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1、 教 材 ： 機 械 制 造 裝 備 設(shè) 計 趙 雪 松 任 小 中 于 華 主 編 華 中 科 技 大 學(xué) 出 版 社 出 版 學(xué) 時 ： 理 論 36學(xué) 時 實 驗 4學(xué) 時 授 課 班 級 ： 機 械 電 子 工 程 2010級 01 06班 授 課 時 間 ： 1 10周 上 午 授 課 地 點 ： 11-108 課 程 設(shè) 計 ： 17 19周 主 講 教 師 ： 吳 修 玉 Email: 手 機 ： 13808694098 機 械 電 子 工 程 專 業(yè) 應(yīng) 具 有 的 能 力 ： 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展1、 機 械 裝 備 的 組 成 原 理 、

2、 結(jié) 構(gòu) 分 析 和 測 繪 制 圖 能 力 。（ 機 械 原 理 、 畫 法 幾 何 與 機 械 制 圖 、 工 程 力 學(xué) ） 2、 機 械 裝 備 的 設(shè) 計 計 算 能 力（ 滿 足 功 能 、 經(jīng) 濟(jì) 性 、 安 全 可 靠性 ） 。 （ 機 械 設(shè) 計 、 機 械 制 造 基 礎(chǔ) 、 互 換 性 測 量 技 術(shù) ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 3、 一 般 機 械 零 件 的 加 工 工 藝 規(guī)程 設(shè) 計 和 數(shù) 控 加 工 編 程 及 其 工 藝 裝備 的 設(shè) 計 制 造 能 力 。 （ 機 械 制 造 基 礎(chǔ) 、 機 械 制 造 工 藝 學(xué) 、 機

3、械 制 造 工 藝裝 備 設(shè) 計 、 數(shù) 控 加 工 工 藝 與 編 程 、 數(shù) 控 機 床 故 障 診斷 及 維 護(hù) ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 4、 一 般 機 械 裝 備 的 電 氣 、 液 壓 傳動 控 制 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 與 實 現(xiàn) 能 力 。（ 機 電 傳 動 控 制 、 液 壓 傳 動 、 單 片 機 原 理 及 應(yīng) 用 ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 5、 使 用 計 算 機 作 為 輔 助 工 具 來完 成 上 述 任 務(wù) 的 能 力 。 （ AutoCAD、 CAD (UG)、 CAM（ UG） 、 Maste

4、rCAM ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 緒 論機 械 制 造 裝 備 設(shè) 計機 械 制 造裝 備 的 發(fā) 展 機 械 制 造裝 備 的 類 型 機 械 制 造 裝 備的 設(shè) 計 方 法 1.制 造 業(yè) 及 機 械 制 造 業(yè) 的 地 位 制 造 業(yè) 的 定 義 ： 制 造 業(yè) 是 與 制 造 相 關(guān) 的 所 有 企 業(yè) 生 產(chǎn) 機 構(gòu) 的 總 稱 。 是 國 民 經(jīng)濟(jì) 發(fā) 展 的 重 要 支 柱 ， 其 發(fā) 展 水 平 是 衡 量 一 個 國 家 的 經(jīng) 濟(jì) 實 力 、 科技 水 平 和 綜 合 國 力 的 重 要 標(biāo) 志 。 我 國 的 產(chǎn) 業(yè) 結(jié) 構(gòu) 由 農(nóng)

5、業(yè) 、 工 業(yè) 和 服 務(wù) 業(yè) 組 成 。 農(nóng) 業(yè) 為 第 一 產(chǎn)業(yè) ， 工 業(yè) 為 第 二 產(chǎn) 業(yè) ， 服 務(wù) 業(yè) 為 第 三 產(chǎn) 業(yè) 。 其 中 工 業(yè) 占 主 體 地 位 ， 而 制 造 業(yè) 又 是 工 業(yè) 的 主 體 。 據(jù) 2002年 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計 ， 中 國 的 制 造 業(yè) 直 接 創(chuàng) 造 國 民 生 產(chǎn) 總 值 的1/3， 占 整 個 生 產(chǎn) 的 4/5， 為 國 家 財 政 提 供 1/3以 上 的 收 入 ， 貢 獻(xiàn)出 口 總 額 的 90%， 制 造 業(yè) 從 業(yè) 人 員 人 員 占 全 國 從 業(yè) 人 員 的 90%。 圖 1-1 2002年 全 國 工 業(yè) 構(gòu) 成 圖

6、1-2 2002年 我 國 第 一 、 二 、 三 產(chǎn) 業(yè) 分 布 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 制 造 業(yè)79.68%采 掘 業(yè)9.98%電 力 蒸 汽 熱 水 生 產(chǎn) 和 供 應(yīng) 業(yè)9.59% 自 來 水 的 生 產(chǎn) 和 供 應(yīng) 業(yè)0.59%煤 氣 的 生 產(chǎn) 和 供 應(yīng) 業(yè)0.16%圖 1-1 2002年 全 國 工 業(yè) 構(gòu) 成（ 按 全 部 國 有 及 規(guī) 模 以 上 非 國 有 工 業(yè) 企 業(yè) 的 工 業(yè) 增 加 值 分 析 ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展制 造 業(yè)35.8%第 一 產(chǎn) 業(yè)14.5%建 筑 業(yè) 6.9% 其 他 工

7、 業(yè) 9.1%第 三 產(chǎn) 業(yè)33.7%圖 1-2 2002年 我 國 第 一 、 二 、 三 產(chǎn) 業(yè) 分 布第 二 產(chǎn) 業(yè) 51.8% 制 造 業(yè) 的 構(gòu) 成 : 按 行 業(yè) 可 分 為 ： 機 械 制 造 、 材 料 制 造 、 食 品 制 造 、 化 工 制 造 、石 油 產(chǎn) 品 制 造 、 冶 金 產(chǎn) 品 制 造 、 軍 工 產(chǎn) 品 制 造 、 電 子 產(chǎn) 品 制 造 、信 息 產(chǎn) 品 制 造 和 民 用 消 費 品 制 造 等 。 裝 備 制 造 業(yè) ： 裝 備 制 造 業(yè) 是 制 造 業(yè) 的 核 心 ， 是 向 各 類 制 造 業(yè) 提 供 設(shè) 備 ， 儀器 以 及 各 種 制 造 裝

8、 備 的 行 業(yè) ， 其 生 產(chǎn) 能 力 和 發(fā) 展 水 平 標(biāo) 志 著 一 個國 家 經(jīng) 濟(jì) 現(xiàn) 代 化 的 程 度 。 裝 備 制 造 業(yè) 作 為 技 術(shù) 密 集 工 業(yè) ， 萬 元 產(chǎn)值 消 耗 的 能 源 和 資 源 在 重 工 業(yè) 中 是 最 低 的 。 裝 備 制 造 業(yè) 是 技 術(shù) 密集 產(chǎn) 業(yè) ， 產(chǎn) 品 技 術(shù) 含 量 高 、 附 加 值 高 。 裝 備 制 造 業(yè) 不 僅 可 以 直 接吸 納 大 量 勞 動 力 投 入 ， 同 時 裝 備 制 造 業(yè) 前 后 關(guān) 聯(lián) 度 較 高 ， 對 裝 備制 造 業(yè) 也 可 帶 動 其 他 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 增 加 相 關(guān) 產(chǎn)

9、業(yè) 的 就 業(yè) 人 數(shù) 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 3.機 械 制 造 裝 備 的 地 位 3.1 機 械 制 造 裝 備 是 國 民 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 和 國 防 軍 事 工 業(yè) 建 設(shè) 的 基 礎(chǔ)裝 備 ， 其 先 進(jìn) 程 度 決 定 機 械 制 造 業(yè) 的 生 產(chǎn) 能 力 ， 決 定 一 個 國 家 綜合 制 造 水 平 的 高 低 。 中 國 的 制 造 業(yè) 生 產(chǎn) 總 值 在 國 民 生 產(chǎn) 總 值 中 占 1/3， 日 本 占 49%，美 國 占 60%。 可 以 看 出 ， 制 造 業(yè) 是 一 個 國 家 的 支 柱 產(chǎn) 業(yè) ， 是 主 力 軍 。

10、一 個 沒有 工 業(yè) 的 國 家 ， 是 沒 有 根 基 的 國 家 。 一 個 工 業(yè) 欠 發(fā) 達(dá) 的 國 家 或 發(fā)展 緩 慢 的 國 家 ， 是 綜 合 實 力 較 弱 的 國 家 。 2 .機 械 裝 備 機 械 裝 備 是 指 工 業(yè) 、 農(nóng) 業(yè) 、 科 學(xué) 研 究 和 國 防 軍 工 業(yè) 使 用 的 各 種機 器 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 中 東 國 家 伊 拉 克 、 科 威 特 、 沙 特 阿 拉 伯 都 是 靠 賣 石 油 過 日 子的 國 家 ， 盡 管 很 富 ， 但 工 業(yè) 很 差 ， 美 國 說 制 裁 就 制 裁 ， 日 子 很 難

11、過 。 泰 國 ， 它 是 一 個 旅 游 國 家 ， 工 業(yè) 很 少 ， 經(jīng) 濟(jì) 基 礎(chǔ) 非 常 脆 弱 。當(dāng) 亞 洲 金 融 危 機 爆 發(fā) 時 ， 不 堪 一 擊 。 因 此 ， 泰 國 吸 取 經(jīng) 驗 教 訓(xùn) 后 ，開 始 大 力 發(fā) 展 工 業(yè) 。 日 本 二 戰(zhàn) 后 國 家 滿 目 瘡 痍 ， 卻 能 迅 速 崛 起 ， 靠 的 是 什 么 ？ 就是 靠 大 力 發(fā) 展 工 業(yè) 。 如 今 ， 它 的 家 電 產(chǎn) 品 、 通 訊 產(chǎn) 品 ， 像 數(shù) 碼 相機 、 打 印 機 、 液 晶 顯 示 器 、 電 視 機 、 PLC、 工 控 機 等 質(zhì) 量 很 好 ， 市場 占 有 率

12、非 常 高 。 因 此 ， 制 造 業(yè) 是 一 個 國 家 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 振 興 的 最 佳 切 入 點 和 突 破口 ， 抓 住 制 造 業(yè) 就 抓 住 了 發(fā) 展 的 關(guān) 鍵 。 發(fā) 達(dá) 國 家 都 是 制 造 業(yè) 高 度發(fā) 達(dá) 的 國 家 ， 也 是 綜 合 國 力 強 大 的 國 家 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 3.2 制 造 業(yè) 是 國 家 高 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 的 基 礎(chǔ) 和 載 體 宇 航 生 物 工 程微 電 子 光 電 子信 息技 術(shù)核 技 術(shù) 空 間 技 術(shù)制 造 業(yè) 緒 論 機 械 制

13、 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 3.3 制 造 業(yè) 是 國 家 安 全 的 重 要 保 障 現(xiàn) 代 武 器 裝 備 是 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 的 載 體 尖 端 制 造 技 術(shù) 和 裝 備 一 直 是 西 方 國 家 技 術(shù) 封 鎖 和 限 制 的 重 點 例 1 核 工 業(yè) 核 大 國 （ 軍 、 民 用 ） ： 美 國 、 俄 羅 斯 、 中 國 、 英 國 、 法 國 核 國 家 （ 軍 用 ） ： 印 度 、 巴 基 斯 坦 、 以 色 列 潛 在 核 國 家 （ 研 制 階 段 ） ： 日 本 、 巴 西 、 朝 鮮 、 韓 國 、 伊 朗 解 放 初 期 ， 美 國 對 我

14、 國 進(jìn) 行 核 威 脅 。 于 是 ， 我 國 立 志 要 有 自己 的 核 武 器 ， 1964-1970年 ,我 國 成 功 研 制 了 兩 彈 一 星 ， 使 我國 的 國 際 地 位 得 到 大 幅 度 提 升 。 兩 彈 一 星 的 成 功 研 制 ， 對 國防 安 全 作 出 了 重 大 貢 獻(xiàn) ， 但 對 國 民 經(jīng) 濟(jì) 沒 產(chǎn) 生 直 接 影 響 。 在90年 代 ， 我 國 投 入 大 量 人 力 物 力 ， 建 成 秦 山 核 電 站 、 大 亞 灣 核 電 站 ， 從 此 中 國 跨 入 了 國 際 “ 核 大 國 ” 行 列 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地

15、 位 及 發(fā) 展 例 2 五 軸 聯(lián) 動 數(shù) 控 機 床 五 軸 聯(lián) 動 數(shù) 控 機 床 是 解 決 葉 輪 、 葉 片 、 船 用 螺 旋槳 、 重 型 發(fā) 電 機 轉(zhuǎn) 子 、 汽 輪 機 轉(zhuǎn) 子 、 大 型 柴 油 機 曲 軸等 加 工 的 唯 一 手 段 。 這 種 機 床 代 表 了 機 床 制 造 業(yè) 的 最高 境 界 。 以 前 只 有 美 國 能 生 產(chǎn) ， 美 國 一 直 把 它 列 為 重要 的 戰(zhàn) 略 禁 運 物 資 。 這 里 順 便 提 一 提 歷 史 上 著 名 的 “ 東 芝 事 件 ” ： 上世 紀(jì) 末 ， 日 本 東 芝 公 司 賣 給 前 蘇 聯(lián) 幾 臺 九

16、軸 大 型 船 用螺 旋 槳 數(shù) 控 銑 床 ， 結(jié) 果 前 蘇 聯(lián) 拿 去 用 于 制 造 潛 艇 的 推進(jìn) 螺 旋 槳 ， 使 潛 艇 推 進(jìn) 器 發(fā) 出 的 噪 音 大 大 降 低 ， 技 術(shù)上 了 幾 個 檔 次 ， 結(jié) 果 美 國 間 諜 船 的 聲 納 監(jiān) 聽 不 到 蘇 聯(lián)潛 艇 的 聲 音 了 ， 氣 壞 了 美 國 朝 野 。 所 以 美 國 以 東 芝 公司 違 反 了 戰(zhàn) 略 禁 運 物 資 政 策 ， 懲 罰 東 芝 公 司 。 同 時 ，美 國 政 府 開 始 認(rèn) 識 到 問 題 的 嚴(yán) 重 性 。 不 久 ， 就 重 新 確立 了 制 造 業(yè) 的 地 位 ， 對 制

17、 造 業(yè) 給 予 實 質(zhì) 性 強 有 力 的 支持 ， 并 提 出 了 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 的 發(fā) 展 目 標(biāo) ， 制 定 并 實 施了 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 計 劃 和 制 造 技 術(shù) 中 心 計 劃 。 這 也 就 是 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 概 念 的 最 早 提 出 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 例 3 大 飛 機 所 謂 大 飛 機 ， 是 指 起 飛 總 重 量 超 過 100噸 的 運 輸 類 飛 機和 150座 以 上 的 干 線 客 機 。 目 前 ， 世 界 大 飛 機 公 司 只 有 美 國 波 音 公 司 和 法 國 空 中客 車 公

18、 司 ， 它 們 在 大 飛 機 市 場 長 期 處 于 壟 斷 地 位 。 我 國 自主 研 發(fā) 的 飛 機 有 ARJ21系 列 （ 70-110人 ） 的 支 線 飛 機 和 其 它小 型 飛 機 ， 像 新 舟 60（ 50-60人 ） 。 我 國 大 飛 機 的 研 制 歷 史 上 曾 有 過 著 名 的 “ 運 十 ” 。 運十 項 目 （ 708工 程 ） 于 1970年 啟 動 ， 1980年 研 制 完 成 ， 并 首飛 成 功 ， 但 在 1985年 運 十 下 馬 。 從 此 ， 中 國 大 飛 機 研 制 擱淺 ， 長 期 靠 進(jìn) 口 歐 美 。 可 喜 的 是 ， 2

19、007年 3月 ， 溫 家 寶 批 準(zhǔn) 我 國 自 主 研 制 大 飛 機 ， 大 飛 機 研 制 重 新 正 式 立 項 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 例 4 中 國 汽 車 中 國 汽 車 業(yè) 發(fā) 展 大 多 趨 向 于 走 合 資 的 道 路 ， 初 衷 是 好 的 ， 但結(jié) 果 卻 相 去 甚 遠(yuǎn) 。 像 神 龍 富 康 ， 當(dāng) 初 是 以 “ 市 場 換 技 術(shù) ” 的 想法 與 法 國 神 龍 合 資 的 ， 結(jié) 果 滿 地 都 是 神 龍 富 康 ， 市 場 丟 了 ， 技術(shù) 也 是 空 談 。 其 它 像 上 海 大 眾 、 北 京 現(xiàn) 代 等 也

20、 都 是 大 同 小 異 。 究 其 原 因 ， 在 我 國 的 汽 車 合 資 企 業(yè) 中 ， 合 資 外 方 掌 握 著 技 術(shù)的 主 動 權(quán) ， 實 質(zhì) 上 也 就 掌 握 著 對 企 業(yè) 的 控 制 權(quán) ， 因 此 中 方 在 開發(fā) 車 型 和 自 主 品 牌 上 就 沒 有 發(fā) 言 權(quán) ， 中 方 進(jìn) 行 的 任 何 開 發(fā) 努 力都 會 遭 到 外 方 有 意 識 的 遏 制 。 相 反 ， 在 奇 瑞 、 吉 利 、 長 安 、 哈飛 、 華 晨 等 民 營 企 業(yè) ， 自 主 研 發(fā) 創(chuàng) 新 成 果 頗 豐 。 一 方 面 ， 由 于他 們 沒 有 被 外 商 控 制 ， 另

21、一 方 面 ， 他 們 敢 于 走 開 放 型 創(chuàng) 新 發(fā) 展 之 路 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 3.4 制 造 業(yè) 是 吸 納 勞 動 就 業(yè) 的 重 要 渠 道 工 業(yè) 國 家 約 1/4的 人 口 從 事 各 種 形 式 的 制 造 活 動 2001年 ， 我 國 8083萬 人 占 工 業(yè) 從 業(yè) 人 員 的 90.13%全 國就 業(yè) 人 數(shù) 的 11.1% 3.5 是 國 際 貿(mào) 易 的 主 力 軍 WTO 網(wǎng) 絡(luò) 制 造 4.機 械 制 造 裝 備 的 核 心 -機 床 機 床 是 制 造 各 類 機 器 的 工 作 母 機 切 削 機 床 擔(dān) 負(fù)

22、 了 機 械 制 造 業(yè)40% 60%的 工 作 ， 其 性 能 直 接 影 響 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 其制 造 水 平 代 表 著 一 個 國 家 的 工 業(yè) 生 產(chǎn) 能 力 和 科 學(xué) 技 術(shù) 水 平 。 5.機 械 制 造 裝 備 的 發(fā) 展 史 機 械 制 造 裝 備 是 隨 著 社 會 的 進(jìn) 步 ， 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 、 先 進(jìn) 制 造 模式 、 先 進(jìn) 工 藝 技 術(shù) 的 發(fā) 展 而 不 斷 發(fā) 展 的 。 從 石 器 時 代 到 青 銅 器 時 代 ， 制 造 業(yè) 體 現(xiàn) 為 手 工 作 坊 形 式 。 主 要是 利 用 人 力 進(jìn) 行 紡 織 、

23、冶 煉 、 鑄 造 各 種 農(nóng) 耕 器 具 等 原 始 制 造 活 動 。 蒸 汽 機 的 問 世 ， 標(biāo) 志 著 近 代 制 造 業(yè) 的 到 來 ， 出 現(xiàn) 了 火 車 、 輪 船和 由 動 力 驅(qū) 動 的 紡 織 機 械 和 金 屬 切 削 機 床 等 。 到 20世 紀(jì) 上 半 葉 ，制 造 業(yè) 進(jìn) 入 了 以 兵 器 工 業(yè) 和 汽 車 制 造 工 業(yè) 為 代 表 的 大 批 量 生 產(chǎn) 方緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 式的時代，產(chǎn)品制造先是采用機群式生產(chǎn)線，進(jìn)而采用剛性的流水線作業(yè)，生產(chǎn)效率高，但產(chǎn)品適應(yīng)能力差。 1952年，第一臺數(shù)控機床的誕生，標(biāo)志著現(xiàn)代

24、制造業(yè)的到來，制造業(yè)進(jìn)入數(shù)字化時代。數(shù)控機床是解決單件小批量生產(chǎn)方式自動化的有效工具，發(fā)展速度很快，僅用了二十多年的時間就使數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了從電子管、晶體管、小規(guī)模集成電路到大規(guī)模集成電路的4次根本性變革。上世紀(jì)70年代出現(xiàn)計算機控制。CNC機床開始主宰機械制造領(lǐng)域。柔性制造技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。 20世 紀(jì) 5060年 代 ： “ 規(guī) 模 效 益 ” 模 式 產(chǎn) 品 品 種 單 一 。 為 滿足 市 場 需 要 ， 廣 泛 采 用 生 產(chǎn) 單 一 品 種 的 自 動 機 床 、 組 合 機 床 和 專用 生 產(chǎn) 線 。 以 滿 足 大 批 量 生 產(chǎn) ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 的 需 求 。

25、緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 FMS 是 采 用 計 算 機 控 制 系統(tǒng) 將 一 組 數(shù) 控 機 床 、 自 動 化 的 工藝 裝 備 、 自 動 化 的 物 料 儲 運 系 統(tǒng)有 機 結(jié) 合 的 自 動 化 制 造 系 統(tǒng) 。 20世 紀(jì) 70年 代 ： “ 精 益 生 產(chǎn) ” 模 式 社 會 需 求 多 樣 化 、 市 場 競爭 激 烈 。 制 造 業(yè) 既 要 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ， 又 要 頻 繁 地 改 型 ， 縮 短 生 產(chǎn)周 期 。 因 此 開 發(fā) 數(shù) 控 機 床 有 效 地 進(jìn) 行 小 批 量 精 密 復(fù) 雜 零 件 的 制 造 。 20世 紀(jì) 8

26、0年 代 ： “ FMS和 CIMS生 產(chǎn) ” 模 式 世 界 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 ，制 造 業(yè) 為 贏 得 全 球 化 競 爭 ， 采 用 了 CAD、 CAM、 CAPP、MRP(物 料 需 求 計 劃 ） 、 GT、 CE、 FMC、 FMS、 TQC(全 面 質(zhì) 量控 制 ） 、 CIMS等 先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) 和 管 理 方 法 以 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 ， 提 高產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ， 降 低 成 本 和 改 善 服 務(wù) 質(zhì) 量 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 CIMS 是 將 企 業(yè) 的 人 力 資 源 、 成 本 核 算 、 生 產(chǎn) 經(jīng) 營 和 工

27、程 技術(shù) 系 統(tǒng) 有 機 地 集 成 ， 構(gòu) 成 實 現(xiàn) 多 品 種 、 中 小 批 量 生 產(chǎn) 的 高 效 益 、高 質(zhì) 量 和 高 柔 性 的 智 能 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 。 CIMS的 出 現(xiàn) ， 使 制 造 系 統(tǒng) 向 綜 合 自 動 化 方 向 發(fā) 展 。 20世 紀(jì) 90年 代 以 后 ： 敏 捷 制 造 （ AM） 、 精 益 -敏 捷 -柔 性（ LAF） 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 、 全 球 制 造 等 新 的 制 造 模 式 信 息 科 學(xué) 和 技 術(shù)的 發(fā) 展 ， 全 球 經(jīng) 濟(jì) 打 破 了 傳 統(tǒng) 的 領(lǐng) 域 經(jīng) 濟(jì) 模 式 ， 市 場 更 加 廣 闊 。為 了 快 速 響 應(yīng) 市

28、場 ， 誕 生 出 精 益 (LP)-敏 捷 （ AM） -柔 性 （ FM）生 產(chǎn) 系 統(tǒng) ， 包 括 了 TQC、 快 速 可 重 組 制 造 和 并 行 工 程 等 現(xiàn) 代 生 產(chǎn)和 管 理 技 術(shù) 。 也 是 21世 紀(jì) 可 繼 續(xù) 發(fā) 展 的 先 進(jìn) 制 造 模 式 。 但 是 傳 統(tǒng) 的 大 批 量 封 閉 式 生 產(chǎn) 制 造 模 式 還 沒 有 進(jìn) 行 改 造 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 我 國 的 裝 備 制 造 業(yè) 的 所 存 在 的 最 根 本 的 問 題 是 ： 技 術(shù) 開 發(fā) 力量 不 強 和 制 造 水 平 較 低 。 緒 論 機 械 制

29、 造 裝 備 的 地 位 及 發(fā) 展 我 國 制 造 裝 備 的 發(fā) 展 狀 況 有 規(guī) 模 、 缺 實 力 ， 有 數(shù) 量 、 缺 巨 人 ， 有 速 度 、 缺 效 益 ， 有 體 系 、 缺 原 創(chuàng) ， 有 單 機 、 缺 成 套 ， 有 出 口 、 缺 檔 次 。 我 國 先 進(jìn) 、 精 密 裝 備 的 制 造 水 平 比 較 落 后 ， 大 部 分 工 廠 的 制造 裝 備 大 多 是 通 用 機 床 加 專 用 工 藝 裝 備 ， 高 效 率 的 數(shù) 控 機 床 在 制造 裝 備 中 所 占 的 比 重 還 比 較 低 。 經(jīng) 過 幾 十 年 的 發(fā) 展 ， 我 國 的 機 械 制

30、 造 裝 備 雖 有 一 定 的 基 礎(chǔ) 和規(guī) 模 。 但 創(chuàng) 新 技 術(shù) 薄 弱 ， 滯 后 于 制 造 業(yè) 發(fā) 展 的 需 要 ， 國 際 競 爭 力不 強 。 當(dāng) 前 裝 備 制 造 業(yè) 的 總 體 現(xiàn) 狀 還 存 在 “ 六 有 六 缺 ” ： 壓 力 加 工 油 漆車 身 裝 配 內(nèi) 部 裝 飾 驅(qū) 動 橋 裝 配變 速 箱 裝 配 輪 胎 裝 配底 盤 裝 配 車 身 安 裝 最 后 試 驗發(fā) 動 機 裝 配 發(fā) 動 機 試 驗機 械 加 工熱 處 理鍛 造熔 化造 型 澆 鑄 壓 鑄油 漆 機 械 加 工 自 動 線熱 處 理 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 汽 車

31、制 造 系 統(tǒng) 機 械 制 造 裝 備 的 類 型刀 具 夾 具 量 具模 具加工裝備 工藝裝備 倉儲輸送裝備 輔助裝備物料輸送裝置 上下料裝置 倉儲裝置 清洗裝置金屬切削機床 排屑裝置 鍛壓機床 特種加工機床緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 搬運機器人 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 1.加 工 裝 備 （ 機 床 ） 包 括 金 屬 切 削 機 床 、 鍛 壓 機 床 、 特 種 加 工 機 床 、 各 種 熱 處 理和 鑄 造 設(shè) 備 。 金 屬 切 削 機 床 是 采 用 切 削 刀 具 從 工 件 上 切 除 多 余 材 料 ， 獲得 規(guī) 定 的 尺 寸 精 度

32、 、 幾 何 形 狀 精 度 和 表 面 質(zhì) 量 要 求 的 加 工 裝 備 。 按 加 工 方 法 和 所 用 的 刀 具 分 類 ： 車 床 （ C） 、 鉆 床 （ Z） 、 鏜床 （ T） 、 磨 床 （ M） 、 銑 床 （ X） 、 刨 插 床 （ B） 、 拉 床 （ L） 、齒 輪 加 工 機 床 （ Y） 、 螺 紋 加 工 機 床 （ S） 、 鋸 床 （ G） 、 及 其 他機 床 （ Q） 。 按 應(yīng) 用 范 圍 分 類 ： 通 用 機 床 、 專 門 化 機 床 、 專 用 機 床 。 通 用 機 床 ： 用 于 加 工 多 種 零 件 的 不 同 工 序 ， 加 工

33、 范 圍 較 廣 ，通 用 性 較 大 ， 但 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 專 門 化 機 床 ： 工 藝 范 圍 較 窄 ， 專 門 用 于 加 工 某 一 類 或 幾 類 零件 的 某 一 道 （ 或 幾 道 ） 特 定 工 序 ， 如 曲 軸 車 床 、 凸 輪 軸 車 床 等 。 專 用 機 床 ： 工 藝 范 圍 最 窄 ， 只 能 用 于 加 工 某 一 類 零 件 的 某 一道 特 定 工 序 ， 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 。 如 導(dǎo) 軌 磨 床 、 組 合 機 床 等 。 同 類 型 機 床 按 精 度 分 為 普 通 精 度

34、、 精 密 和 高 精 密 機 床 。 按 重量 與 尺 寸 分 為 儀 表 機 床 、 中 型 機 床 、 大 型 機 床 （ 大 于 10噸 ） 、 重型 機 床 （ 大 于 30噸 ） 和 超 重 型 機 床 （ 大 于 100噸 ） 。 鍛 壓 機 床 是 利 用 金 屬 的 塑 性 變 形 特 點 進(jìn) 行 成 型 加 工 的 無 屑加 工 設(shè) 備 。 鍛 壓 屬 于 金 屬 壓 力 加 工 的 范 疇 。 有 機 械 （ 摩 擦 ） 壓 力機 、 液 壓 機 、 沖 床 、 自 動 鍛 壓 機 、 錘 鍛 （ 空 氣 錘 ） 、 剪 切 機 、 彎 曲 機 、 擠 壓 機 、 軋 制

35、 機 和 校 正 機 等 。 沖 壓 生 產(chǎn) 的 基 本 工 序 有 分 離工 序 和 變 形 工 序 兩 大 類 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 特 種 加 工 機 床 是 指 應(yīng) 用 物 理 的 （ 電 、 聲 、 光 、 力 、 熱 、 磁 ）或 化 學(xué) 的 方 法 ， 對 具 有 特 殊 要 求 （ 如 高 精 度 ） 或 特 殊 加 工 對 象（ 如 難 加 工 材 料 、 形 狀 復(fù) 雜 或 尺 寸 微 小 的 材 料 、 剛 度 極 低 的 材 料 ）進(jìn) 行 加 工 的 手 段 。 其 顯 著 區(qū) 別 為 ： 加 工 時 不 是 依 靠 機 械 能 來 切 除金

36、屬 ， 且 工 具 材 料 的 硬 度 可 以 低 于 被 加 工 材 料 的 硬 度 。 主 要 有 ：電 加 工 、 超 聲 波 加 工 、 激 光 加 工 、 電 子 束 加 工 、 離 子 束 加 工 、 水射 流 加 工 、 快 速 成 型 等 機 床 。 電 加 工 機 床 ： 直 接 利 用 電 能 對 工 件 進(jìn) 行 加 工 的 機 床 。 如 電 火花 加 工 機 床 、 電 火 花 線 切 割 機 床 、 電 解 加 工 機 床 。 超 聲 波 加 工 機 床 ： 利 用 超 聲 頻 （ 1625kHz） 振 動 的 工 具 端面 沖 擊 工 作 液 中 的 懸 浮 磨 粒

37、 ， 由 磨 粒 對 工 件 表 面 撞 擊 拋 磨 來 實 現(xiàn)工 件 的 加 工 的 。 適 用 于 特 硬 材 料 加 工 ， 如 石 英 、 陶 瓷 、 水 晶 、 玻 璃 等 材 料 的 孔 加 工 、 套 料 、 切 割 、 雕 刻 、 研 磨 和 超 聲 電 加 工 等 復(fù)合 加 工 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 高 能 束 加 工 機 床 ： 激 光 、 電 子 束 和 離 子 束 加 工 機 床 。 激 光 加 工 設(shè) 備 由 激 光 器 、 電 源 、 光 學(xué) 系 統(tǒng) 和 機 械 系 統(tǒng) 組 成 。利 用 激 光 的 極 高 能 量 密 度 產(chǎn) 生 的 上 萬

38、度 的 高 溫 聚 焦 在 工 件 上 ， 使工 件 在 瞬 間 急 劇 熔 化 和 蒸 發(fā) ， 并 產(chǎn) 生 強 烈 的 沖 擊 波 ， 使 熔 化 的 物質(zhì) 爆 炸 式 的 噴 射 出 來 以 改 變 工 件 的 形 狀 。 應(yīng) 用 于 金 剛 石 拉 絲 模 、鐘 表 寶 石 軸 承 、 發(fā) 動 機 噴 油 嘴 、 航 空 發(fā) 動 機 的 小 孔 加 工 （ 直 徑0.01mm， 深 徑 比 可 達(dá) 50:1） 和 板 料 的 精 確 下 料 。 電 子 束 和 離 子 束 加 工 均 在 真 空 條 件 下 實 現(xiàn) 。 水 射 流 加 工 機 床 ： 利 用 高 速 的 細(xì) 水 柱 或

39、摻 有 磨 料 的 細(xì) 水 柱 沖擊 工 件 的 被 加 工 表 面 實 現(xiàn) 的 。 主 要 用 于 難 加 工 材 料 ， 如 陶 瓷 、 硬 質(zhì) 合 金 、 高 速 鋼 、 模 具 鋼 、 淬 火 鋼 、 白 口 鑄 鐵 、 耐 熱 合 金 及 復(fù) 合材 料 等 。 也 用 于 切 割 板 料 和 金 屬 表 面 除 銹 。 臥 式 鏜 床 普 通 車 床 插 床 搖 臂 鉆 床 立 式 鉆 床 牛 頭 刨 床平 面 磨 床 數(shù) 控 車 床 加 工 中 心數(shù) 控 鉆 床 數(shù) 控 電 火 花 切 割 機 床快 走 絲 電 火 花 線 切 割 機 床 慢 走 絲 電 火 花 線 切 割 機 床

40、 2.工 藝 裝 備 工 藝 裝 備 是 指 產(chǎn) 品 制 造 過 程 中 所 用 的 各 種 工 具 總 稱 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 工 藝 裝 備 是 保 證 產(chǎn) 品 制 造 質(zhì) 量 、 貫 徹 工 藝 規(guī) 程 、 提 高 生 產(chǎn) 效率 的 重 要 工 具 。 量 具 工 藝 裝 備 模 具 夾 具 刀 具 （ 1） 刀 具 在 切 削 加 工 中 從 工 件 上 切 除 多 余 材 料 的 工 藝 裝 備 。 按 加 工 方 式 和 用 途 分 為 車 刀 、 孔 加 工 刀 具 、 銑 刀 、 拉 刀 、 螺 紋刀 具 、 齒 輪 刀 具 等 。 按 結(jié) 構(gòu) 分 為

41、 整 體 刀 具 、 機 夾 或 機 夾 可 轉(zhuǎn) 位 刀具 。 按 被 加 工 表 面 性 能 分 為 標(biāo) 準(zhǔn) 化 通 用 刀 具 、 專 用 刀 具 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 （ 2） 夾 具 是 安 裝 在 機 床 上 ， 用 于 定 位 和 夾 緊 工 件 的 工 藝 裝 備 。 夾 具 可 用 于 機 械 加 工 、 裝 配 、 檢 驗 、 焊 接 、 熱 處 理 等 工 藝 中 。機 械 加 工 中 使 用 的 夾 具 有 通 用 夾 具 、 專 用 夾 具 、 可 調(diào) 夾 具 、 成 組夾 具 、 組 合 夾 具 、

42、隨 行 夾 具 等 。 鉆 工 件 徑 向 孔 專 用 夾 具 鉆 工 件 軸 向 孔 可 調(diào) 夾 具緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型123 00.04 工 件工 件 工 件 鉆 孔 夾 具 槽 系 組 合 鉆 削 夾 具 槽 系 組 合 夾 具 元 件 分 解 圖緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 （ 3） 模 具 是 利 用 凸 凹 型 腔 的 相 對 運 動 ， 以 獲 得 所 需 形 狀 和 尺寸 制 件 的 工 藝 裝 備 。 按 制 品 材 料 和 填 充 方 法 的 不 同 ， 有 粉 末 冶 金模 具 、 合 金 模

43、 具 、 注 塑 模 具 、 冷 沖 模 具 、 鍛 壓 模 具 等 。導(dǎo) 柱 式 簡 單 沖 裁 模緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 （ 4） 量 具 是 以 固 定 形 式 來 復(fù) 現(xiàn) 量 值 的 計 量 器 具 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 3.輸 送 倉 儲 裝 備 機 床 上 下 料 裝 置 倉 儲 裝 置 物 料 輸 送 裝 置主 要 包 括 物 料 傳 送 機 器 人緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 （ 1） 物 料 輸 送 裝 置 指 坯 料 、 半 成 品 或 成 品 在 車 間 的 加 工 和裝 配 中 心 間 的 傳 輸 裝 置 ， 包

44、 括 輸 送 帶 裝 置 、 自 動 運 輸 小 車 和 托 盤及 其 交 換 器 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 1） 輸 送 帶 裝 置 有 重 力 式 、 步 伐 式 、 抓 取 機 械 手 等 裝 置 。 重 力 式 輸 送 帶 裝 置 該 輸 送 裝 置 由 輥 軸 裝在 型 鋼 臺 架 上 構(gòu) 成 滑 道 ，由 人 工 或 靠 工 件 自 重 實 現(xiàn)輸 送 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 棘 爪 式 步 伐 輸 送 帶 裝 置 步 伐 式 輸 送 帶 動 作和 傳 動 機 構(gòu) 簡 單 ， 支 承和 導(dǎo) 向 方 便 。 回 轉(zhuǎn) 式 輸 送 帶 可 保 證

45、 工 件 的 準(zhǔn) 確 定 位 。剛 性 棘 爪 限 位 擋 鐵 回 轉(zhuǎn) 式 步 伐 輸 送 帶 裝 置 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型抬 起 式 步 伐 輸 送 帶 裝 置 有 軌 運 輸 小 車 適用 于 運 輸 尺 寸 、 質(zhì)量 均 較 大 的 托 盤 或隨 行 夾 具 ， 其 傳 送速 度 快 ， 控 制 系 統(tǒng)簡 單 ， 但 改 變 路 線比 較 困 難 。 常 用 于運 送 路 線 不 變 的 生產(chǎn) 系 統(tǒng) 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 2） 自 動 運 輸 小 車 主 要 用 于 FMS各 加 工 中 心 之 間 工 件 的 輸 送 ，與 輸 送 帶 裝

46、 置 相 比 具 有 較 大 的 柔 性 ， 分 有 軌 和 無 軌 運 輸 小 車 。 無軌 小 車 分 有 線 、 光 電 、 激 光 、 無 線 電 遙 控 導(dǎo) 向 等 類 型 。有 軌 自 動 運 輸 小 車 的 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 無 軌 自 動 運 輸 小 車 的 生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 此 運 輸 系 統(tǒng) 由埋 在 地 下 的 電 纜傳 出 的 感 應(yīng) 信 號 ，對 地 面 小 車 的 運行 軌 跡 進(jìn) 行 導(dǎo) 向 。通 過 計 算 機 控 制 ，使 小 車 準(zhǔn) 確 地 停在 任 意 裝 載 臺 處 ，進(jìn) 行 物 料 的 裝 卸 。 兩 工 位 回

47、 轉(zhuǎn) 式 托 盤 交 換 器 托 盤 交 換 器 是 機 床 和 輸 送 裝 備 之 間 的 橋 梁 和 接 口 。 起 連 接 和緩 存 工 件 的 作 用 ， 可 防 止 因 加 工 節(jié) 拍 不 等 而 造 成 工 件 的 阻 塞 。八 工 位 回 轉(zhuǎn) 式 托 盤 交 換 器緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 3） 托 盤 及 托 盤 交 換 器 托 盤 是 柔 性 制 造 系 統(tǒng) 中 靈 活 傳 送 工 件 的 標(biāo) 準(zhǔn) 尺 寸 裝 置 。 借 助隨 行 夾 具 在 輸 送 線 上 方 便 地 傳 送 形 狀 、 尺 寸 各 不 相 同 的 工 件 。 該 交 換 裝 置 能 起

48、到 小 型 中 間 儲 料 庫 的 作 用 ， 以 補 償 隨 機 、 非同 步 生 產(chǎn) 的 節(jié) 拍 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型往 復(fù) 式 托 盤 交 換 器 （ 2） 倉 儲 裝 置 自 動 化 立 體 倉 庫 是 利 用 機 械 、 電 子 、 計 算 機 、 通 信 、 傳 感 器和 自 動 控 制 等 技 術(shù) ， 實 現(xiàn) 貨 物 搬 運 機 械 化 、 出 入 庫 控 制 自 動 化 、庫 存 管 理 微 機 化 、 信 息 處 理 網(wǎng) 絡(luò) 化 的 高 效 率 物 資 流 通 與 存 儲 樞 紐 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 巷 道 式 立 體 倉

49、庫 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型（ 3） 機 床 上 下 料 裝 置 機 床 上 下 料 裝 置 廣 泛 用 于 大 批 量 自 動 化 生 產(chǎn) 制 造 中 。 1） 料 倉 式 上 料 裝 置 主 要 用 于 尺 寸 較 大 ， 形 狀 復(fù)雜 難 以 自 動 定 向 的 工 件 上 料 。 需要 工 人 或 專 門 的 定 向 裝 置 不 斷 將單 件 毛 坯 以 一 定 方 位 裝 入 料 倉 ，再 由 料 倉 機 構(gòu) 自 動 地 將 毛 坯 送 到機 床 上 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 2） 料 斗 式 上 料 裝 置 主 要 用 于 形 狀 簡 單 、

50、 尺 寸 較 小 的 毛 坯 件的 上 料 ， 廣 泛 用 于 標(biāo) 準(zhǔn) 件 生 產(chǎn) 廠 家 。 其 工 作 原 理 是 對 儲 料 器 中 雜亂 的 工 件 進(jìn) 行 自 動 定 向 、 整 理 再 送 進(jìn) 機 床 加 工 。 4.輔 助 裝 備 （ 1） 清 洗 機 用 于 清 洗 工 件 上 的 油 污 和 塵 屑 的 裝 備 。 一 般 采用 3%10%的 氫 氧 化 鈉 水 溶 液 ， 加 熱 到 80900C， 對 工 件 進(jìn) 行 浸 洗 、噴 洗 、 氣 相 清 洗 和 超 聲 波 清 洗 。 也 可 以 直 接 用 熱 水 清 洗 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型封 閉

51、 式 零 件 清 洗 機 （ 2） 排 屑 裝 置 用 于 將 加 工 區(qū) 域 的 切 屑 清 除 ， 并 排 送 到 機床 或 生 產(chǎn) 線 以 外 的 集 屑 器 內(nèi) 。 清 除 切 屑 可 采 用 離 心 力 、 壓 縮 空 氣 、 冷 卻 液 沖 刷 等 方 式 。 排 送 切 屑 有 皮 帶 排 屑 裝 置 、 刮 屑 板 排 屑 裝 置 和 螺 旋 排 屑 裝置 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型帶 排 屑 裝 置 的 數(shù) 控 機 床 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 類 型 3） 上 下 料 機 械 手 是 一 種 能 模 仿 人 手 的 某 些 工 作 機 能 ，

52、按 照程 序 要 求 實 現(xiàn) 抓 取 和 搬 運 工 件 的 機 械 手 臂 。 一 個 機 器 人 的 機 械 手 依 次 給 三 臺 機 床 裝 卸 工 件 。 3.組 合 設(shè) 計 （ 模 塊 化 設(shè) 計 ） 根 據(jù) 用 戶 的 需 求 ， 按 系 列 化 原 則設(shè) 計 出 功 能 模 塊 ， 通 過 適 當(dāng) 選 擇 ， 拼 裝 成 組 合 產(chǎn) 品 。 便 于 縮 短 設(shè)計 和 投 產(chǎn) 周 期 ， 降 低 成 本 。緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 2.變 型 設(shè) 計 在 原 有 產(chǎn) 品 的 基 礎(chǔ) 上 ， 基 本 原 理 和 總 體 結(jié) 構(gòu) 不變 ， 通 過 改 變 或

53、 更 換 部 分 部 件 或 結(jié) 構(gòu) 、 部 分 尺 寸 與 性 能 參 數(shù) 而 設(shè)計 出 適 應(yīng) 新 的 需 要 的 變 型 產(chǎn) 品 。 以 縮 短 設(shè) 計 時 間 ， 提 高 設(shè) 計 質(zhì) 量 ，滿 足 市 場 對 產(chǎn) 品 的 需 求 。 1.新 產(chǎn) 品 開 發(fā) 設(shè) 計 是 依 據(jù) 對 市 場 需 求 和 發(fā) 展 的 預(yù) 測 ， 從 對 產(chǎn)品 功 能 要 求 出 發(fā) ， 設(shè) 計 出 過 去 沒 有 的 新 產(chǎn) 品 。 裝 備 設(shè) 計 是 指 根 據(jù) 市 場 需 求 進(jìn) 行 構(gòu) 思 、 計 算 、 實 驗 、 確 定 方案 和 結(jié) 構(gòu) 、 繪 制 圖 紙 及 編 制 設(shè) 計 文 件 等 一 系

54、 列 創(chuàng) 造 性 的 活 動 。 產(chǎn) 品 規(guī) 劃 階 段 需 求 分 析調(diào) 查 研 究預(yù) 測可 行 性 分 析編 制 設(shè) 計 任 務(wù) 書 機 械 制 造 裝 備 設(shè) 計 的 典 型 步 驟1、2、3、4、5、（ 一 ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 需 求 分 析 通 過 市 場 調(diào) 查 ， 對 當(dāng) 前 的 市 場 需 求 、 用 戶 狀 態(tài) 、競 爭 對 手 及 環(huán) 境 進(jìn) 行 分 析 研 究 ， 為 設(shè) 計 目 標(biāo) 決 策 提 供 依 據(jù) 。 調(diào) 查 研 究 包 括 市 場 調(diào) 研 、 技 術(shù) 調(diào) 研 和 社 會 環(huán) 境 調(diào) 研 。 市 場 調(diào) 研 用 戶 對 產(chǎn) 品

55、 功 能 、 性 能 、 質(zhì) 量 、 使 用 、 維 護(hù) 保 養(yǎng) 、外 觀 、 需 求 量 和 價 格 等 方 面 的 要 求 ； 產(chǎn) 品 的 生 命 周 期 及 新 老 產(chǎn)品 交 替 的 動 向 分 析 ； 同 行 產(chǎn) 品 經(jīng) 營 銷 售 情 況 和 發(fā) 展 趨 勢 ； 本 企業(yè) 產(chǎn) 品 的 市 場 占 有 率 與 差 距 ； 主 要 競 爭 對 手 在 技 術(shù) 、 經(jīng) 濟(jì) 方 面 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法的 優(yōu) 勢 和 劣 勢 及 發(fā) 展 趨 向 ； 主 要 原 材 料 、 配 件 、 半 成 品 等 的質(zhì) 量 、 品 種 、 價 格 、 供 應(yīng) 等 方 面 的

56、情 況 及 變 化 趨 勢 等 。 技 術(shù) 調(diào) 研 產(chǎn) 品 的 技 術(shù) 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 趨 勢 ； 行 業(yè) 技 術(shù) 和 專業(yè) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢 ； 新 型 原 動 態(tài) 器 件 、 新 材 料 、 新 工 藝 的 應(yīng)用 和 發(fā) 展 ； 競 爭 產(chǎn) 品 的 技 術(shù) 特 點 分 析 ； 競 爭 企 業(yè) 的 新 產(chǎn) 品 開發(fā) 動 向 ； 環(huán) 境 對 研 制 的 產(chǎn) 品 提 出 的 要 求 ， 以 及 為 保 證 產(chǎn) 品 的正 常 運 轉(zhuǎn) ， 研 制 的 產(chǎn) 品 對 環(huán) 境 提 出 的 要 求 等 。 社 會 調(diào) 研 企 業(yè) 目 標(biāo) 市 場 所 處 的 社 會 環(huán) 境 和 有 關(guān) 的 經(jīng)

57、濟(jì)技 術(shù) 政 策 ， 如 產(chǎn) 品 發(fā) 展 政 策 、 投 資 動 向 、 環(huán) 境 保 護(hù) 及 安 全 等方 面 的 法 律 、 法 規(guī) 和 標(biāo) 準(zhǔn) ； 社 會 的 風(fēng) 俗 習(xí) 慣 ； 社 會 人 員 的 構(gòu)成 狀 況 ， 消 費 水 平 、 消 費 心 理 和 購 買 能 力 ； 本 企 業(yè) 的 實 際 情況 、 發(fā) 展 動 向 、 優(yōu) 勢 和 不 足 、 發(fā) 展 潛 力 等 。 預(yù) 測 市 場 需 求 預(yù) 測 實 際 上 是 對 社 會 購 買 力 及 其 投 向的 預(yù) 測 。 其 影 響 因 素 有 環(huán) 境 因 素 和 企 業(yè) 營 銷 因 素 。 預(yù) 測 分 定量 預(yù) 測 和 定 性 預(yù)

58、測 。 定 性 預(yù) 測 主 要 根 據(jù) 以 往 的 經(jīng) 驗 和 現(xiàn) 有 的資 料 對 現(xiàn) 象 作 出 的 主 觀 的 判 斷 和 估 計 。 主 要 有 專 家 意 見 法 、 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法焦 點 討 論 法 、 前 景 分 析 法 、 歷 史 對 比 法 和 形 態(tài) 分 析 法 等 。 定量 預(yù) 測 是 對 影 響 預(yù) 測 結(jié) 果 的 的 因 素 進(jìn) 行 相 關(guān) 分 析 ， 根 據(jù) 主 要影 響 因 素 和 預(yù) 測 對 象 的 數(shù) 量 關(guān) 系 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 ， 對 市 場 發(fā) 展情 況 作 出 定 量 預(yù) 測 ， 采 用 的 方 法 有 時 間

59、 序 列 回 歸 法 、 產(chǎn) 品 壽命 周 期 法 。 可 行 性 分 析 技 術(shù) 分 析 、 經(jīng) 濟(jì) 分 析 和 社 會 分 析 。 技 術(shù)分 析 是 對 開 發(fā) 產(chǎn) 品 可 能 遇 到 的 主 要 關(guān) 鍵 技 術(shù) 問 題 作 全 面 的 分析 ， 提 出 解 決 這 些 關(guān) 鍵 技 術(shù) 問 題 的 措 施 ； 通 過 經(jīng) 濟(jì) 分 析 ， 應(yīng)力 求 新 產(chǎn) 品 投 產(chǎn) 后 能 以 最 少 的 人 力 、 物 力 和 財 力 消 耗 得 到 令人 滿 意 的 功 能 ， 取 得 較 好 的 經(jīng) 濟(jì) 效 果 ； 社 會 分 析 是 分 析 開 發(fā)的 產(chǎn) 品 對 社 會 和 環(huán) 境 的 影 響 。

60、 可 行 性 報 告 一 般 包 括 以 下 內(nèi) 容 ： 產(chǎn) 品 開 發(fā) 的 必 要 性 市 場 調(diào) 查 及 預(yù) 測 情 況 ， 包 括 用 戶對 產(chǎn) 品 功 能 、 用 途 、 質(zhì) 量 、 使 用 維 護(hù) 、 外 觀 、 價 格 等 方 面 的 要 求 ； 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 同 類 產(chǎn) 品 國 內(nèi) 外 技 術(shù) 水 平 ， 發(fā) 展 趨 勢 ； 從 技 術(shù) 上 預(yù) 期 產(chǎn) 品 開 發(fā) 能 得 到 的 技 術(shù) 水 平 ； 從 設(shè) 計 、 工 藝 和 質(zhì) 量 方 面 需 要 解 決 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 問 題 ； 投 資 費 用 及 開 發(fā) 時 間 進(jìn) 度 ， 經(jīng)

61、濟(jì) 和 社 會 效 益 估 計 ； 在 現(xiàn) 有 條 件 下 開 發(fā) 的 可 能 性 及 準(zhǔn) 備 采 取 的 措 施 。 編 制 設(shè) 計 任 務(wù) 書 確 定 待 設(shè) 計 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計 要 求 和 設(shè) 計參 數(shù) ， 說 明 設(shè) 計 該 產(chǎn) 品 的 必 要 性 和 現(xiàn) 實 意 義 。 產(chǎn) 品 的 用 途 描述 和 設(shè) 計 所 需 要 的 全 部 主 要 數(shù) 據(jù) 、 總 體 布 局 和 結(jié) 果 特 征 、 應(yīng)滿 足 的 要 求 、 條 件 和 限 制 等 。方 案 設(shè) 計 階 段 對 設(shè) 計 任 務(wù) 的 抽 象建 立 功 能 結(jié) 構(gòu) 尋 求 原 理 與 解 決 方 法初 步 設(shè) 計 方 案 的

62、形 成 初 步 設(shè) 計 方 案 的 評 價 與 篩 選1、2、3、4、5、（ 二 ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 設(shè) 計 任 務(wù) 抽 象 化 -確 定 總 功 能 ； 總 功 能 的 分 解 ； 確 定 功 能 結(jié) 構(gòu) ； 產(chǎn) 品 的 原 理 設(shè) 計 即 子 功 能 求 解 ， 尋 求 子 功 能 的基 本 原 理 。 在 弄 清 楚 產(chǎn) 品 的 總 功 能 、 分 功 能 、 子 功 能 之 間 的關(guān) 系 后 ， 需 進(jìn) 一 步 解 決 如 何 實 現(xiàn) 這 些 功 能 的 問 題 ， 即 子 功 能的 求 解 。 初 步 設(shè) 計 方 案 的 形 成 、 評 價 與 篩

63、 選 將 所 有 子 功能 的 原 理 結(jié) 合 起 來 ， 才 能 實 現(xiàn) 和 形 成 總 功 能 。 原 理 解 的 結(jié) 合是 設(shè) 計 過 程 中 很 重 要 的 一 環(huán) ， 原 理 解 的 結(jié) 合 可 以 得 到 多 個 初步 設(shè) 計 方 案 ， 評 價 后 得 到 最 后 方 案 。 用 觀 察 淘 汰 法 淘 汰那 些 明 顯 不 能 滿 足 主 要 要 求 的 方 案 ； 然 后 繪 出 方 案 原 理 圖 、整 機 總 體 布 局 草 圖 、 主 要 零 部 件 草 圖 ， 為 在 空 間 占 用 、 質(zhì) 量 、所 用 材 料 、 制 造 工 藝 、 成 本 和 運 行 費 用 等

64、 方 面 進(jìn) 行 比 較 提 供 數(shù) 據(jù) ， 進(jìn) 行 運 動 學(xué) ,最 后 對 初 步 方 案 進(jìn) 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價 。 確 定 結(jié) 構(gòu) 原 理 方 案技 術(shù) 設(shè) 計 階 段 總 體 設(shè) 計結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計1、2、3、（ 三 ） 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 確 定 結(jié) 構(gòu) 原 理 方 案 在 充 分 理 解 原 理 的 基 礎(chǔ) 上 ， 確 定結(jié) 構(gòu) 原 理 的 主 要 依 據(jù) ， 如 功 率 、 流 量 和 聯(lián) 系 尺 寸 是 決 定 尺 寸 的依 據(jù) ； 物 流 方 向 、 運 動 方 向 和 操 作 位 置 是 決 定 布 局 的 依 據(jù) 。 在主 要 依

65、據(jù) 的 約 束 下 ， 先 對 主 要 功 能 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 構(gòu) 思 ， 初 步 確 定 其材 料 和 形 狀 ， 進(jìn) 行 粗 略 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 。 然 后 對 確 定 的 結(jié) 構(gòu) 原 理 方案 進(jìn) 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價 ， 為 進(jìn) 一 步 修 改 提 供 依 據(jù) 。 總 體 設(shè) 計 主 要 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 如 尺 寸 參 數(shù) 、 運 動 參 數(shù) 和 動 力 參 數(shù) 等 。 總 體 布 局 包 括 部 件 組 成 、 各 部 件 的 空 間 位 置 和 相 對 運動 、 配 合 關(guān) 系 ， 操 作 位 置 等 。 基 本 原 則 為 ： 功 能 合 理 ， 結(jié) 構(gòu) 緊湊 ， 層

66、次 分 明 ， 比 例 協(xié) 調(diào) 。 緒 論 機 械 制 造 裝 備 的 設(shè) 計 方 法 系 統(tǒng) 原 理 圖 包 括 產(chǎn) 品 總 體 布 局 圖 、 機 械 傳 動 系 統(tǒng) 圖 、液 壓 系 統(tǒng) 圖 、 電 力 驅(qū) 動 和 控 制 系 統(tǒng) 圖 等 。 經(jīng) 濟(jì) 核 算 包 括 產(chǎn) 品 成 本 和 運 行 費 用 的 估 算 ， 成 本 回收 期 、 資 源 的 再 利 用 等 。 其 他 如 材 料 選 用 、 配 件 和 外 協(xié) 件 的 供 應(yīng) 、 生 產(chǎn) 工 藝 、運 輸 、 開 發(fā) 周 期 等 方 面 的 因 素 。 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 主 要 任 務(wù) 是 在 總 體 設(shè) 計 的 基 礎(chǔ) 上 ， 對 結(jié) 構(gòu)原 理 方 案 結(jié) 構(gòu) 化 ， 繪 制 產(chǎn) 品 總 裝 圖 、 部 件 裝 配 圖 ； 提 出 初 步的 零 件 表 ， 加 工 和 裝 配 說 明 書 ； 對 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 進(jìn) 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評價 。 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 時 必 須 遵 守 有 關(guān) 國 家 、 部 門 和 企 業(yè) 頒 布 的標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 ， 充 分 考 慮 人 機 工 程 、 外 觀 結(jié) 構(gòu) 、 結(jié) 構(gòu)