材料加工新技术与新工艺第7章结构方案的创新设计
第4章 常用创新技法
（三）函询集智法： 函询法又称德尔菲法，其基本原理是借助信息反馈，反复征
求专家书面意见来获得新的创意。其具体做法是……。
例：家用电器新产品开发课题的策划。
1.函询集智法的特点： 1）专家互不见面，有利于克服一些心理障碍，便于充分发表新颖意
见或独特看法。 2）轮间反馈则保证了专家之间的信息交流和思维激励。 2. 函询集智法的运用程序： 1）专家选聘：成败的关键，专家要精搏结合，且对活动有兴趣。 2）函询调查表的编制： 3）函询调查的组织： 4）设想的加工整理：每一轮进行之后都要进行加工整理，评出可供采
2.智力激励法运用程序： 1）激励会的准备： •选择会议主持人 •确定会议议题 •确定参加会议人选 •提前下达会议通知
2）热身活动：目的是使与会者尽快进入“角色”。 3）明确问题：目的是与会者对要解决的问题有明确的全面的了解，
以便有的放矢。 这个过程，主持人应掌握两个原则：简明扼要原则、启发性 原则。 4）自由畅谈：决定智力激励法成功车鞍座，使之舒适，必要时还 可储存物品
能否缩小 儿童自行车 设计各种儿童玩耍的微型自行车
能否代用
新材料 采用新型材料代替钢材，制作轻便型高 自行车 强度自行车
能否重新调整
长度可调自 行车
设计前后轮距离可调自行车，缩小占地 空间
能否颠倒过来
可后退 自行车
传统自行车只能前进，开发设计可后退 的自行车，方便使用
所？其他方法？ 7）能否重新调整？
可否更换条件？用其他型号？用其他设计方案？用其他顺序？ 能否调整速度？能否调整程序？
8）能否颠倒过来？ 可否变换正负？颠倒方位？反向有何作用？
9）能否组合？ 混成品、成套东西是否统一协调？单位、部分能否组合？目的
新材料研发流程规范
新材料研发流程规范第1章项目立项与规划 (4)1.1 项目可行性分析 (4)1.1.1 技术可行性分析 (4)1.1.2 市场可行性分析 (4)1.1.3 经济可行性分析 (5)1.1.4 环境可行性分析 (5)1.2 立项报告编写 (5)1.2.1 项目背景与意义 (5)1.2.2 项目目标与任务 (5)1.2.3 项目实施方案 (5)1.2.4 项目预算与资金筹措 (5)1.3 项目规划与实施计划 (5)1.3.1 项目组织与管理 (5)1.3.2 技术研发与试验 (5)1.3.3 质量控制与风险管理 (5)1.3.4 进度监控与调整 (5)1.3.5 成果评价与总结 (5)第2章市场调研与需求分析 (6)2.1 市场调研方法 (6)2.1.1 文献调研 (6)2.1.2 问卷调查 (6)2.1.3 实地调研 (6)2.1.4 数据分析 (6)2.2 需求分析 (6)2.2.1 目标客户群体分析 (6)2.2.2 产品功能与功能需求 (6)2.2.3 应用场景分析 (6)2.2.4 竞争对手分析 (7)2.3 市场前景预测 (7)2.3.1 市场规模预测 (7)2.3.2 市场竞争格局预测 (7)2.3.3 技术发展趋势预测 (7)2.3.4 政策法规影响分析 (7)第3章材料设计与筛选 (7)3.1 设计理念与原则 (7)3.1.1 设计理念 (7)3.1.2 设计原则 (7)3.2 材料筛选方法 (8)3.2.1 功能评估：通过实验和模拟等手段，对材料的物理、化学、力学等功能进行评估。
(8)3.2.2 成本分析：综合考虑材料成本、制备工艺、使用寿命等因素，进行成本效益分析。
(8)3.2.3 环境影响评价：评估材料在生产和应用过程中对环境的影响，选择环境友好型材料。
(8)3.2.4 可加工性分析：考虑材料的加工功能，如成型性、焊接性等，以保证材料能够满足加工要求。
(8)3.3 材料数据库应用 (8)3.3.1 数据检索：通过数据库检索，快速获取相关材料的基本功能、制备方法等信息。
新技术、新产品、新工艺、新材料
新技术、新产品、新工艺、新材料1、新技术、新产品、新工艺、新材料1.1、实施推广四新技术工程所涉及的工程技术是具有前沿性的、多学科的，集现代技术于一身。
只有使设计与施工紧密结合，共同进行科学研究、技术开发和工艺创新，才能优质高效的完成本工程的施工任务。
先进的施工技术、施工工艺、新型材料和新机具（四新技术）的使用和技术创新，是优质高效地完成工程任务，创造过程精品、保证工程质量，加快工程进度、缩短施工周期，极其有效地降低工程造价，完全实现建筑物设计风格和使用功能的关键之所在。
结合本工程的特点，我们将在施工过程中广泛推广使用科技成果，计划将建设部推广的十项新技术中的绝大部分应用到本工程的上。
除此之外，我们还将结合本工程的施工实践，努力探索新的施工技术，总结新的施工工艺，应用新的建筑材料和新机具。
1.2、采用新技术新工艺的目的（1）采用新技术新工艺可以达到业主的要求。
（2）采用新技术新工艺可以实现设计的意图，使本工程在达到预期的社会、经济结果。
（3）采用新技术新工艺可以提升施工技术水平，进步工程质量，降低工程成本，争创科技示范工程。
1.3、科技进步工作的构造（1）为有计划、有步骤的开发和推广应用新技术，实现计划制定的科技进步目标，在工程开工之初，成立科技进步领导小组和科技进步工作小组。
（2）科技进步带领小组由我单元总工程师为组长，总部科技管理部门负责人和项目经理为副组长，为科技创新提供决策和资源支持。
（3）科技进步工作小组由项目经理为组长，项目总工程师为副组长，项目副经理、项目部门负责人以及有关指定分包商项目经理为组员，进行科技创新和推广应用新技术工作的策划、实施与总结。
1.4、本工程采用的新技术和新工艺近年来建筑技术迅速发展，扶植部在建筑业推广使用10项新技术，通过各地示范工程的带动，对促进建筑业的整体进步起到了积极作用。
本工程将全面推广使用建筑业10项新技术，并结合本工程的设计特点将一些特殊的施工新技术和工艺列于下表中。
材料加工技术的创新与发展
材料加工技术的创新与发展一、引言材料加工技术是制造业中重要的一环，它直接决定着制品的质量和效率。
材料加工技术的创新与发展是制造业持续发展的关键，也是推进高质量发展的必然选择。
本文将围绕着材料加工技术的现状与面临的挑战，探讨其前沿技术的创新和发展情况，为读者提供更具参考性的分析与思考。
二、材料加工技术现状材料加工技术在当今的制造业中应用广泛，主要应用于机床、汽车、飞机、管道、电子等领域。
目前，中国制造业中的材料加工技术已经达到一定的水平，但是和国际先进水平还有一定的差距，特别是在创新方面还需要加倍努力。
在加工方式上，目前主要有数控加工、激光加工、喷射加工、超声波加工等多种方式。
其中，数控加工在汽车、飞机等高端设备中的应用较为广泛，激光加工则主要应用在电子、仪器仪表中，喷射加工应用在航空和船舶装备制造中，超声波加工则主要应用在精密材料加工中。
三、材料加工技术的挑战材料加工技术发展面临着多重挑战。
首先，随着市场需求和技术水平的提高，加工精度和效率的要求也越来越高。
其次，在加工过程中，材料会出现变形、裂缝等缺陷，严重降低了制品质量。
此外，环境问题也需要考虑，传统加工方式需要大量的能源和材料，破坏环境，这也需改进。
最后，目前成本控制也是一个重要问题，如何实现“价廉物美”更具有挑战性。
四、材料加工技术的创新为了解决这些挑战，材料加工技术的创新已经成为制造业的重点。
目前，国内外主流制造企业都在开展相关研发，推出了众多的新型材料加工设备和新工艺。
其中，数控加工技术已经成为一种趋势。
它不仅可以保证加工精度，还可以提高加工效率，降低成本。
绝大部分汽车、飞机等高端装备的制造，都采用数控加工技术。
激光加工技术是近年来快速兴起的一种加工技术，它具有非接触式加工、精度高等优点，广泛应用于电子、仪器仪表等领域。
激光加工技术的快速发展正在成为诸多高端制造业的重点。
超声波加工技术是一种新型的加工方法，它具有高精度、低成本和环保等优点，已经开始在精密材料加工和医疗人工器官制造等领域得到应用。
建筑工程新技术新工艺新材料
建筑工程新技术新工艺新材料-第一章拟采用的科学可行的新技术、新工艺和新材料等降低成本和提高效率的措施3第一节大直径钢筋直螺纹连接技术31.推广要点32.使用部位33.施工要点4第二节视频监控技术41.监控设备的选择：52.监控设备的数量：53.监控摄像头的安装方法：54.云台、解码器安装：6第三节喷雾降尘技术7第四节木方接长技术81.工艺原理82.工艺流程：83.操作要点94.技术经济效益：95.生态环保社会效益9第五节计算机推广、应用和息化管理技术10第六节活动式板式围墙11第七节混凝土地坪一次性成型手艺121.现浇混凝土板面一次成型的优点132.现浇混凝土板面一次成型的技术措施13.z.-第八节智能数控弯箍机错误!未定义书签。
1.手艺要点错误!未定义书签。
2.加工要点错误!未定义书签。
3.使用实例错误!未定义书签。
第九节移动式雨水收集箱14第十节可周转移动住房14.z.-第一章拟采用的科学可行的新技术、新工艺和新材料等降低成本和提高效率的措施先进的施工手艺、施工工艺、新型材料和新机具的使用，是优质高效地完成工程义务、发明过程精品、包管工程质量，加快工程进度、缩短施工周期，有效地降低工程造价，完全实现修建物设计风格和使用功能的关键之地点。
联合本工程的特点，我们将积极引进与推广新手艺。
同时，还将联合我公司同类工程中所使用的科技成果使用于本工程的施工中。
第一节大直径钢筋直螺纹连接手艺1.推广要点直螺纹连接手艺是指在热轧带肋钢筋的端部制做出直螺纹，利用带内螺纹的连接套筒对接钢筋,达到传递钢筋拉力和压力的一种钢筋机械连接手艺。
适用于受力主筋直径粗排列层次多且密集的大跨度结构，相关于传统的搭接、焊接工艺，直螺纹连接手艺有着接头质量高、快速施工、工艺简单、冷作业等明显上风。
直螺纹钢筋连接技术2.使用部位按照设计要求，直径大于等于18mm的钢筋采用直螺纹连接工艺，结合本工程.z.-特点，该工艺主要使用部位为底层梁、板、柱。
第七章工序设计
7.1毛坯的确定
7.1.1毛坯种类
常用的毛坯种类有： ① 铸件 ② 锻件 ③ 型材 ④ 焊接件 ⑤ 粉末冶金
7.1.2 毛坯选择的原则和依据
（1）毛坯选择的原则
保证零件的使用要求（适用性原则）
零件的使用要求是指在一定的服役年限内和一定的工作条件下，为 满足按设计要求正常工作对该零件所提出的形状、尺寸及有关性能要 求。 一定的工作条件是指： （1）零件在工作时的受力状况； （2）零件的工作介质及由此可能引起的零件内应力状况； （3）零件的工作温度及由此可能引起的零件性能的变化。
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7.1.3 成型方法的分析与比较
（4）.焊接件：原子间的结合形成永久连接。
1.优点： 1）生产周期短，可实现形状（内腔复杂）复杂的零件
（结构件）。 2）化大为小，由小拼大，制造大型、特大型零件的坯料。 3）不同种材料间的连接，节约贵重材料。
2.缺点：变形、应力大，一般均应热处理。 3.应用：
工序尺寸及公差的计算（单位：mm）
工序 工序 工序经济 名称 余量 加工精度
工序基本尺寸 工序尺寸及偏差
磨削 0.3 IT7 0.021 25.00 精车 0.8 IT10 0.084 25+0.3=25.3 粗车 1.9 IT12 0.210 25.3+0.8=26.1
0 Φ25.0
-0.021 0 Φ25.3 -0.084 0 Φ26.1 -0.210
7.3 工艺装备的选择
• 工艺装备包括机床、夹具、刀具和量具。 • 7.3.1 机床的选择 • 大批量生产时﹐应采用高效的机床设备和
先进的加工方法。 • 在单件小批生产中﹐多采用通用机床和常
规加工方法。
7.3 工艺装备的选择
机械设计手册_（第五版）成大先_目录
机械设计手册第五版第1卷目录第1篇一般设计材料第1章常用基础资料和公式第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素第4章焊接和铆接设计工艺性第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素第6章热处理第7章表面技术第8章装配工艺性第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第10章人机工程学有关功能参数第11章符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则第12章装运要求及设备基础第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构第1章机械制图第2章极限与配合第3章形状和位置公差第4章表面结构第5章空间距偏差第3篇常用机械工程材料第1章黑色金属材料第2章有色金属材料第3章非金属材料第4章其他材料及制品第4篇机构第1章机构分析的常用方法第2章基本机构的设计第3章组合机构的分析与设计第4章机构参考图例第2卷目录第5篇连接与紧固第1章螺纹与螺纹连接第2章铆钉连接第3章销、键和花键连接第4章过盈连接第5章胀紧连接和型面连接第6章锚固连接第7章粘接第6篇轴及其连接第1章轴和软轴第4章制动器第7篇轴承第1章滑动轴承第2章滚动轴承第3章直线运动滚动功能部件第8篇起重运输机械零部件第1章起重机械零部件第2章输送机械零部件第9篇操作件、小五金及管件第1章操作件及小五金第2章管件第3卷目录第10篇润滑与密封第1章润滑方法及润滑装置第2章润滑剂第3章密封第4章密封件第11篇弹簧第1章弹簧的类型、性能及应用第2章圆柱螺旋弹簧第3章截锥螺旋弹簧第4章蜗卷螺旋弹簧第5章多股螺旋弹簧第6章蝶形弹簧第7章开槽蝶形弹簧第8章膜片弹簧第9章环形弹簧第10章片弹簧第11章板弹簧第12章发条弹簧第13章游丝第14章扭杆弹簧第15章弹簧的特殊处理及热处理第16章橡胶弹簧第17章橡胶——金属螺旋复合弹簧（简称复合弹簧）第18章空气弹簧第19章膜片第20章波纹管第21章压力弹簧管第12篇螺旋传动、摩擦轮传动第1章螺旋传动第2章摩擦轮传动第13篇带、链传动第14篇齿轮传动第1章渐开线圆柱齿轮传动第2章圆弧圆柱齿轮传动第3章锥齿轮传动第4章蜗杆传动第5章渐开线圆柱齿轮形星传动第6章渐开线少齿差形星齿轮传动第7章销齿传动第8章活齿传动第9章点线啮合圆柱齿轮传动第10章塑料齿轮第4卷目录第15篇多点啮合柔性传动第1章概述第2章悬挂安装结构第3章悬挂装置的设计计算第4章柔性支承的结构形式和设计计算第5章专业技术特点第6章整体结构的技术性能、尺寸系列和选型方法第7章多点啮合柔性传动力学计算第16篇减速器、变速器第1章减速器设计一般资料第2章标准减速器及产品第3章机械无级变速器及产品第17篇常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机第1章常用电机第2章常用电器第3章电动、电液推杆与升降机第18篇机械振动的控制及利用第1章概述第2章机械振动的基础资料第3章线性振动第4章非线性振动与随机振动第5章振动的控制第6章机械振动的利用第7章机械振动测量技术第8章轴和轴系的临界转速第19篇机架设计第1章机架结构概论第2章机架设计的一般规定第3章梁的设计与计算第4章柱和立架的设计与计算第5章桁架的设计与计算第6章框架的设计与计算第7章其他形式的机架第20篇塑料制品与塑料注射成型模具设计第1章塑料制品设计第2章塑料注射成型工艺第3章塑料注射成型模具设计第4章热固性塑料注射成型模具第5章塑料注射成型模具实例第6章塑料注射成型模具标准模架第7章塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇液压传动第一章基础标准及液压流体力学常用公式第二章液压系统设计第三章液压基本回路第四章液压工作介质第五章液压泵和液压马达第六章液压缸第七章液压控制阀第八章液压辅助件及液压泵站第九章液压传动系统的安装、使用和维护第22篇液压控制第一章控制理论基础第二章液压控制概述第三章液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章液压伺服系统的设计计算第五章电液比例系统的设计计算第六章伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇气压传动第一章基础理论第二章压缩空气站、管道网络及产品第三章压缩空气净化处理装置第四章气动执行元件及产品第五章方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章电气比例、伺服系统及产品第七章真空元件第八章传感器第九章气动辅件第十章新产品、新技术第十一章气动系统第十二章气动相关技术标准及资料第十三章气动系统的维护及故障处理。
机械制造工艺教案第七章4-6节(已排)
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（3）时效处理 时效处理有人工时效和自然时效两 种，目的都是为了消除毛坯制造和机械加工中产 生的内应力。精度要求一般的铸件，只需进行一 次时效处理，安排在粗加工后较好，可同时消除 铸造和粗加工所产生的应力。有时为减少运输工 作量，也可放在粗加工之前进行。精度要求较高 的铸件，则应在半精加工之后安排第二次时效处 理，使精度稳定。精度要求很高的精密丝杆、主 轴等零件，则应安排多次时效处理。对于精密丝 杠、精密轴承、精密量具及油泵油嘴配件等，为 了消除残余奥氏体，稳定尺寸，还要采用冰冷处 理（冷却到－70～－80℃，保温1～2h），一般在 回火后进行。
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（4）表面处理 某些零件为了进一步提高表面的抗蚀能力， 增加耐磨性，常采用表面处理工序，使零件表面覆盖一层 金属镀层、非金属涂层和氧化膜等。金属镀层有镀铬、镀 锌、镀镍、镀铜及镀金、银等；非金属涂层有涂油漆、磷 化等；氧化膜层有钢的发蓝、发黑、钝化，铝合金的阳极 氧化处理等。零件的表面处理工序一般都安排在工艺过程 的最后进行。表面处理对工件表面本身尺寸的改变一般可 以不考虑，但精度要求很高的表面应考虑尺寸的增大量。 当零件的某些配合表面不要求进行表面处理时，则应进行 局部保护或采用机械加工的方法予以切除。
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（2）加工表面的技术要求是决定表面加工方法的首 要因素，此外还应包括由于基准不重合而提高对某 些表面的加工要求，以及由于被作为精基准而可能 对其提出的更高加工要求。 （3）加工方法选择的步骤总是首先确定被加工零件 主要表面的最终加工方法，然后再选择前面一系列 工序的加工方法和顺序。可提出几个方案进行比较， 选择其中一个比较合理的方案。例如加工一个直径 为φ25H7和表面粗糙度为Ra0.8μm的孔，可有四种 加工方案：①钻孔-扩孔-粗铰-精铰；②钻孔-粗镗半精镗-磨削；③钻孔-粗镗-半精镗-精镗-精细镗； ④钻-拉。应根据零件加工表面的结构特点和产量 等条件，再确定采用其中一种加工方案。主要表面 的加工方法选定以后，再选定各次要表面的加工方 法。
材料工程复习思考题部分答案
《材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。
而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？答：.材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。
材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。
材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。
相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。
先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。
二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。
材料加工中的新工艺与新技术
材料加工中的新工艺与新技术随着科技的不断进步和发展，材料加工技术也不断地获得了新的突破和发展，不断涌现出一系列新的工艺和技术，从而为工业生产提供了更加高效、精细、环保的解决方案。
在本文中，我们将探讨材料加工中的新工艺与新技术，以期更好地了解材料加工行业的现状和未来的发展方向。
一、激光切割技术激光切割技术是一种高新技术，具有高速、高精度、高效率和环保等优点。
激光加工是利用激光束对材料进行加工处理，发挥激光束的高能量、高浓度、聚焦性和高速度等特点来进行加工。
激光切割技术可以对各种复杂形状的材料进行高精度、高效率、低损伤的切割加工，对于一些传统机械难以切割的材料，如不锈钢、铝合金、铜等材料，利用激光切割技术就非常方便。
激光切割技术在模具、汽车制造、航空航天、电子产品加工等领域应用广泛，可实现高品质和高精度的加工，其优势主要体现在以下几个方面：1. 高速加工。
相比传统机械加工，激光加工的加工速度更快，可快速完成对材料的切割加工。
2. 高精度。
激光切割技术的精度非常高，最小可达到0.1mm左右，可确保材料切割后的准确性和一致性。
3. 精准定位。
利用激光切割技术可精确定位，有效避免浪费材料，并提高材料的利用率。
4. 低损伤、环保。
激光切割过程中不会产生尘土和废气，对环境不会造成污染，对人体危害也较小。
二、微细加工技术微细加工技术是一种高精度、高精度加工技术，在材料加工、电子制造、生物医疗、光学仪器等领域应用广泛。
微细加工技术的发展使得材料加工可以实现更加精细、精确的加工操作，同时减少了误差和损耗。
目前，微细加工技术主要有以下几种：1. 微细加工技术。
利用喷射和聚焦的原理实现对材料的高精度切割和打孔。
微波技术可以在较短的时间内实现高精度切割和打孔。
2. 显微加工技术。
通过对光的聚焦和折射，实现对材料的精细加工。
显微加工技术可实现高精度和低损伤的加工效果，适用于电子、精密仪器和生物医学等领域。
3. 纳米加工技术。
《技术与设计1》第7章第2节 工艺
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
连 接 通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件
之间的连接。常用的连接方法：铆接、黏结、焊接（锡焊、电焊、 气焊）、螺栓和螺母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、弹簧垫 圈…… 被连接的材料及连接的场合 ①金属之间的不可拆卸连接一般采用铆接、焊接和黏结； ②金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓和螺母连接； ③金属、非金属与非金属之间的不可拆卸连接，一般采用黏结； ④金属、非金属与非金属之间的可拆卸连接一般采用螺栓螺母连 接。 螺纹的加工方法
(2)工艺的种类
按照目的和功能不同，常见的工艺可分为：加工工艺、装配 工艺、检测工艺、铸造工艺、表面处理工艺等。 篾匠——竹加工工艺 水电工—— 装配工艺 化验员—— 检测工艺 铁匠—— 铸造工艺 油漆匠—— 表面处理工艺 木匠——木加工工艺 思考：箍制木桶中包含哪些常见工艺？ 加工工艺、装配工艺
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
2 金属材料的加工工艺
金属材料加工工艺包含：铸造工艺、锻造工艺、热处理工艺、 零件加工工艺、检验工艺、装配工艺、表面处理工艺等等。 一般说来，金属材料的加工工艺包括划线、锯割、切削、钻孔、 连接、表面处理等工序。
划 线 在待加工的材料上用相应的工具划出加工部件的轮廓
线或基准点和基准线，一ຫໍສະໝຸດ 步骤为：划出基准、划尺寸线、划轮廓 线、冲眼。
怎样 用咖啡豆 冲制一杯 浓香的咖 啡？
研磨咖啡豆
放入咖啡壶 ——加水
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
——加温（掌握好火候）——加牛奶、加糖
二 工艺
学习目标
1.知道工艺的含义和常用工艺的种 类。 2.了解金工常用的工具和设备，学 会金属材料的1～2种加工方法。
材料加工课程设计
材料加工课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料加工的基本概念，掌握不同加工技术的特点及应用。
2. 学生能了解材料的物理和化学性质在加工过程中的变化，并分析其影响。
3. 学生能掌握材料加工过程中的质量控制方法，理解加工参数对产品质量的制约。
技能目标：1. 学生通过实践操作，能熟练使用常见的材料加工设备，并掌握基本操作技巧。
2. 学生能运用加工软件进行简单的产品设计和加工路径规划。
3. 学生具备解决材料加工过程中出现问题的能力，能对故障进行初步诊断和处理。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对材料加工技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到材料加工在日常生活和国家经济发展中的重要性，树立正确的职业观念。
3. 学生通过团队合作完成项目任务，培养沟通协调能力和团队精神。
课程性质分析：本课程为实践性较强的技术学科，注重理论知识与实践技能的结合。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，具备一定的学科基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，提高学生的综合素质。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能独立完成简单的材料加工任务，为将来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 基本概念与加工技术：- 材料分类及性质- 常见加工技术原理及其应用2. 加工过程中的材料变化：- 物理变化与化学变化- 加工参数对材料性质的影响3. 材料加工质量控制：- 加工工艺参数的选择与调整- 质量检测标准及方法4. 实践操作与设备使用：- 常见加工设备操作方法- 加工软件的使用及加工路径规划5. 故障分析与处理：- 加工过程中常见问题及原因分析- 故障诊断与处理方法6. 项目实践与创新能力培养：- 设计简单的加工项目，进行实际操作- 分析加工过程中存在的问题，提出改进措施教学内容安排与进度：- 第1-2周：基本概念与加工技术- 第3-4周：加工过程中的材料变化- 第5-6周：材料加工质量控制- 第7-8周：实践操作与设备使用- 第9-10周：故障分析与处理- 第11-12周：项目实践与创新能力培养教材章节关联：- 教材第1章：材料科学与加工技术基础- 教材第2章：材料加工过程中的变化- 教材第3章：材料加工质量控制- 教材第4章：材料加工设备与工艺- 教材第5章：加工过程故障分析与处理三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握材料加工的基本概念、原理和加工技术。
机械制造工艺学课件第7章 精密、超精密及微细加工工艺
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
➢ 精密、超精密磨削和磨料加工
超精密磨削和磨料加工是利用细粒度的磨粒和微 粉主要对黑色金属、硬脆材料等进行加工，可分为固 结磨料和游离磨料两大类加工方式。
固结磨料加工主要有：超精密砂轮磨削和超硬材 料微粉砂轮磨削、超精密砂带磨削、ELID 磨削、双 端面精密磨削以及电泳磨削等。
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
7.1 概述
现代制造业持续不断地致力于提高加工精度和加
工表面质量，主要目标是提高产品性能、质量和可靠性
，改善零件的互换性，提高装配效率。超精密加工技术
是精加工的重要手段，在提高机电产品的性能、质量和
发展高新技术方面都有着至关重要的作用，因此，该技
第7章 精密、超精密及微细加工工艺
游离磨料类加工是指在加工时磨粒或微粉成游离状态，如研磨时的研磨 剂、抛光时的抛光液，其中的磨粒或微粉在加工时不是固结在一起的。 游离磨料加工的典型方法是超精密研磨与抛光加工。
① 超精密研磨技术
研磨是在被加工表面和研具之间置以游离磨料和润滑液，使被加工表面
和研具产生相对运动并加压，磨料产生切削、挤压作用，从而去除表面
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第7章 精密、超精密及微细加工工艺
② 超精密砂带磨削技术 随着砂带制作质量的迅速提高，砂带上砂粒的等高性和 微刃性较好，并采用带有一定弹性的接触轮材料，使砂 带磨削具有磨削、研磨和抛光的多重作用，从而可以达 到高精度和低表面粗糙度值。
砂带磨削机构示意图
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第7章 精密、超精密及微细加工工艺
③ ELID（电解在线修整）超精密镜面磨削技术
术是衡量一个国家先进制造技术水平的重要指标之一，
第07章 反求工程设计
3. 影像反求
既无实物，又无技术软件、仅有产品相片、图片、广告介绍、参 观印象和影视画面等，要从中去构思、想象来反求，称影像反求。这
•
是反求对象中难度最大的反求工作。
影像反求本身就是创新过程。 目前还未形成成熟的技术，一般要利用透视变换和透视投影，形 成不同透视图，从外形、尺寸、比例和专业知识，去琢磨其功能和性 能，进而分析其内部可能的结构。
(4)在生物医学工程领域，采用反求工程技术，摆脱原来的以手 工或者按标准制定为主的落后制造方法。通过定制人工关节和人工 骨骼，保证重构的人工骨骼在植入• 人体后无不良影响。
如在牙齿矫正中，根据个人制作牙模，然后转化为CAD模型， 经过有限元计算矫正方案，大大提高矫正成功率和效率。
通过建立数字化人体几何模型，可以根据个人定制特种服装， 如宇Байду номын сангаас服、头盔等。
软件反求工程设计的一般进程是： (1)工作准备。与实物反求设计相似。 (2) 反求原理方案。分析引进的• 软件资料，探求其成品的工作可 靠性和能否达到技术要求。其原理方案的科学性。技术、经济方面的 可行性、生产率的合理性与先进性、使用维护的宜人性、零部件的加 工与装配的工艺性、外观造型的艺术性等。
第07章 反求工程设计
第7章 反求工程设计
内容简• 介
反求工程设计是一种十分有用的现代设计方法。它是针对消化 吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的综合的一项新技术。
本章主要介绍了如下方面内容： ■ 反求工程与反求设计的概念及特点 ■ 反求工程设计的基本内容及原理 ■ 相似理论及相似设计方法简介 ■ 反求工程的原理与方法
特种加工技术第7章快速成型技术
7.1 光敏树脂液相固化成型 成型原理 成型特点 成型工艺 基本应用
SLA工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理的。这种液态材料在波长325 nm 和功率30 mW的紫外线照射下发生光聚合反应，分子量急剧增大从液态转变为固 态。 在液槽3中盛满了光敏树脂4，氦-镉激光器或氩离子激光器1发出的紫外激光 束，在控制系统的控制激光偏转镜下，按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面 进行逐层扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一 个薄层。一层固化完毕后，升降的工作台2下移一个层厚距离（约0.1 mm），以 使原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面 刮平，然后进行下一层的扫描，新固化的一层牢固地粘接在前一层上，如此重复 直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型6。 当实体原型完成后，首先将实体取出，并将多余的树脂排净，去掉支撑后进 行清洗，然后再将实体原型放在紫外激光下进行整体固化。刮板的作用是能将所
优点
选择性激光粉末烧结成型的特点
缺点
1）可加工的材料种类多。这种方法可采用加热 1）表面粗糙。SLS的原材料是 时粘度降低的任何粉末材料，通过材料或各类 粉末，过程是粉末烧结，所以 含粘结剂的涂层颗粒制造出任何造型。 原型表面质量较低。 2）制造工艺简单。可用多种材料，按采用的原 2）烧结过程会发出异味。粉末 料不同，可以直接生产复杂形状的原型、型腔 材料在激光的加热下熔化，其 模三维构建或部件及工具。例如，制造概念原 中的高分子会发出一些异味。 型，可按照最终产品模型的概念原理、熔模铸 3）辅助工艺复杂。SLS技术视 造原型及其他少量母模生产、直接制造金属注 所用的材料而异，有时需要比 塑模等。 较复杂的辅助工艺，例如聚酰 3）高精度。依赖于材料种类和粒径、产品的几 胺粉末的烧结，为了避免激光 何形状复杂程度，该工艺一般±0.05-2.5 mm的 扫描烧结过程在材料因高温引 公差，当粉末粒径<0.1 mm时，原型精度=±1%。起燃烧，必须引入阻燃气体； 4）无需支撑。未烧结的粉末对工件的悬臂或薄 而为了使粉末材料可靠烧结， 壁等有支撑作用。 需要将工作空间和粉末等都加 5）材料利用率高。由于不需要支撑、不需要基 热到规定的温度；还有在烧结 底、也不会出现废料，所以材料的利用率高， 完去除粉末的过程中需要防止 接近100%，而且SLS用的粉末价格普遍较低。 引起粉尘污染。
第七章、新技术、新工艺、专利技术的应用和违约责任承诺
第七章、新技术、新工艺、专利技术的应用和违约责任承诺第一节绿色施工技术1、预拌砂浆技术1.1主要技术内容预拌砂浆是指由专业生产厂生产的，用于建设工程中的各类砂浆拌合物，预拌砂浆分为干拌砂浆和湿拌砂浆两种。
湿拌砂浆是指由水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂和水以及根据性能确定的其他组分，按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后、运至使用地点，并在规定时间内使用完毕的拌合物。
干混砂浆是指由水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其他组分，按一定比例，在专业生产厂经计量、混合而成的混合物，在使用地点按规定比例加水或配套组分拌和使用。
1.2技术指标预拌砂浆应符合《预拌砂浆》JG/T2003等国家现行相关标准和应用技术规程的规定。
1.3适用范围适用于需要应用砂浆的工业与民用建筑。
2、工业废渣及（空心）砌块应用技术2.1主要技术内容工业废渣及（空心）砌块应用技术是指将工业废渣制作成建筑材料并用于建设工程。
工业废渣应用于建设工程的种类较多，本节介绍两种，一是磷铵厂和磷酸氢钙厂在生产过程中排出的废渣，制成磷石膏标砖、磷石膏盲孔砖和磷石膏砌块等；二是以粉煤灰、石灰或水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和集料等，以坯料制备、成型、高压或常压养护而制成的粉煤灰实心砖。
粉煤灰小型空心砌块是以粉煤灰、水泥、各种轻重集料、水为主要组分(也可加入外加剂等)拌合制成的小型空心砌块，其中粉煤灰用量不应低于原材料重量的20%，水泥用量不应低于原材料重量的10%。
2.2技术指标磷石膏砖技术指标参照《蒸压灰砂空心砖》JC/T637的技术性能要求；粉煤灰小型空心砌块的性能应满足《粉煤灰混凝土小型空心砌块》JC/T862的技术要求；粉煤灰砖的性能应满足《粉煤灰砖》JC239的技术要求。
2.3适用范围磷石膏砖可适用于砌块结构的所有建筑的非承重墙外墙和内填充墙；粉煤灰小型空心砌块适用于一般工业与民用建筑，尤其是多层建筑的承重墙体及框架结构填充墙。
化学工程与工艺作业指导书
化学工程与工艺作业指导书第1章绪论 (4)1.1 化学工程与工艺概述 (4)1.2 工艺流程与设备选择 (4)1.3 化学工程与工艺发展趋势 (4)第2章物料平衡与能量平衡 (5)2.1 物料平衡 (5)2.1.1 物料平衡基本原理 (5)2.1.2 物料平衡计算方法 (5)2.1.3 物料平衡在工艺中的应用 (5)2.2 能量平衡 (5)2.2.1 能量平衡基本原理 (5)2.2.2 能量平衡计算方法 (5)2.2.3 能量平衡在工艺中的应用 (6)2.3 平衡计算实例分析 (6)2.3.1 实例描述 (6)2.3.2 物料平衡计算 (6)2.3.3 能量平衡计算 (6)2.3.4 结果分析 (6)第3章流体流动与输送 (6)3.1 流体动力学基础 (6)3.1.1 流体的性质 (6)3.1.2 流体流动的基本方程 (6)3.1.3 流体流动的分类 (6)3.2 流体输送设备 (7)3.2.1 管道输送 (7)3.2.2 风机与泵 (7)3.2.3 流体输送过程中的控制系统 (7)3.3 流体流动与输送过程中的实际问题 (7)3.3.1 流体流动阻力 (7)3.3.2 管道磨损与腐蚀 (7)3.3.3 泵与风机的故障分析与维护 (7)3.3.4 流体输送过程中的节能措施 (7)第4章传热过程与设备 (7)4.1 传热基本理论 (7)4.1.1 传热方式 (7)4.1.2 传热定律 (8)4.1.3 传热系数 (8)4.2 传热设备 (8)4.2.1 换热器 (8)4.2.2 蒸发器 (8)4.2.3 冷却塔 (8)4.3.1 传热过程强化 (8)4.3.2 传热过程优化 (8)4.3.3 传热过程节能 (9)第5章质量传递与分离过程 (9)5.1 质量传递基本理论 (9)5.1.1 质量传递概述 (9)5.1.2 质量传递方程 (9)5.1.3 质量传递系数 (9)5.2 混合与分离过程 (9)5.2.1 混合过程 (9)5.2.2 分离过程 (9)5.3 常见分离设备及其应用 (9)5.3.1 蒸馏设备 (9)5.3.2 吸收设备 (9)5.3.3 萃取设备 (10)5.3.4 膜分离设备 (10)5.3.5 结晶设备 (10)5.3.6 离子交换设备 (10)第6章化学反应工程 (10)6.1 化学反应动力学 (10)6.1.1 反应速率与反应机理 (10)6.1.2 反应速率方程 (10)6.1.3 反应动力学参数的测定与估算 (10)6.2 反应器设计与分析 (11)6.2.1 反应器类型及特点 (11)6.2.2 反应器设计原则与步骤 (11)6.2.3 反应器功能评价 (11)6.3 反应器操作与控制 (11)6.3.1 反应器操作参数的优化 (11)6.3.2 反应器控制策略 (11)6.3.3 反应器安全与故障处理 (11)第7章化工过程控制与优化 (11)7.1 过程控制系统 (11)7.1.1 系统概述 (11)7.1.2 控制器设计 (11)7.1.3 传感器与执行器 (12)7.2 控制策略与优化方法 (12)7.2.1 控制策略 (12)7.2.2 优化方法 (12)7.3 化工过程模拟与优化 (12)7.3.1 过程模拟 (12)7.3.2 过程优化 (12)第8章化工设备设计与选型 (12)8.1.1 设计依据 (12)8.1.2 设计原则 (13)8.1.3 设计步骤 (13)8.2 常见化工设备设计与选型 (13)8.2.1 反应釜 (13)8.2.2 储罐 (13)8.2.3 蒸馏塔 (14)8.3 设备材料与防腐 (14)8.3.1 设备材料选择 (14)8.3.2 防腐措施 (14)第9章环境保护与安全工程 (14)9.1 化工环境污染与防治 (14)9.1.1 化工污染源及其特点 (14)9.1.2 化工污染防治技术 (14)9.1.3 化工环保法规与标准 (14)9.2 安全生产与预防 (15)9.2.1 化工企业安全生产概述 (15)9.2.2 化工安全技术 (15)9.2.3 安全生产管理体系 (15)9.3 应急处理与案例分析 (15)9.3.1 应急处理原则与程序 (15)9.3.2 化工案例分析 (15)9.3.3 应急救援设备与设施 (15)9.3.4 应急演练与培训 (15)第10章化工工艺案例分析 (15)10.1 石油化工工艺 (15)10.1.1 乙烯工业 (15)10.1.2 苯工业 (16)10.1.3 催化裂化工艺 (16)10.2 精细化工工艺 (16)10.2.1 化妆品生产工艺 (16)10.2.2 染料生产工艺 (16)10.2.3 农药生产工艺 (16)10.3 生物化工工艺 (16)10.3.1 发酵工艺 (16)10.3.2 生物制药工艺 (16)10.3.3 生物燃料工艺 (16)10.4 其他典型化工工艺案例解析 (16)10.4.1 煤化工工艺 (16)10.4.2 金属提取工艺 (17)10.4.3 废水处理工艺 (17)第1章绪论1.1 化学工程与工艺概述化学工程与工艺是研究化学工业生产过程中物料转化、能量传递和质量传递的规律，以及将这些规律应用于工艺设计、设备选型和过程控制的学科。
创新方法与创新设计-第7章
解决方案 U.S. Patent. 5,222,713 该装置包括弹性间隔片（例如硅胶）和两个压电片组成，弹性间隔片位于两个压 电片直径之间。当施加电场时，压电片改变体积。
压电片体积上的改变与施加的电场强度成比例。压电片体积的膨胀压缩间隔片。 间隔片阻止气体通道。电场强度可以改变用来调整气流量或限定流量。
应用：压电打火机
压电打火机是利用压电陶瓷的压电效应制成的。只要用大拇 指压一下打火机上的按钮，将压力施加到压电陶瓷上，压电 陶瓷即产生高电压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。
压电控制气流
问题 机械式调节器控制气流。这些调节器通常 包括一个膜片来调节气流大小。但是调节 器的设计不适用于电子界面，因此需要一 个简单的、电子控制的气体调节器装置。
子共振可以制造各种光源（如日光灯、激光）、电子表、原
子钟、核磁共振等
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1. 科学效应 ◼ 科学效应——爆炸 ◆ 爆炸：物质系统发生迅速的物理变化或化学反应时，系统本
身的能量借助于气体的急剧膨胀转化为对周围介质做的机械 功，同时伴随强烈放热、发光和声响效应。
◆ 实际应用：开发矿洞，拆除建筑，掘进地道，修整和开挖隧 道，在山体中或混凝土构件中拉开裂缝等。
1. 科学效应 ◼ 科学效应——折射 ◆ 折射：波在传播过程中，由一种媒质进入另一种媒质时，传
播方向发生偏折的现象。
◆ 实际应用：池水看起来变浅；吸管在水中折断；瞄准鱼的下 方才能叉到鱼；海市蜃楼等。
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1. 科学效应 ◼ 科学效应——光谱 ◆ 光谱：复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色
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◼ 例2 电灯泡制造厂的厂长让工程师们看一叠顾客的批评信， 顾客对灯泡质量非常不满意，反映灯泡一闪一闪。经过分 析，工程师们觉得灯泡里的压力有问题。
产品设计材料与工艺—第七章陶瓷材料及加工工艺
花瓶注浆成型过程
7-2 陶瓷的工艺流程
注浆成型
7 产陶品瓷Байду номын сангаас材计料材及料加概工论工艺
花瓶注浆成型过程
7-2 陶瓷的工艺流程
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
配料
成型
干燥
黏土
可 注压
石英
塑 成
浆 成
制 成
长石 型 型 型
或人工合成原料
坯体装饰
釉彩装饰
培烧
7-2 陶瓷的工艺流程
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
可塑成型
3）泥片围接成型法
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
7-2 陶瓷的工艺流程
可塑成型
3）泥片围接成型法
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
7-2 陶瓷的工艺流程
可塑成型
4）拉坯成型法：在 人力或动力驱动的旋 转轱辘机上完全手工 拉制出生坯的成型方 法。
特点：设备简单，技术要求高，尺寸 不准确，易产生变形。适合于批量小， 器形简单的陶瓷器。
陶瓷烤面包机设计
7-1 什么是陶瓷？
4、陶瓷材料的应用
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
陶瓷家具设计
7-1 什么是陶瓷？
4、陶瓷材料的应用
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
陶瓷灯具设计
7-1 什么是陶瓷？
4、陶瓷材料的应用
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
陶瓷灯具设计
7-2 陶瓷的工艺流程
薄厚，都具有半透明的特点。
5）釉料不同 陶器多不施釉或施低温釉；瓷器则多施釉。
7-1 什么是陶瓷？
3、陶瓷材料的定义：
7 产陶品瓷设材计料材及料加概工论工艺
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板簧通常刚度较大，可在较
小的变形条件下创新设计
7.1.1 功能面的变异
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
机器上的按键外形通常为方形 或圆形，这种形状的按键在控制 面板上占用较大的面积。
由于采用三角形按键，使最 小宽度缩小为24mm，比原方案 减小29％。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
在包含中间齿轮的直齿圆柱齿轮传动中，中间轴 所受合力的大小与三个轴的相对位置有关。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
挺杆2与摇杆1通过一球面相接 触，球面在挺杆上。
将球面改在摇杆上，则接触面 上的法线方向始终平行于挺杆 轴线方向，不产生横向推力。
1．固定联接，限制6个相对运动自由度。 2．滑动联接，限制5个相对运动自由度。 3．转动联接，限制5个相对运动自由度。 4．移动、转动联接，限制5个相对运动自由度。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.2 联接的变异
3．转动联接，限制5个相对运动自由度。 4．移动、转动联接，限制5个相对运动自由度。
然后再分析每一个技术要素的取值范围，通 过对这些技术要素在各自的取值范围内的充分组合， 就可以得到足够多的独立的结构设计方案。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1 结构方案的变异设计
一般机械结构的技术要素包括零件的几何形 状，零件之间的联接和零件的材料及热处理方式。 以下分别分析这几个技术要素的变异设计方法。
材料加工新技术与新工 艺第7章结构方案的创新
设计
2020/11/18
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
第七章 结构方案的创新设计
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.0 引言
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上， 根据所确定的原理方案，决定满足功能要求的机械 结构，需要决定的内容包括：
由于轮毂要相对于轴移动，所以联接中轴的表面形 状必须是柱面(不能是锥面)
联接中轴的截面形状必须是圆形
考虑加工方便和避免产生附加轴向力通常也采用柱面
两种联接中的轴表面形状为圆柱面
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.2 联接的变异
1．固定联接，限制6个相对运动自由度。 2．滑动联接，限制5个相对运动自由度。
直线方向布置
直线方向布置的转子和定子再材沿料加另工新一技术轴与新线工艺旋第7转章结构
方案的创新设计
7.1.2 联接的变异
一个不与其他零部件相接触的零件具有6个自 由度，机械设计中通过规定零件之间适当的联 接方式限制零件的某些自由度，保留机器的功 能所必需的自由度，使机器在工作中能够实现 确定形式的运动关系。
结构的类型和组成，
结构中所有零部件的形状、尺寸、位置、数 量、材料、热处理方式和表面状况，
所确定的结构除应能够实现原理方案所规定 的动作要求外，还应能满足设计对结构的强度、刚 度、精度、稳定性、工艺性、寿命、可靠性等方面 的要求。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.0 引言
机械结构设计的重要特征之一是设计问题的 多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯 一的。
通过对这些方案中参数的优化，可以使设计者 得到多个局部最优解，再通过对这些局部最优解的 分析和比较，就可以得到较优解或全局最优解。
变异设计的目的是寻求满足设计要求的独立 的设计方案，以便对其进行参数优化设计
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1 结构方案的变异设计
变异设计的基本方法是首先通过对结构设计 方案的分析，得出一般结构设计方案中所包含的技 术要素的构成。
机械结构设计的任务是在众多的可行结构方 案中寻求较好的或最好的方案。
找出所有的局部最优解，并从中找出全局最 优解，得到最好的设计方案。这就需要发挥创造性 思维方法的作用。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1 结构方案的变异设计
结构方案的变异设计方法使设计者从一个已知 的可行结构方案出发，通过变换得到大量的可行方 案。
联接的作用是通过零件的工作表面与其他零 件的相应表面的接触实现的，不同形式的联接 由于相接触的工作表面形状不同，表面间所施 加的紧固力不同，从而对零件的自由度形成不 同的约束。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.2 联接的变异
以轴毂联接为例。按照设计要求，轴与轮毂的 联接对相对运动自由度的限制可能有：
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
上方零件为凹形，下方零件为 凸形。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
曲柄摇杆机构
偏心轮机构
机构中销孔尺寸变化
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
普通电动机中转子和定子的布置
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形 状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。
零件的几何形状由它的表面所构成，一个零 件通常有多个表面，在这些表面中与其他零部件相 接触的表面，与工作介质或被加工物体相接触的表 面称为功能表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素， 功能表面的设计是零部件设计的核心问题。通过对 功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功 能的多种结构方案。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
描述功能表面的主要几何参数有表面的形状、 尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对这几 个方面的变异，可以得到多组构型方案。
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
材料加工新技术与新工艺第7章结构 方案的创新设计
7.1.1 功能面的变异
压簧的压缩距离不应过大，否则容易引起弹簧的失稳，如确需使用 较大的压缩距离则应设置导向结构。
拉簧无失稳问题，设计中受空间约束较少，既可单独使用，也可与
摇杆及绳索等配合使用。