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1、機械制造裝備設(shè)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(shè)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(shù)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(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)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(jì)中國的機械制造技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略特
2、別是冷加工技術(shù)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(shù)向高精度方向發(fā)展，使“精密工程”和“納米技術(shù)”逐步走向?qū)嵱没蜕a(chǎn)化。,第三、加工技術(shù)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(yīng)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(jì)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(shù) 90年代快速響應(yīng)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(shù)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(yīng)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(shù)。,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(shù)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(yīng)具備的主要功能,機械制造裝備應(yīng)具備的主要功能中。除了一般的功能要求外，應(yīng)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(shù)經(jīng)濟方面的要求,柔性化,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)。誤差補償技術(shù)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(shù)。,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(yīng)控制等。,機電一體化,機電一體化是指機械技術(shù)與微電子、傳感檢測、信息處理、自動控制和電力電子等技術(shù)，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(shù)系統(tǒng)。 采用機電一體化技術(shù)設(shè)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(shù)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(jié)構(gòu)。,節(jié)材,采用現(xiàn)代設(shè)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(jié)構(gòu)，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(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行設(shè)計、改善和實施的一門學(xué)科。其目標(biāo)是設(shè)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(shè)計的產(chǎn)品稱綠色產(chǎn)品。 綠色產(chǎn)品設(shè)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(guān)設(shè)計要素，使得產(chǎn)品從設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備 計量設(shè)備等,0.3本設(shè)計課程的研究對象,第1篇為專機設(shè)計，其主要研究對象為專機的總體設(shè)計，傳動系統(tǒng)設(shè)計和主要零、部件設(shè)計等。這種設(shè)計方法等也適用于非加工設(shè)備的專用機械之中。 第2篇為常用機構(gòu)設(shè)計，其主要研究對象為裝備中常用機構(gòu)的設(shè)計和使用，其中還包括了工件的送料機構(gòu)和工業(yè)機械手。,0.3本設(shè)計課程的研究對象,第3篇為金屬切削機床夾具設(shè)計，其主要研究對象為工件的定位和夾緊原理與應(yīng)用以及典型專用夾具設(shè)計等，其內(nèi)容是在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)一書的基礎(chǔ)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(shè)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！,
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