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1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 林利紅 副教授 重 慶 大 學(xué) 第一章 緒 論 第二節(jié) 機(jī)械制造裝備的主要功能（要求） 一、 一般的功能要求 (重點(diǎn) ) 1.加工精度 加工精度是指加工后零件對(duì)理想尺寸、形 狀和位置的符合程度。包括：尺寸精度 ， 表 面形狀精度 ，相互 位置精度 和 表面粗糙度 。 影響因素：機(jī)床 工件的工藝裝備系統(tǒng)的 影響（刀具、夾具和量具） 。 2.強(qiáng)度、剛度和抗振性 （ 1）強(qiáng)度（傳動(dòng)件） 強(qiáng)度設(shè)計(jì)包括：靜強(qiáng)度設(shè)計(jì) 和 疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （ 2） 剛度 （ 靜剛度 ） （ 3） 抗振性 結(jié)論：不能通過 加大 裝備零部件的尺 寸和重量來提高強(qiáng)度 、 剛度和抗振性 ， 應(yīng) 利用 新技術(shù) 、 新
2、工藝和新結(jié)構(gòu) 、 新材料 ， 對(duì) 主要零件和整體結(jié)構(gòu) 進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì) ， 使 裝備的強(qiáng)度 、 剛度和抗振性滿足規(guī)定的要 求 。 3.加工穩(wěn)定性方面的要求 機(jī)械制造裝備在使用過程中，受切削熱、摩 擦熱、環(huán)境熱等的影響，會(huì)產(chǎn)生熱變形，設(shè) 備熱變形影響工作性能的穩(wěn)定性，熱產(chǎn)生 “ 畸變 ” 。 措施：減少發(fā)熱量、散熱和隔熱、均熱、熱 補(bǔ)償、控制環(huán)境溫度等。 4.耐用度方面的要求 定義：精度保持性。 影響因素：磨損。 措施：應(yīng)從設(shè)計(jì)、工藝、材料、熱處理和使 用多方面綜合考慮，減少磨損、均勻磨損、 磨損補(bǔ)償。 5.技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ， 核算產(chǎn)品成本 。 二、 柔性化 （重點(diǎn)） 柔性：指
3、設(shè)備適應(yīng)不同加工對(duì)象的能力 。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化：產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊化設(shè) 計(jì)方法和機(jī)電一體化技術(shù) ， 只需對(duì)結(jié)構(gòu)作少 量的重組和修改 ， 或修改軟件 ， 就可以快速 地推出滿足市場(chǎng)需求的 、 具有不同功能的新 產(chǎn)品 。 例：模塊式機(jī)床 ， 組合式機(jī)床 。 功能柔性化：只需進(jìn)行少量的調(diào)整或修 改軟件 ， 就可以方便地改變產(chǎn)品或系統(tǒng)的 運(yùn)行功能 ， 以滿足不同的加工需要 。 例： 數(shù)控機(jī)床 ， 柔性制造單元 。 三、 精密化 1.采用新的技術(shù)手段 、 結(jié)構(gòu)原理 。 2.提高關(guān)鍵零部件制造 、 裝備 、 精度 。 3.采用誤差補(bǔ)償技術(shù) 1） 機(jī)械式誤差補(bǔ)償 提高絲桿或分度渦輪的精度所采用的校正尺 、
4、校正凸輪 。 2） 數(shù)字式誤差補(bǔ)償 3） 閉環(huán)控制技術(shù) 四、 自動(dòng)化 （重點(diǎn)） 1.目的 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 、 提高生產(chǎn)效率 和 減輕勞 動(dòng)強(qiáng)度 。 2.全自動(dòng)、半自動(dòng) 全自動(dòng)：指自動(dòng)完成工件的上料，加工和卸料 的生產(chǎn)全過程。 半自動(dòng)：上下料需人工完成。 3.自動(dòng)控制方式 （ 1） 機(jī)械式 （ 凸輪控制 ） （ 2） 程序式控制 固定程序控制：繼電器 可變程序控制： PLC 特點(diǎn)：動(dòng)作順序 由程序控制器設(shè)定； 終點(diǎn)位置 擋塊 ， 行程開關(guān)； 不能控制運(yùn)動(dòng)軌跡 。 （ 3）數(shù)字控制 運(yùn)動(dòng)軌跡：通過計(jì)算機(jī)對(duì)給定曲線進(jìn)行 擬合，并經(jīng)過伺服驅(qū)動(dòng)，使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié) 調(diào)運(yùn)動(dòng)。 動(dòng)作順序：依加工程序內(nèi)容的先后順序
5、。 （ 4）適應(yīng)性控制 定義 、用途及分類： 約束適應(yīng)性控制、最 佳適應(yīng)性控制、學(xué)習(xí)適應(yīng)性控制 。 五、機(jī)電一體化（重點(diǎn)） 1.定義 2.組成：機(jī)械 、 傳感器檢測(cè) 、 計(jì)算機(jī)處理 、 控制系統(tǒng) 。 因 此 ， 在系統(tǒng)中要充分考慮機(jī)械 、 液壓 、 氣動(dòng) 、 電力電 子 、 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 。 3.功能 1） 對(duì)機(jī)器或機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行巡檢或控制 運(yùn)行參數(shù)包括壓力 、 流量 、 溫度 、 轉(zhuǎn)速 、 物料成分等 。 巡檢測(cè)得的參數(shù)與設(shè)定值比較 顯示、報(bào)警故障的位置、情況 系統(tǒng)自動(dòng)控制，使運(yùn)行參數(shù)恢復(fù)正常 If 超出許可范圍 2） 對(duì)機(jī)器或機(jī)組系統(tǒng)工作程序的控制。 3） 用微電子技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品中機(jī)械部件完 成的功能，簡化產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu) 。 六、 節(jié)省材料 采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，合理地選取安全系 數(shù)，改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造裝 備提高材料的利用率。 七、 符合工業(yè)工程的要求 1.工業(yè)工程的定義 2.目標(biāo) 3.主要針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)階段 八、 符合綠色工程的要求 對(duì)環(huán)境的影響最小，資源利用率最高。 1.對(duì)材料的選擇：無毒、無污染、易回收、 可重用 。 2. 產(chǎn)品制造過程：原材料的再循環(huán)、零部 件的再利用。 3.產(chǎn)品的包裝：要選用資源豐富的包裝材 料，包裝材料的回收利用及其對(duì)環(huán)境的影 響 。
【重慶大學(xué)機(jī)械裝備制造】第一章緒論第二節(jié)（重點(diǎn)）
