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1、第一章 机械基础概述1-1 产品的机械设计过程和制造过程冯义明1广水市职教中心一、机械设计过程一个产品的开发起始于用户和市场的需求，从理想概念到一个产品的开发起始于用户和市场的需求，从理想概念到最终产品形成要经两个主要过程：机械设计过程和机械制最终产品形成要经两个主要过程：机械设计过程和机械制造过程。造过程。机械设计过程的概念机械设计是根据市场需求，利用科学原理、技术知识再加机械设计是根据市场需求，利用科学原理、技术知识再加上设计者的形象思维和逻辑思维，构想出产品的工作原理、上设计者的形象思维和逻辑思维，构想出产品的工作原理、运动方式、功能特性以及结构形状，并转化成工程描述的运动方式、功能特性
2、以及结构形状，并转化成工程描述的过程。过程。机械设计过程的地位和作用机械设计是产品从设计、制造、销售到使用整个生命周期机械设计是产品从设计、制造、销售到使用整个生命周期中的第一个环节，也是最重要的环节，它对产品的功能和中的第一个环节，也是最重要的环节，它对产品的功能和经济效益趁着决定性的作用。经济效益趁着决定性的作用。2广水市职教中心机械设计过程的组成机械设计一般要经过调查研究（需求分析、可行性分析）、机械设计一般要经过调查研究（需求分析、可行性分析）、概念设计（方案构思）、结构设计、分析优化，并最终确概念设计（方案构思）、结构设计、分析优化，并最终确定设计结果（工程图、文件描述）等一系列的过
3、程，如图定设计结果（工程图、文件描述）等一系列的过程，如图1-1所示。所示。3广水市职教中心二、机械制造过程机械制造过程的概念机械制造是将原材料加工成零件毛坯，将毛坯加工成机械机械制造是将原材料加工成零件毛坯，将毛坯加工成机械零件，再由零件装配成机器的整个过程。零件，再由零件装配成机器的整个过程。机械制造过程的组成机械制造一般要经历机械制造一般要经历 工艺过程设计（包括工艺过程设计（包括 制定工艺路线，确定制定工艺路线，确定 设备、材料和设计工设备、材料和设计工 装）、毛坯制造、零装）、毛坯制造、零 件加工以及机器装配、件加工以及机器装配、 调试等几个阶段，如调试等几个阶段，如 图图1-1所示
4、。所示。4广水市职教中心机械制造过程的地位和作用机械制造过程是产品开发过程中的一个重要环节。机械制造过程是产品开发过程中的一个重要环节。制造的成本、质量和周期常常是决定产品成败的关键。制造的成本、质量和周期常常是决定产品成败的关键。同时制造过程也不是一个孤立的过程，它必须和设计过程同时制造过程也不是一个孤立的过程，它必须和设计过程紧密结合，并贯穿产品开发的整个过程，制造过程中出现紧密结合，并贯穿产品开发的整个过程，制造过程中出现的问题应及时反馈给设计者，设计者再根据这些信息对产的问题应及时反馈给设计者，设计者再根据这些信息对产品进行修改，而新的设计思想、新的市场要求应及时在制品进行修改，而新的
5、设计思想、新的市场要求应及时在制造过程中体现，因此，设计和制造是相辅相成、紧密结合造过程中体现，因此，设计和制造是相辅相成、紧密结合且不断迭代、不断优化和不断完善的过程。且不断迭代、不断优化和不断完善的过程。5广水市职教中心三、机械设计与制造的发展方向随着科学技术的飞速发展，市场的竞争空前激烈，用户对随着科学技术的飞速发展，市场的竞争空前激烈，用户对产品的要求愈来愈高，而产品的生命周期愈来愈短，其生产品的要求愈来愈高，而产品的生命周期愈来愈短，其生产组织方式也从传统的大批量、少品种向着中小批量、多产组织方式也从传统的大批量、少品种向着中小批量、多品种转变；新材料、新工艺、新技术和新的设计方法的
6、不品种转变；新材料、新工艺、新技术和新的设计方法的不断涌现；数控机床、加工中心、柔性制造系统等自动化设断涌现；数控机床、加工中心、柔性制造系统等自动化设备广泛使用；与此同时，机械设计与制造的手段和方法也备广泛使用；与此同时，机械设计与制造的手段和方法也随之改变，以随之改变，以CAD（Computer Aided Design计算机辅计算机辅助设计）助设计）/CAM（Computer Aided Manufacture计算机辅计算机辅助制造）为代表的现代设计、制造技术以惊人的速度向前助制造）为代表的现代设计、制造技术以惊人的速度向前发展。传统的机械技术已和微电子技术、自动控制技术、发展。传统的机械技术已和微电子技术、自动控制技术、计算机和信息处理技术、人工智能技术紧密地结合在一起，计算机和信息处理技术、人工智能技术紧密地结合在一起，正朝着柔性化、机电一体化、集成化、智能化的方向发展，正朝着柔性化、机电一体化、集成化、智能化的方向发展，促使机械制造业发生了根本性的变革。促使机械制造业发生了根本性的变革。6广水市职教中心
