现代设计与制造技术第一章 绪论课件

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1、现代设计与制造技术ModernDesignMethodsAndManufactureTechnology山东农业大学机电学院本科专业选修课程主讲：田富洋办公室：8-421电话：150538125608246105(O)Email：sdautfy@163.com课程概论现代设计方法与技术现代制造技术研究内容一、现代设计概述二、先进制造技术概述三、课时安排及成绩评定四、参考书目设计广义狭义与人类生产活动相连的，将各种先进科学技术成果转化为生产力的一种手段和方法。设计是从给定的合理目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构过程的设计方法。（一）现代设计方法

2、的基本概念一、现代设计概述课程概论课程概论现代设计方法设计过程中所采用的解决具体问题的方法和手段。设计方法以满足产品的质量、性能、时间、成本/价格综合效益为最优目的，以计算机辅助设计为主体，以多学科方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程中所用技术总称。现代设计技术以计算机辅助设计为主体，采用多种手段与方法进行设计，而区别于过去的传统的方法。20世纪90年代设计的标志性进展波音777的设计和制造全数字化定义——无纸生产数字化预装配——无金属样机的生产（虚拟制造的一部分）广域网上的异地设计、异地制造基于STEP的数据交换协同工作小组Teamwork238个→设计制造

3、周期大大缩短：4年（而波音757、767约9-10年）更大的利润，每架777，$1.4亿基于分布式CAD/CAM系统在8台IBM大型计算机ES/9000和IBM5080～5086图形终端，发现零件干涉2500处，减少工程更改50％以上设计、工艺、制造、供应商、潜在用户的工作小组，7000人参加，采用并行工程的模式。Internet将发动机供应商GE、HP和诺依斯罗斯联在一起。63M长的波音777，装配准误差仅0.58mm.课程概论研制周期交付周期研制周期01234567891070772773774775776777751596263727290年57646871828

4、194.5(年)波音各种机型研制交付周期比较课程概论计算机的发展验证了现代设计技术的进展历程电子管电子计算机（1946）→晶体管（1948）→集成电路→微电子技术→多集成、大容量、光电子发展技术课程概论17个分子，最小的计算器课程概论(二)现代机械产品的发展趋势目前，机械设备正在向大型化（或微型化）、专用化（或柔性化）、高速化（或高效化）、精密化、集成化、综合（指功能）化、模块化、自动化、智能化、数字化、网络化、绿色化方向发展。因此，对产品质量的要求也愈来愈高。课程概论1．大型化与微型化目前，机械产品的发展呈两极化趋势：(1)设备的大型化是目前机械的一个主要发展方向。由

5、于许多工艺过程及工程施工的需要，必须采用更大的机械设备，例如，起重机和摊铺机等也必须要向大型化方向发展。此外，某些设备的大型化可以显著提高产品的工效。运输原油的油轮，最大的吨位可达30—50千吨；最大的民用客机可以运载300—500名乘客。(2)有些设备正在向微型化方向发展。微机电系统（MEMS）是一些科学技术先进的国家所高度关注的技术方向。由于工作的需要，不少微型机器人必须做得很小；许多电子设备，如分子存储器、原子存储器、量子阱光电子器件、芯片加工设备也必须随着芯片尺寸减小及单位面积内的元件数量的增加而缩小它的尺寸。课程概论2．专用化与柔性化生产某种专用零件，只有在专

6、用化的条件下，才会较高生产率和较高的工效。因此，专用化自然是某一类设备的发展方向。例如一些标准件的生产采用一些专用机床。对于一般个别或小批量生产的零件，自然采用具有柔性化的机床更为适宜。一种机床可以生产许多不同形状和不同规格尺寸的零件。3．高速化与高效化高速化是许多机械设备的发展趋向，因为高速化可以大大提高设备的工作效率。例如高速磨削，高速铁路。高效化是设备的基本需求。尽可能使机械设备具有较高的功效，高效是获得良好经济效益与社会效益的前提条件。课程概论4．精密化对产品的精度的要求一方面是由于产品工作的需要，没有足够精度的产品，对它的结构性能（它的工作寿命）工作性能（工作

7、稳定性）都会产生不同程度的影响，另一方面，有些机器的零部件的尺寸愈来愈小，没有足够的精度，就无法完成所要求的工作。如芯片的加工，已经达到纳米级的要求。5．集成化计算机集成生产系统（CIMS）是集设计、制造和管理为一体的生产系统。许多生产线也都是集多种工序为一体的系统。在冶金工厂，为了完成某种钢材的生产，它往往需要许多工艺过程，要将这些工艺集成起来，以达到成材和获得最终产品的目的。集成化可以考虑生产过程的整体性，避免由于独立地完成某些作业而忽略这些工作中的相互依赖关系带来的不足，从而获得较好的工艺效果。所以任何一种都必须从系统工程的观点出发