并联机床设计理论、技术与设计环境

并联机床设计理论、技术与设计环境
并联机床设计理论、技术与设计环境

现代设计理论与方法

第一章 1现代设计理论与方法是一门基于思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科,研究产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。 2设计的概念,广义概念是指对发展过程的安排,包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。狭义概念是指将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术过程)的活动。 3设计的含义:为了满足人类与社会的功能要求,将预定的目标通过人们创造性思维,经过一系列规划、分析和决策,产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件,以取得最满意的社会与经济效益,这就是设计。 4设计的特征:需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。 5设计的四个发展阶段:直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶、现代设计阶6现代设计与传统设计的区别: 传统设计:以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。传统设计方法基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。 现代设计:是一种基于知识的,以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。 7现代设计方法与传统设计方法相比,主要完成了以下几方面的转变: 1)产品结构分析的定量化;2)产品工况分析的动态化;3)产品质量分析的可靠性化;4)产品设计结果的最优化;5)产品设计过程的高效化和自动化。 8现代产品设计按其创新程度可分为:开发性设计、适应性设计、变形设计三种类型。 第二章 1功能分析组合方法:求总功能(黑箱法)分功能求解方法(调查分析法、创造性方法、设计目录法)原理解组合(形态分析法) 第三章 1创造技法:(一)集体激智法:(专题会议法,德尔菲法,635法)通过多人的集体讨论和书面交流,互相启迪,并发灵感,进而引起创造性思维的连锁反应,形成综合创新思路的一种创新技法。(二)提问追溯法:(奥斯本提问法,阿诺尔特提问法,5W-1H提问法)是通过对问题进行分析和推理来扩展思路,或将复杂的问题加以分解,找到各种影响因素,从而扎到问题的解决方案的一种创造性技法。(三)联想类比法:(联想发明发,类比发明发,仿生法,综摄法)通过启发、联想、类比、综合等手段,创造出新的想法,这种创造技法就称联想类比法(四)组合创新法:(性能组合,原理组合,功能组合,结构组合)利用事物间的内在联系,用已有的知识和现有的成果进行新的组合。从而产生新的方案。

机械毕业设计395并联机床实验台总体结构设计

第1章绪论 1.1课题背景与意义 为了提高对生产环境的适应性,满足快速多变的市场需求,近年来全球机床制造业都在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统,其中在机床结构技术上的突破性进展当属90年代中期问世的并联机床(ParallelMachineTool),又称虚(拟)轴机床(VirtualAxisMachineTool)或并联运动学机器(ParallelKinematicsMachine)。并联机床实质上是机器人技术与机床结构技术结合的产物,其原型是并联机器人操作机。与实现等同功能的传统五坐标数控机床相比,并联机床具有如下优点: 刚度重量比大:因采用并联闭环静定或非静定杆系结构,且在准静态情况下,传动构件理论上为仅受拉压载荷的二力杆,故传动机构的单位重量具有很高的承载能力。 响应速度快:运动部件惯性的大幅度降低有效地改善了伺服控制器的动态品质,允许动平台获得很高的进给速度和加速度,因而特别适于各种高速数控作业。 环境适应性强:便于可重组和模块化设计,且可构成形式多样的布局和自由度组合。在动平台上安装刀具可进行多坐标铣、钻、磨、抛光,以及异型刀具刃磨等加工。装备机械手腕、高能束源或CCD摄像机等末端执行器,还可完成精密装配、特种加工与测量等作业。 技术附加值高:并联机床具有“硬件”简单,“软件”复杂的特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品,因此可望获得高额的经济回报。 目前,国际学术界和工程界对研究与开发并联机床非常重视,并于90年代中期相继推出结构形式各异的产品化样机。1994年在芝加哥国际机床博览会上,美国Ingersoll铣床公司、Giddings&Lewis公司和Hexal公司首次展出了称为“六足虫”(Hexapod)和“变异型”(V ARIAX)的数控机床与加工中心,引起轰动。此后,英国Geodetic公司,俄罗斯Lapik公司,挪威Multicraft公司,日本丰田、日立、三菱等公司,瑞士ETZH和IFW研究所,瑞典NeosRobotics公司,丹麦Braunschweig公司,德国亚琛工业大学、汉诺威大学和斯图加特大学等单位也研制出不同结构形式的数控铣床、激光加工和水射流机床、坐标测量机和加工中心。与之相呼应,由美国Sandia国家实验室和国家标准局倡议,已于1996年专门成立了Hexapod用户协会,并在国际互联网上设立站点。近年来,与并联机床和并联机器人操作机有关的学术会议层出不穷,例如第47~49届CIRP年会、1998~1999年CIRA大会、ASME 第25届机构学双年会、第10届TMM世界大会均有大量文章涉及这一领域。由美国国家科学基金会动议,1998年在意大利米兰召开了第一届国际并联运动学机器专题研讨会,并决定第二届研讨会于2000年在美国密执安大学举行。1994~1999年期间,在历次大型国际机床博览会上均有这类新型机床参展,并认为可望成为21世纪高速轻型数控加工的主力装备。 我国已将并联机床的研究与开发列入国家“九五”攻关计划和863高技术发展计划,相关基础理论研究连续得到国家自然科学基金和国家攀登计划的资助。部分高校还将并联机床的研发纳入教育部211工程重点建设项目,并得到地方政府部门的支持且吸引了机床骨干企业的参与。在国家自然科学基金委员会的支持下,中国大陆地区从事这方面研究的骨干力量,于1999年6月在清华大学召开了我国第一届并联机器人与并联机床设计理论与关键技术研讨会,对并联机床的发展现状、未来趋势以及亟待解决的问题进行了研讨。

建筑施工技术方案设计模板

建筑施工技术方案 设计 1

施工组织设计 (一)、工程概况 1地理位置 喀什河下游灌区位于伊犁河北岸, 东起白石墩, 西至霍城县惠远乡的沙尔布拉克沟, 北与伊宁县、霍城县北山沟灌区相连, 南濒伊犁河。 2工程规模 灌区涉及两县一市, 即伊宁县、霍城县和伊宁市。灌区范围包括伊宁市全部, 伊宁县的大部分, 霍城县惠远乡以及农四师良繁场、 66团、 70团等单位。灌区东西长90余公里, 南北平均宽18.5公里, 总面积1468.7平方公里。 3主体工程 第五标段: 人民渠( 桩号42+418-43+840) 段1.422km渠道和渠系建筑物工程。 渠道边坡设计为1:1.75, 边坡采用C20二级配现浇混凝土板, 厚0.10m, 底板采用C20现浇砼, 厚0.12m, 30cm砂砾石垫层防冻层。 渠道现浇混凝土板及隔墙均采用焦油塑料胶泥和C20砼水泥砂浆勾缝。

4施工进度计划 12日至 11月20日; 总计40日历天。 5水文气象和工程地质资料 ( 1) 地形地貌 灌区为喀什河和伊犁河北山沟诸水系的山前冲洪积倾斜平原, 地形较平坦, 地势东高西低, 地面纵坡约1/500-1/2500,海拔高程534-850m之间, 河流纵横, 水系发育, 灌区内植被覆盖率较高。 (2)水文 喀什河是本灌区的主要水源, 属于融雪型河流, 喀什河流域面积10225平方公里, 河长318公里, 根据喀什河渠首上游500米处的托海水文站多年水文观测分析, 喀什河多年平均流量在 121.64m3/s, 多年平均径流量38.39亿m3。年径流量: 丰水年为52.31亿m3, 枯水年为27.84亿m3,4-9月径流量为30.8亿m3。洪水期多发生在6-8月间。多年平均含砂量为0.47kg/m3。结冰日期一般从11月中旬至次年的4月中旬。 ( 3) 气象 本灌区为温带大陆性半干旱气候, 自东至西年降水量337-148mm, 年蒸发量1600-2117mm, 年均气温8.3-9.9度, 出现在7月, 最低气温-40.4度, 再现在1月, 无霜期160天左右, 年日照时数

《现代设计理论》复习题

《现代设计理论》复习内容 1 绪论 现代设计理论与方法是一门基于思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科,研究产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。 现代设计理论与方法的主要特点体现在:最优化、数字化、智能化、系统性、创新性和网络化。 设计的概念:(狭义)将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术过程)的活动。 设计的特征:需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。 设计的四个发展阶段:直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段、现代设计阶段 传统设计:以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。 传统设计方法的特点:基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。 现代设计特点:是一种基于知识的,以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。 现代设计方法与传统设计方法相比,主要完成了以下几方面的转变:(1)产品结构分析的定量化; (2)产品工况分析的动态化; (3)产品质量分析的可靠性化; (4)产品设计结果的最优化; (5)产品设计过程的高效化和自动化。 现代产品设计按其创新程度可分为:开发性设计、适应性设计、变形设计三种类型。 开发性设计:它是在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下,运用成熟的科学技术成果所进行的新型工业产品的设计,也可以称之为“零—原型”的设计。 适应性设计:在工作原理不变的情况下,只对产品作局部变更或增设部件,其目的是使产品能更广泛的适应使用要求。例如对各种不同的工况条件的适应性、产品工作的安全性、可靠性、寿命、工作效率、易控性等。 变形设计:在工作原理和功能都不变的情况下,变更现有产品的结构配置和尺寸,使之满足不同的工作要求。 现代产品设计的三个阶段:功能原理设计、实用化设计、商品化设计三个重要阶段。 4 优化设计 优化设计的内容: (1)将实际设计问题转变为数学规划问题,即建立数学模型。 (2)采用适当的最优化方法求解这个数学规划问题,即求解这个数学模型。 例4.1有一边长为6m的正方形钢板,四角各裁去一个小的方块,做成一个无盖的货箱。试确定裁去的四个小方块的边长,以使做成的货箱具有最大的容积。

建筑施工技术设计方案设计

建筑施工技术方案设计 1.1混凝土表层起灰 因为混凝土属于混合物,其水灰比例较大,同时在冬季干燥的环境下自身的保水能力较差,在较低的室外养护温度下,混凝土的水化过程基本处于停滞状态,其中的水分迅速散失,导致室外的混凝土表层起灰,降低了混凝土的整体强度。 1.2混凝土中的钢筋锈蚀、断裂 由于室外温度较低,加上冬季干燥,容易导致混凝土中的钢筋锈蚀严重,并出现断裂的问题。由于钢筋是混凝土结构的主体支撑部分,其断裂之后将会对混凝土的整体质量造成严重影响,导致其强度和韧性明显下降。另外,随着气温的迅速下降,混凝土中的水分受冷之后出现膨胀问题,冰冻带来的膨胀作用力同样会对钢筋在混凝土中的位置、形状等造成破坏,最终使得钢筋质量受到影响。 1.3混凝土出现断裂、破碎 冬季气温相对较低,容易出现冰冻,使混凝土内部出现裂纹,当这些裂纹增加并不断扩散之后,会导致混凝土出现断裂、破碎现象,这是冬季混凝土施工中常见的问题之一。 2房屋建筑冬季施工技术要点

2.1房屋屋面工程 通常,冬季不宜进行房屋屋面工程施工,若必须在冬季进行施工时,则应该选择天气晴朗、无风的天气,充分利用日照来使屋面基层温度升高,从而保证屋面基层与卷材具有较好的粘接效果。施工过程中最好采用沥青砂浆作为找平层,若采用现抹水泥砂浆作为找平层时,则需要在砂浆中掺入适当的盐,等待抹好的砂浆完全干燥后再进行防水层施工。此外,对于用于屋面防水的卷材,应该设置专门的存放场所,以保证其干燥、清洁。 2.2抹灰工程 在冬季室外抹灰施工前,应该在西、北面设置对应的挡风措施,同时采取相应保温防冻措施提高砂浆的温度以提高抹灰质量。例如,可以在砂浆中掺入适量的防冻剂、盐等来降低砂浆的冰点(需要对防冻剂的掺入量进行试验之后再确定具体的掺入比例)。在完成外墙面的抹灰施工后,由于后续还需要进行涂料施工,因此掺入的防冻剂品种要与涂料的材质相适应,应通过试验选择合适的品种。此外,需要对屋面防水层以及室内的保温施工工序进行检查,确保其没有疏漏。冬季气温较低,在砂浆的集中搅拌、运输过程中要注意保温,尽量做到随用随拌,以免砂浆出现冻结问题。在室内抹灰过程中,若是采用热作施工,则必须控制室内温度在

CA6140普通车床的数控化改造毕业设计论文

摘要 普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下,然后再对普通车床进行适当的机械改造,改造的内容主要包括: (1) 床身的改造,为使改造后的机床有较好的精度保持性,除尽可能地减少电器和机械故障的同时,应充分考虑机床零部件的耐磨性,尤其是机床导轨。 (2) 拖板的改造,拖板是数控系统直接控制的对象,所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠,提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。 (3) 变速箱体的改造,由于采用数控系统控制,所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计,从而再对箱体进行改造。 (4) 刀架的改造,采用数控刀架,这样可以用数控系统直接控制,而且刀架体积小,重复定位精度高,安全可靠。 通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件,这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。 关键字:普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架

一绪论 我国数控机床的研制是从1958年开始的,经历了几十年的发展,直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后,我国的数控技术才有质的飞跃,应用面逐渐铺开,数控技术产业才逐步形成规模。 由于现代工业的飞速发展,市场需求变的越来越多样化,多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重,普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新替换,不仅资金投入太大,成本太高,而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。如今科学技术发展很快,特别是微电子技术和计算机技术的发展更快,应用到数控系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工精度,所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。 机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。因此,我们必须走数控改造之路。 普通车床(如C616,C618,CA6140)等是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来,通过进给箱变速后,由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好,改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动,切削次序也由人工控制。 对普通车床进行数控化改造,主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统;刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样,利用数控装置,车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数,切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换,再加上纵向和横向进给联动的功能,数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件,并能实现多工序自动车削,

并联机床研究现状与展望

并联机床研究现状与展望 杨建新,郁鼎文,王立平,汪劲松 (清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084) 摘要:并联机床作为机床技术和机器人技术相结合的产物,与传统结构机床相比具有很多的优点。简要介绍了目前国内外并联机床的发展现状和未来趋势,以及关键技术的研究进展,提出了发展并联机床需要解决的若干理论与技术问题,以及解决这些问题的可行途径。 关键词:并联机床;机构设计;运动学;数控技术;动力学 中图分类号:TH112 文献标识码:A 文章编号:1007-9483(2002)03-00010-03 Progress in the R esearch of Parallel Machine Tool YAN G Jian-xin,YU Ding-wen,Wang Li-ping,Wang Jin-song (Tsinghua University,Beijing,100084,China) Abstract:As the result of synthesizing machine tools with robot technology,parallel machine tools have many advantages compared as the classical ones.This paper briefly introduces the future prospective of parallel machine tools,points out some key issues that should be tackled for design and manufacture. K ey w ords:Parallel Machine Tools;Mechanism Design;K inematics;NC Technology;Dynamics 并联机床自20世纪90年代中期问世以来,不过数年时间,便以迅猛的速度向前发展[1]。并联机床实质上是机器人和机床技术相结合的产物,从1994年美国Ingersoll和G&L公司首次在IM TS上首次展出称为VARIX和Hexapods的并联机床后,到2001年汉诺威国际机床展览会(EMO′2001)上展出的各种构型的商品化并联机床已达到30余台。目前,国际学术界和工程界十分重视研究与开发并联机床,对这种新型数控装备的应用前景和市场潜力抱乐观的态度,纷纷投入大量的人力和物力竞相开发[2]。并联机床如此迅速发展,并受到众多科研单位与商家的高度重视,原因是这种机床具有高刚性、高速度、高加速度、高精度、高柔性、高灵活性、大推力以及重量轻等优点,从而使得并联机床具有广阔的发展和应用前景。 1 并联机床基础理论及关键技术 111 构型设计 构型设计是并联机床设计的首要环节,其目的是在给定所需自由度条件下,寻求含一个动平台的并联机构杆副配置、驱动方式和总体布局的各种可能组合。关于并联机构构型的研究一直是人们关注的热点。近几年众多学者提出了多种新机构构型,并对机构的类型和构建方法进行了系统的讨论,其中基于少自由度并联机构的并联机床逐渐受到人们的青睐[3]。 按末端执行器运动自由度的数目并联机构可以分为6自由度、5自由度、4自由度和3自由度并联机床。20世纪90年代中期出现的并联机床基本都是以Stewart平台为基础的,经过几年的研究人们发现以Stewart平台为基础的6自由度并联机床存在工作空间小和加工精度不易保证的缺点,机构的运动学、动力学设计较为复杂。因此,人们逐渐开始选择并设计一些新结构形式的少自由度机构来用于加工。基于少自由度并联机构的并联机床具有结构形式简单、作业空间大、运动学动力学设计简单、运动容易解耦、对机械元件的制造及控制精度较低等优点。在少自由度机构上附加转头并且结合工作台的运动,有可能实现刀具相对工件的5个或6个自由度的运动。最有代表性的基于少自由度并联机构的并联机床是瑞典Neos Robotics公司开发研制的Tricept系列。在基于少自由度的并联机床中,5自由度和4自由度机床一般都属于变结构或串并混联结构机床,在串并混联结构中一个支链内可以有多个驱动器。例如东北大学的5轴联动3杆虚轴数控机床。 按驱动副类型的不同,并联机床可以分为内副驱动、外副驱动和内外副混合驱动,其中定长杆作为支链的外副驱动或内外副混合驱动的结构形式越来越普遍。以Stewart 平台为原型的并联机床主要为内副驱动形式,内副驱动形式灵活,速度快,常用于机器人操作机中实现一般空间运动,然而在金属加工中,内副驱动表现出很差的静特性和动特性,容易产生热效应且不便于补偿。相反,外副驱动采用定长杆,在刚度和动态性能上要比内副驱动好得多,而且在很大程度上避免了热效应,降低了热补偿的难度,此外还具有作业空间大、机械结构简单、标准化强、工艺性较好、具有优势运动方向等优点。具有代表性的外副驱动机床是瑞士苏黎世联邦技术学院的的6滑块机床Hexaglide、韩国SEN2 A TE公司的串并联机床ECL IPSE等。 按支链中伺服驱动器的数目不同,并联机床可分为并 收稿日期:2002-03-03 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2001AA421110);国家973资助项目(G1998030607) 作者简介:杨建新(1977-),男,山西阳泉人,清华大学博士研究生,主要研究领域为并联机床机构学与动力学。 012002年5月 机械设计与制造工程 第31卷 第3期

施工技术方案与措施

一、施工组织设计 1.投标人编制施工组织设计的要求:编制时应采用文字并结合图表形式说明施工方法; 拟投入本标段的主要施工设备情况、拟配备本标段的试验和检测仪器设备情况、劳 动力计划等;结合工程特点提出切实可行的工程质量、安全生产、文明施工、工程 进度、技术组织措施,同时应对关键工序、复杂环节重点提出相应技术措施,如冬 雨季施工技术、减少噪音、降低环境污染、地下管线及其他地上地下设施的保护加 固措施等。 2.施工组织设计除采用文字表述外可附下列图表,图表及格式要求附后。投标人根据其 施工组织设计的要求可自行把下列图表添加到相应的项目中。 附表一拟投入本标段的主要施工设备表附表二拟配备本标段的试验和检测仪器设备表附表三劳动力计划表 附表四计划开、竣工日期和施工进度网络图附表五施工总平面图附表六临时用地表施工方案与技术措施 一、编制原则 1、贯彻执行国家及地方对工程建设的各项方针政策,严格执行工程建设程序。 2、施组编制遵守合同文件、设计文件及施工规范的原则,确保工程质量和工期。建立健全各项组织机构和保证体系,确保施工生产科学、有序、高效。 3、采用“四新”技术。结合工程特点,积极推广使用新技术、新工艺、新材料、新设备,确保施工质量。结合实际,经济可靠。施组编制结合特点,充分调研,优化方案,降低成本;方案确定充分论证,确保采取方案的可靠性,满足施工的总体安排。 4、统筹安全,科学合理。根据现场勘察调查资料、合同文件资料工程特点,全面规划、统筹安排,突出重点难点及工期关键工序,采用科学合理的施工方法,确保施组编制满足合同要求。坚持实事求是的原则,根据我单位综合施工生产能力组织施工,坚持科学组织、合理安排,确保高速度、高效率、高质量完成工程建设。 二、编制依据 1、根据施工图设计、有关文件以及业主对本施工段施工总工期的要求。 2、我公司踏勘现场及调查咨询资料。 4、我公司拥有的科技成果、工法成果、机械设备、技术水平和施工能力,以及参加类似工程施工积累的施工经验。结合我公司施工实力、机械设备状况、专业技术力量及管理水平、综合施工生产能力。 三、工程概况 工程名称:蓬溪县西湖路污水管网工程工程地点:蓬溪县赤城镇西湖路 工程内容:开挖土石方12031立方米、填方11737立方米,聚乙烯塑钢缠绕管400毫米2337米,1000毫米污水检查井104座,人行道破损及恢复8748立方米、管道保护4674米。 四、项目班子配备(一)组织机构 1、施工项目经理部设臵原则,要保证工程项目实现优质、高效、低耗、按期、安全文明地完成目标,施工项目经理部设臵应坚持以下原则: ①与企业设计的项目管理、组织形式相适应。 ②与工程项目的规模、结构形式、复杂程度、专业特点相适应。③与弹性、一次性现场施工的特点相适应。④面向施工现场,人员精干、高效,。 施工项目经理部、职能部门的设臵必须面对现场,为现场服务,机构层次少,人员精干。 2、项目经理部组织机构结构框图 (二)项目班子配备 1、本工程推行实施项目经理责任制的技术质量型标段承包责任制管理模式,组建本工程施工项目经理部,由公司总经理选派一名懂技术、善管理的技术型人员担当项目经理;项目经

数控机床毕业设计论文设计

题目数控机床的组成加工原理与工艺 系部:机电工程系 专业:机电一体化 指导老师: 班级: 学生:

目录 绪论 (1) 第一章数控车床的基本组成和工作原理 (4) 1.1 任务准备 (4) 1.1.1 机床结构 (4) 1.2 工作原理 (6) 1.3 数控车床的分类 (6) 1.4 数控车床的性能指标 (7) 1.5 数控车床的特点 (8) 第二章数控车床编程与操作....... . (10) 2.1 数控车床概述 (10) 2.1.1数控车床的组 (10) 2.1.2数控车床的机械构成 (11) 2.1.3数控系统 (11) 2.1.4数控车床的特点 (12) 2.1.5数控车床的分类 (13) 2.1.6数控车床(CJK6153)的主要技术 (13) 2.1.7数控车床(CJK6153)的润滑 (13) 2.2 数控车床的编程方法 (13) 2.2.1设定数控车床的机床坐标系 (13) 2.2.2设定数控车床的工件坐标系 (14) 第三章数控车床加工工艺分析 (20) 3.1 零件图样分析......................................... (20) 3.2 工艺分析 (21) 3.3 车孔的关键技术 (21)

3.4 解决排屑问题 (21) 3.5 加工方法 (22) 第四章当前数控机床技术发展趋势 (24) 4.1 是精密加工技术有所突破 (24) 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显 (24) 结束语 (25) 参考文献 (26)

绪论 数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作数控折弯 机并加工零件。 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:●加工精度高,具有稳定的加工质量; ●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;●加工零件改变时,一 般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;数控折弯机 ●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);●机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;●对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成:●主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控机床●数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。●驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。●编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件 和软件方面,都有飞速发展。

数控机床外观造型的改进设计

数控机床外观造型的改进设计 □黄朝亮王晨升 【内容摘要】数控机床外观造型设计对于提高数控机床产品附加值,增强市场竞争力具有重要意义。进入21世纪,伴随科技的快速发展,我国数控机床的产量与质量都得到了大幅度的提高。但是传统观念认为机床的外观设计以满足机床加 工功能要求为目的,在设计过程中不重视人的因素。对数控机床行业来说,讲究产品的外观造型,不单出于对美的 追求,更多的是为了适应市场的变化,客户的需求,更好地提高机床产品的竞争力。本文通过对现有数控机床的外 观造型设计相关技术及理论基础研究,提出改进设计方法,该方法基于色彩的运用、形态的运用、宜人性的运用和“绿色机床”的运用。并在此基础上结合实际以一台数控机床为例进行了外观造型的改进设计。 【关键词】数控机床;创新设计;外观造型 【作者简介】黄朝亮(1985.10 ),男,湖南湘西人;北京邮电大学自动化学院硕士研究生;研究方向:人机交互王晨升(1964.5 ),北京邮电大学自动化学院副教授,博士;研究方向:工程图学、先进设计与制造技术 一、引言 数控机床是当代加工制造业的重要装备,21世纪初中国已成为世界上最大的数控机床进口国家。经过几十年的努力,国产数控机床与国外数控机床在技术上差距不断缩小,但在外观造型设计上水平明显还很落后。如今市场竞争日趋激烈,功能已经不再是决定客户购买产品的唯一因素,外观造型上的独特性、创新性等愈来愈受到重视。过去的“中国制造”往往给人以廉价、劣质的印象,数控机床作为科技密集型产品,在满足功能的前提下研究其外观造型设计,赋予其视觉上的科技感、时代感,提高其外在质量,是国内数控机床制造业刻不容缓的问题。本文针对国产中低档数控机床外观造型设计提出改进设计方法,并结合实际进行了创新设计。 二、数控机床外观造型改进设计的意义 我国在高档数控机床市场目前还缺乏竞争力,主要原因在于高精技术上的差距,这一问题无法在短时间内解决。在数控机床市场,国产品牌依靠较低廉的价格和并不逊色的技术质量占有较大市场份额。但是目前国内大多数控机床设计以满足产品的功能性为主要目标,外观造型设计服务于机床功能的实现,在审美需求、宜人性、节能环保等方面较少考虑。纵观数控机床发展史,从劳动密集型向科技密集型发展是历史发展的趋势。随着数控机床科技含量的不断提高,外观造型上也应与时俱进。研究数控机床的外观造型设计方法,目的在于提高数控机床产品的外观质量和宜人性,增强产品的附加值与整体造型效果,提高我国数控机床产品的市场竞争力,树立企业品牌价值,满足市场竞争的需要,创造更高的经济效益。 三、数控机床外观造型现有设计的方法 当前的数控机床外观造型设计一般采用计算机辅助数控机床外观造型设计方法。由于我国目前机电产品外观造型设计水平较低,大多数设计师会先从网上广泛地搜集、整理、分析国内外同类产品的造型。在工作中一般选用Au-todesk公司的3D Studio Max和AutoCAD等软件利用其提供的概念设计模块、草图设计模块、工业设计模块等系统模块进行造型设计。 现有的数控机床外观造型设计尚未有统一的设计方法或模型,通常是设计者根据自身所掌握的相关专业知识,从最初的设计要求出发,通过产品定位、设计问题的解决、综合及细化等一系列操作,使设计对象逐步清晰、明确,从而得到设计对象的完整表达信息,形成最终的设计结果。 四、改进设计的方法 为了满足数控机床产品外观造型的审美需求、宜人性、节能环保等功能,需要综合运用色彩理论、形态理论、人机工程理论、绿色机床理论等知识。一是色彩的运用。数控机床主要由人来操作,所以色彩选用时要考虑人的活动和审美要求。现有的中低档数控机床选用色彩灰暗沉闷,容易使人郁闷,产生疲劳。改进设计时考虑到操作者需要长时间操作、观察机床,所以应选择使其觉得安全、稳定、舒适的颜色搭配。机床主体可以采用纯度低的颜色如浅蓝、浅黄等使人觉得舒适、亲近;增强稳定感则可以选用上轻下重、上明下暗的处理。二是形态的运用。目前国产中低档数控机床形态设计过于简单、生硬,往往给人以不自然的感觉,造型随意,往往各种部件之间风格不统一。针对这些缺点,在改进设计时要依循形式美的法则,考虑机床外观造型尺度大小、比例的协调、对称与均衡、韵律与美感等。同时数控机床作为高科技产品,在形态设计上要体现出其科技感、时代感。三是宜人性的运用。数控机床的设计应该以人为本,符合人的操作习惯,提高操作准确度和工作效率。现有机床设计较多的是人适应机器,所以出现了诸如数控面板过高,不便于观察与操作;舱门位置不合理,把手横置不符合用力习惯;缺少安全 · 65 ·

现代设计方法及理论

2009-2010学年第二学期研究生课程考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:现代设计方法及理论 学生所在院(系):机电学院 学生所在学科:机械制造及其自动化 题目:机械产品方案的现代设计方法及发展趋势 第 1 页(共 6 页)机械产品方案的现代设计方法及发展趋势

科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快。然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时代发展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此,作者在阅读了大量文献的基础上,概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法,并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。 根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征,可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。 1、系统化设计方法 系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。 系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出,他们以系统理论为基础,制订了设计的一般模式,倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上,制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。 制定的机械产品方案设计进程模式,基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是: (1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础,从产品开发的宏观过程出发,利用质量功能布置方法,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。 (2)将产品看作有机体层次上的生命系统,并借助于生命系统理论,把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求,形成产品功能系统结构。 (3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题:一是把要设计的产品作为一个系统处理,最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系;二是将产品设计过程看成一个系统,根据设计目标,正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。

建筑施工技术方案设计

建筑施工技术方案设计 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020

建筑施工技术方案设计 题目模板工程专项方案设计 姓名 学号 专业 指导教师闫丽萍 年月日 模板工程专项施工方案设计 第一节编制依据 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中国建筑工业出版社;《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中国建筑工业出版社;《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社; 《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社; 《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中国建筑工业出版社; 本工程施工图 第二节工程概况 本工程为某18层商住楼,主体一、二层为商铺,三层至十八层为住宅,框架剪力墙结构;总建筑面积为㎡,其中一、二层商场建筑面积:㎡,住宅建筑面积:㎡。设计标高±相当于绝对标高63.3 m,建筑高度为56.1

m。根据本工程的特点,现编制超高结构(1-A~1-H轴交1-1~96轴部分和1-H~1-W轴交1-3~1-93部分)梁、板模板支撑系统施工方案,该两部分层高分别为14.7 m和9.9 m,最大梁截面600㎜×1600㎜,最大板厚250㎜。 第三节方案选择 本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点: 1、模板及其支架的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。 2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。 4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收; 5、综合以上几点,模板及模板支架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求。 6、结合以上模板及模板支架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,现梁按600×1600,板按250mm厚,支撑高度按14.7m进行模板支撑系统的设计和安全验算。其它梁、板构件参照此进行施工。 第四节材料选择

数控机床毕业论文

数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展,现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中,数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其就是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其她各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。

目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成与工作原理1、1 任务准备 1、1、1 机床结构 1、2 工作原理 1、3 数控车床的分类 1、4 数控车床的性能指标 1、5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2、1 数控车床概述 2、1、1数控车床的组成 2、1、2数控车床的机械构成 2、1、3数控系统 2、1、4数控车床的特点 2、1、5数控车床的分类 2、1、6数控车床(CJK6153)的主要技术 2、1、7数控车床(CJK6153)的润滑 2、2 数控车床的编程方法 2、2、1设定数控车床的机床坐标系

2、2、2设定数控车床的工件坐标系 第三章数控车床加工工艺分析 3、1 零件图样分析 3、2 工艺分析 3、3 车孔的关键技术 3、4 解决排屑问题 3、5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势 4、1 就是精密加工技术有所突破 4、2 就是技术集成与技术复合趋势明显 结束语语 参考文献 致谢 前言 高速加工技术发展迅速,在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论与先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减少运动惯性。在刀具材料与结构的支持下,从单一的刀具切削高速加工,发展到机床加工全面高速化,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米与超过百米;换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下,换刀速

数控机床外观造型工业设计

参考资料1. 数控机床外观造型工业设计 设计是一种艺术的造物活动,其本质是“按照美的规律为人造物”,这就决定了对设计的研究不能脱离审美的范畴。虽然“美”不是设计的惟一属性和最终目的,但就设计成果而言,美的因素却成为考虑其优劣程度的标准之一。 对于机械造型美,最早可以追溯到19世纪。英国著名的建筑师、工艺美术家威廉?莫里斯要求艺术能为大多数人服务,为整个社会服务。1907 年,在莫里斯等人的影响下,德国一些工程师和工业设计师创办了“德意志艺术工业联盟”。这个组织在大工业机器生产的基础上将艺术和劳动结合在一起,在提高机械产品的质量,特别是在改进产品外观造型上作出显著成效。因此,德国的工业机械产品立即在国际市场上畅销,从而促进了世界各国对机械产品造型的重视。 我国以前对美在机械造型中的作用重视不够,出口的机械产品不太重视把美学运用到造型中去,因此,产品虽然在性能、坚固等方面达到国际水平,但仍不受欢迎而缺乏竞争能力。此外,机械造型忽视和人体工程学的结合,明显与外市场的需求不相适应,从而失去竞争能力。因此,优良的机械产品必须和美的创造结合,才能达到最大的社会效益和经济效益。 一、数控机床外观造型要素分解 数控机床的整体造型是由外观件组成,数控机床外观件的造型体现了机床的整体造型风格。以数控机床的造型对人视觉印象造成主要影响为依据,可将数控机床外观件分为外罩、门、观察窗、把手、数控系统、排屑装置、水箱、油箱、电控柜、标牌等外观部件。每个外观部件作为数控机床整体造型的特征要素,其对整体造型的影响是各不相同的,一般的外观件只是研究机床门、把手和标牌等对机床外观造型影响较大的外观件。数控机床整体造型与外观件造型、外观件与外观件造型之间的关系是有机的协调关系,整体造型通过外观件造型的有机统一来实现其造型的目的。外观件的设计对数控机床整体外观质量以及机床使用的操作性有着重要的影响,因此外观件造型设计是数控机床造型设计的重点。 外罩:机床的外罩造型是影响整体造型风格的最重要因素。外罩是数控机床主体上最主要的部件,其造型的视觉冲击力和表现力直接影响人们对机床的第一印象乃至最终评判。现有机床的外罩造型从其正立面上大体可以概括为曲面造型、直面造型和斜面造型。这三种特征的外罩造型给人的感觉各不相同。以曲面、曲线为基调的外罩造型给人圆润、流畅、活泼、亲切的感觉。以直面、直线为主的造型风格给人规整、均衡、庄重的感觉。正立面以斜面为主的造型,其面与面之间的转折变化较为丰富,给人以有生气、活力、轻巧的感觉。 门:机床门位于机床主体部分的正面中央,是机床造型设计的重点之一。机床门的造型要受到机床外罩正立面造型的约束,其外轮廓线要与机床外罩正立面的轮廓线相匹配。现有的造型大致可以按造型感觉分为曲门、直门和折门三种,其造型的变化要随外罩造型的变化而变化。

汽车现代设计理论与方法

汽车现代设计理论与方法试题答案 1、用结构框图表示并行工程的一般步骤,列出每一步中涉及到的关键技术。 (1)并行工程的产品开发工程: (2)并行工程的运行模式: (3)并行工程(CE)的关键技术: ①多功能集成产品开发团队; ②产品开发的过程建模; ③产品生命周期数字化建模; ④产品数字管理; ⑤质量功能配置; ⑥面向X的设计; ⑦并行工程集成框架。

2、简述动态设计包括的主要内容,动态设计过程采用的建模方式是什么? 主要内容: 所谓“动态设计”是指机械结构和机器系统的动态性能在其图纸的设计阶段就应得到充分考虑,整个设计过程实质上是运用动态分析技术、借助计算机分析、计算机辅助设计和仿真来实现的,达到缩短设计周期、提高设计效率和设计水平的目的。 机械系统的动态特性是指机械系统本身的固有频率、阻尼特性和对应于各阶固有频率的振型以及机械在动载荷作用下的响应。 机械系统动态设计的主要包括两个方面: 1)建立一个切合实际的机械系统动态力学模型,从而为进行机械系统动态力学特性分析提供条件; 2)选择有效的机械系统动态优化设计方法,以获得一个具有良好的机械系统动态性能的产品结构设计方案。 机械系统的建模方法分为两大类:理论建模法、实验建模法。 (1) 理论建模法按机械系统不同而采用不同的技巧,因而有多种方法(一般主要采用有限元方法和传递矩阵法); (2)实验建模法是指对机械系统(实物或模型)进行激振(输入),通过测量与计算获得表达机械系统动态特性的参数(输出),再利用这些动态特性参数,经过分析与处理建立系统的数。 3、什么是稳健设计?稳健设计中主要涉及了哪些模型和方法? 稳健性设计 ①起源:这种新的设计概念认为:使用最昂贵的高等级、一致性最好的元器件并不一定能组装出稳健性最好的整机,成本最高,并不一定质量最好。产品抗干扰能力的强弱主要取决于各种设计参数(因素)的搭配。设计参数搭配不同,输出性能的波动大小不同,平均值也不同。 ②目的:稳健设计的目的在于,使所设计的产品质量稳定、波动小,使生产过程对各种噪声不敏感。在产品设计过程中,利用质量、成本、效益的函数关系,在低成本的条件下开发出高质量的产品。 ③设计思想:把产品的稳健性设计到产品和制造过程中,通过控制源头质量来抵御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰。 数学模型或方法: 稳健性设计包括三个阶段:解决问题、解决方案、应用价值。系统设计是基础,参数设计是核心,容差设计是为满足其经济性。 其中主要采用正交表及统计等模型方法。例如:

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