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機械產品方案設計范文1
Abstract: in the design of mechanical product scheme, sometimes there will be the risk of shortage, risk of this, some solutions based on the quality of mechanical products to be put forward, now also can not meet the popular assessment. In the process of evaluation, in many cases is to use a whole machinery to the quality of the products is divided into several parts, and then a certain degree of risk assessments for each part, through this scheme to mechanical product risk assessment to rise to a certain extent. This paper mainly introduces some risk of mechanical product design scheme evaluation, and illustrates the main method of risk assessment and pay attention to the problem.
Keywords: mechanical product design project risk assessment
中圖分類號： F407文獻標識碼：A文章編號：
對于一些機械類的產品在設計過程中往往都會進行一定的風險評估，在評估過程中要保證評估的準確性，特別是對產品質量評估這一方面是非常重要的，在設計機械產品的時候最終的目的是為了要滿足各種質量要求，做風險評估其實就是在計算機械產品的質量合格率。
1 機械產品設計方案風險評估主要內容
對與機械產品設計方案我們能夠了解，機械產品的質量屬性一般是一個可以根據各種指標確定的量。這個量也可能是就有一確定性的。對于這種具有一定定量質量機械產品屬性, 我們可以根據這種機械產品設計方案老確定它的質量屬性值，然后在根據一定的質量屬性數值，驚醒一定的空間風險評估計算，在對機械產品質量屬性進行一定的空間風險計算，這樣才能夠得出機械產品的風險性定量。
機械產品設計方案的定量質量屬性計算方式
對于機械產品的質量屬性，他的取值特點具有一定的連續型和一定的離散型, 我們在計算過程中，要把在取值中分別進行取值的那些數值，進行一定的劃分。利用這種區間劃分我們可以利用連續取值的質量屬性當做離散型取值來處理。如果我們能夠確定機械設計人員的偏好時。就能夠確定這種屬性之間具有很強的依賴性 則需根據它們的聯合值才能確定是否滿足要求, 這種情況的處理與質量屬性能夠單獨確定偏好相似。定量質量屬性p i 能夠單獨確定偏好時
我們在進行機械設計中定量質量的計算，把定量質量屬性用p i 來表示。擋進行計算的人員能夠理解機械設計人員的偏好時，我們就能夠掌握一些數據進行信息比較分析。這樣就能夠確定質量屬性分部，多以我們在計算中機械設計產品呢的風險性就能夠通過公式進行計算。他的計算公示就是：
在計算過程中，對于那些離散數值的質量屬性pi,當我們能夠確定它的概率分布的時候，或這能夠確定這些數值在什么樣的子區間的分部狀況的時候就可以利用另一種計算公示進行計算的概率分布時, 或連續取值的定量質量屬性p i 按子區間確定取值時, 則定義該質量屬性的風險性中就是這樣計算的：。如果機械系設計人員對該質量屬性有明確要求，或者機械設計人員能夠給出，設計中的一些單獨的偏好，這樣它的風險性計算就應該和上面兩個公示是不一樣的。應該是：
，這是風險性評估的三種計算方式。
我們在對定量質量屬性p i、p j 進行定制的時候，要把整個概率分布做的要準確一些，如果不準確就會產生不能夠單獨確定機械設計產品質量屬性偏好，在這個過程中還要考慮幾個機械產品質量屬性，這樣才能夠確定其他的偏好, 我們可以根據同時確定的一些偏好值，來確定滿足要求的區間分布區域區域, 其風險性的計算與單質量屬性能夠確定偏好會產生很類似的情況。
1.2機械設計產品定性質量屬性的風險性分析
對于那些定性機械產品設計質量屬性p i,在我們沒有具體量值時, 就需要根據機械產品設計的具體質量屬性的特點和我們掌握的一些質量知識進行評估，這種評估方式主要表現在三個方面：
首先，某些機械產品的質量屬性的好壞一般都是由于在設計區間分布的一些變量來確定的，這些變量數值在這個時候就可與用證據理論、粗集理論進行一切系統的分析。我們在分析過程中要研究機械產品設計變量與機械產品質量屬性偏好間的關系, 然后在根據設計變量的波動區間和風險性受到約束的時候來確定風險評估。
其次，在進行某些定性質量屬性的好壞與方案的評估過程中，要看評估的模型是否具有某些特點，或者具有一定的模式，這樣在處理的過程中可以把他們的數值進行離散變量評估，模式或特點近似為離散變量, 建立方案的模式或特點與質量屬性偏好的關系后, 確定其概率分布。
最后，在對某些機械產品定性質量屬性的好壞分析的時候，還可以用一些相關的計算變量及某些特點或模式進行共同確定數值, 在進行處理時可把模式或特點近似為離散變量, 這樣就能夠進行一種模式化的處理。
2.機械設計產品應用實例分析
我們根據一定的數據進行研究。在進行機械產品設計方案評估的時候，對齒輪箱的方案具有一定的代表性，這個方案也很直觀，所以我們確定了這個例子進行了分析，在對整個齒輪箱設計方案中，我們規定了該產品設計過程中成本不能夠超過10000元，特別是在設計過程中要保證時間不能太長，在質量性能和工藝性能的要求這塊要盡可能的去做好。在設計過程中我們確定了三個設計方案；
方案一：采用兩級減速, 該方案可以充分利用空間以減小中心距, 但必然要增加一級傳動的軸、齒輪、軸承等配套裝置，這種方案設計它的成本波動范圍在9000元-15000元之間，這個項目的研發時間主要是在3-4個月。
方案二: 單級傳動, 離合器布置在中端, 箱體部件分箱體與前蓋兩大件, 小齒輪空套在長軸上, 輸入動力通過長軸及其上的離合器閉合傳至小齒輪，它的成本波動范圍在8000元-9500元之間，這個方案的研發時間是在3-3個半月之間。。
方案三，單級傳動, 這個方案在方案2的基礎上，對于部分零件進行調整,這種方法主要是在輸入軸采用扭力軸傳動, 小齒輪空套在扭力軸上。他的成本波動范圍在8000元-9000元之間。這個方案的研發時間是3-4個半月之間，我們利用這個方案進行一定的風險性評估。確定了這個圖表
表1 3種方案機械產品設計質量風險評估表
在整個圖表中我們利用了一定的理論方式來確定三種方案機械產品設計風險評估范圍，我們能夠得出一定的結論。就是上文中我們提到的三個質量風險性計算公示，可以得到RH的數值，這樣，我們就能夠確定R和參考RH , 多以整個方案設計中三種風險的評估值的排列是: 方案1> 方案3> 方案2。
結束語：
本文提在機械產品設計風險評估這方面我們進行了一定的方案分析。所以我們在進行去頂定量質量屬性的風險性評估的時候要進行變量空間計算, 產品定性質量屬性的風險性評估。這樣才能夠計算出一定的空間計算值, 最后才能夠確定機產品設計質量屬性的風險性聚合為方案的風險性。所以我們在機械設計過程中要進行一定的風險評估，這樣在保證產品質量的同時，也能夠為機械制造企業發展做出一定的貢獻。
參考文獻：
[1] 汪彥.機械產品設計知識管理系統研究[D].北京交通大學,2011.
機械產品方案設計范文2
1系統化設計方法
系統化設計的主要特征方法是：將設計的幾個設計元素組成的一個系統，每一個設計擁有獨立的設計元素，各元素之間存在有機的聯系，并具有層次性，這樣的話，所有的設計要素進行組合后，可以達到設計系統所需的任務。我國設計者在進行產品方案設計時，基本上沿用了德國標準設計方式。另外，還借鑒了其他發達國家的系統化設計思想，如下：
(1)產品功能特征構思、結構設計和零件設計等都來源于用戶的需求，具體設計時，利用質量功能布置方法從產品開發的宏觀過程出發，系統地將用戶需求信息合理有效地轉換為產品開發各階段的技術目標和作業控制規程的方法。
(2)借助于生命系統理論，將產品看作有機體的生命系統，就是產品的設計過程可以看成：功能需求層次、實現功能要求的概念層次和產品的具體設計層次。同時，產品的功能要求由生命系統圖符抽象地表達，形成產品功能系統結構。
(3)將系統科學的應用(機械設計中)分為兩個問題：
(1)應用系統處理的方法處理所設計的產品，最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關系；
(2)為了根據設計目標，合理地確定設計中各個方面的工作和各個不同的設計階段，可將產品設計過程看成一個系統。
2結構模塊化設計方法
通過結構模塊的組合，實現產品的方案設計的方法被稱為結構模塊化設計方法。其具體的應用場合為：適用于特定種類的機械產品：由于其組成部分的功能較為明確且相對穩定，結構模塊的劃分比較容易。結構模塊化設計方法的基本要求是：在產品功能分析的基礎上，將產品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結構，不同的產品可以通過選擇和組合這些模塊化基本結構組建而成。
3智能化設計方法
借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現實技術，根據設計方法學理論，以及多媒體、超媒體工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構是智能化設計方法的主要特點。目前，利用三維圖形軟件和虛擬現實技術進行設計是智能化設計方法的主要途徑，因其直觀性好而被用戶接受。但其系統性較差，且零部件的結構、形狀，尺寸，位置的臺理確定，要求軟件具有較高的智能化程度，一般有豐富經驗的設計者可以熟練應用。虛擬現實技術在我國還處于剛剛起步階段。利用面向對象的技術，主要是研究按時序合成的機構組合方案設計專家系統，并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術，在三維環境中從各個角度對專家系統設計出的方案進行觀察。利用智能型CAD系統SIGRAPH—DESIGN作為開發平臺，將產品的開發過程分為概念設計、裝配設計和零件設計，并以變量設計技術為基礎，建立了膠印機凸輪連桿機構的概念模型。其概念模型是在確定了機構型、數綜合的基礎上，借助于軟件sIGRAPH—DEsIGN提供的變量設計功能，使原理圖隨著機構的結構參數變化而變化，并將概念模型的參數傳遞給下一級的裝配模型、零件設計。
4基于產品特征知識的設計方法
用計算機能夠識別的語言描述產品的特征是基于產品特征知識設計方法的主要特點，其特點還有可以表述其設計領域專家的知識和經驗，并建立相應的知識庫及推理機，計算機輔助產品的方案設計可以利用已存儲的領域知識和建立的推理機制進行相關應用。機械系統的方案設計主要是依據產品所具有的特征，以及設計領域專家的知識和經驗進行推量和決策，完成機構的型、數綜合。欲實現這一階段的計算機輔助設計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協調、管理和使用。為此，國內外設計學者針對機械系統方案設計知識的自動化處理做了大量的研究工作，采用的方法可歸納為：編碼法、知識的混合型表達法，設計目錄法、利用基于知識的開發工具、基于實例的方法等。采用純數學演算的方法無法正常對機械產品的方案設計進行描述，也難以用數學模型進行完整的描述。機械產品的方案設計需根據產品特征進行形式化的描述，借助于設計專家的知識和經驗進行推理和決策。因此，解決計算機存儲和運用產品設計知識和專家設計決策等有關方面的問題，是實現計算機輔助產品的方案設計的必然之路。由此，形成了基于產品特征知識的設計方法。
機械產品方案設計范文3
關鍵詞：機械原理；教學改革；課程特點
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0054-03
一、引言
十多年來，機械原理課程教學改革在教學內容的拓展、綜合型實驗項目的設計、課外科技創新活動的參與等方面已取得了豐碩的成果。然而該課程目前仍然存在著諸如理論教學內容以傳統內容為主，鮮有新技術、新理論的注入；實踐教學內容改革滯后于理論教學內容改革，并孤立于本知識點或本課程之內，不具有系統性和延續性；教學手段以多媒體課件為主，鮮有創新；教學方式以教師的教為主導，難以調動學生學習積極性等問題。因此，機械原理課程改革不能止步于此，必須不斷深化。探討課程改革的深化方向，以期實現培養綜合素質高、創新能力強的高級工程技術人才的目標，是非常值得探究的問題。
二、教學內容改革
在培養學生機械產品綜合設計能力的全局中，機械原理課程承擔著培養學生機械系統運動方案設計的重要任務。因此課程的教學內容在強調典型機構基本知識掌握的同時，還應注重知識的系統性和完整性，并應考慮本課程內容與機械基礎其他系列課程內容的有機銜接，使學生在剛剛接觸專業基礎課時就能從機械產品綜合設計的全局角度理解、掌握和創新本課程所涉獵的知識。為此，課程可以考慮在如下方面進行深入改革。
1.課堂教學內容。傳統課堂教學中，單一機構的設計、分析要貫穿課程教學始終。這樣的教學內容設置不利于學生養成完整性、系統性思維習慣，不利于學生掌握機械產品整體方案設計技能和增強方案創新設計能力。因此，機械系統整體方案設計應是教學的重點。課堂教學中應逐步滲入機構選型、機構組合和變異、機械系統運動方案設計和評價方面的內容，并使其逐步成為課堂教學的主導內容。此外，還應適度增加學科前沿中重要的新成果和新方法。凝練、精簡傳統內容，增加學科前沿內容，緊跟科技發展動態，不斷推陳出新，才能培養出創新意識強、創新思維活躍的創新型人才。
2.實踐教學內容。（1）課程設計：伴隨著強調機械系統方案設計的課程內容改革的實施，作為實踐環節之一的課程設計，必須將以機構運動學和動力學分析為主轉成以機械系統運動方案設計為主。課程設計的任務不能僅局限于對牛頭刨床、插床等機械系統的執行機構進行運動學和動力學分析，而應對有特定功能要求的機械系統進行整體運動方案設計。當然設計任務也要對典型機構設計、運動特性分析等內容進行強化，不過不應過分強調利用圖解法設計機構和對機構進行運動分析，應鼓勵學生利用工程軟件如ADAMS、Matlab等完成相應設計任務[1]。這樣既訓練了學生使用工程設計、分析軟件的能力，又使學生掌握在機構設計和分析方面更為精確、使用更廣泛的解析法。（2）實驗教學內容：為增強學生的綜合設計能力和提高學生的創新意識，實驗教學內容需在傳統驗證型實驗的基礎上增添綜合型和創新型實驗。這兩類實驗要以機械系統整體運動方案設計為訓練核心，拓展驗證型實驗的廣度、深度和難度，更具有應用性、系統性和綜合性。實驗內容的設計應以強化學生形成機械系統的整體觀念，使學生能夠感知包括機械原理在內的機械基礎系列課程，如機械設計、機械制造、幾何精度和互換性、機-電一體化等的基礎理論知識在機械系統設計中的綜合運用，并向學生展示機械系統運動方案設計在產品設計中的突出地位。
三、教學手段改革
教學手段是“教”與“學”之間的媒介，直接影響教學效率、教學效果和教學質量。
1.課堂教學手段。歷經十多年的教學手段改革，電子教案、多媒體課件和多媒體動畫已經廣泛應用于課堂教學中，這些多媒體教學手段在節省板書時間、提高教學效率、緩解學時縮短壓力、調動學生的學習興趣等方面優點突出。不過，要講解如此之多典型機構的機械原理課堂上卻從未見教師使用過任何典型機構教具給同學現場演示機構的演化過程或運動特性等知識要點。學過化學的人一定會記得化學課上教師當場演示化學試劑在化學器皿內熱烈的化學反應，這種現場的視覺沖擊，使學生對現象產生深刻的印象和對現象本質產生強烈的探究欲望。與此類似，如果在機械原理課堂上，教師能夠通過機構教具現場演示鉸鏈四桿機構的運動過程，演示利用鉸鏈四桿機構演化出曲柄滑塊機構，并且繼續演化出導桿機構、搖塊機構、定塊機構等其他類型四桿機構的過程，一定能夠輕松觸發學生的學習熱情，幫助學生深刻理解、掌握所學知識點，還能夠激發出學生創新設計的激情。
2.實踐教學手段。（1）開發虛擬實驗：在計算機技術高度發達的今天，在制造出實體機械產品之前，完全可以對產品的設計、制造、測試等過程在計算機構造的虛擬開發環境中進行數字化模擬，即所謂的虛擬設計、虛擬制造。與此相仿，虛擬實驗就是在計算機構造的虛擬環境中進行實驗[2]。相比傳統實驗，虛擬實驗具有實驗范圍大，實驗方法、過程多樣化，安全性高，場地、設備投入小，容易調動實驗者興趣等優點。加上網絡技術的參與，虛擬實驗可以突破時間、空間和地域的限制，只要手邊有一臺可以聯網的電腦，實驗者即可進入實驗系統。將信息技術與專業知識相結合開發的虛擬實驗變革了傳統實驗模式，其實驗內容的設計及實驗開設方式值得探討。（2）工程設計類軟件應用于課程設計中：商業軟件已廣泛用于產品研發設計的各個環節是毋庸置疑的事實。然而，因害怕學生對課程中的基本理論和基本方法缺少足夠的應用訓練，在課程設計中阻止學生使用商業軟件也是事實。這樣做不僅扼殺了學生的創造性，而且不利于培養學生對未來工作的適應性。適當提倡學生利用工程設計類軟件輔助完成課程設計任務，例如：利用AutoCAD進行圖解法的機構尺寸設計；利用ADAMS進行機構運動學、動力學分析和機構優化設計；利用C語言等計算機語言或Matlab等工程計算軟件進行諸如凸輪基圓半徑選取等理論計算，既可以磨煉學生的軟件操作技能，又可以使學生有更多的時間、精力用于方案設計訓練。（3）教學方式和方法改革。多少年來，機械原理課程教學一直采用說教式“教”和接受式“學”的教學方式。教學過程以教師為主，教師主動灌輸，學生被動接受。這種教學方式扼殺了學生的學習興趣和積極性，泯滅了學生的創新意識[3]。因此將教學方式轉變成“以學生為主體、以教師為主導”的互動式研究型教學方式是教學改革的又一重要任務。在教學活動中，教師為主導，作精講引導，開展啟發式教學；學生為主體，自主學習、研究探索和進行個性化的實踐活動。整個教學過程是師生交往、共同發展的互動過程。這種教學方式能夠培養學生良好的自學能力，激發學生的創新思維，提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。將教學過程設計成一個個任務的完成過程，學生在完成任務的過程中探求知識，培養技能，發展個性。為此，在課堂教學中可以開展有工程背景的案例教學或討論式教學；實踐教學中，探索由有能力的學生自主設計實驗項目、自主提出課程設計題目；課外適度增加需要學生自主研究的大作業和開展有主題的科技訓練和創新項目。教學方式、方法改革強調在教學的各個環節努力給學生營造一個自主學習、合作探討、積極探索、開放、有活力的培養環境。這種環境必須能夠提供給學生足夠多的學習資源，支持學生主動探索。蓬勃發展的信息技術，特別是網絡技術為環境的營造提供了保障。通過網絡，學生便可輕松地獲取各類信息、學習資源，選擇性地用于各種問題的研究中。
經過十多年的探索和實踐，機械原理課程教學改革積累了許多寶貴的經驗，但深化改革的任務仍然十分艱巨。我們必須以培養綜合素質高、創新能力強的21世紀工程技術人才為目標指引，充分融合飛速發展的信息技術，跟蹤學科前沿，與時俱進，拓寬步伐，深化教學內容、教學手段和教學方式、方法改革。
參考文獻：
[1]華劍，晏亮.工程類軟件在機械原理教學中的應用[J].長江大學學報，2008，5：（3）：363-365.
[2]高江紅.《機械原理》課程虛擬實驗子系統的研發[J].南京工程學院學報，2003，3（1）：52-58.
機械產品方案設計范文4
摘 要：數控機床作為裝備制造業的工業“母機”，其發展情況代表著我國工業化的水平，目前我國生產的數控機床門類齊全，供給能力不斷增強，能夠開發出大批具有自主知識產權的品種，這些成效的取得離不開三維軟件這個堅實的后盾。本文將從三維軟件在數控機床的設計與制造領域中具體應用進行初步的探討，希望能為數控機床的設計效率和開發水平的提高做點事情。
關鍵詞：三維軟件；數控機床；方案設計；應力分析
中圖文分類號： tp39 文獻標識碼：a
隨著計算機的不斷發展，三維軟件的應用也越來越普及，目前，三維軟件的使用已經貫穿于數控機床的設計與制造的始終，具體體現在利用三維軟件進行方案設計、零件與部件的繪制、模擬裝配、加工仿真、運動仿真、動畫演示、應力分析、逆向工程。數控機床的設計與制造業常用的三維軟件有pro/engineer、catia、solidworks、ug、caxa等，各類軟件雖然存在著一定的差異，但都能達到數控機床輔助設計與制造的目的。三維軟件的應用為加強企業的競爭實力提供了有力的幫助。
1 利用三維軟件進行數控機床的方案設計
數控機床的生產制造企業根據客戶的要求進行方案設計，傳統的方案設計方法采用的是平面繪圖的方法，即設計人員根據客戶對數控機床加工功能及加工精度進行設計，滿足要求的方案不止一種，在利用平面圖形與客戶溝通時真實感較差，會使設計者與客戶的溝通存在一定的困難。采用三維軟件設計方案則比較直觀、快捷、易修改，且具有可視化?？梢灶A見及避免因設計者設計時考慮不周而出現的問題。此外，能夠使方案設計得更加具體化、形象化。
2 根據設計方案細畫零件并進行模擬裝配
以機械設計手冊為依據，利用傳統的機械設計方法確定零件的尺寸后，在三維軟件繪圖環境中繪制零件的立體圖形，根據零件間的相對位置與尺寸關系進行模擬裝配，利用三維軟件進行設計能夠較直觀的看到整機的三維效果，能夠檢測各零件之間在設計時所產生的干涉問題，設計者據此進行改進，利用三維軟件還可以對數控機床的運動進行模擬，這樣能夠減少設計時的失誤，降低試制的成本。用三維軟件對零件進行的模擬裝配如出現問題可以及時的對零件進行修正，直接修改草圖即可，而如果是采用二維繪圖必須得同時更改三個視圖。用三維軟件繪制的三維零件圖形可以直接生成工程圖，并保存成二維圖形文件的擴展名，二維軟件繪制的二維圖形也可以作為三維繪圖中的草圖，因此三維軟件可以與二維設計軟件進行交互使用。
3 對零件進行仿真加工節省時間降低加工成本
數控仿真是應用計算機技術為數控加工操作過程進行模擬仿真的技術，在三維軟件中選擇毛坯、刀具、切削參數，確定走刀路線，通過生成的刀具路徑可以直觀地看到零件加工的動態過程。而且能夠進行后置處理，自動生成數控加工程序，通過適當修改后的程序可以進行數控加工。這就節省了編制數控加工程序的時間，而且也能減小加工出現的危險性。
4 三維軟件應用于數控機床零件的應力分析
4.1 利用三維軟件進行應力分析的可行性依據
數控機床設計時首先要考慮結構是否合理，能不能滿足功能要求，其次是要對零件進行受力分析，使產品設計的更為合理，傳統的分析方法采用的是根據計算公式手工進行計算的方法，手工計算應力雖然準確，但需要很長的時間，費時費力，居于這種情況，三維軟件應運而生，經過驗證得出結論，利用三維軟件計算的結果與用手工計算的結果基本上是一致的。所以，當前三維軟件已經完全取代了手工分析應力。
4.2利用三維軟件進行應力分析的必要性與使用價值
現代數控機床設計時所采用的最普遍的方法就是類比法，根據客戶提出的切削用量確定機床的技術參數，數控機床的本體結構基本相似，只是附加的功能會有細微的差別，采用類比法設計的數控機床雖然說設計周期短，但成本會有所增加，因為在機械結構件的設計過程中會為了保險而增大支撐部件的壁厚，假如同類產品的立柱壁厚為20mm，如采用類比法時壁厚就有可能設計為25mm或者更厚，這種設計方法雖然能夠保證立柱的強度，但也增加了立柱本身的重量，從而增加了生產成本。如果能夠對數控機床的大型結構件進行應力分析，就會得到較為合理的壁厚，在沒有延長生產周期的前提下，為數控機床的生產廠家節約了制造成本。
5 逆向工程中三維軟件的應用
數控機床的常規設計過程，是設計人員根據經驗首先構思產品的形狀、相關性能和大致的技術參數，確定設計方案，并進行三維繪圖與模擬裝配，再利用三維軟件生成工程圖進行投產，這個過程是研發的正向設計過程。逆向工程則是先有產品，后進行反向推出產品的設計數據的過程，即在產品上掃描多個點轉到三維軟件中，根據這些點進行繪制產品的立體圖形。這一技術也被廣泛的應用于汽車與船舶的制造行業中。
6 三維軟件在數控機床裝配中應用的探究
目前，數控機床的制造企業中的裝配工人仍然使用二維的平面裝配圖紙進行裝配，對工人的技術水平要求相對較高，必須讀懂三視圖，如因一時疏忽很可能造成裝配失誤，如果工人能夠直接用三維圖形進行裝配，那就會取得事半功倍的效果，隨著機械制造業的設計制造水平的不斷提高，數控機床的裝配方法也會不斷更新，希望無紙化的設計與制造工藝能夠極早得到應用。
結語
數控機床的設計與制造中，三維設計取代了人工的設計與制造，采用三維軟件可以縮短新產品的設計研發周期，有利于產品的改型，能夠提高產品的質量，不斷提高設計人員的工作效率，同時也降低了生產成本，增強產品的市場競爭力。三維軟件在數控機床及至機械制造業中的應用還有待于不斷的探索。
參考文獻
[1]劉彤晏，劉文華.nventor.軟件在機床方案設計中的應用[j].組合機床與自動化加工技術，2005（9）.
機械產品方案設計范文5
【關鍵詞】機械設計 發展階段 設計方法 設計過程
一、機械設計的發展階段
在17世紀之前，人們完全憑借自身直覺，結合自身對自然環境的一種感受對使用工具進行設計。但由于條件限制，憑借直覺設計出來的產品構造比較簡單；此后，經過很長一段的發展，一些擁有豐富經驗的手工制作者憑借自身經驗將設計構思明確畫出來，也就是設計圖紙的最初版樣，設計圖紙的出現極大地推動了機械設計的發展；上世紀以來，伴隨著研究成果和研究數據的出現，加之人類長久積累的設計經驗及設計圖標、設計方案和設計公式等輔助工具開始逐漸運用到不同機械設計中來；近來來，科技的迅猛發展特別是計算機硬件及機械設計技術和軟件的不斷更新，使得機械產品的設計取得革命性地發展。
二、現代化機械設計的方法
隨著計算機技術的不斷發展，使得機械設計的方法越來越現代化。在現代化的機械產品設計中，機械設計人員普遍運用優化設計、CAD、CAE等計算機技術和工具來設計機械產品。而現代化技術和軟件在機械設計中的普及，使得機械產品的研發周期越來越短，生產成本越來越低，生產質量和生產效率越來越高。據調查，現代化的機械產品設計方法主要有以下幾種：
（一）將產品特征進行闡述的設計方法
該類設計方法需要運用計算機能夠辨識的語言來闡述機械產品的屬性與特點，這一途徑也是該類機械設計方法的顯著特征。此外，還可以借助于計算機的功能建立設計相關的資料庫，在進行產品設計時運用已建立的資料輔助進行設計。
（二）將設計元素有序結合的設計方法
該類設計方法具有明顯的設計特點，即機械設計人員將所設計出的相關設計元素有機集合起來，每個設計都有自己相對獨立的設計元素，且這些產品設計元素之間的關系密不可分。最后，將所有設計元素進行有序組合，才可以完成完整的機械設計工作。
（三）將結構模塊相互組合的設計方法
機械設計人員采用將機構模塊相互組合的方法來進行產品的方案設計，該設計方法因為結構模塊的組合相對穩定，并且比較容易將結構模塊劃分開來，所以多運用在特定機械產品的設計上面。
三、機械產品設計的過程
（一）機械產品的市場調查階段
機械產品的市場調查階段是產品設計過程中的首要步驟，其目的是對開發的機械產品進行可行性研究和市場需求預測等，以此來確定機械產品設計的要求和相關參數，以供設計人員參考并制定機械產品設計報告。
首先，機械產品設計人員需要通過對市場及客戶的調查來確定市場需求，并根據產品市場需求預測新機械產品上市后的發展狀況并擬定預測報告。其次，以國內外現有的同類技術產品的性能、質量和市場情況作為參考，對即將生產上市的新產品各方面進行考察和分析，并撰寫產品技術報告。再次，對新產品進行可行性分析，得出產品可行性分析報告。最后，將以上所得報告統一評審，并提出合理性建議供領導商討決策。
（二）機械產品方案的設計階段
第一，針對機械新產品進行產品功能原理方案設計，該原理方案對今后的產品性能及成本消耗有著最直接的影響。第二，詳細確定機械產品各部件的尺寸、形狀，并進行產品剛度及強度的計算，得出產品構造草圖。第三，在前兩步基礎上綜合考慮產品布局、樣式，得出總體設計圖。第四，化整為零，將總圖分為各部件設計圖，根據每個部件的要求和規定得出產品的生產圖紙及說明書。
（三）機械產品樣機的試制階段
首先，根據機械產品樣機的設計流程和設計方案進行樣機試制，檢驗、鑒定該樣機的試運行情況之后，對機械產品設計流程和方案進行相應修改。其次，根據修改后的設計方案和流程再進行小批機械產品試制，根據產品試運行和試銷之后的情況進一步修改、完善設計方案和流程。經過產品的試制階段后，產品的設計流程和設計方案得到進一步的完善，而機械產品本身各方面的性能也因為試驗與堅定而得到進一步提升。
（四）機械產品設備的調試階段
機械產品設備的調試階段是產品進入正式投產的重要準備環節，在這一階段，需要針對完善后的設計方案對設計流程等進行最終的確定，并對即將進行生產的各項設備和機器進行調試工作。這一階段的目標是為了即將進入大批量生產的機械產品的各方面設計文件和生產設備能夠達到投產要求并保障機械產品生產能力的持續與穩定。
四、總結
綜上所述，通過本文研究可以看出機械設計技術從古至今由簡單到復雜，由單純的手工設計到智能設計已經經歷了不少的風風雨雨而變得日趨完善和成熟。計算機相關軟件和技術為機械設計提供了豐富的現代化設計方法，這促進了機械產品生產質量、效率的提高的同時也使得機械設計技術的發展步伐加快。而機械產品設計的過程雖然繁瑣，但是必須按章有序操作，才能保障生產出來的產品能夠達標并在市場上立足。最后希望今后人們能設計出更現代化更實用的機械產品推動人類文明的進一步發展。
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機械產品方案設計范文6
關鍵詞：PLC控制系統；鉆床；自動化
隨著生產力的發展和科學技術的進步，人們對所用控制設備不斷地提出新的要求，各種智能化技術與信息化技術的出現為設備設計過程中提供了各種手段與保證前提。人們在生產的過程中要求設備更加通用、靈活、易變、經濟、可靠。在臺式鉆床的改造過程中擬定了液壓系統原理圖,選擇了液壓元件,結合當前的先進科學技術與智能化控制基礎給出了主軸電動機、液壓泵電動機的電氣控制圖通過自動控制系統和計算機控制操作流程進行自動化鉆床的設計施工流程，并對其圖標進行嚴格的審查過程和控制流程，對其順序控制的過程、功能和特性進行了描述。PLC可編程控制器作為當前社會發展過程中出現的主要的技術，其在社會發展的過程中推動各種設備進行促進與變化，在鉆床的改造過程中也有著不可替代的作用，是實現新一代的工業控制裝置的前提基礎，具有開發柔性好接線簡單安裝方便抗干擾性強等特點，是實現當前各種機床控制技術智能化設計的突破口。
一、PLC的特點
可編程序邏輯控制器 PLC采用中央處理單元 CPU，不但繼承了 PLC 原有的功能，而且具有了順序控制、算術運算、數據轉換和通信等更為強大的功能，指令系統豐富，程序結構靈活，不但可以完成開關量及順序控制，而且可以用來實現模擬量等復雜的控制。它集中了工業專用機和通用計算機的優點，運行可靠、通用性強和適應性強，發展非常迅速，既可以用來單獨構成控制系統，其系統也可作為DCS 系統的主要現場控制系統，是目前工業自動化應用最廣的控制設備。PLC 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC 在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。
1.可靠性高?？删幊绦蚩刂破鲗ｉT為工業環境而設計，具有很高的可靠性。功能強大?？删幊绦蚩刂破骷跋嚓P產品幾乎可以實現所有的控制任務，是目前工廠中應用最廣的自動化設備。簡單方便。
2.PLC 產品應用的簡單方便體現在以下幾個方面： 接線簡單，一般直接接線，不需要用戶再進行電路板的設計；2語言方面，所有廠家的 PLC 都支持梯形圖，編程簡單直觀；模塊化設計或擴展模塊的使用，簡化了控制系統的形成；系統設計容易，開發周期短，程序易調試和修改； 利用可編程序控制器網絡和通信技術易于實現復雜的或分散的控制任務。
二、設計方法
系統將臺式鉆床改造為自動鉆床并可通過PLC實現自動控制。設計過程按照機床的一般設計步驟先進行總體方案的確定，然后再分別對進給系統、傳動系統和控制系統進行具體設計。設計的目標在于通過導入液壓進給系統和PLC控制系統，改造后的鉆床能實現自動化連續生產、改善產品的加工質量、提高勞動生產效率；降低工作人員勞動強度和工作量；鉆床系統能夠工作平穩，滿足工作要求；經濟因素合理。
通臺式鉆床傳動系統的改進、進給系統的設計、進給系統液壓缸的設計和PLC控制系統的設計等四個方面。其中重點在于進給系統、進給系統液壓缸和PLC控制系統的設計。進給系統設計主要是解決主軸高速旋轉與軸向進給兩個自由度的實現；進給系統液壓缸設計包括液壓缸的設計、液壓缸與主軸的配合和液壓缸油路控制； PLC控制系統的設計主要是通過應用PLC控制程序來實現對液壓油路的動作控制及鉆床加工過程的動作控制。
我們通過對傳統臺式鉆床的改進及設計要達到的目標在于通過改進鉆床能夠實現工作自動化，最終能滿足以下要求：
（1）能實現自動化連續生產，改善產品加工質量，提高生產效率；
（2）降低工作人員勞動強度和工作量；
（3）鉆床系統工作平穩，滿足工作要求；
（4）經濟因素合理；
三、臺式鉆床自動化改造方案
1、自動鉆床的總體方案設計
總體方案設計的構思和方案擬定關系到產品的功能是否齊全、性能是否優良、經濟效益是否顯著，因此，我們要確定良好的總體方案設計思想，保證產品的功能、經濟效益和實用性能。
總體方案設計的內容主要包括以下幾個方面：
（1）執行系統的方案設計 ；
（2）原動機類型的選擇和傳動系統的方案設計；
（3）控制系統的方案設計；
（4）總體布局設計；
（5）輔助系統的設計；
為了完成普通臺式鉆床的改造及進給系統的設計，我們依循機床設計的一般步驟，確定自動鉆床的總體方案設計。
2、自動專用鉆床已知條件和設計要求的概述
本文對普通臺式鉆床的自動化改造及進給系統設計是以某五金工具廠鋼絲鉗生產線的自動化改造為背景。
已知：加工對象為鋼絲鉗加工工序為在鋼絲鉗上鉆削直徑為φ12mm（鉆床最大鉆削直徑）的通孔，鋼絲鉗材料為Q235。
改造后的全自動鉆床應滿足以下設計要求：
（1）滿足自動連續生產，且生產率為3把/分鐘；
（2）自動化改造應是機械、電氣和液壓的有機結合；
（3）傳動系統設計應包含切削力計算、電動機選擇、傳動裝置設計、床身結構設計等；
（4）設計重點為鉆床液壓進給系統之進給油缸設計；
（5）自動控制系統應以PLC與手動相結合的方式實現；
2.2 自動鉆床的工藝路線分析與確定
與傳統臺式鉆床的加工工藝路線相比較，改造后的全自動鉆床基本動作有很大的調整，這其中主要是導入了自動化加工動作。結合設計及生產要求，確定工藝路線如下：
啟動（電源及控制模塊）自動送料自動夾緊主軸快進主軸工進主軸停留主軸快退夾具松開出料
自動鉆床的設計是在原有傳統鉆床的基礎上進行改造和設計的，改造后的自動鉆床是典型的機電一休化產品。設計內容主要涉及到機構學、機械運動學、機械設計學、材料力學、液壓傳動設計和PLC自動控制理論等多方面的內容。
