机械制造装备设计 第一二章

机械制造装备设计

课程的性质、要求1、性质：机械设计制造及其自动化专业中机械方向的一门专业理论选修课。

2、要求：了解国内外制造装备业的现状和发展趋势；了解机械制造装备设计的基本要求、方法和步骤；了解传统的和先进的机械制造装备（尤其是金属切削机床）及其主要部件的功能、结构和工作原理；掌握机械制造装备的设计理论与设计方法；具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力。

第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位1.机械装备制造业 机械装备制造业是为国民经济各部门进行简单再生产和扩大再生产提供生产工具的各制造业的总称，被誉为“母体”工业。 主要包括金属制品、通用设备、专用设备、交通运输、武器弹药、电气机械及器材、通信设备计算机及其他电子、仪器仪表及文化办公用机械制造业八大类，其中又以通用设备、专用设备、交通运输、电气机械及器材、通信设备计算机及其他电子这五大行业为重要组成部分。1.1.1机械装备制造业及其发展珍妮纺纱机（1764）2.装备制造业的发展1797年莫兹利制造的第一台螺纹车床1952年美国制造的数控机床手工-机械-电气-数控第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位1.机械装备制造业是国民经济发展的基础性产业2.机械装备制造业是高新技术产业化的基本载体3.机械装备制造业是高就业、低能(资)源消耗、高附加值产业4.机械装备制造业是国家安全的重要保障1.1.3我国装备制造业的现状

1.我国制造业的成就2.我国装备制造业存在的差距

（1）装备制造业结构呈轻型化状态（2）装备制造业处于全球产业链的低端（3）技术创新能力十分薄弱（4）主要依靠数量和价格优势，产品的附加值低（5）国产基础制造装备存在“四差”，即可靠性相对差、成套性差、外观质量相对差、名牌效应差第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位辅助装备加工装备工艺装备物料储运装备1.2.1加工装备3.锻压机床1.金属切削机床2．特种加工机床（1）按加工方法和所用的刀具分类根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为11大类：

1.金属切削机床（2）按应用范围分类通用机床专门化机床专用机床用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大工艺范围较窄车床（C）、钻床（Z）、镗床（T）、磨床（M）、铣床（X）、刨插床（B）、拉床（L）、齿轮加工机床（Y）、螺纹加工机床（S）、锯床（G）及其他机床（Q）工艺范围最窄1.2.1加工装备3.锻压机床1.金属切削机床2．特种加工机床

特种加工方法是指应用物理的（电、声、光、力、热、磁）或化学的方法，对具有特殊要求（如高精度）或特殊加工对象（如难加工材料、形状复杂或尺寸微小的材料、刚度极低的材料）进行加工的手段2．特种加工机床按其加工原理可分为：电加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工、水射流加工等机床。1.2.1加工装备3.锻压机床1.金属切削机床2．特种加工机床锻压属于金属压力加工的范畴，一般指的是锻造和冲压。锻压机床是利用金属的塑性变形特点进行成形加工的，属于无屑加工设备。狭义上讲，锻压机床主要包括锻造和冲压设备，从广义上，还可涵盖挤压机和轧制机等。第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位辅助装备加工装备工艺装备物料储运装备1.2.2工艺装备

工艺装备是生产过程中所用的各种刀具、模具、夹具、量具和辅具等工具的总称。（1）刀具切削加工时，从工件上切除多余材料或切断材料所用的工具统称为刀具。（2）夹具在生产中，凡是用来对工件进行定位和夹紧的工艺装备统称为夹具。（3）模具模具是用来将材料填充在其型腔中，以获得所需形状和尺寸制件的工具。（4）测量器具测量器具是以直接或间接方法测出被测对象量值的工具、仪器及仪表等，简称量具和量仪。第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位辅助装备加工装备工艺装备物料储运装备1.2.3物料储运装备

物料储运装备主要包括物料输送装置、机床上下料装置、各级仓储装置与立体仓库等。机器人可作为加工装备，如焊接机器人和喷漆机器人等，也可属于仓储输送装备，用于物料输送和机床上下料。第一章绪论1.1机械装备制造业及其在国民经济中的地位1.2机械制造装备的分类1.1.3

我国装备制造业的现状1.1.1机械装备制造业及其发展1.1.2机械装备制造业在国民经济中的地位辅助装备加工装备工艺装备物料储运装备1.2.4辅助装置

辅助装置包括清洗机、排屑装置和测量、包装等装置。螺旋式排屑装置链式排屑装置第2章机械制造装备的设计方法

机械制造装备设计是机械制造装备全生命周期中的关键环节，它决定了机械制造装备的“先天质量”。设计不合理引起产品技术性和经济性的先天不足，是用生产过程中的质量控制和成本控制措施所难以挽回的。2.1机械制造装备设计的类型

1.新产品开发设计2.变型产品设计3.模块化设计2.2创新设计

1.产品规划阶段2.概念设计阶段3.详细设计阶段4.设计实施阶段5.试生产阶段（1）需求分析（2）调研调研包括市场调研、技术调研和社会环境调研三部分（3）需求预测（4）可行性分析（5）编制设计任务书2.2创新设计

1.产品规划阶段2.概念设计阶段3.详细设计阶段4.设计实施阶段5.试生产阶段概念设计的结果是形成概念产品方案。但是，概念设计并不局限于方案设计，它应包括设计人员对设计任务的理解，对设计灵感的表达，对设计理念的发挥。因此，概念设计的前期工作应充分发挥设计人员的形象思维，而后期工作将注意力集中在构思功能结构和确定原理方案等方面。2.2创新设计

1.产品规划阶段2.概念设计阶段3.详细设计阶段4.设计实施阶段5.试生产阶段（1）确定结构原理方案（2）总体设计（3）结构设计2.2创新设计

1.产品规划阶段2.概念设计阶段3.详细设计阶段4.设计实施阶段5.试生产阶段（1）零件图设计（2）完善装配图（3）编制技术文件2.2创新设计

1.产品规划阶段2.概念设计阶段3.详细设计阶段4.设计实施阶段5.试生产阶段该阶段首先根据施工设计和各种技术文件试制样机，经功能试验，验证产品图样和设计文件的正确性，并考核产品的结构和性能。经试验和鉴定，对产品图样及设计文件进行修改并最终定型。2.3机械制造装备设计的评价

2.3.1结构工艺性评价2.3.2技术经济性评价2.3.3可靠性评价普通车床立式钻床摇臂钻床数控铣床瑞士AIGE高速走丝线切割机瑞士夏米尔慢走丝线切割机数