装配复习资料.doc

1、机械制造装备的概念机械制造装备包括：加工装备、工艺装备、仓储运输装备和辅助装备四大类。（一）加工装备：主要指机床。机床是制造机器的机器，也称工作母机。（二）工艺装备：各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。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。（三）仓储运送装备： 仓储运输装备包括各级仓储、物料运输、机床上下料、机器人等装置。（四）辅助装备： 辅助装备包括清洗和排屑等设备。2、工件表面发生线形成的方法1）轨迹法（描述法）2）成型法（仿形法）3）相切法（旋切法）4）展成法（滚切法）3、运动参数p主运动参数：（1）标准公比值j和标准转速数列转速数列是递增的，规定标准公比j 1，并规定Amax不大于50，故1 j 2。当选定标准公比j之后，转速数列可从表3-6中查出。表中给出了公比为1.06的从115000的数列，其它公比的数列可由此派生得到。例如：车床主轴转速 nmin=40r/min，nmax=1800r/min， 公比j=1.41=1.066，求各级转速。例如：车床主轴转速 nmin=31.5r/min，Z=12， 公比j=1.26，求各级转速。（2）公比j的选用 用于自动化与半自动化机床，因为要求较高的生产率，相对转速损失要小，故j要取小些，可取j 1.12或1.26； 对于大型机床，选择合理的切削速度对提高生产率作用较大，故j也取小些，取j 1.12或1.26； 对中型通用机床，通用性较大，要求转速级数Z要多一些，但结构又不能过于复杂，常取j 1.26或1.41； 对于非自动化小型机床，其加工时间常比辅助时间少，转速损失影响不大，要求结构简单一些，损失。但此类机床主传动链应配置机械或电气可取j 1.58或1.78（3）变速范围，公比和级数之间的关系进给运动参数： 机床的进给运动多数是直线运动，进给量用工件或刀具每转位移表示，即mmr；也可以用每一往复行程的位移表示，即mm行程 。 机床进给量的变换可用无级变速（数控机床）和有级变速方法。 采用有级变速方式时，进给量一般为等比数列。 进给量也可是等差数列。而用交换齿轮改变进给量大小的自动车床，其进给量就不是按一定规则排列的。4.计算转速图步骤要求(计算题)（一）拟定转速图与结构式（二）各变速组的变速范围及极限传动比（三）主传动系统设计的基本原则与方法（四）主传动系统的几种特殊设计（五）扩大传动系变速范围的方法（六）计算转速5、机械进给传动系设计的特点1. 进给运动速度低、受力小、消耗功率少，多数为直线运动。2. 恒转矩传动。在各种不同进给量的情况下，都有可能达到最大进给力。因此，进给传动系统最后输出轴的最大转矩可近似地认为相等。3. 进给运动数目多。不同的机床对进给运动的种类和数量要求也不相同。进给运动越多，机床结构越复杂。6、主轴部件结构设计（一）主轴部件的支承数目（1）多数机床的主轴采用前、后两个支承。结构简单，制造装配方便，容易保证精度。为提高主轴部件的刚度，前后支承应消除间隙或预紧。（2）为提高刚度和抗振性，有的机床采用三个支承。 三个支承中可以前、后支承为主要支承，中间支承为辅助支承（图24）； 也可以前、中支承为主要支承，后支承为辅助支承（图30）。应用较多。 三支承方式对三支承孔的同心度要求较高，制造装配较复杂。主支承应消除间隙或预紧，辅助支承应保留一定的径向游隙或选用游隙较大的轴承。（二）推力轴承的位置配置型式（三）主轴传动件位置的合理布置 （1）传动件在主轴上轴向位置的合理布置 合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可以改善主轴的受力情况，减少主轴变形，提高主轴的抗振性。主轴上传动件轴向布置时，应尽量靠近前支承，有多个传动件时，其中最大传动件应靠近前支承。 （2）驱动主轴的传动轴位置的合理布置 主轴受到的驱动力相对于切削力的方向取决于驱动主轴的传动轴位置。 （四）主轴主要结构参数的确定 （五）主轴 （1）主轴的构造 主轴的构造和形状主要取决于主轴上所安装的刀具、夹具、传动件、轴承等零件的类型、数量、位置和安装定位方法等。 （2）主轴的材料和热处理 普通机床主轴可选用中碳钢（如45钢），调质处理后，在主轴端部、椎孔、定心轴颈或定心锥面等部位进行局部高频淬硬，以提高其耐磨性。 （3）主轴的技术要求 应根据机床精度标准有关项目制定。应尽量做到设计、工艺、检测的基准相统一。 主轴部件中最重要的组件是轴承。 机床上常用的主轴轴承有：滚动轴承、液体动压轴承、液体静压轴承、空气静压轴承等。此外还有自调磁浮轴承等适应高速加工的新型轴承。 对主轴轴承的要求：旋转精度高、刚度高、承载能力强、极限转速高、适应变速范围大、摩擦小、噪声低、抗振性好、使用寿命长、制造简单、使用维护方便等。7、主轴轴承精度的选择，支撑件、导轨 （一）主轴轴承精度的选择滚动轴承精度的选择 主轴前轴承的精度对主轴旋转精度影响较大，因此，前轴承的精度通常应选得比后轴承高一级。 滚动轴承的配合对主轴部件精度的影响也很大。（b）前轴承偏移量对主轴端部变形影响较大;（c）后轴承偏移量对主轴端部变形影响较小。（二）支承件的截面形状和选择 支承件结构的合理设计是应在最小重量条件下，具有最大静刚度。 静刚度包括弯曲刚度和扭转刚度，均与截面惯性矩成正比。 支承件截面形状不同，即使同一材料、相等的截面面积，其抗弯和扭转惯性矩也不同。（1）空心截面的刚度都比实心的大；（2）圆（环）形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度比方形低；（3）封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度。 （三）导轨8、导轨的设计和材料的选择（1）滚动导轨的设计目前，直线滚动导轨副和滚动导轨块基本上已经系列化、规格化和模块化。用户可根据需要进行外购。 滚动导轨的设计，主要是根据导轨的工作条件、 受力情况、使用寿命等要求，选择直线滚动导轨副或滚动导轨块的类型、数量，并进行合理的配置。（2）合理选择导轨的材料和热处理 导轨材料和热处理方法对导轨性能、精度有直接影响, 要合理的选择，以便降低摩擦系数，提高导轨的耐磨性，降低成本。 导轨的材料有铸铁、钢、有色金属、塑料等。u 铸铁导轨：良好的抗振性抗，工艺性和耐磨性。u 鑲钢导轨：磨损能力强。u 有色金属：可以防止撕伤，保证运动的平稳性和提高运动精度。u 塑料：摩擦因数低、耐磨性高、抗撕伤能力强、 低速不易爬行、运动平稳、工艺简单、化学性能好、成本低等特点。 9、什么是主轴组件的悬伸量a？确定a的原则是什么？答：主轴组件的悬伸量a是指主轴前端面到前轴承径向反力作用中点（或前径向支承中点）的距离。确定a的原则：主要取决于主轴端部的结构，前支承轴承配置和密封装置的形式和尺寸，由结构设计确定。10、两支承主轴组件前后轴承的精度应如何选择？绘简图说明。（见作业） 主轴轴承中，前、后轴承的精度对主轴旋转精度的影响是不同的。如图（a）前轴承轴心有偏移 ，后轴承偏移量为零，由偏移量 引起的主轴端轴心偏移为：如图（b）后轴承有偏移量 ，前轴承偏移量为零时，引起主轴端部的偏移为：如图（c）可以有效的减少主轴端部的偏移。11、如何选择支承件的截面形状？支承件结构的合理设计是应在最小重量条件下，具有最大静刚度。支承件截面形状不同，即使同一材料、相等的截面面积，其抗弯和扭转惯性矩也不同。（1）空心截面的刚度都比实心的大；（2）圆（环）形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度比方形低；（3）封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度，特别是抗扭刚度12、导轨的截面形状有哪些？主要特点是什么？（1）直线导轨的截面形状主要有四种：矩形、三角形、燕尾形和圆柱形，它们可互相组合，每种导轨副中还有凹、凸之分。n 矩形导轨：承载能力大、刚度高、制造简单 、检验和维修方便等优点。适于载荷较大而导向要求略低的机床。n 三角形导轨：磨损时自动补偿磨损量，不产生间隙。导轨顶角越小，导向性越好，但摩擦力也越大。小顶角用于轻载荷精密机械，大顶角用于大型或重型机床。三角形导轨结构有对称式和不对称式两种。n 燕尾形导轨：承载较大的颠覆力矩，导轨的高度较小，结构紧凑，间隙调整方便。但刚度性较差，加工检验维修都不大方便。适于受力小、层次多、要求间隙调整方便的部件，如卧式刨床的滑枕导轨、卧式升降台铣床的床身导轨、卧式车床的横向进给导轨和刀架导轨等。n 圆柱形导轨：制造方便，工艺性好，但磨损后较难调整和补偿间隙。主要用于受轴向负荷的导轨，应用较少。（2）回转运动导轨的截面形状 主要有三种：平面环形、锥面环形和双锥面导轨l 平面环形导轨：结构简单、制造方便、能承受较大的轴向力，但不能承受径向力，因而 必须与主轴联合使用，由主轴来承受经向载荷。l 锥面环形导轨：除能承受轴向载荷外，还能承受一定的径向载荷，但不能承受较大的颠覆力矩。导向性比平面环形好，但制造较困难。l 双锥面导轨：能承受较大的径向力，轴向力和一定的颠覆力矩，制造研磨均较困难。（3）导轨的组合形式 l 双矩形导轨：承载能力大、制造简单。导向方式有两种宽式组合和窄式组合，侧导向面需用镶