大學機械培訓資料演講人：日期：CATALOGUE目錄機械設計基礎機械制造技術自動化技術數控加工技術機器人技術機械設計與制造實踐機構與運動分析機械設計核心知識01機械設計基礎機械設計的基本概念與原理機械設計定義根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式等進行構思、分析和計算，并將其轉化為具體的制造過程。機械設計原則機械設計流程包括功能性、可靠性、經濟性、安全性、環保性等方面，是設計者在設計過程中需要遵循的基本準則。一般包括需求分析、概念設計、詳細設計、制圖與制造等階段，各階段需緊密銜接，確保設計質量和效率。123力學與材料力學基礎研究物質機械運動規律的科學，包括靜力學、動力學、材料力學等分支。力學基本概念主要研究材料在外力作用下的應變、應力、強度、剛度、穩定等問題，為機械設計提供材料選擇和性能評估依據。材料力學內容通過力學分析，可以優化機械結構、提高承載能力、減少材料消耗，實現機械的高效、穩定運行。力學在機械設計中的應用研究機械系統的設計、制造、運用、維護等方面的基本知識和技術，是機械設計的重要理論基礎。機械工程學與圖學基礎機械工程學概述包括投影法、制圖標準、視圖表示等，是機械設計人員進行技術交流、表達設計思想的重要工具。圖學基礎內容機械工程學中的許多知識和技術需要通過圖學進行表達和交流，同時圖學也是進行機械設計的重要輔助工具。機械工程學與圖學的關系02機械制造技術機械加工工藝（車削、銑削、磨削）車削加工通過車刀對旋轉的工件進行切削，主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。銑削加工利用銑刀對工件進行多齒同時切削，適用于平面、溝槽、齒輪等復雜表面的加工。磨削加工通過砂輪等磨具對工件進行精細加工，以達到尺寸精度和表面粗糙度要求。焊接技術將兩塊或多塊材料通過加熱、加壓或兩者并用，使其連接成一體，包括熔焊、壓焊和釬焊等多種方法。焊接、鍛造與鑄造技術鍛造技術利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形，從而獲得所需形狀和力學性能的零件。鑄造技術將熔融的金屬澆入模具中，待其冷卻凝固后得到所需形狀的零件，包括砂型鑄造、金屬型鑄造等多種方法。零部件加工將加工好的零部件按照一定順序和技術要求進行組裝，保證產品的性能、可靠性和使用壽命。裝配工藝調試與檢測在產品裝配完成后，進行調試和檢測，確保產品的各項性能指標達到設計要求和使用標準。包括零件的尺寸精度、形狀精度和表面質量等方面的加工，以滿足產品的設計要求。機械零部件加工與裝配技術03自動化技術自動化控制系統概述自動化控制系統的定義自動化控制系統是指利用自動化技術和裝置，對生產過程進行自動檢測、控制、優化和管理的系統。自動化控制系統的組成自動化控制系統的應用自動化控制系統通常由傳感器、執行器、控制器和人機界面等部分組成。自動化控制系統廣泛應用于工業、農業、交通、能源、環保等領域，提高了生產效率，降低了能耗和人力成本。123傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器等，用于檢測各種物理量。傳感器廣泛應用于自動化控制系統，是實現自動化檢測和控制的重要工具。執行器是自動化控制系統中的重要組成部分，負責接收控制器的指令，控制被控對象的運動或狀態。常見的執行器包括電機、電磁閥、氣動元件等，它們通過接收電信號或氣信號來實現對被控對象的控制。傳感器與執行器的應用傳感器的種類傳感器的應用執行器的作用常見的執行器PLC的定義PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，是一種專門為工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。PLC編程語言PLC編程語言包括梯形圖、指令表、功能模塊圖等，編程人員可以根據控制要求選擇合適的編程語言進行編程。自動化生產線的應用自動化生產線是現代工業的重要組成部分，PLC在自動化生產線的控制中發揮著重要作用，通過PLC編程可以實現自動化生產線的自動運行、故障報警等功能。PLC的特點PLC具有可靠性高、編程靈活、易于擴展等優點，是現代自動化控制系統中不可或缺的重要組件。PLC編程與自動化生產線04數控加工技術數控機床的基本原理與分類數控機床的組成由輸入設備、輸出設備、運算器、控制器和執行器等部分組成。030201數控機床的分類按工藝用途可分為數控車床、數控銑床、數控磨床等；按控制方式可分為開環、閉環和半閉環系統。數控機床的特點加工精度高、生產效率高、適應性強、易于實現自動化和現代化管理等。數控編程的步驟分析零件圖樣、確定加工工藝過程、計算走刀軌跡、編寫數控加工程序、制作控制介質、校對程序及首件試切。數控編程的方法手工編程和自動編程兩種，其中自動編程具有效率高、精度高等優點。數控加工工藝的選擇根據零件的材料、形狀、精度要求等選擇合適的加工工藝，如銑削、鉆孔、車削等。數控加工工藝的特點加工路徑短、定位精度高、生產效率高、自動化程度高。數控編程與加工工藝01020304數控銑床的操作與數控車床類似，但更注重平面加工和輪廓加工等方面的操作。常見故障與排除方法了解數控機床常見的故障類型和排除方法，如電氣故障、機械故障等，以提高機床的使用效率和壽命。數控機床的維護包括日常維護和定期維護，如清潔機床、潤滑導軌、檢查電氣系統等，以確保機床的正常運行和加工精度。數控車床的操作包括數控系統的操作、刀具的選擇與安裝、工件的裝夾與定位、程序的輸入與調試等。數控車床與銑床的操作與維護05機器人技術工業機器人基本原理工業機器人由多個關節和連桿組成，通過電腦編程控制其運動軌跡和工作任務，具有高精度、高效率、高可靠性和可重復性等特點。工業機器人分類工業機器人按結構可分為直角坐標機器人、圓柱坐標機器人、極坐標機器人、多關節機器人等多種類型；按控制方式可分為點位控制機器人和連續軌跡控制機器人等。工業機器人的基本原理與分類工業機器人在汽車制造中廣泛應用，如焊接、裝配、涂膠、噴涂等環節，提高了生產效率和產品質量。工業機器人在電子行業中應用廣泛，如貼片、插件、組裝等環節，可實現高精度、高效率的自動化生產。工業機器人在物流行業中應用越來越多，如貨物分揀、搬運、包裝等環節，能夠大幅提高物流效率和準確性。工業機器人還被廣泛應用于化工、食品、醫療等領域，完成一些重復性高、危險性大或人力難以完成的工作。工業機器人的應用領域汽車制造業電子行業物流行業其他領域工業機器人的編程與維護編程方式工業機器人編程方式有在線編程和離線編程兩種。在線編程簡單直接，但靈活性差；離線編程則需要專門的編程環境，但程序修改和調整更加方便。編程語言工業機器人常用的編程語言有RAPID、KRL、ABBRobotStudio等，每種語言都有其特點和適用場合。維護方法工業機器人的維護包括日常保養和故障排除。日常保養包括定期檢查、清潔和潤滑等；故障排除則需要根據具體情況進行分析和處理，通常需要專業人員進行。06機械設計與制造實踐初步設計與規劃確定機械整體結構、工作原理和性能參數，制定詳細的設計方案。制造工藝選擇根據設計方案選擇合適的制造工藝，如鑄造、鍛造、焊接、機械加工等。零部件制造與檢驗按照設計圖紙制造零部件，并進行嚴格的檢驗和測試，確保質量。組裝與調試將零部件組裝成完整的機械，并進行調試和試運行，排除潛在問題。實際項目設計與制造流程機械設備的調試與優化設備調試對機械設備進行空載和負載調試，檢查其運行狀態和性能。故障診斷與排除針對調試過程中出現的問題進行故障診斷，并采取相應的措施進行排除。性能優化通過對機械設備進行調整和改進，提高其工作效率、穩定性和可靠性。維護保養定期對機械設備進行保養，更換易損件，確保其長期穩定運行。案例選擇與分析選擇典型的機械設計與制造案例進行深入剖析，總結經驗教訓。項目案例分析與實踐總結01實踐經驗總結結合個人實際操作經驗，總結機械設計與制造過程中的技巧和注意事項。02新技術應用關注新技術、新工藝的發展，探討其在機械設計與制造中的應用前景。03團隊協作與溝通強調團隊協作的重要性，分享在機械設計與制造過程中的協作與溝通經驗。0407機構與運動分析運動副與自由度的概念運動副活動聯接。運動副是兩構件直接接觸并能產生相對運動的活動聯接。兩個構件上參與接觸而構成運動副的點、線、面等元素被稱為運動副元素。自由度(degreeoffreedom,df)統計學術語。指的是計算某一統計量時，取值不受限制的變量個數。通常df=n-k。其中n為樣本數量，k為被限制的條件數或變量個數。平面連桿機構若干構件用低副連接組成的結構。最簡單的平面連桿機構由四個構件組成，稱為平面四桿機構。平面連桿機構特性具有結構簡單、制造容易、工作可靠等優點，能夠實現復雜的運動規律和運動軌跡，廣泛應用于各種機械、儀器和設備中。平面連桿機構的基本形式與特性速度瞬心與三心定理的應用三心定理機械原理術語。當兩構件直接組成運動副時，其瞬心的位置可以很容易地通過直接觀察加以確定；如果兩構件沒有直接連接形成運動副，則它們的瞬心位置需要用三心定理來確定。速度瞬心平面運動剛體任一瞬時，絕對速度為零的點稱為速度瞬心。速度瞬心在剛體做平面運動時，可以用于簡化速度分析，求解速度瞬心位置等。08機械設計核心知識機構自由度計算根據機構的運動學原理，通過計算機構的自由度來確定機構的運動狀態和穩定性。注意事項在實際應用中需注意機構的約束條件、運動副的性質和機構的實際運動情況等因素。機構自由度計算與注意事項復合鉸鏈、局部自由度與虛約束復