数控机床的造型和人机工学关系的探讨

本文通过对机床造型与人机工程学的系统研究,针对数控机床这一设备的工作功能和操作特点,以它与操作者的使用界面的人机问题作为突破口,分析人机关系,进行人-机床系统设计.数控机床采用人机工程学原则进行设计,实现美化数控机床外观形象和改善工作人员工作环境的目的.     

数控机床人机工程设计原则的研究

工业设计是我国机电装备设计中的薄弱环节,其产品在国际市场上缺乏竞争力,究其原因,产品设计过程中仅注意了高技术的应用和多功能的要求,而忽视了人和机器的协调关系.本文对数控机床人机工程设计原则进行研究与探讨,探索寻找有利于我国机电产品的设计开发和切入市场竞争,使我国的机电产品能在激烈的国际化竞争中得到有益启示.     

基于人机工程学左手专用尖嘴钳的设计

人机工程学是研究人、环境和机械设备三者之间相互作用的学科.目前,左手专用工具的种类及数量较少.该文立足于左利手人群在使用手持工具时的局限,在市场调研的基础上,设计时充分考虑了钳子外形、手柄长度及形状、手柄握持空间和钳口张角、钳头样式、钳头刃口、铰接方式、夹持面、钳子弹性结构等因素,基于人机工程学理论及3D技术设计了一款...     

四足机器人刚柔耦合仿生脊柱研究进展

四足机器人的仿生脊柱对提高机器人非结构化环境的机动性和稳定性具有重要作用。系统分析了国内外四足机器人仿生脊柱的研究现状,将仿生脊柱分为局部柔顺脊柱和整体柔顺脊柱两类,对比分析不同四足机器人仿生脊柱的结构特点,提出未来发展趋势。四足机器人仿生脊柱从传统的整体刚性结构向刚柔耦合结构方向发展,具有类生物变刚度、可柔顺弯曲特性的新型仿生脊柱突破仿生驱动、神经元精细控制等关键技术,向高效能量转换的类生物系统方向发展。     

基于人机工程学的剪刀设计

手用工具是人类双手的延伸,它可以增强手臂的力量、扩大作业范围、提高作业效率和有效性。但由于人们在作业或日常生活中长久使用设计不良的手用工具和设备,造成很多身体不适、损伤和疾患,降低了生产率,甚至使人致残,增加了人们的心理痛苦与医疗负担。本文通过分步研究的方法,从产品设计的三要素出发,逐一阐述了人机工程学在手用工具中设计的重要性。     

我国硬座车厢座椅设计——人机工程学应用的探讨与展望

本文从人机工程学角度探讨了我国硬座车厢桌椅设计现状,结合法国TGV列车座椅实例对比分析,提出改进方法及设计参数。     

一种基于人机工程学的办公家具尺寸与结构设计

分析了办公室工作人员的工作状态和姿势,以及造成工作人员不良工作体位的原因,指出办公桌椅尺寸与结构的不合理设计是诱发人们颈椎腰椎疾病的主要原因之一。在上述分析的基础上,依据有关人体尺寸的标准数据,探讨了坐姿时身体各相关部位尺寸数据的分布情况和舒适的工作姿势,并据此提出了办公家具关键几何尺寸确定和结构设计的原则。     

仿生多孔UHMWPE摩擦过程的流固耦合非线性分析

利用ANSYS软件,以牛血清作润滑剂,以平板试件为对照组,设计了仿生多孔形态试件,并在相同约束,相同载荷,相同转速条件下,进行了两种试件的耐磨机制流固耦合非线性分析,分析了两者的等效应力、接触应力变化情况.     

多学科变量耦合优化设计方法

基于多学科设计优化原理,提出了面向非层级复杂系统的多学科变量耦合优化设计方法,阐述了其优化设计的基本思路和工作原理.通过设置理想耦合点,构造了耦合函数,使子系统在各自独立优化设计的同时,在系统级的协调下达到耦合关系的满足,并使系统得到总体上的优化.在梳齿式微机械加速度计的优化设计中,对该方法进行了验证.     

浅谈工业设计专业中《人机工程学》的作用

《人机工程学》是高等院校设计专业的主专业基础课。通过对该课程学习，使学生根据人的生理、心理特点，发现并利用人的行为方式，通过对产品、环境的合理设计，达到安全、方便的目的，从而达到提高人民生活质量，改变人们生活方式的目的。本文通过对工业设计与人机工程学的关系、人机工程学内涵及对工业设计的作用的阐述，强调人机工程学在设计专业中的重要性。     

数控机床可用性研究综述

数控机床可用性是可靠性、维修性和维修保障性的综合反映,是用户最为关心的一个特性。它不仅受数控机床功能故障的影响,也受诸如精度退化、性能波动、漏油等性能故障的影响,因此,孤立地研究国产数控机床的可靠性（功能故障）不足以维持产品的“可用好用状态”。分析了国产数控机床可用性的现状及研究意义,对数控机床可用性建模方法和数控机床维修决策方法的国内外研究现状进行了阐述,总结了数控机床可用性研究存在的问题和发展动态,对基于元动作单元的数控机床可用性系统化建模和以可用性为中心的数控机床主动维修决策两个亟需解决的关键科学问题提出了见解,以期为数控机床可用性研究提供思路。     

面向机床产品的协同设计支持环境的研究

分析了机床产品对协同设计支持环境的要求和机床产品协同设计支持环境的新特点，从功能体系结构和网络体系结构方面提出了满足机床产品要求的协同设计支持环境的体系结构，并对实现该体系结构的多Agent技术、协同应用技术、协同工具技术、决策支持技术、任务管理和产品开发环境建模技术等进行了研究．在此基础上，开发了机床产品协同设计支持环境的原型系统，为实现一个支持多通道交流的异地同步模式的协同设计支持环境奠定了基础。     

数控机床平面误差场的接力测量法

分析了数控机床几何误差的固有特性,提出一种使用较小范围测量仪器获得整个机床平面误差场信息的方法——接力测量法.该方法以距离机床坐标原点较近的点（该点的误差直接通过测量仪器获得）为基点,从而获得离机床坐标原点较远位置点的误差,依此类推,最终获得整个机床平面上位置点的误差信息.给出了接力测量的法则,对平面误差场中任意一点的误差,应以最少的接力次数获得,接力测量次数相同时,测量路径对测量结果影响不大.试验结果表明,在数控机床反向间隙补偿后,由接力测量产生的误差对测量结果影响很小,接力测量法具有较高的测量精度,且操作方便,能够用来进行平面误差场的标定.     

数控机床分布式监控系统通信接口设计

针对数控机床分布式监控系统,基于层次化、模块化的监控系统软件结构,设计了一种满足分布式结构的数控机床监控系统通信接口,有利于监控系统软件扩展与兼容性;同时,采用数据命令、变量ID与变量参数库组成数据表的方式,设计了一种数据传输与解析方式,实现了监控系统端与数控机床端应用层的数据快速定位、传输与解析.将所设计通信接口应用于华中DNC-11的数控机床监控系统中,通过监控数据快速、稳定、可靠的传输,实现了数控机床运行状态的监控,验证了本文设计的有效性.     

Studies of layout of world machine tools industry based on patent analysis

As the foundation of an industrialized country nowadays, machine tools industry is regarded as the engine of industrial development of a country. The developed countries, such as USA, Germany and Japan, have widely deployed the technology of using the patent in order to keep their strength in various fields. This research examins the CNC machine tools industry in the world by using the pa- tent analysis method. It first gives an overview about the world patent application in CNC machine tools industry from 1963 to 2010 and divides the development of the industry into five stages. It also lists the patent application of the world top 20 countries, where the top 5 countries are compared. The patents of the world top 10 companies of machine tools manufacturers are mapped according to the international patent classification （IPC）, and the future trends of world machine tools industry are discussed. Finally conclusions and suggestions are presented.     

机床热特性优化研究综述

随着精密加工技术的发展,探究机床各部件生热对精密加工的影响,以提升机床加工精度及精度稳定性成为当前研究重点。本文介绍了精密机床热特性的内、外环境影响因素及控制优化方法,从车间及其机床热环境、结构设计、冷却方式、热误差补偿技术4个方面展开,分析了现代精密机床中误差防止及误差补偿中使用的热设计措施,并针对现有机床温度分布不均、换热效果较差等特点,运用帕尔贴、碳纤维、相变微胶囊材料,结合传热学知识原理,提出了未来解决机床重要部件温升的可发展关键技术方案,以资参考。     

数控设备E-服务技术研究

针对数控设备售后服务与技术支持问题,提出基于Web的服务保障系统．系统由E-服务平台、数控机床网关和远程终端三部分组成．E-服务平台是一个特殊网站,它通过Internet向客户提供技术支持与服务．数控机床网关是一个移动PC,当机床发生故障时将其带到现场,采集机床PLC信息、视频信息和传感器信息,并将信息传送到E-服务平台供诊断分析．远程终端可以是连接在Internet上的任何PC机,客户通过远程终端访问E-服务平台,获得快速和高质量的产品售后服务．     

基于零件传输速度的CNC机床SCOP伺服法则

提出并建立了基于CNC数控机床组成FMS的第三种比机床伺服法则,该伺服法则SCOP,考虑了每一决策步传输装置的位置、移动速度及达到不同位置需移动的距离,还考虑了下一步加工零件的利用率及机床缓冲区的空间利用率,并给出了伺服法则的实例,以用于最佳、最大的机床利用率的批量生产工艺流程。     

基于MATLAB优化工具箱的机床主轴优化设计

基于现代机械优化设计理论,建立了以数控机床主轴的体积最小为目标函数的优化数学模型。运用MATLAB优化工具箱对机床主轴进行优化设计,使主轴的设计在保证其强度、刚度的前提下达到体积最小的优化要求。缩短了机床主轴的设计周期,提高了设计效率,从而降低了主轴生产成本。通过对优化结果的研究和分析,表明该设计方法简单、实用、效率高,机床主轴参数优化的结果合理、可靠。     

基于数字孪生的数控机床虚实交互监控系统设计

针对传统的监控技术和虚拟仿真技术无法直观体现数控机床实际运行状态的问题,结合新一代信息技术和数字孪生理念,设计了基于数字孪生技术的数控机床虚实交互监控系统.以某型号数控机床为例,首先通过Portal软件对系统架构和相关功能进行设计,在此基础上将传感器采集的信息通过PLC和以太网传输到系统中进行模拟量转换;然后通过OPC-DA将系统中的数字孪生数据与数字孪生体相连接,实现信息的接收和传输,完成虚实结合;最后采用该方法对机床的振动信号进行实时监控和远程控制面板的设计.实验结果表明,利用数控机床虚实交互监控系统和数字孪生体对加工过程进行双重监控可以更加有效、直观地体现机床的实际运行状态,并且利用虚实交互监控系统对数字孪生体进行虚拟控制可以进一步扩展数字孪生技术的应用领域.