機械製造裝備設計重點總結

2021-10-22 15:36:54 字數 4966 閱讀 5981

第一章第一節機械製造裝備及其在國民經濟中的重要作用

縮短生產週期(t),提高產品質量(q),降低生產成本(c),改善服務質量(s)

傳統模式(產業)

精益-敏捷-柔性(laf)生產系統,是全面吸收精益生產、敏捷製造和柔性製造的精髓,包括了全面質量管理、準時生產、快速課重組製造和併行工程等現代生產和管理技術。這種模式的主要特徵是:

⑴以使用者的需求為中心;⑵製造的戰略重點是時間和速度,並兼顧質量和品種;⑶以柔性、精益和敏捷作為競爭的優勢;⑷技術進步、人因改善和組織創新是三項並重的基礎工作;⑸實現資源快速有效的整合是其中心任務,整合物件涉及技術、人、組織和管理等,應在企業之間、製造過程和作業等不同層次上分別實施相應的資源整合;⑹組織形式採用如「虛擬公司」在內的多種型別。

第二節機械製造裝備應具備的主要功能

一、機械製造裝備應滿足的一般功能包括:

加工精度方面的要求;

強度、剛度和抗振性方面的要求;

加工穩定性方面的要求;

耐用度方面的要求,提高耐用度的主要措施包括減少磨損、均勻磨損、磨損補償等

技術經濟方面的要求

二、柔性化含義:產品結構柔性化和功能柔性化

模組化設計

三、精密化:採用傳統的措施,一味提高機械製造裝備自身的精度已無法奏效,需採用誤差補償技術。誤差補償技術可以是機械式的,如為提高絲槓或分度蝸輪的精度採用的校正尺或校正凸輪等。

四、自動化

自動化有全自動(能自動完成工件的上料、加工和卸料的生產全過程)和半自動(人工完成上下料)之分。實現自動化的方法從初級到高階依次為:凸輪控制、程式控制、數字控制和適應控制等。

五、機電一體化(是指機械技術與微電子、感測檢測、資訊處理、自動控制和電力電子等技術,按系統工程和整體化的方法,有機地組成最佳技術系統。)

這個系統應該是功能強、***和故障率低、節能和節材、價效比高,具有足夠的「結構柔性」「。

六、節材

七、符合工業工程要求

工業工程是對人、物料、裝置、能源和資訊所組成的整合系統進行設計、改善和實施的一門學科。其目標是設計乙個生產系統及其控制方法,在保證工人和終端使用者健康和安全的條件下,以最低的成本生產出符合質量要求的產品。

產品設計符合要求是指:在產品開發階段,充分考慮結構的工藝性,提高標準化、通用化程度,以便採用最佳的工藝方案,選擇合理的質量標準,減少操作過程中工人的體力消耗;對市場和消費者進行調研,保證產品合理的質量標準,減少因質量標準定得過高造成不必要的超額工作量。(強度、剛度、抗振性)

八、符合綠色工程要求

企業必須糾正不惜犧牲環境和消耗資源來增加產出的錯誤做法,使經濟發展更少地依賴地球上的有限資源,而更多地與地球的承載能力達到有機的協調。這就是所謂的綠色工程要求。

第三節機械製造裝備的分類

機械製造大致可劃分為加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備和輔助裝備四大類。

一、加工裝備

是指採用機械製造方法製作機器零件的工具機。

(一)金屬切削工具機是採用切削工具或特種加工等方法,從工件上除去多餘或預留的金屬,以獲得符合規定尺寸、幾何形狀、尺寸精度和表面質量要求的零件。

按工具機的加工原理進行分類:車床、鑽床、鏜床、磨床、齒輪加工工具機、螺紋加工工具機、銑床、刨(插)床、拉床、特種加工工具機、切斷工具機和其他工具機等12類。

(二)特種加工工具機:

(三)鍛壓工具機

利用金屬的塑性變形特點進行成形加工,屬無屑加工裝置,主要包括鍛造機、沖壓機和軋制機四大類。

二、工藝裝備:

產品製造時所用的各種刀具、模具、夾具、量具等工具,總稱工藝裝備。它是保證產品製造質量、貫徹工藝規程、提高生產效率的重要手段。

模具分類:1.粉末冶金模具2.塑料模具3.壓鑄模具4.冷沖模具5.鍛壓模具

夾具:安裝在工具機上用於定位和夾緊工件的工藝裝置,以保證加工時的定位精度、被加工面之間的相對位置精度。利於工藝規程的貫徹和提高生產效率。

量具:是以固定形式復現量值的計量器具的總稱。如千分尺、百分表、量塊。

三、倉儲傳送裝置

包括各級倉儲、物料傳送、工具機上下料等裝置。機械人可作為加工裝備,如焊接機械人和塗裝機械人等,也可屬於倉儲傳送裝置,用於物料傳送和工具機上下料。

四、輔助裝備

包括清洗機和排屑等裝置。

第四節機械製造裝備設計的型別

機械製造裝備設計可分為創新設計、變型設計和模組化設計等三大型別。

適應型設計和變引數型設計統稱「變型設計」

第五節機械製造裝備設計的方法

機械製造裝備設計典型步驟

(一)產品規劃階段:

1.需求分析:產品設計是為了滿足市場的需求,而市場的需求往往是不具體的,有時是模糊的、潛在的,甚至是不可能實現的。

需求分析的本身就是設計工作的一部分,是設計工作的開始,而且至始至終指導設計工作的進行。

2.調查研究:市場調研、技術調研和社會調研三部分:市場調研:技術調研:社會調研:

企業目標市場所處的社會環境,有關的經濟技術政策;社會風俗習慣

3.**

4.可行性分析

1)產品開發的必要性

2)同類產品國內外技術水平

3)從技術上預期產品開發能達到的技術水平

4)從設計、工藝和質量等方面需要解決的關鍵技術問題

5)投資費用及開發時間進度,經濟效益和社會效益估計

6)現有條件下開發的可能性及準備採取的措施

5.編制設計任務書

經過可行性分析後,應確定待設計產品的設計要求和設計引數,編制「設計要求」

將科學原理具體運用於特定的技術目的,提煉、構思成所謂的技術原理,是設計中最關鍵、最富於創造性的乙個環節。

4.初步設計方案的形成

⑴系統結合法所謂系統結合法是按功能結構的樹狀結構,根據邏輯關係把原理解結合起來。

⑵數學方法結合法當子功能原理解的物理和幾何特徵可定量表達時,有可能借助電子計算機,採用數學方法進行初步設計方案的組合。

在方案設計階段,如子功能的原理解還不夠具體,定量表達原理解的特徵有困難或不夠精確時,採用數學方法形成初步設計方案是不可行的,甚至會導致錯誤的結果。在變型設計、模組化設計或電路設計中,由於是已知零部件、元器件的組合,各子功能的物理和幾何特徵可以精確地測量定量表達,採用數學方法。

確定結構原理方案的過程如下:

(1)確定結構原理方案的主要依據根據初步設計方案,在充分理解原理的基礎上,確定結構原理方案的主要依據,其中包括:決定尺寸的依據,如功率、流量和聯絡尺寸等。決定布局的依據:

物流方向、運動方向和操作位置等。決定材料的依據,如抗腐蝕能力、耐用性、市場**情況……決定和限制結構設計的空間條件:距離、規定的軸的方向、裝入的限制範圍……

確定結構原理方案的過程如下:

⑴確定結構原理方案的主要依據根據初步設計方案,在充分理解原理解的基礎上,確定結構原理方案的主要依據,其中包括:決定尺寸的依據,如功率、流量和聯絡尺寸等;決定布局的依據,如物流方向、運動方向和操作位置等;決定材料的依據,如抗腐蝕能力、耐用性、市場**情況等等;和決定和限制結構設計的空間條件,如距離、規定的軸的方向、裝入的限制範圍等等。

⑵確定結構原理方案 ……

4.編制技術文件

如果創新設計遵循系列化和模組化設計的原理,為產品的進一步變型和組合已做了必要的考慮,變型設計和模組化設計的有些步驟可以簡化甚至省略。

二、系列化設計應遵循「產品系列化、零部件通用化、標準化」

原則,簡稱「叄化」原則。有時將「結構的典型化」作為第四條原則,即所謂的「四化」原則。

(二)系列化設計的優缺點:

優點:1)可以用較少品種規格的產品滿足市場較大範圍的需求。

2)減少產品品種意味著提高每個品種產品的生產批量,有助於降低生產成本,提高產品製造質量的穩定性。

3)產品有較高的結構相似性和零部件的通用性,因而可以壓縮工藝裝備的數量和種類,有助於縮短產品的研製週期,降低生產成本。

4)零備件的種類少,系列中的產品結構類似,便於進行產品的維修,改善售後服務質量。

5)為開展變型設計提供技術基礎。

系列化設計的缺點是:為以減少品種規格的產品滿足市場較大範圍的需求,每個品種規格的產品都具有一定的通用性,滿足一定範圍的使用需求,每個品種規格的產品都具有一定的通用性,滿足一定範圍的使用需求,使用者只能在系列型譜內有心啊的一些品種規格中選擇所需的產品,選到的產品,一方面其效能引數和功能特性不一定最符合使用者的要求,另方面有些功能還可能冗餘。(和機械圖譜相聯絡)

三、模組化設計

(一)模組化設計的基本概念:為了開發多種不同功能的結構,或相同功能結構而效能不同的產品,不必對每種產品單獨進行設計,而是精心設計出一批模組,將這些模組經過不同的組合來構造具有不同功能結構和效能的多種產品。……

(二)模組化設計的優缺點

採用模組化設計方法開發產品的優缺點類似系列化設計方法,在縮短新產品開發周期、提高產品質量、降低成本和加強市場競爭能力方面綜合經濟效果十分明顯……

優點:1)根據科學技術的發展,便於用新技術設計效能更好的模組,取代原有的模組,提高產品的效能,組合出功能更完善、效能更先進的組合產品,加快產品的更新換代。

2)採用模組化設計,只需要更換部分模組,或設計製造個別模組和專用部件,便可快速滿足使用者提出的特殊訂貨要求,大大縮短設計和供貨週期。

3)模組化設計方法推動了整個企業技術、生產、管理和組織體制的改革。由於產品的大多數零部件由單件小批生產性質變為批量生產,有利於採用成組加工等先進工藝,有利於組織專業化生產,既提高質量又降低成本

4)模組系統中大部分部件由模組組成,裝置如發生故障,只需要更換有關模組,維護修理更為方便,對生產影響少。

為了實現產品結構和產品開發過程的重組,企業必須採用cad/cam和mrp-ⅱ技術,並實現兩者之間的資訊整合。

第六節機械製造裝備設計的評價

(六)經濟評價ej

通常理想成本cl應低於市場同類產品最低價的70%。經濟評價ej越大,代表經濟效果越好。ej=1的方案經濟上最理想。

如經濟評價值小於0.7,說明方案的實際生產成本大於市場同類產品最低價,一般不予考慮。

二、可靠性評價

可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內,完成規定功能的能力。

可靠度:是指可靠性的量化指標,是指產品在規定條件下和規定時間內,完成規定任務的概率。(一般記為r)

(三)可靠性分配的原則

1)對技術成熟的單元,能夠保證實現較高的可靠性,或預期投入使用的可靠性有把握達到較高水平的單元,可分配較高的可靠度。

機械製造重點

刀具幾何引數 三面 前刀面 切屑流經的刀具表面 主後刀面 切削時,與加工表面相對的刀具表面 副後刀面 與已加工表面相對的刀具表面 二刃 主切削刃 前刀面與主後刀面的交線 副切削刃 前刀面與副後刀面的交線 一尖 刀尖 主 副切削刃相交的一小段切削刃 前角 o 在正交平面內測量的前刀面與基面間的夾角 使...

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