技术设计和工艺设计（施工设计）四个阶段。17、专用机床:加工某一零件的某一道特定工序（大批量生产。特点：工艺范围窄、功能少、通用性差、生产率高通用机床：可加工多种零件的不同工序。特点：工艺范围较宽，功能较强。18、机床的功能主要根据被加工对象的批量来选择19、柔性制造系统：（FMS）。利用计算机控制系统和物料输送系统，把若干台设备（主机）联系起来形成没有固定加工顺序和节拍，在加工完一定批量的某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向另一种工件转换的自动化制造系统。柔性制造系统至少应包含三个基本组成部分：a.主机，即数控（NC）机床；b.物料系统,即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统；c.控制整个系统运行的计算机系统。20、空间柔性（功能柔性）：机床在同一时期内，适应多品种小批量的加工 时间柔性（结构柔性）：机床不同时期，通过部件重组、构成新机床改变其功能21、抵抗受迫振动的能力抗振性 抵抗自激振动的能力切削稳定性22、在其中某一个固有频率下自由振动时，各点振幅的比值称为主振型23、物体的振动是产生噪声的源泉。24、爬行：机床上有些运动部件，需要作低速或微小位移爬行的影响：加工件的精度和表面粗糙度。25、机床的基本功能：提供切削加工所必须的运动和动力 机床的基本工作原理：通过工件与刀具之间的相对运动，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，并达到精度要求26、发生线的形成的四种方法：轨迹法（描述法）、成形法（仿形法）、相切法（旋切法）、展成法（创成法）。27、成形运动 ：完成一个表面的加工所必须的最基本的运动保证得到工件要求的表面形状的运动。成形运动分主运动和形状创成运动。28、主运动 ： 产生切削的运动 进给运动：是维持切削得以继续的运动29、选取坐标系 坐标系的规定：用直角坐标系，沿X、Y、Z轴的直线运动符号及运动量仍用X、Y、Z表示，绕X、Y、Z轴的迴转运动用A、B、C表示，其运动量用 、 表示。规定直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用右手定则制定。标准规定：平行于主轴的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正向（+Z），X轴为水平方向，且垂直于Z轴。30、写出机床运动功能式 运动功能式表示机床的运动个数、形式（直线运动X、Y、Z或迴转运动A、B、C）、功能（主运动p、进给运动f、非成形运动a）及排列顺序。 方法：左边写工件W、右边写刀具T、中间写运动，按运动顺序排列，用“/”分开示例：车床运动功能式：（工件）W/Cp，Zf，Xf/T（刀具）31、接地：工件运动与刀具运动的划分界限32、机床的运动功能式中添加上“”接地符号后，称为运动分配式示例： 铣床的运动功能式： W/Xf，Zf， Yf， Cp/T 其运动分配式有： W/ Xf，Zf， Yf， Cp /T 即沿X、Y、Z三个方向的进给运动，绕Z轴的迴转主运动全部由刀具来完成。 W/ Xf Zf ， Yf ，Cp/T 沿X方向的进给运动由工件完成，其余由刀具完成（即沿Z、Y、方向的进给运动，绕Z轴迴转主运动由刀具完成）W/ Xf ， Zf Yf ，Cp/T 沿X、Z方向的进给运动由工件完成，Y方向进给运动，绕Z轴迴转主运动由刀具完成。 W/ Xf ， Zf ， Yf Cp/T 沿X、Y、Z三个方向的进给运动由工件完成，绕Z轴迴转主运动由刀具完成。33、机床主要参数的设计主 要 参 数 34、主轴转速数列呈等比级数规律分布，主要原因是在转速范围内的转速相对损失均匀35、对于普通机床，若认为每级转速的使用机会均等，则应使Amax为一定值36、标准公比值和标准转速数列确定原则: 、转速由nmin至nmax必须递增，故1。 、为限制转速损失的最大值 Amax 50%，则2，故12. 、为了使用记忆方便，转速数列中的转速系是十倍比的，故 ， 是正整数，10的整数次方根、若用多速电机转速为3000/1500，或3000/1500/750 r/min, 也应符合 ，E 为正整数此原则是为了获得合理的刀具耐用度和生产率37、公比的选用 、值小则相对转速损失小，但当变速范围一定时，变速的级数增多，结构复杂。通常，通用机床取=1.26或=1.41。 、对于大批大量生产用的专用机床，专门化机床及自动机，=1.12或=1.26，因其生产率高，转速损失影响大，且又不经常变速，可交换齿轮变速，结构不复杂、非自动化小型机床，加工中切削时间远小于辅助时间，转速损失大些，影响不大，故取=1.58、=1.78，甚至=2，变速的级数小，结构简单38、变速范围Rn，公比和级数Z的关系 Rn=nmax/nmin=nminz-1/nmin=z-1 = z-1Rn 两边取对数，得： Rn，和Z三者的关系，已知任意两个可求第三个。注意：求出的、Z应圆整为标准数和正整数39、采用有级变速方式时，进给量一般也为等比级数40、动力参数：机床驱动的各种电动机的功率或扭矩41、如果动力参数定得过小，机床达不到使用性能要求（加工能力及生产率要求） 可通过类比法、相似机床试验法和计算方法确定 42、主运动为回转运动时，床=0.70.85；主运动为直线运动时 ，床=0.60.7。43、进给牵引力=进给方向上切削分力+摩擦力44、主传动系设计应满足的基本要求：1、满足机床使用性能要求2、满足机床传递动力要求3、满足机床工作性能要求 4、满足产品设计经济性的要求5、调整维护方便，结构简单、合理，便于加工装配45、主传动系由动力源（电机）、变速装置、执行件（主轴、刀架、工作台）以及开停、换向和制动机构组成46、主传动系的传动方式47、转速图的作用：表示传动轴的数目，传动轴之间的传动关系，主轴的各级转速值及其传动路线，各传动轴的转速分级和转速值，各传动副的传动比转速图是由“三线一点”组成（传动轴格线、转速格线、传动线、转速点）。48、各变速组传动副数Pi的乘积等于主轴转速级数Z，即 Z=P0P1P2P3式中：Pi为串联的变速组的传动副数。 级比：指主动轴上同一点传往被动轴相邻两传动线的比值 或：变速组内相邻传动比之比，即较大的传动比与相邻的较小传动比之比49、级比指数：级比中的指数Xi值，它的物理意义为相邻两传动线与被动轴交点之间相距的格数50、变速范围：变速组中最大与最小传动比的比值51、变速组的变速范围Ri值中的的指数Xi（Pi-1），就是变速组中最大传动比的传动线与最小传动比的传动线所拉开的格数52、主轴的变速范围应等于主变速传动系中各变速组变速范围的乘积，即 Rn=R0 R1 R2Rj 检查变速组的变速范围是否超过极限值，只需检查最后一个扩大组。53主变速传动系设计的一般原则：1、传动副前多后少原则（前面传递运动，后面传递动力） 2、传动顺序与扩大顺序相一致的原则（前密后疏）3、变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电机转速54、主变速传动系的几种特殊设计：1、多速电动机传动 2、交换齿轮传动 3、公用齿轮传动55、对于成批生产的专用机床（自动、半自动专用机床，齿轮加工机床），加工中一般不变速或仅在小范围内变速；为了减少交换齿轮的数量，相啮合的两齿轮可互换位置安装，即互为主、被动齿轮，反映在转速图上，交换齿轮的变速组应设计成对称分布。 交换齿轮：优点：可用少量齿轮，得到多级转速，不需操作机构，变速箱结构大大简化。 缺点：更换齿轮费时费力，装在箱外密封、润滑困难；装在箱内，更换麻烦。56、公用齿轮:优点：减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸57、变速范围常不能满足通用机床的要求,采取措施：1、增加变速组 2、采用背轮机构 3、采用双公比传动 4、采用分支传动58、采用双公比的传动系，常用转速范围的中段，高、低两段使用较少。双公比的传动系针对这种情况而设计。主轴的转速数列有两个公比，经常使用的中段采用小公比59、主运动是直线运动的机床（刨床），不论切削速度多大，所承受的切削力基本是相同的。驱动直线运动工作台的传动件在所有转速下承受的扭矩相同，这类机床的主传动属恒扭矩传动。 主运动是旋转运动的机床基本上是恒功率的60、计算转速：主轴或各传动件传递全部功率的最低转速nj61、无级变速：指在一定范围内，转速（或速度）能连续地变换，分类：变速电动机、机械无级变速装置、液压无级变速装置62、通过连续地改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速63、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64、进给传动系的组成（动力源、变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保险机构和运动转换机构）65、进给传动系设计应满足的基本要求：1、足够的静刚度和动刚度。 2、良好的快速响应性，低速微量进给不爬行，运动平稳，灵敏度高。 3、抗振性好，不会因摩擦自振而引起传动件的抖动或齿轮传动冲击。4、足够的调速范围：保证实现所要求的进给量，适应不同材料，不同刀具，不同零件要求的加工，传递较大扭矩。 5、传动精度、定位精度要高。 6、结构简单，加工、装配工艺性好，调整维修方便，操纵轻便灵活。66、机械进给传动系的设计特点：1、进给传动是恒扭矩传动（驱动进给运动的传动件是恒扭矩传动）2、进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速故各传动件（包括轴和齿轮）受的扭矩为： Ti=T末n末/ni=T末ui 3、进给传动的转速图为前疏后密结构4、进给传动的变速范围67、电气伺服进给系统按有无检测和反馈装置分：1、开环系统 2、闭环系统 3、半闭环系统68、对伺服系统的基本要求：稳定性好、精度高，快速响应性好，定位精度高影响机床伺服系统性能的因素：进给传动件的间隙；扭转、挠曲；机床运动部件的振动、摩擦；机床的刚度和抗振性；系统的质量和惯量；低速下运动平稳性，有无爬行现象等69、伺服系统和机械传动系匹配要合适输出轴上带有负载的伺服电动机的时间常数与伺服电动机本身所具有的时间常数不同（加速时间不一样）70、机械传动部件设计主要指齿轮和丝杠螺母传动副设计传动副的设计主要是由机床所要求的脉冲当量与所选用的步进电动机的步距角决定71、齿轮传动间隙的消除：a、刚性调整法 b、柔性调整性 72、滚珠丝杠及其支承功用：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73、滚珠丝杠的支承方式：1、一端固定，一端自由：用于短丝杠与竖直丝杠 2、 一端固定，一端简支：用于较长的卧式安装丝杠 3、两端固定：用于长丝杠或高转速，要求高抗压刚度场合74、当滚珠丝杠反向旋转时，螺母不会立即反向，存在死区，影响丝杠的传动精度提高轴向刚度的方法：采用双螺母结构75、滚珠丝杠的预拉伸：1、预拉伸力应大于最大工作载荷的0.35倍2. 丝杠的预拉伸量应能补偿丝杠的热变形76主轴部件功用：支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，完成表面成形运动77、主轴部件应满足的基本要求：1、旋转精度：概念：主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动的条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。影响因素：旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度径向跳动影响因素：主轴轴颈的园度、轴承滚道及滚子园度、主轴及回转件的动平衡。轴向跳动影响因素：轴承支承端面，轴肩的垂直度，止推轴承的滚道及滚子误差。轴、径向跳动影响因素：主轴主要定心面的轴、径向跳动（锥孔误差，mol精度。）2、刚度：概念：主轴部件的刚度指其在外载荷作用下抵抗变形的能力静刚度：作用力是静力引起的弹性变形 动刚度：作用力是交变力引起的弹性变形影响因素：主轴的尺寸和形状，滚动轴承的类型和数量、预紧和配置形式、传动件的布置方式、主轴部件的制造和装配质量3、抗振性：概念：抗振性指抵抗受迫振动和自激振动的能力影响因素：主轴部件的静刚度，质量分布及阻尼4、升温和热变形5、精度保持性：概念 精度保持性指长期地保持其原始制造精度的能力影响因素 磨损，主轴轴承、轴颈表面、装夹工件刀具的定位表面的磨损78、主轴部件的传动方式：分类：1、齿轮传动 2、带传动 3、电机直接驱动带传动类型：平带、三角带、多楔带，同步齿形带特点：靠摩擦力传动（除同步齿形带外），结构简单，制造容易，成本低，适用于大中心距传动，皮带吸振，传动平稳，噪声小，适宜变速传动，打滑起过载保护。 缺点：有滑动，不能用于速比要求准确的场合79、主轴部件结构设计：（一）主轴部件的支承数目：1、前、后两支承2、三支承 （二）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80、主轴的主要结构参数有：主轴前、后轴颈的直径D1、D2，主轴内孔直径d，主轴前端悬伸量a，主轴主要支承间的跨距L81、几种典型的主轴轴承配置形式：1、速度型 （主轴前后轴承都采用角接触球轴承）2、刚度型 3、刚度速度型 82、主轴滚动轴承的预紧：预紧目的： 提高主轴部件的旋转精度、刚度、抗振性预紧方法： 采用加载荷的方法，消除轴承间隙分类： 轴向预紧 径向预紧预紧力 轻预紧 代号A 用于高速主轴（三级） 中预紧 代号B 用于中、低速主轴 重预紧 代号C 用于分度主轴83、双列短圆柱滚子轴承预紧：方法一：螺母轴向移动轴承内圈，因内圈是1：12的锥孔，使内圈径向胀大，而实现预紧方法二：用调整环的长度实现预紧，采用过盈套进行轴向固定84、过盈套替代螺母的优点：保证定位端面与轴心线垂直；主轴不必因加工螺纹而直径减小，增加了主轴刚度；降低了主轴的不平衡，提高了旋转精度85、支承件的功能和应满足的基本要求：（一）支承件的功能（二）支承件应满足的基本要求：有足够的刚度和较高的刚度/质量比86、机床的类型根据外载的特点分三类：1、以切削力为主的中小型机床2、以移动件的重力和热应力为主的精密和高精密机床3、重力和切削力必须同时考虑的大型和重型机床87、肋板 ：指联接支承件四周外壁的内板，它能使支承件外壁的局部载荷传递给其它壁板，从而使整个支承件承受载荷，以加强支承件的自身和整体刚度88、支承件的材料 ：1、铸铁 2、钢板焊接结构89、导轨的功用和分类：功用: 承受载荷和导向按结构形式分： 开式导轨 闭式导轨开式导轨：指在部件自重和载荷的作用下，运动导轨和支承导轨的工作面始终保持接触、贴合。其结构简单，但不能承受较大的颠覆力矩的作用闭式导轨： 借助于压板使导轨能承受较大的颠覆力矩的作用 按摩擦性质分 ：1、滑动导轨 2、滚动导轨90、导轨原始精度丧失的主要原因是磨损91、直线运动导轨的截面形状有四种：矩形、三角形、燕尾形、圆柱形92、回转运动导轨的截面形状：1、平面环形导轨 2、锥面环形导轨 3、双锥面导轨 93、导轨间隙的调整：1、压板 ：压板用来调整辅助导轨面的间隙，承受颠覆力矩，用配刮垫片来调整间隙 2、镶条：镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙，镶条应放在导轨受力较小的一侧3、导向调整板94、提高导轨精度、刚度、耐磨性的措施 ：1、合理选择导轨的材料和热处理 2、导轨的预紧 3、导轨的润滑与保护 4、导轨的磨损95、机床夹具：机床上使用的一种辅助设备，它用来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工时所需要的相对运动，它是机床与工件之间的联结装置96、机床夹具的功能：1、保证加工精度 2、提高生产率 3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全 5、降低成本97：机床夹具应满足的要求：1、保证加工精度 2、夹具