机械制造造装备设计复习资料.doc

机械制造造装备设计复习资料 第一章：机械制造及装备设计方法 1机械制造生产模式的演变历程：20世纪50年代前机械制造业推行的是“刚性”生产模式，自动化程度低，在20世纪70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本，从20世纪80年代起机械制造装备普遍具有“柔性化”“自动化”和“精密化”的特点适应多品种、小批量生产和经常更新品种的需要，进而有制造资源规划MRPⅡ等，此外加工现场柔性制造单元FMC和柔性制造系统FMS、控制生产线的可编程序控制器PLC等。20世纪末期，数字化设计与制造的应用也日趋广泛，现代飞速发展的高新技术对制造业的作用越来越大，产品又由“大批量”生产方式向“中小型”生产甚至是“个性化”生产的方式转变以满足竞争激烈的市场需求。 2智能制造技术：借助与现代的工具与方法，通过集成传统制造技术，计算机与自动化科学、信息技术和人工智能等发展了一种新型的制造技术系统即智能制造技术 3智能机床：机床能对自己进行监控，可自行分析与众多机床、加工状态、环境有关的信息及其他因素，然后自行采取应对措施来保证最优化的加工。 4智能机床应该具有如下功能的数控机床或加工中心： 机床能够感知其自身的状态和加工能力，并能够进行自我标定，预测机床在不同的状态下所能达到的加工精度，将相关信息以标准协议的形式存储在不同额数据库中，以便机床内部的信息流动、更新和被操作者查询；为使机床在最佳状态下完成加工，机床具有能够监视和优化自身加工行为的能力，它能够自校准、自诊断、自修复和自调整，发现误差并补偿误差；它可以根据加工中和加工后获得的数据来更新机床的应用模型，具有自学习的能力；它能够根据在加工过程中获得的数据或在线测量的数据，估计最终产品的精度，能够对所加工的工件质量进行评估。 5机械制造装备应具备的主要功能：一般的功能要求、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 6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、刚度和抗震性方面的要求；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。 7柔性化：即产品结构的柔性化，和功能柔性化。 8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。 9机械制造装备的种类：加工装备、工艺装备、仓促装备和辅助装备。 10特种加工机床：安其工作原理分为电加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流加工。 11产品制造时所使用的刀具、模具、夹具、量具等工具总称为工艺装备。 12机械制造装备设计可分为创新设计、变形设计和模块化设计三大类型。 13系列化设计方法：是在设计某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型的产品为基型，以他为基础，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其他尺寸参数的产品，构成产品基型系列。 14系列化设计的优点：可以用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求；系列中不同规格的产品是经过严格性能试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；产品有较高的机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，将有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本；零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于产品的维修，改善售后服务质量；为开展变形设计提供技术基础。 15系列化设计的缺点：为以较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求，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需求，用户只能在系列型谱内有限的品种规格中选择所需的产品，选到产品，一方面性能参数和功能特性不一定最符合用户要求，另一方面有些功能还可能冗余。 16模块化设计：为了开发多种不同功能结构，或相同功能结构而性能不同的产品，不必对每种产品单独进行设计，而是精心设计出一批模块，将这些模块经过不同的组合来构造具有不同功能结构和性能的多种产品。 17模块和设计的优点：根据可续技术的发展，便于用新技术设计性能更好的模块，取代原有的旧模块，提高产品性能，组合出功能更加完善，性能更加先进的组合产品，加快产品的更新换代；采用模块化设计，只需要更换部分模块，或设计制造个别模块和专用部件，便可快速满足用户提出的特殊订货要求，大大缩短了设计和供货周期；模块化设计方法推动了整个企业技术、生产、管理和组织体制的改革；模块化系统中大部分部件由模块组成，设备如果发生故障，只需更换有关模块，维护和修理更为方便，对生产影响少。 18机械制造装备设计评价的内容: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。 第二章：金属切削机床设计 1柔性：机床的柔性是指其适应加工对象变化