




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
HarbinInstituteofTechnology数控技术大作业题目:院系:机械制造及其自动化班级:XXXXX姓名:XX学号:XXXXXXXXX©哈尔滨工业大学目录
TOC\o"1-2"\h\z\u摘要: 2引言 2一、 数控系统的发展过程和趋势 2(一)数控系统的发展简史 2(二)数控系统发展趋势 3二、 国外和国内数控系统功能介绍与应用分析 5(一)、FANUC的新一代NGC系列数控系统 5(二)、三菱数控系统C70 6(三)、凯恩帝K1000MII 6(四)、华中数控HNC-19XP-M数控装置 7(五)、南京华兴数控WA730M-5 8三、 国内数控系统与国外知名数控系统比较 9(一)、中高档、中低档数控系统的综合比较 9(二)、
高档数控系统国内外综合比较 9(三)、国内外数控系统的比较与差距 10参考文献 10调研报告——数控系统的国内外发展及应用现状机电工程学院:XXX学号:XXXXXXXX摘要:数控系统是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵的关键零件、要求精密复制的零件。数控系统的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。关键词:数控系统,发展趋势,国内外对比,知名系统引言从数控系统出现以来,给制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控系统是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控系统为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。数控系统的发展过程和趋势制造业是生产物质财富的产业,机床是制造业的主要生产设备,制造业中的绝大多数零件都直接或间接地经过机床加工,固此机床(也称工作母机)是制造业的基础。数控系统的出现极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。对于整个制造业来说.由于数控系统的大量使用,使得产品质量大幅度提高,新产品开发周期明显缩短。目前数控系统已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。(一)数控系统的发展简史数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的,其过程大致如下:1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心(MCMachiningCenter),使数控装置进入了第二代。1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC),这是第五代数控系统。20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现智能化,网络化制造。(二)数控系统发展趋势1.体系开放化发展计算机技术的飞速发展,推动数控系统更快地更新换代。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易地实现智能化、网络化。1)向未来技术开放:软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容。2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求;3)数控标准的建立:标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。2.高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min;2)进给率:分辨率为0.01µm时,最大进给率达到240m/min可获得复杂型面的精确加工;3)运算速度:CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到上千兆赫。使得当分辨率为0.1µm、0.01µm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度;4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。3.高精度化数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01µm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法;采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%;采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。4.功能复合化复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。国内外的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。5.控制智能化随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面:1)加工过程自适应控制技术2)加工参数的智能优化与选择3)智能故障自诊断与自修复技术智能故障回放和故障仿真技术4)智能化交流伺服驱动装置6.驱动并联化并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷。并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“21世纪新一代数控加工设备”.7.极端化(大型化和微型化)国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。8.信息交互网络化使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。9.多轴联动化方向发展在加工自由曲面时,而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显著改善加工表面的粗糙度,多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。国外和国内数控系统功能介绍与应用分析(一)、FANUC的新一代NGC系列数控系统1.FANUC新一代UGC的3个系列a).0i系列:高可靠性和高性能价格比的CNC,该系列包括FS0i/0iMate-MODELC;b).16i系列:适合于高速、高精、纳米CNC,该系列包括FS16i/18i/21i-MODELB;c).30i系列:适于先进、复合、多轴、多通道、纳米CNC,该系列包括FS30i/31i/32i-MODELA。2.这些系列的数控系统主要特点为:(a). 可以满足从低端到高端的需要从一般的车床、铣床、加工中心、磨床到功能齐全的复杂、先进的复合、高精、高速和高效、多轴联动、多工位、多通道数控机床等,都能满足,也可以适应从金切机床到冲压成形机床的不同品种的需要。(b). 采用最新的硬件技术NGC的30i系列采用了最新的超高速微处理器。另外,除了在液晶显示器的下面配备的横排软键外,还在液晶显示器的旁边新设了竖排软键。利用横竖两排软键,可方便地进行屏幕操作。(c). 多轴、多通道的数控系统NGC系列新开发的16i系列,轴数有了明显的增加,表2是16i系列的轴数,其中括弧内为旧16i系列的轴数据。(d). 具有丰富的高精、高速功能=1\*romani. 纳米插补:纳米插补产生以纳米为单位的指令给数字伺服控制器,使数字伺服控制器的位置指令平滑,因而也就提高了加工表面的平滑性。=2\*romanii. AI纳米轮廓控制功能=3\*romaniii. AI纳米高精度控制=4\*romaniv. 加速度控制:这个功能可以提高加工表面的质量,减少加工时间。=5\*romanv. NURBS插补:NURBS是一种自由曲线;当采用CAD设计模具时,NURBS被广泛地用来表示自由曲线=6\*romanvi. 纳米平滑:在模具加工中,可以再现由CAD设计的自由曲面,实现“无研磨”平滑。由于纳米插补使用由CAD/CAM系统创建的微小的线段程序,因此可以继续使用过去已用惯的程序。3.NGC系列5轴加工主要功能:(a).用于5轴加工的刀具中心点位置控制(b).倾斜面加工命令(c).用于5轴加工的手动进刀4.其他特性(a).高速、大容量、多通道的PMC30i系列由专用的处理器和最新的专用LSI组成的PMC,对大量的顺序控制进行高速处理。可以在一台PMC上执行最多3个通道、各自独立的梯形程序。(b).伺服HRV(HighResponseVector)控制FANUC的伺服HRV控制是实现纳米CNC系统的高速、高精度的伺服控制。目前已发展和实现了HRV4控制。采用HRV4控制,可以大幅提高对命令的响应性和抑制外部干扰。电流的控制是所有伺服控制的基础,HRV4可实现最高超过1kHz的高频响应特性。它还可以实现增益更高的速度控制。(c).丰富的网络功能利用丰富的网络功能和软件,通过网络传递和共亨信息,管理系统和使用系统。在构建复杂的多路径系统中,实现优良的可视性和操作性。(二)、三菱数控系统C70三菱数控系统C70系列:1.满足生产线(汽车发动机等)部品加工要求,提高了可靠性,缩短了故障时间2.一块基板上同时最大可连接2个NC控制器3.强化了数控功能(单个NC控制器内支持最大系统数7,最大支持6主轴)4.标准采用彩色触摸屏显示器,可用GTDesigner自定义操作界面5.PC平台伺服自动调整软件MSConfigurator,简化伺服优化手段6.全面采用高速光纤通信,提升数据传输速率和可靠性(三)、凯恩帝K1000MIIK1000MII是新一代高端数控钻、铣床及加工中心系统,采用32位高性能处理器及8.4英寸彩色液晶显示器,开放式PLC,全新结构设计,最大控制轴数为3轴,同时控制轴数为3轴,可配KND公司或日本进口交流伺服驱动单元,适用于各种数控钻、铣床及加工中心。(a).采用32位高速微处理器实现高速、高精度控制,最高速度30米/分。凯恩帝K1000MII(b).屏幕分辨率为640×480的彩色(TFT)7.5英寸或8.4凯恩帝K1000MII(c).主板采用六层线路板,表贴元件,定制式FPGA,整机工艺结构合理,抗干扰能力强,可靠性高。(d).开放式PLC,提供调试软件,满足机床厂家的二次开发要求。(e).机床面板有标准贴膜按键和按钮键两种选择,按钮键机床面板上有50个按键和50个指示灯,它们的功能用户可自定义。(f).通过CAN总线接口可扩展数字接口和模拟接口,选配远程I/O模块可将数字接口可扩展512/512点。(g).中英文操作界面,完整的帮助信息,操作更方便。(h).完善的自诊断功能,内部、外部状态实时显示,出现异常立即报警。(i).超强程序指令处理能力,达到10000条/18秒,可实现高速小线段加工。(j).高速DNC加工,传输速率达到115200BPS同时配有大容量程序缓存。(k).系统内置640K程序空间,可通过U盘接口扩展程序空间,并可实现U盘DNC加工。(l).丰富的软件控制功能:宏程序B、刚性攻丝、局部坐标系、机床坐标系、坐标系旋转、极坐标、比例缩放等。华中数控HNC-19XP-M(四)、华中数控HNC-19XP-M数控装置华中数控HNC-19XP-M世纪星”HNC-19xp系列数控单元采用先进的开放式体系结构,内置嵌入式工业PC,配置5.7//(18i/18xp系列)/彩色(19xp系列)液晶显示屏和通用工程面板,集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体,采用电子盘程序存储方式以及CF卡、DNC、以太网等程序交换功能、具有低价格、高性能、结构紧凑、易于使用、可靠性高等特点。(a).最大联动轴数为3轴。(b).可选配各种类型的脉冲指令式驱动单元。(c).除标准机床控制面板外,配置32路开关量输入和24路开关量输出接口、手持单元接口、主轴控制与编码器接口。(d).采用5.7//单色或彩色液晶显示器(分辨率为320×240)(e).全汉字操作界面、故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真,操作简便,易于掌握和使用。(f).采用国际标准G代码编程,与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容,具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。(g).小线段连续加工功能,特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。(h).加工断点保存/恢复功能,方便用户使用。(i).反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。(j).内置RS232通讯接口,轻松实现机床数据通讯。(k).支持USB盘,存取程序方便快捷。(l).支持以太网功能选择,快速传输程序与数据。(m).400KB用户零件程序断电存储区(可采用CF卡扩充),32MBRAM加工内存缓冲区。(五)、南京华兴数控WA730M-5WA730M-5是南京华兴数控技术有限公司集十多年数控系统开发经验,在原有多代成熟产品的基础上,推出的新一代高性能水刀数控加工中心。系统采用超大规模可编程逻辑电路方案,具有更高的加工控制品质和系统升级空间。系统可控制数字式交流伺服驱动器及三相细分步进驱动器;系统的电子齿轮功能使得系统可与任意螺距丝杠直联;螺距补偿功能使机床的精度检验大为简化;显示采用10.4″液晶屏彩色显示,具有加工零件图形实时跟踪显示以及坐标字符显示的功能,界面设计更为丰富人性化;图形模拟功能更为强大,具有三维立体模拟和二维平面模拟显示的功能。系统结构采用整体式工程塑料压模件,造型美观;便捷的双U盘接口,可实现U盘与系统间的程序互存,以及系统在现场升级功能。(a).控制轴数:5轴(b).最大联动轴数:3轴(c).最小指令单位:0.001MM(d).最大编程尺寸:±99999.999(e).最快速度:60M/MIN(f).进给速度:15M/MIN(h).程序容量/个数:8M/600(i).彩色TFT液晶屏分辨率:800x600,10.4吋TFT液晶屏(j).输入信号:56路开关量,光电隔离,其中机床零信号为中断方式接入,快速响应,手轮接口2路,X1,X10,X100倍率,1路面板配置,1路标准外接手脉国内数控系统与国外知名数控系统比较(一)、中高档、中低档数控系统的综合比较1. 广州数控GSK21M数控系统系统具有4轴3联动控制功能,可扩展至7轴4联动控制;支持直线、圆弧、样条曲线插补;最快进给速度可达60m/min;系统具有256点输入输出点;,支持梯形图编程;具有99组刀具长度补偿和刀具半径补偿;直线坐标轴具有反向间隙及螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户程序容量可达32MB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信,用于传输程序、参数和梯形图。支持U盘存储。2. 凯恩帝K1000M/TII系列数控系统系统具有4轴4联动控制功能;数字量输入输出点数可达40/24个,支持梯形图编程;数控系统NC代码处理速度可达10000/18s,最快进给速度可达24m/min;系统具有直线插补、圆弧插补、螺旋线插补等基本插补控制功能;具有刀具半径补偿、刀具长度补偿;具有反向间隙和螺距误差补偿;系统支持刚性攻丝;系统采用4级密码控制系统操作权限;采用电子盘,用户程序容量可达640KB;系统可通过RS232接口实现与PC机通信传输程序、参数和偏置。支持U盘存储。日本FANUC公司Fanuc-0iMB/TB系列数控系统系统具有4轴4联动控制功能;具有4路D/A模拟量伺服闭环控制接口;数字量输入输出点数可达96/64;分辨率1μm时进给速度可达240m/min,分辨率为0.1μm时进给速度可达100m/min;系统具有直线、圆弧、螺旋线插补功能,支持刚性攻丝;数控系统具有刀具半径补偿、刀具长度补偿,且几何误差、磨损误差可以分别补偿;数控系统支持反向间隙补偿、螺距误差补偿;PMC指令处理速度可达3.3ms/1000步,采用梯形图编程,最大存储容量可达4000步;系统支持密码控制系统操作权限;支持CF卡存储设备,支持以太网通信,用户NC程序存储容量可达256KB,可登记的程序数量为200个。4. 西门子数控系统西门子数控系统功能极为丰富,例如5个数字驱动轴,其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算,另一个作为定位轴使用,同时,还提供一个相应的数字式主轴(模拟主轴即将推出)作为一个变型使用,在带C轴功能时,可以采用3个数字轴,一个数字主轴,一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。(二)、
高档数控系统国内外综合比较1. 大连光洋GTP8000E系列高档数控系统GTP8000E系统支持多达6个通道最多32个轴,每个通道可支持五轴联动控制;具有直线、圆弧、螺旋线、二维样条极坐标和圆柱坐标等插补功能;具有切线圆弧插补、三次样条规划、平滑过渡速度等控制方式;系统提供128组刀具长度、刀具半径、刀尖半径补偿值,且几何误差和磨损量可分别补偿;系统采用工业PC平台,NC代码存储容量可达40GB以上华中数控高性能数控系统除具有世纪星系列数控系统的基本功能外,还支持4个通道、16轴控制功能。Fanuc-16i高档数控系统该系统最多支持3个通道,20个轴控制功能;系统具有直线插补、圆弧插补、指数插补、圆柱插补、极坐标插补、螺旋线插补、光顺插补、虚拟轴插补、圆锥/螺旋插补、渐开线插补等插补功能;PMC用户程序存储容量可达2MB;PMC输入输出点数最多2048/2048点。Sinumerik840D高档数控系统该系统最多支持12个通道、31个轴控制功能;系统具有直线插补、圆弧插补、NURBS插补、螺旋线插补、多维样条插补、多项式插补、主数值耦合及曲线表插补、渐开线插补等插补功能;系统具有刀具长度、刀具半径及磨损量、间隙、螺距误差、测量系统误差等补偿功能;PLC的存储容量可达48KB;系统采用模块化I/O,每个模块输入输出点可达72/48。(三)、国内外数控系统的比较与差距最近几年,普及型、中、高档数控系统的国产市场完全被外国公司垄断,国外一些知名厂家采用技术封锁扼杀中国的数控民族工业。但随着时间的迁移,国内用户已逐渐领略到使用国外系统的弊端:1).不能及时维修及高昂的维修费用;2).不便于系统的更新;难于进行二次开发;3).国外系统难于作二次开发,国外厂家技术封锁不满足系统的开放性;4).在低端市场,价格较国内的昂贵,性价比低。由于国内数控系统具有:1).性能价格比高,2).系统维护方便,3).语言更加贴近使用习惯,4).系统配套能力强,5).系统开放性好,6).便于用户二次开发和集成等许多优点。综上所述,我国的数控系统与国外有一定的差距,但是正不断减少。一些国内的数控厂商,如广州数控、凯恩帝、华中数控,正在积极发展自己的核心技术,希望早日进入数控系统的领先行业。作为国内制造业中最重要的组成部分,我们要共同努力,积极发展数控系统,为制造业尽自己的一份力量。参考文献[1] 中国机床工具工业协会数控系统分会.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场.[2] 王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.[3] 陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.附录资料:不需要的可以自行删除机械原理总复习第二章一基本概念:1机构的组成;2运动副的概念;3机构自由度的计算,注意复合铰链、局部自由度和虚约束的处理;4机构具有确定运动的条件5何谓机构运动简图;它与实际机构有何异同。二填空题:1根据机构的组成原理,任何机构都可以看作是由(机架)、(主动件)和(从动件)组成的。2两构件之间线接触所组成的平面运动副,称为(高)副,它产生(1个)约束,而保留(2个)自由度。3机构具有确定运动的条件(原动件数目等于自由度数目)。三计算分析题:1计算如图所示机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。2计算如图所示机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束,如果以凸轮为原动件,该机构是否具有确定的运动?为什么?3如图所示为齿轮——连杆机构,试分析:1)该机构自由度为多少?(要计算过程)2)试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3第三章一基本概念:1连杆机构的传动特点;2平面四杆机构的类型;;3有曲柄存在的条件,急回特性,传动角与压力角,死点及死点与自锁的区别等概念;4矢量方程图解法,瞬心法,三心定理,怎样求瞬心,绝对瞬心与相对瞬心的区别。二填空题:1对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时,其最大传动角γ为(90°)。23个彼此作平面平行运动的构件间共有(3)个速度瞬心,这几个瞬心必定位于(同一直线上);3含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有(15)个,其中有(5)个是绝对瞬心,有(10)个是相对瞬心;4一对心曲柄滑块机构中,若改为以曲柄为机架,则将演化为(回转导杆)机构。5在平面四杆机构中,能实现急回运动的机构有(曲柄摇杆机构)、(双曲柄机构)等。6相对瞬心与绝对瞬心的相同点是(两构件上的同速点),不同点是(绝对速度为零及不为零),在有六个构件组成的机构中,有(15)个瞬心。7图1三种四杆机构分别是:1)(曲柄摇杆)、2)(双曲柄)、3)(双摇杆)三简答题:1铰链四杆机构在死点位置时,驱动力任意增加也不能使机构产生运动,这与机构的自锁现象是否相同?试加以说明。答:不同。死点位置驱动力在驱动方向的分力为0;自锁是驱动力克服不了摩擦阻力所做的功。2平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么?答:最长杆最短杆之和小于等于其余两杆之和,机架或连架杆为最短杆。3在对机构进行速度分析时,速度瞬心法一般适用于什么场合?能否利用速度瞬心法对机构进行加速度分析?答:构件比较简单的场合,且各构件间的速度瞬心容易确定,且直观,
不能对机构进行加速度分析。4四杆机构中压力角与传动角有什么关系?它们对传动性能有何影响?答:压力角与传动角互余
。压力角越大,传动越不利;传动角越大,传动越有利。5在曲柄滑块机构中,当以曲柄为原动件时,是否有死点位置?为什么?答:没有
因为在曲柄滑杆机构的最小传动角始终大于0四分析计算题:1如图3所示铰链四杆机构中,各杆的长度为杆1为28mm,杆2为52mm,杆3为50mm,杆4为73mm,当取杆4为机架时,求机构的极为夹角θ,杆3的最大摆角Φmax,机构的最小传动角γmin(结果可以作图量取)。2图示铰链四杆机构中,已知BC=50mm,DC=35mm,AD=30mm,试问:⑴若此机构为曲柄摇杆机构,且AB杆为曲柄,AB的最大值为多少?⑵若此机构为双曲柄机构,AB的最大值为多少?⑶若此机构为双摇杆机构,AB应为多少?3用图解法设计摆动导杆机构,已知行程速比系数K=1.5,曲柄长。求机架长。4设计一铰链四杆机构,如图已知其摇杆CD的长度为75mm,极位夹角θ等于36°,机架AD的长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架间的夹角φ=45°。求曲柄AB的长度,连杆BC的长度,及该机构的最小传动角γmin(不必求具体值,只需画出出现最小传动角γmin时的机构位置图并在图上标出γmin即可)T4T55图示机构运动简图中,μl=1(mm/mm),AB杆的角速度为ω1,方向如图6所示,试用瞬心法求CD杆的角速度ω3的大小及方向。第四章一基本概念:1凸轮机构的分类;2常用的名词术语(如基圆、推程、推程压力角、回程、回程压力角等);3推杆常用的运动规律及其特点;4凸轮机构的压力角有何要求;减小推程压力角可采用哪些措施?二填空题:1在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中(一次多项式)运动规律有刚性冲击,(二次多项式)运动规律有柔性冲击;(正弦)运动规律无冲击;2偏心直动凸轮机构的压力角过大时,可通过(增大基圆半径)和(增大凸轮远程运动角)来减小压力角。3凸轮的基圆半径是从(凸轮回转轴心)到(凸轮)的最短距离。三分析题:1一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构,O为凸轮几何中心,O1为凸轮转动中心,O1O=0.5OA,圆盘半径R=60mm。1)根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h,C点压力角αc和D点接触时的位移SD及压力角αD.2)若偏心圆凸轮几何尺寸不变,仅将推杆由尖顶改为滚子,见图b,滚子半径rT=15mm。试问上述参数r0、h、αc和SD、αD有否改变?如认为没有改变需说明理由,可不必计算数值;如有改变也需说明理由,并计算其数值。在图示的凸轮机构中,凸轮为原动件,其形状为一偏心轮,(1)画出基圆,并在图上指出其基圆半径rb;⑶画出机构在图示位置时推杆位移和压力角;⑷画出凸轮由图示位置沿逆时针方向转90°后推杆位移和压力角.第五章一基本概念:1齿廓啮合基本定律;2渐开线的特性;3渐开线齿廓的啮合特点;4渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸;5一对齿轮的正确啮合条件;6斜齿轮当量齿轮的含义;7什么叫齿轮传动的重合度?其意义何在?8渐开线齿轮变位修正的目的。二填空题:1内啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是(模数和压力角应分别相等且螺旋角相同),蜗轮蜗杆的正确啮合条件是(蜗杆的轴面模数和压力角分别等于涡轮的端面模数和压力角mx1=mt2,ax1=at2=a);2一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由(端面重合度,轴向重合度)两部分组成,斜齿轮的当量齿轮是指(以法向压力角为压力角,以法向模数为模数作的)的直齿轮;3渐开线齿轮的齿廓形状取决于(基圆)半径的大小,其值越大齿廓形状越(接近直线)。4采用(范成法)切制渐开线齿廓时发生根切的原因是(刀具的顶部会过多的切入轮齿根部,因而将齿根的渐开线切去一部分)。5斜齿轮的当量齿数ZV=(z/cos3B),圆锥齿轮的当量齿数ZV=(z/cosa)。6一个采取负变位修正的直齿圆柱齿轮与同样基本参数的标准齿轮相比较,其(齿顶)圆及(齿根)圆变小了;而(基)圆及(分度)圆有大小则没有变。三简答题:1简述渐开线的主要特性,并写出参数方程。答:(1)发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB,即BK=AB
(2)发生线BK即为渐开线在K点的法线,又因发生线恒切于基圆,故知渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切
(3)发生线与基圆的切点B也是渐开线在K点处的曲率中心,线段BK就是渐开线在K点处的曲率半径。
(4)渐开线的形状取决于基圆的大小
(5)基圆以内无渐开线
,渐开线极坐标方程:
Rk=Rb/cosαk2对齿轮进行变位修正的目的是什么?答:由于标准齿轮可能会产生根切;可能无法安装;可能产生过大的尺侧间隙,影响传动的平稳性,重合度降低;一对相互啮合的标准齿轮中,由于小齿轮齿廓渐开线的曲率半径较小,齿根厚度也较薄,参与啮合的次数又较多,强度较低,影响到整个齿轮传动的承载能力。为了改善上述不足,故采用变位修正的方法进行修正。3一对标准齿轮传动的实际中心距ɑ′大于标准中心距ɑ时,其传动比有无变化?它们还能正确啮合吗?其重合度εα有无改变?答:无变化;能;减小4简述渐开线标准斜齿圆柱齿轮当量齿数Zv的用途。答:可求得渐开线标斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数,并根据换算的结果选择加工的标准齿轮刀具
。5渐开线齿轮的基本参数有哪几个?其中哪些是有标准的?为什么说这些参数是齿轮的基本参数?答:齿数z,模数m,压力角α,齿顶高系数ha*,顶隙系数c*
压力角、齿顶高系数和顶隙系数是标准的,因为这些参数能够决定了齿轮的大小及齿轮齿廓的形状。6简述渐开线齿廓的啮合特点。答:(1)能保证定传动比传动且具有可分性
(2)渐开线齿廓之间的正压力方向不变7什么叫齿轮传动的重合度?其意义何在?答:在一对轮齿的啮合传动过程中,实际啮合线段B1B2
与法向齿距Pb的比值εα称为齿轮传动的重合度
重合度的大小表示同时参与啮合的齿轮对数的平均值。重合度大,以为着同时参与啮合的齿轮对数多,对提高齿轮传动的平稳性和承载能力都有重要意义
第六章一基本概念:1轮系传动比的计算,及各轮转向的判定;2轮系的功用.一填空题:1周转轮系中的基本构件(中心轮,行星轮,行星架);2周转轮系中,若自由度为2,则称其为(差动轮系),若自由度为1,则称其为(行星轮系)。二简答题:1什么叫周转轮系?答:传动时,轮系中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定,而是绕另一个齿轮的固定轴线回转,这种轮系被称为周转轮系。2简述轮系的功用。答:1实现两轴间远距离的运动和动力的传动、2实现变速传动、3实现换向传动、4实现差速作用。三计算题:1如图所示轮系中,已知各轮齿数为Z1=Z2´=25,Z2=Z3=20,ZH=100,Z4=20。试求传动比i14。2如图2所示已知齿轮1的转速n1=200r/min,而Z1=40,Z2=20,Z3=80。求1)nH的大小及方向T23如图所示轮系中,已知各轮齿数为Z1=60,Z2=20,Z2′=20,Z3=20,Z4=20,Z5=100,试求传动比i41。第十一章一基本概念:1力的分类,驱动力与阻抗力的区别;2惯性力的确定方法;3运动副中摩擦力的确定;4总反力的概念及其判定方法。二
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 饮酒纠纷调解协议书
- 餐饮装修转让协议书
- 项目施工转包协议书
- 酒水订货合同协议书
- 门面差价补偿协议书
- 赠礼女友宠物协议书
- 门厂合同解除协议书
- 贷款担保免责协议书
- 车场保安免责协议书
- 酒店宴席预定协议书
- 高中化学实验操作考试试题
- 01SS105给排水常用仪表及特种阀门安装图集
- 管道燃气客服员(中级工)技能鉴定考试题库大全(含答案)
- 【课件】Unit+3Reading+and+Thinking+课件人教版(2019)选择性必修第四册
- 某大学2021-2022年《2417客户关系管理》期末考试真题及答案(共4套)
- 前程无忧mat管理能力测试题库35题
- 产品合格证标准模板
- 电力现货市场基本原理课件
- 卫浴建材购销合同卫浴洁具建材购销合同
- 国际公路货物运输合同公约cmr
- 史记年表·十二诸侯年表
评论
0/150
提交评论