一种贴合机械产品运动方案设计的功能求解模型

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1、一种贴合机械产品运动方案设计的功能求解模型邹慧君田永利(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030)摘要:提出了一种切合机械运动方案设计的功能求解模型FPAM模型。F-P-A-M机器功能求解模型是建立在机构系统设计基础上，适合于机器运动系统方案设计，有利于实现计算机辅助机械运动方案设计。F-P-A-M功能求解模型同样适合于机电一体化产品运动方案构思和设计。这一模型较好的解决了机械运动方案设计自动化、智能化问题，将机械产品创新设计与机构学紧密地结合了起来，具有广阔的应用前景。功能关键词:军:机电一体化:工艺动作过程:执行RAM模型丫瞥x中图分类号TH112TB2

2、1文献标识码:A丫ASuitableFunction-basedModelforSolveoftheMovementSchemeforMechanicalProductZOUHuijunTIANYong-li(SchoolofMechanicalEng.,ShanghaiJiaoTongUniv,Shanghai200030,China)Abstract:Proposedasuitablefunction-basedmodelFPAMforsolveofthemovementschemeformechanicalproduct.FPAMmodelmeansFunct

3、ion-Process-Action-Mechanism,itisbasedonsolveofthemechanismsystemofmachine,anditissuitableformovementschemedesignformachineandispropitioustocomputer-aidedmovementschemedesignformechanicalproduct.FPAMisalsosuitableformovementschemeconceptanddesignofmechatronicproduct.FPAMalsosolvedthepr

4、oblemofmovementschemedesignautomaticandintelligentformechanicalproduct,itcombinescreativedesignofmechanicalproductandmechanism,hasextensiveapplicationprospect.Keywords:Function;Mechatronics;TechnologyProcess;ImplementAction;FPAMModel0.引言1.机械产品的核心功能和总功能机械运动方案的创新设计是机械产品开发性设计的关19世纪40年代美国通

5、用电气公司工程师迈尔斯首先提键，长期来川门研究如何从功能出发进行机械运动方案设计。出功能(function)的概念，并把它作为价值工程研究的核因为能解决这个问题就可以找到一条进行机械运动方案设计心问题。他认为顾客需要购买的不是产品本身而是产品的功的捷径，也将有利于进行机械产品的计算机辅助概念设计。能。产品方案的设计应满足产品的功能要求。功能是产品的以Kota为代表的研究者提出了功能向结构映射的功能一结构功效，是产品的特定工作能力的抽象化描述。机械产品的功模型(简称F-S模型ItloQian和Ger。在基于类比的设计中能定义应该结合机械的特点。机械的特点是利用或转换机

6、械细化了此模型提出了功能一行为一结构模型(简称FBS模型)[2l的机械装置。它的行为通常可以理解为形形色色的机械动作。这两种模型都试图从功能出发解决产品结构方案问题。但是通过对产品的特定工作能力的抽象化描述，确定其核心要真正解决机械运动方案设计，两种模型均存在三个不足:功能。核心功能是机械产品的关键功能，但是仅仅能完成核一是缺乏反映机械特征:二是缺乏可操作性步骤:三是难以心功能，还是不能成为一台完整的机械产品，因此，必须根支持计算机辅助方案设计。为此，我们从机械基本特征和工据完成与核心功能所需的一系列行为来确定出机械产品的总作过程出发提出了一种贴合机械产品需要、具有

7、较好的可操功能。总功能的构思是一件具有概括性和创造性的工作。例作性的功能一工艺动作过程一工艺动作一机构的功能求解模型如，核桃取仁机的总功能应该包括核桃的储存与输送，核桃[3-d](简称F-P-A-M模型，F为功能、P为工艺动作过程、A壳与核桃仁的分离，核桃仁的输送和包装，核桃壳的收集。为动作、M为机构)。这个模型能较好地解决机械运动方案设其中核桃壳与仁的分离是核心功能。图1表示核桃取仁计自动化、智能化。这个模型能较好地将机械产品创新设计机的功能树，总功能分解后得到若干分功能从而建立起的功与机构学紧密结合起来。能树。通过对分功能的描述有利于开阔求解思路。由此可见，