第一篇：機械制造總結—考試重點

1、切削用量三要素：切削速度vc、進給量f、背吃刀量ap

切削用量選擇原則：首先選取盡可能大的背吃刀量,其次根據機床進給機構強度、刀桿剛度等限制條件或已加工表面粗糙度要求選取盡可能大的進給量f，最后根據切削用量手冊查或計算切削速度

2、前刀面：切屑延其流出的刀具表面

主后刀面：刀具上與工件過度表面相對的表面

副后刀面：刀具上與已加工表面相對的表面

主切削刃：前刀面和主后刀面的交線，完成主要的切削任務

基面pr：通過切削刃上某一指定點，并與該點切削速度方向相垂直的平面 切削平面ps：通過點，與切削刃相切并垂直于基面

正交平面po：通過點，同時垂直于

前角ro：在正交平面內測量的前刀面與基面的夾角

后腳ao；在正交平面內測量的主后刀面與切削平面的夾角

刃傾角入s：切削平面內測量的主切削刃與基面的夾角

主偏角kr：基面內測量的主切削刃在基面上的投影與進給運動方向夾角 副偏角kr’：基面內測量的副切削刃在基面上投影與進給運動反方向夾角。

3、刀具材料：（工具鋼、硬質合金——常用）、陶瓷、（立方氮化硼、金剛石）

4、金屬切削過程：將工件上多余的金屬層，通過切削加工切除成為切屑，從

而得到所需要的零件幾何形狀的過程。

5、積屑瘤：切削加工時，切屑與前刀面發生強烈摩擦而形成新鮮表面接觸。

當接觸面具有適當的溫度和較高的壓力是就會產生粘結（冷焊）。于是，切屑底層金屬與前刀面冷焊而滯留扎起前刀面上。聯系流動的切屑從粘在倒霉的底層上流過時，在溫度壓力適當的情況下，也會被阻滯在底層上，使粘接層在逐層在前一層上積聚，最后長成積屑瘤。

6、影響切削變形因素：工件材料（工件材料強度越高，切削變形越小；塑性

大，大），刀具前角{大、小}，切削速度（大、小），切削厚度（增加、小）

7、刀具壽命：刃磨好的刀具字開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的凈切

削時間。

8、機床組成：執行機構，動力源，傳動裝置

9、六點定位：按一定要求分布的的六個支撐點來限制工件的6個自由度，使

工件在夾具中得到正確的位置的原理。

10、不完全定位：根據工件被加工表面的加工精度要求，有事需要限制的自由

度少于6個。

欠定位：根據工件被加工表面的加工精度要求，需要限制的自由度沒有得到完全限制

過定位：工件的某自由度被夾具上兩個或以上的定位元件重復限制

短V塊限制2自由度，長411、定位誤差：由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。

基準位移誤差△j：由于定位副制造誤差及其配合間隙引起的定位誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。

基準不重合誤差△b：定位基準和工序基準不一致引起的定位誤差，即工序基準相對于定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量。

12、加工精度：零件經機械加工后，其幾何參數（尺寸、形狀、位置）的實際

值與理想值的符合程度。

加工誤差：實際值與理想值之差。

13、機械加工工藝工程：用機械加工的方法改變生產對象的形狀，尺寸，相對

位置已經性能使其成為零件的過程。

14、尺寸鏈：互相聯系且按一定順序排列的封閉尺寸組。

15、提高生產力：縮短基本時間（提高切削用量，合并工步，減少工件加長長

度，多件加工，改變加工方法），縮短輔助時間，縮短布置工作地時間，縮短準備與終結時間，進行高效及自動化。

16、工序能力系數：Cp=T/6&

17、△d<δ/3

外圓、V型：基準不重合：△b=δd/2,上母線去正，下母線取負

圓柱孔：a、定位心軸過盈配合△j=0；工序基準在孔母線上，△b=δd/2：在外圓母線上，△b=δD/2（外圓上偏差）

b、間隙配合（水平放置）：基準若重合：△b=0，△j=（δd+δD）/2

第二篇：機械制造重點總結

生產過程.工藝過程(直接改變生產對象尺寸形狀物理化學性能相對位置):工序(一個或一組工人在一個工作地對一個或幾個工件完成的工藝過程),安裝(工件經一次裝夾后完成的工藝過程),工位(在工件的一次安裝中工件相對機床每占據一個確切位置所完成的…),工步(加工表面切削用量道具都不變完成的),走刀(切削一次)設計基準,工藝基準(工序定位測量裝配基準)切削力:切削時使被加工材料發生變形成為切屑的力(影響因素f:工件材料切削用量刀具角度材料切削液)角度：前角Vo（正交平面內測的前刀面與基面夾角），后角ao（正交平面測的主后刀面與基面夾角），主偏角Kr（基面內測的主切削刃在基面上投影與進給方向夾角），副偏角（基面內測的副切削刃在基面上投影與進給飯方向夾角），刃傾角（切削平面內測的主切削刃與基面夾角）刀具：高速鋼（普通W18、M2，高性能M42、501）、硬質合金（PKM）、立方氮化硼、人造金剛石。三個變形區：金屬纖維化加工硬化 切削變形程度：變形系數Λh=切屑厚度/切削層厚度，相對滑移ε，剪切角Φ 積屑瘤：影響：刀前角變大，切削厚度變大，加工表面粗糙度增大，刀具壽命 影響因素:工件材料力學性能 切削速度 冷卻潤滑條件 措施：切削速度避開產生積屑瘤的區域，潤滑性好的切削液，增大刀前角，適當提高工件硬度 切屑變形因素：工件材料、刀具前角、切削速度、切削層公稱厚度 控制切屑：斷屑槽、改變刀具角度、調整切削用量 切削力：影響因素：工件材料、切削用量、刀具幾何參數、刀具磨損、切削液、刀具材料 切削熱：兩個變形消耗的能量轉化為熱能，兩組摩擦熱 影響散熱：工件、刀件材料導熱系數，周圍介質 影響切削溫度：切削用量、刀具幾何參數、工件材料、刀具磨損、切削液 刀具壽命T：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準的總切削時間 最高生產率、最小成本刀具壽命 破損：脆性（崩刃碎斷剝落裂紋破損）、塑性 車拉刀：螺旋形圓柱形（散熱好生產率高刀具復雜不易造大批量）無心磨削快速點磨 研磨特點：速低壓小力熱小 高精小表面粗糙 糾形狀誤差，不糾位置誤差 擴孔比鉆孔：擴孔鉆齒數多導向性好切削穩定，無橫刃切削條件好，加工余量小容屑槽可淺鉆心可粗刀體強度剛性好 鉸孔（精低速）絎磨(高尺寸精度形狀精度表面質量生產率)拉孔（精,分層分塊綜合式，平穩低``````````速無瘤多刃加工殘留面積小 特點:多刃一次行程可完成粗精光整 精度取決于拉刀 工件以孔自身定位不保證孔與表面位置精度 拉刀復雜僅小孔 圓成形花鍵孔）拉削：一個行程完成粗半精精 刀具工件浮動安裝縮短輔助工藝時間 多刃同時 滾齒：滾刀旋轉工件旋轉軸向進給，齒輪運動精度高齒形誤差齒面粗糙度大于插齒 插齒：切削展成圓周進給徑向進給讓刀運動 剃齒運動：剃齒刀正反向轉動工作臺軸向進給徑向進給，磨齒：成形法展成法 洗削：運動連續切削斷續不平穩散熱好

加工精度(零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的接近程度)影響因素:機床傳動運動精度 定位 刀具形狀尺寸 安裝精度 原始誤差：工藝系統幾何誤差（機床：主軸回轉導軌傳動誤差，夾具，刀具）、工件裝夾誤差（定位夾緊）、工藝系統受力變形（誤差復映系數ε=C/k系 減少變形：提高工藝系統剛度（設計機械制造裝備時應保證關鍵零部件剛度，提高接觸剛度，消除配合間隙，用合理的裝夾方式加工方法），減小切削力及其變化）、受熱變形引起的加工誤差(熱源：切削熱、摩擦熱和動力裝置能量損耗發出的熱、外部熱源。↓熱變形：減小發熱量改善散熱條件均衡溫度場改進機床結構)、工件內應力重新分布引起的變形（內應力：殘余應力沒有外力作用或去除外力后殘留在工件內部的應力，熱加工冷校直）、原理測量調整誤差 ↑加工精度：減小消除轉移均分原始誤差、誤差補償技術 加工誤差(順序加工一批工件時加工誤差的大小方向)：系統性（常值性變值性）隨機性 定位誤差:由于工件定位不準確所造成的加工誤差 誤差敏感方向:影響加工精度最大的方向 加工表面質量：加工表面幾何形貌（表面粗糙度波紋度紋理方向缺陷）表面層材料物理化學性能（表面層冷作硬化殘余應力金相組織變化）殘余應力原因：表層材料比體積增大 切削熱 金相組織變化 強化:冷作硬化塑性變形程度(↑刀具磨損已加工表面殘余應力 ↓疲勞壽命)弱化:金屬由不穩定狀態向比較穩定的狀態轉化

精基準原則：基準重合（設計基準）基準統一 互為基準 自為基準。粗基準原則：保證零件加工表面相對于不加工表面有一定位置精度 合理分配加工余量 便于裝夾 在同一尺寸方向上粗基準一般不得重復使用 加工過程劃分目的：保證零件加工質量 有利于及早發現毛坯缺陷并及時處理 利于合理利用機床設備 加工余量Z：總余量Zo（某一表面毛坯尺寸與工件設計尺寸差值）工序余量Zi（上工序與本工序基本尺寸差值）影響Z因素：上工序留下的表面粗糙度Rz和表面缺陷層深度Ha，上工序的尺寸公差Ta，Ta值沒包括的上工序留下的空間位置度誤差ea，本工序裝夾誤差εb 時間定額：基本時間tj(提切削用量縮工作行程長度多件加工)輔助時間(直接縮tf、縮減將tf與tj重合)布置工作地時間（減少換刀次數及時間）休息和生理需要時間準備與終結時間（用成組工藝原理用可換刀架刀夾、用刀具微調和快調機構、采用數控加工過程擬實技術）裝配：按照規定的技術要求將零件或部件進行配合和連接使之成為半成品或成品的過程（零件套件組件組裝部件部裝總裝）裝配方法:1互換裝配發（完全 統計）2分組… 3修配… 4調整…（可動固定）（互換：被裝配的零件不需要挑選修配和調整就能達到規定的裝配精度要求 完全：裝配質量穩定可靠過程簡單效率高易實現自動裝配維修便，裝配精度高時零件制造困難成本高，適于成批大量組成環少或裝配精度要求不高 統計：組成環制造公差大成本低，少數達不到規定的裝配精度要求返修，適于大批大量中裝配精度高組成環多 分組：零件制造精度不很高可得高裝配精度組內零件可互換裝配效率高，額外增加零件測量分組修配工作量，適于大批大量中組成環少裝配精度高者 修配：組成環能以加工經濟度制造可獲較高裝配精度，增加了修配工作量效率低工人技術要求高，適于單件小批中組成環多裝配精度要求高者 調整：組成環能以加工經濟度制造可獲較高裝配精度，裝配效率比修配法高，要另增一套調整裝置，適于成批大批）加工經濟度:在正常條件下一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度 ↑生產率:↑毛坯制造精度 合理切削用量 高效機床

夾緊機構:斜楔…螺旋…偏心…定心…鉸鏈…聯動…（氣動液壓）鉆模：固定式回轉式翻轉式滑柱式蓋板式 鉆套：固定可換快換專用 鉆模板：固定式鉸鏈式懸掛式

第三篇：機械制造工藝學考試重點

1、從成形機理分類，加工工藝分為去除加工、結合加工、變形加工。

2、機械產品生產過程：從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程。由直接和輔助生產過程組成。

3、定位：確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程；夾緊：工件在定位后將其固定，使其在加

工過程中能承受重力、切削力等而保持定位位置不變的操作。

4、機械加工精度：零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的符合程度。

5、誤差的敏感方向：對加工精度影響最大的那個方向（通過切削刃的表面的法向）。車床車削圓柱面

時（水平方向）；刨床（垂直方向）；鏜床的誤差敏感方向隨主軸回轉而變化，故導軌在水平和垂直平面內的直線度無處均直接影響加工精度。

6、加工原理誤差：采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產生的誤差。

7、減小誤差對加工精度的影響：機床設計與制造時，應從結構、材料等方面采取措施以提高精度；機

床安裝時，應校準好水平和保證地基質量；使用時，注意調整導軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護。

8、主軸回轉誤差：主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移。分為徑向圓跳動（影響鏜床加工，不

影響車床）、軸向圓跳動、傾角擺動。

9、引起主軸回轉軸線漂移的原因：軸承的誤差、軸承間隙、與軸承配合零件的誤差及主軸系統的徑向

不等剛度和熱變形。主軸轉速對主軸回轉誤差也有影響。

10、提高主軸回轉精度措施：提高主軸部件的制造精度、對滾動軸承進行預緊、使主軸的回轉誤差不

反映到工件上

11、減少傳動鏈傳動誤差措施：減少傳動件數、減小傳動比、末端件做的更精確些、采用校正裝置

12、定尺寸刀具精度影響工件尺寸精度（鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀、鏜刀塊、圓拉刀）、成型刀具影響工

件形狀精度、展成刀具影響形狀精度、一般刀具對工件精度無直接影響（車刀、鏜刀、銑刀）

13、工藝系統剛度：工件加工表面在切削力法向分力Fp的作用下，刀具相對工件在該方向上的位移y的比值k14、誤差復映現象：在待加工表面有什么樣的誤差，加工表面也必然出現同樣性質的誤差。這就

是誤差復映現象。

15、提高工藝系統剛度措施：合理的結構設計、提高聯接表面的接觸剛度、采用合理的裝夾和加

工方式

16、機床達到熱平衡狀態時的幾何精度稱為熱態幾何精度。精密加工應在機床處于熱平衡之后進

行。

17、減小工藝系統熱變形對加工精度影響的措施：減小熱源的發熱和隔離熱源、均衡溫度場、采

用合理的機床部件結構和裝配基準、加速達到熱平衡狀態、控制環境溫度。

18、分布圖分析法的應用：判別加工誤差性質、確定工序能力及其等級、估算合格品率和不合格

品率

19、加工表面質量包括：加工表面的幾何形貌（表面粗糙度、表面波紋度、紋理方向、表面缺陷）、表面層材料的力學物理性能和化學性能（表面層金屬的冷作硬化、表面層金屬的金相組織變化、表面層金屬的殘余應力）

20、表面強化工藝：通過冷壓加工方法使表面層金屬發生冷態塑性變形，以減小表面粗糙度值，提高表面硬度，并在表面層產生壓縮殘余應力的表面強化工藝。

21、在機械加工中產生的強迫振動，其振動頻率與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率的整數倍。

22、與強迫振動相比，自激振動有以下特點：機械加工中的自激振動是在沒有外力干擾下所產生的振動運動；自激振動的頻率接近于系統地固有頻率，與強迫振動不同；自激振動不因阻尼存在而衰減。

23、機械加工振動的防治：消除或減弱產生機械加工振動的條件、改善工藝系統的動態特性，提

高工藝系統穩定性、采用各種消震減震裝置

24、機械加工工藝規程是規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。

25、加工經濟精度：在正常加工條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。

26、時間定額：在一定生產條件下，規定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。

27、基本時間：直接改變生產對象尺寸、形狀、相對位置，以及表面狀態或材料性質等的工藝過

程所消耗的時間。

28、成組工藝：將本來各不相同、雜亂無章的多種生產對象組織起來，按相似性分類成組，并按

組制定加工工藝進行生產制造。

29、機器結構的裝配工藝性：機器結構能保證裝配過程中使相護聯接的零部件不用或少用修配和

機械加工，用較少的勞動量，花費較少的時間按產品的設計要求順利的裝配起來。

30、裝配精度包括：相互位置精度、相對運動精度、相互配合精度

第四篇：機械制造工藝學重點總結

第一章

機械制造工藝學的研究對象是機械產品的制造工藝，包括零件加工和裝配兩方面，其指導思想是在保證質量的前提達到高生產率、經濟型。課程的研究重點是工藝過程，同樣也包括零件加工工藝過程和裝配工藝過程。工藝是使各種原料、半成品成為產品的方法和過程。各種機械的制造方法和過程的總稱為機械制造工藝。

一、緒論

機械制造技術有兩方面的含義：其一是指用機械來加工零件（或工件）的技術，更明確的說是在一種機器上用切削方法來加工，這種機器通常稱為機床、工具機或工作母機；另一方面是指制造某種機械的技術，如汽車、渦輪機等。

廣義制造論的形成過程

一、制造設計一體化

制造技術發展階段： 手工業生產階段、大工業生產階段、虛擬現實工業生產階段

二、材料成形機理的擴展

1去除加工：又稱分離加工，是從工件上去除一部分材料二成形

2結合加工：是利用物理和化學的方法將相同材料或不同材料結合在一起而成形，是一種堆積成形，分層制造方法。按結合機理和結合強度分為附著、注入和連接三種

3變形加工：又稱流動價格，是利用力，熱，分子運動等手段使工件產生變形，改變其尺寸形狀和性能，如鍛造、鑄造等。

三制造模式的發展

第二節

機械產品生產過程：是指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程，包括直接生產過程和輔助生產過程

直接生產過程：使被加工對象的尺寸、形狀和性能產生一定的變化，即與生產過程有直接關系的勞動過程。包括毛坯的制造，零件的機械加工和熱處理，機器的裝配、檢驗、測試和涂裝等主要勞動過程。

輔助生產過程：不是使加工對象產生直接變化，但也是非常必要的勞動過程。包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機器的包裝、工件和成品的儲存和運輸、加工設備的維修，以及動力（電、壓縮空氣、液壓等）供應等輔助勞動過程。

機械加工工藝過程的概念:采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量和力學物理性能，使之成為合格零件的生產過程。

機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程由一個或若干個順序排列的工序組成，工序又分為安裝、工位、工步和走刀。

1）工序

由一個（或一組）工人在同一臺機床或同一個工作地，對一個（或同時對幾個）工件所連續完成的那一部分機械加工工藝過程。

2）安裝

在一道工序中，工件每經一次裝夾后所完成的那部分工序內容稱為一個安裝。

3）工位

一次安裝，工件在機床上占據每一個加工位置所完成的那部分安裝稱為工位。一個安裝中可能只有一個工位，或者多個工位。

4）工步

指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續完成的那部分工序。若有幾把刀具同時參與切削，該工步稱為復合工步。復合工步主要是為了提高加工效率。

（5）走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內容，稱為一次走刀。一個工步可包括一次或數次走刀。當需要切去的金屬層很厚，不能在一次走刀下切完，則需分幾次走刀。走刀次數又稱行程次數。

生產綱領:企業在計劃期內應當生產的產品數量和進度計劃稱生產綱領。零件的年生產綱領指包括備品和廢品在內的年產量。

N = Q n（1+α% +β%）

式中N — 零件的年生產綱領（件/年）；Q — 產品年產量（臺/年）；

n — 每臺產品中該零件數量（件/臺）；α% — 備品率；β% — 廢品率。

生產批量:生產批量是指一次投入或產出的同一產品或零件的數量。

生產類型

根據生產綱領和生產的專業化程度不同，主要分為：大量生產、成批生產和單件生產三種生產類型。其中，成批生產又可分為大批生產、中批生產和小批生產。

工件的裝夾

裝夾又稱安裝，包括定位和夾緊兩項內容。

定位 — 使工件在機床或夾具上占有正確位置的過程。

夾緊 — 對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變。

工件在機床或夾具中的裝夾方法主要有三種。

①夾具中裝夾②直接找正裝夾③劃線找正裝夾

定位原理（看書）

基準

1、設計基準：設計者在設計零件時，根據零件在裝配結構中的裝配關系和零件本身結構要素之間的相互位置關系，確定標注尺寸的起始位置，這些起始位置稱之為設計基準。

2.工藝基準：零件在加工工藝過程中所用的基準。可分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。

工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準。定位基準：在加工時用于工件定位的基準。

測量基準：工件測量時所用的基準。

裝配基準：零件裝配時所用的基準。

第二章

工藝系統：在機械加工時，機床、夾具、刀具和工件構成的一個完整的系統。

研究加工精度的方法：單因素分析法、統計分析法

一、加工原理誤差：采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產生的誤差。

二、調整誤差

三、機床誤差

1、機床導軌的導向誤差

（1）導向誤差

1.導向精度

導軌在水平面內的直線度；導軌在垂直面內的直線度；前后導軌的平行度；導軌對主軸回轉軸線的平行度

（2）回轉誤差：是指主軸實際回轉軸線對其理想回轉軸線的漂移。包括

1、徑向圓跳動。

2、軸向圓跳動。

3、傾角擺動。

影響主軸回轉精度的主要因素：軸承的誤差、軸承的間隙、與軸承配合零件的誤差、主軸系統的徑向不等剛度和熱變形，引起回轉軸線的漂移。

提高主軸回轉精度的措施：

提高主軸部件的制造精度；對滾動軸承進行預緊；使主軸的回轉誤差不反應到工件上 減少傳動鏈傳動誤差的措施

1.傳動件數越少，傳動鏈越短，傳動精度越高

2.采用降速傳動3.提高傳動鏈末端件的精度4.采用校正裝置

四、家具的制造誤差與磨損

五、刀具的制造誤差與磨損

刀具誤差對加工精度的影響

1.采用定尺寸刀具加工時，刀具的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度

2.采用成形刀具加工時，刀具的形狀精度直接影響工件的形狀精度

3.展成刀具的切削刀形狀必須是加工表面的共軛曲線。因此切削刃的形狀誤差會影響加工表面的形狀精度

4.對于一般刀具，其制造精度對加工精度無直接影響，但易磨損

殘余應力：也稱內應力，是指在沒有外力作用下或去除外力后工件內殘留的應力 產生原因：毛坯制造和熱處理過程中產生的殘余應力；冷校直帶來的殘余應力

切削帶來的殘余應力

工藝系統的熱源:

內部熱源：切削熱和摩擦熱，產生于工藝系統內部，主要以熱傳導形式傳遞

外部熱源：工藝系統外部的、以對流傳熱為主要形式的環境溫度和各種熱輻射

熱傳遞方式：導熱傳熱、對流傳熱、輻射傳熱

加工誤差的性質

1、系統誤差：在順序加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按一定規律變化，統稱為系統誤差。前者稱為常值系統誤差，后者稱為變值系統誤差。加工原理誤差，機床等的制造誤差等與時間無關，其大小在一次調整中也基本不變，因此都屬于常值系統誤差。機床、刀具等在熱平衡前的熱變形誤差，刀具等的磨損等屬于變值系統誤差。

2、隨機誤差：在順序加工的一批工件中，其加工誤差的大小和方向的變化時屬于隨機性的，稱為隨機誤差。

分布圖分析法的應用：判別加工誤差的性質；確定工序能力及其等級；估算合格品率或不合格品率

分布圖分析法的缺點在于：沒有考慮一批工件加工的先后順序，故不能反映誤差變化的趨勢，難以區別變值系統誤差和隨機誤差的影響；必須等到一批工件加工完畢之后才能繪制分布圖，因此不能再加工過程中及時提供控制精度的信息。

保證和提高加工精度的途徑：誤差預防；誤差補償

誤差預防技術：合理采用先進工藝與設備；直接減少原始誤差；轉移原始誤差；均分原始誤差；均化原始誤差

誤差補償技術：在線檢測；偶件自動配磨；積極控制起決定作用得到誤差因素

第三章

加工表面質量：加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學物理和化學性質

幾何形貌：表面粗糙度 表面波紋度 紋理方向 表面缺陷。

表面材料力學的物理化學性能：表面層金屬的冷作硬化、表面層金屬金相組織變化。冷作硬化：機械加工中因切削力產生的塑性變形使表層金屬硬度和強度提高的現象。評定指標：表層金屬的顯微硬度HV、硬化層深度h、硬化程度N

加工表面質量對機器零件使用性能的影響：

表面質量對耐磨性影響：1表面粗糙度值越小 耐磨性越好，表面波紋度越大 粗糙度越大。2圓弧狀 凹坑狀表面紋理耐磨性好，尖峰狀表面紋理耐磨性差。

3加工表面冷作硬化提高耐磨性能。

表面質量對耐疲勞性影響：1表面粗糙度值越小 表面缺陷越少 耐疲勞性越好。2 冷作硬化組織疲勞裂紋生長 提高零件耐疲勞強度。

表面質量對耐腐蝕性影響：1表面粗糙度值越大 耐蝕性越差。2 表面殘余壓應力 有利于提

高表面抗腐蝕能力。

表面質量對零件配合質量影響：1.對于間隙配合表面，其實磨損最顯著 零件配合表面的起

始磨損量與表面粗糙度的平均值成正比增加。表面粗糙度越大 變量越大 影響配合穩定性。2.對于過盈配合 表面粗糙度越大 兩表面相配合時表面凸峰易被擠掉 使過盈量減少。3 對于過度配合 兼有上述兩種配合影響。切削速度V=20~50m/min時 表面粗糙度最大容易出現積瘤。

表面粗糙度測量：1比較法2觸針法3光切法4干涉法

磨削燒傷：對于已淬火的鋼件，很高的磨削溫度使表面層金屬金相組織產生變化，使表層金

屬硬度下降，使工件表面呈現氧化膜顏色。

減少磨削燒傷工藝途徑：1正確選擇砂輪2合理選擇磨削用量3改善冷卻條件4選擇開槽砂

輪

表面強化工藝 1噴丸強化2滾壓加工

機械加工中的振動主要有強迫振動和自激振動

強迫振動是由于外界周期性干擾力的作用而引起的振動

機內振源主要有機床旋轉的不平衡、機床傳動機構的缺陷、往復運動部件的慣性力級切削過

程中的沖擊力

特征：其振動頻率與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率的數倍

自激振動：機械加工過程中，在沒有周期性外力作用下，由系統內部激發反饋產生的周期性

振動。

自激振動的特征：是在沒有外力干擾下產生的振動運動，這與強迫振動有本質的區別；自激

振動的頻率接近系統的固有頻率，這就說明顫振頻率取決于振動系統的固有特性。這與自由振動相似但不相同。自由振動受阻尼作用將迅速衰減，而自激振動卻不因為有阻尼存在而迅速衰減。

消除強迫振動的條件：減小機內外干擾力的幅值；適當調整振源的頻率；采用隔振措施 消除自激振動的條件：減小前后兩次切削的波紋重疊系數；調整振動系統小剛度主軸的位置；

增加切削阻尼；采用變速切削方法加工

提高工藝系統的穩定性：提高工藝系統剛度；增大工藝系統的阻尼

減振裝置：動力減振器；摩擦減振器；沖擊式減振器

第四章

機械加工工藝規程是規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切

有關生產人員都應嚴格執行、認真貫徹的紀律性文件

機械加工工藝規程的作用

1.根據機械加工工藝規程進行生產準備（包括技術準備）

2.機械加工工藝規程是生產計劃、調度，工人的操作、質量檢查等的依據

3.新建或擴建車間，其原始依據也是機械加工工藝規程

機械加工工藝規程的設計原則：（1）可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現（2）必須

能滿足生產綱領要求（3）在滿足技術要求和生產綱領要求前提下，一般要求工藝成本最低（4）盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全。

步驟內容：（1）閱讀裝配圖和零件圖（2）工藝審查（3)熟悉或確定毛坯（4）擬定機械加工

工藝路線（5）確定滿足各工序要求的工藝裝備對需要改裝或重新設計的專用工藝裝備

應提出具體設計任務書（6）確定各主要工序的技術要求和檢驗方法（7）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差（8）確定切削用量（9）確定時間定額（10）填寫工藝文件。

工藝路線的制定、主要問題、定位基準的選擇、粗基準的選擇：使用未經機械加工時的表面作為定位基準。&原則：（1）保證相互位置要求的原則（2）保證加工表面加工余量合理分配的原則（3）便于工件裝夾原則（4）粗基準一般不得重復使用的原則。

精基準的選擇：使用機械加工表面作為基準。&原則：（1）基準重合原則（2）統一基準原則

（3）互為基準原則（4）自為基準原則（5）便于裝夾原則

工藝順序的安排：1工藝順序安排原則：（1）先加工基準面，再加工其他表面（2）一般情

況下，先加工平面后加工孔（3）先加工主要表面，后加工次要表面（4）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

熱處理工序及其表面的安排：（1）為改善切削性而進行的熱處理安排在切削之前（2）為消

除內應力而進行的熱處理安排在粗加工之后（3）為改善材料力學物理性質半精加工之后，精加工之前常安排淬火，淬火—回火，滲碳淬火（4）對高精度零件，淬火后安排冷處理以穩定零件尺寸（5）為提高零件表面耐磨性或耐腐蝕性而安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的處理工序安排在最后。

工藝尺寸鏈：（1）尺寸鏈在零件加工或機器裝配過程中，由相互聯系的尺寸形成的封閉尺寸

組（2）尺寸環：尺寸鏈中每一個尺寸成一個環（3）封閉環：在零件加工過程或機器裝配過程中最終形成的環（或間接得到的環）（4）組成環：除封閉環以外各環，一般由加工直接得到：a曾環：變動時引起封閉環同向變動。b：減環：變動時引起封閉環反向變動（5）直接尺寸鏈：在工藝尺寸鏈中，全部組成環平行于封閉環的尺寸鏈稱直接尺寸鏈。

時間定額：在一定生產條件下，規定生產一件產品或完成一道生產工序所需消耗的時間-----------機械裝配工藝規程設計---------------

裝配包括：裝配、調整、檢驗、試驗等

零件：組成機器的最小單元，由整塊金屬或其他材料制成套件：在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件構成的組件：在一個基準零件上，裝上若干套件及零件構成的部件：在一個基準零件上，裝上若干組件、套件和零件構成的1.保證裝備精度的裝配方法：

一、互換法（1）完全互換（2）大數互換。

二、選擇法（1）

直接選配法（2）分組選配法。

三、修配法（1）修配法單件修配法（2)合并加工修配法

（3)自身加工修配法。

四、調整法（1）固定調整法（2）可動調整法（3）誤差抵消法 機器結構的裝配工藝性：機器結構應能分成獨立的裝配單元；減少裝配時的修配和機械加工；

機器結構應便于裝配和拆卸

裝配精度：相互位置精度；相對運動精度；相互配合精度

第五篇：機械制造裝備設計重點總結

機械制造裝備設計

第一章

第一節

機械制造裝備及其在國民經濟中的重要作用

縮短生產周期（T），提高產品質量（Q），降低生產成本（C），改善服務質量（S）傳統模式（產業）

精益-敏捷-柔性（LAF）生產系統，是全面吸收精益生產、敏捷制造和柔性制造的精髓，包括了全面質量管理（TQC）、準時生產（Just in time，縮寫JIT）、快速課重組制造和并行工程等現代生產和管理技術。這種模式的主要特征是：

⑴以用戶的需求為中心；⑵制造的戰略重點是時間和速度，并兼顧質量和品種；⑶以柔性、精益和敏捷作為競爭的優勢；⑷技術進步、人因改善和組織創新是三項并重的基礎工作；⑸實現資源快速有效的集成是其中心任務，集成對象涉及技術、人、組織和管理等，應在企業之間、制造過程和作業等不同層次上分別實施相應的資源集成；⑹組織形式采用如“虛擬公司”在內的多種類型。

第二節 機械制造裝備應具備的主要功能

一、機械制造裝備應滿足的一般功能包括：

加工精度方面的要求；

強度、剛度和抗振性方面的要求；

加工穩定性方面的要求；

耐用度方面的要求，提高耐用度的主要措施包括減少磨損、均勻磨損、磨損補償等

技術經濟方面的要求

二、柔性化含義：產品結構柔性化和功能柔性化

模塊化設計

三、精密化：采用傳統的措施，一味提高機械制造裝備自身的精度已無法奏效，需采用誤差補償技術。誤差補償技術可以是機械式的，如為提高絲杠或分度蝸輪的精度采用的校正尺或校正凸輪等。

四、自動化

自動化有全自動（能自動完成工件的上料、加工和卸料的生產全過程）和半自動（人工完成上下料）之分。實現自動化的方法從初級到高級依次為：凸輪控制、程序控制、數字控制和適應控制等。

五、機電一體化（是指機械技術與微電子、傳感檢測、信息處理、自動控制和電力電子等技術，按系統工程和整體化的方法，有機地組成最佳技術系統。）

這個系統應該是功能強、質量好和故障率低、節能和節材、性價比高，具有足夠的“結構柔性”“。

六、節材

七、符合工業工程要求

工業工程是對人、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行設計、改善和實施的一門學科。其目標是設計一個生產系統及其控制方法，在保證工人和最終用戶健康和安全的條件下，以最低的成本生產出符合質量要求的產品。

產品設計符合要求是指：在產品開發階段，充分考慮結構的工藝性，提高標準化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇合理的質量標準，減少操作過程中工人的體力消耗；對市場和消費者進行調研，保證產品合理的質量標準，減少因質量標準定得過高造成不必要的超額工作量。（強度、剛度、抗振性）

八、符合綠色工程要求

企業必須糾正不惜犧牲環境和消耗資源來增加產出的錯誤做法，使經濟發展更少地依賴地球上的有限資源，而更多地與地球的承載能力達到有機的協調。這就是所謂的綠色工程要求。

第三節

機械制造裝備的分類

機械制造大致可劃分為加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備和輔助裝備四大類。

一、加工裝備

是指采用機械制造方法制作機器零件的機床。

（一）金屬切削機床是采用切削工具或特種加工等方法，從工件上除去多余或預留的金屬，以獲得符合規定尺寸、幾何形狀、尺寸精度和表面質量要求的零件。

按機床的加工原理進行分類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨（插）床、拉床、特種加工機床、切斷機床和其他機床等12類。(二)特種加工機床：

(三）鍛壓機床

利用金屬的塑性變形特點進行成形加工，屬無屑加工設備，主要包括鍛造機、沖壓機和軋制機四大類。

二、工藝裝備：

產品制造時所用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具，總稱工藝裝備。它是保證產品制造質量、貫徹工藝規程、提高生產效率的重要手段。

模具分類：1.粉末冶金模具2.塑料模具3.壓鑄模具4.冷沖模具5.鍛壓模具

夾具：安裝在機床上用于定位和夾緊工件的工藝設備，以保證加工時的定位精度、被加工面之間的相對位置精度。利于工藝規程的貫徹和提高生產效率。

量具：是以固定形式復現量值的計量器具的總稱。如千分尺、百分表、量塊。

三、倉儲傳送設備

包括各級倉儲、物料傳送、機床上下料等設備。機器人可作為加工裝備，如焊接機器人和涂裝機器人等，也可屬于倉儲傳送設備，用于物料傳送和機床上下料。

四、輔助裝備

包括清洗機和排屑等設備。

第四節 機械制造裝備設計的類型

機械制造裝備設計可分為創新設計、變型設計和模塊化設計等三大類型。適應型設計和變參數型設計統稱“變型設計”

第五節 機械制造裝備設計的方法

機械制造裝備設計典型步驟

（一）產品規劃階段：

1.需求分析:產品設計是為了滿足市場的需求，而市場的需求往往是不具體的，有時是模糊的、潛在的，甚至是不可能實現的。需求分析的本身就是設計工作的一部分，是設計工作的開始，而且至始至終指導設計工作的進行。

2.調查研究：市場調研、技術調研和社會調研三部分：市場調研：技術調研：社會調研： 企業目標市場所處的社會環境，有關的經濟技術政策；社會風俗習慣 3.預測

4.可行性分析

1）產品開發的必要性

2）同類產品國內外技術水平

3）從技術上預期產品開發能達到的技術水平

4）從設計、工藝和質量等方面需要解決的關鍵技術問題 5）投資費用及開發時間進度，經濟效益和社會效益估計 6）現有條件下開發的可能性及準備采取的措施

5.編制設計任務書

經過可行性分析后，應確定待設計產品的設計要求和設計參數，編制“設計要求”

將科學原理具體運用于特定的技術目的，提煉、構思成所謂的技術原理，是設計中最關鍵、最富于創造性的一個環節。

4.初步設計方案的形成

⑴系統結合法 所謂系統結合法是按功能結構的樹狀結構，根據邏輯關系把原理解結合起來。

⑵數學方法結合法 當子功能原理解的物理和幾何特征可定量表達時，有可能借助電子計算機，采用數學方法進行初步設計方案的組合。

在方案設計階段，如子功能的原理解還不夠具體，定量表達原理解的特征有困難或不夠精確時，采用數學方法形成初步設計方案是不可行的，甚至會導致錯誤的結果。在變型設計、模塊化設計或電路設計中，由于是已知零部件、元器件的組合，各子功能的物理和幾何特征可以精確地測量定量表達，采用數學方法。

確定結構原理方案的過程如下：

（1）確定結構原理方案的主要依據 根據初步設計方案，在充分理解原理的基礎上，確定結構原理方案的主要依據，其中包括：決定尺寸的依據，如功率、流量和聯系尺寸等。決定布局的依據：物流方向、運動方向和操作位置等。決定材料的依據，如抗腐蝕能力、耐用性、市場供應情況??決定和限制結構設計的空間條件：距離、規定的軸的方向、裝入的限制范圍??

確定結構原理方案的過程如下：

⑴確定結構原理方案的主要依據 根據初步設計方案，在充分理解原理解的基礎上，確定結構原理方案的主要依據，其中包括：決定尺寸的依據，如功率、流量和聯系尺寸等；決定布局的依據，如物流方向、運動方向和操作位置等；決定材料的依據，如抗腐蝕能力、耐用性、市場供應情況等等；和決定和限制結構設計的空間條件，如距離、規定的軸的方向、裝入的限制范圍等等。⑵確定結構原理方案 ??

4.編制技術文檔

如果創新設計遵循系列化和模塊化設計的原理，為產品的進一步變型和組合已做了必要的考慮，變型設計和模塊化設計的有些步驟可以簡化甚至省略。

二、系列化設計應遵循“產品系列化、零部件通用化、標準化”

原則，簡稱“叄化”原則。有時將“結構的典型化”作為第四條原則，即所謂的“四化”原則。

（二）系列化設計的優缺點： 優點：

1）可以用較少品種規格的產品滿足市場較大范圍的需求。

2）減少產品品種意味著提高每個品種產品的生產批量，有助于降低生產成本，提高產品制造質量的穩定性。

3）產品有較高的結構相似性和零部件的通用性，因而可以壓縮工藝裝備的數量和種類，有助于縮短產品的研制周期，降低生產成本。

4）零備件的種類少，系列中的產品結構類似，便于進行產品的維修，改善售后服務質量。

5）為開展變型設計提供技術基礎。系列化設計的缺點是：為以減少品種規格的產品滿足市場較大范圍的需求，每個品種規格的產品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，每個品種規格的產品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，用戶只能在系列型譜內有心啊的一些品種規格中選擇所需的產品，選到的產品，一方面其性能參數和功能特性不一定最符合用戶的要求，另方面有些功能還可能冗余。（和機械圖譜相聯系）

三、模塊化設計

（一）模塊化設計的基本概念：為了開發多種不同功能的結構，或相同功能結構而性能不同的產品，不必對每種產品單獨進行設計，而是精心設計出一批模塊，將這些模塊經過不同的組合來構造具有不同功能結構和性能的多種產品。??

（二）模塊化設計的優缺點 采用模塊化設計方法開發產品的優缺點類似系列化設計方法，在縮短新產品開發周期、提高產品質量、降低成本和加強市場競爭能力方面綜合經濟效果十分明顯?? 優點：

1）根據科學技術的發展，便于用新技術設計性能更好的模塊，取代原有的模塊，提高產品的性能，組合出功能更完善、性能更先進的組合產品，加快產品的更新換代。

2）采用模塊化設計，只需要更換部分模塊，或設計制造個別模塊和專用部件，便可快速滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短設計和供貨周期。

3）模塊化設計方法推動了整個企業技術、生產、管理和組織體制的改革。由于產品的大多數零部件由單件小批生產性質變為批量生產，有利于采用成組加工等先進工藝，有利于組織專業化生產，既提高質量又降低成本。

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4）模塊系統中大部分部件由模塊組成，設備如發生故障，只需要更換有關模塊，維護修理更為方便，對生產影響少。

為了實現產品結構和產品開發過程的重組，企業必須采用CAD/CAM和MRP-Ⅱ技術，并實現兩者之間的信息集成。

第六節 機械制造裝備設計的評價

（六）經濟評價Ej 通常理想成本CL應低于市場同類產品最低價的70%。經濟評價Ej越大，代表經濟效果越好。Ej=1的方案經濟上最理想。如經濟評價值小于0.7，說明方案的實際生產成本大于市場同類產品最低價，一般不予考慮。

二、可靠性評價

可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。

可靠度：是指可靠性的量化指標，是指產品在規定條件下和規定時間內，完成規定任務的概率。（一般記為R）

（三）可靠性分配的原則

1）對技術成熟的單元，能夠保證實現較高的可靠性，或預期投入使用的可靠性有把握達到較高水平的單元，可分配較高的可靠度。

2）對較簡單的單元，組成單元的零部件數量少，裝配容易保證質量或故障后期易于恢復的單元，可分配度較高的可靠度。

3）對重要的單元，該單元的失效將引起嚴重的后果，或該單元失效會導致全系統失效，應分配較高的可靠度。

4）對整個任務時間內需連續工作，或工作條件嚴酷的單元，應分配較低的可靠度。加工工藝性： 1.產品結構的合理組合

產品結構的合理組合：一個產品是由部件、組件和零件組成。組成產品的零部件越少，結構越簡單，質量也可減小，但可能導致零件的形狀復雜，加工工藝性差。

2.零件的加工工藝：零件的結構形狀、材料、尺寸、表面質量、公差和配合等確定了其加工工藝性。

產品設計的標準化

產品設計的標準化對提高設計水平，保證設計質量，簡化設計程序，節約設計費用將產生顯著效果。設計文件的標準化審查

包括圖樣和技術文件成套性檢查；??P53

第二章 金屬切削機床設計

第一節 概述

一、機床設計應滿足的基本要求 1.工藝范圍

是指機床適應不同生產要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。一般包括可加工的工件類型、加工方法、加工表面形狀、材料、工件和加工尺寸的范圍、毛坯類型??

機床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產模式。

一般包括可加工的工件類型、加工方法、加工表面形狀、材料、工件和加工尺寸范圍、毛坯類型?? 機床的工藝范圍主要取決于其使用什么生產模式。

工藝范圍直接影響到機床結構的復雜程度、設計制造成本、加工效率和自動化程度。（影響因素）生產模式：單件大批量、大量、批量。

柔性：機床的柔性是指其適應加工對象變化的能力。包括空間上的柔性和時間上的柔性。所謂空間柔性是指一臺機床的工藝范圍相當于多臺機床的工藝范圍,即機床的運動功能和刀具的數目較多，工藝范圍較廣，機床能夠在同一時期內完成多品種加工的能力。所謂時間上的柔性也就是結構柔性，指的是在不同時期，機床各個部件經過重新組合，即通過機床重構，改變其功能，形成新的加工功能，以適應產品更新變化快的要求。

3.與物流系統的可接近性（accessibility）

可接近性是指機床與物流系統之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度。

4.剛度：加工過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對于工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度包括：靜態剛度、動態剛度、熱態剛度。機床的剛度直接影響機床的加工精度和生產率，因此機床應有足夠的剛度。

5.精度 分為機床本身的精度，即空載條件下的精度（幾何精度、運動精度、傳動精度、定位精度等）和工作精度。

7.生產率：通常是指單位時間內機床所加工的合格工件數量。

第二節 金屬切削機床設計的基本理論 工件表面的形成方法 1.幾何表面的形成原理 2.發生線的形成：

方法：⑴軌跡法（描述法）

⑵成形法（仿形法）

⑶相切法（旋切法）⑷展成法（創成法）3.加工表面的形成方法

母線形成方法和導線形成方法的組合

（三）運動分類

1.按運動的功能分類

⑴成形運動①主運動

②形狀創成運動

當形狀創成運動中不包含主運動時，“形狀創成運動與進給運動”與“進給運動”兩個詞等價；當創成運動中包含主運動時，“形狀創成運動”與“成形運動”兩個詞等價。

1.按運動的功能分類

⑴獨立運動：與其他運動之間無嚴格的運動關系

⑵復合運動：與其他運動之間有嚴格的運動關系

4.機床傳動原理圖

機床的運動功能圖只表示運動的個數、形式、功能及排列順序，不表示運動之間的傳動關系。

a）合成機構

b）傳動比可變的變速傳動

c）傳動比不變的傳動

d）車床傳動原理圖 e）滾動機傳動原理圖

二、精度

包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位和重復定位精度、工作精度和精度保持性等。

幾何精度：機床在空載條件下，在不運動（機床主軸不轉或工作臺不移動及轉動等情況下）或運動速度較低時各主要部件的形狀、相互位置和相對運動的精確程度。

⑴運動精度 是指機床空載并以工作速度運動時，執行部件的幾何位置精度。

⑵工作精度 加工（標準）規定的試件，用試件的加工精度表示機床的工作精度。

三、剛度：

四、抗振性：機床的抗振能力是指機床在交變在和作用下，抵抗變形的能力。包括：抵抗受迫振動的能力和抵抗自激振動的能力。習慣上稱之為：抗振性，后者常稱為：切削穩定性。(平穩)

1.受迫振動

2.自激振動

3.影響機床振動的主要原因有：機床的剛度。機床的阻尼特性。機床系統固有頻率。

五、熱變形

機床在工作時受到內部熱源（）和外部熱源（）的影響（環境溫度、周圍熱源輻射??）的影響，使機床的溫度高于環境溫度，稱之為溫升。熱變形對加工精度的影響。

六、噪聲

機床噪聲源：4個

機械噪聲、液壓噪聲、電磁噪聲、空氣動力噪聲

七、低速運動平穩性

低速運動時產生的運動不平穩稱為爬行。是因為摩擦產生的自己振動現象。

機床主要參數設計：包括機床的主參數和基本參數，基本參數可包括尺寸參數、運動參數和動力參數。

相對轉速損失率。Amax?nj?1?njnj?1?1?njnj?1?(1?1)?100%

?

標準公比的規定：（1）??1，因為機床要滿足不同工藝需求，需要一系列等比數列轉速，所以轉速從n1到nmaxA依次遞增。（2）1???2，因為?大，則max大，對機床生產率影響大，所以規定Amax?50%Amax?1?1，即??12Amax??2 越小，Rn

標準公比的確定原則：已知?越小，也越小，如要達到一定的Rn，需增加變速組數目，既增加傳動副個數，則結構復雜。中型機床取?=1.26、1.41，轉速損失不大，結構又不過于復雜。

重型機床取?=1.26、1.12、1.06，因加工時間長，如果?小，轉速損失率專用機床和自動機取?Amax就小，機床工作效率高。

=1.12、1.26，因生產效率高，轉速損失影響較大；又不常變速，用交換齒輪變速，不會使結構復雜。非自動化小型機床構簡單，??=1.58、1.78、2，因切削時間小于輔助時間，Amax對工作效率影響小，為使機床結取大值。

主傳動系分類和傳動方式：

（一）主傳動系分類

（二）主傳動系的傳動方式

傳動軸格線間轉速點的連接線稱為傳動線，表示兩軸間一對傳動副的傳動比u，用主動齒輪與從動齒輪的齒數比或主動帶輪與從動帶輪的輪徑比表示。

變速組的級比是指主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值，用 φXi 表示。級比φXi中的指數Xi值稱為級比指數，它相當于由上述相鄰兩傳動線的比值，用##表示。級比指數中的指數Xi值稱為級比指數，它相當于由上述相鄰兩傳動線與從動軸交點之間相距的格數。

（三）主變速傳動系設計的一般原則

1.傳動副前多后少原則

2.傳動順序與擴大順序相一致的原則

3.變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉速不宜超過電動機的轉速。

（四）主變速傳動系的幾種特殊設計

1.具有多速電動機的主變速傳動系設計

2.具有交換齒輪的變速傳動系

優缺點：

（齒輪齒數的確定）一般在主傳動中，取最小齒輪數Zmin≥18~22.（五）結構式 將轉速級數按傳動順序寫成各變速組傳動副數的乘積，級比指數寫在各傳動副數右下角的數學式。如 機構式：

12?31?23?26

此結構式中第一變速組為基本組，第二變速組是為第一擴大組，第三變速組為第二擴大組。

1、極限傳動比、極限變速范圍原則

imin?14。為減小振動，提高傳動精度，為防止傳動比過小造成從動輪過大，增加變速箱的尺寸，需限制需限制直齒輪的imax?2，螺旋圓柱齒輪的imax?2.5。

直齒輪變速組的極限變速范圍r?2?4?8

螺旋圓柱齒輪變速組的極限變速范圍r?2.5?4?10

由于變速組的變速范圍r隨著j越大，變速范圍越大，因此設計時只需檢查最后擴大組是否超過極限值。

擴大變速范圍的意義: 根據傳動系統前多后少的傳動順序原則，最后擴大組一定是雙速變速組。

一、增加變速組

二、背輪機構

三、雙公比傳動系統

四、分支傳動

（七）計算轉速：指主軸或傳動件傳遞全部功率的最低轉速。

機床的功率轉矩特性：

1、主運動為直線運動的機床

主傳動屬于恒轉矩傳動 最大切削力存在于一切可能的切削速度中；驅動直線運動的傳動件，忽略摩擦力因素時，在所有轉速不承受的最大轉矩相等。

2、主運動為旋轉運動的機床

主傳動屬于恒功率傳動 傳動件傳遞的轉矩與切削力、工件和刀具的半徑有關。①粗加工時采用大吃刀深度、大走刀量，即較大的切削力矩，較低轉速；精加工是則相反。②工件或刀具尺寸小時，切削力矩小，主軸轉速高；工件或刀具尺寸大則相反。

無級變速裝置的分類：變速電動機、機械無級變速裝置和液壓無級變速裝置。

無級變速裝置作為傳動系中的基本組，而分級變速作為擴大組，其公比##理論上應等于無級變速裝置的變速范圍Rd。

進給傳動系設計應滿足的基本要求：

具有足夠的靜剛度和動剛度。

具有良好的快速響應性，做低速進給運動或微量進給時不爬行。

抗振性好，不會因摩擦自振而引起傳動件??

機械進給傳動設計系的設計特點：1.進給傳動是恒轉矩傳動

2.進給傳動系中各傳動件的計算轉速是最高轉速

在支撐件設計中，支撐件應滿足哪些基本要求？

1）應具有足夠的剛度和較高的剛度-質量比；

2）應具有較好的動態特性，包括較大的位移阻抗（動剛度）和阻尼；整機的低價頻率較高，各階頻率不致引起結構共振；不會因薄壁振動而產生噪聲；

3）熱穩定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小； 4）排屑暢通、吊運安全，并具有良好的結構工藝性。

根據什么原則選擇支承件的截面形狀，如何布置支承件上的肋板和肋條？ 答：支承件結構的合理設計是應在最小質量條件下，具有最大靜剛度。具體為：

1）無論是方形、圓形或矩形，空心截面的剛度都比實心的大，且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高； 2）圓（環）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低； 3）封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。導軌設計中應滿足哪些要求？

應滿足以下要求：精度高，承載能力大，剛度好，摩擦阻力小，運動平穩，精度保持性好，壽命長，結構簡單，工藝性好，便于加工、裝配、調整和維修，成本低等。

14、鑲條和壓板有什么作用？

答：鑲條用來調整矩形導軌和燕尾形導軌側向間隙。壓板用來調整輔助導軌面的間隙和承受顛覆力矩。

15、導軌的卸荷方式有哪些？各有什么特點？

答：導軌的卸荷方式有機械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。

16、提高導軌耐磨性有那些措施？

答：合理選擇導軌的材料和熱處理；導軌的預緊；導軌的良好潤滑和可靠防護；爭取無磨損、少磨損、均勻磨損，磨損后應能補償磨損量。

17、主軸部件應滿足哪些基本要求？

1)旋轉精度2)剛度3)抗振性4)溫升和熱變形5)精度保持性

18、主軸軸向定位方式有哪幾種？各有什么特點？適用哪些場合？ 答：有一端固定和兩端固定兩種。

采用單列向心球軸承時，可以一端固定也可以兩端固定 采用圓錐滾子軸承時，則必須兩端固定。

一端固定的優點是軸受熱后可以向另一端自由伸長，不會產生熱應力，因此，宜用于長軸。

19、試述主軸靜壓滑動軸承的工作原理。答：（1）當有外載荷F向下作用時，軸徑失去平衡，沿載荷方向偏移一個微小位移e。油腔3間隙減小，即p3h3?h?間隙液阻增大，流量減小，節流器

T3的壓力降減少，因供油壓力

ps是定值，故油腔壓力隨著增大；（2）同理，上油腔1間隙增大，即h1?h?e

間隙液阻減小，流量增大，節流器T3的壓力降增大，油腔壓力p1隨著減小；（3）兩者的壓力差?p?p3?p1，將主軸推回中心以平衡外載荷F。

20、試述進給傳動與主傳動相比較，有哪些不同的特點？

1）進給傳動與主傳動不同是恒轉矩傳動，而主轉動是恒功率傳動

2）進給傳動系傳動轉速圖的設計剛巧與主傳動系相反，其轉速圖是前疏后密結構 3）進給傳動系中各傳動件的計算轉速是最高轉速。4）進給傳動的變速范圍RN≤14。

第九節

機床刀架和自動換刀裝置設計

一、刀庫和換刀機械組成

1、刀庫組成加工中心上刀庫類型有：鼓輪式刀庫、鏈式刀庫、格子箱式刀庫和直線刀庫等。

2、換刀機械

換刀機械手分為單臂單手式、單臂雙手式和雙手式機械手。

第四章

工業機器人設計

第一節

概述

一、工業機器人的定義和工作原理

（一）機器人的定義

工業機器人是一種自動化生產設備。可以廣義的把機器人理解為模仿人的機器。

我國國家標準將工業機器人定義為：是一種能自動控制、可重復編程、多功能、多自由度的操作機，能搬運材料、工件或夾持工具，用以完成各種作業。

（二）工業機器人的基本工作原理 工業機器人是一種生產裝備，其基本功能是提供作業所須得運動和動力，其基本原理是通過操作機上各運動構件的運動，自動地實現手部作業的動作功能及技術要求。

（三）工業機器人與機床的不同之處有：機床是按直角坐標形式運動為主，而機器人是按關節形式運動為主；機床對剛度、精度要求很高，其靈活性相對較低；而機器人對靈活性要求很高，其剛度、精度相對較低。

二、工業機器人的構成及分類

（一）工業機器人的構成

1）操作機

是機器人的機械本體，也稱為主機。

2）驅動單元

由驅動裝置、減速器和內部檢測元件等組成，為操作機各運動部件提供動力和運動。3）控制裝置

由檢測和控制兩部分組成，用來控制驅動單元，檢測器預備隊參數并進行反饋。

（二）工業機器人的分類

1）關節型機器人

所謂關節就是運動副，由于關節型機器人的動作呢類似人的關節動作，故將其運動副成關節。

2）球坐標型機器人 3）圓柱坐標型機器人 4）直角坐標型機器人

三、工業機器人運動功能圖形符號

四、工業機器人的主要特性表示方法

（一）機械結構類型

機器人的機械結構類型特征，用它的結構坐標形式和自由度數表示。

（二）工作空間 工作空間指工業機器人正常運行時，手腕參考點能在空間活動的最大范圍，用它來衡量機器人工作范圍能力的大小。機床的工作空間一般為長方體或圓柱體空間；而機器人的工作空間形狀復雜。

五、工業機器人的設計方法

1、基本技術參數的選擇 1）用途，如搬運等。

2）額定負載。即指在機器人規定的性能范圍內，機械借口出所能負載的允許值。

3）按作業要求確定工作空間，同時考慮作業對象對機器人末端執行器的位置和姿態要求。4）額定速度

指工業機器人在額定負載、勻速運動過程中，機械接口中心的最大速度。5）驅動方式的選擇

6）性能指標

按作業要求確定。一般指位姿準確度及位姿重復性、軌跡準確度及軌跡重復性、最小定位時間及分辨率等。

第二節

工業機器人運動功能設計

一、工業機器人的位姿描述

工業機器人的位姿是指其末端執行器在制定坐標系中的位置和姿態。

（一）作業功能姿態描述法

所謂用作業動作功能要求來描述機器人位姿，就是直接用末端執行器和機座之間的齊次坐標變換來描述。

（二）機器人運動功能姿態描述法

二、工業機器人的軌跡解析

由機器人的末端執行器的位姿求關節運動量，稱為機器人的逆運動學解析。第三節 工業機器人傳動系統設計

四，工業機器人的傳動系統設計

（一）諧波齒輪減速裝置

（二）1。工作原理：諧波齒輪傳動裝置是由三個基本構件組成的，即具有內齒的剛輪G，具有外齒容易

變形的，薄壁圓筒狀柔輪R和波發生器H，如圖4-16所示。2。傳動比計算

1）波發生器主動，剛輪固定，柔輪從動時，波發生器與柔輪的減速傳動比為： 2）波發生器主動，柔輪固定，剛輪從動時，波發生器和剛輪的減速傳動比為： 3.諧波減速器在機器人中的應用

由于諧波減速傳動裝置具有傳動比大（一級諧波齒輪減速比可以在50~500之間，采用多級或復波式傳動時，傳動比更大），承載能力強，傳動精度高，傳動平穩，效率高（一般可達0.7~0.9），體積小，質量小等優點，已廣泛用于工業機器人中。

第四節

工業機器人機械結構系統由機座，手臂，手腕，末端執行器和移動裝置組成。

工業機器人的手臂由動力關節和連接桿件構成，用以支承和調整手腕和末端執行器的位置。

（一）設計要求

1，手臂結構設計要求

1）手臂的結構和尺寸應滿足機器人完成作業任務提出的工作空間要求。工作空間的形狀和大小與手臂的長度，手臂關節的轉角范圍密切相關（關于工作空間問題已在本章第二節中討論了）

2）根據手臂所受載荷結構的特點，合理選擇手臂截面形狀和高強度輕質材料。如常采用空心的薄壁矩形框體或圓筒，以提高其抗彎剛度和抗扭剛度，減小自身的質量。空心結構內部可以方便地安置機器人的驅動系統。

3）盡量減小手臂質量和相對其關節回轉軸的轉動慣量和偏重力矩，以減小驅動裝置的負荷，減少運轉的動力載荷與沖擊，提高手臂運動的響應速度。

4）要設法減小機械間隙引起的運動誤差，提高運動的精確性和運動剛度。采用緩沖和限位裝置提高定位精度 2，機座結構要求

1）要有足夠大的安裝基面，以保證機器人工作時的穩定性

2）機座承受機器人全部重力和工作載荷，應保證足夠的強度，剛度和承受能力

3）機座軸系及傳動鏈的精度和剛度對末端執行器的運動影響最大，因此機座與手臂的連接要有可靠的定位基準面，要有調整軸承間隙和傳動間隙的調整機構 二，工業機器人的手腕

手腕是連接手臂和末端執行器的部件，其功能是在手臂和機座實現了末端執行器在作業空間的三個位置坐標（自由度）的基礎上，再由手腕來實現末端執行器在作業空間的三個姿態（方位）坐標，即實現三個旋轉自由度。

（一）設計要求

對工業機器人手腕設計的要求有：

1）由于手腕處于手臂末端，為減輕手臂的載荷，應力求手腕部件的結構緊湊，減小其質量和體積。為此腕部機構的驅動裝置多采用分離傳動，將驅動器安裝在手臂的后端。

2）手腕部件的自由度愈多，各關節角的運動范圍愈大，其動作的靈活性愈高，會使手腕結構復雜，運動控制加度加大。因此，設計時，不應盲目增加手腕的自由度數。通用目的機器手手腕多配置三個自由度，某些動作簡單的專用工業機器人的手腕，根據作業實際需要，可減少其自由度數，甚至可以不設置手腕，以簡化結構。

3）為提高手腕動作的精確性。應提高傳動的剛度，應盡量減少機械傳動系統中由于間隙產生的反轉回差。如齒輪傳動中的齒側間隙，絲杠螺母中的傳動間隙，聯軸器的扭轉間隙等。對分離傳動采用鏈，同步齒帶傳動或傳動軸。

4）對手腕回轉各關節軸上要設置限位開關和機械檔塊，以防止關節超限造成事故 第五節 工業機器人的控制

位置控制是機器人最基本的控制任務

一，工業機器人控制系統的構成

工業機器人控制系統的構成形式取決于機器人所要執行的任務及描述任務的層次

第五章 機床夾具設計

第一節 機床夾具的功能和應滿足的要求

一、機床夾具的功能

（1）保證加工精度

工件通過機床夾具進行安裝，包括兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過夾緊機構使工件的既定位置在加工過程中保證不變，稱為夾緊。（2）提高生產率

使用夾具來安裝工件，可減少劃線、找正、對刀等輔助時間，采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產率。

（3）擴大機床的使用范圍

有些機床夾具實質上是對機床進行了部分改造，擴大了原有機床的功能和使用范圍。

（4）減輕工人的勞動強度，保證生產安全

二、機床夾具應滿足的要求

（1）保證加工的精度

這是必須做到的基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗證。

（2）夾具的總體方案應與年生產綱領相適應

（3）安全、方便、減輕勞動強度

機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。（4）排泄順暢

機床夾具中積集切削會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。

（5）機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性

第二節 機床夾具的類型和組成

一、機床夾具的類型（1）、通用夾具

（2）、專用夾具

因為它是用于某一特定工序的夾具，稱為專用夾具。

（3）可調整夾具和成組夾具

這一類夾具的特點是具有一定的可調性，或稱“柔性”。

（4）組合夾具

它是由一系列的標準化元件組裝而成，標準元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合部分有良好的互換性和耐磨性。（5）隨行夾具

二、機床夾具的基本組成

（1）定位元件及定位裝置

用于確定工件正確位置的元件或裝置。

（2）夾緊元件及夾緊裝置

用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置。（3）導向及對刀元件

用于確定工件與刀具相互位置的元件。（4）動力裝置

(5)夾具體

用于各種元件、裝置聯接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。

(6)其他元件及裝置

第三節 機床夾具定位機構的設計

一、工件定位

（一）六點定位原理

一個物體在三維空間中可能具有的運動，稱之為自由度。

（二）完全定位和不完全定位

根據工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱之為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱之為不完全約束。

（三）定位的正常情況與非正常情況

根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。

根據加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復限制，稱之為非正常情況。

二、典型的定位方式、定位元件及裝置

（一）平面定位

對于箱體、床身、機座、支架類零件的加工，最常用的定位方式是以平面為基準。

1、支承釘和支承板

也稱為固定支撐。

2、可調支承和自位支承

3、輔助支承

主要作用是用于增加工件的剛度，減小切削變形。

（二）孔定位

1、心軸定位

廣泛用于車床、磨床、齒輪機床等機床上，常見的心軸有以下幾種：（1）錐度心軸（2）剛性心軸

2、定位銷

（三）外圓定位（1）定心定位（2）V型塊定位

（四）定位表面的組合

三、定位誤差的分析與計算

（一）定位誤差

（1）、工件在夾具中的定位、夾緊誤差。（2）、夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸（或刀具）或運動的位置誤差，也稱對定誤差（3）、加工過程中的誤差，如機床幾何精度，工藝系統的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。

（二）、產生定位誤差的原因

1、基準不重合帶來的定位誤差

（1）平面定位情形

（2）v型塊定位

2、間隙引起的定位誤差

3、與夾具有關的因素產生的定位誤差

1）、定位基準面與定位元件表面的形狀誤差

2）、導向元件、對刀元件與定位元件的位置誤差，以及其形狀誤差導致產生的導向誤差和對刀誤差 3）、夾具在機床上的安裝誤差，即對定位誤差導致工件相對刀具主軸后運動方向產生的位置誤差。

4）夾緊力使工件或夾具變形，產生位置誤差

5）定位元件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、刀具元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。

第四節 機床夾具夾緊機構的設計

一、夾緊機構設計應滿足的要求

1、夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。

2、工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。

3、夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構必須保證自鎖，機動夾緊應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。

4、夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。

5、夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。

二、夾緊力的確定

（一）、加緊方向的確定

1、夾緊力的方向應有利工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。

2、夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

3、夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。

（二）夾緊力作用點的選擇

（三）夾緊力大小的確定

三、常用夾緊機構

（一）、斜楔夾緊機構

（二）、螺旋夾緊機構

（三）、偏心夾緊機構

四、其他夾緊機構

（一）鉸鏈夾緊機構

特點是動作迅速、增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差，一般常用于氣動、液壓夾緊。

（二）定心夾緊機構

一般按照一下兩種原理設計：

1)定位—夾緊元件按等速位移原理來均分工件定位面的尺寸誤差，實現定心或對中。

2）定位—夾緊元件按均勻彈性變形原理來實現定心夾緊。

(三)、聯動夾緊機構

五、夾緊機構的動力裝置

（一）、氣動夾緊裝置

（二）、液壓夾緊裝置

（三）、氣—液聯合夾緊裝置

（四）、其它動力裝置

1、真空夾緊

2、電磁夾緊

3、其它方式夾緊

第五節

機床夾具的其它裝置

一、孔加工刀具的導向裝置

刀具的導向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減小刀具的變形，確保孔加工的位置精度。

（一）、鉆孔的導向裝置

鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。

（二）、鏜孔的導向一、二、對刀裝置

第七章

機械加工生產線總體設計

第一節

概述

一、機械加工生產線定義及其基本組成

在機械產品生產過程中，為保證產品質量、提高生產率和降低成本，往往把加工裝備

按弓箭的加工工藝順序依次排列，并用一些傳送裝備與輔助裝備將它們連接成一個整體，被加工工件按其工藝規程順序地經過各臺加工裝備，完成工件全部加工過程。這類生產作業線稱之為機械加工生產線。

機械加工生產線由加工裝備、工藝裝備、傳送裝備、輔助裝備和控制系統裝備。

二、機械加工生產線的類型及特點

（一）單一產品固定節拍生產線

特點：

1）生產線由自動化程度較高的高效專用的加工裝備、工藝裝備、傳送裝備和輔助裝備組成，制造單一品種的產品，生產效率高，產品質量穩定。

2）生產線所有裝備的工作節拍等于或成倍于生產線的生產節拍。

3）生產線的制造裝備按產品的工藝流程布局，工件沿固定路線，采用自動化的物流傳送裝備，嚴格按生產線的生產節拍，強制地從一臺裝備傳送到下一臺裝備接受加工、檢驗、轉位或清洗等，以減短工件在工序間的搬運路線，節省輔助時間。

4）由于工件的傳送和加工嚴格地按生產節拍運行，工序間不必儲存供周轉用的半成品，因此在制品數量少。

（二）單一產品非固定節拍生產線 特點：

1）生產線由生產率較高、具有不同自動化程度的專用制造裝備組成，在一些次要的工序也可采用一般的通用裝備。

2）生產線的制造裝備按產品工藝流程布局，工件沿固定的路線流動，以所短工件在工序間的搬運路線，節省輔助時間。

3）生產線上各準備的工作周期，是其完成各自工序需要的實際時間，是不一樣的。工作周期最長的裝備將一刻不停地工作，而工作周期較短的準備會經常停工待料。

4）由于各裝備的工作節拍不一樣，在相鄰裝備之間，或相隔若干個裝備之間需設置儲料裝置，將生產線分成若干工段。5）生產線各準備間工件的傳輸沒有固定的節拍，工件在工序間的不斷傳送通常不是直接從加工裝備到加工裝備，而是從加工裝備到半成品暫存地，或從半成品暫存地到下一個加工裝備。

（三）成組產品可調整生產線 特點：

1）生產線由按成組技術設計制造的可調整的專用制造裝備組成，用于結構和工藝相似的成組產品，具有一定的生產效率和自動化程度。

2）生產線的制造裝備按成組工藝流程布局，各產品沿大致相同的路線流動，以縮短工件在工序間的搬運路線，節省輔助時間。3）與第二類生產線一樣，生產線上各裝備的工作節拍是不一樣的，裝備或工段間需設置儲料裝置，以傳送裝備的自動化程度通常不是很高。

（四）柔性制造生產線

這里的“柔性”，是指適應各種生產條件變化的能力。

特點：

1）由高度自動化的多功能柔性加工裝備、物料傳送裝備及計算機控制系統組成，主要用于中小批量生產各種結構形狀復雜、精度要求高、加工工藝不同的同類工件。

2）組成柔性制造生產線的加工裝備數量不多，但在每臺加工裝備上，通過工作臺轉位、自動更換的刀具、高度地集中工序、完成工件上多個方位、多種加工面、多種的加工，以減少工件的定位安裝次數，減少安裝定位誤差，簡化生產線內工件的運送系統。

3）生產線進行混流加工，即不同種類的工件同時上線，各裝備的生產任務是多變的，由生產線的作業計劃調度系統根據每臺裝備的工藝可能性隨時分配生產任務。4）每種工件，甚至同一工件在生產線內流動的路線是不確定的。5）由于生產線沒有統一的節拍，工序間應有在制品的儲存。

6）物料傳送裝備有較大的柔性，可根據需要在任一臺裝備和儲存場點之間進行物料的傳送。第二節

生產線工藝方案設計

三、實現生產節拍的平衡的措施 1）采用新的工藝方法，提高工序節拍。

2）增加順序加工工位。采用工序分散的方法，將限制性工序分解為幾個工步，攤在幾個工位完成。3）實行多件并行加工，以提高單件的工序節拍。第三節

生產線專用機床的總體設計

一、生產線所采用的工藝裝備類型 1）通用的自動機床和半自動機床。2）經自動化改造的通用機床。3）專用機床。

二、被加工零件工序圖

（一）被加工零件工序圖的功用

被加工零件工序圖是根據選定的工方案，表示在一臺專用機床或一條生產線上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度和表面粗糙度，技術要求，加工用定位基準、加緊部位、以及被加工零件的材料、硬度、質量和在本機床加工前的毛坯圖樣等。它是在原有零件圖樣的基礎上，以突出本機床或生產線的加工內容，加上文字說明繪制的。它是專用機床設計的主要依據，也是制造及使用時檢驗和調整機床的重要技術文件。

（二）被加工零件工序圖表示的內容有：

1)本機床加工前被加工零件是毛坯，需標明毛坯種類、精度和加工余量等；如是已經加工的半成品，應標明已加工面的部位、尺寸和已達到的技術要求。

2)加工用的定位基準、輔助支撐和夾緊部位及方向，以及它們與主要加工部位之間的尺寸精度，以便依次進行夾具的設計。

3)零件的加工部位、尺寸和精度、表面粗糙度、位置尺寸和技術要求。4)被加工零件的名稱及編號、材料、硬度、質量等。

三、加工示意圖

（一）加工示意圖的作用

加工示意圖是根據生產線要求和工序圖要求而擬定的機床工藝方案，表達了被加工零件在機床上的加工過程和加工方法，是工件、刀具、夾具和機床各部件間的相對位置關系圖，是刀具、輔具、夾具、電氣、液壓、主軸箱等部件設計的重要依據，是機床布局和機床性能是原始要求，是機床試車前對刀和調整的技術資料。

（二）被加工零件工序圖的繪制方法

1)按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。工件的非加工部位用實線畫，加工部位則用粗實線畫。工件在途中只允許畫出加工部位。多孔同時加工時相鄰距離很近的孔須嚴格按比例繪制，以便檢查相鄰軸承、主軸、導向套、刀具、輔具是否干涉。

2)根據工件加工要求及選定的加工方法確定刀具、導向套或托架的形式、位置及尺寸，選擇主軸和刀桿。多孔同時加工時，找出其中最深的孔，從其加工中了位置開始，依次畫出刀具刀具、導向套或托架示意圖、刀桿和主軸，確定各部分軸向聯系尺寸，最后確定主軸箱斷面的位置。以確定的主軸箱端面的位置，畫出其余各軸時，先確定刀具和主軸的尺寸，最后確定刀桿的長度尺寸。第五節 柔性制造系統

（一）FMS的組成

FMS由下述三個子系統組成：

（1）加工子系統

包括加工裝備、輔助裝備和工藝裝備。

（2）物流子系統

包括物料儲存、傳送和搬運。這里的物料指工件和刀具。典型的物流：

1）工件流

2）刀具流

（3）控制子系統

主要包括過程控制和過程控制兩方面的內容。前者用于控制與協調FMS內各裝置的活動，和物料儲存、傳送和搬運工作，后者用于故障的檢測和處理。

（二）柔性制造系統的類型

柔性制造裝置是以一臺加工中心為主的系統。