机械制造装配设计之6-物流系统设计-哈工大威海黄博.pptx

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哈尔滨工业大学（威海）机器人研究所
山东省现代数字化医疗装备高校重点实验室
黄 博
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机械制造装备及制造业动态
机械制造装备设计方法
金属切削机床设计
典型部件设计
物流系统设计
工业机器人设计
机床夹具设计
机械加工生产线总体设计
本课程主要讲述内容
1. 机械制造装备及制造业动态——装备
机械制造过程：
机械制造装备：
加工装备、工艺装备、仓储传送装备、辅助装备
加工装备——（机床，制造机器的机器，工作母机）
金属切削机床（切除余量，达到尺寸、形状、精度、表面质量）
车、铣、刨、磨、钻、镗、拉、螺纹、齿轮等；
通用、专用、专门化；精密程度；自动化程度；数控等分类
原材料
热、冷加工
装配产品总成
产品调试
检验
包装
发运
——功能要求
一般功能要求
加工精度（尺寸精度、表面形状精度、位置精度、粗糙度等）；影响因素有：几何精度、传动精度、运动精度、定位精度、运动平稳性等。
强度、刚度及抗振性要求；
加工稳定性要求，（切削热、摩擦热、环境热）；减少发热量、散热和隔热，均热、热补偿、控制环境温度等。
耐用度要求（磨损导致间隙，精度丧失），设计、工艺、材料、热处理、使用等方面考虑减少磨损、均匀磨损、磨损补偿。
技术经济要求，成本分摊！
柔性化
产品结构柔性化；（装备产品的系列化）
功能柔性化；（少量调整或修改软件，改变功能）
如：备用主轴、位置可调主轴、工夹量具成组化、工作程序软件化、数控化等。
精密化
微米级——亚微米级——纳米级；装备自身精度已无法凑效，需误差补偿；
热变形、几何误差、传动误差、运动误差、定位误差和工艺性的弹性变形等建模。
——功能要求
自动化
凸轮控制、程序控制、数字控制、适应控制等。
机电一体化
充分考虑机械、液压、启动、电力电子、计算机软硬件特点，进行合理功能搭配，按系统工程和整体优化的方法，有机地组成最佳技术系统。
节材（加法设计）
符合工业工程的要求
开发阶段：充分考虑结构的工艺性，提高标准化、通用化程度，以便采用最佳工艺方案，选择合理制造设备，减少工时与材料消耗；
合理进行装备总体布局，优化操作步骤和方法（对作业程序进行分析，取消不必要操作，合并和简化重复和繁琐的工作，缩短操作路线和事件，合理分配两手负荷等），减少操作过程中工人体力消耗；
对市场和消费者进行调研，保证产品合理的质量标准；
符合绿色工程要求（考虑全生命周期）
机械制造装备设计方法
本章小结
机械制造装备设计方法
功能要求分析
一般功能（精度、刚度、热稳定性、耐用度等）、精密、柔性、自动、绿色等
设计的类型
创新设计、变型设计、模块化设计
设计的方法
典型设计步骤
产品规划、方案设计、技术设计、工艺设计
系列化设计（促进“三化”，步骤为）
主参数和主要性能确定、参数分析、制定系列型谱
模块化设计
根据需求分析明确任务、建立功能结构与模块划分、确定系列型谱和参数、模块之间的组合、模块的计算机管理系统。
合理化工程
机械制造方法的评价
技术经济评价、可靠性评价、人机工程评价、
结构工艺性评价、产品造型评价、标准化评价