数控机床中外文翻译Word文档下载推荐.docx

1、只有这样，才不致于阻断创新的思路。通常,还要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在这个计划最后决定中,使用了某些不在计划之内的一些设想。一般的当外型特点和组件部分的尺寸特点分析得透彻时，就可以全面的设计和分析。接着还要客观的分析机器性能的优越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且竞争力的成本也要考虑在分析结果之内。每一个至关重要的部分要优化它的比例和尺寸，同时也要保持与其它组成部分相协调。也要选择原材料和处理原材料的方法。通过力学原理来分析和实现这些重要的特性，如那些静态反应的能量和摩擦力的最佳利用，像动力惯性、加速动力和能量；包括弹性材料的强度、应力和刚度等材料的物理特性，以及流体润滑和驱

2、动器的流体力学。设计的过程是重复和合作的过程，无论是正式或非正式的进行，对设计者来说每个阶段都很重要。最后，以图样为设计的标准，并建立将来的模型。如果它的测试是符合事先要求的，则再将对初步设计进行某些修改，使它能够在制造成本上有所降低。产品的设计需要不断探索和发展。许多方案必须被研究、试验、完善，然后决定使用还是放弃。虽然每个工程学问题的内容是独特的，但是设计师可以按照类似的步骤来解决问题。产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料；（b）未能预见和考虑材料的合理用途（如有可能，设

3、计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家，并且赢得判决）；（c）所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其性能数据长期不更新；（d）质量控制方法不适当和未经验证；（e）由一些完全不称职的人员选择材料。通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由而存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现而指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人员和工业界按照适当的程序进行材料选择，可以大大减少诉讼的数量。从以上的讨论可以看出，选择材料的人们应该对材

4、料的性质，特点和加工方法有一个全面而基本的了解。在随后生产和售后服务的几年中，要接受新观念的变化，或者由试验和经验为基础，进一步分析并改进。一些设计规则在本节中，建议要运用创造性的态度来替代和改进。也许会创造出更实用、更经济、更耐用的产品。为了激发创造性思维，下列是设计和分析的建议规则。前六个规则对设计者来说特别适用。1. 要有创造性的利用所需要的物理性质和控制过程。2. 认识负载产生的影响及其意义。3. 预测没有想到的负载。4. 创造出对载荷更为有利的条件。5. 提供良好的应力分布和最小的刚度条件。6. 运用最简单的方程来优化体积和面积。7. 选择组合材料。8. 仔细选择所备的原料和不可缺少

5、的组件。9. 调整有效的设计方案，以适应生产过程和降低成本。10. 规定好准确的位置条件为了使组件安装时不干涉。机械设计包括一下内容：1. 对设计过程、设计所需要公式以及安全系数进行介绍。2. 回顾材料特性、静态和动态载荷分析，包括梁、振动和冲击载荷。3. 回顾应力的基本规律和失效分析。4. 介绍静态失效理论和静态载荷下机械断裂分析。5. 介绍疲劳失效理论并强调在压力条件下接近高循环的疲劳设计，这通常用在旋转机械的设计中。6. 深入探讨机械磨损机理、表面接触应力和表面疲劳现象。7. 使用疲劳分析技术校核轴的设计。8. 讨论润滑油膜与滚动轴承的理论和应用。9. 深入介绍直齿圆柱齿轮的动力学、设计

6、和应力分析，并简单介绍斜齿轮、锥齿轮和涡轮有关方面的问题。10. 讨论弹簧设计、螺杆等紧固件的设计，包括传动螺杆和预紧固件。11. 介绍盘式和鼓式离合器以及制动器的设计和技术说明。一台完整机器的设计是一个复杂的过程。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。任何产品在设计时第一步就是选择产品每个部分的构成材料。许多的材料被今天的设计师所使用。对产品的功能，它的外观、材料的成本、制造的成本作出必要的选择是十分重要的。对材料的特性必须事先作出仔细的评估。仔细精确的计算是必要的，以确保设计的有效

7、性。在任何失败的情况下，最好知道在最初设计中有有缺陷的部件。计算（图纸尺寸）检查是非常重要的。一个小数点的位置放错，就可以导致一个本可以完成的项目失败。设计工作的各个方面都应该检查和复查。计算机是一种工具，它能够帮助机械设计师减轻繁琐的计算，并对现有数据提供进一步的分析。互动系统基于计算机的能力，已经使计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）成为了可能。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交

8、流和磋商。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。

9、例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为 所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生

10、的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。现代机床的控制CNC机床的运动控制系统主要有两个：开环系统和闭环系统。环路系统发出电信号来驱动电机控制器。并从电机控制器中接受某种形式的电反馈。决定工件加工误差大小的一个重要因素就是控制系统的类型。开环系统开环系统利用步进电机来驱动机床运动。对于每一次接收的脉冲，这些电机都会转过一个固定的角度，通常为1.8度。步进电动机由MCU产生的电信号来驱动。他们与机床工作台的滚珠丝杠和主轴相连。每接受到一个信号，他们就会驱动工作台和主轴移动一个固定的量。电机控制器的反馈信号表示电机已经完

11、成了指定的运动。但是，该反馈并不用于检测机床的实际运动与程序要求的精确运动的接近程度。闭环系统在闭环系统中通常是用特殊的电机即所谓的伺服电机来执行机床运动的。电机的类型有AC、DC和液压型伺服电机三种。作为功率最高的伺服电机，液压型电机在大型CNC机床中使用。AC伺服电机的功率仅次于液压伺服，被应用到许多加工中心上。伺服电机不像步进电机那样根据脉冲数运动。AC和DC伺服电机的速度可变，其大小决定于电流强度。而液压伺服电机的速度则决定于流过它的液体量。来自MCU得电流强度决定伺服电机的转速。伺服电机和主轴是相连的，他们通过滚珠丝杠与机床工作台相连。旋转变压器持续监控工作台和主轴的移动量，并将该信

12、息传回MCU，于是MCU就可以调整信号使工作台或主轴的实际位置不断接近程序规定的位置。这种能够提供反馈信号的系统就是伺服系统。即使伺服系统的功率范围很大他们也能对刀具进行高精度定位。近来，开环系统在CNC的应用中重新引起了大家的兴趣。由于步进电机的精度和功率的提高。某些情况下就没有必要采用昂贵的反馈系统硬件。这种新系统可以大大降低机床及其维护成本。基础编程孔加工编程与孔加工有关的程序编程中最简单的，其中包括钻孔、镗孔、攻丝和打沉头孔。编程之所以简单，是因为程序员只需确定孔中心的坐标以及在该处的运动类型即可。如果使用得当，固定循环可以接管并指导机床完成所需运动。控制器中储存了许多固定循环，需要时

13、，这些固定循环可以被程序调用，这样能节省编程时间及所需磁带长度。Mechanical DesignA machine is a combination of mechanisms and other components which transforms, transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply

14、 to machines also apply to manufactured articles that are not true machines. The term mechanical design is used in a broader sense than machine design to include their design. the motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Ap

15、plications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers.The Design ProcessDesigning starts with a need real.Existing apparatus may need improvements in durability, e

16、fficiency, weight, speed, or cost. New apparatus may be needed to perform a function previouslydone by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partlyIn the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each

17、kind of restraint. Even if has had many impractical ideas, also can in the design early time, namely in front of the plan blueprint is corrected. Only then, only then does not send to stops up the innovation the mentality. Usually, must propose several sets of design proposals, then perform the comp

18、arison. Has the possibility very much in the plan which finally designated, has used certain not in plan some ideas which accepts.When the general shape and a few dimensions of the several components become apparent, analysis can begin in earnest. The analysis will have as its objective satisfactory

19、 or superior performance, plus safety and durability with minimum weight, and a competitive cost. Optimum proportions and dimensions will be sought for each critically loaded section, together with a balance between the strengths of the several components. Materials and their treatment will be chose

20、n. These important objectives can be attained only by analysis based upon the principles of mechanics, such as those of static for reaction forces and for the optimum utilization of friction; of dynamics for inertia, acceleration, and energy; of elasticity and strength of materials for stress and de

21、flection; of physical behavior of materials; and of fluid mechanics for lubrication and hydrodynamic drives. The analyses may be made by the same engineer who conceived the arrangement of mechanisms, or, in a large company, they may be made by a separate analysis division or research group. Design i

22、s a reiterative and cooperative process, whether done formally or informally, and the analyst can contribute to phases other than his own. Product design requires much research and development. Many Concepts of an idea must be studied, tried, and then either used or discarded. Although the content o

23、f each engineering problem is unique, the designers follow the similar process to solve the problems. Product liability suits designers and forced in material selection, using the best program. In the process of material, the most common problems for five （a） dont understand or not use about the lat

24、est application materials to the best information, （b） failed to foresee and consider the reasonable use material may （such as possible, designers should further forecast and consider due to improper use products. In recent years, many products liability in litigation, the use of products and hurt t

25、he plaintiff accused manufacturer, and won the decision）, （c） of the materials used all or some of the data, data, especially when the uncertainty long-term performance data is so, （d） quality control method is not suitable and unproven, （e） by some completely incompetent persons choose materials.Th

26、rough to the above five questions analysis, may obtain these questions is does not have the sufficient reason existence the conclusion. May for avoid these questions to these questions research analyses the appearance indicating the direction. Although uses the best choice of material method not to

27、be able to avoid having the product responsibility lawsuit, designs the personnel and the industry carries on the choice of material according to the suitable procedure, may greatly reduce the lawsuit the quantity. May see from the above discussion, the choice material people should to the material

28、nature, the characteristic and the processing method have comprehensive and the basic understanding. Finally, a design based upon function, and a prototype may be built. If its tests are satisfactory, the initial design will undergo certain modifications that enable it to be manufactured in quantity

29、 at a lower cost. During subsequent years of manufacture and service, the design is likely to undergo changes as new ideas are conceived or as further analyses based upon tests and experience indicate alterations. Sales appeal.Some Rules for DesignIn this section it is suggested that, applied with a

30、 creative attitude, analyses can lead to important improvements and to the conception and perfection of alternate, perhaps more functional, economical,and durable products. To stimulate creative thought, the following rules are suggested for the designer and analyst. The first six rules are particul

31、arly applicable for the analyst.1. A creative use of need of physical properties and control process.2. Recognize functional loads and their significance.3. Anticipate unintentional loads.4. Devise more favorable loading conditions.5. Provide for favorable stress distribution and stiffness with minimum weight.6. Use basic equations to proportion and optimize dimensions.7. Choose materials for a combination of properties.8. Se