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1、機械制造裝備設計,緒論,0.1機械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢 0.2機械制造裝備的作用、地位、主要功能及組成 0.3機械制造裝備設計課程的研究對象,0.1機械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢,0.1.1機械制造的作用、地位 0.1.2機械制造的發(fā)展趨勢,,0.1.1機械制造的作用、地位,機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的地位和作用。機械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有著很大的和直接的影響。機械制造業(yè)的規(guī)模的水平是反映國民經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志。因而，世界各國都把發(fā)展機械制造業(yè)作為振興和發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。,21世紀中國的機械制造技術的發(fā)展戰(zhàn)略特

2、別是冷加工技術的發(fā)展將沿著三條主線進行：,第一、機械制造工藝方法進一步完善與開拓。,第二、加工技術向高精度方向發(fā)展，使“精密工程”和“納米技術”逐步走向?qū)嵱没蜕a(chǎn)化。,第三、加工技術向自動化方向發(fā)展，繼續(xù)沿著NC-CNC-FMS-CIMS的臺階向上攀登。,0.1.2機械制造的發(fā)展趨勢,0.2機械制造裝備的作用、地位、主要功能及組成,0.2.1機械制造裝備的作用、地位 0.2.2機械制造裝備應具備的主要功能 0.2.3機械制造裝備的組成,0.2.1機械制造裝備的作用、地位,本世紀20年代制造業(yè)開始起家 第一次世界大戰(zhàn)，使制造業(yè)取得飛速的發(fā)展 50年代的福特模式 70年代的豐田模式 80年代單項

3、的先進制造技術 90年代快速響應市場成為制造業(yè)發(fā)展的一個主要方向,機械制造生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的演變。,0.2.1機械制造裝備的作用、地位,在50年代“剛性生產(chǎn)模式下，通過提高效率、自動化程度進行單一或少品種的大批量生產(chǎn)、以“規(guī)模經(jīng)濟”實現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。 在 70年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提高產(chǎn)品質(zhì)星和降低成本。,隨著機械制造生產(chǎn)模式的演變，對機械制造裝備提出了不同的要求。,0.2.1機械制造裝備的作用、地位,在80年代、較多地采用數(shù)控機床、機器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術的集來滿足產(chǎn)品個性化和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。 從90年代開始，為了對世界生產(chǎn)

4、進行快速響應逐步實現(xiàn)社會制造資源的快速集成，要求機械制造裝備的柔性化程度更高，采用擬實制造和快速成形制造技術。,隨著機械制造生產(chǎn)模式的演變，對機械制造裝備提出了不同的要求。,0.2.1機械制造裝備的作用、地位,工業(yè)發(fā)達國家都非常注意機械制造業(yè)的發(fā)展，為了用先進技術和工藝裝備制造業(yè)，機械制造裝備工業(yè)得到優(yōu)先發(fā)展。 我國目前機械制造業(yè)的裝備水平還比較落后。,0.2.2機械制造裝備應具備的主要功能,機械制造裝備應具備的主要功能中。除了一般的功能要求外，應強調(diào)柔性化、精度化、自動化、機電一體化、節(jié)材節(jié)能、符合工業(yè)工程和綠色工程的要求。,一般的功能要求,加工精度方面的要求 幾何精度、傳動精度、運動精

5、度、定位精度和低速運動平穩(wěn)性等。 強度、剛度和抗振性方面的要求 加工穩(wěn)定性方面的要求 耐用度方面的要求 技術經(jīng)濟方面的要求,柔性化,產(chǎn)品結構柔性化 功能柔性化。,精密化,隨著市場競爭的國際化，對產(chǎn)品技術性能的要求越來越苛刻，制造精度的要求越來越高。為提高產(chǎn)品的質(zhì)量，許多工廠還不斷地壓縮工件制造的公差帶，機械制造裝備的精密化成為普遍發(fā)展的趨勢，從微米級發(fā)展到亞微米級，乃至納米級。 在這種情況下，采用傳統(tǒng)的措施，一味提高機械制造裝備自身的精度已無法奏效，需采用誤差補償技術。誤差補償技術可以是機械式的，如為提高絲杠或分度蝸輪的精度采用的校正尺或校正凸輪等。較先進的是采用數(shù)字化技術。,自動化,機械制造

6、裝備實現(xiàn)自動化后，除了可以提高加工效率和勞動生產(chǎn)率，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，改善勞動條件等。自動化有全自動和半自動之分。 實現(xiàn)自動化的方法從初級到高級依次為凸輪控制、程序控制、數(shù)字控制和適應控制等。,機電一體化,機電一體化是指機械技術與微電子、傳感檢測、信息處理、自動控制和電力電子等技術，按系統(tǒng)工程和整體優(yōu)化的方法，有機地組成的最佳技術系統(tǒng)。 采用機電一體化技術設計的產(chǎn)品可以獲得如下幾方面的功能： 1）對機器或機組系統(tǒng)的運行參數(shù)進行巡檢或控制 2）對機器或機組系統(tǒng)工作程序的控制 3）用微電子技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品中機械部件完成的功能，簡化產(chǎn)品的機械結構。,節(jié)材,采用現(xiàn)代設計法，合理地選取安全系數(shù)

7、，對主要零部件進行精確計算和優(yōu)化，改進產(chǎn)品的結構，采用先進的制造裝備提高材料的利用率是必要的。,符合工業(yè)工程要求,工業(yè)工程是對由人、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行設計、改善和實施的一門學科。其目標是設計一個生產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法，在保證工人和最終用戶健康和安全的條件下，以最低的成本生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。,符合綠色工程要求,企業(yè)必須糾正不惜犧性環(huán)境和消耗資源來增加產(chǎn)出的錯誤做法，使經(jīng)濟發(fā)展更少地依賴地球上的有限資資，而更多地與地球的承載能力達到有機的協(xié)調(diào)。這就是所謂的綠色工程要求。 按綠色工程要求設計的產(chǎn)品稱綠色產(chǎn)品。 綠色產(chǎn)品設計在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，

8、優(yōu)化各有關設計要素，使得產(chǎn)品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對環(huán)境的影響最小，資源效率最高。,0.2.3機械制造裝備的組成,加工裝備 工藝裝備 倉儲輸送裝備 輔助裝備,加工裝備,金屬切削機床 特種加工機床 鍛壓機床,金屬切削機床,金屬切削機床按其切削方式可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨（插）床、拉床、切斷機床和其它機床等。其它機床如鋸床、鍵槽加工機床、琦磨研磨機床等。 專用機床（簡稱為專機）是為特殊的工藝目的設計和制造的加工裝備，組合機床及其自動線是其中的一個大分支，包括大型組合機床及其自動線、小型組合機床及其自動線、自動換刀數(shù)控組合

9、機床及其自動線等。,特種加工機床,電加工機床 激光加工機床 超聲波加工機床 電子束加工機床 離子束加工機床 水射流加工機床等,鍛壓機床,鍛壓機床是利用金屬的塑性變形特點進行成形加工，屬無屑加工設備。 主要包括鍛造機、沖壓機、擠壓機和軋制機四大類。,工藝裝備,刀具 模具 夾具 量具,倉儲輸送裝備,倉儲 物料輸送裝置 機床上下料裝置,輔助裝備,清洗機 排屑設備 計量設備等,0.3本設計課程的研究對象,第1篇為專機設計，其主要研究對象為專機的總體設計，傳動系統(tǒng)設計和主要零、部件設計等。這種設計方法等也適用于非加工設備的專用機械之中。 第2篇為常用機構設計，其主要研究對象為裝備中常用機構的設計和使用，其中還包括了工件的送料機構和工業(yè)機械手。,0.3本設計課程的研究對象,第3篇為金屬切削機床夾具設計，其主要研究對象為工件的定位和夾緊原理與應用以及典型專用夾具設計等，其內(nèi)容是在機械制造技術基礎一書的基礎之上編寫的，同時又保持了其相對的獨立性。 第4篇為金屬切削刀具設計，其主要研究對象為可轉(zhuǎn)位刀片和數(shù)控工具系統(tǒng)。,謝謝！,