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1、规模效应 ：为提高效率和自动化程度采用少品种大批量的做法，以实现降低成本和提高质量的目的。数字化制造： 数字化制造是指在虚拟现实，计算机网络。快速原型，数据库和多媒体等支撑技术下，根据用户需求，迅速收集资源信息。对产品信息，工艺信息和资源信息进行分析，规划和重组， 实现产品涉及和功能仿真，进而快速生产出满足用户性能要求的产品的整个制造过程。机械装备制造发展趋势（论述）：1.向高效，高速，高精度方向发展：高速和高精度加工是制造技术永无止境的追求，效率和质量是先进制造技术的主体2.多功能复合化， 柔性自动化对的产品成为发展的主流：国际上多功能复合加工机床的发展不再以简单的零件加工为主，而是以结构复
2、杂、 形状各异的箱体类零件加工或更为复杂的零件加工为发展趋势3.实施绿色制造和可持续发展战略：是综合考虑环境影响和资源效益的现代制造模式，是人类可持续发展战略在制造业中的体现，是落实科学发展观、建设中国制造“文明生态” 的要求 4.智能制造和智能化装备有了新发展：机械智能化是智能制造的主要研究内容之一，它是智能制造系统的物理基础，是面向未来的先进制造模式5.我国自主创新和高新技术的发展。机械制造装备主要功能：除了一般功能要求（加工精度要求、强度刚度和抗振性要求、可靠性和加工稳定性要求、使用寿命要求、技术经济要求），应强调柔性化。精密化，自动化，机电一体化，符合工业工程要求，符合绿色功程要求。装
3、备分类 ：加工装备，工艺装备，仓储输送装备和辅助装备。装备设计分类：创新设计，变形设计，模块化设计。创新设计步骤：从市场调研和预测开始，明确产品设计任务，经过产品规划，方案设计，技术设计和施工设计四个阶段。1、产品规划阶段：需求分析、调查研究、定性和定量预测、可行性分析、编辑设计任务书2、方案设计阶段：对设计任务的抽象、建立功能结构、寻求原理解和求解方法、初步设计方案的形成、初步设计方案的评价与筛选3、技术设计阶段：确定结构原理方案、总体设计、结构设计4、施工设计阶段：零件图设计、完善装配图、商品化设计、编制技术文档。原理解： 能实现某种功能的工作原理，以及实现该工作原理的技术手段和结构原理即
4、所谓的功能载体。系列化设计： 在设计某一类产品中，选择较典型的产品，以它为基础，运用结构典型化，零部件通用化，标准化的原则，设计出各种吃春参数的产品，构成产品的基型系列。（在产品基型系列基础上，同样运用结构典型化，零部件通用化，标准化的原则，增加，减去，更换或修改少数零部件，派生出不同用途的系列产品，构成产品派生系列）系列化设计原则：结构典型化，零部件通用化，标准化，产品系列化系列化优点：可以用较少的品种规格的产品满足较大的市场范围的需求；减少设计工作量，提高设计质量，减少开发风险，缩短研发周期，降低研发成本，便于维修。系列化缺点 ：选到的产品， 一方面其新性能参数和功能特性不一定满足用户的要
5、求，另一方面有些功能出现冗余。系列化设计扩展方式：纵系列扩展、横系列扩展、跨系列扩展。模块化设计 ：按合同要求，选择适当的功能模块，直接拼装成所谓的组合产品。优点：1.便于用新技术替代旧的模块，加快产品更新换代；2.大大缩短设计和供货周期；3.有利于成组加工等先进工艺，有利于组织专业化生产，既提高质量，又降低成本；4.出现故障时维护修理方便，对生产影响小，加快产品更新换代。机械装备制造设计评价：技术经济评价，可靠性评价，人机工程学评价，结构工艺性评价，产品造型评价和标准化评价。可靠性 ：产品在规定条件下和规定的时间内，完成规定的任务能力。可靠度： 可靠性的度量化指标，是指产品在规定条件下和规定
6、时间内，完成规定任务的概率。机床工艺范围：指机床适应的不同生产的要求的能力，也可称之为机床的加工功能。机床应满足一定的加工需求包括加工作业功能和加工作业空间。机床的加工作业功能要求将决定其运动功能， 加工作业空间要求将决定其运动行程范围。机床工艺范围一般包括可加工的工件类型、加工方法、加工表面形状、材料、工件和加工尺寸范围、毛坯类型等。加工表面发生线的成形方法：轨迹法，成型法，相切法，展成法成形运动分类：主运动，形状创成运动机床运动功能式：表示机床的运动个数、形式（直线或回转运动）、功能（主运动、进给运动、非成形运动）及排列顺序，是描述机床运动功能的最简洁的表达形式。精度包括 ：几何精度，运动
7、精度，传动精度，定位精度和重复定位精度，工作精度和精度保持性。振动 ：受迫振动和自激振动。噪声：Lp=20lg （p/p0 ）p-被测声压p0 基准声压 -2*10-5 机床噪声源主要来自四个方面：机械噪声、液压噪声、电磁噪声、空气动力噪声。爬行： 当运动部件低速运动时，主动件匀速运动，被动件往往出现明显的速度不均匀的跳跃式运动即时走时停或者时快时慢的现象。爬行会影响定位精度，加工精度和表面粗糙度。爬行产生原因：摩擦面上的摩擦因素随速度的增大而减小和传动系的刚度不足。防止爬行 ：减小静动摩擦因数之差，提高传动机构的刚度和降低移动件的质量。公比的选用 ：公比小则相对转速损失小，但当变速范围一定时
8、变速级数将增多，变速箱结构复杂。 对于 通用机床 ，由于辅助时间和准备结束时间较长，机动时间在加工周期中占比重不是很大，转速损失不会有太大影响，所以不使结构过于复杂，取公比1.26 或 1.41 等较大公比；对于 大批， 大量生产 则取较小的公比；对于 非自动化加 工不使转速损失过大常采用大的公比。主传动系统传动方式及特点：集中式传动方式：结构紧凑， 便于实现集中操作，安装调整方便。缺点是这些高速运转的传动件在运转过程中所产生的振动将直接影响主轴的运转平稳性，传动件所产生的热量会使主轴产生热变形而直接影响加工精度。分离式传动方式： 变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少量传给主轴，从
9、而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。计算转速： 主轴或各传动件传递全部功率的最低转速。进给传动系统组成：动力源，变速机构，换向机构，运动分配机构，过载保护机构，运动转换机构和执行件。齿轮传动间隙消除：1.刚性调整法： 调整后的齿侧间隙不能进行自我补偿。特点： 结构简单，传动刚度高， 但要严格控制齿轮的齿厚和齿距公差。方法 ：偏心轴套调整法， 变齿厚调整法，斜齿轮轴向垫片法。2.柔性调整法：调整后的齿侧间隙不进行自我补偿。特点 ：结构复杂，传动刚度低，影响传动的平稳性。方法： 双片直齿轮错齿调整法，薄片斜齿轮轴向压簧调整法，双齿轮弹簧调整法。主轴部件传动方式以及特点：1.齿轮传动
10、 ：结构简单、紧凑，能传递较大转矩，能适应变转速、变载荷工件，应用最广。2.带传动 ：靠摩擦力传动、结构简单、制造容易、成本低，特别适用于中心距较大的两轴间传动，传动平稳噪声小，在过载时会打滑起到过载保护作用，缺点是有滑动。3.电动机直接驱动：大大简化了结构，有效地提高了主轴部件的刚度，降低了噪声和振动，有较宽的调速范围，有较大的驱动功率和转矩，便于组织专业化生产。推力轴承配置：1.前端配置：精度高，对于提高主轴刚度有利。2.后端配置：发热小，升温低，精度低。3.两端配置：主轴受热伸长后影响主轴间隙。4.中间配置：可以减少主轴悬伸量，结构复杂，升温较高。推力轴承： 只能承受轴向载荷，轴向承载能
11、力和刚度较大。在转动时滚动体产生较大的离心力，挤压在滚道的外侧。由于滚道深度较小，为防止滚道的激烈磨损，推力轴承允许的极限转速较低。磁浮轴承： 由定子和转子组成。转子由铁磁材料组成，压入回转轴承回转筒中，定子也有同样材料制成， 定子线圈产生磁场， 将转子悬浮起来通过4 个位置传感器不断检测转子位置。通过控制装置调节转子位置始终在中心位置。特点 ：无机械磨损， 理论无速度限制；运转无噪声，温升低，能耗小；不需要润滑，不污染环境；能在超低温和高温下正常工作，也可用于真监控蒸汽腐蚀环境。轴承配置形式:速度型，刚度型，刚度速度型。选取轴承精度时，由于前支承的精度比后支承对主轴旋转精度影响较大，所以前轴
12、承的精度要高于后轴承一个精度等级，在安装时， 如将前后轴承的偏移方向放在同一侧，可以有效地减少主轴端部偏移。后轴承的偏移量适当大一些可以使主轴端部的偏移量为0 双列短圆柱滚子轴承预紧：用螺母轴向移动轴承内圈，让内圈径向胀大，从而实现预紧； 用调整环的长度实现预紧，采用过盈套实现轴向固定。角接触球轴承预紧：修磨轴承内圈侧面；内外圈装入短套；由弹簧自动预紧。主轴滑动轴承：1.动力滑动轴承:当主轴旋转，带动润滑油从间隙大向间隙小流动，形成压力油楔而产生油膜压力讲主轴浮起。2.液体静压轴承 ：由供油系统提供一定的压力油，输进油和轴承间隙中，利用油的静压力支承载荷，轴颈始终浮在压力油中。相比动力滑动轴承
13、优点： 承载能力高，旋转精度高，油膜具有均化误差的作用，可提高加工精度，运动平稳。寿命长。成本高，结构复杂。3.气体静压轴承：摩擦小，功率损耗小。振动，噪声小可在极高转速和极低温度下工作，旋转精度高。支承件的结构选择：空心截面刚度大于实心，尽可能加大截面尺寸；圆形大于正方形；封闭截面刚度大于开口截面刚度。直线运动导轨截面形状选择：1.矩形导轨 ：承载能力大， 刚度高。 制造简单， 检验和维修方便但存在间隙，需要镶条调整，导向性差。使用于载荷较大而导向型要求低的机床。2.三角形导轨 ：导轨面磨损时导轨会自动下沉，不会产生间隙定角减小，导向性越好，但摩擦力也越大，所以小顶角用于轻载，大定角用于重型
14、机床。有对称式和不对称式两种结构，3.燕尾形导轨 ：可承受较大额颠覆力矩，导轨高度较小， 结构紧凑， 间隙调整方便。 刚性差，检验和维修难。4.圆柱形导轨 ：制造方便，工艺性好，但磨损后难以调整。回转运动导轨：平面环形运动导轨；锥面环形导轨；双锥面导轨导轨组合形式：双三角导轨：不需要镶条，接触刚度好，导向性和精度保持性好，但工艺性差。双矩形导轨：承载能力大，制造简单，但需要镶条调整。矩形和三角形导轨的组合：导向性好，刚度高，制造方便。矩形和燕尾性导轨的组合：能承受大的力矩，调整方便。常用导轨间隙调整方法：压板，镶条，导向调整板。导轨分类 ：滑动导轨；静压导轨；卸荷导轨；滚动导轨静压导轨 将具有
15、一定压力的液体经节流阀送达油腔内，是导轨产生压力，将动导轨微微抬起与支承导轨脱离，浮在压力油膜上。导轨卸荷 ：机械卸荷，液压卸荷导轨，自动调节气压卸荷导轨。液压卸荷导轨和静压导轨区别：后者上浮力足以将整个工作台浮起，形成存流体摩擦；前者的上浮力不足以将整个工作台全部浮起。但由于介质粘度高，有动压效应的干扰较大，难以保证摩擦力恒定。滚动导轨 ;在静动导轨面之间放置滚动体如滚针，滚珠，滚柱或滚动导轨块。优点 ：摩擦因数小，起动轻便，不易爬行；磨损小，精度保持性好；寿命长，具有较高的重复定位精度，运动平稳，可用润脂滑，润滑系统简单。定位机构设计：1.圆柱销定位，2.端面齿盘定位（端面齿盘定位特点：定
16、位精度高，重复定位精度好，定位刚性好，承载能力大）加工中心 ：配置刀库并由机械手进行自动换刀，形成带自动交换刀具装置的数控铣床。加工中心刀库：鼓轮式刀库，链式刀库，格子箱刀库和直线式刀库。工作空间 ：工业机器人正常工作时，手腕参考点能在空间活动的最大范围。额定负载 ：在机器人规定的性能范围内，机械接口处所能承受负载的允许值。工业机器人的手臂： 由动力关节和连接杆件构成，用以支承和调整手腕和末端执行器的位置。三自由度的机械传动手腕：1.手爪回转运动。2.手腕偏摆运动及其诱导运动。3.手腕俯仰运动及其诱导运动。工业机器人 ：用于生产的机器人。工业机器人的分类：1.关节型机器人（范围大，精度小）；2.球坐标机器人（工作范围大，但精度低）； 3.圆柱坐标型机器人（灵活性好，工作范围打，精度低）；4.直角坐标型机器人（刚度精度高，灵活性差）工业机器人的位姿：末端执行器在指定的坐标系中的位置和姿态。谐波减速器 ：有内齿的刚轮， 外齿易变性的薄壁圆筒状柔轮和波发生器。分类： 带杯形柔轮的谐波传动；带环形柔轮的外啮合复波式谐波传动;带环形柔轮的谐波减速传动。驱动方式 ：电动机驱动，液压
