机械装备设计

机械制造装备设计课程总结姓名：张志元学号：2012311285第一章：机械制造装备的应具备的功能一、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。）这个系统应该是功能强、质量好和故障率低、节能和节材、性价比高，具有足够的“结构柔性”“。六、节材七、符合工业工程要求工业工程是对人、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和实施的一门学科。其目标是设计一个生产系统及其控制方法，在保证工人和最终用户健康和安全的条件下，以最低的成本生产出符合质量要求的产品。产品设计符合要求是指：在产品开发阶段，充分考虑结构的工艺性，提高标准化、通用化程度，以便采用最佳的工艺方案，选择合理的质量标准，减少操作过程中工人的体力消耗；对市场和消费者进行调研，保证产品合理的质量标准，减少因质量标准定得过高造成不必要的超额工作量。（强度、刚度、抗振性）八、符合绿色工程要求企业必须纠正不惜牺牲环境和消耗资源来增加产出的错误做法，使经济发展更少地依赖地球上的有限资源，而更多地与地球的承载能力达到有机的协调。这就是所谓的绿色工程要求。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型。适应型设计和变参数型设计统称“变型设计第二章：金属切削机床设计第二节金属切削机床设计的基本理论工件表面的形成方法1.几何表面的形成原理2.发生线的形成：方法：⑴轨迹法（描述法）⑵成形法（仿形法）⑶相切法（旋切法）⑷展成法（创成法）3.加工表面的形成方法母线形成方法和导线形成方法的组合（三）运动分类1.按运动的功能分类⑴成形运动①主运动②形状创成运动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”与“进给运动”两个词等价；当创成运动中包含主运动时，“形状创成运动”与“成形运动”两个词等价。1.按运动的功能分类⑴独立运动：与其他运动之间无严格的运动关系⑵复合运动：与其他运动之间有严格的运动关系4.机床传动原理图机床的运动功能图只表示运动的个数、形式、功能及排列顺序，不表示运动之间的传动关系。a）合成机构b）传动比可变的变速传动c）传动比不变的传动d）车床传动原理图e）滚动机传动原理图二、精度包括几何精度、传动精度、运动精度、定位和重复定位精度、工作精度和精度保持性等。几何精度：机床在空载条件下，在不运动（机床主轴不转或工作台不移动及转动等情况下）或运动速度较低时各主要部件的形状、相互位置和相对运动的精确程度。⑴运动精度是指机床空载并以工作速度运动时，执行部件的几何位置精度。⑵工作精度加工（标准）规定的试件，用试件的加工精度表示机床的工作精度。三、刚度：四、抗振性：机床的抗振能力是指机床在交变在和作用下，抵抗变形的能力。包括：抵抗受迫振动的能力和抵抗自激振动的能力。习惯上称之为：抗振性，后者常称为：切削稳定性。(平稳)1.受迫振动2.自激振动3.影响机床振动的主要原因有：机床的刚度。机床的阻尼特性。机床系统固有频率。五、热变形机床在工作时受到内部热源（）和外部热源（）的影响（环境温度、周围热源辐射„„）的影响，使机床的温度高于环境温度，称之为温升。热变形对加工精度的影响。六、噪声机床噪声源：4个机械噪声、液压噪声、电磁噪声、空气动力噪声七、低速运动平稳性低速运动时产生的运动不平稳称为爬行。是因为摩擦产生的自己振动现象三、刚度：四、抗振性：机床的抗振能力是指机床在交变在和作用下，抵抗变形的能力。包括：抵抗受迫振动的能力和抵抗自激振动的能力。习惯上称之为：抗振性，后者常称为：切削稳定性。(平稳)1.受迫振动2.自激振动3.影响机床振动的主要原因有：机床的刚度。机床的阻尼特性。机床系统固有频率。五、热变形机床在工作时受到内部热源（）和外部热源（）的影响（环境温度、周围热源辐射„„）的影响，使机床的温度高于环境温度，称之为温升。热变形对加工精度的影响。六、噪声机床噪声源：4个机械噪声、液压噪声、电磁噪声、空气动力噪声七、低速运动平稳性低速运动时产生的运动不平稳称为爬行。是因为摩擦产生的自己振动现象。主传动系分类和传动方式：（一）主传动系分类（二）主传动系的传动方式传动轴格线间转速点的连接线称为传动线，表示两轴间一对传动副的传动比u，用主动齿轮与从动齿轮的齿数比或主动带轮与从动带轮的轮径比表示。变速组的级比是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值，用φXi表示。级比φXi中的指数Xi值称为级比指数，它相当于由上述相邻两传动线的比值，用##表示。级比指数中的指数Xi值称为级比指数，它相当于由上述相邻两传动线与从动轴交点之间相距的格数。（三）主变速传动系设计的一般原则1.传动副前多后少原则2.传动顺序与扩大顺序相一致的原则3.变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速。（四）主变速传动系的几种特殊设计1.具有多速电动机的主变速传动系设计2.具有交换齿轮的变速传动系优缺点：（齿轮齿数的确定）一般在主传动中，取最小齿轮数Zmin≥18~22.无级变速装置的分类：变速电动机、机械无级变速装置和液压无级变速装置。无级变速装置作为传动系中的基本组，而分级变速作为扩大组，其公比##理论上应等于无级变速装置的变速范围Rd。进给传动系设计应满足的基本要求：具有足够的静刚度和动刚度。具有良好的快速响应性，做低速进给运动或微量进给时不爬行。抗振性好，不会因摩擦自振而引起传动件„„机械进给传动设计系的设计特点：1.进给传动是恒转矩传动2.进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速第三章：典型部件的设计提高主轴部件性能的措施：1、提高旋转精度2、提高精度（除提高主轴自身刚度外可采取以下措施）3、提高动刚度（除提高主轴组件的静刚度，使固有频率增高避免共振外，可采用以下措施）一．支承件应满足的基本要求：1、支承件应具有足够的静刚度和较高的固有频率2、良好的动态特性3、支承件应结构合理，成型后进行时效处理，充分消除内应力，形状稳定，热变形小，受热变形后对加工精度的影响较小4、支承件应排屑畅通，工艺性好，易于制造，成本低，吊运安装方便二．提高支承件静刚度的措施：1、隔板和加强肋2、支承件开孔后的刚度补偿（在孔上加盖板，用螺栓将盖板固定在壁上；也可将孔的周边加厚）3、提高接触刚度二十一、提高支承件动刚度：应提高支承件的静刚度和阻尼比或通过提高静刚度来提高支承件的固有频率，使激振频率远小于支承件的固有频率，避免共振，从而提高动刚度（1、支撑件截面形状尽量选用抗弯的方截面和抗扭的圆截面或选用封闭性床身2、合理布置支撑件肋板，肋条3、增加导轨与支撑件的连接刚度）三.导轨具有承载和导向功能，且多数导轨的摩擦状态为混合摩擦，所以导轨应满足以下要求1、导向精度2、精度保持性3、刚度4、低速运动平稳性5、结构简单，工艺性好。四.导轨间隙的调整导轨面间的间隙对机床工作性能有直接影响，如果间隙过大,将影响运动精度和平稳性；间隙过小，运动阻力大，导轨的磨损加快。因此必须保证导轨具有合理间隙，磨损后又能方便的调整。