机械制造装备设计(安徽建筑大学复习资料)

1机械装备应具备的主要功能（P6）机械制造装备应具备的主要功能中，除了一般的功能要求外，应强调柔性化、精密化、自动化、机电一体化、节材节能、符合工业工程和绿色工程的要求。机械装备分类（P10）机械装备大致可分为加工装备（是指采用机械制造方法制作机器零件的机床）、工艺装备（工艺装备产品制造时所用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具，总称工艺装备。它是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率的重要手段）、仓储传送装备和辅助装备四大类。生产线上常用的工艺装备包括刀具、模具、夹具、量具、辅具、检具；常用的加工装备有金属切削机床、特种加工机床、锻压机床等。3、夹具机床夹具：机床夹具是机械加工中用来确定加工工件的正确位置，并使工件固定，以承受切削力，便于接受加工的工艺装备。夹具的定位元件：能装好工件，既能在机床上确定工件相对刀具正确加工位置的元件。加工示意图：一种反映被加工零件的工艺方案，表示零件在机床上的加工过程，刀具的布置位置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环的图纸。夹具导向装置：指夹具中确定钻头、镗杆的位置，增加其支承、提高刚性，确保孔加工位置精度的装置。组合机床总体设计的三图一卡：是指被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、机床生产率卡二、工件在夹具中定位和夹紧有何区别？保证一批工件在夹具中足够的定位精度应考虑哪两个方面因素？产生定位误差的原因是什么？1.工件在夹具中定位是指确定一批工件在夹具中相对机床刀具占有一致的正确加工位置。而夹紧是指将工件紧固在夹具上，确保加工中工件在切削力作用下，仍能保持由定位元件所确定的加工位置，不发生振动或位移。2．要保证工件定位时到达足够的定位精度，不仅需限制工件的空间自由度，使工件在加工尺寸方向上有确定的位置，而且还必须要尽量设法减少在加工尺寸方向上的定位误差。3．工件在定位时，产生定位误差的原因有两个：a定位基准与设计基准不重合，产生基准不重合引起的定位误差。b由于定位制造副制造不准确，引起定位基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移，而产生基准位移定位误差。4、机械装备设计的评价指标（P32）机械装备设计的评价指标：技术经济评价、可靠性评价、人机工程评价、结构工艺性评价、产品造型评价和标准化评价等。11、可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指标？它们之间有哪些数值上的联系？答：可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定任务的能力。可靠性的衡量指标：①可靠性②维修性③有效性④耐久性⑤安全性。12、从系统设计的角度，如何提高产品的可靠性？答：进行可靠性预测，可靠性预测是对新产品设计的可靠性水平进行评估，计算出产品或其零部件可能达到的可靠性指标，以便发现薄弱环节，提供方案比较、修改、优选和进行可靠性分配的依据，并对产品的维修费用以至于全寿命运行费用作出估计。机械装备设计创新设计的步骤为：产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计四个阶段机械装备设计的评价指标：技术经济评价、可靠性评价、人机工程评价、结构工艺性评价、产品造型评价和标准化评价等系列化设计应遵循“产品系列化、零部件通用化、标准化”原则，简称“三化”原则。有时将“结构的典型化”作为第四条原则，即所谓的“四化”原则机械制造装备设计的类型：1、创新设计；2、变型设计；3、模块化设计机床主要参数设计有哪些？动力参数的概念？取大或取小的影响？确定方法？1机床主要参数设计：尺寸参数，运动参数，2动力参数动力参数包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩，因为机床个传动件的结构参数都是根据动力参数设计计算的，3如果动力参数取得过大，电动机经常处于低负荷情况，功率因数小，造成浪费，同时使传动件及相关零件尺寸设计得过大浪费材料，且机床笨重；如果取得过小，机床达不到设计提出的使用性能要求。4通常动力参数可通过类比法，试验法或计算方法来确定主变速传动系设计的一般原则1.传动副前多后少原则当机床的传动功率为定值时，转速越高转矩就越小零2件尺寸就越小。所以应该尽量选择传动副多的变速组放在传动顺序的前面的高速范围，而把变速组传动副数少的放在传动顺序后面2.传动顺序与扩大顺序相一致的原则前面的变速组传动线越密后面的分布越松散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。七、在如图所示零件上铣槽，要求保证尺寸014.054和槽宽12h9。现有三种定位方案，如图b、c、d所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。解1）分析键宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。槽底位置尺寸540-0.14的加工误差，在三种定位方案中不同。方案b、c产生基准位移误差Δj.y（b）、Δj.y（c）和基准不重合误差Δj.b（b）、Δj.b（c）；方案d的定位基准与设计基准重合，Δj.b（d）=0。2）计算误差已知工件内孔的TD=0.03mm，工件外径的Td=0.10mm，心轴的Td1=0.02mm，工件的δ54=0.14mm。方案b的定位误差方案c的定位误差方案d的定位误差3）比较、判断根据计算得：因而且)(.)(.bwddwd，故方案d是能满足加工要求的最优方案。mm021.0)145sin1(210.0)12sin1(20)b(.)b(.dyjwdT0)(.)d(.dbjwdmm075.0210.0203.002.0221)c(.)c(.)c(.dDdbjyjwdTTT)(.)(.)(.cwdbwddwdmm,047.014.03131)54(,31)54()(.bwd3六、已知某机床的主轴转速为n=100~1120r/min，转速级数Z=8，电动机转速nm=1440r/min。试根据机床主传动系统的设计原则，完成：1.拟定传动系统的结构式；2.设计转速图；3.画出转速图。（15分）1.计算公比φ已知：1001120R，Z=8.根据1ZR,则719.11lg1lglgZR,即：φ=1.412．确定传动组、传动副和扩大顺序根据传动组和传动副拟定原则，可选方案有：①Z=4ⅹ2；②Z=2ⅹ4；③Z=2ⅹ2ⅹ2在方案①，②中，可减少一根轴，但有一个传动组内有四个传动副，增加传动轴轴向长度，所以选择方案③：Z=2ⅹ2ⅹ2根据前疏后密原则，选择结构式为：8=21ⅹ22ⅹ243.转速图绘制设计①主轴各级转速为：100，140，200，280，400，560，800，1120r/min②确定定比传动比：取轴Ⅰ的转速值为800r/min，则电机轴与轴的传动比为：8.1114408000i③确定各变速组最小传动比从转速点800r/min到100r/min共有6格，三个变速组的最小传动线平均下降两格，按照前缓后急的原则，第二变速组最小传动线下降2格；第一变速组最小传动线下降2-1=1格；第三变速组最小传动线下降2+1=3格。4.绘制转速图一、何谓夹具的对定？包括哪几个方面？为什么使用夹具加工工件时，还需要解决夹具的对定问题？1.夹具与机床连接时使夹具定位表面相对机床主轴（或刀具）、机床运动导轨有准确的位置和方向的过程称为夹具的对定。2．夹具的对定包括三个方面：一是夹具在机床上的定位，即夹具对切削成形运动的定位；二是夹具的对刀，即夹具对刀具的对准；三是分度和转位定位，即夹具对加工位置的定位。3．使用夹具加工工件时，只有首先保证夹具在机床上的对定要求，其对定误差要小于工件的允许误差，才能使工件在夹具中相对刀具及成形运动处于正确位置，即夹具定位。从而保证工件的加工尺寸精度和相互位置加工精度。机床的基本工作原理是什么？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，使工件具有要求的几何形状和尺寸定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差。因素：（1）工件在夹具中的定位，夹紧误差（2）夹具带着工件安装在机床上，相对机床主轴（或刀具）或导轨的位置误差，也叫对定误差（3）加工过程中误差。