第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法

1、第二章第二章 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法 第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變型設(shè)計(jì) 和組合設(shè)計(jì)等三大類型。 一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)一、創(chuàng)新設(shè)計(jì) 創(chuàng)新設(shè)計(jì)是依據(jù)市場(chǎng)需求和發(fā)展的預(yù)測(cè)，進(jìn)行 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，采用新的原理、技術(shù)和先進(jìn)生 產(chǎn)工藝，快速地開發(fā)出新一代的、具有高技術(shù) 附加值的新產(chǎn)品，改善產(chǎn)品的功能、技術(shù)性能 和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和能源消耗，提高產(chǎn)品 的競(jìng)爭(zhēng)能力，迅速占領(lǐng)和擴(kuò)大市場(chǎng)。 創(chuàng)新設(shè)計(jì)通常從市場(chǎng)調(diào)研和預(yù)測(cè)開始，明確 產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)過產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、 技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)四個(gè)階段；還應(yīng)通過新 產(chǎn)品試制和試驗(yàn)來驗(yàn)證其技術(shù)可

2、行性；通過 小批試生產(chǎn)來驗(yàn)證新產(chǎn)品的制造工藝和工藝 裝備的可行性。這一般需要較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)開發(fā) 周期，投入較大的研制開發(fā)工作量。 二、變型設(shè)計(jì)二、變型設(shè)計(jì) 為滿足市場(chǎng)需求的快速變化，常常采用適 應(yīng)型設(shè)計(jì)和變參數(shù)型設(shè)計(jì)方法。這兩種方 法都是在原有產(chǎn)品的基本工作原理和總體 結(jié)構(gòu)保持不變基礎(chǔ)上，適應(yīng)型設(shè)計(jì)是通過 更換或改變部分部件或結(jié)構(gòu)，變參數(shù)設(shè)計(jì) 則是通過改變部分尺寸和性能參數(shù)，形成 所謂的變型產(chǎn)品。適應(yīng)型設(shè)計(jì)和變參數(shù)型 設(shè)計(jì)統(tǒng)稱為變型設(shè)計(jì)。 變型設(shè)計(jì)不應(yīng)無序地進(jìn)行，應(yīng)在原有產(chǎn)品的 基礎(chǔ)上，按照一定的規(guī)律演變出各種不同的 規(guī)格和布局，形成一個(gè)產(chǎn)品系列。 作為變型設(shè)計(jì)依據(jù)的原有產(chǎn)品，通常是采用 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

3、方法完成的，而變型產(chǎn)品的基本工 作原理和主要功能結(jié)構(gòu)與原有產(chǎn)品相同，在 設(shè)計(jì)與制造工藝方面均已經(jīng)過關(guān)。這是變型 產(chǎn)品能在較短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量地設(shè)計(jì)出符合市 場(chǎng)需要產(chǎn)品的根本原因。 三、三、模塊化模塊化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 模塊化設(shè)計(jì)又稱為組合設(shè)計(jì)，它是按照用戶 需求，選擇適當(dāng)?shù)墓δ苣K，直接拼裝成組 合產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)首先應(yīng)在一定范圍內(nèi)對(duì)不 同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，然 后劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過這些 功能模塊的組合，可以構(gòu)成不同類型、或相 同類型但性能不同的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的多 方面的需求。組合產(chǎn)品是系列產(chǎn)品的進(jìn)一步 細(xì)化，組合產(chǎn)品中的模塊也應(yīng)按系列化設(shè)計(jì) 的原理進(jìn)行。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，機(jī)械制

4、造裝備中有一大半 屬于變型產(chǎn)品和組合產(chǎn)品，創(chuàng)新產(chǎn)品只占 一小部分。盡管如此，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意義卻 不容低估，因?yàn)橹挥胁捎脛?chuàng)新設(shè)計(jì)方法， 才能不斷地推出全新的產(chǎn)品，這是企業(yè)在 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的必要條件；而在變型設(shè) 計(jì)中的基型產(chǎn)品與在模塊化設(shè)計(jì)中的功能 模塊，則也是通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)的。 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法 一、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟一、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的步驟隨設(shè)計(jì)類型而不同， 創(chuàng)新設(shè)計(jì)的步驟最為典型。 （一）產(chǎn)品規(guī)劃階段（一）產(chǎn)品規(guī)劃階段 產(chǎn)品規(guī)劃的任務(wù)是在市場(chǎng)需求分析、市場(chǎng)預(yù) 測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況，確 定即將開

5、發(fā)的新產(chǎn)品的功能和性能，并進(jìn)行 新產(chǎn)品開發(fā)的可行性分析，制定出設(shè)計(jì)技術(shù) 任務(wù)書。 產(chǎn)品規(guī)劃階段的實(shí)質(zhì)就是對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目 的決策，它對(duì)企業(yè)的影響巨大?？陀^的需求 分析、全面的調(diào)查研究和科學(xué)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)是 正確決策的前提和基礎(chǔ)，它需要綜合運(yùn)用技 術(shù)預(yù)測(cè)、市場(chǎng)學(xué)、決策論和信息學(xué)等理論和 方法來解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。 1. 1. 需求分析需求分析 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了滿足市場(chǎng)的需求，而市場(chǎng)的 需求往往是不具體的、模糊的、潛在的，甚 至是無法實(shí)現(xiàn)的。需求分析的任務(wù)就是將這 些需求具體化。需求分析本身就是設(shè)計(jì)工作 的一部分，它既是設(shè)計(jì)工作的開始，又要自 始至終指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。 需求分析是一個(gè)創(chuàng)造性的過程。設(shè)

6、計(jì)人員必 須用敏銳的觀察力，及時(shí)找到和預(yù)測(cè)市場(chǎng)的 需求，并在市場(chǎng)大量需求到來之前完成新產(chǎn) 品的研制工作，搶先投放市場(chǎng)，以取得豐厚 的回報(bào)。 需求分析一般包括對(duì)銷售市場(chǎng)和原材料市 場(chǎng)的分析，如： 1）所面向的社會(huì)消費(fèi)群體對(duì)產(chǎn)品功能、 性能、質(zhì)量及價(jià)格等方面的要求； 2）現(xiàn)有類似產(chǎn)品的功能、性能、價(jià)格、 市場(chǎng)占有情況和發(fā)展趨勢(shì)； 3）競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)和 劣勢(shì)及發(fā)展趨向； 4）主要原材料、配件、半成品等的供應(yīng) 情況、價(jià)格及發(fā)展趨勢(shì)等。 2. 2. 調(diào)查研究調(diào)查研究 1）市場(chǎng)調(diào)研主要調(diào)查和深入了解用 戶需求、產(chǎn)品、同行及供應(yīng)等方面的情況 及發(fā)展趨勢(shì)； 2）技術(shù)調(diào)研一般包括產(chǎn)品技術(shù)的現(xiàn) 狀

7、及發(fā)展趨勢(shì)；行業(yè)技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的發(fā) 展趨勢(shì)；新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用 及發(fā)展動(dòng)態(tài)；競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)分析； 競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)動(dòng)向；環(huán)境對(duì)研制 的產(chǎn)品提出的要求等； 3）社會(huì)調(diào)研一般包括企業(yè)目標(biāo)市場(chǎng) 所處的社會(huì)環(huán)境、有關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策， 如產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、投資動(dòng)向、環(huán)境保護(hù)及 安全等方面的法律、規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)；社會(huì)的 風(fēng)俗習(xí)慣；社會(huì)人員的構(gòu)成情況、消費(fèi)水 平、消費(fèi)心理及購(gòu)買能力；本企業(yè)實(shí)際情 況、現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)和不足、發(fā)展動(dòng)向及發(fā)展?jié)?力等。 3. 3. 預(yù)測(cè)預(yù)測(cè) 1）定性預(yù)測(cè) 在數(shù)據(jù)和信息缺乏時(shí)，依 靠經(jīng)驗(yàn)和綜合分析對(duì)未來的發(fā)展?fàn)顩r作出推 測(cè)和估計(jì)。采用的方法有走訪調(diào)查、抽樣調(diào) 查、類比調(diào)查和專家

8、調(diào)查等； 2）定量預(yù)測(cè) 對(duì)影響預(yù)測(cè)結(jié)果的各種因 素進(jìn)行相關(guān)分析和篩選，根據(jù)主要影響因素 和預(yù)測(cè)對(duì)象的數(shù)量關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)市 場(chǎng)發(fā)展情況作出定量預(yù)測(cè)。采用的方法有時(shí) 間序列回歸法、因果關(guān)系回歸法、產(chǎn)品壽命 周期法等。 4.4.可行性分析可行性分析 可行性分析是指通過調(diào)查研究和預(yù)測(cè)后，對(duì) 產(chǎn)品開發(fā)中的重大問題要進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)論證，判斷是否可行?？尚行苑治鍪切庐a(chǎn) 品立項(xiàng)時(shí)必不可少的一項(xiàng)依據(jù)。 可行性分析一般包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)分析 三個(gè)方面。 經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三個(gè)方面的分析，以 及對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的可行性研究后，應(yīng)提出產(chǎn)品 開發(fā)的可行性報(bào)告。 在可行性報(bào)告中應(yīng)明確產(chǎn)品開發(fā)的必要性， 市場(chǎng)調(diào)研

9、和預(yù)測(cè)情況；開發(fā)產(chǎn)品的種類、應(yīng) 具備的功能和質(zhì)量要求；產(chǎn)品的技術(shù)水平要 求、壽命周期、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益分析及 風(fēng)險(xiǎn)分析；從設(shè)計(jì)、工藝和質(zhì)量等方面需要 解決的關(guān)鍵問題和開發(fā)進(jìn)度等。 5. 5. 編制設(shè)計(jì)任務(wù)書編制設(shè)計(jì)任務(wù)書 經(jīng)過可行性分析后，應(yīng)確定待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，編制“設(shè)計(jì)要求 表”。在“設(shè)計(jì)要求表”內(nèi)要列出必須達(dá) 到的要求和希望達(dá)到的要求，并按照重要 程度排出名次，作為對(duì)設(shè)計(jì)作出評(píng)價(jià)時(shí)確 定加權(quán)系數(shù)的依據(jù)。各項(xiàng)要求應(yīng)盡可能用 數(shù)值來描述其技術(shù)指標(biāo)。 設(shè)計(jì)要求表設(shè)計(jì)要求表 設(shè)計(jì)要求 應(yīng)達(dá) 到的 要求 重要 程度 名次 類別項(xiàng)目及指標(biāo) 功 能 運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)形式、方向、速度等 力

10、參數(shù)作用力大小、方向、載荷性質(zhì)等 能量功率、效率、壓力、溫度等 物料產(chǎn)品物料特性 信號(hào)控制要求、測(cè)量方式及要求等 其他性能自動(dòng)化程度、可靠性、壽命等 經(jīng) 濟(jì) 尺寸（長(zhǎng)、寬、高）、體積和重量的限制 生產(chǎn)率、每年生產(chǎn)件數(shù)和總件數(shù) 最高允許成本、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 （續(xù)） 設(shè)計(jì)要求 應(yīng)達(dá) 到的 要求 重要 程度 名次 類別項(xiàng)目及指標(biāo) 制 造 加工公差、特殊加工條件等 檢驗(yàn)測(cè)量和檢驗(yàn)的特殊要求等 裝配裝配要求、地基及安裝現(xiàn)場(chǎng)要求 使 用 使用對(duì)象市場(chǎng)和用戶類型 人機(jī)學(xué)要求操縱、控制、修配、安全等 環(huán)境要求噪聲、密封、特殊要求等 工業(yè)美學(xué)造型、外觀、色彩等 期 限 設(shè)計(jì)完成 日期 研制開始和完成日期，試驗(yàn)、出 廠

11、和交貨日期等 在上述基礎(chǔ)上，結(jié)合本廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和裝備實(shí) 際情況，編制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書 是指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性文件，其主要任務(wù)是 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行選型，確定最佳設(shè)計(jì)方針。在設(shè)計(jì) 任務(wù)書內(nèi)，應(yīng)說明設(shè)計(jì)該產(chǎn)品的必要性和現(xiàn)實(shí) 意義，產(chǎn)品的用途描述、設(shè)計(jì)所需要的全部重 要數(shù)據(jù)、總體布局和結(jié)構(gòu)特征、應(yīng)滿足的要求、 條件和限制等。這些要求、條件和限制來源于 市場(chǎng)、環(huán)境、法律法規(guī)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及制造 廠自身的實(shí)際情況，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和決策 的依據(jù)。 （二）方案設(shè)計(jì)階段（二）方案設(shè)計(jì)階段 方案設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求， 進(jìn)行產(chǎn)品的功能原理分析和設(shè)計(jì)，這是產(chǎn)品 設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的優(yōu)

12、劣 將對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、工藝和成本有著很 大的影響，對(duì)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力的提高 關(guān)系極大。 方案設(shè)計(jì)是個(gè)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)過程，要求充分 發(fā)揮人的創(chuàng)造思維能力，綜合運(yùn)用與設(shè)計(jì)方 法學(xué)相關(guān)的學(xué)科包括系統(tǒng)工程學(xué)、圖論、創(chuàng) 造學(xué)、思維心理學(xué)、決策論等理論和方法， 利用功能分析法將系統(tǒng)總功能分解為功能元 （子功能），在多個(gè)系統(tǒng)原理解中通過評(píng)價(jià)、 優(yōu)化和篩選，求出較好的最佳原理解。 功能分析法功能分析法 1）總功能分析 總功能分析的目的是研究確定待定系統(tǒng)的 功能。為避免限制思路，只研究功能（即待 求系統(tǒng)要干什么），不涉及實(shí)現(xiàn)功能的方法 （即如何干）。分析系統(tǒng)的總功能常采用 “黑箱法”。將待求系統(tǒng)看成一個(gè)黑

13、箱，通 過分析黑箱的輸入輸出量（能量、物料、信 息），就可以確定系統(tǒng)的總功能。 2）功能分解 一般的工程系統(tǒng)都比較復(fù)雜，難于直接求 得滿足總功能的系統(tǒng)解。所以要對(duì)總功能進(jìn) 行分解，將其分解為較簡(jiǎn)單的功能元。功能 元是能直接求解的功能單元。一般不能將總 功能直接分解為功能元，要有二級(jí)功能、三 級(jí)功能（即分功能）等。各種級(jí)別功能之間 的關(guān)系可用功能樹（或功能結(jié)構(gòu)圖）表示， 樹根、樹枝和樹葉分別表示總功能、分功能 和功能元（子功能）。 3）功能元求解 功能元求解的目的是確定實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能元 的局部解。求解方法有兩種：一種是采用創(chuàng) 造性方法求解；二是采用列目錄的方式，將 各種可能的解都列出來，甚至包括那

14、些認(rèn)為 并不可行的解。然后將各種功能元和相關(guān)的 所有解排列成矩陣表，此表稱為解法目錄。 4）求系統(tǒng)原理解 將各個(gè)功能元（子功能）的解合理組合， 可以得到多個(gè)系統(tǒng)原理解。 5）求最佳原理解 先去除那些功能元解之間不相融、與設(shè)計(jì) 要求不符的方案，然后定性選幾個(gè)比較滿意 的方案，再對(duì)篩選出的方案進(jìn)行定量評(píng)價(jià)， 最后得出符合設(shè)計(jì)要求的最佳方案。 功能分析法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)步驟明確，規(guī)律性強(qiáng)，功能分析法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)步驟明確，規(guī)律性強(qiáng)， 有利于計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，有利于提高設(shè)計(jì)質(zhì)量有利于計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，有利于提高設(shè)計(jì)質(zhì)量 和效率。和效率。 例用功能分析法設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的方案。 （1）總功能分析系統(tǒng)的總功能為實(shí)

15、現(xiàn)挖掘； （2）功能分解將總功能分解為功能元； a.動(dòng)力系統(tǒng)；b.傳動(dòng)系統(tǒng)；c.執(zhí)行系統(tǒng)；d.操縱與控制系統(tǒng)； e.行走系統(tǒng)；f.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；還有制動(dòng)、潤(rùn)滑、計(jì)數(shù)等系統(tǒng)。 （3）功能元求解求出各功能元局部解，列出解法目錄； （4）由解法目錄可得到多個(gè)系統(tǒng)原理解； （5）最后得出一個(gè)最佳原理解。 解法目錄 解號(hào) 功能元 12345 動(dòng)力裝置電動(dòng)機(jī)液壓馬達(dá)氣動(dòng)馬達(dá)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī) 傳動(dòng)裝置皮帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿蝸輪齒輪齒條 執(zhí)行裝置鉗式爪抓斗鏟式爪挖斗 行走裝置車輪履帶氣墊 轉(zhuǎn)向裝置循環(huán)球式齒輪齒條蝸桿曲柄轉(zhuǎn)閥式 （三）技術(shù)設(shè)計(jì)階段（三）技術(shù)設(shè)計(jì)階段 技術(shù)設(shè)計(jì)是將功能原理方案具體化為機(jī)器或零 部件的

16、合理結(jié)構(gòu)，主要包括總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以 及模型試驗(yàn)等。 1. 總體設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)包括確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，各部件的總 體布局，相對(duì)運(yùn)動(dòng)配合關(guān)系設(shè)計(jì)，總體聯(lián)系尺寸， 人機(jī)環(huán)境的合理關(guān)系等內(nèi)容。 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)結(jié)構(gòu)原理方案結(jié)構(gòu)的確定， 產(chǎn)品總裝配圖、部件裝配圖的繪制，加工和裝 配說明書的編寫等內(nèi)容。 3. 模型試驗(yàn) 模型試驗(yàn)的目的是檢查產(chǎn)品的功能及零部件 的強(qiáng)度、剛度、運(yùn)動(dòng)精度、振動(dòng)穩(wěn)定性、噪聲 等方面的性能，并提出改進(jìn)建議。模型試驗(yàn)可 采用實(shí)物試驗(yàn)，也可采用模擬試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿 真試驗(yàn)的方式。 （四）施工設(shè)計(jì)階段（四）施工設(shè)計(jì)階段 施工設(shè)計(jì)階段主要進(jìn)行零件工作圖設(shè)計(jì)、完善 部件裝配圖和

17、總裝配圖設(shè)計(jì)，進(jìn)行商品化設(shè)計(jì)，編 制各類技術(shù)文檔等。 1. 零件圖設(shè)計(jì) 在零件圖中應(yīng)包含為制造零件所需的全部信息。 2. 完善裝配圖 在繪制零件圖時(shí)，由于從強(qiáng)度、工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化 等方面進(jìn)行零件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則不可避免地對(duì) 技術(shù)設(shè)計(jì)階段所提供的裝配圖作些修改。 3. 商品化設(shè)計(jì) 商品化設(shè)計(jì)的目的是進(jìn)一步提高產(chǎn)品的市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 4. 編制技術(shù)文檔 技術(shù)文檔應(yīng)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、產(chǎn) 品使用說明書、產(chǎn)品質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則、 產(chǎn)品明細(xì)表等。產(chǎn)品明細(xì)表包括基本件、標(biāo) 準(zhǔn)件和外購(gòu)件明細(xì)表等。 二、系列化設(shè)計(jì)二、系列化設(shè)計(jì) （一）系列化設(shè)計(jì)的基本概念 系列化設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)某一類產(chǎn)品時(shí)，選擇 功能、結(jié)

18、構(gòu)和尺寸等方面較為典型的產(chǎn)品作為 基型，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用結(jié)構(gòu)典型化、零部件通 用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，設(shè)計(jì)出其它各種尺寸參 數(shù)的產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品的基型系列。以此為基礎(chǔ) 同樣運(yùn)用上述原則，增減、更換或修改少數(shù)零 部件，派生出不同用途的變型產(chǎn)品，構(gòu)成產(chǎn)品 的派生系列。然后編制出反映基型系列和派生 系列關(guān)系的產(chǎn)品系列型譜。 在系列型譜中，各規(guī)格產(chǎn)品應(yīng)有相同的功能 結(jié)構(gòu)和相似的結(jié)構(gòu)型式；同一類型的零部件 在不同規(guī)格的產(chǎn)品中具有完全相同的功能結(jié) 構(gòu)；不同規(guī)格產(chǎn)品中同一參數(shù)應(yīng)按一定規(guī)律 （通常為等比級(jí)數(shù)）變化。 系列化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循系列化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“產(chǎn)品系列化，零部件通產(chǎn)品系列化，零部件通 用化、標(biāo)準(zhǔn)化用化、標(biāo)準(zhǔn)化”

19、原則，有時(shí)將原則，有時(shí)將“結(jié)構(gòu)典型化結(jié)構(gòu)典型化” 作為第四條原則，即所謂的作為第四條原則，即所謂的“三（四）化三（四）化” 原則。原則。 （二）系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) 1. 可以減少重復(fù)設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期； 2. 可以提高設(shè)計(jì)水平，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量； 3. 可以增大每個(gè)品種及某些零部件的生 產(chǎn)批量，降低生產(chǎn)成本； 4. 備件供應(yīng)方便，有利于維修； 5. 不易在預(yù)定條件下獲得最佳效果。 （三）系列化設(shè)計(jì)的步驟 1. 主參數(shù)和主要性能指標(biāo)的確定 它應(yīng)最大程度地反映產(chǎn)品的工作性能和設(shè) 計(jì)要求。 2. 參數(shù)分級(jí) 將產(chǎn)品上述參數(shù)和指標(biāo)按一定規(guī)律進(jìn)行分 級(jí)，制定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品的主參數(shù)應(yīng)盡可 能選優(yōu)先數(shù)系。 3.制

20、定系列型譜 系列型譜通常是二維甚至是多維的，其中一 維是主參數(shù)，其余是主要性能指標(biāo)。 在制定系列型譜過程中，應(yīng)周密策劃系列內(nèi) 部產(chǎn)品零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。通用化是 指同一類型但規(guī)格不同、或不同類型的產(chǎn)品 中，部分零部件彼此相互適用；標(biāo)準(zhǔn)化是指 使用要求的零部件應(yīng)按照現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)和 規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。 系列型譜內(nèi)的產(chǎn)品是在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上 經(jīng)過演變和派生而擴(kuò)展而成的。擴(kuò)展的方 式有三類： 1）縱系列產(chǎn)品功能、原理和結(jié)構(gòu)相 同，而尺寸和性能不同； 2）橫系列產(chǎn)品基型產(chǎn)品基礎(chǔ)上，實(shí) 現(xiàn)功能擴(kuò)展的派生產(chǎn)品； 3）跨系列產(chǎn)品主要基礎(chǔ)件和通用部 件相同，但產(chǎn)品類型不同。 三、模塊化設(shè)計(jì)三、模塊化設(shè)計(jì) （一）模塊化設(shè)計(jì)的基本概念 為開發(fā)多種不同的功能結(jié)構(gòu)、或功能結(jié)構(gòu)相同 而性能不同的產(chǎn)品，不必對(duì)每種產(chǎn)品單獨(dú)進(jìn)行 設(shè)計(jì)，而是精心設(shè)計(jì)出一批功能模塊，將這些 模塊經(jīng)過不同