某機(jī)械工程項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　某機(jī)械工程項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　第二章 總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　1.機(jī)械工程項(xiàng)目包括機(jī)電產(chǎn)品、專用設(shè)備、各種加工和裝配自動(dòng)化生產(chǎn)線等的研發(fā)，和所有的項(xiàng)目一樣，具有唯一性、一次性、多目標(biāo)性、整體性和壽命周期性等特點(diǎn)，同時(shí)要求投資較大，對(duì)成功率的要求

2、較高。一個(gè)成功的項(xiàng)目需要在技術(shù)和管理上同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新，根據(jù)機(jī)械工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，=對(duì)于絕大多數(shù)項(xiàng)目而言，創(chuàng)新的性質(zhì)和基礎(chǔ)或技術(shù)的研究是有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在集成創(chuàng)新。有經(jīng)驗(yàn)的工程師在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的時(shí)候，所采用的技術(shù)至少有80~90%以上是成熟技術(shù)，也就是說(shuō)一個(gè)總體方案的技術(shù)的可行性至少有85%的把握才能實(shí)施。由于成熟技術(shù)很多，對(duì)于同一功能，可以采用多種不同的成熟技術(shù)組合實(shí)現(xiàn)，因此形成了不同的總體方案；其余的15%左右是原始創(chuàng)新技術(shù)。在項(xiàng)目

3、的總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，15%的技術(shù)原始創(chuàng)新構(gòu)成了項(xiàng)目的核心技術(shù)，需花較大的精力進(jìn)行探討和研究，包括理論探討和試驗(yàn)驗(yàn)證，最后通過(guò)工程驗(yàn)證。由于機(jī)械工程項(xiàng)目直接面向用戶、社會(huì)，研發(fā)投入較大，項(xiàng)目的研發(fā)成功，將為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益，大多數(shù)情況下，將促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展；基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究，投入較小，以理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證為基礎(chǔ)的成果，只有在工程上得到應(yīng)用后，才能真正體現(xiàn)其價(jià)值。</p><p>　　對(duì)于機(jī)械工程項(xiàng)目的建

4、設(shè)，總體方案的設(shè)計(jì)，確定了項(xiàng)目的技術(shù)和市場(chǎng)走向。本章內(nèi)容結(jié)合相關(guān)老師的工程實(shí)踐和一些資料的闡述，試圖梳理出總體設(shè)計(jì)流程，并結(jié)合流程和案例，介紹總體設(shè)計(jì)各階段的工作內(nèi)容、要求以及相關(guān)知識(shí)。為今后從事機(jī)械工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作時(shí)，知道從哪里入手，如何開(kāi)展總體方案設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。</p><p>　　2 項(xiàng)目的發(fā)展周期分為五個(gè)階段，分別為：概念階段、開(kāi)發(fā)階段、實(shí)施階段、結(jié)束階段和應(yīng)用階段，其資源（人、財(cái)、物和時(shí)間）的投入量按照

5、前述由小到大，在實(shí)施階段達(dá)到最大，再由大到小。但一個(gè)項(xiàng)目是否能取得成功，關(guān)鍵在于概念階段所取得的成果，總體方案設(shè)計(jì)屬于機(jī)械工程項(xiàng)目過(guò)程中的概念階段中的一項(xiàng)任務(wù)，概念階段的目標(biāo)是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行策劃、可行性分析和決策，而總體方案設(shè)計(jì)是項(xiàng)目能否取得成功的關(guān)鍵，不完善和不周密的技術(shù)方案，將導(dǎo)致全盤(pán)皆輸（胎里疾），應(yīng)該引起所有從事方案設(shè)計(jì)的人員充分的重視?！?lt;/p><p>　　總體方案的設(shè)計(jì)，涉及到項(xiàng)目功能的定位、投入資金

6、的大小、開(kāi)發(fā)時(shí)間的長(zhǎng)短、技術(shù)的先進(jìn)性等，也包括建設(shè)的場(chǎng)地、使用的環(huán)境和對(duì)環(huán)境的影響等因素……</p><p>　　進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)的工作過(guò)程，大體如圖所示……。</p><p>　　3. 總體方案設(shè)計(jì)的詳細(xì)流程是：……，在進(jìn)行總體方案中，應(yīng)該同時(shí)設(shè)計(jì)多種能夠?qū)崿F(xiàn)功能需求的總體方案，以便進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。同時(shí)，通過(guò)分析和評(píng)價(jià)，挖掘各方案中優(yōu)勢(shì)，以便集中這些優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造出更為合理和先進(jìn)的方案。所以

7、，進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，不是搞一輪方案，而是搞多輪以上的方案，并進(jìn)行優(yōu)化集合。</p><p><b>　　4.本章內(nèi)容</b></p><p><b>　　2.2 功能設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5. </b></p><p>　　6. 總體方案設(shè)計(jì)的第一步是進(jìn)行功

8、能需求分析。功能需求分析包括對(duì)市場(chǎng)需求分析和技術(shù)需求分析，其中市場(chǎng)需求分析結(jié)果根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研和相關(guān)數(shù)據(jù)分析獲得，包括：</p><p>　　1）項(xiàng)目加工（生產(chǎn)）對(duì)象的市場(chǎng)容量分析。在此項(xiàng)分析中，將對(duì)項(xiàng)目功能進(jìn)行定位的同時(shí)，還需對(duì)加工對(duì)象的成本構(gòu)成進(jìn)行分析，從而確定項(xiàng)目的研發(fā)意義、所需的加工能力、加工成本、項(xiàng)目的年產(chǎn)量等；</p><p>　　2）項(xiàng)目的相關(guān)功能技術(shù)指標(biāo)。即市場(chǎng)對(duì)項(xiàng)目功能的技術(shù)

9、要求，加工對(duì)象、項(xiàng)目的研發(fā)成本與項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)，同樣，項(xiàng)目的市場(chǎng)也與項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)（技術(shù)指標(biāo)高，投入打，產(chǎn)品質(zhì)量和成本高，在一定程度下將影響市場(chǎng)容量）；</p><p>　　3）市場(chǎng)可以接受的價(jià)格。即所研發(fā)的項(xiàng)目產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格，可以通過(guò)走訪用戶或者基于項(xiàng)目加工對(duì)象的成本分析，從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本出發(fā)，進(jìn)行核算。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)可以接受的價(jià)格分析可知產(chǎn)品的最高成本，從而可以推算出本項(xiàng)目的研發(fā)、制造和銷售成本

10、，作為項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的約束條件。</p><p>　　通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，可以獲得項(xiàng)目的功能和成本要求！</p><p>　　技術(shù)需求分析主要包括：</p><p>　　1）對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品存在的技術(shù)缺陷進(jìn)行分析。分析針對(duì)當(dāng)前具有本項(xiàng)目相似功能的產(chǎn)品展開(kāi)，提出已有產(chǎn)品或相似產(chǎn)品所存在的技術(shù)缺陷，而分析出的技術(shù)缺陷，在本項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，均需要進(jìn)行完善或突破；</p>

11、<p>　　2）明確功能目標(biāo)。根據(jù)市場(chǎng)需求和對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)缺陷的分析，提出明確的項(xiàng)目目標(biāo)，包括功能目標(biāo)、技術(shù)目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、研發(fā)周期目標(biāo)等</p><p>　　3）明確約束條件。根據(jù)功能目標(biāo)和市場(chǎng)預(yù)測(cè)及研發(fā)單位所擁有的資源現(xiàn)狀，提出項(xiàng)目完成的約束條件，包括時(shí)間限制、精度限制、人員限制、資金限制、質(zhì)量要求等。</p><p>　　通過(guò)前面的分析，項(xiàng)目的前景、功能及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)、研

12、發(fā)的約束條件等有了基本認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。任務(wù)書(shū)的主要內(nèi)容包括：功能目標(biāo)、約束條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（產(chǎn)量（節(jié)拍）、精度、使用場(chǎng)合、制造成本等）、已知可以采用的技術(shù)、實(shí)施計(jì)劃等。所有內(nèi)容中，合適的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)，乃至項(xiàng)目本身能否成功完成的關(guān)鍵之一，過(guò)高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（高于市場(chǎng)需求），不僅會(huì)增加項(xiàng)目研發(fā)難度和研發(fā)時(shí)間，提高項(xiàng)目成本，同時(shí)也會(huì)影響市場(chǎng)銷量。</p><p><b>

13、;　　……</b></p><p>　　技術(shù)工作和管理工作的最大區(qū)別在于分析和解決問(wèn)題的方式和方法不同，技術(shù)工作者解決問(wèn)題的方法是將大問(wèn)題按照一定的規(guī)則分解為小問(wèn)題，各個(gè)擊破，而后通過(guò)集成解決大問(wèn)題；而管理工作者則站在全局的角度，分析所研發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的各個(gè)問(wèn)題，從中找出內(nèi)在的關(guān)聯(lián)邏輯和問(wèn)題的根本所在，從而著手解決，即采用系統(tǒng)的方法去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)者從項(xiàng)目全局出發(fā)，系統(tǒng)的

14、分析問(wèn)題，將問(wèn)題按邏輯分解并各個(gè)擊破，再用全局思維方式，將其集成。（總體設(shè)計(jì)者的工作方式是；用管理者的思維和工作模式，從全局出發(fā)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；用技術(shù)工作者的思維和工作模式，解決問(wèn)題）。</p><p>　　功能分解，就是將大問(wèn)題逐級(jí)分解成小問(wèn)題的開(kāi)始。</p><p>　　總功能可以是多個(gè)功能元串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)而成。功能的分解根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)不同，可以按照工藝動(dòng)作分解（如裝配生產(chǎn)線），也可以按

15、照加工工藝過(guò)程分解（如組合機(jī)床、專用裝備、自動(dòng)化加工生產(chǎn)線等）。</p><p>　　7. 按照工藝動(dòng)作進(jìn)行分解</p><p>　　冷媒罐的加工主要通過(guò)多道次沖壓成型，為提高效率，加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)，需要采用機(jī)械臂進(jìn)行上下料。</p><p>　　8. 在按照工藝動(dòng)作要求分解過(guò)程中，需要對(duì)每個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行分解，以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的節(jié)拍要求。</p>&

16、lt;p>　　說(shuō)明工作要求，根據(jù)圖示進(jìn)行按工藝動(dòng)作進(jìn)行分解介紹</p><p>　　9. 這是根據(jù)動(dòng)作分解設(shè)計(jì)出的方案1，其要點(diǎn)在于：1）由于罐子需要移出，機(jī)構(gòu)需要旋轉(zhuǎn)，伸縮和夾緊動(dòng)作，采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行系統(tǒng)，動(dòng)作迅速；2）采用氣動(dòng)滑臺(tái)進(jìn)行大臂的伸縮，夾緊氣缸的位置與氣動(dòng)滑臺(tái)重疊，結(jié)構(gòu)更為緊湊；3）夾緊動(dòng)作采用變向的杠桿原理的力放大結(jié)構(gòu)，氣缸行程長(zhǎng)，夾緊力度大，有利于調(diào)節(jié)最小夾緊開(kāi)度；4）采用四抓轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)

17、，旋轉(zhuǎn)定位需進(jìn)行精確控制。</p><p>　　10. 方案2采用氣缸擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，定位精度可通 過(guò)機(jī)械定位的方式控制氣缸的轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，同時(shí)，整機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件均為氣動(dòng)元件，降低了對(duì)控制系統(tǒng)的要求。</p><p>　　11. 按照加工工序進(jìn)行分解：</p><p>　　鍋爐用膜式水冷壁采用扁鋼和管子焊接而成，節(jié)距需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由于1）我國(guó)鋼管直徑誤差

18、為管子直徑的±1%（直徑60毫米的管子誤差為± 0.6毫米），誤差較大，因此焊接前對(duì)管子按直徑進(jìn)行分類；2）為保證產(chǎn)品的節(jié)距精度，相關(guān)焊機(jī)采用槽輪對(duì)管子進(jìn)行定位；3）市場(chǎng)所提供的扁鋼寬度和精度滿足不了直接進(jìn)行焊接的需要，因此需要對(duì)扁鋼按照管子直徑分類情況進(jìn)行精整。</p><p>　　加工工序?yàn)椋洪_(kāi)卷-精整-矯平-矯直-測(cè)長(zhǎng)-切斷-下線</p><p>　　在工程實(shí)踐中

19、，最常見(jiàn)的是兩種方法的綜合運(yùn)用，按動(dòng)作分解方法常用于單機(jī)單部件的方案設(shè)計(jì)，注重動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，按工藝分解方法常用于生產(chǎn)線的布局，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備間的連接。如機(jī)械臂方案為單機(jī)設(shè)計(jì)；扁鋼精整方案為生產(chǎn)線設(shè)計(jì)。在生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中，有總體布局，也有單機(jī)設(shè)計(jì)，所以總體方案設(shè)計(jì)中，兩者需要混合運(yùn)用。</p><p><b>　　12</b></p><p><b>　　2.3 方案

20、設(shè)計(jì)</b></p><p>　　13. 功能分解完成后，得到所需功能元，結(jié)合項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，通過(guò)功能元能力分析，明確每一個(gè)功能元的工作內(nèi)容，工作節(jié)拍，執(zhí)行部件所需的力（扭矩）、加工速度等能力參數(shù)和加工精度、各種連接接口（包括功能元之間、機(jī)電之間）參數(shù)等，將這些參數(shù)歸類成功能需求和約束條件，形成功能元設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，為提出實(shí)現(xiàn)功能方案做好準(zhǔn)備。在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，功能元實(shí)現(xiàn)方案不一定是總體設(shè)計(jì)者提

21、出。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方案分析：在完成功能元能力分析的此計(jì)劃上，針對(duì)每一個(gè)功能元的功能要求和約束條件，提出多種解決方案， 包括所采用的機(jī)構(gòu)、對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)分析，控制的策略等，并畫(huà)出實(shí)現(xiàn)方案草圖，估計(jì)出制造成本。值得強(qiáng)調(diào)的是在進(jìn)行功能元實(shí)現(xiàn)方案的分析過(guò)程中必須注意：1）本企業(yè)自己或已掌握資源的加工能力和水平，以降低成本和掌握項(xiàng)目加工的主動(dòng)權(quán)；2）站在全局的角度（項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的角度）考慮本功能元實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)與

22、其他功能元實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)、功能元實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和總體要求之間的協(xié)調(diào)性；3）提出功能元方案時(shí)，盡可能考慮用戶的使用條件和技術(shù)水平（如液壓系統(tǒng)，不少企業(yè)會(huì)感覺(jué)陌生，由于我國(guó)液壓件質(zhì)量不好，容易產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，使用場(chǎng)地是否允許；采用高度水平自動(dòng)化控制，除用戶維護(hù)水平以外，使用環(huán)境是否允許，是否存在高溫高濕，電磁環(huán)境情況如何等），4）實(shí)現(xiàn)成本。</p><p>　　14. 例：大型工字鋼彎曲矯正（縱彎和旁彎）。大型工字鋼具有截面模量大

23、的特點(diǎn)，一般矯正采用火焰矯正和三支點(diǎn)壓力矯直方法，當(dāng)截面模量不是很大的時(shí)候，采用三支點(diǎn)矯正，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，一目了然，裝備成本較低，缺點(diǎn)是設(shè)備功率大（為克服大的截面模量），結(jié)構(gòu)龐大；對(duì)于縱彎和旁彎的矯正，需要不同的模具，同時(shí)對(duì)于較大截面模量的工字鋼（譬如寬700，高1300），只能采用火焰矯正，純粹依賴于工人的技術(shù)，效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本較高。以上兩種方法均是面向于點(diǎn)的矯正方法，所得產(chǎn)品容易產(chǎn)生竹節(jié)狀，同時(shí)無(wú)法連續(xù)矯正作

24、業(yè)。而采用壓延矯正，通過(guò)對(duì)材料局部的壓延，致使材料表面塑性變形而延展，延長(zhǎng)短邊，壓縮長(zhǎng)邊，從而實(shí)現(xiàn)矯正功能，其優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)軋制短邊鋼板，使其延伸的方法，避開(kāi)了矯正對(duì)象截面模量大的麻煩，可以采用較小的設(shè)備同時(shí)實(shí)現(xiàn)大截面模量型鋼的縱彎和旁彎矯正，且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率較高；缺點(diǎn)是設(shè)備的的復(fù)雜性和精度大大提高（需要針對(duì)矯正的目的和變形量，嚴(yán)格控制下壓部件的下壓量），設(shè)計(jì)計(jì)算變得更為復(fù)雜，需要構(gòu)建下壓量和矯正對(duì)象的矯正量之間的控制算法和模型

25、，以適應(yīng)不同的矯正對(duì)象（靠人工計(jì)算，效率太低），裝</p><p>　　在對(duì)這兩種方案的選擇時(shí)，用戶企業(yè)應(yīng)考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)和控制裝備的使用和維護(hù)水平，制造企業(yè)應(yīng)考慮本單位的設(shè)計(jì)制造能力。</p><p>　　例：彎管。目前一般企業(yè)采用常規(guī)彎管方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但由于靠輪與彎曲起弧點(diǎn)的位置較遠(yuǎn)，在進(jìn)行較厚壁厚管子的小R彎曲時(shí)，由于管子剛度的影響，容易出現(xiàn)附加彎曲（彎曲 半徑發(fā)生變化，不是

26、固定值），導(dǎo)致彎頭質(zhì)量下降；如果采用滑槽代替靠輪進(jìn)行彎曲，在彎曲過(guò)程中，滑槽在摩擦力的驅(qū)動(dòng)下，隨著管子向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑槽的剛度大于管子的剛度時(shí)，可以獲得較高精度的彎頭。采用滑槽結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，模具的加工和更換也相對(duì)較為復(fù)雜。</p><p>　　以上案例說(shuō)明在進(jìn)行功能元方案選擇時(shí)，要立足研發(fā)和用戶企業(yè)本身技術(shù)能力、需求和條件，結(jié)合項(xiàng)目總體要求來(lái)考慮。</p><p><b&g

27、t;　　15</b></p><p>　　16. 接口設(shè)計(jì)過(guò)程：在機(jī)電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)不同功能的部件間、部件與床身間、機(jī)械與電控之間、設(shè)備與設(shè)備之間均存在連接。接口連接接口的主要功能為能量、運(yùn)動(dòng)、信號(hào)的傳遞與固定定位，其實(shí)質(zhì)是力、速度和信號(hào)的變換器。接口設(shè)計(jì)過(guò)程：</p><p>　　1.接口要素包括功能元之間的力、速度和信號(hào)傳遞及空間位置之間的相互關(guān)系，提出接口設(shè)計(jì)需滿足的功能要

28、求</p><p>　　2.根據(jù)接口要素，確定接口的形式、功能參數(shù)和連接接口的結(jié)構(gòu)參數(shù)，具體包括力、速度和信號(hào)變換器（聯(lián)軸器、傳感器類型、接插件）類型，連接面結(jié)構(gòu)要素（定位結(jié)構(gòu)要素、連接結(jié)構(gòu)要素——卸載機(jī)構(gòu)）</p><p>　　3.確定接口的具體參數(shù)，包括聯(lián)軸器、傳感器型號(hào)選擇、連接尺寸范圍</p><p>　　接口設(shè)計(jì)要求：基本要求是滿足功能要求，并具較高的可靠

29、性和剛度；1.只有高剛度的接口，才能保證力、速度和信號(hào)的可靠高精度的傳遞；2. 機(jī)械傳動(dòng)均會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，接口剛度將直接影響整機(jī)的固有頻率；3. 低剛度的連接，使構(gòu)件產(chǎn)生附加載荷，這往往是在設(shè)計(jì)計(jì)算中忽略的部分，一方面無(wú)謂的消耗了動(dòng)力，同時(shí)也將促使構(gòu)件提早破壞。因此在設(shè)計(jì)高精度和大功率傳遞，或傳動(dòng)效率要求較高的裝備，尤其要注意接口剛度。</p><p>　　接口設(shè)計(jì)在由多設(shè)備組成的自動(dòng)化生產(chǎn)線或大型設(shè)備中，尤為重要。

30、大型裝備和自動(dòng)化生產(chǎn)線一般由多專業(yè)多人聯(lián)合開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，多家企業(yè)聯(lián)合制造，接口設(shè)計(jì)要求即為項(xiàng)目的“法律”，一旦確定，各設(shè)計(jì)制造單位必須服從，否則后果不堪設(shè)想。</p><p>　　17. 接口類型-機(jī)械接口：有剛性連接和柔性連接之分，剛性連接指的是采用聯(lián)軸器、齒輪齒條等剛度大的構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)力的傳動(dòng)的連接；柔性連接指的是采用帶、鏈、電、流體等剛度較小的構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)。在考慮機(jī)械接口時(shí)，除滿足功能要求以外，還應(yīng)考慮運(yùn)

31、輸?shù)膯?wèn)題。</p><p>　　接口類型-電氣接口：用于電氣信號(hào)的連接</p><p>　　接口類型-機(jī)電接口：主要用于機(jī)械信號(hào)——電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，這里尤其要注意在工業(yè)場(chǎng)合，由于有大電機(jī)的啟動(dòng)/停止，行車的頻繁點(diǎn)動(dòng)，大量逆變系統(tǒng)的使用，使得供電和電磁環(huán)境非常惡劣，在信號(hào)傳輸過(guò)程中，干擾很大，因此在考慮機(jī)電接口時(shí)，應(yīng)該同步提出抗干擾措施，包括采用提供電流信號(hào)的傳感器，專用地線，選用對(duì)環(huán)境電磁干

32、擾小的逆變電源，并在本機(jī)內(nèi)逆變電源輸出部分加磁環(huán)，增加低通濾波器，采用具有抗干擾的接口電路，合理規(guī)劃安裝線路，使得強(qiáng)弱電傳輸線分離等措施。</p><p>　　18. 接口類型-其他接口：主要用于物理量——電量的轉(zhuǎn)換，同樣在注意傳感器的選型同時(shí)，注意抗干擾的問(wèn)題</p><p>　　19. 說(shuō)明整機(jī)大小，重量，功能和供電和電磁環(huán)境及生產(chǎn)大的產(chǎn)品</p><p>　　

33、20. 說(shuō)明在保證精度、剛度和可加工性和裝配性的基礎(chǔ)上，大構(gòu)件連接界面的設(shè)計(jì)，梁的等長(zhǎng)加工，和梁柱的裝配方法及界面剛度、精度的保證。</p><p>　　靜連接：剛度、強(qiáng)度和定位</p><p><b>　　動(dòng)連接：</b></p><p>　　說(shuō)明剛性傳動(dòng)的問(wèn)題（考慮焊接要求）</p><p>　　21. 說(shuō)明大電流

34、導(dǎo)電接口設(shè)計(jì)要領(lǐng)（解決軸承升溫問(wèn)題）</p><p>　　說(shuō)明為抗干擾，進(jìn)行強(qiáng)弱電安裝分離</p><p>　　整機(jī)設(shè)計(jì)中，要考慮運(yùn)尺寸，切分時(shí)考慮現(xiàn)場(chǎng)組裝的難以程度和對(duì)整機(jī)工作精度的影響</p><p>　　到此為止，經(jīng)過(guò)功能需求分析，提出了項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，經(jīng)過(guò)功能分解、功能元實(shí)現(xiàn)方案與能力分析以及連接接口分析，已經(jīng)對(duì)整機(jī)實(shí)現(xiàn)方案有了初步的認(rèn)識(shí)，至此，可以提出

35、各功能元的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，內(nèi)容包括：實(shí)現(xiàn)功能，所采用的機(jī)構(gòu)方案，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)要求，和其他功能元間的機(jī)電關(guān)系，連接接口，和控制系統(tǒng)配合的要求等。</p><p><b>　　22</b></p><p>　　23. 功能元設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)已經(jīng)明確了要實(shí)現(xiàn)功能，所采用的機(jī)構(gòu)方案，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)要求，和其他功能元間的機(jī)電關(guān)系，連接接口，和控制系統(tǒng)配合的要求等，接下來(lái)是進(jìn)行功

36、能元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定和強(qiáng)度、剛度的計(jì)算，以及接口界面的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，最后形成功能元設(shè)計(jì)方案圖。在進(jìn)行功能元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)同時(shí)考慮兩個(gè)或多個(gè)相鄰功能元的功能的實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)方案更為緊湊、合理的現(xiàn)象，此時(shí)就應(yīng)該考慮做出將合成上述功能元功能的結(jié)構(gòu)方案（串并聯(lián)），這樣可以使得連接界面減少，結(jié)構(gòu)更為緊湊，部件數(shù)量減少，最終降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　在功能元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要注意： 1. 保證

37、實(shí)現(xiàn)任務(wù)書(shū)提出的功能目標(biāo)（實(shí)現(xiàn)功能是功能元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最基本的要求，）；2. 具有足夠的強(qiáng)度、剛度、精度和使用壽命（一般設(shè)計(jì)中，大家對(duì)往往強(qiáng)度比較關(guān)注，但設(shè)備的總體剛度涉及到設(shè)備整機(jī)的模態(tài)參數(shù)（固有頻率）以及連接效果、設(shè)備精度及使用壽命，因此，在大型、重載或高精度設(shè)備和振動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)中，尤其要注意剛度的設(shè)計(jì)）；3. 結(jié)構(gòu)合理，造型協(xié)調(diào)（在進(jìn)行本功能元設(shè)計(jì)過(guò)程中，要同時(shí)考慮整機(jī)中其他功能元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，保證各功能元結(jié)構(gòu)參數(shù)協(xié)調(diào)，只有這樣，才可能

38、使得整機(jī)造型協(xié)調(diào)，在此環(huán)節(jié)中，可以通過(guò)歸并相鄰功能元結(jié)構(gòu)的方法保持結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性，有時(shí)為了結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，有意識(shí)的加大結(jié)構(gòu)參數(shù)也是可行的）；4. 零件具有良好的加工性能，部件具有良好的裝配性能（零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及到零件本身的強(qiáng)度，對(duì)于軸類零件是疲勞強(qiáng)度；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇也將影響零件的加工性能，要結(jié)合加工企業(yè)及和其合作企業(yè)的加工能力綜合考慮，經(jīng)驗(yàn)的成分較多，需要在實(shí)踐中摸索，對(duì)于初學(xué)設(shè)計(jì)者而言，采用規(guī)范的設(shè)計(jì)是一個(gè)好方法。同時(shí)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，

39、建議方案圖的設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照比例進(jìn)行，設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮裝配工藝，保證具有良好的裝配</p><p>　　關(guān)鍵部件試驗(yàn)：在機(jī)械工程項(xiàng)目中，關(guān)鍵部件往往是原始創(chuàng)新部分，也是實(shí)現(xiàn)核心功能的部分，是整臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)能否成功的關(guān)鍵，機(jī)械設(shè)計(jì)中，如果方案出錯(cuò)，后天的補(bǔ)救非常困難，耗時(shí)耗錢不說(shuō)，幾乎全盤(pán)皆輸，因此對(duì)關(guān)鍵功能元功能實(shí)現(xiàn)所采用的一些機(jī)構(gòu)方案以及結(jié)構(gòu)參數(shù)需進(jìn)行更為周全的考慮，非常有必要先期進(jìn)行關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)方案的試驗(yàn)，有利于

40、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高項(xiàng)目方案的可行性。</p><p>　　24. 下面用一些案例說(shuō)明：</p><p>　　1.MPM焊接工藝參數(shù)的試驗(yàn)，說(shuō)明有些關(guān)鍵工藝參數(shù)將直接影響項(xiàng)目的成敗，本項(xiàng)目，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)仰焊，或者仰焊結(jié)果不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目的工藝路線將發(fā)生變化，總體設(shè)計(jì)中將不能平仰焊同步進(jìn)行，設(shè)備投資增加，加工工序拉長(zhǎng)，生產(chǎn)成本提高。</p><p>　　25. 橘

41、子剝皮機(jī)</p><p>　　基本思路：燙橘后，橘內(nèi)空氣使得皮肉分離，而后將皮劃開(kāi)，借助橘子重力，通過(guò)螺旋輥對(duì)橘子的摩擦和擠對(duì)橘皮的擠壓、拉扯，而實(shí)現(xiàn)剝皮。</p><p><b>　　橘子剝皮工序：</b></p><p>　　燙橘—上料—座窩固定—?jiǎng)澠ぁ獎(jiǎng)兤?lt;/p><p>　　剝皮要求：橘子要完整，橘肉不得有劃傷現(xiàn)

42、象。關(guān)鍵工序是劃皮和剝皮，因此要對(duì)這兩個(gè)部件進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。</p><p>　　26. 試驗(yàn)內(nèi)容：劃皮運(yùn)動(dòng)原理；劃皮部件和剝皮部件。</p><p>　　彈簧——解決橘子的大小，保證坐窩橘子的頂面高于刀的底面。</p><p>　　27. 播放，對(duì)橘子剝皮過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬—仿真（運(yùn)動(dòng)原理仿真試驗(yàn)）；確定滾刀與轉(zhuǎn)盤(pán)的直徑及速度比（在劃皮區(qū)間，一個(gè)橘子劃幾次皮）；針對(duì)某

43、一直徑的橘子，確定橘窩的形狀（窩的直徑過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致橘子座不穩(wěn)，過(guò)小，橘子不易入座；橘窩過(guò)淺，劃皮過(guò)程中會(huì)翻出，過(guò)深，橘子處于站立狀態(tài)）；考慮彈簧力的大小。分析仿真數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并加工試驗(yàn)部件</p><p>　　28. 播放，劃皮部件試驗(yàn)：對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)試驗(yàn)頂橘?gòu)椈傻牡慕Y(jié)構(gòu)，找出原設(shè)計(jì)的不足后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　現(xiàn)實(shí)是采用滾筒式橘子坐窩輸送結(jié)構(gòu)不好，坐不穩(wěn)，坐窩率低，現(xiàn)

44、在改為鏈板坐窩輸送。</p><p>　　29. 播放，剝皮部件試驗(yàn)：采用螺旋對(duì)輥對(duì)劃皮后的橘子進(jìn)行剝皮，試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定對(duì)輥直徑和間隙；浮動(dòng)擋橘輪的結(jié)構(gòu)；</p><p>　　以上案例，在現(xiàn)實(shí)中均取得成功，其中關(guān)鍵部件的試驗(yàn)功不可沒(méi)，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵部件的試驗(yàn)驗(yàn)證，可以大大提高項(xiàng)目成功的可行性。</p><p><b>　　30</b></p&

45、gt;<p>　　31. 傳動(dòng)方案選擇的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞，對(duì)于實(shí)現(xiàn)某一功能的裝備而言，動(dòng)力傳動(dòng)方案與功能元實(shí)現(xiàn)方案、傳遞的力、速度和功率、整機(jī)的布局、動(dòng)力傳動(dòng)精度等有關(guān)，一般選擇傳動(dòng)方案均在完成功能元實(shí)現(xiàn)方案之后，與初步的總體布局同時(shí)進(jìn)行。由于動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)很多，因此方案的選擇需要根據(jù)具體需求而定。</p><p>　　一般選擇原則為：1. 滿足功能元（組合）的工藝動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)和位置要求；

46、 2. 滿足功能元?jiǎng)恿鬟f和傳遞精度的要求（1、2為動(dòng)力傳遞的基本要求）； 3. 簡(jiǎn)化和縮短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)效率（傳動(dòng)鏈的縮短，可以降低成本，更重要的是可以提高傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度，經(jīng)常遇見(jiàn)為縮短傳動(dòng)鏈而修改整體布局的情況）； 4. 保證機(jī)器的安全運(yùn)轉(zhuǎn)（在大負(fù)荷和重大設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中，均設(shè)有安全環(huán)節(jié)，如安全銷，摩擦離合器等，以保證超載時(shí)不會(huì)損壞設(shè)備）； 5. 考慮可加工性和經(jīng)濟(jì)性（結(jié)合企業(yè)本身的加工能力和所擁有的可用資源考慮傳動(dòng)系統(tǒng)中關(guān)鍵

47、零件的可加工性和經(jīng)濟(jì)性。如大扭矩傳遞，采用人字齒輪，一般企業(yè)無(wú)法加工，是否可以考慮采用兩個(gè)螺旋角大小相等，方向相反的斜齒輪替代人字齒輪？結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否允許？）</p><p>　　32. 下面介紹一般常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的采用，和總體布局有關(guān)，應(yīng)該在符合總體部件要求的基礎(chǔ)上，首先采用傳動(dòng)效率高的機(jī)構(gòu)方案</p><p>　　33. 采用不

48、同的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，會(huì)有不同的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)效率的高低，輕者涉及能源的消耗；重者涉及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的實(shí)現(xiàn)，因此追求高效率的傳動(dòng)，是每個(gè)設(shè)計(jì)者必須考慮的問(wèn)題。傳動(dòng)效率計(jì)算通式是……，通過(guò)對(duì)螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率的計(jì)算，可以知道某些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率極低。一般傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如齒輪、蝸輪、帶、鏈傳動(dòng)）的傳動(dòng)效率可以在手冊(cè)上查到。</p><p>　　這里介紹系統(tǒng)傳動(dòng)效率的計(jì)算方法，系統(tǒng)傳動(dòng)效率的計(jì)算是根據(jù)的傳遞路線，從各負(fù)載端逐級(jí)往功率輸入端

49、進(jìn)行的，并在功率流分叉位置進(jìn)行疊加。</p><p>　　34. 例：這是根據(jù)真實(shí)設(shè)備簡(jiǎn)化的傳動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)由帶、鏈、齒輪等實(shí)現(xiàn)，有4個(gè)扭矩、轉(zhuǎn)速不同的負(fù)載，計(jì)算方法如下：首先計(jì)算負(fù)載（由功能元設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)確定），而后根據(jù)功能元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和初步的總體布局構(gòu)思傳動(dòng)系統(tǒng)圖，而后開(kāi)始進(jìn)行效率計(jì)算，通過(guò)效率計(jì)算，可以獲得每一級(jí)傳動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)，以便進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；同時(shí)可以獲得所需的總功率。</p><

50、;p>　　這里要指出的是，在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐中，為簡(jiǎn)化傳動(dòng)效率的計(jì)算，往往忽視傳動(dòng)效率較高的支撐結(jié)構(gòu)（滾動(dòng)軸承或理想狀態(tài)下的滑動(dòng)軸承），但在考慮動(dòng)力源的時(shí)候，必須對(duì)未計(jì)入的傳動(dòng)效率考慮；同時(shí)，考慮到負(fù)荷的不均勻性、驅(qū)動(dòng)元件的使用壽命、計(jì)算的準(zhǔn)確性等，一般所選的動(dòng)力源要求大于正常計(jì)算的20~25%。對(duì)于首次設(shè)計(jì)的專用設(shè)備，更要注意。</p><p><b>　　35</b></p>

51、;<p>　　36. 現(xiàn)代裝備控制，一般均采用微型計(jì)算機(jī)作為控制核心，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需理論與實(shí)踐的結(jié)合，需要掌握生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求、被測(cè)參數(shù)的測(cè)量方法、被控對(duì)象的動(dòng)靜態(tài)特性，還需要有自動(dòng)控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器和信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)字電路、接口電路等方面的知識(shí)?？刂葡到y(tǒng)包括軟件和硬件，如何針對(duì)某一項(xiàng)目要求，將控制系統(tǒng)劃分成易于實(shí)現(xiàn)的多個(gè)組成部分，軟硬件分配得當(dāng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于維護(hù)、價(jià)格低廉、功能齊全，需要較強(qiáng)的綜

52、合運(yùn)用知識(shí)的能力和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，功能的實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò)不同的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而在對(duì)這些機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì)要求不同的同時(shí)，很多情況下，其控制要求也不一樣，相應(yīng)的技術(shù)復(fù)雜程度、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)成本也不同，作為從事機(jī)電一體化裝備設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，同時(shí)具備機(jī)械設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，是設(shè)計(jì)出高性能。低成本的裝備所必須的（也就是說(shuō)，從事機(jī)械設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，應(yīng)該了解關(guān)于控制的知識(shí)；而從事控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，應(yīng)該了解機(jī)械設(shè)計(jì)或者機(jī)構(gòu)方面的知識(shí)，

53、這樣才有利于項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)與項(xiàng)目的完成）。機(jī)電裝備中，控制系統(tǒng)的功能是：…….</p><p>　　設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本要求是：……</p><p>　　37. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者將根據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人核準(zhǔn)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在和項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組充分討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制方案的設(shè)計(jì)。通過(guò)討論，明確功能和技術(shù)要求，項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì)者提出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。</p&

54、gt;<p>　　38. 對(duì)表格進(jìn)行說(shuō)明</p><p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將圍繞者控制單元展開(kāi)，控制單元的確定，與控制系統(tǒng)的可靠性，經(jīng)濟(jì)性及建設(shè)的工程量和費(fèi)用息息相關(guān)。</p><p>　　39. 由于各種控制單元各有所長(zhǎng)，對(duì)于大型機(jī)械系統(tǒng)或需要具有管理功能，現(xiàn)場(chǎng)控制環(huán)境較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，可以考慮集散控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)由PC+PLC和MC組成硬件系統(tǒng)，系統(tǒng)一般分為3層

55、，有集中控制層、現(xiàn)場(chǎng)控制層和執(zhí)行層組成，其中集中控制層的控制核心為PC，其主要功能是基于PC運(yùn)算速度快、程序調(diào)用方便等特點(diǎn)，進(jìn)行總體和各執(zhí)行模塊的控制模型運(yùn)算、控制決策和生產(chǎn)線管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控，可集中顯示和操作等，由于PC的抗干擾性較弱，所以一般放置與集中控制室；現(xiàn)場(chǎng)控制層一般以PLC作為控制單元，利用PLC具備的良好的抗干擾性能和邏輯控制的特點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的控制，主要功能是通過(guò)PLC和PC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單一或少量的執(zhí)行模塊設(shè)備進(jìn)行開(kāi)

56、關(guān)量的控制（個(gè)別情況下有簡(jiǎn)單的模擬量控制）；執(zhí)行層主要由人機(jī)界面和各安裝在設(shè)備上的執(zhí)行元件組成，主要功能是參數(shù)的人工輸入和運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。集散系統(tǒng)解決了對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的集中監(jiān)視、操作、管理和可靠的分散控制，繼承了基于PLC的常規(guī)控制和基于計(jì)算機(jī)的集中控制的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)控制功能單一，精度低，集中控制可靠性差的缺點(diǎn)，在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性分散的情況下，實(shí)現(xiàn)了管理、操作和顯示的高度集</p><p>　　40. 圖示為茶葉加

57、工生產(chǎn)線的集散控制系統(tǒng)圖，由兩臺(tái)PC（1臺(tái)主要用于生產(chǎn)線的控制與管理，1臺(tái)主要用于視頻系統(tǒng)的控制），7臺(tái)PLC、11臺(tái)人機(jī)界面和4臺(tái)球機(jī)組成，所有控制單元和裝備根據(jù)設(shè)備本身和可靠性要求，分別利用工業(yè)以太網(wǎng)、232、485、483總線構(gòu)建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊和控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的總體近/遠(yuǎn)程監(jiān)控、生產(chǎn)線各模塊的分散控制、視頻故障報(bào)警、參數(shù)管理（數(shù)據(jù)圖表的自動(dòng)生成）存儲(chǔ)/輸出等功能。</p><p>　　41，42

58、，43. 例：播放36，采用集散控制系統(tǒng)的黃山毛峰生產(chǎn)線。</p><p>　　44. 只有協(xié)調(diào)好機(jī)和電兩個(gè)方面，才有可能設(shè)計(jì)出好的機(jī)電裝備，所以在總體方案設(shè)計(jì)中，機(jī)電的結(jié)合非常重要。機(jī)電結(jié)合的基本原則是： 1. 充分考慮機(jī)械與控制系統(tǒng)在制造和完善過(guò)程中，周期和成本間的關(guān)系，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在一般機(jī)電裝備的研發(fā)過(guò)程中，機(jī)械制造周期和費(fèi)用遠(yuǎn)大于控制系統(tǒng)，同時(shí)，在進(jìn)行項(xiàng)目的完善過(guò)程中，機(jī)械方案的修改涉及原設(shè)備的拆裝和零件的

59、加工，周期長(zhǎng)，費(fèi)用大，而控制系統(tǒng)的完善，大量的還是軟件的修改，費(fèi)用較低，時(shí)間較短，因此，合理的機(jī)械方案，可以大大縮短制造周期和降低研發(fā)成本； 2. 功能精度要求高的裝備，采用先進(jìn)的控制技術(shù)；功能的控制精度直接和所采用的控制技術(shù)相關(guān)，采用先進(jìn)的控制技術(shù)，可以獲得較高的功能控制精度，當(dāng)然，控制系統(tǒng)的硬件費(fèi)用也較高，但合理的機(jī)電方案，可以通過(guò)簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，達(dá)到合理的綜合成本目標(biāo)； 3. 測(cè)量、軌跡輪廓和模擬量控制等應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的控制技術(shù)；點(diǎn)位和運(yùn)

60、動(dòng)軌跡控制，則綜合考慮實(shí)現(xiàn)的難易程度、使用場(chǎng)合和制造成本等因素，確定采用機(jī)構(gòu)或控制的方法實(shí)現(xiàn)，輪廓控制，具有連續(xù)運(yùn)動(dòng)位置精度要求，一般采用數(shù)控系統(tǒng)較多，相對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制而言，模擬量的控制，往往和控制算法結(jié)合，因此需要采用先進(jìn)</p><p><b>　　45</b></p><p>　　46. 在將功能元功能實(shí)現(xiàn)方案集成為總體方案的過(guò)程中，關(guān)鍵是對(duì)各功能方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)

61、分析，考慮功能實(shí)現(xiàn)程度、可靠性、加工周期和成本，同時(shí)要兼顧實(shí)現(xiàn)方案的集成性（如其他功能方案是連續(xù)加工，而本功能方案為不可連續(xù)加工，本功能方案的集成性較差）。</p><p><b>　　2.4 方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　47. 任何一個(gè)方案，只有通過(guò)評(píng)價(jià)，并確認(rèn)是可行的，才能實(shí)施。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括技術(shù)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。其中技術(shù)評(píng)價(jià)主要考察方案的技術(shù)可行

62、性，并在多個(gè)方案中進(jìn)行優(yōu)選；經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)主要對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)成本進(jìn)行分析，一則考慮成本是否可以接受，二則通過(guò)成本的組成，考慮在方案實(shí)施過(guò)程中，成本控制點(diǎn)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是預(yù)測(cè)方案實(shí)施過(guò)程中存在的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理的風(fēng)險(xiǎn)，提出規(guī)避措施，保證方案的順利實(shí)施。這里介紹進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的最簡(jiǎn)單的方法。</p><p><b>　　技術(shù)評(píng)價(jià)方法：</b></p><p>　　48. 上式中的

63、pi j和gj可以根據(jù)這張表中獲得。</p><p>　　49. 前面說(shuō)的是基于滿意度的技術(shù)評(píng)價(jià)方法，這里再介紹基于計(jì)劃制造費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法：由于不可估計(jì)的因素存在，為安全起見(jiàn)，一般要求估算制造費(fèi)用要小于理想制造費(fèi)用的70%</p><p>　　一個(gè)好的方案，既要考慮技術(shù)因素，也要考慮經(jīng)濟(jì)因素，技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)兼顧了上述兩者。</p><p>　　注意：1.不同的功能

64、元實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不同的影響。通過(guò)評(píng)價(jià)，可以優(yōu)選各功能元實(shí)現(xiàn)方案，并將組合成新的，更為優(yōu)秀的總體設(shè)計(jì)方案。2.所介紹的評(píng)價(jià)方法并沒(méi)有考慮項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)效益。</p><p>　　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法有很多，其中在一般工程中比較常用的有平衡點(diǎn)分析法，敏感性分析法和概率分析法。其中平衡點(diǎn)分析為初步分析，敏感性分析是確定風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自何方，概率分析是確定風(fēng)險(xiǎn)有多大，但這些基于財(cái)務(wù)預(yù)算基礎(chǔ)上的分析，可以參考有關(guān)項(xiàng)

65、目管理的書(shū)籍。</p><p><b>　　2.5 項(xiàng)目的分解</b></p><p>　　50. 對(duì)于項(xiàng)目的總體方案設(shè)計(jì)者而言，往往肩負(fù)著一定的項(xiàng)目管理職責(zé)，了解項(xiàng)目管理的知識(shí)有利于總體方案的設(shè)計(jì)。這里介紹的是項(xiàng)目管理知識(shí)中，與總體方案最為相關(guān)的項(xiàng)目的分解技術(shù)（WBS）</p><p>　　項(xiàng)目分解的主要目的是為項(xiàng)目的組織實(shí)施提供依據(jù)，通過(guò)項(xiàng)

66、目分解，可以確定項(xiàng)目的范圍、項(xiàng)目的周期、進(jìn)度的估算、定員和定任務(wù)、指導(dǎo)預(yù)算和計(jì)劃、了解存在的風(fēng)險(xiǎn)，便于對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量的控制，還可以知道各功能元之間的相互關(guān)系。 </p><p>　　項(xiàng)目分解的基本原理是把復(fù)雜的系統(tǒng)分解成功能獨(dú)立的功能元或功能組合單元（統(tǒng)稱為工作單元），明確功能元的設(shè)計(jì)要求和功能元之間的關(guān)系，以便在逐一實(shí)現(xiàn)功能元功能后，再通過(guò)集成的方法完成整個(gè)項(xiàng)目。在項(xiàng)目管理過(guò)程中，將據(jù)此制定項(xiàng)目計(jì)劃，確定資

67、源和資金，估算成本和預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。</p><p><b>　　51. 按圖說(shuō)明</b></p><p>　　工作詞典在后面舉例說(shuō)明</p><p>　　工作詞典明確了每個(gè)工作單元的功能、完成時(shí)間、接口要求等相關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上，明確項(xiàng)目的實(shí)施方法（自制、外包等）</p><p>　　52. 在項(xiàng)目分解完成后，為確定每一工作

68、單元負(fù)責(zé)完成的人員，按企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)和項(xiàng)目組織實(shí)施的方法（是否外包等），根據(jù)外包、設(shè)計(jì)、制造等，構(gòu)建項(xiàng)目組織分解，并和項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)構(gòu)成責(zé)任分解矩陣，明確每個(gè)工作單元的負(fù)責(zé)人。</p><p>　　53. 根據(jù)財(cái)務(wù)做賬分類，構(gòu)建項(xiàng)目的賬戶分解結(jié)構(gòu)，內(nèi)容其中人工包括管理、技術(shù)設(shè)計(jì)、加工、原材料、外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件等。和項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)結(jié)合，構(gòu)建項(xiàng)目的賬戶矩陣，預(yù)算項(xiàng)目實(shí)施所需的各項(xiàng)費(fèi)用。</p><p&

69、gt;　　54. 根據(jù)已經(jīng)掌握的信息，和企業(yè)所具有的資源，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)分解結(jié)構(gòu)，并和項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)結(jié)合，構(gòu)建項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)矩陣，預(yù)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p><b>　　55. 按圖說(shuō)明</b></p><p><b>　　2.6 案例</b></p><p>　　56. 舉例說(shuō)明總體方案的設(shè)計(jì)</p>

70、;<p>　　鍋爐膜式水冷壁用扁鋼精整生產(chǎn)線</p><p><b>　　扁鋼的作用，</b></p><p>　　生產(chǎn)線相關(guān)的功能要求</p><p>　　57. 功能分解分析，按圖</p><p>　　58．進(jìn)行功能單元實(shí)現(xiàn)方案的初步分析</p><p>　　59. 根據(jù)功能分解

71、和實(shí)現(xiàn)方案初步分析結(jié)果，結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解</p><p>　　60. 對(duì)各功能單元的能力參數(shù)進(jìn)行分析</p><p><b>　　，</b></p><p>　　61. 對(duì)功能元接口分析，包括機(jī)械接口和機(jī)電接口等 按圖</p><p>　　62. 計(jì)算各功能單元的能力參數(shù)，結(jié)合接口分析，提出各功能元的

72、技術(shù)設(shè)計(jì)要求，編制工作辭典</p><p>　　63. 開(kāi)卷 說(shuō)明結(jié)構(gòu)和防彈板</p><p><b>　　64. 精整部件</b></p><p>　　說(shuō)明軋輥結(jié)構(gòu)和直徑不一的原因，設(shè)計(jì)中要考慮軋輥的最小直徑（咬入角），所提供的向前驅(qū)動(dòng)力（為矯平提供動(dòng)力），軋制量的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)（螺紋的計(jì)算等），精整輪的結(jié)構(gòu)（易維修、無(wú)倒角（省去除銹環(huán)節(jié)））<

73、;/p><p>　　計(jì)算功能元所需的動(dòng)力參數(shù)和各另件的強(qiáng)度剛度及可以為后續(xù)矯平提供的推力等</p><p>　　65. 矯平部件，說(shuō)明無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，間距對(duì)矯平的影響，上3下2的理由、下壓量的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)</p><p>　　計(jì)算矯直力和驅(qū)動(dòng)所需的向前推力，各零件的強(qiáng)度剛度計(jì)算</p><p>　　66. 扁鋼矯直部件，說(shuō)明矯直量和軋制量調(diào)整結(jié)構(gòu)和動(dòng)力傳

74、動(dòng)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一，可以降低設(shè)計(jì)制造成本（前提是矯直力和軋制力的計(jì)算），說(shuō)明上2下3的道理</p><p>　　計(jì)算進(jìn)行矯直的動(dòng)力參數(shù)，矯直力、各零件的強(qiáng)度和剛度</p><p>　　67. 測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)，說(shuō)明測(cè)長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)原理</p><p>　　選擇光電編碼器的型號(hào)，并據(jù)此計(jì)算測(cè)長(zhǎng)輪的直徑</p><p>　　68. 扁鋼液壓切斷機(jī)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)原理，為什

75、么要從下往上切</p><p>　　69. 強(qiáng)送輥道，說(shuō)明強(qiáng)送輥結(jié)構(gòu)原理，同時(shí)說(shuō)明輥道采用模塊化設(shè)計(jì)方法，以便長(zhǎng)度的擴(kuò)展，零件盡可能統(tǒng)一，降低生產(chǎn)成本</p><p>　　70. 傳動(dòng)方案的確定，根據(jù)前面確定的各功能元實(shí)現(xiàn)方案，和能力要求，確定傳動(dòng)方案。</p><p>　　對(duì)所確定的傳動(dòng)系統(tǒng)（齒輪、鏈、帶傳動(dòng)）進(jìn)行計(jì)算，滿足要求，同時(shí)必須計(jì)算傳動(dòng)效率，合理選擇電機(jī)

76、、齒輪箱等外購(gòu)件</p><p>　　71、72. 在前面工作的基礎(chǔ)上，確定總體設(shè)計(jì)方案（工作單元方案集成）</p><p>　　73.. 構(gòu)建責(zé)任矩陣 按圖說(shuō)明</p><p>　　74. 構(gòu)建賬戶矩陣，按圖說(shuō)明</p><p>　　75. 構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)矩陣，預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)</p><p>　　76、77、78. 項(xiàng)目完成情況