第1章 机械制造及装备设计方法.ppt

方案设计阶段 　方案设计阶段实质上是根据设计任务书的要求，进行产品功能原理的设计。这阶段完成的质量将严重影响到产品的结构、性能、工艺和成本，关系到产品的技术水平及竞争能力。 1.5 机械制造装备设计方法 1）设计任务的抽象：对设计任务进行抽象是对设计任务的再认识，从众多应满足的要求中，通过对功能关系和与任务相关的主要约束条件的分析，对“设计要求表”一步一步进行抽象，找出具有本质性的主要的要求。 2）建立功能结构： 经过对设计任务的抽象，可明确设计产品的总功能。 1.5 机械制造装备设计方法 1.5 机械制造装备设计方法 3）录求原理解与求解方法：所谓原理解，就是能实现某种功能的工作原理，以及实现该工作原理的技术手段和结构原理，即所谓的功能载体。 4）形成初步设计方案： 将所有子功能的原理解结合起来才能形成和实现总功能。原理解的结合是设计过程中很重要的一环。原理解的结合可以得到多个初步设计方案，应采用合适的结合方法，才能获得理想的初步设计方案。常用的结合方法有系统结合法和数学方法结合法。 5）对初步设计方案的评价与筛选：原理解的结合可以获得多种，有时多达几十种初步设计方案，应对这些方案进行评价与筛选，找到较优的方案。 1.5 机械制造装备设计方法 技术设计阶段 　技术设计阶段是将方案设计阶段拟定的初步设计方案具体化，确定结构原理方案；进行总体技术方案设计，确定主要技术参数，布局；进行结构设计，绘制装配草图，初选主要零件的材料和工艺方案，进行各种必要的性能计算；如果需要，还可以通过模型试验检验和改善设计；通过技术经济分析选择较优的设计方案。 1.5 机械制造装备设计方法 工艺设计阶段 　工艺设计阶段主要进行零件工作图设计，完善部件装配图和总装配图，进行商品化设计，编制各类技术文档等。 1.5 机械制造装备设计方法 　系列化设计 从基型产品出发，演变出其他型号和规格的产品，构成产品的变型系列，又称为系列化产品设计，是产品设计合理化的一条重要途径，是满足市场多种需求提高产品质量和降低产品成本的重要途径。 系列化产品设计工作要点 1）合理选择与设计基型产品 基型产品一般选择系列产品中应用最广泛的中档产品， 2）合理制定产品系列型谐 系列化产品的系列型谱制定要在基型产品设计之后或在基型产品方案规划中统筹考虑。 1.5 机械制造装备设计方法 3）采用相似设计方法 因为纵系列产品，无论是基型系列还是派生系列，都是参数不同，但工作原理相同、结构形状相似的产品。因此可采用相似设计方法，进一步提高设计效率与质量。 4）零部件通用化、标准化与模块化 系列化产品设计要坚持零部件通用化、标准化，同时要加强零部件结构的规范化，形成标准化的可更换模块，形成模块化产品。 1.5 机械制造装备设计方法 　模块化设计 模块化设计特点 模块化设计特点 2 5 3 4 1 提高设计效率， 满足用户要求 提高产品质量、 降低生产成本 促进产品 更新换代 方便维修 模块的结合部位结构 较复杂，加工要求高； 结构复杂的产品，难于 保证外观的美观与匀称 1.5 机械制造装备设计方法 1.5 机械制造装备设计方法 模块化设计方式 1）横系列模块化设计 在基型产品模块化结构的基础上，通过更换或添加功能模块，扩大产品的功能和适应性，这种设计方法应用最广 2）纵系列模块化设计 一般在基型产品横系列模块系统基础上，保持产品功能与原理方案基本相同，采用相似设计方法，改变其尺寸或性能参数，形成主参数成等比数列排列的一系列产品。 3）跨系列模块化设计 对于具有相近动力部件的产品，可进行跨系列模块化设计，常见的有跨系列基础件模块、动力模块或其他功能模块。 功能模块 　功能模块是产品中实现各种功能单元的具体方案或载体，是从满足技术功能的角度来划分和定义的，是方案设计中应用的一种概念模块。 根据功能模块的作用，可分为基础功能模块、辅助功能模块、特殊功能模块、适应功能模块以及非模块化功能模块。 1.5 机械制造装备设计方法 结构模块 　结构模块是根据产品的结构特点和企业的具体生产条件，从有利于生产和方便装配或组装目的而确定的模块，它是构成产品的具体模块，又称为生产模块。 1.5 机械制造装备设计方法 　现代设计方法特点 ①计算机化 采用计算机辅助设计技术，在计算机硬件系统和软件系统的支持下进行方案分析、结构造型、工程分析、自动绘图及产品信息管理等 ②综合化 ⑥程式化与并行化 ⑤模型化 ④最优化 ③系统化 综合应用信息论、优化论、相似论、模糊论、可靠性理论等自然科学理论和价值工程、决策论、预测学等社会科学理论 设计工作中用系统观点