机床工业设计(收集3篇)
机床工业设计范文篇1
关键词:现代工业设计理念;产品设计;数控机床
1.机床设计的现状,以数控机床为例
随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应。目前,欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而
3.2现代设计理念的应用
现代设计理念在机床产品设计中的运用主要有以下几个方面。
3.2.1绿色设计
绿色设计源于人们对现代技术文化所引起的环境及生态的破坏的反思。对于工业设计来说,3r原则是绿色设计的核心。所谓的3r是指:reduce、recycle和reuse。绿色设计要求考虑产品在生命周期内的每一个环节:从产品的创意构思到制造、运输,从产品被消费者使用到最后产品的回收。确保每一个环节对环境的影响最小。
对于机床产品来说,绿色设计最主要最常见的体现在一下两个方面:
1)可拆卸性设计
可拆卸性设计是一种使产品容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法,是绿色产品设计的主要内容之一。例如,在机床设计中可以用螺纹联接来代替焊接和铆接等。螺纹联接不仅易于拆装而且联结可靠,即具有重复使用的特点。为了减少零件数量,还可使用螺钉集成结构来代替普通螺钉和垫片、防松垫圈等。可拆卸性设计原则:一是减少拆卸的工作量;二是易于拆卸、分离;三是多用标准件。
2)可回收性设计
可回收性设计也是绿色设计的主要内容之一,就是在产品设计初期时考虑其零件回收及再利用的可能性,即在其它新产品中可以利用使用过的或废弃产品中的零部件及材料。
3.2.2以人为本,注重人性化设计
人性化设计,就是要设计以人为本。他是针对功能主义设计思想的缺陷,提出设计不应该以机器的功能为出发点,而应该把人作为设计的出发点。以人对产品的使用为基础,使机器能够很好的为人服务。随着技术的发展,社会的进步,人们对产品的人性化要求也越来越高,尤其是一些关乎人们使用安全的设计—诸如机床产品的设计—在这个方面的要求更高。
以人为本,注重人性化有两个概念:一是符合人的尺度;二是要有很好的操作界面。符合人的尺度,要求在农机产品设计过程当中,可以运用人机工程学的所提供的数据,对操作的空间大小,操作台面的高低等等进行综合考量。比如设计数控机床的操作空间时,就要根据人在操作时动态关系来确定空间的大小合理与否。第二,良好的操作界面,可以使操作起来更加的方便、快捷、安全可靠。
3.2.3要兼顾文化特色
产品语意学告诉我们,产品不仅仅有他的物质功能之外,还体现了一定的文化特征。机床的造型设计犹如给新娘做嫁衣,新娘的嫁衣不仅可以使新娘子漂亮起来,而且最能体现民族特征和深厚的文化内涵。在追求机床的科学价值的同时追求艺术和文化价值,甚至将民族的个性特征融入其中。机床造型体现一个国家、一个行业的形象和设计水平。机床造型风格的形成受两方面因素的影响。一是与当时的科技水平有关,二是离不开当时的时尚风格。要想实现其科学价值与艺术文化价值的融合,文化元素的如何应用显得尤为重要。
3.2.4产品造型的品牌特性的维持
产品系统设计理论告诉我们,设计不再是一个单纯的造型活动,而应该把设计纳入到生产制造、宣传、使用到最后产品废弃回收这一大的循环过程当中,是品牌经营的一个手段。很多企业忽视了这一点。比如,很多市场上的农机产品,如果撕去上面的标签,你无法确定它是哪个厂商生产的,造型上缺少品牌的独特性,因此,在产品造型设计时要注意的问题是:产品的造型能否体现品牌的特性。要体现品牌的特性要注意两点:一点是要注重产品整体要素的统一。即是要求农机产品在形态、色彩、材料、细节方面的选择要有利于企业形象的识别;第二点是系列产品品牌形象要保持统一。此外,这还是个长期的工程,需要我们持之以恒的努力。
机床工业设计范文篇2
关键词：机床夹具；优化设计；定位精度
中图分类号：TG751.1文献标识码：A文章编号：1671-2064（2017）12-0054-01
机床夹具是机床必不可少的零部件，机床夹具设计的优劣直接影响到到机床后续产出工件的精度以及质量。然而，在国内的机械设备制造领域，机床夹具的设计一直以来被视作制约机床制造产业进一步突破发展的瓶颈，如何优化改良机床夹具的设计理念与设计方法已经成了机械设备制造领域越来越热门的研究领域。当今，机床夹具作为机电产品制造过程中不可或缺的4大工具（夹具、模具、刀具、量具）之一，其自身已达到了高度标准化，为了使机电产品快速上市，相关企业必须优化改良夹具的设计，进而达到提高夹具设计的效率的目的。
1机床夹具的设计
机床夹具，顾名思义就是机床上用以固定装夹工件的装置，它可以把工件精准的限定在机床上，对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义。机床夹具的设计作为机床设计中不可或缺的瓶颈环节，对提升整个机床加工精度来说十分的重要，甚至在国内某些机床生产厂家中，它是桎梏企业机床性能提升的关键因素。要想实现机械制造的现代化，机床夹具的优化设计必须首先提上议程。只有使机床夹具的设计更加标准化，才能大幅度的提高机床A具的制造效率，促进现代化机床的推广[1]。但是，纵观国内机械设备市场，传统机床夹具仍然占据着很大一部分的市场份额。这种现状对机械制造业的现代化推进以及产生了非常巨大的阻碍。机床夹具设计的不合理会对机床加工工件的精度造成较大的影响。近年来，随着此类问题的出现，学术界对机械制造理论的研究日益深入，机床夹具的设计优化也开始了快速地发展。
机床夹具具体设计的过程要考虑到很多因素，首先，最重要的是要满足客户提出的设计要求，其次，还要考虑到被加工零件的状况，切削设备的参数等因素。最后才是实际的设计过程，工程师在此基础上，选择最合理的定位方式，进而展开、夹紧装置、定位支承元件、等装置或元件的设计。机床夹具设计的流程有四个关键点[2]，第一，设计者在设计之前要模拟分析夹具的具体情，充分考虑被加工零件表面的误差因素的条件下，再具体分配机床夹具的定位精度。第二，在机床夹具的具体设计环节，设计者要充分考虑到被加工零件可能受到的各种外力的作用，包括切削力、惯性力等，在此基础上，再进行夹具支承点、定位方式、夹紧点的选择以及夹紧力大小、方向的设计，只有最合理的夹紧机构才能最大限度的保证被加工零件固定位置的可靠性。第三是夹具对定的设计环节。第四是校核环节，设计者在校核夹具关键零件的强度以及切削装置进刀抗力的参数以后，才可以把全套夹具设计图纸应用到生产中。
2机床夹具设计优化的对策措施
2.1机床夹具设计标准化优化
机床夹具的作用是把把工件精准的限定在机床上，其对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义，机床夹具设计的优劣与机床所加工机械零件的质量有很大的相关性。机床夹具的设计和夹具功能的确定可以保证机械零件的精度。机床夹具设计的标准化一直以来困扰着机床夹具的发展，这一设计环节迫切需要优化，夹具设计标准的问题困扰夹具的设计，尤其是高精度夹具的设计，高度的标准化不仅使得夹具的设计变得更加方便简单，还可以降低设计成本，提高夹具设计师的效率，以保障加工的精度，简化夹具工艺结构，也满足设计要求。在机床夹具设计的优化中要特别注意标准化的问题，要引进各种标准以保障夹具的质量符合各种要求，比如夹具的国家标准、夹具行业标准等[3]。把标准化的理念渗透到机床夹具设计的全过程，以提高夹具的整理性和标准化。机床夹具设计的重要性对机械制造业来说是不言而喻的，机械制造的生产标准对产品销售的影响非常巨大。因此，我们必须优化夹具的设计，通过补全夹具设计中标准的短板效应，帮助机械制造企业提高夹具设计的效率。对于机械设备的快速生产，其质量和精度达到了标准要求，从而为推动整个机械设备生产行业做出积极贡献。
2.2机床夹具设计信息化优化
近年来，随着计算机信息技术的进步，信息化开始进驻到了诸多传统行业中，机床夹具的生产行业也不例外。在机床夹具的设计中引进信息化的辅助工具，对整个设计的优化有着非常重要的作用[4]。借助于现代化信息技术的帮助，机床夹具的设计的信息收集、共享变得更加的便利，能有效提高机床夹具设计的效率和质量。信息化使得参与机床夹具设计过程的人越来越广泛，从机床产品的生产制造企业到销售企业以及使用机床的客户都可以对夹具的设计提出要求，这些环节出现的问题以及对机床夹具提出的最新要求都可以及时地反馈到机床夹具的设计部门，这种情况对机床夹具设计的改进与创新有着极其重要的意义。夹具设计者通过信息化的渠道可以优化自己的设计，进而制造出更为适应机床使用者需求的机床产品。可以预见，机床夹具的设计必将伴随着信息化的引入而得到优化和发展。
3结语
综上所述，机床夹具的设计是机床整体设计的一个非常重要的环节，机床夹具具体的设计品质对机械零件加工的精度、生产效率以及后期机械零件在使用中的稳定性都这着至关重要的作用。因此，企业和设计者必须重视夹具的设计工作，根据夹具具体设计、生产以及使用中的问题以及新的要求，对夹具的设计工作作出相应的优化。机床夹具设计的过程中，除了传统设计中要照顾到的问题以外，还要进一步完善和发展机床夹具设计的优化改良工作，以提高机床夹具生产的品质，冲破制约国内机床制造企业进步的瓶颈。通过不断地优化创新机床夹具设计的设计流程，机床夹具的科学性稳定性必定大幅提升，只有这样才能满足现代化机电产品生产对机床夹具设计层出不穷的新要求。
参考文献
[1]张兴权，余晓流，汪永明，单建华，张良安，裴善报.UG三维建模在机床夹具设计教学中的应用[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2011，（02）：118-120.
[2]Wang，Y，Wang，Z-J，Yilmaz，O，Gindy，N.Interactivefixtureandtoolspacedesignconsideringtoolmovement，machine，andinspectionforfive-axisgrinding[J].ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers，2010，224（B4）.
机床工业设计范文篇3
本世纪高新技术的研发与应用为国际机械制造业带来了巨大的发展空间，尤其是我国的机械制造业在规模扩大生产，提高机械设备与零件的出口配额和比重方面有明显变化。首先，对国外生产的大型机床、重型机床的进口配额明显变少，而国内市场上生产和销往国外的大型机床、重型机床比例有所增加。为了继续向国内市场客户提供优质、中等档位的数控机床及其零部件，并借此机会开拓国际市场，我国机械制造业在未来时期的规划目标是实现国内数控机床技术的持续发展，保证以数控机床技术为代表的机械制造业在稳步发展的基础上，实现固定资产的持续增值，继续拉动机械制造产品与技术的出口，为国家经济增长提供有力帮助。
2数控机床的设计要点分析
2.1数控机床的人文设计理念
数控机床技术的开发与利用一方面应当满足机械制造的标准，具备机床设备的良好运作性能，还应当将人体结构的、四肢运动范围等因素包含进去，让数控机床设计为工作者提供方便、愉快的操作条件。
2.2数控机床的界面设计
数控机床的零部件安置、外部造型设计与应当充分考虑到工作者的生理机能和人体结构，考虑到工作者的视线范围等因素，在追求数控机床界面外观上的创新漂亮、现代化，同时也要将数控机床设计为为适合工作者视觉辨认的颜色，为机械操作提供便利条件。
2.3数控机床的外部设计
数控机床的外部设计中体现着美学设计的原理和标准。举例说明，数控机床的设计应当符合人体结构和生理机能，机床操作按钮、操作零部件的摆列和排列应当结合工作者的视线习惯并处于工作者的通常视线范围中，从而提高数控机床操作的准确性和便捷性。让数控机床操作者在最短时间内迅速、有效、精准地提高操作水平。数控机床的操作按钮、显示灯、操作方向应当彼此之间相互配合，并且符合机床设备的操作精准、便捷有效等特点。在数控机床外部设计中，应当注意保持同种性质的操作按钮、操作显示灯、操作部件的运用方向具备一致性。首先，数控机床的整体颜色搭配应当简洁、美观。机床设备在功能上、材质上一方面需要实现美观大方整洁，一方面也要与机械制造环境相协调，帮助数控机床稳定安装，给员工和提供一个愉快、宁静的工作氛围。所以数控机床在颜色设计中应当偏重稳定和安静，避免使用容易引起焦躁、不安、兴奋或者阴沉、忧郁的颜色，为工作人员身心愉悦创造条件。数控机床的颜色搭配应当保持明亮、温馨的颜色，防止刺激或者不良影响使用者的内心情绪。不宜大面积采用刺激和兴奋作用强的热色调色彩，以免使操作者心神不安。
3数控机床技术与现代工业理念的结合应用
3.1数控机床技术中的节能环保理念
本世纪经济水平的不断提高从一定程度上破坏了自然生态环境。在设计工业产品的同时，应当有利于自然环境的保护与维系。设计数控机床的过程中，针对机械设备的生产制造、流通运输、设计原材料的应用、设计功能的实现、机床设备使用的全部流程和环节加强管理，使用绿色清洁、节能环保的原材料，在生产、运输、使用的过程中避免或者最大程度降低对环境的污染与破坏，为人类与自然生态环境的和谐稳定相处创造良好的条件。为了保证数控机床设计中符合节能、环保理念，需要从两个方面进行处理：一是，数控机床设计中使用的原材料应当是可回收的、对环境没有污染的清洁原材料，并且数控机床设备的零部件应当可以从整体设备上拆卸下来，并能够重新更换、单独维修或者回收使用，一方面节约了机床设备维修和重新生产的成本，另一方面也体现了对客户利益的维护，如果机器设备存在故障，可以单独拆卸、替换的零部件能够降低维修工作的复杂性，便于维护、修理，降低了维护产品的成本，也降低了客户对机床设备的使用和维护资金的支出。
3.2数控机床技术中的人文精神
人文精神理念的中心思想主要变现为对人类精神、价值观念、人格身份、尊严自由等方面的保护和维系，是对人类精神文化及其成果的维护。数控机床设计中，将人性化需求始终作为产品设计的最高标准，机械设备应用与评价的标准在于是否能够为人类提供好的服务，是否能够满足人类生活与生产的需求。因此数控机床的设计标准、生产要求应当考虑到操作者的工作需求和工作安全。首先，数控机床的操作系统、操作程序、操作按钮等零部件应当符合人体生理机能，同时数控机床的系统操作界面设计应当考虑操作者所在的工作环境与场所，考虑到操作者的身高、体型、操作范围等具体情况。
3.3数控机床技术中的文化、品牌理念
