1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)第一章緒論一、常見(jiàn)先進(jìn)制造體系縮寫(xiě)：縮短生產(chǎn)周期（T）、提高產(chǎn)品質(zhì)量（Q）、降低產(chǎn)品陳本（C）、改善服務(wù)質(zhì)量（S）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、制造資源規(guī)劃（MRP-II）、成組技術(shù)（GT）、并行工程（CE）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、全面質(zhì)量管理體系（TQC）（P1）二、機(jī)械制造裝備的功能及定義：（1）主要功能：1、一般功能要求（a:加工精度的要求幾何、傳動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、定位、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性>b:強(qiáng)度、剛度和抗震性的要求c:加工穩(wěn)定性的要求d:耐用度的要求e：技術(shù)經(jīng)濟(jì)的要求）2、柔性化（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能柔性化）3、精密化

2、4、自動(dòng)化5、機(jī)電一體化（將機(jī)械技術(shù)與微電子、傳感檢測(cè)、信息處理、自動(dòng)控制和電力電子有機(jī)組成的最佳技術(shù)系統(tǒng)）6、節(jié)材7、符合工業(yè)工程要求8、符合綠色環(huán)保要求.（P6）（2）機(jī)械制造裝備：機(jī)械制造裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)，機(jī)械制造業(yè)直接為生活類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品制造業(yè)、機(jī)械設(shè)備制造業(yè)及機(jī)械裝備制造業(yè)本身提供機(jī)械制造裝備；機(jī)械設(shè)備制造業(yè)又為非機(jī)械制造業(yè)提供生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械制造裝備幾乎與整個(gè)制造業(yè)都有關(guān)系。（P2）三、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類(lèi)型及類(lèi)型定義：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)等三大類(lèi)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)：（直覺(jué)思維和邏輯思維）通常應(yīng)從市場(chǎng)調(diào)研和預(yù)測(cè)開(kāi)始，明確產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、和工藝設(shè)計(jì)

3、等四個(gè)階段；還應(yīng)通過(guò)產(chǎn)品試制和產(chǎn)品試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證新產(chǎn)品的技術(shù)可行性；通過(guò)小批試生產(chǎn)來(lái)驗(yàn)證新產(chǎn)品的制造工藝和工藝裝備的可行性，一般需要較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期，投入較大的研制開(kāi)發(fā)工作量。（P15）變型設(shè)計(jì)：（適應(yīng)性設(shè)計(jì)與變參數(shù)型設(shè)計(jì)）適應(yīng)性設(shè)計(jì)是通過(guò)改變或更換部分部件或結(jié)構(gòu)，變參數(shù)型設(shè)計(jì)是通過(guò)改變部分尺寸與性能參數(shù)，形成所謂的變型產(chǎn)品，以擴(kuò)大使用范圍，滿足更廣泛的用戶需求。（P16）模塊化設(shè)計(jì)：是按合同要求，選擇適當(dāng)?shù)墓δ苣K，直接拼裝成所謂的“組合產(chǎn)品”。進(jìn)行組合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，是在對(duì)一定范圍內(nèi)不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)這些模塊的組合，構(gòu)成不同類(lèi)型或相同類(lèi)

4、型不同性能的產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)的多方面需求。（P16_四、機(jī)械制造裝備分類(lèi)（1）、加工裝備（P10）1、金屬切削機(jī)床（通用、專(zhuān)用、專(zhuān)門(mén)化機(jī)床）2、特種加工機(jī)床a：電加工機(jī)床（加工硬的導(dǎo)電金屬）b:超聲波加工機(jī)床（加工特硬材料，如：石英、陶瓷、玻璃等）c：激光加工d:電子束加工e：離子束加工f:水射流加工3、鍛壓機(jī)床（加工方法有手工、自由、胎膜、模型和特種鍛造，根據(jù)溫度有熱鍛、溫鍛和冷鍛）（2）、工藝裝備（P12）:1、刀具2、模具（粉末冶金、塑料、壓鑄、冷沖、鍛壓模具等）3、量具4、夾具（用于定位和夾緊的工藝裝備，保證零件加工時(shí)的定位精度、被加工面之間的相對(duì)精度等）（3）、倉(cāng)儲(chǔ)傳送設(shè)備（P14）:

5、1、倉(cāng)儲(chǔ)2、物料傳送裝置3、機(jī)床上下料裝置（4）、輔助裝置（P15）:清洗和排削裝置等五、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的步驟（階段）1、產(chǎn)品規(guī)劃（需求分析一調(diào)查市場(chǎng)調(diào)查、技術(shù)調(diào)研、社會(huì)調(diào)研>一預(yù)測(cè)（定性和定量預(yù)測(cè)）一可行，性分析一編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)）2、方案設(shè)計(jì)3、技術(shù)設(shè)計(jì)4、工藝設(shè)計(jì)（P17）六、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)2、可靠性評(píng)價(jià)（可靠性、維修性、有效性、耐久性、安全性）平均壽命（MTTF）平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）3、人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)4、結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)5、產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)6、標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)（P32）第二章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)一、機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求（P57）1、工

6、藝范圍（加工功能）2、柔性（空間和時(shí)間的柔性）3、與物流系統(tǒng)的可接近性4、剛度5、精度6、噪聲7、生產(chǎn)率（機(jī)床單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量）8、自動(dòng)化9、成本10、生產(chǎn)周期11、可靠性12、造型與色彩二、機(jī)床設(shè)計(jì)步驟（P61）確定結(jié)構(gòu)原理一總體設(shè)計(jì)（運(yùn)動(dòng)功能、基本參數(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)、總體結(jié)構(gòu)布局、控制系統(tǒng)）一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一工藝設(shè)計(jì)一機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)一定型設(shè)計(jì)三、精度（P71）1、幾何精度（機(jī)床空載下在不運(yùn)動(dòng)或速度較低時(shí)各主要部件的形狀、相互位置等的精度）2、運(yùn)動(dòng)精度（機(jī)床在空載下并以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行部件的幾何位置精度。高速回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)精度）3、傳動(dòng)精度（機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)各末端執(zhí)行鍵之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性

7、和均勻性）4、定位精度（機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定位置的精度）5、重復(fù)定位精度6、工作精度7、精度保持性四、剛度（P72）機(jī)床受載時(shí)抵抗變形的能力分為：靜剛度和動(dòng)剛度靜剛度：靜載荷下抵抗變形的能力稱(chēng)為靜剛度，動(dòng)剛度：動(dòng)載荷下抵抗變形的能力稱(chēng)為動(dòng)剛度，即引起單位振幅所需要的動(dòng)態(tài)力五、振動(dòng)（P72）機(jī)床在交變載荷作用下抵抗變形的能力1、受迫振動(dòng)2、自激振動(dòng)（切削穩(wěn)定性）引起機(jī)床振動(dòng)的原因有：1、機(jī)床剛度（構(gòu)建材料、截面形狀、尺寸等等）；2、機(jī)床的阻尼特性；3、機(jī)床的固有頻率（激振頻率應(yīng)遠(yuǎn)離固有頻率）六、熱變形（P73）機(jī)床工作時(shí)受到內(nèi)部熱源和外部熱源的影響，使機(jī)床的溫度高于環(huán)境溫度，稱(chēng)為“溫升”。

8、由于機(jī)床各部位的溫升不同，不同材料的熱膨脹系數(shù)也不同，機(jī)床各部位產(chǎn)生的熱膨脹量就不同，最后導(dǎo)致機(jī)床床身、主軸、道家等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形，稱(chēng)為：熱變形七、噪聲（P74）八、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性（爬行）（P75）機(jī)床上有些運(yùn)動(dòng)部件，需要作低速或微笑的位移，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，主運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn)動(dòng)，即時(shí)走時(shí)停或時(shí)快時(shí)慢的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，這種在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)性就是爬行。產(chǎn)生的原因主要是摩擦面上的摩擦系數(shù)隨速度增大而減小和傳動(dòng)系統(tǒng)剛度不足。所以為了防止爬行,一應(yīng)減小靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之差；提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度和降低運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量等。九、金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)1、機(jī)床系列型普的制

9、定；2、機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置；3、機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4、機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)（p79）a、主參數(shù)和尺寸參數(shù)b、運(yùn)動(dòng)參數(shù)主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。轉(zhuǎn)速與切削速度v的關(guān)系為：d工件或刀具直徑（mm）nmax1000Vmax、d min主運(yùn)動(dòng)的速度范圍：n1000v-1000Vminn=n_.二dnmin二dmaxRnmiaxn="nmn經(jīng)濟(jì)加工直徑dmax=KD,dmin=Rddmax臥式車(chē)床K=0.5搖臂鉆床K=1.0通常Rd=0.20.25c、公比小的選用：小越小則相對(duì)轉(zhuǎn)速越小，但當(dāng)變速范圍一定時(shí)變速級(jí)數(shù)將增多，變速箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對(duì)于通用機(jī)床，輔助和

10、準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)時(shí)間在加工周期中占的比重不是很大。為了機(jī)床變速箱結(jié)構(gòu)不過(guò)于復(fù)雜，一般取小=1.26或1.41等較大的公比。對(duì)于大批量生產(chǎn)用的專(zhuān)用機(jī)床、專(zhuān)門(mén)化機(jī)床通常取小=1.12或1.26等較小的公比（因此類(lèi)機(jī)床一般不變速），對(duì)于非自動(dòng)化小型機(jī)床，選用小=1.58、1.78或2等較大的公比，以簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)。d、動(dòng)力參數(shù)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率p主=P切+P空+P輔PW=FzV/60000P空=3平均/955000（萬(wàn)ni+Cn主）C=C1d主/d平均P輔=P切/機(jī)械功率-P切（K=30-50d主為主軸前后軸頸的平均值C1為主軸軸承系數(shù)，兩支軸承為2.5,三支軸承為3。）電動(dòng)機(jī)的額定功率：P額

11、=P±/KK為電動(dòng)機(jī)超載系數(shù)，連續(xù)工作K=1,間斷工作機(jī)床K=1.11.25進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率：P進(jìn)=QV進(jìn)/60000.進(jìn)給機(jī)械效率Q為進(jìn)給牽引力（P80）十、主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)（P881、主傳動(dòng)系的要求：滿足機(jī)床使用性能要求，傳遞動(dòng)力，工作性能、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，另外維修方便。2、主傳動(dòng)分類(lèi)：有級(jí)變速和無(wú)級(jí)變速，機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)，交流和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。3、主傳動(dòng)系傳動(dòng)方式：集中傳動(dòng)和分離傳動(dòng)4、分級(jí)變速主傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)【轉(zhuǎn)速圖（圖2-14、2-16、2-17）、轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)、例題（p104）見(jiàn)書(shū)P90P995、無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)（變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置、液壓無(wú)級(jí)變速裝置）（

12、P109）6、無(wú)級(jí)變速的范圍Rf=Rn/Rd例題計(jì)算題是重點(diǎn)，參見(jiàn)教材（p110）（p113）7、主傳動(dòng)系的組成：動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），已經(jīng)開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成十、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)（P117）1、進(jìn)給傳動(dòng)系由（動(dòng)力源、變速機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分配機(jī)構(gòu)、過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成）2、進(jìn)給傳動(dòng)系的要求具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度；快速響應(yīng)性；抗振性好；具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍；傳動(dòng)精度和定位精度高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好，調(diào)整維修方便，操作靈活等。3、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)（p120）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角a=360/PZK;P步進(jìn)電機(jī)相數(shù)，Z步進(jìn)

13、電機(jī)轉(zhuǎn)子步數(shù)，K為通電方式，三相三拍K=1,三相六拍K=2.開(kāi)環(huán)降速比：u=cL/360Qd步距角L滾珠絲杠導(dǎo)程Q脈沖當(dāng)量閉環(huán)降速比：u=ndmaxL/Vmaxndmax驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速L滾珠絲杠導(dǎo)程Vmax工作臺(tái)最大移動(dòng)速度4、滾珠絲杠及其支撐滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，通常由三種支撐方式：一端固定，一端自由（短絲杠和數(shù)值絲杠），一端固定，一端簡(jiǎn)支（較長(zhǎng)的臥式），兩端固定（長(zhǎng)絲杠和高速）5、進(jìn)給傳動(dòng)系的特點(diǎn)（P118）：進(jìn)給傳動(dòng)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)；進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速；進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖是前疏后密結(jié)構(gòu)；進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍；進(jìn)給傳動(dòng)采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)；快速空程

14、傳動(dòng)的采用；微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用。十一、機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（P131）.控制系統(tǒng)就是機(jī)床能自動(dòng)進(jìn)行攻堅(jiān)的定位、夾緊和松開(kāi)；控制切削液，排屑等輔助操作的裝置。.要求：節(jié)省輔助時(shí)間；縮短加工時(shí)間；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高機(jī)床使用率；改善加工質(zhì)量1、機(jī)床的時(shí)間控制2、機(jī)床的程序控制3、機(jī)床的數(shù)字控制第三章典型部件設(shè)計(jì)一、主軸部件設(shè)計(jì)（主軸、支撐軸承、傳動(dòng)件、密封件、定位元件）（P142）1、主軸部件滿足的要求（旋轉(zhuǎn)精度剛度抗震性溫升和熱變形精度保持性）2、主軸部件傳動(dòng)方式（齒輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)）3、主軸部件的結(jié)構(gòu)（1）主軸部件的支撐數(shù)目（多數(shù)主軸采用前、后兩個(gè)支撐，有的采用三個(gè)支撐。）（2）推力軸承

15、位置配置形式（前端配置后端配置兩端配置中間配置）（3）主軸傳動(dòng)件位置的合理布置（4）主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定.主軸前軸頸直徑的選取D后=（0.70.85）D前.主軸內(nèi)空直徑d的確定（查表）.主軸前端玄伸量.主軸主要支撐間跨距的確定（5）主軸.構(gòu)造，安裝刀具、夾具、傳動(dòng)件的位置.主軸材料和熱處理.主軸技術(shù)要求4、主軸滾動(dòng)軸承（角接觸球軸承、雙列短圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力軸承、雙向推力角接觸球軸承、陶瓷滾動(dòng)軸承、磁浮軸承。5 、主軸的配置形式：速度型、剛度型、速度剛度型。機(jī)床主軸的精度P2、P4、P5、P6、SP、UP）6 、主軸滑動(dòng)軸承（動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承、氣體靜壓軸承）二、支承件設(shè)計(jì)

16、（床身、立柱、橫梁、底座等大件）（P161）1、支承件的要求（應(yīng)具有足夠的剛度和剛度質(zhì)量比；足夠好的動(dòng)態(tài)特性；熱穩(wěn)定性好；排屑通常、吊運(yùn)安全等。）2、支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).形狀：箱體類(lèi)、板塊類(lèi)、梁類(lèi).截面形狀：支承件的空心截面、圓形截面、封閉截面的剛度和強(qiáng)度都要強(qiáng)于實(shí)心、方形、開(kāi)環(huán)截面.支承件筋板設(shè)計(jì).支承件合理選擇壁厚3、支承件的材料4、提高支承件結(jié)構(gòu)性的措施提高支承件的靜剛度和固有頻率；提高動(dòng)態(tài)特性（改善阻尼特性、采用新材料）；提高熱穩(wěn)定性（控制溫升、采用熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、采用熱補(bǔ)償裝置）5、支撐件的主要功能是保證機(jī)床各零部件之間的相互位置和相互運(yùn)動(dòng)精度，并保證機(jī)床有足夠的靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性和耐

17、用度。三、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)（作用是承受載荷和導(dǎo)向）（P171）1、導(dǎo)軌的分類(lèi)：動(dòng)導(dǎo)軌和靜導(dǎo)軌；開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌；滑動(dòng)導(dǎo)軌（普通滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、卸荷導(dǎo)軌）和滾動(dòng)導(dǎo)軌。2、導(dǎo)軌的要求：導(dǎo)向精度；承載能力大，剛度好；精度保持性好；低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝好。3、導(dǎo)軌截面形狀的選擇.矩形導(dǎo)軌（鑲條調(diào)隙）.三角形導(dǎo)軌（自動(dòng)補(bǔ)償間隙）.燕尾形導(dǎo)軌.圓柱形導(dǎo)軌4、導(dǎo)軌調(diào)隙：壓板、鑲條、導(dǎo)向調(diào)整板5、提高導(dǎo)軌精度、剛度和耐磨性的措施.合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理（鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、有色金屬、塑料導(dǎo)軌）.導(dǎo)軌的預(yù)緊.導(dǎo)軌的潤(rùn)滑與防護(hù).導(dǎo)軌的磨損第四章工業(yè)機(jī)器人一、概述1 、工業(yè)機(jī)器人是用于生產(chǎn)的機(jī)器人2、工

18、業(yè)機(jī)器人由：操作機(jī)、驅(qū)動(dòng)單元、控制裝置組成3、工業(yè)機(jī)器人分類(lèi)：關(guān)節(jié)型、球坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、直角坐標(biāo)機(jī)器人等4、工業(yè)機(jī)器人的工作原理：通過(guò)操作機(jī)上各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)手部作業(yè)的運(yùn)作功能及技術(shù)要求。二、工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法（ 1）總體設(shè)計(jì)基本技術(shù)參數(shù)的選擇：1）用途2）額定負(fù)載3）按作業(yè)要求確定工作空間4）額定速度5）驅(qū)動(dòng)方式的選擇【電動(dòng)機(jī)、液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)】6）性能指標(biāo)總體方案設(shè)計(jì)：1）運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)2）傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3）結(jié)構(gòu)布局方案設(shè)計(jì)4）參數(shù)設(shè)計(jì)5）控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)6）總體方案評(píng)價(jià)（ 2）結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)（ 3）總體評(píng)價(jià)三、位姿（位置和姿態(tài)）：是指其末端執(zhí)行器在指定坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)

19、。（p228）四、驅(qū)動(dòng)方式的選擇：（P238）工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是帶動(dòng)操作機(jī)各運(yùn)動(dòng)副的動(dòng)力源，常用的驅(qū)動(dòng)方式包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓、氣動(dòng)三種。（ 1）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：是利用各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)（或直接）驅(qū)動(dòng)機(jī)器人操作機(jī)以獲得各種運(yùn)動(dòng)。其應(yīng)用類(lèi)型大致可分為普通交、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以及直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)等。伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元一般由伺服電動(dòng)機(jī)、傳感器、減速器（也可能沒(méi)有減速裝置）和制動(dòng)器組成。（ 2）液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)方式：目前只在簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)型、重型工業(yè)機(jī)器人和噴漆機(jī)器人中，才考慮液壓驅(qū)動(dòng)方式。對(duì)輕負(fù)荷的搬運(yùn)，上、下料點(diǎn)位操作的工業(yè)機(jī)器人，則可以考慮采用氣壓驅(qū)動(dòng)

20、方式。第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一、機(jī)床夾具的功能和要求.機(jī)床夾具是使機(jī)床和工件之間連接位置，使工件相對(duì)于機(jī)床或道具獲得正確位置的裝置1 、功能：保證加工精度、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍、減輕工人來(lái)動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。2、要求：保證加工精度、總體方案與年生產(chǎn)綱領(lǐng)適應(yīng)、安全，方便，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，排屑順暢，強(qiáng)度和剛度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性。3 、夾具類(lèi)型：通用夾具專(zhuān)用夾具可調(diào)夾具和成組夾具組合夾具隨行夾具4 、夾具的組成：定位元件夾緊元件導(dǎo)向及對(duì)刀元件動(dòng)力裝置夾具體其他元件及裝置5、工件定位原理完全定位：機(jī)件的6個(gè)自由度全部被限制，稱(chēng)為完全定位，有時(shí)候需要限制的自由度少于6個(gè)，稱(chēng)為不完全定位。如果需要限制

21、的自由度沒(méi)有完全被限制或某個(gè)自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，稱(chēng)為非正常情況，前者是欠定位后者是過(guò)定位。6、典型定位方式、定位元件和裝置.平面定位：支承釘和支撐板、可調(diào)支承和自位支承、輔助支承.孔定位：心軸定位、定位銷(xiāo)（長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)可限制4個(gè)自由度，短圓柱銷(xiāo)只能限制斷面上兩個(gè)移動(dòng)自由度）.外圓定位：定心定位、V形塊定位7、定位誤差：基準(zhǔn)不重合誤差、間隙引起的誤差、與家具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差8、自由度：一個(gè)物體在三維空間中可能具有的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)之為自由度。二、夾緊機(jī)構(gòu)1、常用夾緊機(jī)構(gòu)：斜契夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定心夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)2、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置：氣動(dòng)、

22、液壓、氣液聯(lián)合夾緊、其他動(dòng)力裝置（真空、電磁等）3、孔加工的導(dǎo)向裝置：固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套4、對(duì)定裝置：能實(shí)現(xiàn)夾具在機(jī)床上定位、固定，即確保夾具相對(duì)于機(jī)床主軸（或刀具）、機(jī)床運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌有準(zhǔn)確的位置和方向的裝置。課后習(xí)題部分答案1-1為什么說(shuō)機(jī)械制造裝備在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用？制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是科技技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家綜合制造能力的集中表現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。1-2機(jī)械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)滿足哪些要求？為什么？柔性化精密化自動(dòng)化機(jī)電一體化節(jié)材

23、節(jié)能符合工業(yè)工程要求符合綠色工程要求1-3柔性化指的是什么？試分析組合機(jī)床、普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度。其柔性表現(xiàn)在哪里？柔性化有倆重含義：產(chǎn)品機(jī)構(gòu)柔性化和功能柔性化。數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較高的功能柔性化程度。在柔性制造系統(tǒng)中，不同工件可以同時(shí)上線，實(shí)現(xiàn)混流加工。組合機(jī)床其柔性表現(xiàn)在機(jī)床可進(jìn)行調(diào)整以滿足不同工件的加工。1-7對(duì)機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類(lèi)？加工裝備：采用機(jī)械制造方法制造機(jī)器零件的機(jī)床。工藝裝備：產(chǎn)品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸裝備：各級(jí)倉(cāng)庫(kù)、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置等設(shè)備。1-9機(jī)械制造裝

24、備設(shè)計(jì)有哪些類(lèi)型？他們的本質(zhì)區(qū)別是什么？類(lèi)型：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)1-12哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計(jì)方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的某一類(lèi)產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型產(chǎn)品為基型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計(jì)出其他各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。優(yōu)點(diǎn)：1）用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求。2）可以減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)品的研制周期。3）可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類(lèi)，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。4）零備件的種類(lèi)少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。5）

25、為開(kāi)展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)缺點(diǎn)：用戶只能在系類(lèi)型譜內(nèi)有限的品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。1-15設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法很多，結(jié)合機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，指出哪些評(píng)價(jià)方法極為重要，為什么？技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)可靠性評(píng)價(jià)人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)2-1機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？其理由是什么?工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、成產(chǎn)率自動(dòng)化、成本、生產(chǎn)周期、可靠性、造型與色彩2-4機(jī)床系列型譜的含義是什么？為了以最少的品種規(guī)格，滿足盡可能多用戶的不同需求，通常是按照該類(lèi)機(jī)床的主參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，先確定

26、一種用途最廣、需要量較少的機(jī)床系列作為“基型系列”，在這系列的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的需求派生出若干種變型機(jī)床，形成“變型系列”。“基型”和“變型”構(gòu)成了機(jī)床的“系類(lèi)型譜”。2-5機(jī)床的基本工作原理是什么？通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。2-7工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？軌跡法、成形法、相切法、展成法2-20機(jī)床的主參數(shù)及尺寸參數(shù)根據(jù)什么確定？通用機(jī)床的主參數(shù)和主參數(shù)系列國(guó)家已制訂標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)市場(chǎng)的需求在主參數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)中選用相近的數(shù)值。專(zhuān)用機(jī)床的主參數(shù)是以加工零件或被加工面的尺寸參數(shù)來(lái)表示，一般也參照類(lèi)似的通用機(jī)床主參數(shù)系

27、列選取。2-23機(jī)床主傳動(dòng)系都有哪些類(lèi)型？由哪些部分組成？按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型：交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按傳動(dòng)裝置類(lèi)型：機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合按變速的連續(xù)性：分極變速傳動(dòng)、無(wú)極變速傳動(dòng)主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。2-36進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)相比較，有哪些不同點(diǎn)？1）進(jìn)給傳動(dòng)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)2）進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速3）進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu)4）進(jìn)給傳動(dòng)的變速范圍5）進(jìn)給傳動(dòng)系采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)6）快速空程傳動(dòng)的采用7）微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用2-37進(jìn)給

28、伺服系的驅(qū)動(dòng)部件有哪幾種類(lèi)型？其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)、直線伺服電動(dòng)機(jī)2-39機(jī)床控制系統(tǒng)有幾種分類(lèi)方法？是如何進(jìn)行分類(lèi)的？按自動(dòng)化程度分類(lèi)：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。按控制系統(tǒng)是否有反饋：開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。按控制方式和內(nèi)容分類(lèi)：時(shí)間控制、程序控制、數(shù)字控制、誤差補(bǔ)償控制和自適應(yīng)控制3-1主軸部件應(yīng)滿足哪些基本要求？旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫升和熱變形、精度保持性3-11根據(jù)什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的助板和助條？1）無(wú)論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實(shí)心的大，而且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而

29、壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應(yīng)是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的條件下壁厚盡量薄一些。2）圓（環(huán)）形截面抗扭剛度好于方形，抗彎剛度比方形低；以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應(yīng)取矩形，并以其高度方向?yàn)槭軓澐较颍灰猿惺苻D(zhuǎn)矩為主的支承件的截面形狀取圓（環(huán)）形。3）封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開(kāi)口截面的剛度，特別是抗扭剛度。截面應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成封閉形狀。助板的布置取決去支承件的受力方向。肋條置于支承件某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動(dòng)，用來(lái)提高支承件的局部剛度。3-12提高支承件結(jié)構(gòu)剛度和動(dòng)態(tài)性能有哪些措施？提高支承件結(jié)構(gòu)

30、剛度的主要方法是：根據(jù)支承件受力情況合理的選擇支撐件的材料、截面形狀和尺寸、壁厚，合理的分布肋板和肋條。提高動(dòng)態(tài)性能的方法：1、改善阻尼特性2、采用新材料制造支承件3-14鑲條和壓板有什么作用？鑲條：鑲條用來(lái)調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)向間隙，鑲條應(yīng)放在導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)壓板：壓板用來(lái)調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙，承受顛覆力矩，用配刮墊片來(lái)調(diào)整間隙3-16提高導(dǎo)軌精度、剛度和耐磨性的措施1）合理選擇導(dǎo)軌的材料和熱處理2）導(dǎo)軌的預(yù)緊3）導(dǎo)軌的良好潤(rùn)滑和可靠防護(hù)4）保證完全的液體潤(rùn)滑，用油膜隔開(kāi)相接觸的導(dǎo)軌面，加大導(dǎo)軌的接觸面和減輕負(fù)載，爭(zhēng)取磨損要使摩擦面上的壓力分布均勻。導(dǎo)軌的形狀尺寸要盡可能對(duì)集中負(fù)載

31、對(duì)稱(chēng)。3-21加工中心上刀庫(kù)的類(lèi)型有哪些？鼓輪式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)、格子箱式刀庫(kù)和直線式刀庫(kù)3-23典型換刀機(jī)械手有哪幾種？各有何特點(diǎn)？適用范圍如何？1） 單臂雙手爪型機(jī)械手：這種機(jī)械手的拔刀、插刀動(dòng)作都由液壓動(dòng)作來(lái)完成，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，可以采取液壓缸動(dòng)、活塞固定；或活塞動(dòng)、液壓缸固定的結(jié)構(gòu)形式。這種液壓缸活塞的密封松緊要適當(dāng)，太緊了往往影響機(jī)械手的正常動(dòng)作，要保證既不漏油又使機(jī)械手能靈活動(dòng)作。2） 雙臂單手爪交叉型機(jī)械手：應(yīng)用有JCS013型臥式加工中心3） 單臂雙手爪且手臂回轉(zhuǎn)軸與主軸成45°的機(jī)械手：這種機(jī)械手換刀動(dòng)作可靠，換刀時(shí)間短，但對(duì)刀柄精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聯(lián)機(jī)調(diào)整的相關(guān)精度

32、要求較高，機(jī)械手離加工區(qū)較近。4）手抓。5）鉗形杠桿機(jī)械手。5-2機(jī)床夾具的組成有哪些部分？定位元件及裝置、夾緊元件及裝置、導(dǎo)向及對(duì)刀元件、機(jī)床連接元件、夾具體、其它元件及裝置5-3何謂六點(diǎn)定位原理？何謂定位的正常情況和非正常情況？他們各包括哪些方面？原理：采取適當(dāng)約束措施，消除工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)工件定位。定位的正常情況：根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制（可以是完全定位、不完全定位）定位的非正常情況1）欠定位：需要限制的自由度沒(méi)有完全被限制2）過(guò)定位：某個(gè)自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制5-7加緊和定位有何區(qū)別？對(duì)夾緊裝置的基本要求有哪些？工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱(chēng)為定位通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱(chēng)為夾緊基本要求：1）保證加工精度2）夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)3）安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度4）排屑順暢5）機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性5-10使用夾具來(lái)加工工件時(shí)，產(chǎn)生加工誤差的因素有哪些方面？他們與零件的公差有何關(guān)系？1）工件在夾具中的安裝誤差，它包括定位誤差和夾緊誤差2）夾具在機(jī)床上對(duì)定誤差，指夾具相對(duì)于刀具或相對(duì)于機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)的位置誤差。3）加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差第三項(xiàng)一般不易估算，夾具精度驗(yàn)算是指前倆項(xiàng)的和不大于工件誤差的2/3為合格，定位誤差一般不大于工件誤差的1/3為合格。6-