机械制造装备设计ppt讲解.ppt

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1、欢迎2021/9/231第一章 绪论1.2 1.2 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（一）一般的功能要求（一）一般的功能要求（1）加工精度方面的要求（2）强度、刚度和抗震性方面的要求（3）加工稳定性方面的要求（4）耐用性方面的要求（5）技术经济方面的要求（二）柔性化（二）柔性化（三）精密化（三）精密化（四）自动化（四）自动化（五）机电一体化（五）机电一体化（六）节材（六）节材（七）符合工业工程要求（七）符合工业工程要求（八）符合绿色工程要求（八）符合绿色工程要求2021/9/232机械制造装备设计1 1。3 3 机械制造装的分类机械制造装的分类1.3 1.3 机械制造装

2、备的分类机械制造装备的分类（一）加工装备：（一）加工装备：机械制造装备包括机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装备和辅助装备四大类。（二）工艺装备：（二）工艺装备：（三）仓储运送装备：（三）仓储运送装备：主要指机床。机床是制造机器的机器，也称工作母机。各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。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。仓储运输装备包括各级仓储、物料运输、机床上下料、机器人等。2021/9/2332.1 2.1 机械制造装备设计的类型机械制造装备设计的类型 一、创新设计一、创新设计二、变形设计二、变形设计三、组合设计三、组合设计2021/9/234第二

3、章 机械制造装备设计方法2.2 2.2 机械制造装备设计的方法机械制造装备设计的方法 一、机械制造装备设计的典型步骤一、机械制造装备设计的典型步骤二、系列化设计二、系列化设计三、模块化设计三、模块化设计四、合理化工程四、合理化工程2021/9/235第二章 机械制造装备设计方法产品规划阶段产品规划阶段需求分析需求分析调查研究调查研究预测预测可行性分析可行性分析编制设计任务书编制设计任务书方案设计阶段方案设计阶段对设计任务的抽象对设计任务的抽象建立功能结构建立功能结构 图图1寻求原理解与解决方法寻求原理解与解决方法初步设计方案的形成初步设计方案的形成 图图3初步设计方案的评价与筛选初步设计方案的

4、评价与筛选 2.2.1 机械制造装备设计的典型步骤机械制造装备设计的典型步骤1、2、3、4、5、1、2、3、4、5、（一）（一）（二）（二）2021/9/236第二章 机械制造装备设计方法技术设计阶段技术设计阶段确定结构原理方案确定结构原理方案总体设计总体设计结构设计结构设计施工设计阶段施工设计阶段零件图设计零件图设计完善装备图完善装备图商品化设计商品化设计编制技术文档编制技术文档 2.2.1 机械制造装备设计的典型步骤机械制造装备设计的典型步骤1、2、3、1、2、3、4、（三）（三）（四）（四）2021/9/237第二章 机械制造装备设计方法模块化设计的基本概念：模块化设计的基本概念：2.2

5、.3 模块化设计模块化设计（一）（一）（二）（二）模块化设计的优缺点模块化设计的优缺点（三）（三）模块化设计的步骤模块化设计的步骤1、2、3、明确任务建立功能结构 图图4 4、图图6 6合理确定产品的系列型谱和参数模块模块是具有一定功能的零件、组件或部件，模块上具有特定的联接表面和联接方法，以保证相互组合的互换性和精确度。模块化设计是模块化设计是提高产品质量、降低成本、加快设计进度、进行组合设计的重要途径。1、2、2021/9/238第二章 机械制造装备设计方法2.3 2.3 机械制造装备设计的评价机械制造装备设计的评价 一、技术经济评价一、技术经济评价二、可靠性评价二、可靠性评价三、人机工程

6、学评价三、人机工程学评价四、结构工艺性评价四、结构工艺性评价五、产品造型评价五、产品造型评价六、标准化评价六、标准化评价2021/9/239第二章 机械制造装备设计方法建立目标系统和确定评价标准建立目标系统和确定评价标准2.3.1 技术经济评价技术经济评价（一）（一）（二）（二）确定重要性系数确定重要性系数 图图7 7（四）（四）确定各设计方案的评价分数确定各设计方案的评价分数总权重值总权重值ZQj技术评价技术评价Tj经济评价经济评价Ej:经济评价是经济评价是理想生产成本CL与实际生产成本Cs之比,即:Ej=CL/Cs技术经济评价的步骤技术经济评价的步骤:（三）（三）（五）（五）（七）（七）（

7、六）（六）1、2、通常理想成本CL应低于市场同类产品最低价的70%。经济评价Ej越大，代表经济效果越好，Ej=1Ej=1的方案经济上最理想。如经济评价值小于小于0.70.7，说明方案的实际生产成本大于市场同类产品的最低价，一般不予考虑。技术经济评价技术经济评价TEj:TEj:有两种计算方法有两种计算方法1、当Tj和Ej的值相差不太悬殊时不太悬殊时，可用均值法计算Ej值：2、TEj=（Tj+Ej）/2当Tj和Ej的值相差很悬殊时很悬殊时，建议用双曲线法计算Ej值：TEj=Tj+Ej2021/9/2310第三章 金属切削机床设计（一）工艺范围（一）工艺范围 （二）柔性（二）柔性（三）与物流系统的可

8、亲性（三）与物流系统的可亲性 （四）刚度（四）刚度（五）精度（五）精度 （六）噪声（六）噪声（七）成产率和自动化（七）成产率和自动化 （八）成本（八）成本（九）生产周期（九）生产周期 （十）可靠性（十）可靠性（十一）造型与色彩（十一）造型与色彩3.1.1 机床设计应满足的基本要求机床设计应满足的基本要求2021/9/2311第三章 金属切削机床设计 （二）总体设计（二）总体设计3.1.3 机床设计步骤机床设计步骤 （三）（三）结构设计结构设计 （一）确定结构原理方案（一）确定结构原理方案（六）（六）定型设计定型设计（五）机床整机综合评价（五）机床整机综合评价 （四）工艺设计（四）工艺设计 20

9、21/9/2312第三章 金属切削机床设计金属切削机床的基本功能金属切削机床的基本功能是提供切削加工所必须的运动和动力。其基本工作原理是：其基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。工件表面的形成方法工件表面的形成方法机床运动功能方案设计机床运动功能方案设计3.3.2 机床的运动功能设计机床的运动功能设计2021/9/2313第三章 金属切削机床设计 工件表面的形成方法工件表面的形成方法几何表面的形成原理图示几何表面的形成原理图示发生线的形成图示发生线的形成图示发生线的形成：发生线的形成：1）轨迹法（

10、描述法）轨迹法（描述法）2）成型法（仿形法）成型法（仿形法）3）相切法（旋切法）相切法（旋切法）4）范成法（滚切法）范成法（滚切法）2021/9/2314机床运动功能方案设计机床运动功能方案设计1.工艺分析工艺分析2.选取坐标系选取坐标系3.写出机床运动功能式写出机床运动功能式4.画出机床运动功能图画出机床运动功能图(例：滚齿机）例：滚齿机）5.绘制机床传动原理绘制机床传动原理图图第三章 金属切削机床设计运动功能图形符号运动功能图形符号a)回转运动回转运动b)直线运动直线运动ZfBaYaCpCfW/CfYaZfBaCp/T2021/9/2315 第三章 金属切削机床设计3.2 3.2 金属切削

11、机床设计的基本理论金属切削机床设计的基本理论（二）（二）（三）（三）（四）（四）（五）（五）（六）（六）3、1、6、5、2、4、精度精度运动精度运动精度传动精度传动精度定位精度定位精度工作精度工作精度几何精度几何精度精度保持性精度保持性刚度刚度抗振性抗振性热变形热变形噪声噪声2021/9/2316第三章 金属切削机床设计（一）运动功能分配设计（一）运动功能分配设计（二）结构布局设计：（二）结构布局设计：立式、卧式、斜置式3.3.3 机床总体结构方案设计机床总体结构方案设计 （三）机床总体结构的概略形状与尺寸设计（三）机床总体结构的概略形状与尺寸设计设计的主要依据是：设计的主要依据是：机床总体结

12、构布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局形态图，驱动与传动设计结果，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以及机床整机的刚度及精度分配。评价的主要因素有：评价的主要因素有：1）性能 2）制造成本 3）制造周期 4）生产率 5）与物流的可亲性 6）外观造型 7）机床总体结构方案设计修改与确定 2021/9/2317第三章 金属切削机床设计（一）主参数和尺寸参数（一）主参数和尺寸参数（二）运动参数（二）运动参数3.3.4 机床主要参数的设计机床主要参数的设计 机床的主要技术参数包括机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数和动力参数。机床主参数是机床主参数是代表机

13、床规格大小既反映机床最大工作能力的一种参数，有些机床还规定有第二主参数。运动参数是指运动参数是指机床执行件如主轴、工作安装部件（工作台、刀架）的运动速度。主运动参数主运动参数：(1)最低（nmin）和最高（nmax)转速的确定（2）主轴转速数列呈等比级数规律分布，转数范围内 的转数相对均匀损失率为：A=(n-nj)/n产生的最大转速相对损失为：A=(nj+1-nj)/nj+1=1-nj/nj+1 2021/9/2318第三章 金属切削机床设计3.4.1 主传动系设计应满足的基本要求主传动系设计应满足的基本要求 （一）（一）满足机床使用性能要求满足机床使用性能要求（二）（二）满足机床传递动力要求

14、满足机床传递动力要求（三）（三）满足机床工作性能的要求满足机床工作性能的要求（四）（四）满足产品设计经济性的要求满足产品设计经济性的要求（五）（五）维修调整方便，结构简单、合理，维修调整方便，结构简单、合理，便于加工和装配。便于加工和装配。2021/9/2319第三章 金属切削机床设计 3.4.2 主传动系分类和传动方式主传动系分类和传动方式 主传动系一般由主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如 主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制 动机构等部分组成。（一）主传动系分类（一）主传动系分类 （1）按驱动主传动的电机类型：）按驱动主传动的电机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动

15、 （2）按传动装置类型：）按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合 （3）按变速的连续性：）按变速的连续性：分极变速传动、无极变速传动（二）主传动系的传动方式（二）主传动系的传动方式 集中传动方式集中传动方式：主传动系的全部传动和变速机构集中 装在同一个主轴箱内。图图11 分离传动方式分离传动方式：主传动系中的大部分传动和变速机构 装在远离主轴的单独变速箱中。图图122021/9/2320第三章 金属切削机床设计 3.4.3 分级变速主传动系分级变速主传动系 （一）拟定转速图和结构式（一）拟定转速图和结构式 （1）转速图）转速图 在转速图中可以表示出传动轴的数目，

16、传动轴之间的传动关系，主轴的各级转速值及其传动路线，各传动轴的转速分级和转速值，各传动副的传动比等。设一中型卧室车床，其变速传动系设一中型卧室车床，其变速传动系 图图13 （2）结构式）结构式 变速组的级比变速组的级比是指主动轴上同一点传往被动轴相邻两传动线的比值，用 表示。级比 中的指数值 称为指数，相当于上述相邻两传动线与被动轴交点之间相距的格数。2021/9/2321第三章 金属切削机床设计 3.4.3 分级变速主传动系分级变速主传动系 （二）各变速组的变速范围及极限传动比（二）各变速组的变速范围及极限传动比 变速组中最大与最小传动比的比值，称为变速组中最大与最小传动比的比值，称为 该变

17、速组的变速范围。即该变速组的变速范围。即：（i=0，1，2，j)在设计机床主传动系时，一般限制降速最小传动比最小传动比 直齿直齿圆柱齿轮的 最大升速比最大升速比 斜齿斜齿圆柱齿轮可取2021/9/2322第三章 金属切削机床设计 3.4.3 分级变速主传动系分级变速主传动系 （三）主变速传动系设计的一般原则（三）主变速传动系设计的一般原则 （1）传动副前多后少的原则 （2）传动顺序与扩大顺序相一致的原则 （3）变速组的变速要前慢后快，中间轴的转 速不宜超过电动机的转速 2021/9/2323第三章 金属切削机床设计 3.4.3 分级变速主传动系分级变速主传动系 （六）齿轮齿数的确定（六）齿轮齿

18、数的确定 对于定比传动的齿轮齿数和带轮直径，可 依据机械设计手册推荐的方法确定。确定齿轮齿数时，选取合理的齿数和是很 关键的。各队传动副的齿数和应该是相同的。齿轮的中心距取决于传递的扭矩。扭矩越大，中心矩越大。一般在主传动中，取最小齿轮齿数 三联滑移齿轮的最大于此大齿数之间的齿 数差应大于或等于4。齿轮齿数确定后，还应验算转速误差：式中：n-主轴实际转速 n-主轴的标准转速 -公比 2021/9/2324第三章 金属切削机床设计 3.4.5 数控机床主传动系设计特点数控机床主传动系设计特点（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计匹配设计 在设计

19、数控机床主传动时，必须考虑 电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由 于主轴要求的恒功率变速范围 远大于 电动机恒功率变速范围 ，所以在电动 机于主轴之间要串联一个分级变速箱，以 扩大其恒功率调速范围，满足低速大功率 切削对电动机的输出功率的要求。设计分级变速箱时，考虑机床结构的 复杂程度，运转平稳性要求等因素，变速 箱公比的选取有下列三种情况：2021/9/2325第三章 金属切削机床设计 3.4.5 数控机床主传动系设计特点数控机床主传动系设计特点（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计匹配设计 （1）取变速箱的公比 等于电动机的恒 功率调速范

20、围 ，即 =，功率特 性图是连续的，无缺口和无重合。（2）若要简化变速箱结构，变速级数应少 些，变速箱公比 可取达于电动机的恒 功率调速范围 ，即 。图图31、32 2021/9/2326第三章 金属切削机床设计 3.4.5 数控机床主传动系设计特点数控机床主传动系设计特点（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的（二）数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计匹配设计 （3）如果数控机床为了恒线速切削需在运 转中变速时，取变速公比 小于电动机的 恒功率变速范围，即 20m/min v20m/min 图图5656 （1 1）内滚式镗套：）内滚式镗套：尺寸大，精度高，后导向 （2 2）外滚式镗套

21、：）外滚式镗套：尺寸小，精度低，前导向 镗杆的螺旋导向：镗杆的螺旋导向：镗孔直径大于镗套内径时，若镗刀在镗模外侧安 装，则需加引刀槽。镗杆进入镗套时，导向槽进 入镗杆的键槽中，此时，镗刀与镗套的引刀槽对 正。2021/9/23177第五章 机床夹具设计 5.5.2 对刀装置对刀装置 （铣床、刨床铣床、刨床）为调整刀具相对于工件的位置，可设置对刀装置。对刀块对刀面的位置应以定位元件的定位表面定位元件的定位表面来标 注，该位置尺寸加塞尺厚度等于工件加工面与定位 基准面间的尺寸。试切法对刀时，不用对刀块 2021/9/23178第五章 机床夹具设计 5.5.3 分度装置分度装置作用：作用：工件上有按

22、一定角度分布的相同表面，需要在一次定位夹紧后加工出来，此时，需要分度装置。斜面分度装置斜面分度装置/592021/9/23179第五章 机床夹具设计进入下一节进入下一节 5.5.4 对定装置对定装置对定装置的作用：对定装置的作用：保证夹具相对于机床主轴或刀具、机床运动轨道有准确的位置和方向。2021/9/23180第五章 机床夹具设计5.6 5.6 可调整夹具的设计可调整夹具的设计 一、可调整夹具的特点一、可调整夹具的特点二、可调整夹具的调整方式二、可调整夹具的调整方式三、可调整夹具的设计三、可调整夹具的设计四、成组夹具设计四、成组夹具设计2021/9/23181第五章 机床夹具设计 5.6.

23、1 可调整夹具的特点可调整夹具的特点可调整夹具可调整夹具为几个零件的相同工序设计的，这些零件具有尺寸、结构和工艺相似的特点。成组夹具（专用可调整夹具）成组夹具（专用可调整夹具）专门为成组工艺中的一组零件设计的。（较专用一些)结构：结构：基础部分基础部分（夹具体，夹紧结构、操作机构等）可调整部分可调整部分（定位元件、导向元件和夹紧元件等）可调整夹具可调整夹具/62/622021/9/23182第五章 机床夹具设计 5.6.2 可调整夹具的调整方式可调整夹具的调整方式调节式：调节式：图图62 62 高度、径向；更换式：更换式：如上图中的钻套；更换组件；可更换定位板：联接孔位要一致综合式：综合式：上

24、述两种方式兼而有之，取二者之长；组合式：组合式：适用工件品种少切批量较大的场用工件品种少切批量较大的场 合（同一夹具可加工不同零件）。合（同一夹具可加工不同零件）。加工花键孔：用于3种零件2021/9/23183第五章 机床夹具设计 5.6.3 可调整夹具的设计可调整夹具的设计特殊性特殊性（1）按相似性原则相似性原则归组（结构、工艺、尺寸、精度、定位基准面、夹紧方式、加工方式）；（2）总图设计总图设计：以组内最大和最小零件为依据；（3）精度计算精度计算：应满足组内精度最高零件的要求；（4）操作空间、材料性能操作空间、材料性能 ；（5）调整方便；调整方便；（6）编制调整卡。编制调整卡。2021/

25、9/23184第五章 机床夹具设计进入下一节进入下一节 5.6.4 成组夹具设计成组夹具设计成组夹具成组夹具是在成组技术指导下，为实现成组工艺而设计的夹具。属于可调整夹具。其结构特点和调整方式与可调整夹具相同，设计基本一样。适用的工件适用的工件必须是同一个成组零件族的、并在同一生产单元内进行同一工序的加工。又称专用可调整夹具。成组车床夹具成组车床夹具/65/652021/9/23185第五章 机床夹具设计5.7 5.7 组合夹具的设计组合夹具的设计 组合夹具组合夹具是根据被加工工件工艺要求，利用一套标 准化的夹具元件进行组合而成的夹具。适用于单件、小批量生产，以及新产品试制。特点特点是灵活多变

26、，万能性强，大大减少夹具的设计和制造工作量，但一次投入大，夹具往往体积较大，笨重。2021/9/23186第五章 机床夹具设计5.7 5.7 组合夹具的设计组合夹具的设计 组合夹具：组合夹具：槽系组合夹具槽系组合夹具（图图6666）（各元件靠键槽、T形槽，由定位键定位，T形槽钉固定）孔系组合夹具孔系组合夹具（各元件依靠孔、销配合来定位，由螺钉来固定）2021/9/23187第五章 机床夹具设计5.7 5.7 组合夹具的设计组合夹具的设计 组合夹具组装过程组合夹具组装过程（1）熟悉技术资料（工序图、工序内容、要求）（2）设计组装方案（3）选件试装（检查构思合理性、修正）（4）连接、调整、固定（5

27、）检查组装结果（6）试加工工件2021/9/23188第五章 机床夹具设计5.8 5.8 机床夹具设计步骤机床夹具设计步骤 一、机床专用夹具的设计步骤一、机床专用夹具的设计步骤二、夹具精度的验算二、夹具精度的验算三、夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件三、夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件四、高精度机床夹具设计四、高精度机床夹具设计2021/9/23189第五章 机床夹具设计 5.8.1 机床专用夹具的设计步骤机床专用夹具的设计步骤（一）准备工作（一）准备工作 （1）明确工件的年生产纲领；（2）熟悉工件零件图和工序图；（3）了解本工序的加工内容。（二）总体方案的确定（二）总体方案的确定 （1）定

28、位方案；（2）夹紧方案（力的作用点、方向、大小；机构）；（3）夹具总体形式。（三）绘制夹具装配图（三）绘制夹具装配图 主视图按操作实际位置布置 三视图要清楚表达夹具工作原理与结构 （四）绘制夹具零件（非标准件）（四）绘制夹具零件（非标准件）夹具设计过程示例夹具设计过程示例/69/692021/9/23190第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算影响位置精度的主要因素影响位置精度的主要因素：（1）工件在夹具中的安装误差:定位误差和夹紧误差（2）夹具在机床上对定误差（3）加工过程中出现的误差夹具精度验算夹具精度验算是指前两项，其和不大于工件允差的2/3为算合格。2021/9

29、/23191第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（一）验算中心距（一）验算中心距 影响此项精度的因素：影响此项精度的因素：（1）定位误差主要是定位孔 与定位销 的间隙产生，最大间隙为0.05mm；（2）钻模板衬套中心与定们销中心距误差，装配图标注尺寸为 ,误差为0.02mm;（3）钻套与衬套的配合间隙,由 可知 最大间隙为0.029mm;（4）钻套内与外圆的同轴度误差，对于标准钻套 ，精度较高，此项可以忽略。2021/9/23192第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的

30、验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（一）验算中心距（一）验算中心距 影响此项精度的因素：影响此项精度的因素：（5）钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心 距误差E，由下式求出 式中，e为刀具引偏量（mm），H为排屑空间，钻 套下端面与工件间的空间高度（mm），B为钻孔 （mm），为刀具与钻套间的最大间隙。上述各量可参见上述各量可参见图图7070.2021/9/23193第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（一）验算中心距（一）验算中心距 影

31、响此项精度的因素：影响此项精度的因素：（5）图图7070.该例中，设刀具与钻套的配合为 可知 =0.025mm;将H=30mm,h=12mm,B=18mm代 入，可求出e=0.038mm;2021/9/23194第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（一）验算中心距（一）验算中心距 影响此项精度的因素：影响此项精度的因素：（5）图图7070.由于上述各项都是按最大的误差计算，实际上各 项误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也 很可能不一致，因此综合误差按概率法求和 该项误差略大于中心距允差

32、0.1mm的2/3,勉强可 用。就减小定位和导向的配合间隙。2021/9/23195第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（二）验算两孔平行度精度（二）验算两孔平行度精度 工件要求 孔全长上允差0.05mm。导致产生两孔平行度误差的因素有：导致产生两孔平行度误差的因素有：（1）设计基准与定位基准生命，没有基准转换误 差，但 配合间隙及孔与端面的垂直度 误差会产生基准位置误差，定位销轴中心与大头 孔中心的偏斜角 （rad）为 式中，为 处最大间隙（mm）;为定位销轴定位面长度（mm）.2021

33、/9/23196第五章 机床夹具设计 5.8.2 夹具精度的验算夹具精度的验算夹具精度验算实例，夹具精度验算实例，工件和夹具装配图工件和夹具装配图/69/69（二）验算两孔平行度精度（二）验算两孔平行度精度 工件要求 孔全长上允差0.05mm。导致产生两孔平行度误差的因素有：导致产生两孔平行度误差的因素有：（2）定位销轴中心线对夹具底平面的垂直度 ，图中没有注明。（3）钻套孔中心与定位销轴的平行度 ，图中 标注为0.02mm,（4）刀具引偏量e产生的偏斜角 ，图图7070。因此，总的平行度误差 合格。2021/9/23197第五章 机床夹具设计 5.8.3 夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件夹

34、具装配图上应标注的尺寸和技术条件目的目的是为了检验本工序零件加工表面的形状，位置和尺寸精度在夹具中是否可以达到，为了设计夹具零件图，也为了夹具装配和装配精度的检测。（一）尺寸标注（一）尺寸标注（1）轮廓尺寸；（2）与机床的联系尺寸（安装）；（3）与刀具的联系尺寸；（4）配合尺寸、种类、精度；（5）各关键元件装配后的位置尺寸及公差。上述联系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相应公差1/3-1/10，最常用的是1/3。2021/9/23198第五章 机床夹具设计 5.8.3 夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件夹具装配图上应标注的尺寸和技术条件（二）技术要求标注（二）技术要求标注（1）定位元件的定位

35、表面间相互位置精度；（2）定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基 面间位置精度；（3）定位表面与导向元件工作面间的位置精度；（4）各导向元件工作面间的位置精度；（5）定位表面、导向工作面与检测基准的位置精度。2021/9/23199第五章 机床夹具设计进入下一节进入下一节 5.8.4 高精度机床夹具的设计高精度机床夹具的设计高精度机床夹具高精度机床夹具设计也是按本节前述设计步骤进行，但更重视其高精度这一特点，为此应注意以下几个方面为此应注意以下几个方面：（1）定位方案要符合六点定位原理和保证本工序的技 术要求，减少定位误差；（2）提高夹具设计的技术要求；（3）提高对定精度；（4）提高定位的可

36、靠性，减少夹紧力产生的工件和夹 具的变形；（5）高精度机床夹具应具有高刚度和高精度；（6）高精度机床夹具要求装配后整体精度高，设计中 有意识地对某些重要表面采用“合件加工”、“就地 加工”方法。2021/9/23200第五章 机床夹具设计5.9 5.9 典型机床夹具的设计要求典型机床夹具的设计要求 一、钻床夹具一、钻床夹具二、镗床夹具二、镗床夹具三、铣床夹具三、铣床夹具四、车床夹具四、车床夹具2021/9/23201第五章 机床夹具设计 5.9.1 钻床夹具钻床夹具（一）钻模的结构型式（一）钻模的结构型式 固定式钻模 回转式钻模 翻转式钻模 盖板式钻模 滑柱式钻模（二）钻模板的型式（二）钻模板

37、的型式 固定式 铰链式 分离式（盖板式）悬挂式 可调式（三）定位和定向（三）定位和定向 一般不设定位定向装置，只设固定位置 2021/9/23202第五章 机床夹具设计 5.9.2 镗床夹具镗床夹具（一）镗床导向支架的布置形式（一）镗床导向支架的布置形式 （1 1）单面前导向：）单面前导向：D60mm L/D1 通孔 （2 2）单面后导向：）单面后导向：D60mm 盲孔 LD 两种情况 （3 3）单面双导向）单面双导向 （4 4）双面单导向）双面单导向 L1.5D或同轴多个短孔2021/9/23203第五章 机床夹具设计 5.9.2 镗床夹具镗床夹具（二）设计注意事项（二）设计注意事项 （1）

38、若先调刀后入镗模注意引刀问题（镗套）若多刀加工同轴多孔注意引刀问题（毛孔）（2）镗模导向支架上不允许安装夹紧元件及其机构,防止导向支架受力变形，影响加工孔的精度和孔系 位置精度。2021/9/23204第五章 机床夹具设计 5.9.3 铣床夹具铣床夹具（一（一)铣床夹具的类型铣床夹具的类型 根据进给方式，铣床夹具分为直线进给式、圆周 进给式和仿行进给式三类。直线进给式：直线进给式：又有单工件、多工件之分，或单工 位、多工位之分。多用于中、小批量生产。圆周进给式：圆周进给式：工作台同时安装多套相同的夹具，或多套粗、精两种夹具。生产率较高，一般用于 大批量生产。仿行进给式：仿行进给式：按进给方式又

39、可分为直线进给仿行 和圆周进给仿行铣床夹具。图图76762021/9/23205第五章 机床夹具设计 5.9.3 铣床夹具铣床夹具（二）注意事项（二）注意事项 （1）断续切削，夹紧力大受力元件强度、刚 比较大；（2）设置对刀装置、定向键；（3）固定U形口T形口。2021/9/23206第五章 机床夹具设计进入下一章进入下一章 5.9.4 车床夹具车床夹具外圆定位外圆定位的卡盘、卡头；内孔定位内孔定位的各类心轴；中心孔定位中心孔定位的各类顶尖、拨盘。这些夹具比较简单，有些已经标准化、通用化。对非回转体工件对非回转体工件：（1）定心方式要与选用机床主轴端部结构相等；（2）夹紧力必需考虑充分，夹紧力

40、有可靠自锁；（3）外形尽量呈圆柱形，重心靠近主轴；（4）注意动平衡（可设置配重）调整；（5）注意安全措施，不得有尖角和突出夹具体转盘外 径的部分。2021/9/23207第六章第六章 物流系统设计物流系统设计第六章 物流系统设计第一节第一节 概述概述第二节第二节 机床上下料装置设计机床上下料装置设计第三节第三节 机床间工件传送装置的设计机床间工件传送装置的设计第四节第四节 自动化仓库设计自动化仓库设计第五节第五节 工厂物流系统的总体设计工厂物流系统的总体设计2021/9/23208 第六章 物流系统设计 6.1 6.1 概述概述 一、一、物流系统设计的意义物流系统设计的意义 二、现代物流系统的

41、特点、基本构成二、现代物流系统的特点、基本构成 及功能及功能三、物流系统设计应满足的要求三、物流系统设计应满足的要求2021/9/23209第六章 物流系统设计 6.1.1 物流系统设计的意义物流系统设计的意义物流：物流：从原材料和毛坯进厂，经过储存、加工、装配、检验、包装，直至成品和废料出厂，在仓库、车间、工序之间流转、移动和储存的全部过程。向向生生产产组组织织和和管管理理要要效效益益：合理进行物流系统的设计可以在不增加或少增加投资的条件下，取得明显的技术经济效益。2021/9/23210第六章 物流系统设计 6.1.2 现代物流系统的特点、基本构成及功能现代物流系统的特点、基本构成及功能（

42、一）现代物流系统的主要特点（一）现代物流系统的主要特点 物流系统担任运输、储存、装卸物料等任务。（1）采用现代化的物流装备 （2）计算机管理 （3）系统化与集成化（二）现代物流系统的基本构成（二）现代物流系统的基本构成 （1）管理层有较高的智能 （2）控制层有较好的实时性 （3）执行层有较高的可靠性2021/9/23211第六章 物流系统设计 6.1.2 现代物流系统的特点、基本构成及功能现代物流系统的特点、基本构成及功能（三）现代物流系统的功能三）现代物流系统的功能 （1）原材料和毛坯、外购件、在制品、产品、工 艺装备的储存及搬运存放有序，存取容易，自动化；（2）设备的上下料自动化；（3）工

43、序间在制品储存有序、合理；（4）工位间工件搬运及时、迅速；（5）物流装置调度、控制可变化、可优化；（6）物流监测、判别反应敏捷。2021/9/23212第六章 物流系统设计进入下一节进入下一节 6.1.3 物流系统设计应满足的要求物流系统设计应满足的要求（一）应可靠地、无损伤地、快速实现物料流动；（一）应可靠地、无损伤地、快速实现物料流动；（二）具有一定的柔性；（二）具有一定的柔性；（三）尽量缩短装卸工件的辅助时间及工序间流动路线；（三）尽量缩短装卸工件的辅助时间及工序间流动路线；（四）尽量减少在制品积压；（四）尽量减少在制品积压；（五）合理的物料（毛坯、在制品、产品）储存量。（五）合理的物料

44、（毛坯、在制品、产品）储存量。2021/9/23213 第六章 物流系统设计6.2 6.2 机床上下料装置设计机床上下料装置设计 一、机床上下料装置的设计原则一、机床上下料装置的设计原则二、料仓式上料装置二、料仓式上料装置三、料斗式上料装置三、料斗式上料装置四、上下料机械手四、上下料机械手2021/9/23214第六章 物流系统设计 6.2.1 机床上下料的设计原则机床上下料的设计原则机床的上下料机床的上下料是指将毛坯送到正确的加工位置及将加工好的工件从机床上取下的过程。按自动化程度：按自动化程度：人工上下料装置（单件小批生产或 大型的或外形复杂的工件）自动上下料装置（大批大量生产，如 料仓式

45、、料斗式、上下料机械手或机 器人等）（1）上下料时间要符合生产节拍的要求；（2）上下料工作平稳，尽量减少冲击，避免使工件产 生变形或损坏；（3）上下料装置结构简单，工作可靠，维护方便；（4）有一定的适用范围，尽可能满足多种需求。2021/9/23215第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（一）功用和组成（一）功用和组成 功用功用:当单件毛坯的尺寸较大，而且形状比较复 杂难于自动定向时，可采用料仓上料机构。适用 于加工时间较长的零件。用在大量和批量生产中。组成组成：料仓、隔料器、上料器、上料杆、下料杆 等部分。料仓上料装置简图料仓上料装置简图/1/12021/9/232

46、16第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（二）料仓（二）料仓 作用作用是储存毛坯。大小大小取决于毛坯的尺寸及工作循环的长短。按照毛坯在料仓中的送进方法，按照毛坯在料仓中的送进方法，将料仓分为 两类，即靠毛坯的自重送进和强制送进。2021/9/23217第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（二）料仓（二）料仓 （1）靠毛坯自重送进的料仓）靠毛坯自重送进的料仓 直线式、曲线式、螺旋式、管式、料斗式、料斗料箱式 （2）强制送进的料仓）强制送进的料仓 重锤式、弹簧式、摩擦式、链式、圆盘式 当毛坯质量太轻，不能保证靠自重可靠地 落在上料器中，或毛坯形状

47、复杂，不便靠 自重送进，采用强制送进的料仓。2021/9/23218第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（三）隔料器（三）隔料器（三）隔料器（三）隔料器 作用：作用：作用：作用：把待加工的毛坯从料仓中的许多毛坯 中隔离出来，使其自动进入上料器；或由隔 料器直接将其送到加工位置。由上料器兼作隔料器、杆式隔料器、鼓轮式 隔料器 2021/9/23219第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（四）上料器（四）上料器 作用：作用：把毛坯从料仓送到机床加工位置 料仓兼作上料器、槽式上料器、圆盘式上料 器、由机床的部件和专门的接收器来充当上 料器 图图52

48、021/9/23220第六章 物流系统设计 6.2.2 料仓式上料装置料仓式上料装置（五）上料杆和卸料杆（五）上料杆和卸料杆 上料杆作用：上料杆作用：将毛坯件推入加工位置。两种方式：两种方式：采用挡块来限制毛坯送进的位置；依靠上料杆的行程使毛坯顶到所要求的位置。卸料杆作用：卸料杆作用：将加工好的工件推出加工位置。两种类型：两种类型：带弹簧的和固定长度的卸料杆。2021/9/23221第六章 物流系统设计 6.2.3 料斗式上料装置料斗式上料装置（一）功用和组成（一）功用和组成 料斗式与料仓式的不同：料斗式与料仓式的不同：后者只是将已定向好的工件 由储料器向机床供料，而前者则可对储料器中杂乱的

49、工件进行自动定向整理再送给机床。组成：组成：装料机构、储料机构组成。装料机构由装料机构由料斗、搅动器、定向器、剔除器、分路器 、送料槽、减速器等组成。储料机构储料机构由隔料器、上料器等组成。2021/9/23222第六章 物流系统设计 6.2.3 料斗式上料装置料斗式上料装置（二）料斗（二）料斗 料斗：料斗：工件在料斗中完成定向，并依次送到出 口处，有时需加搅动器或剔除器。搅动器：搅动器：防止工件进入送料器时产生阻塞。定向器：定向器：矫正工件位置，剔除位置不正确工件。剔除器：剔除器：剔除从料斗到送料槽中一些位置不正 确的工件。振动式料斗振动式料斗/9/9自动定向方法自动定向方法2021/9/2

50、3223第六章 物流系统设计 6.2.3 料斗式上料装置料斗式上料装置（三）送料槽（三）送料槽 送料槽要求送料槽要求工件能顺利流畅稳速移动，不能发 生阻塞或滞留现象，因此要认真考虑其倾斜角 度和弯曲的大小。基本形式基本形式：矩形、槽形、V形、圆形、双轨式、单轨式、直立的笼形、滚到式 图图13 13 2021/9/23224第六章 物流系统设计 6.2.3 料斗式上料装置料斗式上料装置（四）减速器（四）减速器 作用：作用：防止工件移动速度过大造成机件或工件 因碰撞而损坏。（五）分路器（五）分路器 作用：作用：把运动的工件分为两路或多路，分别送 到各机床一料斗多机床 分路器的结构形式分路器的结构形