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机械制造装备设计 PPT课件

时间:2020-02-25   来源: 钱柜老虎机  点击:

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  内容提示:机械制造装备设计主讲教师主讲教师: 邵东向邵东向哈尔滨工业大学机电工程学院机械制造及自 动化系2012年3月 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向课程教材讲义课程主要参考书1. 冯辛安. 机械制造装备设计( 第2版) . 机械工业出 版社,20052. 黄鹤汀. 机械制造装备( 第2版) . 机械工业出版社, 20102. 黄鹤汀. 机械制造装备( 第2版) . 机械工业出版社, 20103. 黄开榜等, 金属切削机床—第2版, 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 20064. 张芙丽, 张国 强, 机械制造装备及其设计, 北京: 国 防工业出版社, 20115. 陈立德等, 机械制造装备设计, 北京: 国 防工业出 版社,2010Harbin Institute of ...

  机械制造装备设计主讲教师主讲教师: 邵东向邵东向哈尔滨工业大学机电工程学院机械制造及自 动化系2012年3月 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向课程教材讲义课程主要参考书1. 冯辛安. 机械制造装备设计( 第2版) . 机械工业出 版社,20052. 黄鹤汀. 机械制造装备( 第2版) . 机械工业出版社, 20102. 黄鹤汀. 机械制造装备( 第2版) . 机械工业出版社, 20103. 黄开榜等, 金属切削机床第2版, 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 20064. 张芙丽, 张国 强, 机械制造装备及其设计, 北京: 国 防工业出版社, 20115. 陈立德等, 机械制造装备设计, 北京: 国 防工业出 版社,2010Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院2 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向 课程学时课堂学习 36学时, 实验4学时 课程考核及评价百分制, 累加式:平时大作业实验期末考试( 60%)Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院3( 10%)( 20%)( 10%) 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向 课程主要内容第1章 绪论第2章 机械制造装备设计方法第3章 机床分析第4章 机床设计总论第4章 机床设计总论第5章 机床传动系统设计第6章 主轴组件第7章 支承件第8章 导轨第9章 操纵机构设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院4 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向制造业是一个国 家经济发展的重要支柱,制造是个国 家经济发展的重要支柱,标志着一个国 家的经济实力 、 科技水平、 生活水准和国防实力 的水平。它主要是为国 防和国 民经济的各个领域提供合格的产品, 它所创 造的产 值约占 国 民经济总产值的百分之七十。第1章 绪 论1.1 机械制造装备在国民经济中的作用Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造业是制造业的核心。 他担负着为其他领域提供高水平机械装备的重要任务, 这主要包括:Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院● 农业机械● 动力 机械● 运输机械● 运输机械● 农业机械● 动力 机械 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向● 矿山机械● 化工机械● 林业与木工机械● 食品机械●疗●疗● 医疗机械● 纺织机械● 服装机械● 制造装备● 制造装备● 矿山机械● 化工机械● 林业与木工机械● 食品机械● 医疗机械● 纺织机械● 服装机械Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向▲20世纪20年代生产军火主要采用不计成本的生产模式。▲20世纪50年代为了 降低成本、 提高效率采用大量生产模式高效率, 采用大量生产模式。▲20世纪70年代生产模式的基本原则 是“消 灭一切浪费 ” , 代表的公司 是日 本的丰 田 公司 , 后来被美 国 麻省理工学院总结成为: 精益生产的制造模式。1.2 机械制造装备的状况及发展Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向▲ 20世纪80年代, 随着人们 生活水平的提高, 对产品的需求更加多 样化, 出现了单项的先进制造技术。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院● 计算机辅助设计技术(CAD)● 计算机辅助制造技术(CAM)● 计算机辅助工艺规划(CAPP) 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向● 制造资源规划(MRP)● 成组技术(GT)● 并行工程(CE)● 并行工程(CE)● 柔性制造系统(单元) (FMS)● 全面质量管理(TQC)Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向进入90年代, 随着信息技术的发展, 全球经济打破了地域经济的束缚。快速响应市场成为制造业发展的主要方向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院● 敏捷制造● 精益敏捷柔性● 快速可重组制造 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向21世纪制造模式的主要特征:● 以用户需求为中心● 制造的战略重点是时间、 速度、 质量、 品种● 以柔性敏捷精益作为竞争的优势● 以柔性、 敏捷、 精益作为竞争的优势● 技术进步、 人因改善、 组织创新为基础● 实现企业资源的快速集成● 虚拟公司 将是一种新的企业模式Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向刚性刚性柔性柔性生产模式的变化对机械制造装备提出了 新的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院将更多地采用高技术装备来满足产品的个性化和多样化的要求。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型加工装备机械械制造装备Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院工艺装备仓储输送装备辅助装备 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向主要指机床, 制造机器的机器, 也称工作母机。1.3.1 加工装备金金属切削机床特特种加工机床锻压机床木工机床Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1、 金属切削机床利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多 余的金属或预留层, 以获得符合规定的尺寸、 形状、 精度及表面质量要求的零件。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院车床、 铣床、 钻床、 镗床、 磨床、 刨(插) 床、 拉床、齿轮加工机床螺纹加工机床其他机床(珩磨机床、 锯床、 键槽加工机床)按加工方式分: 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向通用机床专用机床专门化机床自动生产线按通用性分:按精度分:按精度分:普通精度机床精密机床高精度机床超精密机床Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院按自 动化程度分:手动机床自动机床半自动机床 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2、 特种加工机床电加工机床、 超声波机床、 激光加工机床、 电子束加工机床、 离子束加工机床、 水射流加工机床等(1) 电加工机床直接利用电能对工件进行加工的机床直接利用电能对工件进行加工的机床Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院主要指电火花机床线切割机床电解加工机床 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向(2) 超声波加工机床直接利用超声波能对工件进行加工的机床(3) 激光加工机床直接利用激光能对工件进行加工的机床Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院(4) 离子束加工机床(5) 水射流加工机床 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向SUPER TURBO-X44最大加工尺寸 : 1250 X 1250mm 最大载重质量 : 4000W/315kg 激光气体 : He, N2, CO2的混合气体切割最大厚度达25mm4.0kWHarbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院速度为15m/min 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向3、 锻压机床锻压机床是利用金属的塑性变形的特点进行成形加工的机床。 属于无屑加工机床。主要指主要指:锻造机冲压机挤压机轧制机Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向(四) 木工机床木工铣床细木工带锯床床Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型1. 3. 2 工艺装备是指机械制造过程所使用 的刀 具、 夹具、 量具、 模具等各种工具的总称。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院34( 1) 刀具切削加工时, 从工件上切除多 余材料所用 的工具。如车刀、 刨刀、 铣刀、 钻头、 丝锥、 齿轮刀具等。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向刀具的种类车刀、 刨刀、 铣刀、 钻头、 丝锥、齿轮刀具等。大部分已经标准化, 不需要专门设计。。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型( 2) 夹具是安装在机床上用 于装夹( 定位和夹紧) 工件的工艺装备。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院36 按安装在不同 机床上可分为车床夹具、 铣床夹具、刨床夹具、 钻床夹具、 镗床夹具、 磨床夹具等。 按夹具应用 范围 可分为 通用 夹具、 专用 夹具、 成组夹具、 组合夹具、 随行夹具等。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型通用 夹具一般不需要调整就可适用 于相当 广泛的一类工件的加工, 如车床上的卡盘, 铣床上的平口 钳等。专用 夹具专为某个零件的某一道工序专门设计和制造的。成组夹具根据成组加工工艺的原则, 针对一组尺寸相近、成组夹具根据成组加工工艺的原则, 针对一组尺寸相近、结构形状相似、 工艺相似零件而设计的组内 通用 夹具。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院37组合夹具是由预先制造好的标准元件和通用 部件, 按照工序加工要求组装而成的夹具。随行夹具是在自 动线和柔性制造系统中使用 的一类夹具。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向( 3) 模具是用 来将材料填充在其形腔中, 以获得所需要形状和尺寸制件的工具。按填充方法和材料的不同模具分为: 粉末冶金模具塑料模具压铸模具模具、 塑料模具、 压铸模具、 冷冲模具、 锻压模具。冷冲模具锻压模具1. 3 机械制造装备的类型Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院40( 4) 测量器具是直接或间 接地测出 被测对象量值的工具、仪器及仪表等, 简称量具和量仪。 如千分尺、 千分表、 量块等。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向(四) 量具量具是以固定形式复现量值的计量器具的总称。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型包括各级仓储、 物料输送、 机床上下料等。仓储存储原材料、 外购件、 半成品、 成品、 工具、 夹具、 模具等。1. 3. 3 仓储输送装备Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院48物料输送装置主要指坯料、 半成品或成品在车间内 传输。 输送方法有各种传送装置和自 动运输小车。机床上下料装置将坯料送到机床加工位置的机构( 上料装置) ; 加工完后将制品从机床上取走的机构( 下料装置) 。 常用 料仓式和料斗式上料装置、 上下料机械手等。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 3 机械制造装备的类型1. 3. 4 辅助装备包括清洗机、 排屑设备等。清洗机用 来清洗工件表面尘屑 油污, 以保证产品装配质量和使用 寿命。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院49排屑 装置用 于自 动机床或自 动线上, 从加工区域将切屑清除, 输送到机外或线外的集屑器内 。 清除切屑的装置常用 离心力、 压缩空气、 电磁或真空、 冷却液冲刷等方法。 输屑装置则有平带式、 螺旋式和刮板式多 种。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向1. 4 课程学习的目的和主要内容 学习 的目 的是在设计思想层面上, 熟悉机械制造装备设计要求、 设计类型和设计方法, 建立机械制造装备设计系列化、 标准化、 模块化设计思想, 正确理解和运用 机械制造装备设计的基本理论与方法, 掌握机械制造装备的工作原理和结构, 并具备一定的机械制造装备总体设计和结构设理和结构, 并具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力。Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院50 主要内 容以典型的机械制造装备金属切削机床为研究对象, 重点介绍机床的总体设计、 传动系统设计、 主轴组件、 支承件和导轨等方面的基本知识、 设计原理和设计方法。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向第2章 机械制造装备设计方法机械制造装备设计的类型机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院51机械制造装备设计的评价机械制造装备设计的方法 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向对加工装备来说:1、 加工精度2、 强度、 刚度、 抗振性强度刚度3、 加工稳定性4、 耐用 度5、 技术经济2. 1 机械制造装备设计的要求2. 1. 1 一般功能要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院52抗振性还应强调柔性化、 精密化、 自 动化、 机电一体化、节材节能、 符合工业工程和绿色工程等方面的要求。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 1 机械制造装备设计的要求适应对象变化的能力。● 功能柔性化是指装备的功能多是指装备的功能多 , 一台 装备可以在同 一时期内 适应多 品种生产, 空间 上相当 于多 个装备,也称空间柔性。● 结构柔性化是指在不同 时期, 组成装备的各部件经过重新组合, 改变其功能, 形成新的功能, 以适应产品变化的要求, 也称时间柔性。一台 装备可以在同 一时2. 1. 2 柔性化Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院53 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 1. 3 精密化零件精度和质量从微米级发展到 亚微米级乃至纳米级。2. 1 机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院54● 提高装备本身的精度( 设计与制造)● 误差源的控制与误差补偿“母性原则” 和“创造性原则” 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向可以减少制造过程的人工干预, 保证产品质量及其稳定性, 同 时可以提高劳动生产率和减轻工人劳动强度劳动强度。全自 动化: 自 动完成工件的上料、 加工、 下料的全过程。半自 动化: 人工上料、 下料。实现自 动化方法从低到高顺序: 凸轮控制、 程序控制、 数字控制、 适应控制。2. 1. 4 自动化2. 1 机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院55 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机电一体化是指机械技术与 微电子、 传感检机电一体化是指机械技术与 微电子、 传感检测、 信息处理、 自 动控制和电力电子等技术, 按系 统工程和整体优化的方法, 有机组成的最佳技术系统。2. 1. 5 机电一体化2. 1 机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院56 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 1. 6 结构模块化通过不同 模块的组合, 可以快速获得不同 性能的众多 产品, 最大限度地增加产品类型、 降低能的众多 产品, 最大限度地增加产品类型、 降低生产成本, 缩短新产品设计与 制造周 期, 满足市场需求;可方便地对结构模块进行更新, 加快机械制造装备的更新换代。2. 1 机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院57 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 1. 7 符合工业工程是指在保证人和最终用 户 健康、 安全条件下,以最低的成本生产出 符合质量要求的产品。2. 1 机械制造装备设计的要求Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院582. 1. 8 符合绿色工程不能以牺牲环境和消耗资源来增加产出 , 要达到人、 机器和环境有机的协调。 从设计、 制造、包装、 运输、 使用 到报废处理的整个生命周 期中 ,对环境的影响最小, 资源效率最高。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向新产品设计、 变型产品设计2. 2. 1 新产品设计2. 2. 1 新产品设计是指依据市场需求发展的预测, 进行产品结构的调整, 用 新的技术手段和技术原理改造传统产品,或开发新一代的、 具有高技术附加值的新产品的全过程。2. 2 机械制造装备设计的类型Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院59 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向新产品设计过程市场调研和预测产品规划方案设计技术设计施工设计(明确设计任务)( 功能原理设计)功能原理设计2. 2 机械制造装备设计的类型Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院60还应通过产品试制和产品试验来验证技术可行性。较长的设计开发周期, 较大的研发工作量。( 方案设计的具体化)( 工作图、 商品化设计等) 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 2. 2 变型设计1、 适应型设计:原有产品基础上, 基本工作原理和总体结构保持不变, 改变或更换部分部件或结构, 形成所保持不变, 改变或更换部分部件或结构, 形成所谓的变型产品。2. 2 机械制造装备设计的类型Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院612、 变参数型设计:原有产品基础上, 基本工作原理和总体结构保持不变, 改变部分尺寸与性能参数, 形成所谓的变型产品。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 3. 1 系列化设计1. 系列化设计的概念在设计某一类产品中 , 选择功能、 结构和尺寸等方面较典型的产品为基型, 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 其它各种尺寸参数的产品, 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 途的变型产品, 构成产品派生系 列 。2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院62 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向万能式马鞍式提高精度 无丝杠式 卡盘式球面加工端面车床○△△250320○△△400○△△△△△500○△△△△630630○○△△△△△△表2-1 中型卧式车床的简略系列型谱表主参数系列纵向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院63系列800○△△△△△1000○△△△△△○ 基型, △ 变型横向型谱 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向在系 列 型谱中 , 各规格产品应有相同 的功能结构, 相似的结构型式; 同 一类型的零部件在规格不同 的产品中具有完全相同 的功能结构; 不同规格的产品同 一种参数按一定规律( 通常按等规格的产品, 同 一种参数按一定规律( 通常按等比级数) 变化。2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院64系 列化设计应遵循“产品系 列化、 零部件通用 化、 标准化、 结构的典型化” , 即所谓的“四化” 原则。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 系列化设计的优缺点系列化设计的优点:1) 用 较少的品种规格的产品满足市场较大范围的需求;2) 减少设计工作量, 提高设计质量,缩短产品的研制周期;3) 压缩工艺装备的数量和种类, 有助于缩短产品的研制周期, 降低生产成本;4) 便于进行产品的维修, 改善售后服务质量;5) 为开展变型设计提供技术基础。系列化设计的缺点:用 户 只能在系列型谱内 有限的一些品种规格中选择所需的产品。2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院65 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向3. 系列化设计的步骤1) 主参数和主要性能指标的确定应最大程度地反映产品的工作性能和设计要求。2) 参数分级主参数应尽可能采用 优先数系 。 优先数系 是公比为N=5、 10、 20或40的等比数列。,N102. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院663) 制订系列型谱系 列 型谱通常是二维甚至多 维的, 其中一维是主参数,其它维是主要性能指标。系 列型谱内 的产品是在基型产品的基础上经过演变和派生而扩展成的。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向( 1) 纵系列产品是一组功能、 工作原理和结构相同 , 而尺寸和性能参数不同的产品。 主要技术指标和主参数按优先数系派布。( 2) 横系列产品( 2) 横系列产品是在基型产品基础上, 通过加、 减去、 更换或修改某些零部件, 实现功能扩展的派生产品。2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院67( 3) 跨系列产品跨系 列 产品是采用 相同 的主要基础件和通用 部件的不同类型产品。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 3. 2 模块化设计1. 模块化设计的概念为了 开发多 种不同 功能结构, 或相同 功能结构而性能不同 的产品在一定范围内 不同 性能不同 的产品, 在一定范围内 不同 性能、 不同 规格的产品进行功能分析基础上, 划分并设计出 一系 列 功能模块, 将这些模块经过不同 的组合来构造具有不同 功能结构和性能的多 种产品。不同 规格的产品进2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院68模块也应用 系 列 化设计原理进行, 即每类模块具有多种规格, 其规格参数按一定的规律变化, 而功能结构则完全相同, 不同模块中的零部件尽可能标准化和通用 化。 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 模块化设计的优缺点与系列化设计方法优缺点类似;尚有如下优点:l) 便于用 新技术设计性能更好的模块取代原有便于用 新技术设计性能更好的模块取代原有旧的模块, 提高产品的性能, 加快产品的更新换代。2) 可快速满足用 户 提出 的特殊订货要求, 大大缩短设计和供货周期。3) 有利于采用 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) 维护修理更为方便, 对生产影响少。2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院69 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向3. 模块化设计的步骤( 1) 明确任务明确欲实现的总功能2. 3 机械制造装备设计的方法表2-2Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院70 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向3. 模块化设计的步骤( 2) 建立功能结构划分模块的出 发点是功能分析划分模块的出 发点是功能分析。 根据产品的总功能分解为分功能、 功能元, 求相应的功能模块,再具体化为生产模块。根据产品的总2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院71 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院72图2-1 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院73图2-2 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院74图2-3 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向3. 模块化设计的步骤( 3) 合理确定产品的系列型谱和参数模块化系统也应遵循系列化设计的原理。模块化系统也应遵循系列化设计的原理。( 4) 模块的组合( 5) 模块的计算机管理系统2. 3 机械制造装备设计的方法Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院75 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向结合机械制造装备设计的特点主要包括如下内 容:2. 4. 1 技术经济评价2. 4. 2 可靠性评价2. 4. 3 人机工程评价2. 4. 4 结构工艺性评价2. 4. 5 产品造型评价2. 4. 6 标准化评价2. 4 机械制造装备设计的评价Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院76 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院77亚微米超精密车床及其加工的零件 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院78美国MOORE公司制造的多轴超精密机床NANOTECH/500 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院79车磨抛超精密加工机床及其加工的零件a)b) 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院80KDP晶体超精密加工铣床及其加工零件 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院81小型超精密车床 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院82 机械制造装备设计主讲教师: 邵东向机械制造装备设计a)b)c)d)Harbin Institute of TechnologyHarbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机电工程学院83微小型精密和超精密机床及加工的零件e)f)g)h)

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