机械制造装备设计复习

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1、CH2智能制造1）CPS（cyberphysicalsystems）定义：信息物理系统(cyberphysicalsystems,简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。2）智能制造定义：基于CPS技术，构建‘状态感知-实时分析-

2、自主决策-精准执行-学习提升’的数据闭环，以软件形成的数据自动流动来消除复杂系统的不确定性，在给定的时间、目标场景下，优化配置资源的一种制造范式。（赵敏）该定义所涉及的各项基本要素是：智能机理：状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升；操作对象：数据（信息与知识的载体）；使能：软件中的算法与规则（数字化知识）；本质：数据自动流动，并因自动流动而形成知识泛在；目的：消除复杂系统的不确定性；约束：给定时空场景；价值：优化配置制造资源。3）AGV：是自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle）的英文缩写。是指装备有电磁或

3、光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人（WMR――WheeledMobileRobot）的范畴。AGV一般以电池为动力。AGV装有非接触导航（导引）装置，可实现无人驾驶的运输作业。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。自动化立体库（AGV）、自动上下料等智能装备的应用，以及设备的M2M智能化改造，实现物与物、人与物之间的互联互通与信息握手。4）机器人：典型的六自由度关节型机器人主要由机器人本体及控制系统两

4、大部分组成。机器人本体由嵌入式控制器、伺服电机、RV或谐波精密减速器等组成。控制系统包括控制柜、示教盒及相应的控制系统软件，机器人可采用示教盒进行人工示教，也可进行离线编程。CH3机床设计1）装备类型：切削装备、工艺装备、辅助装备、仓储装备2）工件成型：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和尺寸，并达到其精度要求。a）轨迹法：发生线由刀具的点切削刃作直线运动而形成的。切削刃与被加工表面为点接触。为了获得发生线，切削刃必须沿着发生线做轨迹运动。b）成形法：宽刃车刀车削短外圆柱面，刀具的

5、切削刃是线切削刃，与工件发生线吻合。切削刃是一条与所需形成的发生线完全吻合的切削线。c）相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工的方法，刀具切削点运动轨迹的包络线形成一条发生线。发生线需要两个独立的成形运动.(刀具旋转+刀具中心按一定规律运动)d）展成法：利用刀具和工件做展成切削运动的加工方法。切削刃与被加工表面相切，切削刃各瞬时位置的包络线就是所需要的发生线。需要两个运动：旋转+移动或者旋转+旋转，形成一个复合运动---展成运动3）机床设计：a）运动功能式：运动功能式表示机床的运动个数、形式、功能及排列顺序，是描述机床运动功能最简

6、洁的表达方式。左边写工件，用W表示，右边写刀具，用T表示，中间写运动，按运动顺序排列。b）机床运动原理图：运动原理图是将机床的运动功能式用简洁的符号和图形表示出来。除了描述机床的运动轴个数、形式及排列顺序之外，还表示了机床的两个末端执行器和各个运动轴的空间相对方位，是认识、分析、设计机床传动系统的依据。3）机床精度：机床精度包括：几何精度、运动精度、传动精度、定位精度、精度保持性。A）几何精度——机床在空载条件下，在不运动或运动速度较低时，机床主要独立部件的形状（直线度、平面度）、相互位置（平行度、垂直度、重合度、等距度、角度）、旋转（径向

7、圆跳动、周期性轴向窜动、端面圆跳动）和相对运动位移精确程度。B）运动精度——机床空载并以工作速度运动时，执行部件的几何位置精度（又可称为几何运动精度）。如高速回转主轴的回转精度，工作台运动的位置及方向精度。C）传动精度——机床传动系统各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。影响机械传动因素的主要因素是传动系统的设计、传动元件的制造和装配精度。D）定位精度——机床的定位部件运动到达规定位置的精度。E）工作精度——加工规定的试件，用试件的加工精度标识机床的工作精度，它是各种因素综合影响的结果。F）精度保持性——在规定的工作期间内，保持机床所要求的

8、精度，称之为精度保持性。4）机床传动分析方法：五步分析法找两端件--》确定计算位移--》分析传动路线、列出传动路线表达式--》列出传动计算式（运动平衡式）--》推出结论公式，传动