机械制造装备设计方法

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1、第二章机械制造装备设计方法第一节机械制造装备设计的类型机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和组合设计等三大类型。一、创新设计创新设计是依据市场需求和发展的预测，进行产品结构调整，采用新的原理、技术和先进生产工艺，快速地开发出新一代的、具有高技术附加值的新产品，改善产品的功能、技术性能和质量，降低生产成本和能源消耗，提高产品的竞争能力，迅速占领和扩大市场。创新设计通常从市场调研和预测开始，明确产品设计任务，经过产品规划、方案设计、技术设计和施工设计四个阶段；还应通过新产品试制和试验来验证其技术可行性；通过小批试生产来验证新产品的制造工艺和工艺装备的可行性。这

2、一般需要较长的设计开发周期，投入较大的研制开发工作量。二、变型设计为满足市场需求的快速变化，常常采用适应型设计和变参数型设计方法。这两种方法都是在原有产品的基本工作原理和总体结构保持不变基础上，适应型设计是通过更换或改变部分部件或结构，变参数设计则是通过改变部分尺寸和性能参数，形成所谓的变型产品。适应型设计和变参数型设计统称为变型设计。变型设计不应无序地进行，应在原有产品的基础上，按照一定的规律演变出各种不同的规格和布局，形成一个产品系列。作为变型设计依据的原有产品，通常是采用创新设计方法完成的，而变型产品的基本工作原理和主要功能结构与原有产品相同，在设计与制

3、造工艺方面均已经过关。这是变型产品能在较短时间内高质量地设计出符合市场需要产品的根本原因。三、模块化设计模块化设计又称为组合设计，它是按照用户需求，选择适当的功能模块，直接拼装成组合产品。这种设计首先应在一定范围内对不同性能、不同规格的产品进行功能分析，然后划分并设计出一系列功能模块，通过这些功能模块的组合，可以构成不同类型、或相同类型但性能不同的产品，以满足市场的多方面的需求。组合产品是系列产品的进一步细化，组合产品中的模块也应按系列化设计的原理进行。据不完全统计，机械制造装备中有一大半属于变型产品和组合产品，创新产品只占一小部分。尽管如此，创新设计的意义却

4、不容低估，因为只有采用创新设计方法，才能不断地推出全新的产品，这是企业在市场竞争中获胜的必要条件；而在变型设计中的基型产品与在模块化设计中的功能模块，则也是通过创新设计方法实现的。1.需求分析产品设计是为了满足市场的需求，而市场的需求往往是不具体的、模糊的、潜在的，甚至是无法实现的。需求分析的任务就是将这些需求具体化。需求分析本身就是设计工作的一部分，它既是设计工作的开始，又要自始至终指导设计工作的进行。需求分析是一个创造性的过程。设计人员必须用敏锐的观察力，及时找到和预测市场的需求，并在市场大量需求到来之前完成新产品的研制工作，抢先投放市场，以取得丰厚的回报

5、。需求分析一般包括对销售市场和原材料市场的分析，如：1）所面向的社会消费群体对产品功能、性能、质量及价格等方面的要求；2）现有类似产品的功能、性能、价格、市场占有情况和发展趋势；3）竞争对手在技术、经济方面的优势和劣势及发展趋向；4）主要原材料、配件、半成品等的供应情况、价格及发展趋势等。2.调查研究1）市场调研——主要调查和深入了解用户需求、产品、同行及供应等方面的情况及发展趋势；2）技术调研——一般包括产品技术的现状及发展趋势；行业技术和专业技术的发展趋势；新技术、新材料和新工艺的应用及发展动态；竞争产品的技术特点分析；竞争企业的新产品开发动向；环境对研制

6、的产品提出的要求等；3）社会调研——一般包括企业目标市场所处的社会环境、有关的经济技术政策，如产业发展政策、投资动向、环境保护及安全等方面的法律、规定及标准；社会的风俗习惯；社会人员的构成情况、消费水平、消费心理及购买能力；本企业实际情况、现有优势和不足、发展动向及发展潜力等。3.预测1）定性预测——在数据和信息缺乏时，依靠经验和综合分析对未来的发展状况作出推测和估计。采用的方法有走访调查、抽样调查、类比调查和专家调查等；2）定量预测——对影响预测结果的各种因素进行相关分析和筛选，根据主要影响因素和预测对象的数量关系建立数学模型，对市场发展情况作出定量预测。采

7、用的方法有时间序列回归法、因果关系回归法、产品寿命周期法等。4.可行性分析可行性分析是指通过调查研究和预测后，对产品开发中的重大问题要进行充分的技术经济论证，判断是否可行。可行性分析是新产品立项时必不可少的一项依据。可行性分析一般包括技术、经济和社会分析三个方面。经过技术、经济和社会三个方面的分析，以及对产品开发的可行性研究后，应提出产品开发的可行性报告。在可行性报告中应明确产品开发的必要性，市场调研和预测情况；开发产品的种类、应具备的功能和质量要求；产品的技术水平要求、寿命周期、经济效益、社会效益分析及风险分析；从设计、工艺和质量等方面需要解决的关键问题和开

8、发进度等。5.编制设计任务书经过可行性