机械制造装备设计ppt.ppt

1、115国家级计划教材，主编：李庆女孟光耀副主编：张家宝，机械制造设备设计，引言，1，机械制造业在国民经济中的地位机械制造业是国民经济各部门发展的基础，是国民经济的重要支柱和生产力的重要组成部分。机械制造业的生产能力和制造水平主要取决于机械制造设备的先进程度。机械制造设备的核心是金属切削机床。金属切削机床技术水平直接影响机械制造业的产品质量和劳动生产率。引言，一个国家的机床工业水平极大地代表了牙齿国家的工业生产能力和科学技术水平。二、机械制造设备的现状及发展前景1、50年代为“规模效益”模式，品种少的大量生产模式；二、七十年代是提高质量、降低成本的“精益生产”模式。在3、80年代，利用数控机床、

2、机器人、灵活制造装置、系统等尖端技术的综合机械制造设备很多。4、90年代，机械制造设备普遍具有“柔性”、“自动化”、“精密”的特点，适应多种小批量部署和经常更新产品的需求。介绍，介绍，3，机械制造设备的组成机械制造设备包括加工设备、工艺设备、工件运输设备和辅助设备。1、加工设备，主要是金属切削机床，特殊加工机床。2，工艺设备是加工时使用的刀具、模具、机床夹具、规格和刀具的统称。3、工件运输设备，主要是指毛坯、半成品或成品在车间内工作地点之间的转移输送机和机床上下料装置。4、包括清洁剂、刨花装置、计量装置等的辅助设备。简介、简介、4、本课程主要研究内容1、金属切削机床设计2、刀具设计3、机床夹具

3、设计、第一章金属切削机床整体设计、机床整体设计是机床设计的核心部分，对机床技术性能和经济指标具有决定性的作用。机床总体设计是根据设计要求确定调查研究、资料搜索、机床设计的依据。然后进行工艺分析，制定性能先进、经济实惠的工艺方案，必要时绘制加工示意图。在此基础上，确定机床总体布局，绘制机床联系人尺寸图。确定设计的机床主要技术参数。1.1机床基本要求，1，机床性能指标1，工艺范围是指适应不同生产要求的机床能力。包括可加工的零件类型、形状、尺寸范围和可完成的工艺种类。第一节机床基本要求，2，加工精度指示加工工件表面的形状位置、尺寸精度、表面的粗糙度程度。机床精度分为三个阶段。一般精确度机床；精密机床

4、高精度机床。3、生产率和自动化是机床单位时间内可以处理的工件数。4、可靠性机床在整个生命周期内完成规定功能的能力。1.1机床基本要求，1.1机床基本要求，第二，人机关系机床，除了具体的手术性能指标外，还必须有良好的人机关系。符合人类生理心理特点的机床，高度人机环境的协调，为操作员创造安全、舒适、可靠、高效的工作条件；可以减少操作者的精神紧张和身体疲劳。1.1机床基本要求，机床信号显示系统显示方法，显示器位置等容易接受。机床操作要灵活方便，要符合人的动作习惯，不考虑操作员接收信号到生成动作，加快正确操作的速度，不容易出错或故障发生。机床造型要美丽大方，色彩和谐，提高作业的舒适度。另外，要减少噪音

5、，降低噪音污染水平。，1.2金属切削机床设计阶段，2节金属切削机床设计阶段机床设计大致由4个阶段组成。第一，总体设计第二，技术设计第三，零件设计第四，原型试验制作和验证，1.2金属切削机床设计阶段，1，总体设计1，技术信息，实验研究结果等机床设计依据。2工艺分析，加工节目最优化。必要时画加工示意图。3绘制确定机床刀具和工件相对运动并确定每个零件相互位置的整体布局、电动原理图、主部件的结构草图、液压系统原理图、传记控制电路图、控制系统原理图。绘制机床联系人尺寸地图机床原始总计划。在总体设计阶段，应采用稳定性设计原理，防止故障设计。利用概率设计，将设计部件的失败概率限制在可接受的小范围内，满足可靠

6、性的定量要求。4确定尺寸参数、体育参数、电源参数等主要技术参数。1.2金属切削机床设计阶段，可靠性设计的6茄子原则：经过验证的经验或分析实验验证的方案结构简单，零件数量少。多用途标准化，通用部件；注意维护性，便于维护、曹征和更换。重视核心部件的可靠性和材料选择。充分利用故障分析成果，及时反馈，尽快改善。1.2金属切削机床设计阶段，1.2金属切削机床设计阶段，2，技术设计，绘制驱动系统图表，绘制零件装配图表，绘制传记系统安装接线图，绘制液压系统和控制操作系统装配图表，绘制完整装配图和部件装配图表3，制作零件设计和材料4，原型测试制作和验证原型测试制作空车调试后，继续进行工业性实验，1.3机床总体

7、布局，1，机床分配运动机床运动的分配要把握三个茄子原则。1、将运动分配给质量较小的零部件。运动体质量小，惯性小，所需推力小，传动机构体积小。制造成本低。2、运动分布有助于提高工件的加工精度。3、运动分布应有助于提高运动部件的刚度。4、运动分布取决于工件的形状。1.3机床完整布局，第二，选择传动格式和支承机床主传动分为驱动电动机类型、交流电动机驱动和直流电动机驱动。交流电动机驱动分为单速电动机、双速电动机和变频调速电动机驱动。机床传动的形式有机械传动、液压传动等。机械传动是滑齿轮变速，变速供水一般低于30级，传动力大，变速范围大，传动比准确，工作稳定，在通用机床中广泛使用。支撑型式表示支撑的造型

8、，如果支撑高度方向的大小小于长度方向的尺寸，则称为水平支撑。当“支撑高度方向尺寸”大于“长度方向尺寸”时，称为垂直支撑。水平支撑的机床，重心低，刚度大，是中小型机器的首选支撑形式。垂直支撑也称为柱式支撑，简称为柱。这种支撑占地面积小，刚度比较低，机床操纵位置比较灵活。门架支撑是单臂支撑的改进形式，也称为双柱式支撑，适用于垂直式大型机床。考虑到1.3机床总体布局，1.3机床总体布局，3，运营部位机床总体设计准备，实现技术性能指标，要注意机床操作员的生理和心理特点，充分发挥人和机床各自的特点，实现人机最高综合效能。，1.3机床总体布局，机床各部件的相对位置放置，工人和工件具有适当的相对位置，并有足

9、够的活动空间，便于工件的装卸、刀具安装调试、加工情况观察和工件检查。操纵器和操纵手柄等控制元件的适当位置，有足够的操作空间，操作准确、辛苦、方便。必须按照GB4141选择操纵器，操纵器之间必须有合理的距离。功能不同的按钮应该有不同的颜色，这些颜色应该与人的视觉习惯一致，符合人的心理和生理特征。防止误操作。1.3机床总体布局，4，提高动态刚度的措施1，提高抗振性机床抗振性是指机床工作部件在交变载荷下抵抗变形的能力(包括抵抗强迫振动和资格振动的能力)。习惯上称前者为抗扰性，后者称为切削稳定性。通过自振、工作部件的阻尼比增加、切削量调整，可以避免，稳定切削。机床外部的震源，最可靠有效的方法是隔离震源

10、。要采取1.3机床总体布局、不可分离的震源、合理的传动形式、最小化传动链、减少传动部数量的措施。减少振动源的数量。驱动链中的每个驱动轴组件，尤其是主轴组件的刚度，独特的角频率增强大型变速器组件，必须设置动态平衡或阻尼机制。在箱子外表面涂上高阻尼涂层，增加阻尼比。提高每个组合接合面的表面精确度，并提高局部劲度。1.3机床总体布局，2，减少热变形，减少热变形最简单有效的方法是分离热源。不可分割的热源应采取以下措施。应产生大量热量的热源，强制冷却。热源关于结构对称，热变形后中心位置不变。改善碎屑状态。数字控制架在自重作用下，将头屑掉在下面的小型车或刨花传送带上，头屑不与床和导轨对接触，防止带头屑携带

11、的切削热传送到导轨床，从而减少热变形。(威廉莎士比亚、美国电视电视剧、Northern Exposure、1.3机床总体布局、3，噪音机床减少主要噪声源是齿轮振动，为减少齿轮噪音，我们采取了以下措施：减少传动链，减少传动件数小模块，硬齿面齿轮，降低传动部的线速度。提高齿轮组的准确性。增加齿数、减少压力角或减少圆柱螺旋齿轮、增加齿轮网格匹配、匹配机床齿轮也必须大于1.3。提高变速器零件的阻尼比。增加支撑元件的刚性。1.3机床范围布局，5，造型设计机床造型应适合功能，功能确定造型、造型表达功能。机床造型设计是在保证人机关系的基础上，应用艺术规律和造型美学规律进行提炼和形成，得到适当的造型。机床造型

12、的整体原则是经济、实用、美丽、大方。人的美观不同，但仍要有规律地遵循，好的外观要在机床造型设计和色彩两方面进行评价。1.3机床总体布局、图形建模需要统一、平衡、按比例调整整个机床。零件的形体现在流行很多小圆角过渡的棱镜形状，长度、宽度(或高度)比率要适当，常用的比率为黄金分割比率、均方根比率、整数比率等。每个部件的形体比例必须徐璐协调，紧密连接，进行自然转换，组合外形轮廓的几何线型大体一致，线型风格协调。整体造型要使人稳定，不笨重，轻便，稳定。1.3机床整体布局，符合色彩造型，可满足机床人的审美要求。机床酒色是绿色。实践证明，绿色有助于提高劳动生产率，蓝色和紫色有助于降低劳动生产率。国内外各种

13、机床多采用绿色，接近自然，适合，舒畅的感觉，同时是内油的隐蔽颜色。机床色彩应徐璐适应其他使用环境，热带地区使用的机床应采用冷色。比如乳白色，硫磺等清凉平静的感觉牙齿。寒冷的地区应该采用暖色(如橙色、橙色红色等)来增强人们的温暖。1.4确定主要技术参数，1，影响尺寸参数机床尺寸参数机床加工性能的部分尺寸。主参数机床规格的大小，最重要的尺寸参数。此外，机床尺寸参数包括第二周参数和几个茄子重要尺寸。机床主参数已在“GB/T153751994金属切削机床模型编制方法”中规定，每个机床的主参数按等比数列排列。1.4确定主要技术参数，2，运动参数主运动是旋转运动的机床，主运动的运动参数主轴速度。旋转速度与

14、切削速度的关系是工件或刀具直径(mm)。1.4确定主要技术参数，1确定最小和最大速度根据一般工序的切削速度和刀具(或工件)直径，根据主轴速度公式计算最小速度、最大速度、可变速度范围。其中D是机床加工的最大直径(主参数)，K是系数。1.4确定主要技术参数，1.4主轴转速，2主轴转速的合理排列机床主轴转速的绝大多数按等比数列排列。原因是设计简单。易用性，最大相对速度损失率相同。(1)设计方便。机床主轴转速列为“等比”、“传动比”、“转速级别z”为“非数值”。牙齿数列可以分解成几个等比数列的乘积，从而简化传动设计。1.4主轴转速，1.4主轴转速，1.4主轴转速，1.4转速选择度，1.4主轴转速，因此

15、，它是机床设计的重要指标之一。1.4对标准公共比率原则、公共比率、最大相对速度损失率、机床劳动生产率有重大影响。最大相对速度损失率Amax50%。3 .标准共比原则1)机床徐璐为了满足其他工艺需求，一系列等比数列旋转速度，旋转速度为1.4标准共比原则，2)为了便于记忆，转速NJ要求E1级变速后旋转速度值为10倍关系，即1.4标准共比原则，大中型机床，加工时间长，共比小，一般为1.26，1.12非自动化小型机床，加工时间小于辅助时间，转速损失对机床劳动效率影响不大。要简化机床结构，可以选择1.58、1.78，甚至2。专用机床原则上渡边杏变速，但为了适应技术进步，可以选择适当的性能储备，公费可以选择1.12，1.26。1.4动力参数，3，动力参数动力参数包括驱动机床各种马达动力或扭矩，液压马达，汽缸牵引力等。每个变速器部件的结构参数都是根据动力参数设计的。1、主电机功率的确定机床主运动的功率与1.4功率参数，切削功率与刀具材料、工件材料和选定切削用量相关。专用机床刀具、工件材料和切削用量恒定，计算更加精确。一般机床、刀具、工件材料和切削用量发生了显着变化，可根据机床检查标准中规定的切削条件进行计算。1.4功率参数、机床主运动的空转