機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第4版教學(xué)課件ppt第一章機(jī)械制造機(jī)裝備設(shè)計(jì)方法

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)目 錄第一章 機(jī)械制造及裝備設(shè)計(jì)方法第二章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章 典型部件設(shè)計(jì)第七章 機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第四章 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)第六章 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)共60頁 第1頁第一節(jié) 概述第二節(jié) 機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能第三節(jié) 機(jī)械制造裝備的分類第四節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法第五節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)第一章 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法制造大國制造業(yè)占國民經(jīng)濟(jì)30%的產(chǎn)值工業(yè)增加值居世界第四位建設(shè)制造強(qiáng)國是我國的國家目標(biāo)發(fā)展高端制造裝備掌握關(guān)鍵零部件的核心制造技術(shù)1.1 概述發(fā)展機(jī)械制造裝備的戰(zhàn)略意義第一章共60頁 第2頁 國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是各國制造生

2、產(chǎn)能力的競(jìng)爭(zhēng)。 機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心，其生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的程度，而機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度?！澳脕碇髁x”不能形成制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)展先進(jìn)的裝備制造技術(shù)刻不容緩，是實(shí)現(xiàn)向“制造強(qiáng)國”跨越的必由之路。 機(jī)床及其它制造裝備是機(jī)械制造技術(shù)的重要載體。機(jī)床工業(yè)的戰(zhàn)略地位國際軍事競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略物資 高檔數(shù)控機(jī)床對(duì)我國禁運(yùn): 2000年10月14日,美國參議院通過控制高技術(shù)機(jī)床出口法案,美國商務(wù)部把數(shù)控機(jī)床列為對(duì)我出口的20類敏感物資; 日本通產(chǎn)省禁止東芝公司龍門五面體加工中心、安田公司高精度數(shù)控機(jī)床、森精機(jī)公司精密機(jī)床、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床出口

3、到中國。 機(jī)械制造裝備的發(fā)展趨勢(shì)用中國裝備裝備中國1、向高效、高速、高精度方向發(fā)展2、多功能復(fù)合化、柔性自動(dòng)化的產(chǎn)品成為主流3、實(shí)施綠色制造與可持續(xù)制造發(fā)展戰(zhàn)略4、智能制造技術(shù)和智能化裝備有了新的發(fā)展5、我國自主創(chuàng)新和高新技術(shù)的發(fā)展1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能 一般的功能要求； 柔性化； 精密化； 自動(dòng)化； 機(jī)電一體化； 節(jié)材； 符合工業(yè)工程要求；符合綠色工程要求多角度的功能要求！1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.1 一般的功能要求1加工精度方面的要求加工精度是指加工后零件對(duì)理想尺寸、形狀和位置的符合程度，一般包括尺寸精度、表面形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度等。滿足加工精度方面的要求

4、應(yīng)是機(jī)械制造裝備最基本的要求。影響機(jī)械制造裝備加工精度的因素很多，與機(jī)械制造裝備本身有關(guān)的因素有其幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位精度和低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性等。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.1 一般的功能要求2強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求為了提高加工效率，切削速度越來越高，切削力越來越大，機(jī)械制造裝備應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗振性。提高強(qiáng)度、剛度和抗振性不能一味地加大制造裝備零部件的尺寸和重量，成為“傻、大、黑、粗”的產(chǎn)品。應(yīng)利用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)和新材料，對(duì)主要零件和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，在不增加或少增加重量的前提下，使裝備的強(qiáng)度、剛度和抗振性滿足規(guī)定的要求。1.2 機(jī)械制造裝備的主

5、要功能1.2.1 一般的功能要求3加工穩(wěn)定性方面的要求機(jī)械制造裝備在使用過程中，受到切削熱、摩擦熱、環(huán)境熱等的影響，會(huì)產(chǎn)生熱變形，影響加工性能的穩(wěn)定性。對(duì)于自動(dòng)化程度較高的機(jī)械制造裝備，加工穩(wěn)定性方面的要求尤為重要。提高加工穩(wěn)定性的措施是減少發(fā)熱量，散熱和隔熱，均熱、熱補(bǔ)償、控制環(huán)境溫度等。溫升變形誤差1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.1 一般的功能要求4耐用度方面的要求機(jī)械制造裝備經(jīng)過長(zhǎng)期使用，因零件磨損、間隙增大，原始工作精度將逐漸喪失。對(duì)于加工精度要求很高的機(jī)械制造裝備，耐用度方面的要求尤為重要。提高耐用度應(yīng)從設(shè)計(jì)、工藝、材料、熱處理和使用等多方面綜合考慮。從設(shè)計(jì)角度，提高耐用度的主

6、要措施包括減少磨損、均勻磨損、磨損補(bǔ)償?shù)取?.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.1 一般的功能要求5技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求投入機(jī)械制造裝備上的費(fèi)用將分?jǐn)偟疆a(chǎn)品成本中去。如產(chǎn)品產(chǎn)量很大，分?jǐn)偟矫總€(gè)產(chǎn)品的費(fèi)用較少。反之，產(chǎn)品的產(chǎn)量較少，甚至是單件，過大地在機(jī)械制造裝備上投資，將大幅度地提高產(chǎn)品的成本，削弱產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此不應(yīng)盲目地追求機(jī)械制造裝備的技術(shù)先進(jìn)程度，無計(jì)劃地加大投入，而應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確定機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和選購方面的指導(dǎo)方針。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.2 柔性化 柔性化即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化和功能柔性化。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔性化是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì)方法和機(jī)電一體化技

7、術(shù)，只需對(duì)結(jié)構(gòu)作少量的重組和修改，或修改軟件，就可以快速地推出滿足市場(chǎng)需求的、具有不同功能的新產(chǎn)品。 功能柔性化是指只需進(jìn)行少量的調(diào)整或修改軟件，就可以方便地改變產(chǎn)品或系統(tǒng)的運(yùn)行功能，以滿足不同的加工需要。數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元或系統(tǒng)具有較高的功能柔性化程度。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.2 柔性化 在柔性制造系統(tǒng)中，不同工件可以同時(shí)上線，實(shí)現(xiàn)混流加工。這類加工裝備投資極大，研制周期長(zhǎng)，使用維護(hù)涉及的技術(shù)難度大，應(yīng)通過認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析認(rèn)為有利可圖時(shí)才可考慮采用。 要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造裝備的柔性化不一定非要采用柔性制造單元或系統(tǒng)。專用機(jī)床也可設(shè)計(jì)成具有一定的柔性。其柔性表現(xiàn)在機(jī)床可進(jìn)行調(diào)整以

8、滿足不同工件的加工。調(diào)整方法如采用備用主軸、位置可調(diào)主軸、工夾量具成組化、工作程序軟件化和部分動(dòng)作實(shí)現(xiàn)數(shù)控化等。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.3 精密化 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國際化，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)性能的要求越來越苛刻，制造精度的要求越來越高。 為提高產(chǎn)品的質(zhì)量，許多工廠還不斷地壓縮工件制造的公差帶，機(jī)械制造裝備的精密化成為普遍發(fā)展的趨勢(shì)，從微米級(jí)發(fā)展到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)。 采用誤差補(bǔ)償技術(shù)可提高機(jī)械制造裝備自身的精度。誤差補(bǔ)償技術(shù)可以是機(jī)械式的，如采用的校正尺或校正凸輪等。較先進(jìn)的是采用數(shù)字化技術(shù)，將誤差的數(shù)學(xué)模型存人計(jì)算機(jī)。在加工時(shí)，算出將產(chǎn)生的綜合誤差，然而由誤差補(bǔ)償裝置按算出的綜合誤差進(jìn)

9、行補(bǔ)償。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.4 自動(dòng)化可以提高加工效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，改善勞動(dòng)條件等。自動(dòng)化有全自動(dòng)和半自動(dòng)之分：全自動(dòng)是指能自動(dòng)完成工件的上料、加工和卸料的生產(chǎn)全過程；半自動(dòng)則上下料需人工完成。凸輪控制是采用凸輪機(jī)構(gòu)控制多個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)，使之互相協(xié)調(diào)地工作，改變工作循環(huán)需更換或調(diào)整凸輪。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.4 自動(dòng)化程序控制指工作程序和定位尺寸可以根據(jù)不同的加工對(duì)象選擇，但不能控制運(yùn)動(dòng)軌跡。程序控制可分為固定程序控制和可變程序控制。 數(shù)字控制除了可控制工作程序外，還可以控制運(yùn)動(dòng)軌跡，一般采用專門的數(shù)控裝置。 適應(yīng)控制能按事先給定的評(píng)

10、價(jià)指標(biāo)，在加工過程中根據(jù)實(shí)際工作條件(如材料硬度的變化，刀具磨損等)自動(dòng)地改變加工系統(tǒng)的參數(shù)(如切削用量等)，使加工過程始終按照給定的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行。適應(yīng)控制分約束適應(yīng)控制、最佳適應(yīng)控制和學(xué)習(xí)適應(yīng)控制等。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.5 機(jī)電一體化指機(jī)械技術(shù)與微電子、傳感檢測(cè)、信息處理、自動(dòng)控制和電力電子等技術(shù)，按系統(tǒng)工程和整體優(yōu)化的方法，有機(jī)地組成的最佳技術(shù)系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通常是機(jī)械的，用傳感器檢測(cè)來自外界和機(jī)器內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)的信息，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，經(jīng)控制系統(tǒng)由機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、電氣、電子及它們的混合形式的執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行操作，使系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)外界環(huán)境的變化，機(jī)器始終處于正

11、常的工作狀態(tài)系統(tǒng)功能強(qiáng)、質(zhì)量好和故障率低、節(jié)能和節(jié)材、性能價(jià)格比高，具有足夠的“結(jié)構(gòu)柔性”的系統(tǒng)。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.6 節(jié)材我國產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平低，選取的安全系數(shù)一般偏大，造成產(chǎn)品肥頭大耳，造成所謂的結(jié)構(gòu)性材料浪費(fèi)；又由于工藝水平落后，鑄造和鍛造過程中金屬回收率低，毛坯的加工余量大，不僅浪費(fèi)了原材料，也浪費(fèi)了加工工時(shí)和能源，造成所謂的工藝性材料浪費(fèi)。采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)法，合理地選取安全系數(shù)，對(duì)主要零部件進(jìn)行精確計(jì)算和優(yōu)化，改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，采用先進(jìn)的制造裝備提高材料的利用率是必要的。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.7 符合工業(yè)工程要求工業(yè)工程是對(duì)由人、物料、設(shè)備、能源和信息所組成

12、的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施的一門學(xué)科。其目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)及其控制方法，在保證工人和最終用戶健康和安全的條件下，以最低的成本生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。工業(yè)工程可以定量分析為主，研究整個(gè)大系統(tǒng)工作效率和成本的優(yōu)化。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.7 符合工業(yè)工程要求 產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合工業(yè)工程的要求是指在產(chǎn)品開發(fā)階段，充分考慮結(jié)構(gòu)的工藝性，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度，以便采用最佳的工藝方案，選擇最合理的制造設(shè)備，減少工時(shí)和材料的消耗；合理地進(jìn)行機(jī)械制造裝備的總體布局，優(yōu)化操作步驟和方法，減少操作過程中工人的體力消耗；對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者進(jìn)行調(diào)研，保證產(chǎn)品正確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少因質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)訂得過高造成不

13、必要的超額工作量。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.8 符合綠色工程要求企業(yè)必須糾正不惜犧牲環(huán)境和消耗資源來增加產(chǎn)出的錯(cuò)誤做法，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展更少地依賴地球上的有限資源，而更多地與地球的承載能力達(dá)到有機(jī)的協(xié)調(diào)。這就是所謂的綠色工程要求。按綠色工程要求設(shè)計(jì)的產(chǎn)品稱綠色產(chǎn)品。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)，優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計(jì)要素，使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對(duì)環(huán)境的影響最小，資源效率最高。1.2 機(jī)械制造裝備的主要功能1.2.8 符合綠色工程要求綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容很廣泛，包括產(chǎn)品材料的選擇應(yīng)是無毒、無污染、易回收、可重用、易降解的

14、；產(chǎn)品制造過程應(yīng)充分考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù)，資源回收，如廢棄物的再生和處理，原材料的再循環(huán)，零部件的再利用等；產(chǎn)品的包裝也應(yīng)充分考慮選用資源豐富的包裝材料，以及包裝材料的回收利用及其對(duì)環(huán)境的影響等。原材料再循環(huán)的成本一般較高，應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)上、結(jié)構(gòu)上和工藝上的可行性。為了零部件的再利用，應(yīng)通過改變材料、結(jié)構(gòu)布局和零部件的連接方式等來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品拆卸的方便性和經(jīng)濟(jì)性。 其中，假設(shè)機(jī)床的主軸功率22KW,加工時(shí)間占57%，并假設(shè)每年SUV行駛12,000英里，耗油量為20.7mpg。美國麻省理工學(xué)院的Gutowski教授在2009年的一個(gè)報(bào)告中給出了一個(gè)令人震驚的結(jié)論：一臺(tái)主軸功率22KW的數(shù)控機(jī)床（配置有相應(yīng)

15、的輔助裝置），運(yùn)行一年的所耗電能所對(duì)應(yīng)的CO2排放量（按美國國家電網(wǎng)有關(guān)數(shù)據(jù)推算）相當(dāng)于61輛SUV汽車的排放量。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備（主要指機(jī)床，也稱工作母機(jī)） 包括金屬加工機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓機(jī)床、沖壓機(jī)床、注塑機(jī)、焊接設(shè)備、鑄造設(shè)備等。1.3.2 工藝裝備 包括刀具、模具、夾具、量具、輔具等。1.3.3 儲(chǔ)運(yùn)裝備 包括物料運(yùn)輸裝置、機(jī)床上下料裝置、刀具輸送裝置、倉儲(chǔ)設(shè)備等1.3.4 輔助裝備 包括清洗機(jī)、排屑設(shè)備和測(cè)量、包裝設(shè)備等。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 金屬切削機(jī)床 通用的金屬切削機(jī)床按其切削方式可分為車床、鉆床、鏜床、螺紋加工機(jī)

16、床、銑床、刨(插)床、拉床、切斷機(jī)床和其它機(jī)床等。 專用機(jī)床是為特殊的工藝目的設(shè)計(jì)和制造的加工裝備，組合機(jī)床及其自動(dòng)線是其中的一個(gè)大分支，包括大型組合機(jī)床及其自動(dòng)線、小型組合機(jī)床及其自動(dòng)線、自動(dòng)換刀數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線等。 機(jī)床按其通用特征可分為高精度精密、自動(dòng)、半自動(dòng)、數(shù)控、仿形、自動(dòng)換刀、輕型、萬能和簡(jiǎn)式機(jī)床等。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床1電加工機(jī)床 直接利用電能對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)床，統(tǒng)稱電加工機(jī)床，一般僅指電火花加工機(jī)床、火花線切割機(jī)床和電解加工機(jī)床。 電火花加工機(jī)床是利用工具電極與工件之間產(chǎn)生的電火花小電弧從工件上去除微粒材料達(dá)到加工要求的機(jī)床，主

17、要用于加工硬的導(dǎo)電金屬，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等。按工具電極的形狀和電極是否旋轉(zhuǎn)，電火花加工可進(jìn)行成形穿孔加工、電火花成形加工、電火花雕刻、電火花展成加工、電火花磨削等。 1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床 電火花線切割機(jī)床是利用一根移動(dòng)的金屬絲作電極，在金屑絲和工件間通過脈沖電流，并澆上液體介質(zhì)，使之產(chǎn)生放電腐蝕而進(jìn)行切割加工。 電解加工機(jī)床是利用金屑在直流電流作用下，在電解液中產(chǎn)生陽極溶解的原理對(duì)工件進(jìn)行加工的方法，又稱電化學(xué)加工。加工時(shí)，工件與工具分別接正負(fù)極，兩者相對(duì)緩慢進(jìn)給，并始終保持一定的間隙，讓具有一定壓力的電解液連續(xù)從間隙中流過，將工件上的被溶解物帶走，

18、使工件逐漸按工具的形狀被加工成型。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床2超聲波加工機(jī)床利用超聲波能量對(duì)材料進(jìn)行機(jī)械加工的設(shè)備稱超聲波加工機(jī)床。加工時(shí)工具作超聲振動(dòng)，并以一定的靜壓力壓在工件上，工件與工具間引入磨料懸浮液。在振動(dòng)工具的作用下，磨粒對(duì)工件材料進(jìn)行沖擊和擠壓，加上空化爆炸作用將材料切除。超聲波加工適用于特硬材料，如石英、陶瓷、水晶、玻璃等的孔加工、套料、切割、雕刻、研磨和超聲電加工等復(fù)合加工。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床3激光加工機(jī)床 采用激光能量進(jìn)行加工的設(shè)備統(tǒng)稱激光加工機(jī)床。激光是一種高強(qiáng)度、方向性好、單色性好的相干光。

19、利用激光產(chǎn)生的上萬度高溫聚焦在工件上，使工件被照射的局部在瞬間急劇熔化和蒸發(fā)，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，使熔化的物質(zhì)爆炸式地噴射出來以改變工件的形狀。 激光加工可以用于所有金屬和非金屬材料，特別適合于加工微小孔和材料切割。 常用于加工金剛石拉絲模、鐘表寶石軸承、陶瓷、玻璃等非金屬材料和硬質(zhì)合金、不銹鋼等金屬材料的小孔加工及切割加工。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床4電子束加工機(jī)床在真空條件下，由陰極發(fā)射出的電子流被帶高電位的陽極吸引，在飛向陽極的過程中，經(jīng)過聚焦、偏轉(zhuǎn)和加速，最后以高速和細(xì)束狀轟擊被加工工件的一定部位，在幾分之一秒內(nèi)，將其百分之九十九以上的能量轉(zhuǎn)化成熱能

20、，使工件上被轟擊的局部材料在瞬間熔化、氣化和蒸發(fā)，以完成工件的加工。電子束加工機(jī)床就是利用電子束的上述特性進(jìn)行加工的裝備。 常用于穿孔、切割、蝕刻、焊接、蒸鍍、注入和熔煉等。此外，利用低能電子束對(duì)某些物質(zhì)的化學(xué)作用，可進(jìn)行鍍膜和曝光，也屬于電子束加工。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床5離子束加工機(jī)床離子束加工機(jī)床就是利用離子束的特性進(jìn)行加工的裝備。在電場(chǎng)作用下，將正離子從離子源出口孔“引出”，在真空條件下，將其聚焦、偏轉(zhuǎn)和加速，并以大能量細(xì)束狀轟擊被加工部位，引起工件材料的變形與分離，或使靶材離子沉積到工件表面上，或使雜質(zhì)離子射人工件內(nèi)。用這種方法對(duì)工件進(jìn)行穿孔、

21、切割、銑削、成像、拋光、蝕刻、清洗、濺射、注入和蒸鍍等，統(tǒng)稱離子束加工。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 特種加工機(jī)床6水射流加工機(jī)床水射流加工是利用具有很高速度的細(xì)水柱或摻有磨料的細(xì)水柱，沖擊工件的被加工部位，使被加工部位上的材料被剝離。隨著工件與水柱間的相對(duì)移動(dòng)，切割出要求的形狀。常用于切割某些難加工材料，如陶瓷、硬質(zhì)合金、高速鋼、模具鋼、淬火鋼、白口鑄鐵、耐熱合金、復(fù)材等。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 鍛壓機(jī)床鍛壓機(jī)床是利用金屬的塑性變形特點(diǎn)進(jìn)行成形加工，屬無屑加工設(shè)備。鍛造機(jī)是利用金屬的塑性變形，使坯料在工具的沖擊力或靜壓力作用下成形為具有一定形狀和

22、尺寸的工件，同時(shí)使其性能和金相組織符合一定的技術(shù)要求。鍛造加工可分為手工鍛造、自由鍛造、胎模鍛造、模型鍛造和特種鍛造等。也可分熱鍛、溫鍛和冷鍛等。沖壓機(jī)是借助模具對(duì)板料施加外力，迫使材料按模具形狀、尺寸進(jìn)行剪裁或塑性變形，得到要求的金屬板制件。根據(jù)加工時(shí)材料溫度的不同，可分為冷沖壓和熱沖壓。沖壓工藝省工、省料和生產(chǎn)率高。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.1 加工裝備: 鍛壓機(jī)床 擠壓機(jī)是借助于凸模對(duì)放在凹模內(nèi)的金屬坯料加力擠壓，迫使金屬擠滿凹模和凸模合成的內(nèi)腔空間，獲得所需的金屬制件。擠壓加工更節(jié)約金屬、提高生產(chǎn)率和制品的精度?？煞譃槔鋽D壓、溫?zé)釘D壓和熱擠壓。 軋制機(jī)是使金屬材料經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的軋輥

23、，在軋輥壓力作用下產(chǎn)生塑性變形，以獲得所要求的截面形狀并同時(shí)改變其性能。分熱軋和冷軋。按軋制方式又可分縱軋、橫軋和斜軋。 縱軋用于軋制板材、型材、鋼軌等；橫軋用于軋制套圈類零件；斜軋主要用于軋制鋼球。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.2 加工裝備: 刀具 切削加工時(shí)，從工件上切除多余材料所用的工具，稱之為刀具。 刀具的種類頗多，如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭、絲錐、齒輪滾刀等。 大部分刀具已標(biāo)準(zhǔn)化，由工具制造廠大批量生產(chǎn)，不需自行設(shè)計(jì)。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.2 加工裝備: 模具 模具是用來將材料填充在其型腔中，填充材料的不同，以獲得所需形狀和尺寸制件的工具。1粉末冶金模具 粉末冶金是制造

24、機(jī)器零件的一種加工方法，將一種或多種金屬或非金屬粉末混合，放在粉末冶金模具內(nèi)，加壓成形，再燒結(jié)成制品。2塑料模具 塑料是以高分子合成樹脂為主要成分，在一定條件下可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料。塑制成型制件所用的模子稱之為塑料模具。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.2 加工裝備: 模具壓塑模具又稱壓膠模，是成型熱固性塑料件的模具。成型前，根據(jù)壓制工藝條件將模具加熱到成型溫度，然后將塑料粉放人型腔內(nèi)預(yù)熱、閉模和加壓。塑料受熱和加壓后逐漸軟化成粘流狀態(tài)，在成型壓力的作用下流動(dòng)而充滿型腔，經(jīng)保壓一段時(shí)間后，塑件逐漸硬化成形，然后開模和取出塑件。擠塑模具又稱擠膠模，是成型熱固性塑料或封裝電

25、器元件等用的一種模具。成形及加料前先閉模，塑料先放在單獨(dú)的加料室內(nèi)預(yù)熱成粘流狀態(tài)，再在壓力的作用下使融料通過模具澆注系統(tǒng)，高速擠入型腔，然后硬化成型。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.2 加工裝備: 模具注射模具沿分型面分為定模和動(dòng)模兩部分。定模安裝在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模則緊固在注射機(jī)的動(dòng)模板上。工作時(shí)注射機(jī)推動(dòng)模板與定模板緊密壓緊，然而將料筒內(nèi)已加熱到熔融狀態(tài)的塑料高壓注入型腔，融料在模內(nèi)冷卻硬化到一定強(qiáng)度后，注射機(jī)將動(dòng)模板與定模板沿分模面分開，開啟模具，將塑件頂出模外，獲得塑料制件。3壓鑄模具熔融的金屬在壓鑄機(jī)中以高壓、高速射人壓鑄模具的型腔，尺寸精度高，表面光潔，主要用于制造有色金屬件

26、。1.3 機(jī)械制造裝備的類型1.3.2 加工裝備: 模具4冷沖模具壓鑄冷沖模具包括陰模和陽模兩部分。在室溫下借助陽模對(duì)金屬板料施加外力，迫使材料按陰模型腔的形狀、尺寸進(jìn)行裁剪或塑性變形。進(jìn)行冷沖加工所用的鋼材應(yīng)是含碳量較低的高塑性鋼。5鍛壓模具鍛壓模具是鍛造用模具的總稱。按使用鍛造設(shè)備的不同可分為錘鍛模、機(jī)鍛模、平鍛模、輥鍛模等。按使用目的不同可分為終成形模、預(yù)成形模、制坯模、沖孔模、切邊模等。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)通常應(yīng)從市場(chǎng)調(diào)研和預(yù)測(cè)開始，明確產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)過產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)等四個(gè)階段；還應(yīng)通過產(chǎn)品試制和產(chǎn)品試驗(yàn)來驗(yàn)證新產(chǎn)

27、品的技術(shù)可行性；通過小批試生產(chǎn)來驗(yàn)證新產(chǎn)品的制造工藝和工藝裝備的可行性；一般需要較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，投入較大的研制開發(fā)工作量。1.4.2 變型設(shè)計(jì) 適應(yīng)型設(shè)計(jì)和變參數(shù)型設(shè)計(jì)統(tǒng)稱“變型設(shè)計(jì)”。都是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，基本工作原理和總體結(jié)構(gòu)保持不變. 變型設(shè)計(jì)應(yīng)在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，按照一定的規(guī)律演變出各種不同的規(guī)格參數(shù)、布局和附件的產(chǎn)品，擴(kuò)大原有產(chǎn)品的性能和功能，形成一個(gè)產(chǎn)品系列。 開展變型設(shè)計(jì)的依據(jù)是原有產(chǎn)品，它應(yīng)屬于技術(shù)成熟的“基型”產(chǎn)品。 作為變型設(shè)計(jì)依據(jù)的原有產(chǎn)品，通常是采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法完成的。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.2 模塊化設(shè)計(jì)組合設(shè)計(jì)又稱模塊化設(shè)計(jì)，是按合同要求，

28、選擇適當(dāng)?shù)墓δ苣K，直接拼裝成所謂的“組合產(chǎn)品”。組合產(chǎn)品是系列產(chǎn)品的進(jìn)一步細(xì)化，組合產(chǎn)品中的模塊也應(yīng)按系列化設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行。組合設(shè)計(jì)通常是MRP一驅(qū)動(dòng)的，可由銷售部門承擔(dān)，或在銷售部門中成立一個(gè)專門從事組合設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)組承擔(dān)，有關(guān)設(shè)計(jì)資料可直接交付生產(chǎn)計(jì)劃部門，對(duì)組成產(chǎn)品的各個(gè)模塊安排投產(chǎn)，并將這些模塊拼裝成所需的產(chǎn)品。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.3 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟 (一)產(chǎn)品規(guī)劃階段（明確設(shè)計(jì)任務(wù)）； (二)方案設(shè)計(jì)階段(功能原理的設(shè)計(jì))； (三)技術(shù)設(shè)計(jì)階段（結(jié)構(gòu)原理方案、總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等）； (四)施工設(shè)計(jì)階段（零件圖設(shè)計(jì)、完善裝配圖、商品化設(shè)計(jì)、編制技

29、術(shù)文檔）1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.3 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟(一)產(chǎn)品規(guī)劃階段 產(chǎn)品規(guī)劃階段的任務(wù)是明確設(shè)計(jì)任務(wù)，通常應(yīng)在市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上識(shí)別產(chǎn)品需求，進(jìn)行可行性分析，制訂設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書。 在產(chǎn)品規(guī)劃階段將綜合運(yùn)用技術(shù)預(yù)測(cè)、市場(chǎng)學(xué)、信息學(xué)等理論和方法來解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.3 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟(一)產(chǎn)品規(guī)劃階段 產(chǎn)品規(guī)劃階段的任務(wù)是明確設(shè)計(jì)任務(wù)，通常應(yīng)在市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上識(shí)別產(chǎn)品需求，進(jìn)行可行性分析，制訂設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書。 在產(chǎn)品規(guī)劃階段將綜合運(yùn)用技術(shù)預(yù)測(cè)、市場(chǎng)學(xué)、信息學(xué)等理論和方法來解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。

30、1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.3 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟(二)方案設(shè)計(jì)階段總功能是表達(dá)輸入量轉(zhuǎn)變成輸出量的能力?？偣δ芸芍鸺?jí)往下分解，分解到子功能的要求比較明確，便于求解為止。分功能和多級(jí)子功能及它們之間的關(guān)系稱為功能結(jié)構(gòu)。便于了解產(chǎn)品中哪些子功能重復(fù)出現(xiàn)，為制訂通用零部件規(guī)范提供依據(jù)。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法(二)方案設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)方案的形成(1)系統(tǒng)結(jié)合法：按功能結(jié)構(gòu)的樹狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)邏輯關(guān)系把原理解結(jié)合起來。(2)數(shù)學(xué)方法結(jié)合法：采用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行初步設(shè)計(jì)方案的組合。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法(三)技術(shù)設(shè)計(jì)階段 技術(shù)設(shè)計(jì)階段是將方案設(shè)計(jì)階段擬定

31、的初步設(shè)計(jì)方案具體化，確定結(jié)構(gòu)原理方案；進(jìn)行總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)，確定主要技術(shù)參數(shù)、布局；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配草圖，初選主要零件的材料和工藝方案，進(jìn)行各種必要的性能計(jì)算；還可以通過模型試驗(yàn)檢驗(yàn)和改善設(shè)計(jì)；通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法(四)工藝設(shè)計(jì)階段 工藝設(shè)計(jì)階段主要進(jìn)行零件工作圖設(shè)計(jì)，完善部件裝配圖和總裝配圖，進(jìn)行商品化設(shè)計(jì)，編制各種技術(shù)文檔等。 零件圖設(shè)計(jì)； 完善裝配圖； 商品化設(shè)計(jì)； 編制技術(shù)文檔1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.4 系列化設(shè)計(jì) (一)系列化設(shè)計(jì)的基本概念系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的某一類產(chǎn)品中，選擇功能、結(jié)構(gòu)和尺寸等方

32、面較典型的產(chǎn)品為基型，以它為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出其它各種尺寸參數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品基型系列。在產(chǎn)品基型系列的基礎(chǔ)上，派生出不同用途的變型產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品派生系列。編制反映基型系列和派生系列關(guān)系的產(chǎn)品系列型譜。系列化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“產(chǎn)品系列化、零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化”原則，結(jié)構(gòu)的典型化” 即所謂的“四化”原則。系列化設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理化的一條途徑，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、開發(fā)變型產(chǎn)品的重要途徑之一。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.4 系列化設(shè)計(jì) (二)系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)1)可以較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求。2)系列產(chǎn)品是依據(jù)經(jīng)過嚴(yán)格性能試驗(yàn)和長(zhǎng)期生產(chǎn)考驗(yàn)的基型產(chǎn)品演變和派生而成的，可以

33、大大減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)品的研制周期；3)產(chǎn)品有較高的結(jié)構(gòu)相似性和零部件的通用性，可壓縮工藝裝備數(shù)量和種類，縮短產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)成本；4)零備件的種類少，系列中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，便于進(jìn)行產(chǎn)品的維修，改善售后服務(wù)質(zhì)量；5)為開展變型設(shè)計(jì)提供技術(shù)基礎(chǔ)。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.4 系列化設(shè)計(jì) (二)系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)系列化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：為以較少品種規(guī)格的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)較大范圍的需求，每個(gè)品種規(guī)格的產(chǎn)品都具有一定的通用性，滿足一定范圍的使用需求，用戶只能在系列型譜內(nèi)有限的一些品種規(guī)格中選擇所需的產(chǎn)品，選到的產(chǎn)品，一方面其性能參數(shù)和功能特性不一

34、定最符合用戶的要求，另方面有些功能還可能冗余。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.5 模塊化設(shè)計(jì) (一)模塊化設(shè)計(jì)的基本概念為了開發(fā)多種不同功能結(jié)構(gòu)，或相同功能結(jié)構(gòu)而性能不同的產(chǎn)品，不必對(duì)每種產(chǎn)品單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是精心設(shè)計(jì)出一批模塊，將這些模塊經(jīng)過不同的組合來構(gòu)造具有不同功能結(jié)構(gòu)和性能的多種產(chǎn)品。模塊上具有特定的聯(lián)接表面和聯(lián)接方法，以保證相互組合的互換性和精確度。模塊化設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理化的另一條途徑，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、加快設(shè)計(jì)，進(jìn)行組合設(shè)計(jì)重要途徑。模塊化系統(tǒng)多數(shù)是屬于模塊和非模塊的混合系統(tǒng)。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.5 模塊化設(shè)計(jì) (二)模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)

35、缺點(diǎn)1) 便于用新技術(shù)設(shè)計(jì)性能更好的模塊取代原有舊的模塊，提高產(chǎn)品的性能，組合出功能更完善、性能更先進(jìn)的組合產(chǎn)品，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代。2)采用模塊化設(shè)計(jì)，可快速滿足用戶提出的特殊訂貨要求，大大縮短設(shè)計(jì)和供貨周期。3)模塊化設(shè)計(jì)方法推動(dòng)了整個(gè)企業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)、管理和組織體制的改革。有利于采用成組加工等先進(jìn)工藝，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，既提高質(zhì)量，又降低成本。4)模塊系統(tǒng)中大部分部件由模塊組成，設(shè)備如發(fā)生故障，只需更換有關(guān)模塊，維護(hù)修理更為方便，對(duì)生產(chǎn)影響少。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.5 模塊化設(shè)計(jì)劃分模塊的出發(fā)點(diǎn)是功能分析。分功能包括基本功能、輔助功能、特殊功能和附加功能等幾類1

36、.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.4.6 合理化工程合理化工程是一種管理哲理，適用于合同型企業(yè)。目的是采用先進(jìn)的信息處理技術(shù)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的成本，改善售后服務(wù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重組是進(jìn)行系列產(chǎn)品和組合產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)品編碼和產(chǎn)品技術(shù)文件的系統(tǒng)化，從而減少零部件的類別數(shù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程的重組是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程分成全新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和合同產(chǎn)品設(shè)計(jì)兩部分。全新產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行的是換代產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。合同產(chǎn)品設(shè)計(jì)是進(jìn)行變型設(shè)計(jì)或組合設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品開發(fā)過程的重組，企業(yè)必須采用CADCAM和MRP一技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)兩者之間的信

37、息集成。1.4 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)類型和設(shè)計(jì)方法1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容：技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)的合理性樹狀目標(biāo)系統(tǒng)每個(gè)樹葉代表一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?？煽慷龋阂?guī)定時(shí)間和條件下，完成規(guī)定任務(wù)的概率。產(chǎn)品可靠性指標(biāo)可靠性維修性有效性耐久性安全性可靠度可靠壽命累積失效概率失效率平均壽命修復(fù)率維修度極限有效度平均有效度瞬時(shí)有效1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)例1 有1000只電子管。開始工作至500小時(shí)內(nèi)有100只失效；工作至1000

38、上時(shí)時(shí)共計(jì)有500只失效，求500小時(shí)和1000小時(shí)的可靠度。解 已知 N0= 1000只 r（500）= 100只 r（1000）= 500只 則： R(500) = (1000100) / 1000 = 0.9 = 90% R(1000) = (1000500) / 1000 = 0.5 = 50%1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)(二)可靠性預(yù)測(cè)目的是為了發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，提供方案比較、修改、優(yōu)選和進(jìn)行可靠性分配的依據(jù)，并對(duì)產(chǎn)品的維修費(fèi)用以至全壽命運(yùn)行費(fèi)用作出估計(jì)?？煽啃灶A(yù)測(cè)包括單元可靠性預(yù)測(cè)和系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)?？煽啃灶A(yù)測(cè)有許多方法，隨預(yù)測(cè)的目的、設(shè)計(jì)的時(shí)期、系統(tǒng)的規(guī)模、失效

39、的類型及數(shù)據(jù)情況等的不同而用不同的方法，如統(tǒng)計(jì)分析法、失效模式及后果分析法(FMECA)、故障樹分析法(FTA)、可靠性邏輯框圖法及近似值法等。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)可靠性時(shí)，必須了解系統(tǒng)中每個(gè)單元的功能，各單元間在可靠性功能上的聯(lián)系，以及這些單元功能、失效模式對(duì)系統(tǒng)功能的影響，這是建立可靠性邏輯框圖的基礎(chǔ)。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)根據(jù)單元在系統(tǒng)中所處的狀態(tài)及其對(duì)系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)可分為如圖211所示-的幾種類型。1.5.2 可靠性評(píng)價(jià) 系統(tǒng)可靠性模型串聯(lián)系統(tǒng)可靠度為并聯(lián)系統(tǒng)可靠度為1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性評(píng)價(jià)例題：在系統(tǒng)可靠性

40、預(yù)測(cè)時(shí)，系統(tǒng)的單元數(shù)為4，每個(gè)單元的可靠度均為0.9，若系統(tǒng)只有一個(gè)單元工作，系統(tǒng)就算正常，則系統(tǒng)的可靠度為多少？若只有4個(gè)單元全部工作，系統(tǒng)才能正常工作，系統(tǒng)的可靠度為多少？1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.2 可靠性分配的原則1)對(duì)技術(shù)成熟的單元，能夠保證實(shí)現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用時(shí)可靠性可有把握達(dá)到較高水平的單元，可分配較高的可靠度；2)對(duì)較簡(jiǎn)單的單元，組成單元的零部件數(shù)量少，裝配容易保證質(zhì)量或故障后易于修復(fù)的單元，可分配較高的可靠度；3)對(duì)重要的單元，該單元的失效將引起嚴(yán)重的后果，或該單元失效會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，應(yīng)分配較高的可靠度；4)對(duì)整個(gè)任務(wù)時(shí)間內(nèi)需連續(xù)工作，或工作條件嚴(yán)酷

41、的單元，應(yīng)分配較低的可靠度。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.3 人機(jī)工程評(píng)價(jià)（一）人因素方面（人體靜態(tài)尺寸、動(dòng)態(tài)尺寸、操作力、視覺和聽覺）（二）機(jī)器因素方面（信號(hào)顯示裝置、操作裝置、安全保障、人體舒適性和使用方便性）（三）環(huán)境因素方面（作業(yè)空間、物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境等）（四）人機(jī)系統(tǒng)方面（人機(jī)功能合理分配，人機(jī)控制鏈的優(yōu)化，人機(jī)系統(tǒng)可靠性和安全性，環(huán)境因素對(duì)勞動(dòng)質(zhì)量和生活質(zhì)量的影響）人機(jī)工程學(xué)是研究人機(jī)關(guān)系的一門學(xué)科，它把人和機(jī)作為一個(gè)系統(tǒng)，研究人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有什么樣的條件，才能使人機(jī)實(shí)現(xiàn)高度協(xié)調(diào)性1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.3 人機(jī)工程評(píng)價(jià)如運(yùn)動(dòng)件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，按鈕位置的排列方向應(yīng)

42、與距該組按鈕最近的運(yùn)動(dòng)件上的圓周線速度方向相一致按鈕位置按鈕的排列直線應(yīng)和運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向相平行，即操縱運(yùn)動(dòng)件向右、向前或向上的按鈕應(yīng)布置在按鈕板的最右、最前和最上方，如圖所示。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)加工工藝性（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合、零件加工工藝性）裝配工藝性（便于裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、便于裝配的零件接合部位結(jié)構(gòu)、便于裝配的零件結(jié)構(gòu)）（一）（二）（三）維修工藝性（平均修復(fù)時(shí)間短、維修所需元器件或零部件互換性好、寬敞的維修工作空間等）結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)的目的是降低生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)時(shí)間,提高產(chǎn)品質(zhì)量。結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)從加工、裝配、維修和運(yùn)輸?shù)确矫鎭碓u(píng)價(jià)。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)

43、的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià) (一)加工工藝性1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合根據(jù)工藝要求，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理地考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組合，把工藝性不太好或尺寸較大的零件分解成多個(gè)工藝性較好的較小零件。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理組合也包括設(shè)計(jì)時(shí)把多個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸較小的零件合并為一個(gè)零件，以減輕重量，減少聯(lián)接面數(shù)量，節(jié)省加工和裝配費(fèi)用，改善力學(xué)性能。有些零件上各工作面的工作條件不同，常采用不同的材料，可將多個(gè)零件的坯件用不可拆方式聯(lián)接在一起，如熱壓配合、鉚接、粘接或螺紋聯(lián)接等，然后再整體地進(jìn)行加工，可取得很好的效果。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià) (一)加工工藝性2零件的加工工藝性零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料

44、、尺寸、表面質(zhì)量、公差和配合等確定了其加工工藝性。加工工藝性的評(píng)價(jià)應(yīng)依據(jù)制造廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，沒有一個(gè)絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。這些生產(chǎn)條件概括起來包括如下幾個(gè)方面：傳統(tǒng)的工藝習(xí)慣，本企業(yè)的加工設(shè)備和工裝條件，外協(xié)加工條件，與老產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的通用，材料、毛坯和半成品的供應(yīng)情況和質(zhì)量檢驗(yàn)的可能性等。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià) (一)加工工藝性2零件的加工工藝性鑄件類零件盡可能不用型芯，模型和型芯盡量用直線、平面。模鍛件類零件應(yīng)考慮拔模方便，分模面的設(shè)置要合理；冷擠壓件零件考慮拔模方便，避免邊緣傾斜；車削加工類零件要有必要的退刀槽、孔加工公差不要太嚴(yán)；鉆孔加工類零件盡量用通孔，避免盲孔

45、，斜孔要有凸臺(tái)和凹面；銑削加工類零件盡量用平銑刀或組合銑刀，少用成形銑刀；盡量用盤狀銑刀，避免用指狀銑刀。磨削加工類零件盡量采用大直徑圓周砂輪，注意留退刀槽。1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià) (二)裝配工藝性1便于裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(1)裝配操作的分解產(chǎn)品-部件-組件-零件；平行裝配，縮短工期(2)裝配操作的壓縮零件合并；減少零件、接合部位和表面數(shù)量(3)裝配操作的統(tǒng)一裝配時(shí)采用統(tǒng)一工具、裝配方向和方法(4)裝配操作的簡(jiǎn)化加工和裝配操作結(jié)合在一起2便于裝配的零件結(jié)合部位結(jié)構(gòu)減少結(jié)合部位數(shù)量、統(tǒng)一和簡(jiǎn)化結(jié)合部位的結(jié)構(gòu)；粘接、卡接3便于裝配的零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于自動(dòng)儲(chǔ)存、識(shí)別、整理、夾取和移動(dòng)1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)1.5.4 結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià) (二)維修工藝性1)平均修復(fù)時(shí)間短；2)維修所需元器件或零部件的互換性好，并容易買到或有充足的備件；3)有寬敞的維修工作空間；4)維修工具、附件及輔助維修設(shè)備的數(shù)量和種類少，準(zhǔn)備齊全；5)維修技術(shù)的復(fù)雜性低；6)維修人員數(shù)量少；7)維修成本低；8)采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)記錄1.5 機(jī)械