机械制造装备

1.机床的分类？

按加工原理可分为：车床，铣床，钻床，镗床，磨床，刨插床，拉床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，特种加工机床等12大类。

使用范围来可分为：通用机床，专用机床，专门化机床。 2.柔性化？

是指机床适应加工对象变化的能力。

产品结构柔性化：指在不同时期，机床各部件重新组合，构成新的机床功能，即通过机床重构，改变其功能，以适应产品更新变化快的要求

功能柔性化：指在同一时间内，机床能够适应多品种小批量的加工。 3.机床工艺方案拟定主要内容？

确定加工方法、刀具类型、工件的工艺基准及装夹方式等。 4.结构网表示

结构网是表示传动比的相对关系而不表示转速数值的线图。结构网表示各传动组的传动副数和各传动组的级比指数，及传动顺序和扩大顺序。

5.最小进给量大于1μm的机构：蜗杆传动、丝杠螺母、齿轮齿条等。 6.主轴的精度取决于轴承孔和传动件的振动和发热 7.机床的支撑件概念？

机床的支撑件是指床身，立柱，横梁，底座等大件，相互固定联接成机床的基础和框架。

8加工中心的刀架属于自动转位刀架。

9.关于物流系统实现的作用，用途和概念？

物流系统是实现物料(毛坯、半成品、成品及刀具等)输送、存储、分配及管理的系统。

10.机械加工成产线按布局形成有哪些种？

基本模式有1按功能规划厂区。将工厂各部门生产性质及卫生，防火，运输等要求划分为若干区域进行布局。机械厂可划分为加工装配区，备料区，动力区，仓库设施区。2采用系统布局模式

简答：

1.提高机床抗震性采取哪些措施？

1）提高机床主要零部件及整机的刚度，提高其固有频率，使其远离机床内部或外部振源的频率；

2）改善机床的阻尼性能，特别注意机床零件结合面之间的接触刚度和阻尼，对滚动轴承及滚动导轨作适当预紧；

3）改善旋转零部件的动平衡状况，减少不平衡激振力，这一点对高速机床尤为重要。

2.转速图主要表示哪些东西？

1）传动轴的数目、主轴及各级传动轴的转速级数、转速值及其传动路线； 2）传动组的个数及传动顺序、各传动组的传动副数及其传动比值； 3）传动组的级比指数

3.关于滚珠丝杠的支撑方式？

a)为一端轴向固定一端自由，常用于短丝杠和竖 直安装的丝杠。 b)为一端固定一端简支，常用于较长的卧式安装丝杠。

c) 为两端固定，常用于长丝杠或高转速、要求高精度、高刚度的地方。

4.振动会对机械加工有哪些影响及影响主轴箱的解决方式？ 在切削过程中主轴部件不仅受静态力作用，同时也受冲击力和交变力的干扰， 使主轴产生振动。冲击力和交变力是有材料硬度不均匀，加工余量的变化，主轴部件不平衡，轴承或齿轮存在缺陷以及以及切削过程中的震颤引起的。他会直接影响工件的加工质量，刀具的使用寿命并产生噪声。影响振动的主要因素是主轴部件的静刚度，质量分布以及阻尼。 5.写出传递系统的结构式，结构网？

结构网是表示传动比的相对关系而不表示转速数值的线图。 结构网表示各传动组的传动副数和各传动组的级比指数，及传动顺序和扩大顺序。结构网也可写成结构式的形式 12＝31×23×26。 表示：

(1)传动链的组成及传动顺序： 12＝3× 2×2。

(2)各传动组的级比指数，分别为1、3、6； (3)扩大顺序。

6.如何确定主轴各中间轴的转速？ 1、传动组内，传动副数常取2或3；

2、传动组排列时，按传动副的“前多后少”原则； 3、传动组的传动线要“前密后疏”；

4、传动组的变速范围不应超过极限变速范围

5、合理分配传动比：升早降晚，降速时前慢后快。

课本复习内容

第一章

1.影响机械制造装备加工精度的因素有：几何精度，传动精度，运动精度，定位 精度和低速运动平稳性。

2.柔性化，是指机床适应加工对象变化的能力。功能柔性指在同一时间内，机床能够适应多品种小批量的加工。结构柔性指在不同时期，机床各部件重新组合，构成新的机床功能，即通过机床重构，改变其功能，以适应产品更新变化快的要求。

3.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，按系统工程和工程优化的方法，有机的组成的最佳技术系统。 4.机械制造装备类型：加工装备，工艺装备，储运装备，辅助装备。

5.金属切削机床按工作原理可分为：车床，铣床，钻床，镗床，磨床，刨插床，

拉床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，特种加工机床等12大类。 按使用范围分为：通用机床，专用机床，专门化机床。

6.产品制造时所用的各种刀具，模具，夹具，量具称为工艺装备。他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。

7.仓储传送包括各级仓储，物料传送，机床上下料等设备。辅助设备包括清洗机和排屑装置等设备。

8.机械制造装备设计可分为创新设计，变型设计，模块设计。 9.机械制造装备设计的典型步骤：产品规划阶段，方案设计阶段，技术设计阶段，

工艺设计阶段（零件图设计，完善装配图，商品化设计，编制技术文档） 10.系列化设计方法是设计的某一类产品中，选择功能，结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化，零部件通用化，标准化的原则，设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。系列化设计的优缺点：1）可以用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。2）大大减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期3）降低生产成本。4）便于产品的维修和改善售后服务质量5）为开展变型设计提供技术基础。缺点：用户只能在有限的规格中选择所需的产品，其性能特性与功能参数不一定符合用户的要求。

11.模块化设计的优缺点：1、设计效率高，可满足不同用户需求。2、产品质量好、可降低生产成本。3、可促进产品更新换代。4、方便维修。5、模块的结合部位结构较复杂，加工要求高，有时难以保证外观的美观与匀称。

12.机械制造装备设计的特点：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

13.人机工程学是研究人机关系的一门学科，他把人和机作为一个系统，人只需付出适宜的代价而使系统取得最大的功效和安全。

第二章

1.机床设计应满足的基本要求：、工艺范围、柔性、与物流系统的可亲性、加工精度和表面粗糙度、生产率、自动化、可靠性、噪声、机床寿命。

2.机床精度：几何精度：指机床在不运动或运动速度较低时机床各主要部件之间的相互位置精度和主要零件的形位精度。传动精度：指机床传动链两末端件之间运动的协调性和均匀性。取决于传动系统中传动件的制造精度、装配精度以及传动系统设计的合理性。运动精度：指机床在以工作速度运动时，主要零部件的精度。定位精度：指机床主要部件在运动终点所达到的实际位置的精度。以上四项是在空载条件下检测的，称为静态精度。工作精度：指机床对规定试件或工件进行加工的精度。不仅能综合反映出各项静态精度，而且还反映机床的刚度、抗振性及热稳定性。机床的精度分为三级：普通级、精密级和高精度级。三种精度等级的公差大致为1:0.4:0.25。

3.机床总体方案的创新设计方法分为创成式设计方法和分析式设计方法。 4.机床设计步骤：总体设计，详细设计，机床整机综合评价，定型设计。

5.总体方案设计包括：运动功能设计，基本参数设计，传动参数设计，总体结构布局设计，控制系统设计

6.工件表面的形成方法主要是指工件的代加工表面几何形状的成形方法。机床成型运动主要是指形成工件的代加工表面几何形状所需的运动。 7.机床运动分类：按运动性质--直线运动和回转运动，按运动功能分类--成形运动和非成形运动，按运动之间的关系分为独立运动和复合运动。 8.刚度：指机床受载时抵抗变形的能力（K=F/y)

9.机床抗振能力是指机床在交变载荷作用下抵抗振动的能力。机床的受迫振动是在内部或外部振源作用下产生，若振源频率接近机床整机或某个重要零部件的固有频率时，会发生共振。机床的自激振动产生于切削过程中，由于内部具有某种反馈机制而产生，随着振动的加剧，已加工表面的波纹度将越来越大，严重影响表面质量。

10.为提高机床抗振性，应采取以下措施：1）提高机床主要零部件及整机的刚度，

提高其固有频率，使其远离机床内部或外部振源的频率；2）改善机床的阻尼性能，特别注意机床零件结合面之间的接触刚度和阻尼，对滚动轴承及滚动导轨作适当预紧；3）改善旋转零部件的动平衡状况，减少不平衡激振力，这一点对高速机床尤为重要。

11.机床噪声源来自四个方面：机械噪声，液压噪声，电磁噪声，空气动力噪声 12.总体设计是对所设计机床提出的设想，该设想是以后机床部件和零件设计的 依据。设想中包括工艺方案、参数、总布局、传动和控制系统等。

13.工艺方案的拟定主要内容有：确定加工方法、刀具类型、工件的工艺基准及装夹方式等。

14.机床运动方案拟定主要内容有：确定机床运动的类型，传动联系，运动的分配，传动方式等。

15.机床运动的分配遵循1、简化机床的传动和结构2、有利于提高加工精度3、 缩小占地面积。

16.机床有机械、液压、电气、气动等多种主传动形式。变速的连续性可分为分级变速和无级变速。

17.机床运动功能设置的方法和步骤：1工艺分析，2机床运动功能设置（1）分析式设计方法（2）解析式设计方法

18.影响机床总布局的因素主要有：工艺方法、运动分配、机床性能和操作方便性。

19.机床的主要技术参数包括主参数和基本参数，基本参数包括尺寸参数，运动参数，动力参数。动力参数包括驱动的各种电机的功率或转矩（P主=P切+P空+P辅）切削功率，空载功率，摩擦损耗功率 20.主传动系设计应满足的基本要求：1满足机床使用性能要求2满足机床传递动力要求3满足机床工作性能的要求4满足产品设计经济性的要求5调整维修方便，结构简单，合理，便于加工和装配。

21.影响机床总布局的因素：1、工艺方法2、运动分配3、机床性能4、操作、观察与调整方便5、机床的造型与色彩。

22.主变速传动设计的一般原则：传动副前多后少原则，传动顺序与扩大顺序相一致的原则，变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电机的转速，转速图中传动比的分配。

23.拟定转速图时的几个基本原则：1、传动组内，传动副数常取2或3；2、传动组排列时，按传动副的“前多后少”原则；3、传动组的传动线要“前密后疏”；4、传动组的变速范围不应超过极限变速范围5、合理分配传动比：升早降晚，降速时前慢后快。

24.主变速传动系的几种特殊方法：多速电动机传动，交换齿轮传动和公用齿轮传动。

25.扩大传动系变速范围的方法：增加变速组，采用双公比的传动系，采用背轮机构，采用分支传动。

26.齿轮齿数确定的原则和要求：1）齿数和不应太大，推荐齿数和s≤100～120。 2）齿数和不应太小，需从下列限制条件中选取较大值，为了保证小齿轮不产生根切，以及主传动具有较好的运动平稳性等，Zmin ≥17；满足齿轮结构限制的要求；受两轴组件最小中心距的结构限制，齿数和不能太小。

27.无级变速是指在一定范围内转速能连续的变换的特点，从而获取最有利的切削速度。机床中采用无级变速有：变速电机，机械无级变速装置和液压无级变速

装置。

28.无级变速主传动设计原则：尽量选择功率和转矩特性符合传动系要求的无级变速装置，无级变速系统装置与机械分级变速箱串联一起使用。

29.数控机床主传动系设计特点：主传动采用直流或交流电机无级调速，数控机床驱动电机和主轴功率特性的匹配设计，数控机床高速主传动设计，数控机床采用部件标准化，模块化结构设计，数控机床的柔性化，复合化。

30.进给传动系一般由动力源，变速机构，换向机构，运动分配机构，过载保险机构，运动转换机构，执行件组成。

31.进给传动设计的基本要求：1，具有足够的静刚度和动刚度2，具有良好的快速响应性3，抗震性好4，具有足够宽的调速范围5，进给系统的传动精度和定位精度要高6，结构简单，加工和装配工艺好。 32.滚珠丝杠的支撑方式：

a)为一端轴向固定一端自由，常用于短丝杠和竖 直安装的丝杠。 b)为一端固定一端简支，常用于较长的卧式安装丝杠。

c) 为两端固定，常用于长丝杠或高转速、要求高精度、高刚度的地方。 滚珠丝杠螺母副通常采用双螺母结构。

第三章

1.主轴部件有主轴及其支撑轴承，传动件，密封件及定位元件组成。 2.主传动系统的传动方式：1、集中传动方式2、分离传动方式 3.主轴箱中有主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等。

4.最小进给量大于1μm的机构：蜗杆传动、丝杠螺母、齿轮齿条等

5.NC机床的进给传动应满足：调速范围大;，传动精度高;，动态响应快;，稳定性好。

6.导轨的功用是承受载荷和导向。按结构可分为开式导轨和闭式导轨。应满足：导向精度高，承载能力大，刚度好，精度保持性好，低速运动平稳，结构简单，工艺性好。

第六章

1.物流系统是实现物料(毛坯、半成品、成品及刀具等)输送、存储、分配及管理的系统。

2.物料储运装备是指机床上下料装置、物料的仓储和运输装置，它是物流系统的主要装备，也是机械加工生产线的重要组成部分。

3.物流系统分为水平式和垂直式（管理层，控制层，作业层）

4.物流系统应满足的基本要求：1连续性和流畅性2平行性和交叉性3比例性和协调性4均衡性与节奏性5准时性6柔性和适应性

5.自动上下料装置是组成自动生产线和柔性制造系统中不可缺少的装置。装置种类很多，主要有料仓式、料斗式、装卸料机械手或机器人等。它是将待加工件送到机床上的加工位置和将已加工工件从加工位置取下的自动或半自动机械装置。 6.上下料装置类型：卷料上料装置，棒料上料装置，件料上料装置。

7.上下料设计原则：1上下料时间要符合生产节拍的要求，提高生产率2上下料力求稳定，避免工件产生变形或损坏3要尽可能结构简单，工作可靠维护方便4要有一定的适用范围以满足多种不同工件上下料要求。

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