机械制造装备设计.ppt

机械制造装备设计,绪论,0.1机械制造的作用、地位和发展趋势 0.2机械制造装备的作用、地位、主要功能及组成 0.3机械制造装备设计课程的研究对象,0.1机械制造的作用、地位和发展趋势,0.1.1机械制造的作用、地位 0.1.2机械制造的发展趋势,0.1.1机械制造的作用、地位,机械制造业是国民经济的装备部，在国民经济中具有十分重要的地位和作用。机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着很大的和直接的影响。机械制造业的规模的水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志。因而，世界各国都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点之一。,21世纪中国的机械制造技术的发展战略特别是冷加工技术的发展将沿着三条主线进行：,第一、机械制造工艺方法进一步完善与开拓。,第二、加工技术向高精度方向发展，使“精密工程”和“纳米技术”逐步走向实用化和生产化。,第三、加工技术向自动化方向发展，继续沿着NC-CNC-FMS-CIMS的台阶向上攀登。,0.1.2机械制造的发展趋势,0.2机械制造装备的作用、地位、主要功能及组成,0.2.1机械制造装备的作用、地位 0.2.2机械制造装备应具备的主要功能 0.2.3机械制造装备的组成,0.2.1机械制造装备的作用、地位,本世纪20年代制造业开始起家 第一次世界大战，使制造业取得飞速的发展 50年代的福特模式 70年代的丰田模式 80年代单项的先进制造技术 90年代快速响应市场成为制造业发展的一个主要方向,机械制造生产模式发生了巨大的演变。,0.2.1机械制造装备的作用、地位,在50年代“刚性生产模式下，通过提高效率、自动化程度进行单一或少品种的大批量生产、以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。 在 70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质星和降低成本。,随着机械制造生产模式的演变，对机械制造装备提出了不同的要求。,0.2.1机械制造装备的作用、地位,在80年代、较多地采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集来满足产品个性化和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。 从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高，采用拟实制造和快速成形制造技术。,随着机械制造生产模式的演变，对机械制造装备提出了不同的要求。,0.2.1机械制造装备的作用、地位,工业发达国家都非常注意机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到优先发展。 我国目前机械制造业的装备水平还比较落后。,0.2.2机械制造装备应具备的主要功能,机械制造装备应具备的主要功能中。除了一般的功能要求外，应强调柔性化、精度化、自动化、机电一体化、节材节能、符合工业工程和绿色工程的要求。,一般的功能要求,加工精度方面的要求 几何精度、传动精度、运动精度、定位精度和低速运动平稳性等。 强度、刚度和抗振性方面的要求 加工稳定性方面的要求 耐用度方面的要求 技术经济方面的要求,柔性化,产品结构柔性化 功能柔性化。,精密化,随着市场竞争的国际化，对产品技术性能的要求越来越苛刻，制造精度的要求越来越高。为提高产品的质量，许多工厂还不断地压缩工件制造的公差带，机械制造装备的精密化成为普遍发展的趋势，从微米级发展到亚微米级，乃至纳米级。 在这种情况下，采用传统的措施，一味提高机械制造装备自身的精度已无法奏效，需采用误差补偿技术。误差补偿技术可以是机械式的，如为提高丝杠或分度蜗轮的精度采用的校正尺或校正凸轮等。较先进的是采用数字化技术。,自动化,机械制造装备实现自动化后，除了可以提高加工效率和劳动生产率，还可以提高产品质量的稳定性，改善劳动条件等。自动化有全自动和半自动之分。 实现自动化的方法从初级到高级依次为凸轮控制、程序控制、数字控制和适应控制等。,机电一体化,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，有机地组成的最佳技术系统。 采用机电一体化技术设计的产品可以获得如下几方面的功能： 1）对机器或机组系统的运行参数进行巡检或控制 2）对机器或机组系统工作程序的控制 3）用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。,节材,采用现代设计法，合理地选取安全系数，对主要零部件进行精确计算和优化，改进产品的结构，采用先进的制造装备提高材料的利用率是必要的。,符合工业工程要求,工业工程是对由人、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和实施的一门学科。其目标是设计一个生产系统及其控制方法，在保证工人和最终用户健康和安全的条件下，以最低的成本生产出符合质量要求的产品。,符合绿色工程要求,企业必须纠正不惜牺性环境和消耗资源来增加产出的错误做法，使经济发展更少地依赖地球上的有限资资，而更多地与地球的承载能力达到有机的协调。这就是所谓的绿色工程要求。 按绿色工程要求设计的产品称绿色产品。 绿色产品设计在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计要素，使得产品从设计、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。,0.2.3机械制造装备的组成,加工装备 工艺装备 仓储输送装备 辅助装备,加工装备,金属切削机床 特种加工机床 锻压机床,金属切削机床,金属切削机床按其切削方式可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、切断机床和其它机床等。其它机床如锯床、键槽加工机床、琦磨研磨机床等。 专用机床（简称为专机）是为特殊的工艺目的设计和制造的加工装备，组合机床及其自动线是其中的一个大分支，包括大型组合机床及其自动线、小型组合机床及其自动线、自动换刀数控组合机床及其自动线等。,特种加工机床,电加工机床 激光加工机床 超声波加工机床 电子束加工机床 离子束加工机床 水射流加工机床等,锻压机床,锻压机床是利用金属的塑性变形特点进行成形加工，属无屑加工设备。 主要包括锻造机、冲压机、挤压机和轧制机四大类。,工艺装备,刀具 模具 夹具 量具,仓储输送装备,仓储 物料输送装置 机床上下料装置,辅助装备,清洗机 排屑设备 计量设备等,0.3本设计课程的研究对象,第1篇为专机设计，其主要研究对象为专机的总体设计，传动系统设计和主要零、部件设计等。这种设计方法等也适用于非加工设备的专用机械之中。 第2篇为常用机构设计，其主要研究对象为装备中常用机构的设计和使用，其中还包括了工件的送料机构和工业机械手。,0.3本设计课程的研究对象,第3篇为金属切削机床夹具设计，其主要研究对象为工件的定位和夹紧原理与应用以及典型专用夹具设计等，其内容是在机械制造技术基础一书的基础之上编写的，同时又保持了其相对的独立性。 第4篇为金属切削刀具设计，其主要研究对象为可转位刀片和数控工具系统。,谢谢！,