引論：我們為您整理了13篇機床設計論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
(2)調研過程
本調研的路線如圖1所示，在文獻研究基礎上設計調查框架。具體的調查分為三個階段：第一階段為預備訪談。它為正式訪談做準備，對正式訪談中可能出現的情況進行模擬，發現問題，從而完善訪談提綱，使正式訪談能夠順利地進行。第二階段為正式訪談。電話預約訪談人員，確定訪談時間（90-120分鐘）和地點，并將訪談提綱提前發給受訪者，使之提前做好準備，提高訪談效率；訪談時全程錄音并做筆記。第三階段為參與機床造型設計方案討論會。其目的是通過參與設計師、工程師、管理者之間的直接交流，深入分析影響機床造型設計方案可行性的主要原因。
（3）訪談提綱
本調研的訪談提綱有兩種，分別是針對設計師和工程師擬定的，如表一、二為訪談提綱的主要問題。
（4）調研結果
在對設計師的訪談中，他們提到在設計機床造型方案時，一般不考慮機床的結構，他們認為成本足夠，結構都能實現。但企業從經濟性上考慮，會限制生產成本，從而改變機床的結構或造型去實現設計方案。最終樣機與設計方案不同點主要是結構上不能完成的部分。在對工程師的訪談和參與設計方案討論會中，了解到他們與設計師在完成初步設計方案后進行交流，對方案的可行性進行探討。當遇到難以完成的結構時，設計師在討論會后對方案進行修改。工程師認為設計師的方案都很美觀、新穎，但結構上難以實現，為了考慮成本，只能放棄。他們認為最終樣機與最初方案差別不大，因為他們會去用其他工藝替代不能完成的工藝，盡可能實現最初設計方案。
2調查結果分析
通過深度訪談和參與機床造型設計方案討論會，獲得機床造型設計方案可行性的原始資料。在此基礎上進行分析，了解到影響可行性的主要因素是造型、結構和成本。
(1)造型的美感因素
當今時代，人們非常重視產品帶來的感覺體驗。具有良好美學品質的產品，在使用中可以讓用戶心情愉悅，在展覽會上可以給觀眾帶來美好的視覺感受，對提升產品的市場競爭力和品牌知名度很有幫助。企業引進工業設計的重要目的就是提高產品的美學品質。因此，機床造型設計方案在美學品質上不能滿足企業的要求，是一定不會被采納的。圖2是設計師為某機床企業設計的磨床造型方案。該方案給人的視覺感受是笨拙、缺少美感，且體現不出磨床的特點，在方案初步評審中遭到淘汰。因此，造型的美感是決定設計方案是否可行的首要因素。
(2)造型的結構因素
機床的造型不能脫離結構而存在。結構是造型的基礎，造型是結構的不同表現形式，不同的結構布局會影響產品外觀的形式表現。造型的實現必須要以結構作為支撐，合理的結構能提高機床造型設計方案的可行性，所以設計師在設計機床造型時必須考慮它在結構、工藝、裝配上是如何實現的，不能效果圖美觀，而缺少可加工性，這樣的方案是不可行的。如圖3所示，該機床的造型設計方案底邊切角成菱形，這種造型的內部結構很難實現，鈑金折彎或焊接工藝都達不到預期的效果。因此盡管該方案的美學品質受到肯定，但最終還是被放棄。
(3)造型的成本因素
產品成本是衡量生產消耗的補償尺度，企業必須以產品銷售收入抵補生產中的各項支出，才能確定盈利，因此生產成本的控制是十分重要的。設計師在設計機床造型方案時不能盲目地追求時尚、高端，而要在生產成本限制內，展開設計創意，提出可行的設計方案。圖4門把手的中間設計了一條藍色彩帶，給人以精致的感覺，加工工藝也是可行的，但提高了造價。在設計方案評審后，將把手更換成市場上價格較低的標準把手。
篇2
現代制造業的優化，除了信息化以外，還包括加工順序的工藝優化、加工參數、切削刀具、熱處理金屬成型的優化設計制造，從而實現降低成本、高效益的運作，達到高標準、高規范的要求。
設計課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄，整理收集的資料。然后深入鹽城市機床廠生產一線向使用者、設計者學習，從而了解所設計的產品的成本、生產效率、特殊用途、設計理念、以及產品的市場競爭力。具體的了解機床的外形、主軸箱的大致結構，并記錄了如何有所改進，最后確定設計的方案。以及箱體的結構圖，并進行相關零件的選型計算。此種機床的構造設計要求我們具備相當強的實踐知識和經濟意識因此考慮到：動力裝置、電機的選用，優化的配置企業內部現有各種資源，真正做到資源最小化，提高產品精度，實現了經濟效益最大化的要求，更好的服務于生產和經濟建設。
本課題就是從培養我們的工程實踐意識、經濟意識，樹立正確的生產觀出發，并結合機床廠的多年實踐總結，該課題的設計由本本人單獨完成，設計任務由指導老師作了明確指配：由于我負責該立式組合機床的總體設計和組合鉆床主軸箱設計，故本人的設計說明書包括立式組合機床的總體設計和組合鉆床主軸箱設計，附件有生產率計算卡、圖的詳細說明。
1立式組合鉆床總體設計概述
1.1零件加工工序圖
加工工序圖是根據選定的工藝方案，表示一臺機床上或一條自動生產線上完成的工藝內容。包括加工部件的尺寸精度、技術要求、加工時的定位基準、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在機床上加工前毛坯的情況。
本工序的加工內容是鉆口面Φ14孔，要求在立式鉆床上加工，以底面兩銷孔（上箱體為頂面）為定位基準，夾緊點位于第三軸孔和對側的第二、四軸孔上。
在一個箱體上,因為有兩個孔是不對稱的,為了提高生產效率,縮短輔助時間,減少設備,用一臺組合機床來加工上、下箱體。在主軸箱上把所有軸孔都排成對稱的,在加工時,把不應有的鉆頭取下就可以加工上下箱體,則該立式組合機床有16根主軸。
該加工孔的直徑為Φ18mm,表面粗糙度,孔深分別為110mm、50mm、25mm。定位時以底面和兩銷孔為定位基準是合理的,這樣定位精度高,易于保證各軸孔間的位置精度,故這種在立式組合鉆床上采用“一面兩銷”的定位方法加工精度是較高的。
1.2零件加工示意圖
加工示意圖反映了機床的加工過程和加工方法,并決定了浮動夾頭或接桿的尺寸、刀具的種類和數量,刀具的長度和加工尺寸、主軸、刀具與工件間的關系尺寸等。合理的選擇切削用量、并決定動力頭的工作循環時間也是調整機床和刀具的依據。
1.2.1鉆頭的選擇
加工時選用麻花鉆由《量具、刀具標準》P290-JB781-65查得:
①鉆110mm深的孔,用錐柄長麻花鉆
d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
②由P282-JB780-65查得
鉆50mm深的孔和25深的孔,用錐柄麻花鉆
d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
1.2.2導向選擇:
①由［I］P223表3-4和3-3及［Ⅱ］P63選擇選擇導向長度L1=45mm的固定式導套。
②導套配合的選擇查［I］表3-5可知:
d用Db新標準為G7
D用D/db,新標準為H7/g6
D1用D/ga,新標準為H7/n6
（導套）
1.2.3主軸的選擇
切削扭矩為1424.86Kg.mm
由［I］表5-10查得
d=B=7.5=25.22mm
按標準系列取主軸軸徑為30mm
由［I］表可查得
主軸外伸長度L=115-15=100mm
D/d1=50/36
按桿莫氏圓錐號2號
（主軸）
1.2.4接桿的選擇
選用B型(A型為加強型接桿)11號接桿
（連接桿）
1.3動力部件的選擇
1.3.1動力部件的功率選擇
動力部件的功率選擇是根據所選的切削用量計算出切削功率及進給功率之需要,并考慮提高切削用量的可能性(一般提高20％)選擇相應的動力部件。
切削用量為
V=13米/分n=230轉/分f=0.16毫米/轉
刀具耐用度驗算
T=(
=181971.027分=3032.85小時
一天按工作15小時計算,刀具耐用度為202.19天,則切削用量選擇合理。
切削功率由計算得:N=14×0.3733=5.227(KW)
取η=0.8則
N動>=6.53(KW)
6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)
故選用10KW的電動機。
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇
根據工件外輪廓尺寸和結構需要,選用1000×630×340mm的標準主軸箱,由于結構的需要在1000方向上再加四個導桿座,導桿座內徑為Φ100mm,這樣用來支承導桿的外形尺寸成為1200mm,外廓尺寸就成為1200×630×340mm。
D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm
莫氏錐度號為2號,L1選擇由具體情況而定
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸
導向長為45mm,鉆模板厚為35mm,加工終了位置時鉆模板與工件相距10mm,切出長度為12mm,導向套與主軸箱間間距為30mm,采用活動方式鉆模板。（如下圖）
1.3.4動力循環的選擇
動力頭的工作循環包括:快進、行進、工作進給和快退等動作。
本機床采用“工進—快退”的循環,這是由機床總聯系尺寸圖確定后又重新修改的結果。
1.4機床聯系尺寸圖
1.4.1機床裝料高度的確定
考慮到通用部件尺寸的限制和操作方便,裝料高度可在850～1060mm之間選取,具體到本設計中取裝料高度1000mm。
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定
裝卸工件是在機床外面完成的,夾具在裝卸工件時可拉進拉出。由于結構限制,夾具與滑臺做成一個整體是特制滑臺。參考63滑臺制造而成,導軌部分局部尺寸不變,最大外輪廓尺寸為1200×950×500mm。
1.4.3中間底座尺寸的確定
中間底座支撐著夾具體,按需要取長為1700mm.寬和高取坐標準值分別為1000mm和560mm。
1.4.4主軸箱各尺寸的確定
前面已經確定了其外形輪廓尺寸,根據［I］確定后蓋為90mm,前蓋為70mm(考慮作油池用)主軸箱體為180mm。
1.4.5滑臺的選擇
滑臺的選用應根據工件的外輪廓尺寸和進給抗力,工作循環來確定。
進給抗力:
ΕP=300.5×14=4207(Kg)
由一部組合機床通用機床部件設計組所編寫的指導教材直接查得用HY63B型滑臺。行程為630mm,最大進給抗力為6300Kg,快進行程速度為4.2米/分。
1.4.6動力箱的選擇
由［Ⅱ］可查得,選用TD63AⅡ型動力箱,電機型號為JO2-61-6。功率為10KW,驅動軸轉速為48.5rpm。
1.4.7其它配套部件的選擇
由一部組合機床設計小組所編指導資料查得與HY63BⅡ型滑臺配套的其它部件為:
立柱:型號CL63A
立柱底座:型號CD63
由以上資料即可作出機床總體設計的“三圖一卡”具體見圖紙和該說明書的附錄部分。
附件清單
序號內容備注
1組合鉆床聯系尺寸圖B9912027-ZZC-80TA0一張（手工圖）
2組合鉆床主軸箱裝配圖B9912027-ZZCZZX-80TA0一張
3減速器箱體加工工序圖B9912027-JGGX-80TA1一張
4減速器箱體加工示意圖B9912027-JGSY-80TA1一張
5齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一張
6齒輪套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一張
7導套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一張
8電機齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一張
9蓋B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一張
10鍵套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一張
11手柄軸B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一張
12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一張
13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一張
14葉片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一張
15傳動軸B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一張
16軸B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一張
17軸承蓋B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一張
18軸承透蓋B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一張
19生產率計算卡一份
目錄
0引言1
1立式組合鉆床總體設計概述3
1.1零件加工工序圖3
1.2零件加工示意圖3
1.2.1鉆頭的選擇3
1.2.2導向選擇:4
1.2.3主軸的選擇4
1.2.4接桿的選擇5
1.3動力部件的選擇5
1.3.1動力部件的功率選擇5
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇6
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸6
1.3.4動力循環的選擇7
1.4機床聯系尺寸圖7
1.4.1機床裝料高度的確定7
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定7
1.4.3中間底座尺寸的確定7
1.4.4主軸箱各尺寸的確定7
1.4.5滑臺的選擇7
1.4.6動力箱的選擇8
1.4.7其它配套部件的選擇8
2組合鉆床主軸箱的設計8
2.1繪制主軸箱設計原始依據圖8
2.2主軸結構形式的選擇及動力計算11
2.2.1主軸結構形式的選擇11
2.2.2主軸直徑和齒輪模數的初步確定12
2.2.3主軸箱動力計算12
2.3傳動系統的設計與計算14
2.3.2主軸箱的和手柄設置17
2.3.3傳動軸直徑的確定:17
2.4主軸箱坐標系計算18
2.5主軸箱上變位齒輪系數的計算24
2.6繪制坐標檢查圖26
2.7主軸箱中軸的校核計算26
2.8齒輪強度的校核計算28
2.9其它31
2.9.1主軸箱中軸的支承軸承的類型選擇31
2.9.2軸上零件的固定與防松31
2.9.3主軸箱體及其附件的選擇設計32
2.9.4油的選擇、密封件的選擇32
2.9.5主軸箱的安裝定位33
結束語34
篇3
3)使用傳送帶輸送工件，使加工時減少搬運工件的時間，并降低工人的勞動強度。
4)夾具采用一面兩孔定位，螺旋及鉸鏈綜合夾緊機構手動夾緊。由于鉆削力較小，不需要太大的夾緊力就能實現夾緊，因此采用手動夾緊也不會加大工人的勞動強度。
綜上所述，本次設計的設計周期短，相對于一般鉆床價格低，從而大大減少了在機床方面投入的資金。由于采用輸送帶傳送工件，降低了工人的勞動強度，節省了加工時間，提高了生產效率。由此，齒輪泵生產的成本也降低了。
生產加工便捷化是一個需要不斷的探索和改進課題，因此還有許多方面可以改進。
前言
隨著現代機械工業的發展，機床的種類越來越繁多，機床的功能越來越多，為了適應當今機械生產中的特殊要求，專用機床的應用越來越廣泛。之所以選擇泵體蓋鉆孔專機設計作為我的設計題目，是因為我發現以前的鉆床雖然功能不少，但是有很多不足之處，比如對工件大批量生產不能滿足，而且生產效率不高，對一些有特殊要求的工件也不能進行批量生產?；谶@個前提，我選擇了鉆削類的專機設計，主要是針對泵體蓋6-φ2孔的鉆削進行加工。通過本次設計，可以生產出一種鉆床滿足泵體蓋6-φ2孔的鉆削標準化批量生產，這種鉆床既可以滿足特殊的加工要求又節省了時間、減少了勞動力。本畢業設計的目的是設計出一種鉆削類的專用機床，讓它只對泵體蓋6-φ2孔一類工件進行鉆削加工。本機床結構簡單、集中化程度高、針對性強、工作效率高、能夠適應在生產批量大的生產中的要求。它既提高了生產效率，又簡化了操作程序，而且減輕了工人的勞動強度。
機床、基礎理論研究、檢測等方面都有了較大的進展。目前，孔加工技術已較為成熟。
同時隨著我國科學和技術的不斷發展，機械產品不斷更新換代，其品種型號越來越多，質量要求越來越高，更新換代周期也越來越短。因而多品種、中小批量生產已日益成為機械制造業的主要生產類型。
機床夾具是保證產品質量，提高勞動生產率等生產技術準備工作中的重要組成部分，其結構形式必須與其生產類型相適應[2]。
當然在鉆床中夾具的設計也是至關重要的，由于夾具設計過程的隨機因素較多，目前仍有許多企業沿用傳統的設計方法來完成，即由經驗豐富的工藝人員人工設計(或借助二維CAD設計)。很顯然，這種設計方法在很大程度土受夾具設計者的經驗和知識水平的限制，且設計周期長，設計效率低，勞動強度大，已不適應現代制造技術。因此，開發出實用的計算機輔助夾具設計系統是解決這一間題的重要方法和手段。計算機輔助設計可以分為概念設計、技術設計和詳細設計三個階段。概念設計是計算機輔助夾具設計中最關鍵的一個環節,它影響著后續的技術設計和詳細設計,是決定夾具方案優劣的重要階段。由于鉆銑削加工切削用量及切削力較大，加工時易產生振動，因此設計鉆銑床夾具時應注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準確可靠，即安裝及加工時要正確使用定向鍵、對刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩定性，結構要合理
在批量生產泵體蓋時，多采用流水線式操作，即按工序分配給不同生產車間來生產。泵體蓋孔加工專機及夾具設計，就是為加工泵體蓋6-φ2孔這一工序而設計的專用機床及夾具。由于泵體蓋6-φ2為均勻分布，因此需要綜合應用孔的加工及機床夾具等方面的知識。
本次設計主要包括兩大部分。
第一部分為泵體蓋6-φ2孔鉆削專機的設計，其中包括機床的基本尺寸的選擇、電機的選擇、傳動系統的設計和鉆頭的選擇。
首先，機床的基本尺寸主要參考常用機床的外形尺寸，并根據6-φ2孔加工的需要來確定。其次，泵體蓋材料為鋁合金。因此可根據鋁合金的切削性能，及鉆削鋁合金時的切削用量和鉆削速度來估算出鉆削力、鉆削扭矩和鉆削功率來，并根據鉆削功率選擇電動機。然后，根據所選電機的同步轉速和切削速度來確定傳動比，并用齒輪傳動系統來實現。由于本次設計的機床只為加工6-φ2孔而設計，因此不需變速，一級傳動就能實現。最后，根據回油孔的特點，并考慮經濟性來選擇合適的多孔加工刀具。
第二部分為專用夾具的設計，其中包括定位方式的選擇、定位誤差的計算、夾緊方式的確定、夾緊力的確定及夾緊機構的的選擇、導引裝置的確定、夾具體的設計和夾具體在機床上的定位方式。
根據六點定位原理、泵體蓋外形的特點及常用定位元件的種類，來確定夾具體的定位方式。由于零件在加工時，總會產生誤差，因此應考慮工件的定位誤差。進行定位誤差的計算，以保證定位誤差在零件加工誤差允許的范圍之內。若不合適，則應選擇更合適的定位方式，以確保零件的加工精度。為了使零件在被加工時保持位置不變，應對零件在被加工時所需的加緊力進行估算。在此基礎上，綜合考慮零件的定位方式和加工方式，來設計適合的夾緊機構。為保證加工精度，選擇合適的對刀導引裝置，保證工件相對于刀具處于正確的位置。綜合以上各方面的設計和各個裝置的相對位置關系，可以設計出夾具體的結構。并且還要確定夾具體在機床上的定位方法和定位精度。這樣就完成了夾具的設計。
由于此次設計是根據實際生產加工中的需要來進行設計的，因此還從經濟性方面分析了此次設計的可行性。另外，分析了此次設計相對于一般生產加工情況的優點、此次設計的不足，和可能改進的方法。
1泵體蓋6-φ2孔加工專機的設計
1.1鉆床的總體設計
鉆床可用于加工簡單零件上的孔，也可用于加工外型復雜、沒有對稱回轉軸線工件上的單個或一系列圓柱孔，如蓋板、箱體、機架等零件上的各種用途的孔。鉆床一般用于完成加工尺寸較小、精度要求不太高的孔。通常，鉆頭旋轉為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動[3]。
鉆床可分為臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床、銑鉆床、深孔鉆床、平端面中心孔鉆床和臥式鉆床。
在本次設計中，待加工孔為多孔且均勻分布，因此在選擇機床上有些困難。通常多孔鉆床具有特殊設計的主軸，臥式布局。一般為工件旋轉，用特制的鉆頭鉆削孔，可完成孔工件鉆、擴、鉸、套料等加工。但由于多孔鉆床的特殊性，其比較昂貴，對于非專業化深孔加工的廠家，成本過高，因此不能選用這種形式。所以，應由其他鉆床改造成多孔鉆床，這樣可節省開支，并且易于中、小型企業接受。綜合各種機床的結構特點和工作方式，決定選用臥式鉆床的結構布置。臥式鉆床的結構特點是主軸旋轉中心固定，移動工件使加工點對準主軸中心。主軸箱安裝在立柱上，主軸水平布置。立柱有圓柱、方柱，這里選擇圓柱作為主軸。主軸可機動進給。
由于本次設計為鉆孔專機，只用于加工多孔的工序，簡單的傳動系統就能滿足，不需要變速，因此采用一級齒輪傳動即可，這樣可以直接達到鉆削所需要的速度。
泵體蓋材料為鋁合金，根據其切削性能及各類多孔鉆的尺寸參數，在相比較下選擇合適的刀具。從而確定進給量來計算出切削參數，即加工時所需的鉆削力、鉆削率和鉆削轉矩。通過這些數據，可選擇出適合的電動機作為動力源。同時，根據這些切削參數設計計算出傳動系統的參數。
1.2鉆床刀具的選擇
在多孔加工中，使用鉆頭、內排屑深孔鉆雖然具有很多優點，但由于需要專用的機床（或改裝的普通車床）以及一套輔助設備，投資較大，多孔加工受到一定的條件限制。麻花鉆具有投資少、見效快、無需特殊多孔加工裝備等優點，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。
在本次設計中，則采用直柄麻花鉆來完成切削任務。其主要的尺寸參數可在表1-1中查詢。
表1-1麻花鉆主要的尺寸參數
Tab.1-1Twistdrillmainsizeparameter
d=125
=160
=200
=250
=315
h8=80
=100
=150
=200
=250
2.0××
2.5××
3.0××
3.5×××
4.0××××
4.5××××
注：×——表示有規格；——麻花鉆全長；——麻花鉆工作部分長度；
d——麻花鉆的直徑。
此次多孔加工的孔6-φ2孔，工作部分長度滿足此長度即可，因此可選＝160的直柄麻花鉆。麻花鉆材料的選擇，參見表1-2。
表1-2麻花鉆的性能級別[4]
Tab.1-2Twistdrillperformancerank
項目普通型能級麻花鉆高性能級麻花鉆
材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌號普通高速鋼（代號HHS）制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌號高性能高速鋼（代號HHS－E）制造
硬度工作部分硬度780～900HV工作部分硬度820～950HV
制造
工藝一般為軋制或銑制一般為全磨制
應用
設備一般用于普通機床一般用于數控機床、自動線
其他高性能級的麻花鉆比普通性能級麻花鉆在表面粗糙度、切血人對工作部分軸向斜跳動、鉆芯對稱直徑、溝槽分度誤差、直柄直徑公差、錐柄圓錐公差、鉆芯對工作部分軸線的對稱度、兩刃帶寬度差等方面都要求更高
根據本次加工情況及技術要求，選擇普通型能級的麻花鉆即可。
目錄
前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
1泵體蓋6-φ2孔加工專機的設計•••••••••••••••••••6
1.1鉆床的總體設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.2鉆床刀具的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.3鉆床傳動系統的設計••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.1切削參數的確定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.2電動機的選擇••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.3齒輪傳動設計及計算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.4軸的設計及強度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
1.4本章小結•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2專用夾具設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.1工件的加工工藝性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2定位元件的選擇與設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.1定位元件的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.2定位誤差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.3定位誤差的計算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
2.3泵體蓋在夾具中的夾緊•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
2.3.1夾緊裝置的組成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.2夾緊力的確定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.3夾緊機構的選擇及設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
2.4導向元件的設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
2.4.1鉆模板的類型與選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.4.2鉆套的選擇與設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.5夾具體的設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
2.6夾具在機床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38
2.7本章小結••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
3技術經濟性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
4結論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
致謝•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43
篇4
2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數控改造。利用微機對縱、橫向進給系統進行開環控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅動元件采用步進電機，傳動系統采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經濟型數控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數控系統運動方式的確定數控系統按運動方式可分為點位控制系統、點位直線控制系統、連續控制系統。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統采用兩軸聯動連續控制系統。（2）伺服進給系統的改造設計數控機床的伺服進給系統有開環、半閉環和閉環之分。因為開環控制具有結構簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調試、價格便宜、使用維修方便等優點。所以，本設計決定采用開環控制系統。（3）數控系統的硬件電路設計任何一個數控系統都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數控系統的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據數控系統的應用場合、控制對象以及各種性能、參數要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經濟型數控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統。2.3總體方案的確定經總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經濟型數控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅動。由8031單片機組成微機作為數控裝置的核心，由I/O接口、環形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉動，經齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉動，從而實現車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經電機驅動的自動控制的自動轉位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發生器同步旋轉，發出兩路信號：每轉發出的脈沖個數和一個同步信號，經隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：
第三章微機數控系統硬件電路設計
3.1微機數控系統硬件電路總體方案設計本系統選用8031CPU作為數控系統的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內部結構圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數據，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數據輸入端。P3.1TXD：串行數據輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數器1外部輸入端P3.6WR：外部數據存儲器寫選通。P3.7RD：外部數據存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。
VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執行內部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結構單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現系統擴展而設置的，這些引腳構成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數據總線DB數據總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結構及引腳功能：1、8255A的結構8255A的內部結構如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數據I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數據總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態。（4）數據總線緩沖器它是一個三態雙向緩沖器，用于和系統的數據總線直接相連，以實現CPU和8255A之間信息的傳送。
參考文獻：
[1]王潤孝，秦現生.機床數控原理與系統.西安:西北工業大學出版社,2000
[2]李華，MCS-51單片機實用接口技術.北京:北京航空航天大學出版社,1993
[3]李圣怡等，Windows環境下軟硬件接口設計.長沙:國防科技大學出版社,2001
[4]顧京，數控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002
[5]周偉平，機械制造技術.武漢:華中科技大學出版社,2002
篇5
1.2工序尺寸及其公差確定
首先確定圓柱面的工序尺寸，圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精度確定。
1.3毛坯選擇
零件屬于軸類零件，尺寸變化不大，結構也不復雜，所以毛坯的類型采用棒料。
1.4基準確定
因為零件是軸類零件，所以選擇中心孔定位，這既符合基準重合原則又符合基準統一原則，便于保證加工質量，提高生產效率。
1.5加工順序確定
按照先面后孔的原則，所以加工時應先加工外圓，然后后加工鍵槽和四個平面。另外，因零件需要熱處理調質，為了保證調質層深度，調質熱處理安排在粗車之后半精車之前較合理。螺紋、退刀槽等次要表面，應在半精加工過程中完成，以保證質量和效率。
1.6新工藝效果
對于普通機床的適用而言，大多數工廠只會用于粗加工和半精加工，缺乏有效的工藝卡片使得普通機床并不能夠體現出它的價值所在，而某些零件并不一定都適合或者必須適用數控機床來完成，對于很多生產條件較差的企業，普通機床加工軸類零件意味著更加有效的使機床的適用能夠最大化，過本文粗車和半精車的裝夾順序可以保證，倘若按照傳統加工裝夾順序，外圓尺寸精度和同軸度的要求對于普通機床而言非常難以控制，就會造成生產率大幅度降低并且容易出現廢品。這正是本文合理加工工藝的關鍵所在。
篇6
現代機器向著高速度高效率高精度方向的發展，對機器制造業也提出了新的要求：機器零件的精度越來越高。同時，結構也日趨復雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，還有形狀精度和孔系之間相對位置精度的要求。
鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國內使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統的控制方式，這種方式使機械震動噪聲大，接線復雜，維修工作量大。
孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內圓磨床上進行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點是：主運動由刀具作旋轉來完成，而進給運動是由主軸或工作臺的移動來達到，并且可以通過鏜床工作臺的三個方向移動，很方便、準確地調整切削刀具與工件的相對位置。因此在鏜床上進行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。
本書選用日本三菱公司生產的FX2N—48MR PLC可編程序控制器對T68臥式鏜床的電器控制進行設計。在編寫過程中得到了許多同學們和老師的幫助和大力支持，并提出了許多寶貴意見和建議，在此向他們表示衷心的感謝。由于時間倉促，加上編寫經驗不足，書中還難免有存在缺點和錯誤，在此懇切的希望指導教師提出批評和指正，以便進一步修改和完善。
目錄
第一章 可編程序控制器的介紹----------------------5 1-1 可編程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作過程-------------------------9
1-4 PLC的主要技術指標---------------------9
第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析
一、主要結構和運動形式----------------------11
二、電力拖動方式及電氣控制要求--------------11
三、T68型鏜床的電氣控制線路分析------------12
第三章 T68臥式鏜床的PLC控制
一. 梯形圖編程語言--------------------------20
二. 助記符語言------------------------------21
三. PLC對T68臥式鏜床梯形圖的繪制----------21
四. PLC狀態表------------------------------22
五. 匯編語言--------------------------------25
元件明細表----------------------------------------28
總結 --------------------------------------29
畢業設計任務書（四）
指導教師：田林紅
一、設計題目用PLC對專用鏜孔機床的電氣控制設計（二）
二、設計的目的
1）掌握鏜孔機床加工動作流程。
2）掌握機床電氣控制元件的選擇與計算方法。
3）掌握PLC選擇與應用。
三、設計要求
一臺機床用于零件的鏜孔與鉸孔兩種工序加工，進給速度分為快進和一次和二次工進，進給采用液壓控制。主軸采用1500W電機，液壓系統是1000W電機。設計要求
1）主軸雙向運轉，停車采用反向制動。
2）主軸加工采用兩地控制，必須液壓泵電動機才能啟動主軸電動機。
3）有工作狀態指示及照明。
4）有必要的電氣保護和聯鎖。
四、完成的任務
要求說明詳細，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規范，圖形清晰，符號標準，線條均勻。
（1）設計與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。
（2）畢業設計說明書（8000以上）
1）設計題目
2）控制原理說明設計方案論證
3）主要器件選擇依據與計算
4）設計總結及改進意見
5）主要參考資料
第一章 可編程序控制器的介紹
1.1 可編程序控制器的概述
可編程序控制器（Programmable Logical Controller,簡稱PLC)是在繼電器控制和計算機控制的基礎上，以微機處理器為核心，引入微電子技術、自動控制技術而形成的一代新型工業控制裝置?？删幊绦蚩刂破髟谙到y結構、硬件組成、軟件結構、輸入/輸出（I/O）接口以及用戶界面等方面都有獨特性。目前，可編程序控制器不僅具有繼電器控制系統所能完成的邏輯運算、定時、記數等控制功能，同時還可以進行數據處理、模擬量控制、過程控制、通信聯網等功能。
. 圖2 PLC控制系統的基本結構框圖 1.2.1. 可編程控制器的基本結構
世界各國生產的可編程控制器外觀各異，但作為工業控制計算機，其硬件結構大體相同，主要由中央處理器、存儲器
、I／O接口、電源及編程設備幾大部分構成。PLC的硬件結構框圖2-1所示
1.中央處理器（CPU） 2.存儲器
存儲器是可編程控制器的存放系統程序、用戶程序及運算數據的單元。和一般計算機一樣，可編程控制器的存儲器有只讀存儲器(ROM)和隨機讀/寫存儲器（RAM）兩大類。只讀存儲器是用來保存那些需永久保存的程序的存儲器，即使機器掉電后其保存的數據也不會丟失，一般為掩膜只讀存儲器和可編程電擦寫只讀存儲器。只讀存儲器用來存放系統程序。隨機讀/寫存儲器的特點是寫入與擦除都很容易，但在掉電情況下存儲的數據就會丟失，一般用來存放用戶程序及系統運行中產生的臨時數據。
3.輸入/輸出接口
輸入/輸出接口是可編程控制器和工業控制現場各類信號連接的部分。輸入口是用來接受生產過程的各種參數。輸出口是用來送出可編程控制器運算后得出的控制信號，并通過機外的執行機構完成工業現場的各類控制。主要有以下幾中：
⑴ 開關量輸入接口。
（2）開關量輸出接口。
（3）模擬量輸入接口。
（4）模擬量輸出接口。
（5）智能輸入/輸出接口。
4．電源
可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開關電源及為掉電保護電路供電的后備電源，后者一般為電池。
5.外部設備
(1) 編程器?？删幊炭刂破鞯奶攸c是它的程序是可變更的，能方便的加載程序，也可方便地修改程序，因此編程設備就成了可編程控制器工作中不可缺少的部分。可編程控制器的編程設備一般有兩類，一類專用編程器，有手持的，也有臺式的，還有的可編程控制器機身上自帶編程器，其中手持式的編程器攜帶方便適合工業控制現場應用；另一類是個人計算機，在個人計算機上運行可編程控制器相關的編程軟件即可完成編程任務，借助軟件編程比較容易，一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。
（2）其他外部設備。PLC還可能配設其他一些外部設備。
①盒式磁帶機，用以記錄程序或信息。
②打印機，用以打印程序或制表。
③EPROM寫入機，用以將程序寫入用戶EPROM中。
④高分辨率大屏幕彩色圖形監控系統，用以顯示或 監視有關部分的運行狀態。 與普通微機類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統軟件和應用軟件兩部分。
PLC的基本工作如下:
(1)輸入現場信息:在系統軟件的控制下，順次掃描各輸入點的狀態;
(2)執行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令，根據輸入狀態和指令內容進行邏輯運算:
(3)輸出控制信號:根據邏輯運算的結果，輸出狀態寄存器向各輸出點并行發出相應的控制信號，實現所要求的邏輯控制功能。
上述過程執行完后，又重新開始，反復地執行。每執行一遍所需的時間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。
PLC就這樣不斷反復循環，實現對機器的連續控制，直到接收到停機命令，或因停電、出現故障等才停止工作。
1-3、PLC的工作過程
圖4 PLC的工作過程
1.4 PLC的主要技術指標
1. I/O(輸入/輸出)點數
如前所述，輸入/輸出點數是PLC組成控制系統時所能接入的輸入/輸出信號的最大數量，表示PLC組成系統時可能的最大規模。這里有個問題要注意，在總的點數中，輸入點與輸出點總是按一定比例設置的，往往是輸入點數大于輸出點數，且輸入和輸出點數不相互代替。
2.應用程序的存儲容量 3.掃描速度 另外，可編程控制器的可擴展性、可靠性、易操作性及經濟性等 指標也是用戶關心的問題。
第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析
一、主要結構和運動形式
鏜床的床身是一個整體鑄件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導軌上又安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導軌上下移動。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進給箱和操縱機構等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過程中，鏜軸一面旋轉，一面沿軸向作進給運動，而花盤只能旋轉，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進給運動，鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動鏈傳動，可以獨立轉動。后立柱位于鏜床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用來支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據鏜桿的長短，可通過后立柱沿床身水平導軌的移動來調整前、后立柱之間的距離。
有以上分析可知，T68型臥式鏜床運動形式為：
（1）主運動 鏜軸和花盤的旋轉運動
（2）進給運動 鏜軸是軸向進給、花盤上刀具的徑向進給、鏜頭架的垂直進給、工作臺的橫向和縱向進給。
（3）輔助運動 工作臺的回轉、后立柱的軸向水平移動、尾座的垂直移動及各部分的快速移動。
二、電力拖動方式及電氣控制要求 T68型臥式鏜床的電氣控制要求如下：
（1）為了擴大調速范圍和簡化機床的傳動裝置，本機采用機電聯合調速，使用雙速籠型異步電動機M1作為主拖動電動機，其繞組接法為/YY。
（2）主軸或進給變速時，為了便于齒輪之間的嚙合，要有變速沖動。
（3）為了適應調整的需要，要求主軸電動機能夠進行正、反向旋轉及點動操作
（4）為了快速準確地停車，要求主軸電動機具有制動過程，本機床采用反接制動方式。
（5）快速移動電動機M2應能進行正、反轉及點動操作。
（6）工作臺或鏜頭架的自動進給與主軸或花盤刀架的自動進給不能同時進行，兩者之間應有連鎖保護。
三、T68型鏜床的電氣控制線路分析
T68鏜床的電氣控制原理圖如下圖所示。
(一)主電路分析 快速電動機M2由接觸器KM6和KM7控制其正、反轉，用熔斷器FU2作其短路保護。
（二）控制電路分析
1.主軸電動機M1的正、反轉起動控制 當要求主軸低速運行時，將速度選擇手柄置于低速擋，此時與速度選擇手柄有關聯的行程開關SQ不受壓，SQ觸頭斷開。若使主軸電動機M1正向運行，可按下正轉起動按鈕SB2，此時，中間繼電器KA1通電并自鎖，KA1常開觸頭閉合，使接觸器KM3通電，短接電阻R，KA1常開觸頭閉合，使得接觸器KM1，KM4相繼通電。主軸電動機M1在接法下全壓起動并運行（低速）。此時，KA1，KM1，KM3，KM4通電。 KM4線圈的通電電流線路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點3SQ5（3－4）常閉觸點4KM1（4－14）常開觸點14KT（14－23）常閉觸點23KM5（23－24）常閉觸點24KM4線圈PE。 若要求主軸高速運行時。將速度選擇手柄置于高速擋，此時行程開關SQ壓下，使SQ觸頭（12－13）閉合。這樣，在接觸器KM3通電的同時，時間繼電器KT也通電。于是，主軸電動機M1在低速擋起動并經過一段延時后，時間繼電器通電延時時常閉觸頭KT（14－23）斷開，通電延時閉合觸頭KT（14－21）閉合，分別使接觸器KM4斷電，接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動機M1由低速接法自動切換成高速YY接法。構成了雙速電動機按低速擋起動再自動切換成高速擋運行的自動控制環節。正向高速運行時，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為： 2.主軸電動機的點動控制 正轉點動時，按SB4,KM1,KM4接通，接觸器KM1線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點3SQ5（3－4）常閉觸點4SB1（4－5）常閉觸點5SB4（5－15）常開觸點15KM2（15－16）常閉觸點16KM1線圈PE。 3.主軸電動機的停車與制動
主軸電動機M1在運行中，可以通過按下停止按鈕SB1來實現主軸電動機M1的自然停止或反接制動（將SB1按到底）。
以主軸電動機M1運行在低速正轉狀態為例，此時中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4均通電吸合，速度繼電器的常開觸頭KS1-1（14－19）閉合，為正轉反接制動作準備。
當需要自然停止停車時，輕按下停止按鈕SB1（4－5），其常開觸頭斷開，使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放，切斷了主軸電動機M1正向電源。主軸電動機M1自然停止。 此 時，KM4線圈通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點3SQ5（3－4）常閉觸點4KM2（4－14）常開觸點14KT（14－23）常閉觸點23KM5（23－24）常閉觸點24KM4線圈PE。 若主軸電動機M1已運行在高速正轉狀態下，按下停止按鈕SB1,可實現自然停車和反接制動停車，反接制動時，SB1（4－5）斷開，中間繼電器KA1、接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM1、接觸器KM5,KM8相繼斷電，SB1（4－14）閉合則使接觸器KM2通電，接觸器KM4通電。于是主軸電動機M1串入反接制動電阻，繞組接成接法，進行低速反接制動，直至速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）釋放，反接制動結束。電流通路同上。要注意的是：在進行制動停車操作時，應該將停止按鈕SB1按到底，否則將無法接通反接制動回路，只能實現自然停車。
4.主運動和進給運動的變速控制
T68型臥式鏜床主運動和進給運動的變速，是通過變速操縱盤實現的。他急既可以在主軸和進給電動機未起動前預選速度，也可以在運行中進行變速。 若主軸在正轉運行中需要變速，可將主軸變速操縱手柄向外拉出，這時行程開關SQ1不在受壓，其常開觸頭SQ1（5－10）斷開接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經行程開關SQ1（4－14）的常閉觸頭、速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）而通電吸合，使主軸電動機M1定子串入電阻R進行反接制動。接觸器KM2線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點3SQ5（3－4）常閉觸點4SQ1-1（4－14）常開觸點14KS1-1（14－19）常開觸點19KM1（19－20）常閉觸點20KM2線圈PE。若主軸電動機M1原來運行在低速擋，則此時接觸器KM4仍保持通電，接觸器KM3,KM1斷電，接觸器KM2通電，主軸電動機M1接成，串入電阻R進行反接制動。若主軸電動機M1原來運行在高速擋，則此時有時間繼電器KT的觸頭將繞組YY接自動切換成接法，低速串入電阻R進行反接制動。隨后轉動變速盤，選擇所需要的速度，最后將變速操縱手柄推回原位。
如果變速齒輪不能嚙合而造成變速手柄推不動，則此時行程開關SQ2受壓，其常開觸頭SQ2（17－15）閉合，接觸器KM1經速度繼電器常閉觸頭KS1-1（14－17）、行程開關SQ1常閉觸頭（4－14） 接通電源，同時接觸器KM4通電，使主軸電動機M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動。接觸器KM1線圈的通電電流通路為： 當轉速升到速度繼電器KS1的動作值時，其常閉觸頭KS1-2（14－17）斷開，使接觸器KM1斷電釋放；另一速度繼電器常開觸頭 KS1-1（14－19）閉合，使接觸器KM2通電吸合，對主軸電動機M1進行反接制動，使轉速下降。當到達速度繼電器KS1的釋放值時，其常開觸頭KS1-1（14－19）斷開，常閉觸頭KS1-2（14－17）閉合，反接制動結束。 2. 在進給變速時，首先將進給變速操縱手柄向外拉出，然后轉動進給變速盤，選擇所需要的進給速度，最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄時，行程開關SQ3釋放，而行程開關SQ4受壓。推回手柄時的壓合情況正好相反。如果變速齒輪不能嚙合而造成進給變速手柄推不動，則主軸電動機M1處于間歇起動和制動狀態，獲得變速時的低速沖動，直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個過程和主軸變速控制相同，其控制電路不再另行分析。由于變速過程中KA1或KA2一直保持自鎖，從而記憶了變速前的主軸方向，保證變速后M1仍按原來的方向起動運轉。
5.鏜頭架、工作臺快速移動的控制
鏜頭架和工作臺等部件各方向的快速移動由快速移動電動機M2拖動，通過快速移動操作手柄來控制，而移動方向則由位于工作臺前方的操作手柄進行預選。當扳動快速操作手柄時，行程開關SQ7或SQ8被壓合，接觸器KM7或KM6通電，使快速移動電動機M2旋轉而實現快速移動。當快速操作手柄復位時，行程開關SQ7或SQ8不再受壓，接觸器KM7或KM6斷電釋放，快速移動電動機M2停止旋轉，快速移動過程結束。
第三章 T68鏜床的PLC控制
PLC的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、流程圖語言、布兒代數語言等。其中前兩種語言用得較多，流程圖語言也在許多場所被采用。本章僅介紹梯形圖語言和助記符語言的編程及特點。
一. 梯形圖編程語言
1.梯形圖與繼電控制的區別
梯形圖結構沿用繼電控制原理圖的形式，采用了常開觸點、常閉觸點、線圈和功能塊等結構的圖形語言。對于同一控制電路，繼電 控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號基本相同，控制過程等效。二者的區別在于繼電控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時器，靠硬件連接組成控制線路，而PLC梯形圖使用的是內部繼電器、定時器和計數器，靠軟件實現控制。
因此，PLC的使用具有很高的靈活性，程序修改過程非常方便。圖3-1所示是一個繼電器線路圖和與其等效的PLC梯形圖 二. 助記符語言
助記符語言是PLC的命令語句表達式。用梯形圖編程雖然直觀、簡便，但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號，這在有些小型機上常難以滿足，故需借助助記符語言。應該指出的是，不同型號的PLC其助記符語言也不相同，但其基本原理相近的。編程時，一般先根據要求編制梯形圖，然后再根據梯形圖轉換成助記符語言。
三. PLC對T68鏜床梯形圖的繪制
四. PLC狀態表
分類 用途及名稱 元件代號 PLC數據 備注
輸
入
信
號
正轉啟動按鈕
反轉啟動按鈕
正轉點動按鈕
反轉點動按鈕
停止按鈕 SBI 1101 按鈕在設計中選用了“11”通道繼電器 SB3 1103
SB4 1104
SB5 1105
高低速轉換限位開關
主軸變速限位開關
主軸變速限位開關
進給變速限位開關
進給變速限位開關
快移電動機正轉限位開關
快移電動機反轉限位開關
速度繼電器正向觸點
速度繼電器反向觸點 SQ 1000 限位開關和速度繼電器在設計中選用了PLC“10”通道輸入繼電器
SQ1 1001 SQ3 1003
SQ4 1004
SQ7 1007
SQ8 1008
KV1 1011 主軸箱與工作臺進給互鎖限位開關
主軸箱與工作臺進給互鎖限位開關
熱繼電器常閉觸點 SQ5 - 未進PLC
SQ6 -
FR1 -
主軸電機正轉起停接觸器 KM2 2002 輸出信號選用的是“20”通道的輸出繼電器
輸
出
信
號
主軸電機低速轉動接觸器
主軸電機高速轉動接觸器
主軸電機高速轉動接觸器
短接限流電阻接觸器
快速電動機正轉接觸器
快速電動機反轉接觸器 KM6 2006
KM7 2007
KM8 2008
KM3 2003
KM4 2004
KM5 2005
中
間
繼
電
器 主電機正轉中間繼電器
主電機反轉中間繼電器
PLC內部輔助繼電器
PLC內部輔助繼電器
PLC內部輔助繼電器
PLC內部輔助繼電器
PLC內部輔助繼電器
PLC內部輔助繼電器 KA1 3001 中間繼電器選用了“30”通道和“40”通道
KA2 3002
- 3005
- 4000
- 4001
- 4002
- 4003
- 4004
時間繼電器 主電機高速延時啟動時間繼電器聯結防電弧延時時間繼電器 KT1
- 5000
5001 延時5S
延時1S
五 匯編語言：
序號 指令 代號 序號 指令 代號 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003
005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001
008 OR 3002 029 ILC
009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002
014 AND 1001 035 OUT 3005
015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002
018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001
044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002
047 LD 3005 068 LDI 1007
048 ANI 5000 069 AND 1008
049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007
052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005
055 LD 5001 END
056 ANI 2006
057 OUT 2007
058 OUT 2008
059 LD 4000
060 OR 4002
061 OR 4003
062 ANI 2002
063 OUT 2001
元件明細一覽表
符號 數量 名稱及用途
M1 1 主電動機，拖動主運動和進給運動
M2 1 快速移動用電機
Q 1 空氣開關，限流、欠壓保護 KM3 1 限流電阻短路用接觸器
KM4、KM5 2 快速電機正反轉用接觸器
KM6、KM7 3 主電動機高低速轉換用接觸器 SB3、SB4 2 主電動機正反轉點動按鈕
SB5 1 主電動機停止用按鈕
Kn 1 主電動機反轉制動用速度繼電器
總結
隨著畢業日子的到來，畢業設計也接近了尾聲。經過幾周的奮戰我的畢業設計終于完成了。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。 在這次畢業設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。
我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于 做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 在此要感謝我的指導老師田林紅對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業設計的最大收獲和財富，使我終身受益。
1、《工廠電氣控制技術》機械工業出版社 主編 方承遠
2、《工廠電氣控制設備》機械工業出版社 主編 許廖
3、《機床電氣控制技術》機械工業出版社 主編 王炳實
篇7
1創新。創新是對于一種事物的改進措施，通過改進可以形成一種在原來基礎之上或者更新型的超越原先的事物的新事物。這種創新包括新方案新設計新技術等等。2建筑設計創新。建筑設計創新是一個比較大的概念包括人文、社會、生態、藝術等等，他把這些因素融入在一起形成符合這些因素的新的多體系、多層次、多維度的一種建筑。
三、可拓建筑設計創新與方法的研究內容
對于在建筑學中的可拓建筑設計創新主要是研究其范圍、方法。只有確定了在建筑設計中需要研究的方法才能更好的去尋找下手點，只有好好的研究其創新的方法，才能知道從哪一個點進行創新的研究工作。在創新方法方面一般有四種創新方法1基于原型借鑒的發散法。2基于中介融通的傳導法。3基于屬性變換的共軛法。4基于要素充公的可拓法。
四、可拓建筑設計創新與方法的研究意義
在我們研究可拓學的時候發覺對于建筑設計的創新理論與方法與其存在著微妙的關系，可以成為建筑設計的創新理論與方法的理論基礎，通過其辯證邏輯和數理邏輯相結合的方法來促進建筑設計創新與方法的探究工作。從獨特的視角為建筑設計提供新的創新思路，具有較為重要的意義。1促進三個交叉學科產生新的學科增長點。在我們進行建筑設計的創新的時候將可拓學引入其中，可以有效地豐富創新的理論體系，在進行理論創新的時候可以以可拓學為基礎，充分發揮理性思維的成分，為建筑設計創新鋪墊一條嶄新的道路，能夠大幅度提升我國建筑行業對于創新理論和方法的研究。在可拓學幫助建筑設計創新的同時也間接的開拓了可拓學和創新學研究的領域，促進了三個學科交叉增長。2擴展建筑設計創新的思維框架。在進行建筑創新的時候關鍵是思維的擴展，可拓建筑設計就是為整體的建筑創新提供科學的思維方法的一個學科。它能夠讓我們的創新思維更加趨向于理性，整合整個建筑設計中的各項因素，捕捉到思維靈感，構建建筑設計創新思維的框架，實現建筑設計創新的理性思維，保證其穩定性和科學性。3完善建筑設計創新的方法論體系?？赏亟ㄖO計創新是建立在理性的基礎之上的，通過靜態和動態相互結合的方法，將內部各種關系和需要考察的事物之間的聯系再一次相互結合起來，進行方法、體系的構建，從而形成穩定的方法理論。因此將可拓學有選擇的放到建筑設計創新中去可以在其創新的過程之中給予指導作用。4發展建筑設計創新的理性化方法?？赏貙W是在邏輯學和數學的基礎上發展而來的一門理性學科。她能夠用模型的方法將事、物間的關系聯系起來，并能將要進行的事和物描述出來，形成形式化、定量化的科學理論體系。這樣在與建筑設計創新等問題結合起來的時候就會用一種較為理性的方法去看待建筑設計創新。能夠按照這種方法將環境、資源、對象和目標有序的聯合起來形成一種非常實用的理性創新方法。5奠定建筑設計創新智能化的基礎。目前國內使用的眾多軟件都是繪圖軟件或者是形體推敲軟件。我們在進行可拓建筑設計創新的時候可以在可拓學的基礎上為電腦的軟件開發提供理論基礎，建立計算機數據庫，這樣將會奠定建筑設計創新智能化的基礎。
篇8
目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容?？梢?，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。
1.2與時俱進能力不強
機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求?，F代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。
1.3教學方式落后
很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此，應當對機械設計教學體系進行創新。
2創新機械設計教學體系措施
2.1調整教學內容
機械設計的學科教學內容應從實際出發，注重教學的整體性、實踐性以及創新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內容，避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環節，不但要適度融入相關基礎知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關聯性與聯系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。
2.2加強學生能力培養
機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養學生總結結論的能力。同時，在相關知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。
2.3創新教學方法
目前，相關院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此，要不斷創新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術，借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，開展機械設計的現代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。
2.4增加教學實踐
機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現實生活中有哪些物品用到了這些機構，不斷啟發引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環節。學生設定自己運動機構的各種參數后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環節，把時間用到應用實踐上。
3結語
目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養，同時不斷創新教學方法，以期為國家培養更多機械設計創新性人才。
作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院
參考文獻
[1]金京，羅聲.基于創新能力培養的機械設計類課程教學改革與實踐[J].紡織服裝教育，2012，27（6）：534-536，539.
篇9
1．2跑步機創意
通過感性聯想法，鼓勵設計師大膽提出各種可能性，進行各種功能組合，提出兩用自助式跑步機應具有以下特點：（1）用戶可參與性設計。新型的兩用自助式跑步機應讓消費者有一種參與創造的滿足感，通過親手組裝、變形或插接變成自己需要的產品。（2）具有可持續設計的環保理念。通過簡化兩用自助式跑步機的結構壓縮生產成本，從而達到降低產品價格的目的；為延長產品生命周期，跑步機的滾軸應設計成可拆裝的特殊結構；采用滾軸方式，不需電源，跑步鍛煉時產生的能量還可蓄電，用于應急用電。（3）服務大眾設計。兩用自助式跑步機主要是針對國內普通家庭市場，以簡單、可變換、價格低廉、功能實用來滿足普通家庭成員的健身目標。
2跑步機設計要素
2．1功能
產品的功能是根據使用者的需要來確定的，功能的易用性是設計的目標。功能定義對于認識產品的本質和判斷其價值具有重要的意義。為實現上述功能，對跑步機進行如下創意設計。（1）質量變輕、厚度變小，以此來滿足跑步機與梯子之間的形態轉化。（2）跑步機在變輕、變薄的基礎上還需保持其穩定性，即保留跑步機的功能，同時變為梯子時也能承載一個普通人的體質量。（3）跑步機的滾軸與梯子的橫梁能根據需要進行疏密組合，便于用戶使用。（4）為便于運輸和家庭收納，跑步機可折疊。
2．2材料
自助式跑步機的基座或梯子的基架是承擔人體重力的主要部件。根據GB50017—2003《鋼結構設計規范》推薦的承重結構用鋼，選擇壁厚為2mm以上的Q235碳素鋼方管。跑步機的滾軸因需具有耐磨性和堅韌性，故選擇壁厚為2mm以上的圓管。為提高使用者運動時的愉悅感，在握持部位的選材上，選用氯丁二烯橡膠，此材料防滑，可增加施力面積，減少手部疲勞。同時，為減少運動傷害，在滾軸中間增加防滑橡膠，橡膠表面可壓紋，增加摩擦力，也可在表面印制圖案，增加視覺美感，讓跑步機或梯子更易與家庭環境相適應。
2．3結構
產品結構決定了產品功能的實現。在局部結構設計中，滾軸的兩側鉸鏈設計成半扣狀，以確保用戶在使用時調節角度。機架上的凹槽設計成等間距的倒鉤狀，防止橫梁脫落，確保梯子的安全穩定，根據高度需要放入不等數量的橫梁。為保持跑步狀態的平穩性，跑步機的前端設計成柱狀，同時也可儲存蓄電池以便蓄電急用。
3跑步機方案原型化
原型是產品的一個近似品。在產品開發過程中，數字化原型比實體原型更具彈性。而在檢測不可預見的現象時需要實體化原型。
3．13D渲染圖
計算機3D模型可用來檢測各部件之間的裝配與干涉情況，同時可進行運動學或受力分析。虛擬模型可較為真實地呈現設計方案，節約開發周期，降低成本。
3．2實體原型
通過制作跑步機樣機來檢驗設計中零部件間內在的合理性，及時反饋給設計者進行方案調整，以此提高跑步機設計的可靠性，降低產品開發的風險。
篇10
2.1達、滿兩族傳統材料
對于我選取的這兩個少數民族來說，傳統材料基本取自大自然生長的材料，比如動物類和植物類。動物類生產材料主要包括：牛羊鹿馬魚等，其皮、角、毛、牙，都是生活和生產的重要材料。傳統的樹木類植物主要有：榆木、松木、樺木、楊木、柳木。灌木類植物主要是指柳樹枝條等，柳條包括沙柳、紅柳、烏柳、黃柳等。木材的還原感和設計能力都是民族傳統材料中最強的，就地取材能力也很合適設計。
2.2材料加工與相應工藝
木材在加工前必須需要進行干燥處理，這樣制成的物品才會盡量減少變形和開裂，干燥處理木材有兩種傳統工藝，分別是“自然干燥”和“人工脫水處理”。達、滿兩族居住房屋所使用的粗柳條及木材都是自然干燥的。皮的加工都需要把皮熟制，經過這個步驟才能使用皮質材料。毛的傳統加工方法基本包括搓、擰、編，這幾種方法都能讓毛更好的體現其百變的特點，制作出的作品才會更能有味道。達斡爾族和滿族的傳統工藝十分精湛、樸實。具有較好的使用價值和審美價值。是達斡爾族和滿族人民在長期的生產、生活實踐中不斷創造和積累起來的。達斡爾族和滿族傳統的設計工藝首先就是雕刻，達斡爾族的雕刻工藝主要可分為骨刻、木刻、角刻、骨木結合雕刻這四種，骨刻工藝，用于制作衣扣、扳指等方面，木藝主要應用于碗類和吊籃等等，老人們使用的煙袋鍋，造型堅固耐用，是達斡爾族獨具特色的民間工藝品。
3文化創意產品的應用與傳統材料的創新結合
3.1現代民族風格文化創意產品的創新設計
材料的創新：材料本身的色彩、質感、光澤、紋理、觸感、舒適感、親切感、冷暖度、重量感、柔軟度等表面特征，對現代民族風格產品的外觀造型有著特殊的表現力，在產品造型設計中應該充分的考慮，不同的材質都有其自身的外觀特征和質感，給人們不同的感受，造型設計應該高度的重視和熟悉材料的這種特征，在造型設計中應該注重美得感受的同時，在細微設計上也要有對現代材料和傳統材料的配合，做到總體的和諧，在突出重點的同時要做到呼應。例如在傳統皮質材料上，它對產品的外觀造型有著特殊的表現力，不同的皮質給人帶來的感覺是不同的，合理的在現代設計中運用皮質材料，可以更加充分的表現出少數民族自然的傳統文化，皮質材料可以在其傳統的美感特征上做到最好的表現，它的形、色、質的表現力是獨一無二的。工藝的創新：設計中所使用的任何一種材料、都有其固有的自然屬性，不管這一材料是天然形成的還是人工合成的，都影響了工藝的創新方式。影響每一種材料的質感一般都是三種物理屬性：硬度，粗糙度，溫度。在視覺上影響材料特性的屬性：光澤、肌理、色彩、透明度等等。這些屬性能夠影響人們對產品材料的各種聯想和視覺感受，這各種聯想和感受決定著這款產品在工藝上的設計內涵。為了更好地去理解工藝的創新，我選擇了設計一款獸皮燈作為解釋。所謂獸皮燈就是一種兼具傳統材料味道和現代功能的很有代表性的文化創意產品，在燈的表面具有獸皮特有的原汁原味，讓人們看到后就產生一種溫暖的感覺，配以暖光的配合，更加富有溫馨感，放在臥室床頭都是絕佳的選擇，比起金屬質感和塑料質感的床頭燈讓人更容易產生想觸摸的感覺，讓使用者感受到更真實的傳統少數民族文化氣息。造型的創新：一件工業產品，無論是它的單元部分本身，還是多個單元的組合，總是以外在的技能形態示人。影響形態的因素有尺寸、比例、各單元組合的合理性、宜人性、安全性以及均衡、穩定、輕巧、秩序、節奏等效果。所以在現代文化創意產品的造型設計上我們要盡量回歸本源，以傳統材料自身所具備的形態特點來對最后的產品進行雕琢，無論是隨形的還是抽象的作品，傳統材料的自然形態都是現代文化創意產品設計的一個最有利的創新武器。
3.2達斡爾族、滿族傳統材料與文化創意產品的結合創新
文化創意產業的興起和發展是當代經濟、文化、科技融合發展在產業層面的具體表現。它以其獨特的形態演變和運行方式與其他產業發生廣泛而復雜的聯系，及大地影響著一個城市、一個國家的經濟運行和社會文化發展。眾所周知，工業產品設計是一門綜合性極強的學科，所以說工業產品設計是多變的。但是，無論它如何多變，都是應該本著不變的原則：外觀美和功能美。其主要研究的是產品的造型設計，所以在對產品的創新設計中，最起碼要賦予產品外觀的美，達、滿兩族的傳統材料能夠賦予產品的外觀主要的形態美，并且還具備其他設計材料所不具備的自然特點，這種民族風的突破就可以達到產品創新目的。在文化創意產品設計上我們應該把文化和產品創新完美的結合起來，達、滿兩族千百年來常常把美好的心愿寄托在裝飾上，以表達心情，形成了各具特色的民族文化，又因不同的自然環境、生存方式、、生活習慣、審美心理等，形成了各具風采的民族文化設計材料。我們要在材料上入手，找出這兩個少數民族材料所體現出的美學規律，比如統一于變化、對比與調和、勻稱與均衡、重點與呼應等，這才是對于產品創新的重中之重，這種具有強烈民族傳統特色的設計材料必定會帶動文化創意產品設計走向世界。
篇11
做為不斷創新產品理念的蘋果公司，在2008年就被《財富》雜志評為最受美國歡迎的企業，蘋果公司總能使用硅片和軟件“不斷制造奇跡”，喬布斯深知那時蘋果公司不具備在基礎技術和商業模式上進行顛覆的能力，所以選擇了比較快速的以工業設計為創新點的iMac深受消費者的青睞。蘋果公司的發展史表明，工業設計產業已成為戰略性新興產業和先導性產業的重要組成部分，因此可以看出工業創新將為經濟發展創造更多的價值。工業設計創新產業作為集藝術文化為一體的創新性產業，在推動我國社會主義創新型國家的進程中起到了至關重要的作用，我們可以通過添加人文元素增添產品的附加值，也可以通過常以產業的發展，挖掘現在工業的發展規律，找出設計導向情感的交叉模式，開拓文化產業發展新的發展空間，推動文化與設計的整體上市。
3文化產業背景下工業設計的未來趨勢
文化產業已經成為知識服務于一體的新型產業發展模式，工業發展對解決人類現實生活中遇到的困難就有至關重要的作用，人們所處的環境，需要中國多種文化元素融合到本質創新中去，不僅僅外顯為中國創造更應該強調“民族的就是世界的”以民族文化來彌補諸多設計不足，以工業創新歷年來創新表現民族底蘊。如今設計行業已成為集科學性和藝術性為一身的新型產業發展模式，我國在大力發展文化創新產業，推動文化科技創新，以文化科技創新作為發展的重要引擎，充分發揮文化與科學技術相互促進的關系，以科技文化帶動戰略，增強自主創新能力。建立一個高度市場化的科技平臺，以工業產品設計作為涵蓋科技、文化、設計、多媒體等相關行業的多類平臺。
篇12
在當今社會條件下，創新的前提應當是：我們設計的東西，首先是現代的，同時是中國的，如果是在某一個地區，還應體現那里的地區特點，這才是扎根于時代和充滿鄉土氣息的有血有肉的好作品。巴黎拉·維勒特現代公園，運用現代設計手法，完全打破過去的以自然景觀為內容的公園設計框框，同時恰如其分地與巴黎這座現代城市有機地融合一起，既反映時代特征，又有強烈的地域感。
我們過去大量的工程實踐，似乎不是中國古董就是外國樣式的翻版。要使設計具有新意的路徑，是以吸收消化過去和國外優秀設計為前提，進行進一步思考，作出具有自身特色的設計。
具體方法是：從社會整體方面應以超越的心態去建構新的建筑文化。
當前的社會現實是：中國文化進入一個新時期，（既開放、融合、重構）這在我們的電影業發展過程看得很清楚。建筑文化發展應以超越地域和超越民族、全方位地吸收外來建筑文化基礎，建構起屬于自己的一代建筑文化而不是表面的模仿。其次是超越時代、超越現實（柯布西埃的作品就是超越時代和現實的力作），即對傳統建筑文化進行深入研究后創造新的建筑理論體系。超越現實，是以超前意識引導生活設計，這需要有獨特的判斷力和審美意識（拉-維勒特現代公園設計課題是：21世紀現代公園）。超越的意義還有超越物質功利，在當前市場經濟條件下，建筑作為一種物化了的文化形態，有其商品價值，又有其文化功能價值。反映了空間設計內涵在市場經濟中的新特征。當前人們經濟水平提高，但文化素質停留在較低水平。創作者應從狹隘的物質功利中解脫出來，正確理解兩種價值之間的關系，賦予設計作品更多的文化價值，實際上，只有這樣，才能提高設計者在市場競爭中真正的實力。
2．研究人的需求室內設計的根本宗旨是為人而不是為物，我們有多少人真正考慮了這一點？我們的行為規律、生活需求是室內設計的根本參照系，這是由人與外在環境的非確定關系決定的，（即自然界沒有為提供現成的生存條件，而是人通過自己的改變來使環境為自己服務，人與動物不同就在于人對外在世界必然的超越性），隨著社會經濟的發展，人對自己生活質量提出越來越高的要求，每一代人都有新的要求，新的創造和新的享受，這樣才推動了室內設計的發展。
人與社會需求是社會發展的動力，所以人的無止境的追求成為室內設計不斷更新的原動力。一代新的室內設計作品必須抓住人們提高生活環境質量的強烈愿望，在人的這種心態和產品開發（如室內環境更加完善的建筑、如現代住宅、別墅、新型商業空間的建設等）之間起到重要的中介作用。
室內設計在滿足建筑的功能需要的同時要更多研究人的心理需求，如空間設計上的心理空間、心理尺度的掌握和其他如人對于環境格調、氣氛、色彩的光感覺方面的心理特征，進一步提高室內環境的心理感受價值，這就是所謂從人的心理、精神需求出發的軟環境概念。
3．掌握現代工業、技術發展信息，抓住設計創新的主動權室內設計在對人的生活、工作條件創造方面與當代技術進步有關。新結構，新材料和新的家用設備更新，可以把室內設計的構成要素推向新的領域。如新型地面材料、新型涂料、仿石、仿金屬涂料，新的結構構架體系和輕金屬新式結構，采用新構造方法的室內隔斷等都為室內設計提供新的手段，如果我們能隨時掌握它們發展動態和有關信息資料，就可以在設計中率先推出和廣泛應用。此外，新型家具設計不僅在形式上，而在材料和加工方法上已經不斷更新，如果在設計上隨時加以考慮，就可掌握更多的創新主動權，在廚房和衛生間室內設計中，換代燃具，新型排油煙機，新的衛生潔具和現代洗浴設備的更新等都可開拓我們的設計思路。
4．握社會文化氛圍的動向，提高創新的成功率室內設計的創新，在很大程度上取決于社會時尚的變化。如國外，商業建筑室內設計更新的周期有時只有幾個星期（即幾個星期重新裝修一次），是因為社會審美時尚的變化，這種變化要求設計有新鮮感。這就是設計創新的社會接受條件，我們不能脫離社會現實的孤芳自賞（當然也不能沒有原則的盲目迎合）。一般來講與人們生活關系密切的東西容易引起注意，應當作為設計創作的重點目標，一個有創意的構思能為社會接受，必須有一個動態的文化氛圍基礎，這個氛圍，一般講就是使用者對室內環境的整體格調或者某種部件的特殊追求。
人們對于室內的時尚追求表現為兩個方面：
（1）新穎。一般甲方的第一句話就是設計要新穎，二十年不落后等，這是因為一般人都本能地喜歡用新的刺激來激活自己的心智，并以此成為變革生活環境的出發點。（心理學原理）室內部件中，原本可以繼續使用的東西，因為品牌、款式趕不上潮流而被唾棄，如現在大家都去準備買畫王，購買服裝時追求名牌等。
（2）流行。社會認同的心理需求就是追求流行時尚的基礎。人們都希望自由的追求能為社會認同，拿工業產品來說，過去追求彩電、冰箱、洗衣機，現在需要的是電話、空調、電腦，這些東西對有的人來說，并非是一種必需品而是由于社會流行趨勢的影響所至。這反映在對室內環境的要求方面，家庭裝修中，戶主對裝修材料的選擇，對地毯、燈具的品評，都和這種社會文化氛圍的趨勢有關。
室內設計的創新，在某種程度上決定于社會時尚的變化。掌握這種社會文化發展的動態特征，就可以有的放矢的進行設計構思，提高設計在社會競爭中的成功率。
當然，這和有些人盲目追求時尚和盲目追求潮流有根本區別。
5．設計創新表現的具體內容：
（1）空間：空間組合形式應有新意,能打破一般空間環境關系的陳套.這取決于建筑設計的基本條件和新結構形式的采用。如巴黎羅浮宮擴建中央大廳，金字塔域透明頂蓋使室內空間形式出現突破性變化，室內外環境通過透明頂蓋連成一體。德方斯大拱門，一個大尺度的透空立方體，和一般建筑空間的形成迥然不同，立方體中間插入金屬構架和觀光電梯以及塑料蓬蓋，形成內部空本論文由整理提供
間極為獨特的劃分，表現了空間設計的創意性。
（2）材料：室內建筑材料是加強空間效果的重要元素，也是設計創新的一個突破口，若干新型材料和不同肌理材料的組織，對改善空間條件能起到不可估量的作用，很多公共建筑空間，運用層次更加鮮明，上述仿石、仿金屬涂料的運用，使這類材料加工更加容易，使金屬和石材在室內使用的范圍擴大，為室內環境的創新提供了條件。
篇13
中國設計亟待破題
一直以來，國內對設計的理解僅是工程師加“美工”。10年前，國內某IT公司的首個設計師就職時，不少員工都還以為這是來給大家講工作禮儀，培訓如何著裝的。
盡管過了10年，國內企業在關注科技、人才、設備更新的同時，依然較少關注工業設計及其對市場的開拓、提高產品附加值的關鍵作用。北京洛可可工業設計有限公司設計總監賈偉坦言：“目前我國工業設計還處于產業化初期階段?！?/p>
事實上，工業設計是科學與應用、技術與生活、企業與市場、生產與消費之間的橋梁，是促進經濟增長的工具。專家指出，在我國大力提倡自主技術創新的過程中，尤其要注重運用工業設計所進行的集成創新和引進消化吸收再創新，提高產品設計能力。畢竟一個好的工業設計在延長產品生命周期的同時，對企業長遠發展也將產生重要影響。比如，松下彩電、奔馳轎車等世界名牌，就是現代工業設計魅力的體現。
為推動國內設計產業發展，國家發改委早在2004年就著手制定《工業設計產業發展政策》。與此同時，深圳近年來明確提出建設“設計之都”的發展目標；2005年6月，北京市創建工業設計創意產業基地，為設計企業提供服務平臺。
工業設計關鍵在人才。我國工業設計專業的數量和招生規模逐年擴大，但畢業生還需要較長時間進行實踐培養。賈偉建議，企業和高校應互動，科學安排課程，提供實踐機會，推動學生早日成才。
必須強化中國特色
在人們的印象中，日本的產品以設計新穎別致取勝，德國產品則以高貴的藝術氣質、嚴謹的做工見長。這些是其設計名片，那么我們的設計名片呢？
數據顯示，目前，國內各類工業設計公司已有1000多家，一些優秀的公司開始嶄露頭角。聯想、海爾、長虹、夏新等企業都建立了自己的設計中心。北京工業設計促進中心策劃部主管謝迪表示：“一方面，我們需要努力培育有國際競爭力的工業設計企業；另一方面，我國的工業設計與發達國家相比有5—10年的差距，要趕上甚至引領世界潮流短期內很難實現，但我們在設計上要逐漸擺脫模仿、仿制，凸顯中國特色?！?/p>
以日本為例，日本工業設計的起步也是從模仿開始，在技術上主要學習的是美國，但沒有照搬美國豪華風格，而是根據本國資源缺乏實際，才創造了小型化、標準化、多功能化的日本特色的產品。
