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關(guān)鍵字:機(jī)械;創(chuàng)新設(shè)計(jì);創(chuàng)新思維
中圖分類號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)
(1)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員針對(duì)新的或預(yù)測(cè)的需求,充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力和智慧,利用已有的相關(guān)科學(xué)理論、方法和原理,進(jìn)行新的構(gòu)思,設(shè)計(jì)和制造出新穎、,有創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)或裝置的實(shí)踐活動(dòng)。其主要強(qiáng)調(diào)的是人在設(shè)計(jì)過程中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。因此,人的創(chuàng)新思維在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位。
(2)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程始于形象思維,再經(jīng)過邏輯推理和判斷及相應(yīng)的綜合分析與決策產(chǎn)生設(shè)計(jì)方案,然后進(jìn)一步將方案具體化,即建立新的結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)等模型,進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算和技術(shù)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)反映出的是和諧統(tǒng)一的技術(shù)美。
(3)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器和產(chǎn)品,以滿足新的生產(chǎn)和生活的需要。
2.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程、目標(biāo)及特點(diǎn)
2.1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求確定機(jī)械結(jié)構(gòu)類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸及機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù),這便形成了機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案,而后進(jìn)入機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)相比,其過程沒有多大差異,它主要強(qiáng)調(diào)的是人在設(shè)計(jì)過程中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。
2.2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
(1)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是多門科學(xué)技術(shù)交叉、滲透、融合的產(chǎn)物;
(2)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上,經(jīng)過思考、推理及判斷,并運(yùn)用創(chuàng)造性及發(fā)散思維的方法而后實(shí)現(xiàn)的;
(3)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、靈感與想象力的系統(tǒng)中搜索并優(yōu)化出的全新設(shè)計(jì)方案;
(4)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是多次反復(fù),多級(jí)篩選的過程,每一設(shè)計(jì)階段都有其特定內(nèi)容及方法,各階段之間又密切相關(guān),形成一個(gè)整體的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
3.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維
3.1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的定義
創(chuàng)造性思維是指突破原有的思維模式,重新組織已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、信息和素材等要素,在大腦思維反應(yīng)場(chǎng)中超序激活后,提出新的方案或程序,并創(chuàng)造出新的思維成果的思維方式。要?jiǎng)?chuàng)造,首先要有創(chuàng)造性思維,創(chuàng)造性思維是人類大腦的特有屬性;創(chuàng)造性思維就是“想到別人沒有想到的觀念”;創(chuàng)造性思維是新穎獨(dú)到的信息加工藝術(shù),是人腦的各種思維活動(dòng)形式和思維活動(dòng)的各個(gè)要素之間相互協(xié)同進(jìn)行的有機(jī)結(jié)合的高級(jí)整體過程;創(chuàng)造性思維不同于在設(shè)計(jì)領(lǐng)域常用的邏輯思維,其主要在于創(chuàng)造性思維有創(chuàng)造想象的參與,而且,創(chuàng)造性思維是一種立體思維,通常沒有固定的延伸方向,它更加強(qiáng)調(diào)直觀、聯(lián)想、幻想和靈感,所以創(chuàng)新設(shè)計(jì)不是靠邏輯推理出來的,而是靠創(chuàng)造性思維的激發(fā)所產(chǎn)生的。
3.2 機(jī)械創(chuàng)造性思維的基本形式
(1)發(fā)散型思維。發(fā)散型思維就是在思維過程中,通過所得到的若干概念的重新組合,大膽地向四周輻射,擴(kuò)散出兩個(gè)或更多個(gè)可能的答案,設(shè)想或解決方式。發(fā)散型思維,就是不墨守成規(guī),不拘泥于傳統(tǒng),對(duì)所思考的問題標(biāo)新立異,達(dá)到“海闊天空”,“異想天開”的境界;發(fā)散型思維能力的高低,取決于知識(shí)面和想象力。發(fā)散型思維具體表現(xiàn)形式有:立體思維,多路思維,反向思維,相關(guān)思維等等。發(fā)散型思維所追求目標(biāo)是獲得盡可能多、盡可能新、盡可能獨(dú)創(chuàng)的,它為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了多種可能。(2)聚合型思維。聚合型思維就是以某個(gè)思考對(duì)象為軸,從不同的方向和不同的角度,將思維指向這個(gè)中心點(diǎn)以供選擇,達(dá)到解決問題的目的。聚合型思維要求思維具有概括性、及時(shí)性、正確性;聚合型思維能力的高低,取決于一個(gè)人的分析、綜合、抽象、概括和判斷推理能力強(qiáng)弱。發(fā)散型思維和聚合型思維都是創(chuàng)造性思維的重要組成部分,兩者互相聯(lián)系,密不可分,任何一個(gè)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)都必然從發(fā)散思維到聚合思維,再?gòu)木酆纤季S到發(fā)散思維,多次循環(huán)往復(fù),直到解決問題或創(chuàng)造性思維形成。(3)靈感思維。靈感是指經(jīng)過長(zhǎng)期的思考和探索之后,受某種現(xiàn)象的啟發(fā),在頭腦中突然閃現(xiàn)的獨(dú)創(chuàng)性的意念或設(shè)想。它是人們的創(chuàng)造活動(dòng)達(dá)到后出現(xiàn)的一種最富有創(chuàng)造性的飛躍思維的智能狀態(tài)。靈感是思維的迅速升華與高級(jí)濃縮,是過程的省略;靈感既是一種思維形式,又是大腦加工信息的一種高層次功能。(4)想象思維。想象是一種抽象的形象思維活動(dòng),想象可以是非理性的憑空想象,也可以是理性的在已有確定性基礎(chǔ)上進(jìn)行重新組合或部分更新性質(zhì)的想象。想象思維具有以客觀現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ),具有高度概括性和形象性及重新組合與再創(chuàng)造等特點(diǎn),想象是人類思維之樹上最美麗和神奇的花朵。沒有想象就沒有創(chuàng)造,創(chuàng)造離不開想象,想象是創(chuàng)造的精髓。
4.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法
4.1 智力合成法
智力合成法是一種發(fā)揮集體智慧的方法。她通過集體討論的形式,發(fā)散和激勵(lì)創(chuàng)新思維。討論時(shí),事先要有準(zhǔn)備,目標(biāo)要明確。其原則是:鼓勵(lì)自由思考,隨心所欲,設(shè)想新異;不許批評(píng)別人的設(shè)想;推遲評(píng)價(jià),不過早定論;有的放矢,不泛空談;討論者一律平等,不提倡少數(shù)服從多數(shù);及時(shí)歸納、總結(jié)、記錄各種設(shè)想,留作下次再議;最后挑選最合適,最有前途的見解,并審查其可行性。
4.2 仿生類比法
仿生類比法是通過對(duì)自然界生物機(jī)能的分析類比,從事物不同程度的對(duì)應(yīng)和相似之處的類比中得到。
關(guān)鍵詞:機(jī)械原理;機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì);應(yīng)用;案例
設(shè)計(jì)是把各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種方法和手段,是人類征服自然改造世界的基本活動(dòng)之一,是人們?yōu)闈M足一定的需求而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動(dòng)的實(shí)踐過程。就機(jī)械設(shè)計(jì)而言,它是從給定的合理的目標(biāo)參數(shù)出發(fā)通過各種手段和方法創(chuàng)作出一個(gè)所需的優(yōu)化的機(jī)器或機(jī)構(gòu)的過程。機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法是隨著人類無止休的需求及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展和成熟的。近幾十年來電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)讓機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化,出現(xiàn)了有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等新方法,使設(shè)計(jì)質(zhì)量和速度有很大提高。作為將來的機(jī)械工程師十分有必要了解機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢(shì),熟悉和掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用于實(shí)際[1]。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)原理概述
機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法論是關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)理論,目的在于揭示機(jī)械設(shè)計(jì)過程的本質(zhì)規(guī)律,探索各種有效的設(shè)計(jì)方法,為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作提供指南?,F(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際中具有廣闊的應(yīng)用天地,它覆蓋了所有機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制作過程,對(duì)于提高生產(chǎn)率,加快國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。
二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新
把含有3個(gè)構(gòu)件以上、且不能再進(jìn)行拆分的閉鏈機(jī)構(gòu)稱為基本機(jī)構(gòu),其要素是閉鏈且不可拆分性。基本機(jī)構(gòu)可以直接應(yīng)用在機(jī)械裝置中,只有一些簡(jiǎn)單機(jī)械中才包含一個(gè)基本機(jī)構(gòu),如空氣壓縮機(jī)中包含一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。若干個(gè)互不連接、單獨(dú)工作的基本機(jī)構(gòu)可以組成復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。各基本機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。各基本機(jī)構(gòu)通過某種連接方法組合在一起,形成一個(gè)較復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng),這類機(jī)械是工程中應(yīng)用最廣泛、也是最普遍的[2]。
1.機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
機(jī)構(gòu)組成原理:把基本桿組依次連接到原動(dòng)件和機(jī)架上,可以組成新機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)組合原理為創(chuàng)新設(shè)計(jì)一系列的新機(jī)構(gòu)提供了明確的途徑。機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分為以下幾種形式:(1)機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì):前一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與后一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件剛性連接在一起,稱之為串聯(lián)組合。前一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為前置機(jī)構(gòu),后一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為后置機(jī)構(gòu)。其特征是前置機(jī)構(gòu)和后置機(jī)構(gòu)都是單自由度的機(jī)構(gòu)。(2)機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì):可以將幾個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件組合起來,保留單自由度構(gòu)件的輸出運(yùn)動(dòng);可以將幾個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件組合起來,保留單自由度構(gòu)件的輸入運(yùn)動(dòng);也可以將幾個(gè)單自由度基本機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件分別都組合起來;均稱為并行連接。其特征是各基本機(jī)構(gòu)均是單自由度機(jī)構(gòu)。(3)機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì):機(jī)構(gòu)疊加組合是指在一個(gè)基本機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上再安裝一個(gè)以上基本機(jī)構(gòu)的組合方式。把支撐其它機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)稱為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu),安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上面的基本機(jī)構(gòu)稱為附加機(jī)構(gòu)[3]。(4)機(jī)構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì):一個(gè)兩自由度機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)件用單自由度的機(jī)構(gòu)連接起來,形成一個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)系統(tǒng),稱為封閉式連接。其特征是基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為二自由度機(jī)構(gòu),附加機(jī)構(gòu)為單自由度機(jī)構(gòu)。
2.基于原機(jī)構(gòu)的再生創(chuàng)新和綜合
基于現(xiàn)有裝置的再生創(chuàng)新綜合,其設(shè)計(jì)全過程可分如下5步:(1)明確所設(shè)計(jì)機(jī)器的功能要求,并作相關(guān)調(diào)研;(2)運(yùn)動(dòng)鏈一般化,把原有機(jī)構(gòu)通過抽象化,轉(zhuǎn)化為只含有只含轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)鏈;在轉(zhuǎn)化過程中要注意不要改變自由度、轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件的鄰近關(guān)系;(3)運(yùn)動(dòng)鏈數(shù)綜合:通過運(yùn)動(dòng)鏈綜合的作用,使原有一般化的轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件綜合為新的全部可能的一般化運(yùn)動(dòng)鏈。在綜合過程中可以利用拓?fù)淅碚摵蛨D論的相關(guān)理論。(4)運(yùn)動(dòng)鏈再生:就是根據(jù)設(shè)計(jì)要求與約束條件,選取滿足條件的一般化的運(yùn)動(dòng)鏈;(5)最后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),得到機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖[4]。
三、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的應(yīng)用
機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有多方面的應(yīng)用,以凸輪控制機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì)為例,講解其應(yīng)用價(jià)值。要求根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新路徑和方法,設(shè)計(jì)一個(gè)凸輪控制機(jī)構(gòu),其能夠使一個(gè)質(zhì)量為M,并在規(guī)定的路程D中作循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng),并要求比原機(jī)構(gòu)能獲得更大的機(jī)械效益。
首先應(yīng)明確機(jī)械設(shè)計(jì)的核心問題是如果怎樣設(shè)計(jì)能夠使凸輪控制機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)連接點(diǎn)P,并獲取最大化的機(jī)械效益,同時(shí)機(jī)構(gòu)的自由度應(yīng)為1。為了把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,可以忽略次要問題僅關(guān)注驅(qū)動(dòng)點(diǎn)P之前的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),它是F=1的凸輪搖桿機(jī)構(gòu),其對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)鏈如圖1所示。
其次設(shè)計(jì)好運(yùn)動(dòng)鏈后,要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鏈數(shù)綜合。由于機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為了獲取較大的機(jī)械效益,可以通過增加機(jī)構(gòu)桿件數(shù)來滿足上述要求,考慮的自由度不能發(fā)生變化,增加機(jī)構(gòu)桿件數(shù)應(yīng)不少于兩個(gè),設(shè)計(jì)好新的裝置具有六桿運(yùn)動(dòng)鏈,2種獨(dú)立異構(gòu)型式,即斯蒂芬森鏈與瓦特鏈。比如在進(jìn)行斯蒂芬森鏈的設(shè)計(jì)過程中,需要根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原則對(duì)斯蒂芬森鏈進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改變[5]。由于該裝置是一種凸輪控制機(jī)構(gòu),需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副的更替,也就是說必然進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副的替代,即用一個(gè)凸輪副去替代運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)二元素桿與2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副,故得到演化后運(yùn)動(dòng)鏈。
四、結(jié)論
進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)要有兩個(gè)必要條件:一是充分獲取適用的知識(shí);二是要使用符合創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維并能激發(fā)創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新,首先要學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的機(jī)構(gòu)理論與已有的結(jié)構(gòu),才能在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
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關(guān)鍵詞:UGNX 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) UG/Open API
高職院校是我國(guó)培養(yǎng)創(chuàng)新專業(yè)人才的基地,必須以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力為主要發(fā)展方向。雖然我國(guó)開展高職教育以來,培養(yǎng)出了眾多機(jī)械專業(yè)的人才,但是這些畢業(yè)生往往社會(huì)應(yīng)用性和就業(yè)時(shí)效性以及創(chuàng)新能力都不高,這無論從質(zhì)量上還是數(shù)量上仍與社會(huì)對(duì)機(jī)械專業(yè)人才的需求有很大差距。當(dāng)前各高校對(duì)于學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新能力的培養(yǎng)仍處于初級(jí)階段,依舊借助于一些比較簡(jiǎn)單的、老舊的構(gòu)件組合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),高價(jià)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使得普通高職院校很難滿足人手一臺(tái)的需求。同時(shí),在這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上設(shè)計(jì)的構(gòu)件數(shù)量也有限,不能完全滿足設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖。因此,開發(fā)和應(yīng)用機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就顯得非常必要。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅僅是功能的疊加與創(chuàng)新,更應(yīng)該是機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)已成為目前高職機(jī)械專業(yè)亟待解決的研究課題。
一、 基于UGNX機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立
1.1 關(guān)系表達(dá)式法
關(guān)系表達(dá)式法第一步就是要在構(gòu)件庫(kù)當(dāng)中建立一個(gè)具體的零件,系統(tǒng)操作的用戶根據(jù)所需調(diào)用這個(gè)零件的時(shí)候,必須要將該零件的存儲(chǔ)名進(jìn)行修改。第二步,在修改尺寸變量表達(dá)式的參數(shù)值時(shí)參照構(gòu)件手冊(cè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。最終這個(gè)零件就可轉(zhuǎn)成裝配圖當(dāng)中的工作零件。其具體步驟可表示為(FileNew輸入構(gòu)件名Application/ModelingTools/Expression參數(shù)編輯存儲(chǔ)該零件零件調(diào)用)。雖然這種關(guān)系表達(dá)式法創(chuàng)建起來較為簡(jiǎn)單快捷,但是用戶必須要在完成查找零件模板基礎(chǔ)之上,再進(jìn)行改名以及參照構(gòu)件手冊(cè)進(jìn)行尺寸修改等操作,這些操作交互繁瑣,應(yīng)用起來效率不高。
1.2用戶自定義特征法
用戶自定義特征法第一步也是要在構(gòu)件庫(kù)當(dāng)中建立一個(gè)具體的零件,第二步根據(jù)參數(shù)表達(dá)式對(duì)該零件進(jìn)行命名與編輯。最終生成該零件,并定義存儲(chǔ)為 .udf 的文件。其具體操作步驟為:首先要啟動(dòng)UGNX,其次在UGNX成功啟動(dòng)以后再構(gòu)件庫(kù)當(dāng)中創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)體。第三,通過Tools/Expression查看所新建實(shí)體的參數(shù)值與參數(shù)名,修改以后確認(rèn)退出。最后再通過FileExportUser Defined Feature 輸出該零件用戶的自定義特征。用戶自定義特征法的主要有點(diǎn)表現(xiàn)為:可以建立各零件特征之間的關(guān)系,定義當(dāng)中的特征變量,設(shè)置變量的缺省值,用戶操作時(shí)可以提示相關(guān)關(guān)鍵值。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為必須要在創(chuàng)建新的零件之后參照構(gòu)建手冊(cè)才能對(duì)零件輸入用戶自定義特征。
1.3 零件族法
零件族法第一步也是要在構(gòu)件庫(kù)當(dāng)中建立一個(gè)具體的零件,可以稱之為零件模版,第二步根據(jù)參數(shù)表達(dá)式對(duì)該零件進(jìn)行命名,來確定該零件的尺寸,將命名后的零件參數(shù)添加到電子表格內(nèi),第三步就是將這些族內(nèi)零件所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值填寫完整,在調(diào)用構(gòu)件需要修改零件模板的尺寸變量的時(shí)候就可以直接通過選擇參數(shù)來調(diào)整,就可以得到所需選擇的構(gòu)件。其具體操作步驟為:首先要啟動(dòng)UGNX,其次在UGNX成功啟動(dòng)后通過File-New,輸人模具構(gòu)件名。再通過Application-Modeling建立一個(gè)具體零件(Template Part),然后通過Tools-Expression來進(jìn)行參數(shù)表達(dá)式的命名與編輯。最后通過Tools-Part Families選擇Available Columns,在欄目下選定參數(shù)。零件族法主要優(yōu)點(diǎn)在于創(chuàng)建起來比較直觀,相對(duì)容易一些。由于這種方法具有子裝配功能,所以成為建立UGNX構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng)的最常用的方法。零件族法的缺點(diǎn)表現(xiàn)為用戶在標(biāo)準(zhǔn)建庫(kù)查找型號(hào)各異的零件比較繁瑣,必須在電子表格參數(shù)表內(nèi)輸入正確參數(shù),稍有差錯(cuò)都不能查找出,故工作量比較大。
1.4 編程法
編程法主要采用的是UGNX/Open Grip或是UGNX/Open API對(duì)每類零件進(jìn)行參數(shù)化程序編寫。編程法主要優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)用最方便,應(yīng)用層次在各種方法當(dāng)中最高,缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為編寫程序所需要的工作量比較大。
二、基于UGNX機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用戶界面設(shè)計(jì)
2.1 UGNX/Open Menu Script
用戶可以通過文本編輯器來對(duì)UGNX菜單文件進(jìn)行編輯,這樣才可以生成用戶化的菜單,進(jìn)而可以在平臺(tái)上集成特殊應(yīng)用。UGNX/Open Menu Script支持UGNX菜單修改,來執(zhí)行用戶User Tools文件、程序及操作系統(tǒng)命令等二次開發(fā)。
2.2 UGNX/Open UIStyler
用戶可以通過可視化工具開發(fā)UGNX對(duì)話框,具有的功能比UGNX/Open Menu Script更加強(qiáng)大。UGNX/Open UIStyler可以避免復(fù)雜的GUI編程,利用實(shí)時(shí)可見的基本控件的組合生成不同的對(duì)話框,可與UGNX/open MenuScript, UGNX/Open API,UGNX/Open GRIP等進(jìn)行集成。
三、基于UGNX機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)件庫(kù)的建立
3.1 圖庫(kù)的構(gòu)成
通過子程序來實(shí)現(xiàn)建立構(gòu)件的功能,并自動(dòng)形成裝part文件,即可節(jié)省大量磁盤空間。圖庫(kù)當(dāng)中的同一類構(gòu)件中相似性比較大,所以同一類構(gòu)件中各個(gè)子程序可以通用,大大減少了編程工作量。每一構(gòu)件圖庫(kù)的建立可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)件模型的全部參數(shù)化問題。
3.2 圖庫(kù)的實(shí)現(xiàn)
二次開發(fā)結(jié)果的目錄存放在指定才的UGNX-env.dat文件中,并在該目錄下建立startup和application兩個(gè)子目錄。利用UGNX/Open UIStyler創(chuàng)建出的對(duì)話框基本和UGNX風(fēng)格保持一致,交互過程也與UGNX的習(xí)慣完全符合,因此數(shù)據(jù)輸入方便靈活。一旦輸入了非法數(shù)據(jù),就會(huì)有足夠的信息提示用戶,并在數(shù)據(jù)輸入合法情況下才可以進(jìn)行下一步。UGNX/Open UIStyler對(duì)話框自動(dòng)生成*.dlg 、*._ template.c和*.h這三個(gè)文件。其中,*.dlg是UIstyler對(duì)話框界面文件,封裝了對(duì)話框的圖形界面;*._ template.c是UIStyler對(duì)話框當(dāng)中的模版文件,而*.h則是UIStyler對(duì)話框c語言頭文件。MenuScript的菜單編輯樣本由*._template.c文件來提供,相關(guān)的菜單文件也可以可以借助于*._template.c文件來編輯,修改*._template.c模板文件工作可以通過應(yīng)用UGNX/Open API函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在VisualC++6.0基礎(chǔ)平臺(tái)下,即可完成所有操作,最終和*.h文件編譯鏈接生成可調(diào)用的*.DLL文件。把生成*.dll文件和*.dlg文件分別存入application和startup目錄下,重新啟動(dòng)UGNX時(shí),即可自動(dòng)加入客戶定制菜單模塊。
結(jié)語
我國(guó)當(dāng)前各高職院校培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力基本還是依托于簡(jiǎn)單的構(gòu)件組合實(shí)驗(yàn),建立基于UGNX的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),有效克服了機(jī)構(gòu)組合不當(dāng)?shù)膯栴},切實(shí)能提高學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力和電子計(jì)算機(jī)動(dòng)手應(yīng)用能力,適于在各高校推廣。
參考文獻(xiàn)
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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)過程中至關(guān)重要的組成部分,所完成的工作是按照的機(jī)械原理進(jìn)行機(jī)械圖紙的設(shè)計(jì)。變?cè)ㄊ怯傻聡?guó)科學(xué)家發(fā)明的方法,主要應(yīng)用于機(jī)械相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì),其特點(diǎn)是具有創(chuàng)新性。本文針對(duì)變?cè)ㄗ鞒隽艘欢ǖ男薷暮屯晟疲康氖亲屵@種方法更容易被應(yīng)用和理解。變?cè)ㄔ跈C(jī)械行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。我們?cè)谑褂米冊(cè)ǖ耐瓿山Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,是以完成這種產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)為前提,再進(jìn)行其他新型設(shè)計(jì)思路的研發(fā)。變?cè)ǖ暮x主要包含兩個(gè)方面:一方面,機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,這方面的變?cè)ㄖ饕ㄆ邆€(gè)種類;另一方面,針對(duì)這部分的變?cè)M(jìn)行改變,創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)不同種類的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以下是對(duì)7個(gè)變?cè)年U述:
1.1數(shù)量變?cè)?/p>
數(shù)量變?cè)傅氖茄芯繖C(jī)械設(shè)備的所有的零部件或構(gòu)件的全部的外形、工作面以及生產(chǎn)的點(diǎn)、線、面等都看做是構(gòu)成零部件的基本元素,對(duì)這些基本元素的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,完成針對(duì)機(jī)械設(shè)備構(gòu)件的優(yōu)化的目標(biāo)。例如:為了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的目的,在設(shè)計(jì)鑄件零件的外形時(shí),多使用直線設(shè)計(jì)的外形輪廓。
1.2形狀變?cè)?/p>
形狀變?cè)傅氖菑臋C(jī)械的形狀方面對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的外形和重要輪廓、加工表面以及所使用零部件的種類和尺寸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,進(jìn)而得出多種結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),從而對(duì)整個(gè)機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中這類因素的創(chuàng)新是把機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行原理轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)圖紙的過程。例如,火力發(fā)電廠的冷渣機(jī),為了能夠把高溫爐渣以最快的速度降低溫度,技術(shù)人員采用了形狀變?cè)姆椒▽?duì)冷渣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),改變?cè)械膯吻惑w為多腔體,提高了降低溫度速率這一難題。
1.3材料變?cè)?/p>
零部件選取多種類型的材料一般會(huì)改變這種零件的尺寸,進(jìn)而生產(chǎn)工藝也會(huì)相應(yīng)的變化,以至于改變了整體機(jī)械的外形和構(gòu)造。我們可以針對(duì)材料的改變而設(shè)計(jì)出多種類型的構(gòu)造方案。
1.4位置變?cè)?/p>
位置變?cè)傅氖前凑諜C(jī)械設(shè)備的構(gòu)造位置的改變,實(shí)現(xiàn)多種類型設(shè)計(jì)方案的形成。例如,在針對(duì)焊縫零部件的焊接方法時(shí),選擇焊縫的位置非常重要,當(dāng)我們選擇在中心軸附近時(shí),避免了零件由于收縮造成的彎曲變形。
1.5聯(lián)接變?cè)?/p>
聯(lián)接變?cè)傅氖窃谠O(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意元素的兩個(gè)方面:一方面,我們需要確定元素聯(lián)接方法的改變。例如,工作中常見的焊接、熱熔連接等;另一方面,我們需要研究針對(duì)任意一種聯(lián)接方式的不同類型的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,進(jìn)而得到不同類型的方案。例如,兒童玩具在設(shè)計(jì)過程中要盡量做到安全聯(lián)接,我們可以設(shè)計(jì)成卡扣聯(lián)接方式,這樣不容易出現(xiàn)小孩誤食螺絲的現(xiàn)象。
1.6尺寸變?cè)?/p>
尺寸變?cè)傅氖歉叨?、寬度、直線度、彎曲度等方面的內(nèi)容。技術(shù)人員在針對(duì)這些元素進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),一般側(cè)重于改變零件的尺寸。完成對(duì)機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)件完善的目的。例如,技術(shù)人員想提升粉碎機(jī)的物料目數(shù),針對(duì)動(dòng)力副在整體機(jī)構(gòu)上的相對(duì)位置做出了改變,進(jìn)而完成了粉碎目數(shù)的提升,效果是原來的2倍。
1.7工藝變?cè)?/p>
設(shè)計(jì)和工藝的關(guān)系是相互銜接和相輔相成的。每種零部件的加工方法和制造工藝各不相同,各類零部件與設(shè)備的加工和制造質(zhì)量、生產(chǎn)周期、成本和使用年限也千差萬別,進(jìn)而制約著設(shè)備產(chǎn)品的構(gòu)造。按照相應(yīng)產(chǎn)品的工藝特性,結(jié)合使用以上7類變?cè)?,按照進(jìn)行根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn),靈活地運(yùn)用上述7個(gè)變?cè)?同時(shí)設(shè)計(jì)者依據(jù)所具備的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),運(yùn)用創(chuàng)造性思維方法,如類比、推理、歸納、模擬、想象、直覺及靈感等,可構(gòu)思出很多種結(jié)構(gòu)方案。
2精密儀器與精密機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的必要性
當(dāng)今社會(huì)是科技高速發(fā)展的時(shí)代,測(cè)量設(shè)備和機(jī)械構(gòu)造的設(shè)計(jì)理念和方式都進(jìn)行著完善和提升。如何讓青年人可以快速的適應(yīng)企業(yè)對(duì)適應(yīng)性和才能的要求,成為我們大家亟待思考的問題。因此,在進(jìn)行實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)的課程教學(xué)過程中,引入前沿的、適應(yīng)企業(yè)需求的人才培養(yǎng)方法和相應(yīng)的實(shí)習(xí)方式和裝備變成了必須考慮的問題。所有的測(cè)量設(shè)備或控制裝置都具有相應(yīng)的適應(yīng)所在系統(tǒng)需求的系統(tǒng)或構(gòu)造,那么在測(cè)量設(shè)備、控制裝置確定的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上,如何使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和多種類型的機(jī)械構(gòu)造構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化整合,建造適應(yīng)系統(tǒng)需求的高端機(jī)械構(gòu)件,是我們當(dāng)前工程設(shè)計(jì)的重要方法。根據(jù)企業(yè)對(duì)人員的需求,按照建造機(jī)械系統(tǒng)和構(gòu)造的整個(gè)階段,依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),側(cè)重對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容、方式、理念的研究;注重對(duì)系統(tǒng)構(gòu)造的探索;注重研究、分析問題的方式方法和創(chuàng)新水平的提升。建立一整套面向企業(yè)所需求的能夠操作精密設(shè)備和高科技儀器人才的培養(yǎng)方式非常重要。
3結(jié)構(gòu)方案的評(píng)價(jià)與優(yōu)化
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造;零部件設(shè)計(jì);現(xiàn)代思想;科學(xué)發(fā)展
【中圖分類號(hào)】U225.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158(2012)09-0183-01
一、機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限
傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)帶來了運(yùn)用中出現(xiàn)的許多問題:零部件容易腐蝕損壞;零部件容易疲勞損壞,斷裂、表面剝落等;零部件容易摩擦損壞等等。這些問題的出現(xiàn),都是機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限性所產(chǎn)生的。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是人類為了實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的目標(biāo)而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動(dòng)。傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ),通過力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)等所形成的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范作為依據(jù),運(yùn)用條件性計(jì)算或類比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在長(zhǎng)期運(yùn)用中得到不斷的完善和提高,目前在大多數(shù)情況下仍然是有效的設(shè)計(jì)方法,但是它有很多局限:在方案設(shè)計(jì)時(shí)憑借設(shè)計(jì)者有限的直接經(jīng)驗(yàn)或間接經(jīng)驗(yàn),通過計(jì)算、類比分析等,以收斂思維方式,過早地確定方案。這種方案設(shè)計(jì)既不充分又不系統(tǒng),不強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,因此很難得到最優(yōu)方案;在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中,僅對(duì)重要的零部件根據(jù)簡(jiǎn)化的力學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行靜態(tài)的或近似的設(shè)計(jì)計(jì)算,其他零部件只作類比設(shè)計(jì),與實(shí)際工況有時(shí)相差較遠(yuǎn),難免造成失誤;傳統(tǒng)設(shè)計(jì)偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實(shí)現(xiàn),忽略人一機(jī)一環(huán)境之間關(guān)系的重要性;傳統(tǒng)設(shè)計(jì)采用手工計(jì)算、繪圖,設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性差、工作周期長(zhǎng)、效率低。
二、創(chuàng)新思維機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)思想
機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新?,F(xiàn)代機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì),要求在設(shè)計(jì)中更充分地發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力,利用最新科技成果,在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)出更具有生命力的產(chǎn)品。
(一)運(yùn)用創(chuàng)造思維
設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力是多種能力、個(gè)性和心理特征的綜合表現(xiàn),它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達(dá)能力、自控能力、文化修養(yǎng)、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。其中想象能力和思維能力是創(chuàng)造力的核心,它是將觀察、記憶所得信息有控制地進(jìn)行加工變換,創(chuàng)造表達(dá)出新成果的整個(gè)創(chuàng)造活動(dòng)的中心。創(chuàng)造力的開發(fā)可以從培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、提高創(chuàng)新能力和素質(zhì)、加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐等方面著手。設(shè)計(jì)者不是把設(shè)計(jì)工作當(dāng)成例行公事,而是時(shí)刻保持強(qiáng)烈的創(chuàng)新愿望和沖動(dòng),掌握必要?jiǎng)?chuàng)新方法,加強(qiáng)學(xué)習(xí)和鍛煉,自覺開發(fā)創(chuàng)造力,成為+符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)需要的創(chuàng)新人才。
(二)運(yùn)用發(fā)散思維
發(fā)散思維又稱輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問題為中心,思維者打破常規(guī),從不同方向,多角度、多層次地考慮問題,求出多種答案的思維方式。
(三)運(yùn)用創(chuàng)新思維
創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是一種最高層次的思維活動(dòng),它是建立在各類常規(guī)思維基礎(chǔ)上的。人腦在外界信息激勵(lì)下,將各種信息重新綜合集成,產(chǎn)生新的結(jié)果的思維活動(dòng)過程就是創(chuàng)新思維。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的過程是創(chuàng)新的過程。設(shè)計(jì)者應(yīng)打破常規(guī)思維的慣例,追求新的功能原理、新方案、新結(jié)構(gòu)、新造型、新材料、新工藝等,在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。
三、科學(xué)的進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)
(一)把握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分,機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件只有通過零部件設(shè)計(jì)才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖,同時(shí)它也是機(jī)械總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:根據(jù)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)的要求,明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等,選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等,進(jìn)行失效分析和工作能力計(jì)算,畫出零部件圖和部件裝配圖。機(jī)械產(chǎn)品整機(jī)應(yīng)滿足的要求是由零部件設(shè)計(jì)所決定的,機(jī)械零部件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求為:在工作能力上要求具體有強(qiáng)度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動(dòng)穩(wěn)定性及精度等;在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便;在經(jīng)濟(jì)性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外,還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護(hù)要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制,需全面綜合考慮。
(二)嚴(yán)格計(jì)算機(jī)械零部件的失效形式
機(jī)械零部件由于各種原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有斷裂、表面壓碎、表面點(diǎn)蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作,在設(shè)計(jì)零部件時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行零部件的失效分析,預(yù)估失效的可能性,采取相應(yīng)措施,其中包括理論計(jì)算,計(jì)算所依據(jù)的條件稱為計(jì)算準(zhǔn)則,常用的計(jì)算準(zhǔn)則有:一是強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度是機(jī)械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強(qiáng)度要求是保證機(jī)械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準(zhǔn)則。剛度是指零部件在載荷的作用下,抵抗彈性變形的能力。剛度準(zhǔn)則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)于高NN_動(dòng)或剛度較小的機(jī)械,在工作時(shí)應(yīng)避免發(fā)生共振。振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則要求所設(shè)計(jì)的零部件的固有頻率與其工作時(shí)所受激振源的頻率錯(cuò)開。四是耐熱性準(zhǔn)則。機(jī)械零部件在高溫工作條件下,由于過度受熱,會(huì)引起油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題,使零部件失效或機(jī)械精度降低。因此,為了保證零部件在高溫下正常工作,應(yīng)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料,必要時(shí)須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準(zhǔn)則。耐磨性是指相互接觸并運(yùn)動(dòng)零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當(dāng)零部件過度磨損后,將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸,削弱其強(qiáng)度,降低機(jī)械精度和效率,以致零部件失效報(bào)廢。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施,力求提高零部件的耐磨性。
(三)正確選擇機(jī)械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),是檢驗(yàn)零部件表面質(zhì)量的主要依據(jù);它選擇的合理與否,直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。機(jī)械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種,即計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)用最普通的是類比法,此法簡(jiǎn)便、迅速、有效。應(yīng)用類比法需要有充足的參考資料,現(xiàn)有的各種機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中都提供了較全面的資料和文獻(xiàn)。最常用的是與公差等級(jí)相適應(yīng)的表面粗糙度。在通常情況下,機(jī)械零部件尺寸公差要求越小,機(jī)械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。在實(shí)際工作中,對(duì)于不同類型的機(jī)器,其零部件在相同尺寸公差的條件下,對(duì)表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩(wěn)定性問題。在機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和制造過程中,對(duì)于不同類型的機(jī)器,其零部件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。在設(shè)計(jì)工作中,表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實(shí)際出發(fā),全面衡量零部件的表面功能和工藝經(jīng)濟(jì)性,才能作出合理的選擇。
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