【正文】 11 為什么說機(jī)械制造裝備在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用？ 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是科技技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的工具和橋梁。裝備制造業(yè)是一個國家綜合制造能力的集中表現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個國家工業(yè)化水平和綜合國力的重要標(biāo)準(zhǔn)。12 機(jī)械制造裝備與其他工業(yè)化裝備相比，特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)滿足哪些要求？為什么？ （需要看教材確認(rèn)答案） 1)柔性化 精密化 自動化 機(jī)電一體化 節(jié)材節(jié)能2)符合工業(yè)工程要求 符合綠色工程要求13 柔性化指的是什么？試分析組合機(jī)床、普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)的柔性化程度。其柔性表現(xiàn)在哪里？ 1)柔性化有倆重含義：產(chǎn)品機(jī)構(gòu)柔性化和功能柔性化。2)數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較高的功能柔性化程度。在柔性制造系統(tǒng)中，不同工件可以同時上線，實(shí)現(xiàn)混流加工。組合機(jī)床其柔性表現(xiàn)在機(jī)床可進(jìn)行調(diào)整以滿足不同工件的加工。16機(jī)械制造裝備的機(jī)電一體化體現(xiàn)在哪些方面？可獲得什么好處？1)機(jī)械制造裝備的機(jī)電一體化體現(xiàn)在：其系統(tǒng)和產(chǎn)品的通常結(jié)構(gòu)是機(jī)械的，用傳感器檢測來自外界和機(jī)器內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)的信息，由計算機(jī)進(jìn)行處理，經(jīng)控制系統(tǒng)，由機(jī)械、液壓、氣動、電氣、電子及他們的混合形式的執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行操作，使系統(tǒng)能自動適應(yīng)外界環(huán)境的變化，機(jī)器始終處于正常的工作狀態(tài)。2)好處：；；，簡化產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)。17 對機(jī)械制造裝備如何進(jìn)行分類？ 1)加工裝備：采用機(jī)械制造方法制造機(jī)器零件的機(jī)床。2)工藝裝備：產(chǎn)品制造是用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具。3)倉儲運(yùn)輸裝備：各級倉庫、物料傳送、機(jī)床上下料等設(shè)備。4)輔助裝備：清洗機(jī)和排屑裝置等設(shè)備。18工業(yè)工程指的是什么？如何在設(shè)計機(jī)械制造裝備時體現(xiàn)工業(yè)工程的需求？1)工業(yè)工程:是對人、物料、設(shè)備、能源和信息能組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，改善和實(shí)施的一門科學(xué)。2)產(chǎn)品設(shè)計符合工業(yè)工程的需求：在產(chǎn)品開發(fā)階段，充分考慮結(jié)構(gòu)的工藝性，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇最合理的制造設(shè)備，減少工時和材料的消耗；合理地進(jìn)行機(jī)械制造裝備的總體布局，優(yōu)化操作步驟和方法，減少操作過程中工人的體力消耗；對市場和消費(fèi)者進(jìn)行調(diào)研，保證產(chǎn)品合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少因質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定得過高造成不必要的超頻工作量。19 機(jī)械制造裝備設(shè)計有哪些類型？他們的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 1)類型：機(jī)械制造裝備設(shè)計包括創(chuàng)新設(shè)計、變形設(shè)計、模塊化設(shè)計；2)本質(zhì)區(qū)別：創(chuàng)新設(shè)計：一般需要較長的設(shè)計開發(fā)周期，投入較大的研制開發(fā)工作量；變型設(shè)計：變型設(shè)計不是孤立無序的設(shè)計，而是在創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；模塊化設(shè)計：對一定范圍內(nèi)不同性能，不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，劃分一系列的功能模塊，而后組合而成的；112 哪些產(chǎn)品宜采用系列化設(shè)計方法？為什么？有哪些優(yōu)缺點(diǎn)? （再看教材確認(rèn)） 1)系列化設(shè)計方法是在設(shè)計的某一類產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方面較典型產(chǎn)品為基型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計出其他各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。21)優(yōu)點(diǎn) 1）用較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場較大范圍的需求。 2）可以減少設(shè)計工作量，提高設(shè)計質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險，縮短產(chǎn)品的研制周期。 3）可以壓縮工藝裝備的數(shù)量和種類，有助于縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本。 4）零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量。 5）為開展變型設(shè)計提供技術(shù)基礎(chǔ)22)缺點(diǎn): 用戶只能在系類型譜內(nèi)有限的品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一定最符合用戶的需求。另一方面有些功能還可能冗余。113系列化設(shè)計時主參數(shù)系列公比的選取原則是什么？公比選得過大或過小會帶來哪些問題？1)選取原則:產(chǎn)品的主參數(shù)應(yīng)盡可能采用優(yōu)先數(shù)系。2)主參數(shù)系列公比如選得較小，則分級較密，有利于用戶選到滿意的產(chǎn)品，但系列內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格品種較多，系列化設(shè)計的許多優(yōu)點(diǎn)得不到充分利用；反之，則分級較粗，系列內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格品種較少，可帶來系列化設(shè)計的許多優(yōu)點(diǎn)，但為了以較少的品種滿足較大使用范圍內(nèi)的需求，系列內(nèi)每個品種產(chǎn)品應(yīng)具有較大的通用性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本會有待提高，對用戶來說較難選到稱心如意的產(chǎn)品。115 設(shè)計的評價方法很多，結(jié)合機(jī)械制造裝備設(shè)計，指出哪些評價方法極為重要，為什么？1)評價方法：技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、產(chǎn)品造型評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價2)對于機(jī)械制造裝備設(shè)計，這六種評價方法按重要程度由高向低排隊一般是：可靠性評價、人機(jī)工程學(xué)評價、結(jié)構(gòu)工藝性評價、標(biāo)準(zhǔn)化評價、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、產(chǎn)品造型評價。其原因是機(jī)械制造裝備投資較大，使用周期較長。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高可靠性和競爭能力，六種評價都是不可缺少的?？煽啃栽u價對產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性進(jìn)行評價；人機(jī)工程學(xué)評價產(chǎn)品設(shè)計在人機(jī)工程方面的合理性；結(jié)構(gòu)工藝性評價是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)便于加工制造的性能進(jìn)行評價，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時間；技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價綜合評價產(chǎn)品技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)的合理性；標(biāo)準(zhǔn)化評價是在標(biāo)準(zhǔn)化方面對產(chǎn)品進(jìn)行評價；而產(chǎn)品造型評價是對產(chǎn)品的外觀設(shè)計的合理性和新穎性進(jìn)行評價。116有些方案的技術(shù)評價較高，但經(jīng)濟(jì)評價一般或不好，有些方案可能是相反的情況，如何對這些方案進(jìn)行綜合評價？設(shè)計方案的技術(shù)評價Tj和經(jīng)濟(jì)評價Ej經(jīng)常不會同時都是最優(yōu)，進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合評價才能最終選出最理想的方案。技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價TEj有兩種計算方法：1)當(dāng)Tj和Ej的值相差不太懸殊時，可用均值法計算TEj值，即TEj=（Tj+Ej）/2。2)當(dāng)Tj和Ej的值相差很懸殊時，建議用雙曲線法計算TEj值，即TEj=根號（Tj+Ej）。技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價值TEj越大，設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性能越好。117可靠性指的是什么？有哪些可靠性衡量指標(biāo)？它們之間有哪些數(shù)值上的聯(lián)系？1)概念：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定任務(wù)的能力。2)可靠性的衡量指標(biāo)有：可靠度R(t)、累計失效概率F(t)、失效率、平均壽命和平均無故障工作時間、可靠壽命、維修度、修復(fù)率、平均修復(fù)時間等（P3738）3)這些可靠性衡量指標(biāo)之間在數(shù)值上都與時間t相關(guān)聯(lián), F(t)=1R(t)。118 從系統(tǒng)設(shè)計的角度，如何提高產(chǎn)品的可靠性？1)從系統(tǒng)設(shè)計角度，提高產(chǎn)品可靠性要提高其組成各單元的可靠性水平，因此要進(jìn)行系統(tǒng)和單元可靠性的預(yù)測。（P39）2)此外要將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)合理分配到各組成單元中，明確各組成單元的可靠性設(shè)計要求。（P42）21 機(jī)床設(shè)計應(yīng)滿足哪些基本要求？其理由是什么? 機(jī)床設(shè)計應(yīng)滿足如下基本要求：1）工藝范圍，機(jī)床工藝范圍是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力，也可稱之為機(jī)床的加工功能。機(jī)床的工藝范圍直接影響到機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、設(shè)計制造成本、加工效率和自動化程度。 2）柔性，機(jī)床的柔性是指其適應(yīng)加工對象變化的能力，分為功能柔性和結(jié)構(gòu)柔性；3）與物流系統(tǒng)的可接近性，可接近性是指機(jī)床與物流系統(tǒng)之間進(jìn)行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度； 4）剛度，機(jī)床的剛度是指加工過程中，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(tài)剛度、動態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。機(jī)床的剛度直接影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率； 5）精度，機(jī)床精度主要指機(jī)床的幾何精度和機(jī)床的工作精度。機(jī)床的幾何精度指空載條件下機(jī)床本身的精度，機(jī)床的工作精度指精加工條件下機(jī)床的加工精度（尺寸、形狀及位置偏差）。 6）噪聲；7）、自動化；8）、生產(chǎn)周期；9）生產(chǎn)率，機(jī)床的生產(chǎn)率通常是指單位時間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)量來表示。機(jī)床的切削效率越高，輔助時間越短，則它的生產(chǎn)率越高。 10）成本，成本概念貫穿在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)，包括設(shè)計、制造、包裝、運(yùn)輸、使用維護(hù)、再利用和報廢處理等的費(fèi)用，是衡量產(chǎn)品市場競爭力的重要指標(biāo)； 11）可靠性，應(yīng)保證機(jī)床在規(guī)定的使用條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定的加工功能時，無故障運(yùn)行的概率要高。 12）造型與色彩，機(jī)床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應(yīng)根據(jù)機(jī)床功能、結(jié)構(gòu)、工藝及操作控制等特點(diǎn)，按照人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計。22機(jī)床設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟是什么？一般機(jī)床設(shè)計的內(nèi)容及步驟大致如下:1)總體設(shè)計:機(jī)床主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計：包括工藝范圍 運(yùn)行模式，生產(chǎn)率，性能指標(biāo)，主要參數(shù)，驅(qū)動方式，成本及生產(chǎn)周期?？傮w方案設(shè)計包括運(yùn)動功能設(shè)計，基本參數(shù)設(shè)計，傳動系統(tǒng)設(shè)計，傳動系統(tǒng)圖設(shè)計，總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計，控制系統(tǒng)設(shè)計?？傮w方案綜合評價與選擇；總體方案的設(shè)計修改或優(yōu)化。2)詳細(xì)設(shè)計:包括技術(shù)設(shè)計,施工設(shè)計。設(shè)計機(jī)床的傳動系統(tǒng)，部件裝配圖，對主要零件進(jìn)行分析計算或優(yōu)化，設(shè)計液壓部件裝配圖，電氣控制系統(tǒng)等。3)機(jī)床整機(jī)綜合評價4)定型設(shè)計:可進(jìn)行實(shí)物樣機(jī)的制造、實(shí)驗及評價。根據(jù)實(shí)物樣機(jī)的評價結(jié)果進(jìn)行修改設(shè)計，最終完成產(chǎn)品的定型設(shè)計。23機(jī)床設(shè)計的基本理論有哪些？其定義、原理、要求如何？1)機(jī)床的運(yùn)動學(xué)原理:研究、分析和實(shí)現(xiàn)機(jī)床期望的加工功能所需的運(yùn)動配置原理：通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動，由刀具切除工件上多余的金屬材料，使工件具有要求的尺寸和精度的幾何形狀2)精度：機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動精度、運(yùn)動精度、定位和重復(fù)定位精度、工作精度和精度保持性等3)剛度：機(jī)床剛度指機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力。4)抗振性：機(jī)床抗振性指機(jī)床在交變載荷作用下，抵抗變形的能力。5)熱變形產(chǎn)生原因：機(jī)床工作時受到內(nèi)部熱源（如電動機(jī))液壓系統(tǒng)，機(jī)械磨擦副，切削熱）和外部熱源（如環(huán)境溫度，周圍熱源輻射等）的影響，使機(jī)床各部分溫度發(fā)生變化，因不同的材料的熱膨脹系數(shù)不同，機(jī)床各部分的變形不同，導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生熱變形。6)噪聲：機(jī)床工作時產(chǎn)生各種不同的振動，這些不同頻率，不同振幅的振動將產(chǎn)生不同頻率)不同強(qiáng)度的聲音，這些聲音無規(guī)律地組合在一起即成為噪聲。7)低速運(yùn)動平穩(wěn)性爬行：機(jī)床上有些運(yùn)動部件，需要作低速或微小位移。當(dāng)運(yùn)動部件低速運(yùn)動時，主動件勻速運(yùn)動，被動件往往出現(xiàn)明顯的速度不均勻的跳躍式運(yùn)動，即：時走時停，時快時慢的現(xiàn)象——爬行。24機(jī)床系列型譜的含義是什么？ （P76）。 為了以最少的品種規(guī)格，滿足盡可能多用戶的不同需求，通常是按照該類機(jī)床的主參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，先確定一種用途最廣)需要量較少的機(jī)床系列作為“基型系列”，在這系列的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的需求派生出若干種變型機(jī)床，形成“變型系列”?！盎汀焙汀白冃汀睒?gòu)成了機(jī)床的“系類型譜”。（參考：每類通用機(jī)床都有它的主參數(shù)系列，而每一規(guī)格又有基型和變型，合稱為這類機(jī)床的系列和型譜。機(jī)床的主參數(shù)系列是系列型譜的縱向（按尺寸大?。┌l(fā)展，而同規(guī)格的各種變型機(jī)床則是系列型譜的橫向發(fā)展，因此，“系列型譜”也就是綜合地表明機(jī)床產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)的系列性與結(jié)構(gòu)相似性的表。）25機(jī)床的基本工作原理是什么？ 通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，使工件具有要求的幾何形狀和尺寸。26工件表面的形成原理是什么？任何一個表面都可以看成是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導(dǎo)線。而加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動而形成的。27 工件表面發(fā)生線的形成方法有哪些？ 1)工件加工表面的發(fā)生線是通過刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動而形成的2)方法有四種：軌跡法)成形法)相切法)展成法28工件表面的形成方法是什么？工件表面的形成方法是母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。因此，工件表面形成所需的刀具與工件之間的相對運(yùn)動也是形成母線和導(dǎo)線所需相對運(yùn)動的組合。29機(jī)床的運(yùn)動功能有哪些？ 為了完成工件表面的加工，機(jī)床上需要設(shè)置各種運(yùn)動，各個運(yùn)動的功能是不同的?？梢苑譃槌尚芜\(yùn)動和非成形運(yùn)動，或簡單運(yùn)動和復(fù)合運(yùn)動。(參考：1)操作面板 它是操作人員與數(shù)控裝置進(jìn)行信息交流的工具。2)控制介質(zhì)與輸入輸出設(shè)備控制介質(zhì)是記錄零件加工程序的媒介輸入輸出設(shè)備是CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行交互裝置。交互的信息通常是零件加工程序。即將編制好的記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)或?qū)⒄{(diào)試好了的零件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的控制介質(zhì)上。3) CNC裝置(CNC單元)組成：計算機(jī)系統(tǒng))位置控制板)PLC接口板，通訊接口板)特殊功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件。 作用：根據(jù)輸入的零件加工程序進(jìn)行相應(yīng)的處理（如運(yùn)動軌跡處理)機(jī)床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件(伺服單元)驅(qū)動裝置和PLC等)，所有這些工作是由CNC裝置內(nèi)硬件和軟件協(xié)調(diào)配合，合理組織，使整個系統(tǒng)有條不紊地進(jìn)行工作的。CNC裝置是CNC系統(tǒng)的核心4) 伺服單元)驅(qū)動裝置和測量裝置伺服單元和驅(qū)動裝置主軸伺服驅(qū)動裝置和主軸電機(jī)進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置和進(jìn)給電機(jī) 測量裝置 位置和速度測量裝置。以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制。作用 保證靈敏)準(zhǔn)確地跟蹤C(jī)NC裝置指令：進(jìn)給運(yùn)動指令：實(shí)現(xiàn)零件加工的成形運(yùn)動（速度和位置控制）。主軸運(yùn)動指令，實(shí)現(xiàn)零件加工的切削運(yùn)動（速度控制）5) PLC)機(jī)床I/O電路和裝置PLC (Programmable Logic Controller)：用于完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)順序動作的I/O控制，它由硬件和軟件組成；機(jī)床I/O電路和裝置：實(shí)現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件(由繼電器)電磁閥)行程開關(guān))接觸器等組成的邏輯電路；功能：接受CNC的M)S)T指令，對其進(jìn)行譯碼并轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作接受操作面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號，送給CNC裝置，經(jīng)其處理后，輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動作。）210機(jī)床的主運(yùn)動與形狀創(chuàng)成運(yùn)動關(guān)系如何？進(jìn)給運(yùn)動與形狀創(chuàng)成運(yùn)動的關(guān)系如何？需要再確認(rèn)教材1)成形運(yùn)動：完成一個表面的加工所必需的最基本的運(yùn)動成形運(yùn)動分為：1)主要運(yùn)