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1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì),緒論,0.1機(jī)械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢(shì) 0.2機(jī)械制造裝備的作用、地位、主要功能及組成 0.3機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的研究對(duì)象,0.1機(jī)械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢(shì),0.1.1機(jī)械制造的作用、地位 0.1.2機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì),,0.1.1機(jī)械制造的作用、地位,機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位和作用。機(jī)械制造業(yè)提供的裝備水平對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有著很大的和直接的影響。機(jī)械制造業(yè)的規(guī)模的水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因而，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械制造業(yè)作為振興和發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。,21世紀(jì)中國(guó)的機(jī)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(jìn)行：,第一、機(jī)械制造工藝方法進(jìn)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(dòng)化方向發(fā)展，繼續(xù)沿著NC-CNC-FMS-CIMS的臺(tái)階向上攀登。,0.1.2機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì),0.2機(jī)械制造裝備的作用、地位、主要功能及組成,0.2.1機(jī)械制造裝備的作用、地位 0.2.2機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能 0.2.3機(jī)械制造裝備的組成,0.2.1機(jī)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(xiàng)

3、的先進(jìn)制造技術(shù) 90年代快速響應(yīng)市場(chǎng)成為制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向,機(jī)械制造生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的演變。,0.2.1機(jī)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(dòng)化程度進(jìn)行單一或少品種的大批量生產(chǎn)、以“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”實(shí)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(lái)進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)星和降低成本。,隨著機(jī)械制造生產(chǎn)模式的演變，對(duì)機(jī)械制造裝備提出了不同的要求。,0.2.1機(jī)械制造裝備的作用、地位,在80年代、較多地采用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集來(lái)滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求，以滿足社會(huì)各消費(fèi)群體的不同要求。 從90年代開始，為了對(duì)世界生產(chǎn)

4、進(jìn)行快速響應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)社會(huì)制造資源的快速集成，要求機(jī)械制造裝備的柔性化程度更高，采用擬實(shí)制造和快速成形制造技術(shù)。,隨著機(jī)械制造生產(chǎn)模式的演變，對(duì)機(jī)械制造裝備提出了不同的要求。,0.2.1機(jī)械制造裝備的作用、地位,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常注意機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，為了用先進(jìn)技術(shù)和工藝裝備制造業(yè)，機(jī)械制造裝備工業(yè)得到優(yōu)先發(fā)展。 我國(guó)目前機(jī)械制造業(yè)的裝備水平還比較落后。,0.2.2機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能,機(jī)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(qiáng)調(diào)柔性化、精度化、自動(dòng)化、機(jī)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(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精

5、度、定位精度和低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性等。 強(qiáng)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(jì)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)性能的要求越來(lái)越苛刻，制造精度的要求越來(lái)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(jī)械制造裝備的精密化成為普遍發(fā)展的趨勢(shì)，從微米級(jí)發(fā)展到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)。 在這種情況下，采用傳統(tǒng)的措施，一味提高機(jī)械制造裝備自身的精度已無(wú)法奏效，需采用誤差補(bǔ)償技術(shù)。誤差補(bǔ)償技術(shù)可以是機(jī)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(jìn)的是采用數(shù)字化技術(shù)。,自動(dòng)化,機(jī)械制造

6、裝備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，除了可以提高加工效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，改善勞動(dòng)條件等。自動(dòng)化有全自動(dòng)和半自動(dòng)之分。 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方法從初級(jí)到高級(jí)依次為凸輪控制、程序控制、數(shù)字控制和適應(yīng)控制等。,機(jī)電一體化,機(jī)電一體化是指機(jī)械技術(shù)與微電子、傳感檢測(cè)、信息處理、自動(dòng)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(jī)地組成的最佳技術(shù)系統(tǒng)。 采用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以獲得如下幾方面的功能： 1）對(duì)機(jī)器或機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行巡檢或控制 2）對(duì)機(jī)器或機(jī)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(jī)械部件完成的功能，簡(jiǎn)化產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)。,節(jié)材,采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)法，合理地選取安全系數(shù)

7、，對(duì)主要零部件進(jìn)行精確計(jì)算和優(yōu)化，改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)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(duì)由人、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施的一門學(xué)科。其目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)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(lái)增加產(chǎn)出的錯(cuò)誤做法，使經(jīng)濟(jì)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(dá)到有機(jī)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(jì)的產(chǎn)品稱綠色產(chǎn)品。 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shí)，

8、優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計(jì)要素，使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對(duì)環(huán)境的影響最小，資源效率最高。,0.2.3機(jī)械制造裝備的組成,加工裝備 工藝裝備 倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備 輔助裝備,加工裝備,金屬切削機(jī)床 特種加工機(jī)床 鍛壓機(jī)床,金屬切削機(jī)床,金屬切削機(jī)床按其切削方式可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨（插）床、拉床、切斷機(jī)床和其它機(jī)床等。其它機(jī)床如鋸床、鍵槽加工機(jī)床、琦磨研磨機(jī)床等。 專用機(jī)床（簡(jiǎn)稱為專機(jī)）是為特殊的工藝目的設(shè)計(jì)和制造的加工裝備，組合機(jī)床及其自動(dòng)線是其中的一個(gè)大分支，包括大型組合機(jī)床及其自動(dòng)線、小型組合機(jī)床及其自動(dòng)線、自動(dòng)換刀數(shù)控組合

9、機(jī)床及其自動(dòng)線等。,特種加工機(jī)床,電加工機(jī)床 激光加工機(jī)床 超聲波加工機(jī)床 電子束加工機(jī)床 離子束加工機(jī)床 水射流加工機(jī)床等,鍛壓機(jī)床,鍛壓機(jī)床是利用金屬的塑性變形特點(diǎn)進(jìn)行成形加工，屬無(wú)屑加工設(shè)備。 主要包括鍛造機(jī)、沖壓機(jī)、擠壓機(jī)和軋制機(jī)四大類。,工藝裝備,刀具 模具 夾具 量具,倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備,倉(cāng)儲(chǔ) 物料輸送裝置 機(jī)床上下料裝置,輔助裝備,清洗機(jī) 排屑設(shè)備 計(jì)量設(shè)備等,0.3本設(shè)計(jì)課程的研究對(duì)象,第1篇為專機(jī)設(shè)計(jì)，其主要研究對(duì)象為專機(jī)的總體設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和主要零、部件設(shè)計(jì)等。這種設(shè)計(jì)方法等也適用于非加工設(shè)備的專用機(jī)械之中。 第2篇為常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主要研究對(duì)象為裝備中常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和使用，其中還包括了工件的送料機(jī)構(gòu)和工業(yè)機(jī)械手。,0.3本設(shè)計(jì)課程的研究對(duì)象,第3篇為金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，其主要研究對(duì)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(jì)等，其內(nèi)容是在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一書的基礎(chǔ)之上編寫的，同時(shí)又保持了其相對(duì)的獨(dú)立性。 第4篇為金屬切削刀具設(shè)計(jì)，其主要研究對(duì)象為可轉(zhuǎn)位刀片和數(shù)控工具系統(tǒng)。,謝謝！,