本書取名《凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7日通》,并不是傳統(tǒng)意義上的教材,更像是讀書筆記或設(shè)計(jì)總結(jié),同時(shí)也是《自動(dòng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師速成寶典》系列篇章的高級篇,主要論述的是凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)專題。
高級篇建立在實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上,用通俗易懂的語言深入淺出地闡釋了大量凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的艱澀理論(比如凸輪的認(rèn)識、曲線規(guī)律的選取、輪廓曲線的建立、時(shí)序圖的繪制等,側(cè)重實(shí)際工作用得上的內(nèi)容),并通過范例演示和講解呈現(xiàn)實(shí)際設(shè)計(jì)的流程、方法、建議,能有效地幫助讀者在啃不動(dòng)理論和不拋棄理論的矛盾中找到折中點(diǎn),克服因?qū)I(yè)教材深?yuàn)W而產(chǎn)生的閱讀恐懼癥。
本書主要面向從未做過凸輪機(jī)構(gòu)、理論基礎(chǔ)薄弱的設(shè)計(jì)新人(經(jīng)驗(yàn)不限),幫助其從小白階段起就能迅速掌握該類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、原則和技巧。
凸輪機(jī)構(gòu)畢竟是一個(gè)古老而精巧的機(jī)構(gòu),把理論拋諸腦后也常常讓設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生諸多類似這樣的疑問、困擾:不知道什么時(shí)候該用凸輪機(jī)構(gòu);不熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的深層機(jī)理,很怕會做失;復(fù)制別人的機(jī)構(gòu),但效果沒別人的好;不知道如何著手從零開始設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu),對教材的MS、工作端、C因子等名詞不理解……如何在啃不動(dòng)理論和不拋棄理論的矛盾中找到折中點(diǎn),是職場技能教材編寫模式方面值得思考的課題。本書用通俗易懂的語言深入淺出地闡釋了大量凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的艱澀理論,幫助讀者從小白階段起就能迅速掌握該類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、原則和技巧。
2013年4月,德國在漢諾威工業(yè)博覽會上首次提出工業(yè)40戰(zhàn)略,其后迅速在全球引起研討熱潮。緊接著,美國發(fā)布了《加速美國先進(jìn)制造業(yè)》,日本提出了《日本機(jī)器人新戰(zhàn)略》,我國也發(fā)布了《中國制造2025》。一場全球性的工業(yè)變革正在醞釀,世界工業(yè)發(fā)展將逐步邁向以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)為主要特征的新階段。
在這樣的背景下,國內(nèi)制造業(yè)迎來了特別的時(shí)代,國家發(fā)布智能制造發(fā)展戰(zhàn)略,地方政府紛紛出臺激勵(lì)和補(bǔ)貼政策,企業(yè)也在積極推行自動(dòng)化改造,機(jī)器換人正在許多企業(yè)如火如荼地開展。但是,我國的傳統(tǒng)制造業(yè)比重較大,無論管理水平還是技術(shù)能力都有待提高,在推進(jìn)自動(dòng)化的過程中存在諸多困難、誤區(qū)。例如,有的企業(yè)沒有建立自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備管理維護(hù)團(tuán)隊(duì),就盲目導(dǎo)入自動(dòng)化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)備很難開動(dòng)起來;有的企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品附加價(jià)值低,或者生產(chǎn)要求并不嚴(yán)苛,用普通非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備即可完成生產(chǎn),卻非要去采購國外昂貴的高精尖設(shè)備;有些媒體對工業(yè)機(jī)器人的夸大宣傳,導(dǎo)致部分企業(yè)片面地認(rèn)為使用了工業(yè)機(jī)器人就等于自動(dòng)化了……
工業(yè)40愿景很美好但還很遙遠(yuǎn),更像是一個(gè)概念性的事物。當(dāng)前絕大部分企業(yè)應(yīng)該從務(wù)實(shí)進(jìn)取的角度出發(fā),一方面緊跟制造業(yè)趨勢,階段性地規(guī)劃和實(shí)施自動(dòng)化技術(shù)改造,爭取盡快全面實(shí)現(xiàn)工業(yè)30(自動(dòng)化生產(chǎn));另一方面要著力于多層次專業(yè)人才和技術(shù)團(tuán)隊(duì)建設(shè),這是企業(yè)推行自動(dòng)化以及升級智能制造水平的前提和根本。
企業(yè)大量從業(yè)人員都是從企業(yè)內(nèi)部成長起來的,機(jī)器換人的落地和推行,也必然會吸引其他行業(yè)或社會人員轉(zhuǎn)行轉(zhuǎn)崗于自動(dòng)化。那么,要避免行業(yè)技術(shù)群體的良莠不齊,就必須依靠教育培訓(xùn)來加強(qiáng)員工的知識儲備和能力。然而,我國在自動(dòng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面起步較晚,市面上也很難找到一本接地氣的實(shí)用培訓(xùn)教材;學(xué)校傳統(tǒng)理論和企業(yè)應(yīng)用之間出現(xiàn)了認(rèn)知上的溝壑,學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生也很難在企業(yè)剛?cè)肼毦涂梢陨鲜謱W(xué)校和企業(yè)之間需要一座連接的知識橋梁,而本書正是這樣一本為入職者架起的一座邁入企業(yè)大門,順利上崗工作的成功之橋。
本書編者結(jié)合多年企業(yè)的工作實(shí)踐,為自動(dòng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人員編寫了本書,作為高等院校機(jī)械或自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)的補(bǔ)充。本書具有非常強(qiáng)的針對性和實(shí)戰(zhàn)性,也可作為企業(yè)員工或社會人員業(yè)余加強(qiáng)從業(yè)技能的技術(shù)快餐,幫助我們的行業(yè)新兵迅速融入企業(yè),更好更快地在技術(shù)工作中成長和提升。
師傅領(lǐng)進(jìn)門,修行在個(gè)人,在此,衷心希望本書把大家領(lǐng)入成功的大門。
重慶大學(xué)教授、博導(dǎo)、國家級突出貢獻(xiàn)專家劉飛
柯武龍,2003 年大學(xué)畢業(yè),主修機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)。先后在正、molex、TE、富加宜、美的等多家大型制造企業(yè)課職。從事過自動(dòng)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、工設(shè)備導(dǎo)入、生產(chǎn)工藝改善等工作,涉獵范圍幾平蓋整個(gè)自動(dòng)化體系全流程。
目前專職于制造業(yè)企業(yè)員工職業(yè)技能培訓(xùn)服務(wù)和技術(shù)技能型人才推薦工作,在基于企業(yè)實(shí)戰(zhàn)和需求導(dǎo)向的理念指引下,其團(tuán)隊(duì)開設(shè)的培訓(xùn)班及編制的教材講義,為眾多行業(yè)新人的專業(yè)學(xué)習(xí)提供了極大便利,廣受學(xué)員好評。
第1日凸輪的基礎(chǔ)知識
1.1凸輪(機(jī)構(gòu))概述
1.1.1凸輪的工作原理及運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1.1.2凸輪及從動(dòng)件的類別
1.1.3凸輪輪廓設(shè)計(jì)(以平面盤形凸輪為例)
1.2凸輪的理論基礎(chǔ)
1.2.1數(shù)學(xué)方面
1.2.2動(dòng)力學(xué)方面
小結(jié)
每日一測
第2日凸輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2.1讀懂 線圖
2.2曲線特征值
2.3規(guī)律選用建議
小結(jié)
每日一測
第3日凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)序圖
3.1設(shè)計(jì)意義
3.2繪制方法
小結(jié)
每日一測
第4日凸輪的繪制與加工
4.1凸輪是如何繪制的
4.2凸輪是怎么加工的
小結(jié)
每日一測
第5日凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)
5.1何謂高速凸輪機(jī)構(gòu)
5.1.1學(xué)術(shù)意義上的高速凸輪機(jī)構(gòu)
5.1.2凸輪從動(dòng)件系統(tǒng)
5.1.3凸輪從動(dòng)件系統(tǒng)動(dòng)力模型的建立
5.2構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則與建議
5.2.1有害振動(dòng)的抑制
5.2.2高剛度和小質(zhì)量的矛盾
5.2.3其他需要注意的問題
5.3軸的設(shè)計(jì)原則與建議
5.3.1軸的分類與軸段定義
5.3.2軸的最小直徑尺寸粗略預(yù)估
5.3.3軸系零部件的設(shè)計(jì)步驟
5.4配套動(dòng)力電動(dòng)機(jī)的選型計(jì)算
小結(jié)
每日一測
第6日凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)戰(zhàn)設(shè)計(jì)流程
6.1基本認(rèn)知
6.2實(shí)戰(zhàn)流程
小結(jié)
每日一測
第7日凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)案例
7.1某電子產(chǎn)品的終壓裁切機(jī)構(gòu)
7.2一款機(jī)械式的立式凸輪機(jī)構(gòu)
小結(jié)
每日一測
附錄部分設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
后記