机械制造装备设计知识点

机械制造装备设计知识点机械制造装备设计知识点一、名词解释功能柔性化：指只需要进行少量的调整或修改软件，就可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。产品结构柔性化：是指产品设计时采用模块化设计方法和只需对结构作少量的重组和修改。系列化设计的基本概念：在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准，以它为基础，运用结构典型化、零件通用化、标准化的原则，设计出其它各种尺寸参数的产品构成产品的基型系列。基准不重合误差：在定位方案中，若工件的工序基准与定位基准不重合，则同批工件的工序基准位置相对定位基准的最大变动量。主轴旋转精度：是指装备后，在无载荷，低转速条件下测量的主轴前端部的径向和轴向跳动。金属切削机床：是采用切削的方法把金属毛坯加工成机器零件的机器。工业机器人：是一种自动化生产装备，其功能是提供作业所须得运动和动力。定位误差：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。低速运动平稳性：在低速运动时，主动件匀速运动，从动件没有产生时走时停或者时快时慢的现象。主运动：是指切除加工表面上多余的金属材料的主要运动。级比：主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动线的比值。发生线：任何一个表面都可以看成是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹这两条曲线称为该表面的发生线。机床的几何精度：是指机床在空载条件下在不运动或速度较低时各主要部件的形状，相互位置和相对运动的精确程度。机床的抗振性：是指机床在交变载荷作用下抵抗变形的能力。爬行现象：是指当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，从动件产生时走时停或者时快时慢的现象。工业机器人的额定载荷：是指在机器人规定的性能范围内，机械接口处所能承受的允许值。基准转换误差：是夹具定位基准工序基准不重合两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去所产生定位误差。计算转速：主轴或各传动轴传递全部功率的最低转速为其计算转速。机器人的自由度：表示工业机器人动作灵活程度的参数以直线运动和回转运动的独立运动数表示。机器人的正问题运动：由机器人各关节的运动量，求末端执行器的位置和姿态。运动精度：是指机床空载并以工件速度运动时，执行部件的几何位置精度。机床的传动精度：指机床传动系统各末端执行件之间的运动协调性和均匀性。机床的定位精度：指机床的定位部件运动到规定位置的精度。机器人的工作空间：指工业机器人正常运行时，手腕参考点能在空间活动的最大范围。（用它来衡量机器人的工作范围的大小）定位误差：指清楚地表明了机床的形式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系。机床噪声产生的原因：机床工作时各种振动频率不同，振幅也不同，它们将产生不同频率和不同强度的声音。工业机器人的位姿：是指其末端执行器在指定坐标系中的位置和姿态。机器人逆运动学解析：由机器人的末端执行器的位姿求关节运动量。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整体优化的方法有机地组成的最佳技术系统。机床的刚度：是指加工过程中在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在影响加工精度方向变形能力。机械抗振性：是指机床在交变载荷作用下抵抗受迫振动的能力。切削稳定性：是指机床在交变载荷作用下抵抗自激振动的能力。刚性调整法：是指调整后的齿侧间隙不能自动进行补偿。柔性调整法：是指调整后的齿侧间隙可以自动进行补偿。机构比较复杂，传动刚度低些，会影响传动的平稳性。六点定位原理：是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。不完全定位：按加工要求允许有一个或几个自由度不被限制的定位。过定位：某自由度被两个或两个以上的约束重复限制欠定位：按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位。机床总联系尺寸图：指清楚地表明了机床的形式和布局，规定各部件的轮廓尺寸及相互间的装配关系和运动关系。重复定位精度：是指机床运动部件在相同条件下，用相同的方法重复定位时位置的一致程序无级变速：是指在一定范围内转速能连续地变换从而获取最有利得切削速度。磁致伸缩传动：是靠改变软磁材料的磁化状态，使其尺寸和形状产生变化，以实现步进或微量进给，适用于小行程微量进给。电致伸缩：是在压电效应的逆效应，其进给量小于0.5um，适用于小行程微量进给。关节型机器人：所谓关节就是运动副，由于关节型机器人的动作类似人的关节动作。凸轮控制是采用凸轮机构控制多个部件的运动，使之互相协调地工作。程序控制指工作程序和定位尺寸可以根据不同的对象选择，但不能控制运动轨迹。二填空机械制造装备除一般功能要求外，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。系列化设计应遵循产品系列化、零件通用化、标准化和结构典型化的原则。机床精度分为机床本身精度和工作精度。工业机器人通常由操作机、驱动单元和控制装置几部分组成。5标准公比中中，1.06、1.12和1.26同是10和2的正整数次方。机床的支承件是指床身、立柱、横梁和底座等大件。加工中过定位一般是不允许的，但是当工件刚度很差或工件的定位表面和定位元件在尺寸、形状和位置精度已很高时，过定位是允许的当工件的定位基面形状复杂，各批毛坯尺寸、形状有变化时，应采用可调支承。自位支承限制工件1个自由度。柔性性制造生产线中，所谓“柔性”是指适应各种生产条件变化的能力。金属切削机床利用刀具与工件的相对运动，从工件上切去多余或预留的金属层，以获得符合规定的零件。根据不同的载荷性质，机床刚度分为动刚度和静刚度。主轴或各传动轴传递全部功率的最低转速为计算转速。机器人位姿有两种描述方法：动作功能描述法和运动功能描述法。辅助支承的主要作用是增加工件的刚度，减少切削变形。自动换刀装置的刀库和机械手，驱动都是采用电气或液压实现。机床夹具的主要功用是保证质量、提高生产率、扩大机床的使用范围和改善工人劳动强度条件。要消除齿轮间隙有两类调整方法：刚性调整法和柔性调整法。机床夹具有通用夹具、专用夹具、可调整夹具、组合夹具、随性夹具五种。全新生产制造模式是以用户的需求为中心的。通常机械进给传动是恒转矩传动。电伺服进给传动系中齿轮传动间隙采用刚性调整法调整后，齿侧间隙不能自动进行补偿。工业机器人的机械本体称为操作机。自位支承可以使两个或多个支承的组合只限制一个自由度，避免过定位。限制自由度最多的定位面称为第一定位基准面。设计机械加工生产线时，若生产纲领较大，节拍时间应缩短。机械制造装备功能的柔性化要求是指产品结构柔性化和功能柔性化。适应型设计和变参数设计统称为变型设计导轨的功能是承载和导向谐波齿轮传动装置由三个基本构件组成，即具有内齿的刚轮，具有外齿的柔轮和波发生器。夹具中用于固定工件已获得得正确位置的装置是夹紧元件及夹紧装置。全新生产制造模式的三项基础工作是技术进步、人因改善和组织创新。机械制造装备大致可以划分为工艺装备、仓储传送装备、辅助装备和加工装备四大类。按机床的使用范围可分为通用机床、专用机床、专门化机床。成形运动又分为主运动和形状创成运动。用来调整矩形导轨和燕尾形导轨侧向间隙的是镶条。机器人的机械结构类型特征，用它的结构坐标形式和自由度数表示。机械加工生产线由加工装备、工艺装备、传送装备和控制系统装备组成。三、简答题简述全新生产制造模式的主要特征。答：1）以用户的需求为中心2）制造的战略重点是时间和速度并兼顾质量和品种3）以柔性、精密和敏捷作为竞争的优势4）技术进步、人因改善和组织创新是三项并重的基础工作5）实现资源快速有效的集成是其中心任务，集成对象涉及技术、人、组织和管理等。6）组织形式采用如〃虚拟公司”在内的多种类型。为什么滚珠丝杠螺母副要消除间隙和预紧？答：滚珠丝杠在轴向载荷作用下，滚珠和螺纹滚道接触区会产生接触变形，接触刚度与接触表面预紧力成正比。如果滚珠丝杠螺母副存在间隙接触刚度较小；当滚珠丝杠反向旋转时，螺母不会立即反向，存在死区，影响丝杠的传动精度。因此同齿轮的传动副一样，滚珠丝杠和螺母副必须消除间隙和预紧以保证丝杠滚珠和螺母之间没有间隙，提高螺母丝杠螺母副的接触刚度。简述传动副前多后少原则？答：主变速传动系从电动机到主轴通常为降速传动，接近电动机的传动件转速较高，传递的转矩较小，尺寸小一些；反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大尺寸就较大，因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面。简述机械制造装备应满足的一般功能。1） 加工精度方面的要求2） 强度、刚度和抗振性的要求3） 加工稳定性方面的要求4） 耐用度方面的要求5） 技术经济方面的要求链式刀库为何需要消除反向间隙？因为刀库驱动传动链时必然会有传动间隙，因这种间隙还随机械磨损而增大这将影响刀座准停精度，而对有定位盘的刀库来说过大的间隙会影响定位盘的正常工作，所以链式刀库必须要消除反向间隙。什么是过定位？加工中允许发生过定位现象吗？过定位是指根据加工表面的位置尺寸要求，自由度被两个或两个以上的约束重复限制。加工中一般是不允许的，它不能保证正确位置精度，但在以下两种特殊情况是允许的：工件刚度很差，在夹紧力切削力作用下会产生很大的变形，此时定位只是提高工件某些部位的刚度，减少变形。工件的定位表面和定位元件在尺寸、形状、位置精度很高时，过定位不仅对定位精度影响不大，而且有利于提高刚度。简述谐波减速器的特点。传动比大，承载能力强，传动精度高，传动平稳，效率高，体积小，质量小等优点。如何减少机床热变形对加工精度的影响？答：减少热源的发热量；将热源置于易散热的位置或增加散热面积和采用强制冷却使产生的热量尽量发散出去；采用热管等将温升较高部位的热量转移温升较低部位，以减少机床各部位之间的温差，减少机床热变形；也可以采用温度自动控制，温度自动补偿及隔热等措施，改变机床的温度场，减少热变形。滚动轴承在运转过程中为什么要进行润滑？答：因为滚动体和轴承滚道间会产生滚动摩擦和滑动摩擦产生热量而使轴承温度升高，因热变形改变了轴承的间隙引起振动和噪声。润滑的作用是利用润滑剂在摩擦面间形成润滑油膜，减少摩擦系数和发热量并带走一部分热量，以降低轴承的温升。简述设计夹紧机构应遵循的主要原则。1） 夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2） 工件和夹具的变形，必须在允许的范围内3） 夹紧机构必须可靠4） 夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习5）夹紧机构的复杂程度，自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。可调支承一般在什么情况下