机械制造装备应具备的主要功能
机械制造装备应具备的主要功能;1机械制造装备应满足的一般功能包括:加工精度方面的要求;强度、刚度和抗振性方面的要求;加工稳定性方面的要求; 耐用度方面的要求,技术经济方面的要求2柔性化含义:产品结构柔性化:设计时用模块化设计和机电一体化技术,只对结构少量重组修改或修改软件。功能柔性化:进行少量调整或修改软件可该笔那产品功能。* 机床可进行调整以满足不同工件的加工,如采用备用主轴,位置可调主轴,工夹量具成组化,工作程序软件化和部分动作实现数控化等。3精密化:采用传统的措施,一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效,需采用误差补偿技术。误差补偿技术可以是机械式的,如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。 4自动化实现自动化的方法从初级到高级依次为:凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。5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,按系统工程和整体化优化法,有机地组成的最佳技术系统。 可获功能:(1)对机器或机组系统的运行参数进行巡检和控制(2)对机组或机组系统工作程序的控制。可实现复杂的控制任务,提高智能化和可靠性(3)用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能,简化产品的机械结构。具有较高的可靠性,维修方便,性价比高。6节材7符合工业工程要求;产品设计符合要求是
指:在产品开发阶段,充分考虑结构的工艺性,提高标准化、通用化程度,以便采用最佳的工艺方案,选择合理的质量标准,减少操作过程中工人的体力消耗;对市场和消费者进行调研,保证产品合理的质量标准,减少因质量标准定得过高造成不必要的超额工作量。(强度、刚度、抗振性)8符合绿工程要求
机械装备的分类:加工装备:是指采用机械制造方法制作机器零件的机床。工艺装备产品制造时所用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具,总称工艺装备。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、仓储传送装备包括各级仓储、物料传送、机床上下料等设备、辅助装备包括清洗机和排屑等设备四大类
机械制造装备设计的类型:1、创新设计;2、变型设计;3、模块化设计
机械制造装备的典型步骤:1、产品规划;2、方案设计;3、技术设计;4、工艺设计
机械设计应该满足的基本要求:工艺范围即机床的工艺可能性;自动化和柔性;生产率;机床精度:几何精度机床在空载条件下,在不运动(机床主轴不转或工作台不移动及转动等情况下)或运动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位置精度机
床有关部件在所有坐标系中定位的准确性传动精度内链传动链两端键之间相对运动的准确性运动精度机床空载并以工作速度运动时主要功能部件的几何位置精度;振动和热变形;可靠性是指在其额定寿命内,在正常工作的条件下和规定时间内出现故障的概率;系列化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型,以他为基础,运用结构典型化,零部件通用化,标准化等原则,设计出其他各种尺寸参数的产品,构成产品的系列参数。应遵循“产品系列化,零部件通用化,标准化”原则。优点:1可以用较少品种产品的规格满足市场较大范围的需求2系列中不同规格的产品是经过严格性能实验和长期生产考验的基型产品演变和派生而成的,可以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产品具有较高的结构相似性和零部件通用性,因而可以压缩工艺装备的数量和种类,有助于缩短产品研制周期,降低成本4零备件的种类少,系列中的产品结构相似,便于进行产品为修,改善售后服务质量5为开展变型设计提供技术基础。缺点:为以较少品种规格的产品满足市场的大范围需求,每个品种规格的产品都具有一定的通用性,满足一定范围的使用要求,用户只能在系列型谱内有限的品种规格中选择产品,选到的产品,一方面其性能参数和功能特性不一定最符合用户的要求,另一方面有些功能还可能有冗余。通用化在互换性的基础上尽可能地扩大同一对象的适用范围是标准化的一种形式标准化;机床宜人性;价值分析与成本
机床主要参数设计有哪些?动力参数的概念?取大或取小的影响?确定方法?1机床主要参数设计:尺寸参数,运动参数,2动力参数动力参数包括机床驱动的各种电动机的功率或转矩,因为机床个传动件的结构参数都是根据动力参数设计计算的,3如果动力参数取得过大,电动机经常处于低负荷情况,功率因数小,造成浪费,同时使传动件及相关零件尺寸设计得过大浪费材料,且机床笨重;如果取得过小,机床达不到设计提出的使用性能要求。4通常动力参数可通过类比法,试验法或计算方法来确定。
变速组的级比是指主动轴上同一点传往从动轴相邻两传动路线的比值,用ψxi表示,指数xi称为级比指数 公比的选取原则:公比值小则相对转速损失少,但变速范围在一定时变速级数将增加,变速箱的结构复杂,一般取1.26或1.41等较大公比,对于大批量生产用的专用机床,专用化机床及自由机床,通常取1.12或1.26等较小公比,由于此类机床不经常变速,可用齿轮变速,机床结构不会应采用小公比而复杂,对于非自动化小型机床,加工周期内切削时间小于辅助时间,常用P=1.58、1.78的大公比,以简化机床结构。
确定标准公比φ的原则?在机床分级主轴变速箱设计中,如何选用公比φ?公比过大或过小有哪些问题?答:因为转速由nmin至nmax必须递增,所以公比φ应大于1;为了限制转速损失的最大值Amax不大于50%,则相应的公比φ不得大于2,故1
主变速传动系设计的一般原则1.传动副前多后少原则当机床的传动功率为定值时,转速越高转矩就越小零件尺寸就越小。所以应该尽量选择传动副多的变速组放在传动顺序的前面的高速范围,而把变速组传动副数少的放在传动顺序后面2.传动顺序与扩大顺序相一致的原则前面的变速组传动线越密后面的分布越松散3.变速组的降速要前慢后快,中间轴的转速不宜超过电动机的转速。
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,合理便于加工装配。 主传动系传动方式和特点?①集中传动特点:结果紧凑,便于实现集中操作,安装调整方便,适用于普通精度中大型机床。②分离传动特点:变速箱所产生的热量不能直接传给货少传给主轴,从而减少主轴的震动和热变形,有利于提高机床精度扩大传动系变速范围的方法:增加变速组;采用背轮机构;采用双公比的传动系;采用分支传动 进给传动系统的基本要求 1有足够的静刚度和动刚度2良好的快速响应性,低速进给时无爬行运动稳定灵敏度高3抗振性好不会因摩擦自振而引起传动件抖动和冲击噪声4有足够宽的调速范围保证各种要求的进给量5系统的传动精度和定位精度高6结构简单,系统的加工装配工艺性好 特点1速度低受力小功耗小2恒转矩输出3运动数目多4计算转速是最高转速5前疏
后密结构6变速范围大7采用间隙消除机构8快速空程传动的采用9采用微量进给
低速爬行的防止:减少动静摩擦之差(换丝杠油材料减少压力提高制造精度)提高系统刚度(减少传动件数合理分配运动采用整体丝杠螺母提高传动件刚度)
主轴部件应满足的基本要求:旋转精度;刚度;抗振性;温升和热变形;耐磨性
主轴推力支承的配置形式及其结构特点?答:①前端配置,两个方向的推力支承部布置在前支承处,这类配置方案在前支承处轴承较多,发热大,温升高,但主轴受热后向后伸长,不影响轴向精度,精度高,对提高主轴部件刚度有利,用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床②后端配置,两个方向的推力轴承都布置在后支承处,这类配置方案前支承轴承较少,发热小,温升低,但是主轴受热都向前伸长,影响轴向精度,用于轴向
精度要求不高的普通精度机床③两端配置,两个方向的推力轴承分别布置在前、后两个支承处,这类配置方案当主轴受热伸长后,影响主轴轴承的轴向间隙。为避免松动,可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀,两端配置常用于短主轴④中间配置,两个方向的推力轴承配置在前支承的后侧,这类配置方案可减少主轴的悬伸量,并使主轴受热膨胀后向后伸长,但前支承结构复杂,温升也可能较高。
支承件应满足的基本条件:1、应具有足够的刚度和较高的刚度-质量比;2、应具有较好的动态特性;3、热稳定性好,热变形对机床加工精度的影响小;4、排屑畅通,吊运安全,具有良好的结构工艺性 导轨应满足的要求:良好的耐磨性,足够的刚度,低速运动的平稳性,结构工艺性
贴塑导轨的特点:摩擦系数小,吸收振动,耐磨性能好,化学性能稳定维修方便经济简单
定位误差是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。因素:(1)工件在夹具中的定位,夹紧误差(2)夹具带着工件安装在机床上,相对机床主轴(或刀具)或导轨的位置误差,也叫对定误差(3)加工过程中误差。 机床刀架自动换刀装置应满足什么要求:①满足工艺过程所提出的要求②在刀架,刀库上要能牢固的安装刀具③刀架,刀库,换刀机械手都应具有足够的刚度④可靠性高⑤换到时间应尽可能短⑥操作方便安全。
机床夹具的作用是什么?有哪些要求?答:作用:①保证加工精度②提高生产率③扩大机床使用范围④减轻工人的劳动强度,保证生产安全。要求:①保证加工精度②夹具的总体方案应与年生产纲领相适应③安全,方便,减轻劳动强度④排屑顺畅⑤机床夹具应具有良好的强度,刚度和机构工艺性。
夹紧力的方向:a. 夹紧力的作用方向应不破坏定位。b. 夹紧力的作用方向应使工件变形最小。c. 夹紧力的方向应使所需的夹紧力尽可能小。保证可靠夹紧的前提下,其夹紧力越小越好
模块化设计的优点 夹紧力作用点的选择:1、应与支承点“点对点”对应;2、和支撑点尽可能靠近切削部位;3、应选择在工件刚度高的部位;4、夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形
何谓六点定位原理?何谓定位的正常情况和非正常情况?个包括哪些方面?答: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,使工件完全定位。 根据加工表面的位置尺寸要求,需要限制的自由度均已被限制,叫做正常情况,他可以是完全定位,也可以是不完全定位。根据加工表面的位置尺寸要求,需要限制的自由度没有完全限制,或自由度被2个或2个以上的约束重复限制,称之为非正常情况。他包括固定位和欠定位。
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