基于功能分析的产品创新方法研究

功能创新是产品创新的关键,功能分析是进行功能创新的前提和基础.文章首先分析了产品创新以及功能创新的重要性和必要性,接着引入了TRIZ理论中的两种功能分析方法,即物质-场分析和TOP分析,并对两种功能分析方法进行了对比.在此基础上,提出了一种基于功能分析的产品创新方法,建立了基于功能分析的产品创新流程.这种方法包括四个组成部分,即用户创新、功能创新、原理创新和结构创新.其中,功能分析是功能创新的核心,功能创新是满足用户创新的前提条件,是进行原理创新和结构创新的目的和依据.最后,用一个硬盘驱动器的实例对这种方法进行了说明.     

模块化产品族模型的研究

在产品族的四视图模型上,添加组合模型,得到由需求模型、功能模型、原理模型、结构模型和组合模型组成的产品族五视图模型.基于该模型,分别针对产品设计的三种类型,提出了三种模块化产品族的多视图模型.多视图模型中的每个模型都由通用块、变型块和定制块组成,且在结构模型中,综合考虑产品全生命周期的因素,对产品族进行模块划分,得到了模块化的产品族模型.最后通过一个实例对提出的方法进行验证.     

支持创新设计的知识体系及共享方法研究

论述知识在产品创新开发中的地位和实现共享的必要性。结合产品的功能创新、原理创新和结构创新，从产品全生命周期的视角，提出支持产品创新设计的知识体系。分析KBE环境下实现产品开发知识共享的原理和方法。采用基于系统封装的方法构造知识共享和重用平台。并以断路器产品开发知识共享来实现其创新设计予以验证。     

基于用户需要与功能融合的已有产品创新设计

针对已有产品的创新设计，为充分考虑不同类型的用户需要信息，利用可拓创新方法对其进行形式化和流程化研究，提出基于用户需要与功能融合的已有产品创新设计方法。建立用户需要事元，并与已有产品功能事元进行比较，若类型一致，则通过功能分析对原系统进行分析，找到问题功能并利用基元理论和可拓变换改进原系统功能结构模型；若类型不同，通过用户需要事元与功能事元的映射关系获得功能动作表现的物元；根据功能事元和结构关系元的映射关系获得结构关系元的特征和量值，建立新功能系统模型；将两类模型进行功能融合并得到新产品的功能配置及设计方案。通过对已有光伏电池板清洁设备进行创新设计，验证了该方法的可行性与有效性。     

挤压模具CAD／CAM系统简介

简要介绍了铝型材挤压模CAD/CAM系统的结构和系统功能,该系统可进行平模和分流模设计,输出模具设计图纸及模孔数控线切割纸带。     

激光打孔机床控制系统设计与分析

激光加工机床近年来广泛应用于航空、航天、兵器、电子、核工业等国防工业,以及汽车、机车、机械制造等民用行业。针对透平机械上的火焰筒气膜孔的加工及薄壁零件异形孔切割,介绍一种基于YAG固体激光器的激光打孔机的结构。该打孔机选用FAGOR数控系统、日本HARMONIC驱动器及力矩电机构成打孔机的五轴结构。详细分析系统调试参数对激光制孔工艺的影响。试验结果表明,机床结构加工性能良好,该控制模式具有很好的通用性,可用于其他类型的激光加工机床。     

基于QFD/TRIZ集成技术的纸带打孔机设计研究

用QFD／TRIZ集成技术对胶纸带打孔机的适应性设计进行了研究,并以此提出产品改进的方向和基本思路。     

基于TRIZ与可拓创新方法的机械产品概念设计方法研究

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。     

基于核心功能约束的概念设计方法

在基于功能-行为-结构(Function-Behavior-Structure,FBS)模型开展产品设计映射的过程中会产生大量无效的原理和结构,这些无效冗余结构会急剧增加设计方案组合阶段的复杂度。为提高FBS模型辅助创新设计的效率,提出了一种基于核心功能约束的概念设计方法。通过将产品设计过程划分为核心功能设计和辅助功能设计两个阶段,以产品核心功能的设计结果作为辅助功能设计过程的约束条件,在核心功能实现的要求下约束各辅助功能实现的结构方案数,从而缩小基于形态分布矩阵的设计组合方案的复杂度。通过洗碗机的概念设计过程验证了该方法的可行性和有效性。     

一种简化产品结构的创新设计方法-MST法

为了使复杂的产品结构得以简化,实现设计的创新,根据现代机械产品的特点,并借鉴广义机构的概念,提出了一种新的创新设计方法-MST(mechanism simplifying tactics)即机构简化策略;该方法倡导不同领域知识的交叉应用,特别适用于功能原理以及运动方案的创新设计;阐述了该方法的设计思想,并论述了它所包含的五个方面的具体内容,即能量场变换法、结构型式约束法、构件变形法、借力法和驱动单元变换法;引用实例验证了该方法在创新设计中的有效性.     

活塞异形销孔加工专用NC镗床的研制

本文介绍一种加工活塞异形销孔的新型ＮＣ镗床,详细地讨论了以压电元件为动力部件的变形镗杆的工作原理,机械结构及其设计,简单地介绍 变形镗杆和新型ＮＣ镗床的控制。装有这种新型变形镗杆的ＮＣ镗床能主效地镗削活塞异形销孔,并达到微米精度的要求。     

A novel approach to machining condition monitoring of deep hole boring

In the optimization of deep hole boring processes, machining condition monitoring (MCM) plays an important role for efficient tool change policies, product quality control and lower tool costs. This paper proposes a novel approach to the MCM of deep hole boring on the basis of the pseudo non-dyadic second generation wavelet transform (PNSGWT). This approach is developed via constructing a valuable indicator, i.e., the wavelet energy ratio around the natural frequency of boring bar. Self-excited vibration occurs at the frequency of the most dominant mode of the machine tool structure. Via modeling dynamic cutting process and performing its simulation analysis during deep hole boring, it is found that the vibration amplitudes at the nature frequency of the machine tool rise with the tool wear. The PNSGWT that has relative adjustable dyadic time-frequency partition grids, good time-frequency localizability and exact shift-invariance is used to extract the wavelet energy in the specified frequency band. Accordingly, the MCM of deep hole boring can be implemented by means of normalizing the wavelet energy. Finally, a field experiment on deep hole boring machine tool is conducted, and the result shows that the proposed method is effective in the process of monitoring tool wear and surface finish quality for deep hole boring.     

自循环曲轴镗床结构设计及控制

针对汽车、摩托车曲轴销孔的加工,设计一种五工位自循环曲轴镗床。设计自循环曲轴镗床的整体结构;根据曲轴销孔的加工工艺要求对定位夹紧装置和中心距微调机构等主要部件进行设计并分析;对自循环曲轴镗床的加工工作循环和控制系统进行设计,并给出程序控制流程。该曲轴镗床的成功应用表明其设计的合理性。     

KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床的研制

KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床,是校企合作共同研发的高效率、高精度、高性能自动钻镗组合机床,专门用于挖掘机左右链轨节镗孔、钻孔的加工.主要介绍KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床的方案确定、机床结构特点、机床参数的配置、数控系统的配置及调试方法等,并详细分析机床设计中的关键技术.     

燃汽轮机缸体倾斜孔数控铣削加工参数化编程

在机械加工中,常会遇到与机床主轴不垂直的空间大斜孔系的铣削加工。在三轴联动的数控镗铣床上,采用万向角度铣头改变机床主轴方向,使孔轴线与铣刀轴线一致,运用空间几何建立各加工变量之间的数学模型,实现空间斜孔铣削加工数控程序参数化。结果表明:只需一次装卡工件,赋予相应变量值,就可完成孔系的加工。该方法的加工精度高,省工省力,可推广到类似空间斜面、倾斜槽的加工。     

全自动CNC镗削活塞销孔专机控制系统的研制

介绍了全自动 Ｃ Ｎ Ｃ 镗削活塞销孔专机控制系统硬件设计和软件设计的方法及特点。指出了在大批量、快节拍的生产条件下,保证其可靠性和稳定性的途径。     

大直径工件分度圆周孔非常规机械加工技术探讨

介绍了两种大直径工件分度圆周孔非常规的机械加工技术,并经实际操作检验证明了其操作方便,加工精度高,加工品质可以媲美大型镗床,解决了大直径工件分度圆周孔需借助大型镗床进行加工的难题。     

T2120深孔钻镗床床身的结构分析与优化设计

以T2120深孔钻镗床床身结构优化为例,利用ANSYS的APDL语言建立了T2120深孔钻镗床床身参数化的三维实体有限元模型;利用ANSYS中Block Lanczos方法对床身结构进行模态分析,得到了前5阶固有频率及前3阶低频振型;利用ANSYS中Design Opt模块,在基频约束情况下对床身结构的参数做了进一步的优化,获得了较为理想的机床床身结构尺寸。结果表明:在保证床身各种性能的前提下,床身优化后的质量比优化前减少了7.23%,同时表明APDL的使用,对加快分析进度、提高设计效率具有重要的指导意义。     

一种缸筒类零件内孔的加工方法

介绍了一种缸筒内孔加工方法,它在精镗内孔完成后,再对缸筒内孔进行滚压,其粗镗、精镗和滚压均在采用普通车床改装制成的专用机床上进行。这种缸筒内孔的加工方法与现有技术相比,可解决现有缸筒内孔废品率高、加工成本高的问题。     

数控落地铣镗床进给伺服系统的建模与仿真

基于机械动力学理论和方法,建立了TK6915型数控落地铣镗机床进给传动系统的动力学模型;采用MATLAB软件对模型进行系统仿真,获得反映系统性能变化的仿真结果,上述结果为改善和优化数控落地铣镗机床进给伺服系统的设计提供了理论和试验基础.