机械制造装备设计方法课件.pptx

;一、创新设计(新产品设计)

二、变型设计(变型产品设计)

三、模块化设计(组合设计);1.4 机械制造装备设计的类型;二、变型设计（变型产品设计）——系列产品

变型产品：在现有产品基本工作原理和总体结构不变的基础上，仅对部分结构、尺寸或性能参数加以改变的产品。

变型设计：在现有产品基本原理和总体结构保持不变的基础上，仅对部分结构、尺寸或性能参数加以改变，以获得变型产品的设计方法。分为：

适应型设计（改变或更换部分部件或结构）。

变参数设计（改变部分尺寸与性能参数，扩大使用范围）。;;一、典型设计步骤

二、系列化（产品）设计

三、模块化产品设计;（一）产品规划阶段;（三）技术设计阶段;1.5 机械制造装备设计方法;2.技术调查：

①现有同类产品的结构特征、技术性能、质量水平及发展趋势；

②新型元器件、新材料和新工艺的应用和发展动态；

③竞争产品的技术特点及竞争企业新产品开发动向；

④环境条件对产品的要求

⑤确定需解决的技术问题及技术实验项目。

——提交技术调查报告;3.可行性分析：

技术经济论证，判断是否可行。是新产品开发立项必不可少的一项依据。包括：

①技术分析—对可能遇到的关键技术问题做出全面的分析，提出解决关键技术问题的措施；

②经济分析—对新产品生产过程中的人力、物力、财力消耗（生产成本）与利润进行分析预测；

③社会分析—分析新产品对社会和环境的影响。;—提交可行性分析报告，内容包括：

①产品开发的必要性、市场调查及预测情况，包括用户对产品功能、用途、质量、使用维护及价格等方面的要求；

②国内外同类产品的技术水平与发展趋势；;③从技术上预期产品开发能达到的技术水平；

④从设计、工艺和质量等方面需要解决的关键技术问题；

⑤投资费用及开发时间进度、经济效益和社会效益估计；

⑥现有条件下开发的可能性及准备采取的措施。;编制设计任务书：

在设计任务书中，应说明设计该产品的必要性和现实意义，产品用途描述，设计所需的全部重要数据，总体布局和结构特征，应满足的要求、条件和限制等。将上述要求编制成“设计要求表???。这些要求、条件和限制来源于市场、环境、法律法规、标准以及制造厂自身的实际情况，是产品设计、评价和决策的依据。

开发决策：通过评审，由领导层作出决策。;（二）方案设计阶段

根据设计任务书的要求，进行产品功能原理设计。包括对设计任务的抽象、建立功能结构、寻求原理解与求解方法、形成初步设计方案及初步设计方案的评价与筛选等工作。1．对设计任务的抽象—本质功能

对设计任务的再认识，从众多的要求中通过功能关系和与任务相关的主要约束条件的分析，找出具有本质性的和主要的要求。;2．建立功能结构

产品的总功能：表达输入量（物料、能量、信息）转变为输出量（物料、能量、信息）的能力。

分析时可把总功能分解为分功能和多级子功能，它们按确定的关系结合起来，以实现总功能。分功能和多级子功能及它们之间的关系称为功能结构，用功能结构图2.1表示。;图2.1;（1）建立功能结构的目的

①了解各部分功能与特性，进一步寻求其内部的机理和结构；

②便于了解产品中哪些子功能是已有的、可直接采用已有零部件实现，哪些子功能是以前没有的、需新开发零部件实现；

③可找出在多种产品中重复出现的功能，为制订通用零部件规范提供依据。;（2）基本结构型式：

①串联结构（顺序结构）—分功能间存在因果关系或时间、空间顺序关系，逐个执行；

②并联结构—平行关系，分无条件和有条件两种；

③循环结构—输出反馈为输入，分无条件和有条件两种；;图2-2功能基本联系结构形式;3．寻求原理解

如何实现各功能以及它们之间的联系——求解问题

原理解——能实现某种功能的工作原理和实

现该工作原理的技术手段与结构原理，即功能载体。

功能载体是以它所具有的某种属性来完成某一功能的。;4．初步设计方案的形成

将所有子功能的原理解结合起来，才能形成和实现总功能。结合的方法有：

（1）系统结合法：

按功能结构的树状结构，根据逻辑关系把原理解结合起来，如图2.3所示。;图2.3原理解系统结合法;理论上有mn个初步方案，为避免出现不可取的方

案，在结合时应掌握如下原则：

①上、下原理解的物理原理、能源、材料和控制方式等都应协调一致；

②原理解的结合要能全面实现产品的设计要求；

③所形成的初步方案应是先进的、成本低廉的。;（2）数学方法结合法：

当子功能原理解的物理和几何特征可用定量的形式表达时，有可能用数学方法进行结合。如用逻辑推理、图论和布尔代数等，可以结合出合适的初步方案，并从中选出较好的方案来。;5．初步设计方案的评价与筛选

（1）初选：

方案较多时，应首先进行初选，淘汰明显不好的方案。

①观察淘汰法—根据产品的主要设计要求来衡量各初步设计方案，淘汰明显不能很好地实现主要设计要求