机床设计论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇机床设计论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

1总体方案设计

笔者所研究的五轴数控铣床,是一种针对模具加工的高速、高效率机床,并可以选配五轴功能,可使工件在一次装夹下,完成五面的加工。为了实现高性能动态特性,其基本结构考虑为工作台固定,横梁-滑座-主轴箱移动分别实现三坐标进给,具有三坐标自动定位和三坐标联动机能。固定工作台可以换成双摆工作台,实现五轴联动。主要技术指标如表2所示。

2具体方案设计

2.1第1种方案

第1种方案将该五轴数控铣床设计为龙门式,具体工作形式可以描述为:龙门架则沿床身作纵向(x方向)运动,滑枕沿着龙门架作横向(y方向)移动,主轴箱沿着滑枕作z方向的移动。工件固定在平转台上,平转台固定在立转台上。平转台绕z轴作转动,立转台又同时绕x轴转动。这样就实现了两个坐标轴的转动,如图2所示。

2.2第2种方案

该方案为立式五轴数控铣床,其底座固定,滑枕沿着底座作x方向移动,立柱在滑枕上作y方向移动,主轴箱沿着立柱作z方向移动,这样就实现了三轴联动。工件固定在平转台上,平转台又固定在立转台上。平转台绕z轴转动,立转台又同时绕x轴转动,这样就实现了两个坐标轴的转动。当给该数控铣床输入程序时就会实现五轴联动。五轴分别为3个平动轴和2个转动轴,如图3所示。

该立式五轴与龙门式五轴的运动方案基本相同,不同的是布局上有区别。龙门式数控铣床的主轴箱沿着滑枕作z方向移动,而该立式五轴数控铣床的主轴箱则沿着立柱进行z方向移动。

2.3第3种方案

该方案也是立式五轴数控铣床,床身固定在地面上,滑枕在床身上沿着y轴方向移动,支座在床身上沿着z轴方向移动,同时工作台在支座上沿着x轴方向移动,这样就实现了三轴联动。平转台固定在工作台上绕着z轴方向作回转运动,刀具固定在立转台上,立转台在滑枕上绕着y轴作回转运动,如图4所示。

基于ADAMS运动仿真

1对3种设计方案的运动仿真

应用SolidWorks三维绘图软件对每种设计方案中的数控铣床进行建模,然后导入到ADAMS软件中。在ADAMS软件中把模型加入约束、驱动并对运动方式进行编程仿真,模拟出五轴数控机床的运转情况,可以在虚拟的条件下看到机床的物理形态和动态运转情况,达到可视化目的。

在设计该机床运动轨迹时,ADAMS软件虽然可以实现五轴联动,但是五轴联动后的运动轨迹并不直观,因此决定采用三轴联动。

第1种方案中先设置床身与横梁处的Motion3、横梁与滑枕处的Motion2、滑枕与滑板处的Motion4,然后设定仿真时间为9,共为500步,结果形成的轨迹为一螺旋线。图5、图6所示为第1种设计方案的三维模型和刀具轨迹。

第2种方案中先设置床身与滑枕处的Motion1、滑板1与滑枕处的Motion2、滑板1与滑板2处的Motion3,然后设定仿真时间为9,共为500步,结果形成的轨迹为一螺旋线。图7、图8所示为第2种方案的三维模型和刀具轨迹。第3种方案中先设置底座与滑枕处的Motion1、底座与滑板处的Motion3、支撑台与滑板处的Motion4,然后设定仿真时间为9,共为500步。该方案与前两个方案的不同之处在于不是由刀具直接形成螺旋线,而是工件在工作台上作圆周运动,刀具作直线运动,由这两种运动形成螺旋线。图9、图10所示为第3种方案的三维模型和合成轨迹。

2结果分析

2.1第1种方案

该布局形式为龙门架移动式,其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上运动,而龙门架则沿床身作纵向运动。如图6所示方案1中的刀具运行轨迹为螺旋线,该方案采用x,y轴的对称布局形式,提高了机床的热稳定性及加工精度。这种布局适用于加工较重的工件,可以减小铣床的结构尺寸和质量。该龙门铣床的优点是:

1)占地面积小。工作台移动式龙门铣床,整机长度必须两倍于纵向行程长度,而第1种方案设计的龙门铣床的整机长度只需纵向行程加上龙门架侧面宽度即可;

2)动态响应好。该移动式龙门铣床采用的是固定工作台,一般与床身整体铸出,龙门框架纵向运动的驱动力矩等值不变,不会因工件的承载重量的改变而变化,从而保证了加工精度和机床的响应性能。

2.2第2种方案

该机床为立式数控铣床,采用工作台转动,且主轴沿垂直溜板上、下运动。由滑枕和滑板实现x,y两个坐标的移动,主轴沿立柱上下实现z坐标移动。如图8所示的方案2中的刀具运行轨迹,主要优点在于z轴导轨的承重是固定不变的,有利于提高z轴的定位精度和精度的稳定性;但是由于本铣床的z轴承载较重,不利于提高z轴的快速性。

2.3第3种方案

该机床为立式数控铣床,工作台沿z坐标上、下移动,主轴头为转动式。图10所示为方案3的合成轨迹,该方案由工作台和滑枕实现了x,y坐标的移动。其主要优点是适用于加工质量较小的工件,缺点是机床的结构不太稳定,导致加工精度受到影响。

综上所述,根据表2给出的技术要求可知,龙门式五轴数控铣床工作行程要求较大,承重要求较高,因此第3种方案不符合设计要求。从机床布局的结构来看,龙门式的布局更为合理,而第2种方案设计的立式五轴数控铣床的热稳定性及刚性都不如第1种方案设计的龙门式五轴数控铣床。

结论

篇（2）

2)选用深孔加工刀具加工，提高加工质量。

3)使用传送带输送工件，使加工时减少搬运工件的时间，并降低工人的劳动强度。

4)夹具采用一面两孔定位，螺旋及铰链综合夹紧机构手动夹紧。由于钻削力较小，不需要太大的夹紧力就能实现夹紧，因此采用手动夹紧也不会加大工人的劳动强度。

综上所述，本次设计的设计周期短，相对于一般钻床价格低，从而大大减少了在机床方面投入的资金。由于采用输送带传送工件，降低了工人的劳动强度，节省了加工时间，提高了生产效率。由此，齿轮泵生产的成本也降低了。

生产加工便捷化是一个需要不断的探索和改进课题，因此还有许多方面可以改进。

前言

随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专用机床的应用越来越广泛。之所以选择泵体盖钻孔专机设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的钻床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提，我选择了钻削类的专机设计，主要是针对泵体盖6-φ2孔的钻削进行加工。通过本次设计，可以生产出一种钻床满足泵体盖6-φ2孔的钻削标准化批量生产，这种钻床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的目的是设计出一种钻削类的专用机床，让它只对泵体盖6-φ2孔一类工件进行钻削加工。本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产中的要求。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。

机床、基础理论研究、检测等方面都有了较大的进展。目前，孔加工技术已较为成熟。

同时随着我国科学和技术的不断发展，机械产品不断更新换代，其品种型号越来越多，质量要求越来越高，更新换代周期也越来越短。因而多品种、中小批量生产已日益成为机械制造业的主要生产类型。

机床夹具是保证产品质量，提高劳动生产率等生产技术准备工作中的重要组成部分，其结构形式必须与其生产类型相适应[2]。

当然在钻床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成，即由经验丰富的工艺人员人工设计(或借助二维CAD设计)。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制，且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于钻铣削加工切削用量及切削力较大，加工时易产生振动，因此设计钻铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理

在批量生产泵体盖时，多采用流水线式操作，即按工序分配给不同生产车间来生产。泵体盖孔加工专机及夹具设计，就是为加工泵体盖6-φ2孔这一工序而设计的专用机床及夹具。由于泵体盖6-φ2为均匀分布，因此需要综合应用孔的加工及机床夹具等方面的知识。

本次设计主要包括两大部分。

第一部分为泵体盖6-φ2孔钻削专机的设计，其中包括机床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和钻头的选择。

首先，机床的基本尺寸主要参考常用机床的外形尺寸，并根据6-φ2孔加工的需要来确定。其次，泵体盖材料为铝合金。因此可根据铝合金的切削性能，及钻削铝合金时的切削用量和钻削速度来估算出钻削力、钻削扭矩和钻削功率来，并根据钻削功率选择电动机。然后，根据所选电机的同步转速和切削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由于本次设计的机床只为加工6-φ2孔而设计，因此不需变速，一级传动就能实现。最后，根据回油孔的特点，并考虑经济性来选择合适的多孔加工刀具。

第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。

根据六点定位原理、泵体盖外形的特点及常用定位元件的种类，来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的加紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。

由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足，和可能改进的方法。

1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计

1.1钻床的总体设计

钻床可用于加工简单零件上的孔，也可用于加工外型复杂、没有对称回转轴线工件上的单个或一系列圆柱孔，如盖板、箱体、机架等零件上的各种用途的孔。钻床一般用于完成加工尺寸较小、精度要求不太高的孔。通常，钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动[3]。

钻床可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、深孔钻床、平端面中心孔钻床和卧式钻床。

在本次设计中，待加工孔为多孔且均匀分布，因此在选择机床上有些困难。通常多孔钻床具有特殊设计的主轴，卧式布局。一般为工件旋转，用特制的钻头钻削孔，可完成孔工件钻、扩、铰、套料等加工。但由于多孔钻床的特殊性，其比较昂贵，对于非专业化深孔加工的厂家，成本过高，因此不能选用这种形式。所以，应由其他钻床改造成多孔钻床，这样可节省开支，并且易于中、小型企业接受。综合各种机床的结构特点和工作方式，决定选用卧式钻床的结构布置。卧式钻床的结构特点是主轴旋转中心固定，移动工件使加工点对准主轴中心。主轴箱安装在立柱上，主轴水平布置。立柱有圆柱、方柱，这里选择圆柱作为主轴。主轴可机动进给。

由于本次设计为钻孔专机，只用于加工多孔的工序，简单的传动系统就能满足，不需要变速，因此采用一级齿轮传动即可，这样可以直接达到钻削所需要的速度。

泵体盖材料为铝合金，根据其切削性能及各类多孔钻的尺寸参数，在相比较下选择合适的刀具。从而确定进给量来计算出切削参数，即加工时所需的钻削力、钻削率和钻削转矩。通过这些数据，可选择出适合的电动机作为动力源。同时，根据这些切削参数设计计算出传动系统的参数。

1.2钻床刀具的选择

在多孔加工中，使用钻头、内排屑深孔钻虽然具有很多优点，但由于需要专用的机床（或改装的普通车床）以及一套辅助设备，投资较大，多孔加工受到一定的条件限制。麻花钻具有投资少、见效快、无需特殊多孔加工装备等优点，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。

在本次设计中，则采用直柄麻花钻来完成切削任务。其主要的尺寸参数可在表1-1中查询。

表1-1麻花钻主要的尺寸参数

Tab.1-1Twistdrillmainsizeparameter

d=125

=160

=200

=250

=315

h8=80

=100

=150

=200

=250

2.0××

2.5××

3.0××

3.5×××

4.0××××

4.5××××

注：×——表示有规格；——麻花钻全长；——麻花钻工作部分长度；

d——麻花钻的直径。

此次多孔加工的孔6-φ2孔，工作部分长度满足此长度即可，因此可选＝160的直柄麻花钻。麻花钻材料的选择，参见表1-2。

表1-2麻花钻的性能级别[4]

Tab.1-2Twistdrillperformancerank

项目普通型能级麻花钻高性能级麻花钻

材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌号普通高速钢（代号HHS）制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌号高性能高速钢（代号HHS－E）制造

硬度工作部分硬度780～900HV工作部分硬度820～950HV

制造

工艺一般为轧制或铣制一般为全磨制

应用

设备一般用于普通机床一般用于数控机床、自动线

其他高性能级的麻花钻比普通性能级麻花钻在表面粗糙度、切血人对工作部分轴向斜跳动、钻芯对称直径、沟槽分度误差、直柄直径公差、锥柄圆锥公差、钻芯对工作部分轴线的对称度、两刃带宽度差等方面都要求更高

根据本次加工情况及技术要求，选择普通型能级的麻花钻即可。

目录

前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4

1泵体盖6-φ2孔加工专机的设计•••••••••••••••••••6

1.1钻床的总体设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6

1.2钻床刀具的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6

1.3钻床传动系统的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7

1.3.1切削参数的确定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7

1.3.2电动机的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9

1.3.3齿轮传动设计及计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9

1.3.4轴的设计及强度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13

1.4本章小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19

2专用夹具设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.1工件的加工工艺性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2定位元件的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.1定位元件的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.2定位误差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20

2.2.3定位误差的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23

2.3泵体盖在夹具中的夹紧•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25

2.3.1夹紧装置的组成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26

2.3.2夹紧力的确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26

2.3.3夹紧机构的选择及设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29

2.4导向元件的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31

2.4.1钻模板的类型与选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32

2.4.2钻套的选择与设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32

2.5夹具体的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37

2.6夹具在机床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38

2.7本章小结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40

3技术经济性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41

4结论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41

致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43

篇（3）

2按照检修的流程分析故障

在明确了故障产生的原因以后，就可以参考故障修理的流程图（见图1）进行分析和操作，下面的修理流程图能够为排除故障提供帮助和参考。在参考流程图进行修理时也要及时做好故障的检修记录。机床在购买回来以后，都有相应的维修指南，在维修指南上还配有电路图，这些参考指南能够为维修提供有效的帮助。在维修的手册上都标注了警报标识和警报术语。但是机床系统的报警设备一般都比较完备，因此修理人员可以在发生一次警报提示以后，根据警报信息进行修理。

3机床线路以及元件安装及设计

按照机床元件的控制和安装的要求和标准，对元件合理布局，并要保证布局的美观和完整，保证机床操作起来更加方便[2]。一般，机床线路的安装必须应用柔软的电线安装，并且在安装时要严格按照电工工艺操作，设备套线、电源按钮以及指示灯可以通过各个电力的接触点引出。机床设备上的其他接触点如果不能直接进行测量，则可以将其引到接线端子上检测。这样设计可以将机床上的每一个接触点都能够直接进行检测，省去了拆除元件的时间，并减少了电能的损耗。可以在安装底板上安装80个单向底盒，并将所有机床上的故障点连接到这些底盒里，在连接完成以后，做好记录。排查故障应用的导线可以应用夹子将导线的两端夹紧，不需使用螺丝刀处理导线，这样在检查故障时能够更加精准，并能有效节约能源。可以在测量时应用万用测量表进行检测，这样可以确保机床上的每一个接触点都能够被测量到。万用测量表可以测量设备上所有端点，并能使鳄鱼导线加紧的两个端点在排查故障时更加的便利。

篇（4）

这次我们设计的是锡柴缸盖加工线的第1台机床，该机床是粗铣缸盖顶面机床。缸盖毛坯上料，底面三点定位，顶面夹紧，铣削主轴既有纵向移动，又有横向移动，机床要求除了必须达到产品精度、铣削的各项参数外，机床环保也成为一项重要的验收指标。为此我们设计的环保方案设计就包括了全封闭防护、油雾分离装置、上排装置和上供装置。设计、制造、安装完成后，又经过多次现场的试验和修改，完全达到了机床的各项环保要求。机床总体方案设计简图见图1。

2机床全封闭防护及油雾分离装置

众所周知，机床行业一般都是加工中心进行全封闭防护，因为同一规格的加工中心的结构、主轴运动(均在X、Y平面内)方式完全一样，根据加工中心的这种通用性可以对机床进行很好的封闭防护设计。而组合机床则不同，针对不同的产品、不同的工序，每台机床的加工内容、主轴结构和切削运动方式各不相同，都是专用设计，而且在此之前国内机床也没有可以借鉴的封闭防护结构，这就为本次设计增加了不小的难度。本台组合机床的铣削主轴为卧式主轴，切削形式既有纵向移动，行程450mm，又有横向移动，行程1450mm。主轴运动属于一种较为复杂的、具有典型意义的形式，封闭防护设计的难点就在于对机床的运动部分(即主轴的两个切削方向)进行全封闭防护(其他部分如顶面、侧面等非运动部分使用常规的防护板固定在合适的支架上封闭就可以，这里不做介绍)，最终我们设计完成的封闭防护方案设计总图见图2。

2.1铣头纵向运动的防护设计

铣削主轴做纵向运动时的防护方案设计如图2所示，主轴防护罩安装在铣削主轴的滑座上，和主轴相连接固定的部分根据铣削主轴外形而设计，它和主轴同步做纵向运动，长度要满足总行程450mm，在机床中间的防护板上加工有和主轴防护罩轮廓同样形状的方洞，与主轴防护罩四周间隙为5mm，同时四周安装有软密封橡胶板，这样既可以满足主轴做纵向运动，又可以有效防止切削液从间隙处外溢。

2.2铣头横向运动的防护设计

铣削主轴做横向移动的防护要求为:要完全封闭，要满足铣头横向移动行程1450mm，运行速度在500～8000mm/min之间，运行可靠。因此设计的总体方案设计为:如图2所示，左、右内防拉板收缩、拉开行程满足1450mm;拉板上部支撑在上支撑导轨上，为主支撑，下端支撑在移动工作台的导轨上，为辅助支撑，由于结构限制上下两导轨不在一个立面上，故拉板上下形状成一定角度;拉板两边由左、右内外支架固定，在主轴滑座下的高度垫两侧安装有左、右内支架，可随铣头做横向移动，为移动端，在移动工作台滑座的两侧安装有左、右外支架，为固定端，左右滑板的两侧就分别安装在固定端和移动端的支架上，安装调整完毕就可以满足铣头横向移动时的封闭防护。在这个铣头横向运动内防的的研制过程中，我们有几点总结:(1)内防拉板的高度要尽可能低，高度越高，运行越不可靠，就需要更为复杂的防护结构设计和空间，为此，我们后来将铣削电动机重新设计安装在铣头后面，不在封闭防护区域。即便如此，本次设计的拉板可运行高度也已达到1790mm(图2)。经试验，本防护结构运行高度在2000mm以内可以可靠实现。(2)内防拉板上面竖直部分和下面倾斜部分之间的角度不易太小，夹角越接近180°即越没有夹角，越容易实现，本次最终成品后的角度为120°(图2);连接左右拉板各层之间的铰链条应各为2套，分别安装在拉板上面的竖直部分和下面的倾斜部分后。(3)要满足机床铣头可靠的运行及速度，封闭防护拉板必须有可靠的支撑、导向和限位。用于安装封闭防护拉板固定端的支架如果安装在地面或者外防护支撑上，如果没有上支撑导轨，或者对拉板不限位，都会导致封闭防护的拉板错位、损坏。经过重设计、改进、分析试验得出，应先将移动工作台的导轨作为基准面，左、右内外支架(固定端)需安装在移动工作台滑座上，这样支架与拉板的结合面对导轨基准面的垂直度等精度要求会得到可靠保证;内防拉板上端在上支撑导轨上通过滚轮运行，以减小摩擦力，上支撑导轨为主支撑导轨，是有精度、热处理要求的矩形钢板，其两侧安装在左右外支架(固定端)上，两侧面滚轮限位，如图3a(为图2中Ⅰ处的局部放大图)所示，这个上支撑导轨在左右外支架上带有可调机构，可左右上下微调，用于保证其于基准导轨之间的平行度以及内防拉板安装完成后的垂直度要求，调整测试各项指标合格后，螺钉拧紧，可以使用;内防拉板下端在基准导轨上通过滚轮运行，一侧面滚轮限位，为辅助支撑，如图3b(为图2中Ⅱ处局部放大图)所示。以上就完成了对铣头运动部分的全部封闭防护的设计。现场设计制作完成后的内防图片如图4所示。

2.3油雾分离装置

油雾分离装置根据最终机床形成的封闭空间大小选择符合参数的装置安装在机床封闭防护的顶部，将铣削加工产生的含尘或有害物质的气体分离，分离出来的油雾可按照机床废油处理，过滤后达到排放标准的干净空气可以直接回流到工作区域。

3上排、上供装置及管路

以往组合机床的冷却排屑一般是地沟排屑或者是开放式排屑，这样经常就会看到加工现场机床或冷却水箱附近到处是冷却液，车间污染严重。该机床的冷却和排屑采用空中架管，集中处理的方式，如图5所示。冷却液通过用户车间的空中管路输送到各台机床，每台机床如果有压力和精度等特殊需要，需设计上供装置，即将冷却液进行二次加压及过滤，按需要的冷却流量、压力及精度提供给各台机床。本台机床要求具有冷却、冲屑功能，冷却液压力0.5MPa，过滤精度50～80μm，同时还需具有冲洗夹具的定位面功能，冲洗的冷却液压力0.5MPa，过滤精度30μm。为此我们设计的方案设计为:将用户主管路的冷却液接入本机床的冷却主管路，因该冷却液满足本机床的冷却、冲屑的流量及精度要求，可以直接走管进入机床内部所需部位;但冷却主管路的冷却液达不到冲洗夹具定位面的精度要求，需设计上供装置。该上供装置包括有外部先导式电磁阀、自清洗过滤器、球阀及压力传感器等，当冷却液经过上供装置后达到了机床所需的冷却精度，再经机床走管提供给夹具定位面。当加工完后的切屑和冷却液进入排屑器输送到上排装置中，上排装置具有断屑功能，将切屑及冷却液通过高压泵抽到用户车间的空中管路中，重力回液进入车间过滤机组中进行统一的过滤处理。

篇（5）

可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器是将逻辑运算、顺序控制时序、计数以及算术运算等控制程序 ，用一串指令形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制的装置。随着大规模集成电路的发展，可编程序控制器得到了迅速发展，并广泛应用于各种领域中，以满足现代化大生产的高效、高可靠性、高难度的自动化要求。

现代机器向着高速度高效率高精度方向的发展，对机器制造业也提出了新的要求：机器零件的精度越来越高。同时，结构也日趋复杂，特别是箱体零件具有孔系多的特点，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，还有形状精度和孔系之间相对位置精度的要求。

镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件。目前国内使用镗床90%都是使用继电器-接触器传统的控制方式，这种方式使机械震动噪声大，接线复杂，维修工作量大。

孔加工一般可在钻床、车床、镗床、拉床、内圆磨床上进行，有些工件也在镗床上加工。镗床加工的特点是：主运动由刀具作旋转来完成，而进给运动是由主轴或工作台的移动来达到，并且可以通过镗床工作台的三个方向移动，很方便、准确地调整切削刀具与工件的相对位置。因此在镗床上进行钻孔、铰孔和镗孔也是一种重要的加工方法。

本书选用日本三菱公司生产的FX2N—48MR PLC可编程序控制器对T68卧式镗床的电器控制进行设计。在编写过程中得到了许多同学们和老师的帮助和大力支持，并提出了许多宝贵意见和建议，在此向他们表示衷心的感谢。由于时间仓促，加上编写经验不足，书中还难免有存在缺点和错误，在此恳切的希望指导教师提出批评和指正，以便进一步修改和完善。

目录

第一章 可编程序控制器的介绍----------------------5 1-1 可编程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作过程-------------------------9

1-4 PLC的主要技术指标---------------------9

第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析

一、主要结构和运动形式----------------------11

二、电力拖动方式及电气控制要求--------------11

三、T68型镗床的电气控制线路分析------------12

第三章 T68卧式镗床的PLC控制

一. 梯形图编程语言--------------------------20

二. 助记符语言------------------------------21

三. PLC对T68卧式镗床梯形图的绘制----------21

四. PLC状态表------------------------------22

五. 汇编语言--------------------------------25

元件明细表----------------------------------------28

总结 --------------------------------------29

毕业设计任务书（四）

指导教师：田林红

一、设计题目用PLC对专用镗孔机床的电气控制设计（二）

二、设计的目的

1）掌握镗孔机床加工动作流程。

2）掌握机床电气控制元件的选择与计算方法。

3）掌握PLC选择与应用。

三、设计要求

一台机床用于零件的镗孔与铰孔两种工序加工，进给速度分为快进和一次和二次工进，进给采用液压控制。主轴采用1500W电机，液压系统是1000W电机。设计要求

1）主轴双向运转，停车采用反向制动。

2）主轴加工采用两地控制，必须液压泵电动机才能启动主轴电动机。

3）有工作状态指示及照明。

4）有必要的电气保护和联锁。

四、完成的任务

要求说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。

（1）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。

（2）毕业设计说明书（8000以上）

1）设计题目

2）控制原理说明设计方案论证

3）主要器件选择依据与计算

4）设计总结及改进意见

5）主要参考资料

第一章 可编程序控制器的介绍

1.1 可编程序控制器的概述

可编程序控制器（Programmable Logical Controller,简称PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上，以微机处理器为核心，引入微电子技术、自动控制技术而形成的一代新型工业控制装置。可编程序控制器在系统结构、硬件组成、软件结构、输入/输出（I/O）接口以及用户界面等方面都有独特性。目前，可编程序控制器不仅具有继电器控制系统所能完成的逻辑运算、定时、记数等控制功能，同时还可以进行数据处理、模拟量控制、过程控制、通信联网等功能。

. 图2 PLC控制系统的基本结构框图 1.2.1. 可编程控制器的基本结构

世界各国生产的可编程控制器外观各异，但作为工业控制计算机，其硬件结构大体相同，主要由中央处理器、存储器

、I／O接口、电源及编程设备几大部分构成。PLC的硬件结构框图2-1所示

1.中央处理器（CPU） 2.存储器

存储器是可编程控制器的存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。和一般计算机一样，可编程控制器的存储器有只读存储器(ROM)和随机读/写存储器（RAM）两大类。只读存储器是用来保存那些需永久保存的程序的存储器，即使机器掉电后其保存的数据也不会丢失，一般为掩膜只读存储器和可编程电擦写只读存储器。只读存储器用来存放系统程序。随机读/写存储器的特点是写入与擦除都很容易，但在掉电情况下存储的数据就会丢失，一般用来存放用户程序及系统运行中产生的临时数据。

3.输入/输出接口

输入/输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入口是用来接受生产过程的各种参数。输出口是用来送出可编程控制器运算后得出的控制信号，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。主要有以下几中：

⑴ 开关量输入接口。

（2）开关量输出接口。

（3）模拟量输入接口。

（4）模拟量输出接口。

（5）智能输入/输出接口。

4．电源

可编程控制器的电源包括可编程控制器各工作单元供电的开关电源及为掉电保护电路供电的后备电源，后者一般为电池。

5.外部设备

(1) 编程器。可编程控制器的特点是它的程序是可变更的，能方便的加载程序，也可方便地修改程序，因此编程设备就成了可编程控制器工作中不可缺少的部分。可编程控制器的编程设备一般有两类，一类专用编程器，有手持的，也有台式的，还有的可编程控制器机身上自带编程器，其中手持式的编程器携带方便适合工业控制现场应用；另一类是个人计算机，在个人计算机上运行可编程控制器相关的编程软件即可完成编程任务，借助软件编程比较容易，一般是编好了以后再下载到可编程控制器中去。

（2）其他外部设备。PLC还可能配设其他一些外部设备。

①盒式磁带机，用以记录程序或信息。

②打印机，用以打印程序或制表。

③EPROM写入机，用以将程序写入用户EPROM中。

④高分辨率大屏幕彩色图形监控系统，用以显示或 监视有关部分的运行状态。 与普通微机类似，PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的控制下，PLC才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。

PLC的基本工作如下:

(1)输入现场信息:在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点的状态;

(2)执行程序:顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指令内容进行逻辑运算:

(3)输出控制信号:根据逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑控制功能。

上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。

PLC就这样不断反复循环，实现对机器的连续控制，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。

1-3、PLC的工作过程

图4 PLC的工作过程

1.4 PLC的主要技术指标

1. I/O(输入/输出)点数

如前所述，输入/输出点数是PLC组成控制系统时所能接入的输入/输出信号的最大数量，表示PLC组成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注意，在总的点数中，输入点与输出点总是按一定比例设置的，往往是输入点数大于输出点数，且输入和输出点数不相互代替。

2.应用程序的存储容量 3.扫描速度 另外，可编程控制器的可扩展性、可靠性、易操作性及经济性等 指标也是用户关心的问题。

第二章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析

一、主要结构和运动形式

镗床的床身是一个整体铸件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架，镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里，或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中，镗轴一面旋转，一面沿轴向作进给运动，而花盘只能旋转，装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动，镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动，可以独立转动。后立柱位于镗床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端，它与镗头架同时升降，两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短，可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。

有以上分析可知，T68型卧式镗床运动形式为：

（1）主运动 镗轴和花盘的旋转运动

（2）进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。

（3）辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。

二、电力拖动方式及电气控制要求 T68型卧式镗床的电气控制要求如下：

（1）为了扩大调速范围和简化机床的传动装置，本机采用机电联合调速，使用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机，其绕组接法为/YY。

（2）主轴或进给变速时，为了便于齿轮之间的啮合，要有变速冲动。

（3）为了适应调整的需要，要求主轴电动机能够进行正、反向旋转及点动操作

（4）为了快速准确地停车，要求主轴电动机具有制动过程，本机床采用反接制动方式。

（5）快速移动电动机M2应能进行正、反转及点动操作。

（6）工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给不能同时进行，两者之间应有连锁保护。

三、T68型镗床的电气控制线路分析

T68镗床的电气控制原理图如下图所示。

(一)主电路分析 快速电动机M2由接触器KM6和KM7控制其正、反转，用熔断器FU2作其短路保护。

（二）控制电路分析

1.主轴电动机M1的正、反转起动控制 当要求主轴低速运行时，将速度选择手柄置于低速挡，此时与速度选择手柄有关联的行程开关SQ不受压，SQ触头断开。若使主轴电动机M1正向运行，可按下正转起动按钮SB2，此时，中间继电器KA1通电并自锁，KA1常开触头闭合，使接触器KM3通电，短接电阻R，KA1常开触头闭合，使得接触器KM1，KM4相继通电。主轴电动机M1在接法下全压起动并运行（低速）。此时，KA1，KM1，KM3，KM4通电。 KM4线圈的通电电流线路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4KM1（4－14）常开触点14KT（14－23）常闭触点23KM5（23－24）常闭触点24KM4线圈PE。 若要求主轴高速运行时。将速度选择手柄置于高速挡，此时行程开关SQ压下，使SQ触头（12－13）闭合。这样，在接触器KM3通电的同时，时间继电器KT也通电。于是，主轴电动机M1在低速挡起动并经过一段延时后，时间继电器通电延时时常闭触头KT（14－23）断开，通电延时闭合触头KT（14－21）闭合，分别使接触器KM4断电，接触器KM5、KM8通电。从而使主轴电动机M1由低速接法自动切换成高速YY接法。构成了双速电动机按低速挡起动再自动切换成高速挡运行的自动控制环节。正向高速运行时，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通电。KM5,KM8线圈的通电电流通路为： 2.主轴电动机的点动控制 正转点动时，按SB4,KM1,KM4接通，接触器KM1线圈的通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4SB1（4－5）常闭触点5SB4（5－15）常开触点15KM2（15－16）常闭触点16KM1线圈PE。 3.主轴电动机的停车与制动

主轴电动机M1在运行中，可以通过按下停止按钮SB1来实现主轴电动机M1的自然停止或反接制动（将SB1按到底）。

以主轴电动机M1运行在低速正转状态为例，此时中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4均通电吸合，速度继电器的常开触头KS1-1（14－19）闭合，为正转反接制动作准备。

当需要自然停止停车时，轻按下停止按钮SB1（4－5），其常开触头断开，使中间继电器KA1、接触器KM3,KM1,KM4相继断电释放，切断了主轴电动机M1正向电源。主轴电动机M1自然停止。 此 时，KM4线圈通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4KM2（4－14）常开触点14KT（14－23）常闭触点23KM5（23－24）常闭触点24KM4线圈PE。 若主轴电动机M1已运行在高速正转状态下，按下停止按钮SB1,可实现自然停车和反接制动停车，反接制动时，SB1（4－5）断开，中间继电器KA1、接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1、接触器KM5,KM8相继断电，SB1（4－14）闭合则使接触器KM2通电，接触器KM4通电。于是主轴电动机M1串入反接制动电阻，绕组接成接法，进行低速反接制动，直至速度继电器常开触头KS1-1（14－19）释放，反接制动结束。电流通路同上。要注意的是：在进行制动停车操作时，应该将停止按钮SB1按到底，否则将无法接通反接制动回路，只能实现自然停车。

4.主运动和进给运动的变速控制

T68型卧式镗床主运动和进给运动的变速，是通过变速操纵盘实现的。他急既可以在主轴和进给电动机未起动前预选速度，也可以在运行中进行变速。 若主轴在正转运行中需要变速，可将主轴变速操纵手柄向外拉出，这时行程开关SQ1不在受压，其常开触头SQ1（5－10）断开接触器KM3,KM1,接触器KM2经行程开关SQ1（4－14）的常闭触头、速度继电器常开触头KS1-1（14－19）而通电吸合，使主轴电动机M1定子串入电阻R进行反接制动。接触器KM2线圈的通电电流通路为：1FU3（1－2）2FR（2－3）常闭触点3SQ5（3－4）常闭触点4SQ1-1（4－14）常开触点14KS1-1（14－19）常开触点19KM1（19－20）常闭触点20KM2线圈PE。若主轴电动机M1原来运行在低速挡，则此时接触器KM4仍保持通电，接触器KM3,KM1断电，接触器KM2通电，主轴电动机M1接成，串入电阻R进行反接制动。若主轴电动机M1原来运行在高速挡，则此时有时间继电器KT的触头将绕组YY接自动切换成接法，低速串入电阻R进行反接制动。随后转动变速盘，选择所需要的速度，最后将变速操纵手柄推回原位。

如果变速齿轮不能啮合而造成变速手柄推不动，则此时行程开关SQ2受压，其常开触头SQ2（17－15）闭合，接触器KM1经速度继电器常闭触头KS1-1（14－17）、行程开关SQ1常闭触头（4－14） 接通电源，同时接触器KM4通电，使主轴电动机M1定子串入电阻R,绕组接成在低速挡起动。接触器KM1线圈的通电电流通路为： 当转速升到速度继电器KS1的动作值时，其常闭触头KS1-2（14－17）断开，使接触器KM1断电释放；另一速度继电器常开触头 KS1-1（14－19）闭合，使接触器KM2通电吸合，对主轴电动机M1进行反接制动，使转速下降。当到达速度继电器KS1的释放值时，其常开触头KS1-1（14－19）断开，常闭触头KS1-2（14－17）闭合，反接制动结束。 2. 在进给变速时，首先将进给变速操纵手柄向外拉出，然后转动进给变速盘，选择所需要的进给速度，最后将变速操纵手柄推回原位。在拉出变速操纵手柄时，行程开关SQ3释放，而行程开关SQ4受压。推回手柄时的压合情况正好相反。如果变速齿轮不能啮合而造成进给变速手柄推不动，则主轴电动机M1处于间歇起动和制动状态，获得变速时的低速冲动，直到变速操纵手柄能推回原位为止。整个过程和主轴变速控制相同，其控制电路不再另行分析。由于变速过程中KA1或KA2一直保持自锁，从而记忆了变速前的主轴方向，保证变速后M1仍按原来的方向起动运转。

5.镗头架、工作台快速移动的控制

镗头架和工作台等部件各方向的快速移动由快速移动电动机M2拖动，通过快速移动操作手柄来控制，而移动方向则由位于工作台前方的操作手柄进行预选。当扳动快速操作手柄时，行程开关SQ7或SQ8被压合，接触器KM7或KM6通电，使快速移动电动机M2旋转而实现快速移动。当快速操作手柄复位时，行程开关SQ7或SQ8不再受压，接触器KM7或KM6断电释放，快速移动电动机M2停止旋转，快速移动过程结束。

第三章 T68镗床的PLC控制

PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、流程图语言、布儿代数语言等。其中前两种语言用得较多，流程图语言也在许多场所被采用。本章仅介绍梯形图语言和助记符语言的编程及特点。

一. 梯形图编程语言

1.梯形图与继电控制的区别

梯形图结构沿用继电控制原理图的形式，采用了常开触点、常闭触点、线圈和功能块等结构的图形语言。对于同一控制电路，继电 控制原理图和梯形图的输入/输出信号基本相同，控制过程等效。二者的区别在于继电控制原理图使用的是硬件继电器和定时器，靠硬件连接组成控制线路，而PLC梯形图使用的是内部继电器、定时器和计数器，靠软件实现控制。

因此，PLC的使用具有很高的灵活性，程序修改过程非常方便。图3-1所示是一个继电器线路图和与其等效的PLC梯形图 二. 助记符语言

助记符语言是PLC的命令语句表达式。用梯形图编程虽然直观、简便，但要求PLC配置较大的显示器方可输入图形符号，这在有些小型机上常难以满足，故需借助助记符语言。应该指出的是，不同型号的PLC其助记符语言也不相同，但其基本原理相近的。编程时，一般先根据要求编制梯形图，然后再根据梯形图转换成助记符语言。

三. PLC对T68镗床梯形图的绘制

四. PLC状态表

分类 用途及名称 元件代号 PLC数据 备注

输

入

信

号

正转启动按钮

反转启动按钮

正转点动按钮

反转点动按钮

停止按钮 SBI 1101 按钮在设计中选用了“11”通道继电器 SB3 1103

SB4 1104

SB5 1105

高低速转换限位开关

主轴变速限位开关

主轴变速限位开关

进给变速限位开关

进给变速限位开关

快移电动机正转限位开关

快移电动机反转限位开关

速度继电器正向触点

速度继电器反向触点 SQ 1000 限位开关和速度继电器在设计中选用了PLC“10”通道输入继电器

SQ1 1001 SQ3 1003

SQ4 1004

SQ7 1007

SQ8 1008

KV1 1011 主轴箱与工作台进给互锁限位开关

主轴箱与工作台进给互锁限位开关

热继电器常闭触点 SQ5 - 未进PLC

SQ6 -

FR1 -

主轴电机正转起停接触器 KM2 2002 输出信号选用的是“20”通道的输出继电器

输

出

信

号

主轴电机低速转动接触器

主轴电机高速转动接触器

主轴电机高速转动接触器

短接限流电阻接触器

快速电动机正转接触器

快速电动机反转接触器 KM6 2006

KM7 2007

KM8 2008

KM3 2003

KM4 2004

KM5 2005

中

间

继

电

器 主电机正转中间继电器

主电机反转中间继电器

PLC内部辅助继电器

PLC内部辅助继电器

PLC内部辅助继电器

PLC内部辅助继电器

PLC内部辅助继电器

PLC内部辅助继电器 KA1 3001 中间继电器选用了“30”通道和“40”通道

KA2 3002

- 3005

- 4000

- 4001

- 4002

- 4003

- 4004

时间继电器 主电机高速延时启动时间继电器联结防电弧延时时间继电器 KT1

- 5000

5001 延时5S

延时1S

五 汇编语言：

序号 指令 代号 序号 指令 代号 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003

005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001

008 OR 3002 029 ILC

009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002

014 AND 1001 035 OUT 3005

015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002

018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001

044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002

047 LD 3005 068 LDI 1007

048 ANI 5000 069 AND 1008

049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007

052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005

055 LD 5001 END

056 ANI 2006

057 OUT 2007

058 OUT 2008

059 LD 4000

060 OR 4002

061 OR 4003

062 ANI 2002

063 OUT 2001

元件明细一览表

符号 数量 名称及用途

M1 1 主电动机，拖动主运动和进给运动

M2 1 快速移动用电机

Q 1 空气开关，限流、欠压保护 KM3 1 限流电阻短路用接触器

KM4、KM5 2 快速电机正反转用接触器

KM6、KM7 3 主电动机高低速转换用接触器 SB3、SB4 2 主电动机正反转点动按钮

SB5 1 主电动机停止用按钮

Kn 1 主电动机反转制动用速度继电器

总结

随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于 做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师田林红对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

1、《工厂电气控制技术》机械工业出版社 主编 方承远

2、《工厂电气控制设备》机械工业出版社 主编 许廖

3、《机床电气控制技术》机械工业出版社 主编 王炳实

篇（6）

说明：本文的控制系统采用FANUC-0i-mate-MD系统[1]，以一泵双阀在机床冷却和冲屑中的应用为例进行说明。首先，明确控制逻辑。那么针对一泵双阀的控制模式，可以进行如下逻辑控制：即，通过PLC的输入点控制PLC输出点，PLC输出点控制泵的继电器和阀的继电器，通过泵的继电器控制泵的启停，通过阀的继电器控制阀的通断，通过泵的启停与阀的通断配合，实现功能切换。

PLC的编制

由于为了降低成本，机床厂家选择的泵一般泵都不具有溢流功能，所以泵和电磁阀的配合显得尤为重要，否则可能造成电机的损毁。如何才能保证合适的时序配合？首先，电机运转的时候电磁阀必须有一个打开，由于电机功率或者流量的限制，而且冷却和冲屑不能同时打开，所以这就要求不管是使用冷却功能还是冲屑功能，在泵启动之前，电磁阀应该先打开，在泵关闭之前，电磁阀不能先关闭，以保证泵的安全，及泵出水口与阀之间管路不承受大的压力而且在使用一个功能前必须保证另一个功能是关闭的，并且为了避免操作上的混乱，各自的功能的通断只能通过各自的按键或者M代码控制，不做交叉控制处理。

篇（7）

1.1材料变元

现实生活中很多种材料都可以用来设计机械结构，不一样的材料要求的加工方法和手段不一样、适用的结构类别不一样、零件需要的大小也不一样。材料的变元可以变化出不一样的结构模式。比如说：在进行钢材料的结构设计过程中，零件的截面面积越大，材料结构强度就越大、越硬；在铁材料的结构设计中，为了使结构变强变硬，人们通常使用加强筋和隔板的方法；在塑料材料的结构设计中，塑料件的筋板和壁厚应该无差而别且对称均匀。

1.2数量变元

在产品的结构当中主要包括以下几个方面，即零件以及轮廓面、线和加工、工作面共同构成了产品本身，如果想要将机械的结构目的进行改变，那么就可以通过调节上述结构元素而实现。就好比在铸件的过程中，是希望越简单便捷越好的。能够节省一些不必要的零件配置，又能在安装的时候方便人们的使用，这在无形中就提高了工作效率，比如安装一个螺丝钉的时候，如果按照螺钉和垫圈以及弹簧垫圈才能结合在一起的模式去安装，那么就需要最少三个步骤，但是如果把它们设计为一体的话，就可以大量地节省安装的时间，提高了效率。

1.3位置变元

在实际操作过程中，产品结构的元素之间的位置是可以进行调换的，这样可以无形中使结构本身的设计更加完善。比如，零件的焊缝位置应该对应中性轴或者至少需要靠近中性轴，这样便于将收缩力减少或者能够避免产品的变形。除此之外，零件的摆放问题也十分重要，如果杂乱无章则会大大阻碍操作速度。

1.4尺寸变元

零件的尺寸必须符合使用的标准才行，必须在各项标准合格之后才可以进行操作，比如：在冷冲压弯这一工艺中，就需要零件按照既定的需求进行弯曲，如果零件在加工的过程中，实现了标准的弯度，那么就算是一个成品，不需要再度进行加工。如果不符合产品的需求那么还需要进一步的加工整形来达到产品的要求。

1.5形状变元

机械整体的结构目的可以通过调整零件的形状或者改变其规格的大小而实现。比如在弹簧的生产过程中需要考虑多个问题，首先是弹簧的大小及其相对的螺丝垫圈的规格，能否让弹簧和使用的螺旋面以及被需要压紧的零件相吻合，就需要设计出不同规则的产品，无论零件的形状面如何都需要相匹配的弹簧来配合才行，如果零件之间的距离过大，或者不能够将压力有效融合，那么零件在安装过后就不算是合格，如果这一类零件销售在市场中，很可能造成一系列事故，那么为了防止拉簧因为这些问题而失去使用效率，就势必要将弹簧的设计空间放大，并且实现它的自身独特性，即使它在单独使用的过程中也可以实现跟其他零件的配合。

1.6分析连接变元

一是联接方法，主要的模式有焊接、胶结以及螺纹联接等方式。二是联接的方式，根据结构类型的不同而不同，因此为了丰富联接方式以及寻找到最为契合的联接方式，各个联接的结构以及联接的方式都可以进行相对应的合理调整。比如：针对一些需要拆卸的零件，如果在联接的方式上不能选择好，那么就会在联接和拆卸方面造成一定的困难，此类的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所购买的一些产品，像是随声听的后盖，就可以任意拆卸下来安装电池来维持继续使用，这样的结构也方便用户使用，从未为其提供便捷的操作模式。

1.7分析工艺变元

零件在产生之前，往往会有其自己的设计图纸，而设计图纸上面的结构内容直接决定了产品属于何种工艺级别的零件，因为每一个设备的零件都不是完全相同的，所以零件的设计以及成本也千差万别，如果设计工艺在产品出产之前没有得到完善，那么势必会影响到零件自身的质量，一旦零件没有合乎要求，那么产品的整体结构就会受到一定的影响。因此在零件铸造之前对于零件图纸的研究必须给予深度的重视，现在的加工技艺正呈现着不断创新和完善的趋势，但是问题也就随之而来，这些加工工艺虽然具有创新性，但是还不够成熟，并非达到了理想中的需求，因此还需要进一步的对此加大研究的力度。

2机械结构创新的尝试及优化测评

2.1机械结构设计的创新尝试

防腐剂在石油以及一些石化设备中具有十分重要的作用，下文以其为例，阐述变元法在其中重要的作用。石油和石化设备必须进行防腐蚀性的设计，这样一来，在设计的最初就应该考虑到防腐蚀性的大小和影响因素，从而采取必要的保护和防治措施，主要有以下几个方面。首先，在总体的设计上面，对停车间给予了严格的要求，不能堆放杂乱，不能潮湿，不能含有其他不利于防腐的物质存在。其次，设备的使用年限与设备本身一些极为细小的间隙区有着十分重大的联系，这些缝隙极有可能在人眼看不到的地方发生腐蚀问题，或者这些缝隙人是无法凭借手工去进行操作控制的，就像是一些产品的焊接点，这些产品貌似看起来已经不存在腐蚀的可能，但是难免会有看不到的缝隙存在，应该进行必要的封存和填补，或者干脆将缝隙扩大，这样便于对其进行维修补救和防护。再次，温度较高以及质量较高的浓度阶梯，局部势差问题往往在这种情况和产品中产生，一旦发生了腐蚀则不可控制。此外，每一种金属都有着自己独特的属性，产品在构建的过程中不一定是一种金属构建而成，多半是几种金属共同组合而成，但是不同的金属势必会产生接触面的腐蚀，应该对此进行绝缘处理。最后，面积越小腐蚀的点也就越小，因此要针对产品的不同设计缩小表面积从而减少腐蚀。

2.2对机械结构变元创新设计的优化评测

机械结构在完成变元创新实践之后。要根据目前的性能以及使用效果进行一个综合的测评，首先要进行模糊测评，运用理论研究和一些理想化的模型设计一种测评模式，但是这种测评模式并不是实际操作中的模型，而是通过一定的数学模型，根据先进的设计理念和规划，对其进行变化创新设计的检测。在测试的过程中测试者凭借自己多年的使用经验和研究理念进行对其综合评价的过程，并根据现有的先进思维对其进行构建，在测试的过程中还需要考虑到社会实际问题，产品在经过变元之后，使用方面是否安全，便捷，可维修性是否达到了指标，并且要将逻辑推理的思维运用到其中，选择出使用其整体变元的方案，最后针对已经选择好了的方案，进行进一步地修改和完善，从而作用于产品的机械结构构建当中，服务于产品的整体功能。

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感性联想法（SensibilityAssociationMethod，SAM）的主要目的是通过设计师本身与周围环境相互刺激，从而产生创意。（1）收集跑步机相关的产品信息（如产品规格、设计规范、技术文档、照片等），然后按照其特点和属性分类。（2）现有的滚筒式跑步机主要由1个架设在固定架上的大滚筒构成，使用者容易从滚筒上滑落下来，不够安全。安全易用的跑步机应由矩形框架和多根滚轴组成，滚轴两端通过轴承固定在矩形框架上，可自由安装，踏板后端落地，扶手杆呈U形与踏板前部相连，扶手上设有防滑把套。（3）开发室内登高梯的功能，消费者可进行亲手组装和变形。（4）通过前期的资料收集准备，组织头脑风暴，当创意图片出现时，用一个感性短语将其描述并记录。

1．2跑步机创意

通过感性联想法，鼓励设计师大胆提出各种可能性，进行各种功能组合，提出两用自助式跑步机应具有以下特点：（1）用户可参与性设计。新型的两用自助式跑步机应让消费者有一种参与创造的满足感，通过亲手组装、变形或插接变成自己需要的产品。（2）具有可持续设计的环保理念。通过简化两用自助式跑步机的结构压缩生产成本，从而达到降低产品价格的目的；为延长产品生命周期，跑步机的滚轴应设计成可拆装的特殊结构；采用滚轴方式，不需电源，跑步锻炼时产生的能量还可蓄电，用于应急用电。（3）服务大众设计。两用自助式跑步机主要是针对国内普通家庭市场，以简单、可变换、价格低廉、功能实用来满足普通家庭成员的健身目标。

2跑步机设计要素

2．1功能

产品的功能是根据使用者的需要来确定的，功能的易用性是设计的目标。功能定义对于认识产品的本质和判断其价值具有重要的意义。为实现上述功能，对跑步机进行如下创意设计。（1）质量变轻、厚度变小，以此来满足跑步机与梯子之间的形态转化。（2）跑步机在变轻、变薄的基础上还需保持其稳定性，即保留跑步机的功能，同时变为梯子时也能承载一个普通人的体质量。（3）跑步机的滚轴与梯子的横梁能根据需要进行疏密组合，便于用户使用。（4）为便于运输和家庭收纳，跑步机可折叠。

2．2材料

自助式跑步机的基座或梯子的基架是承担人体重力的主要部件。根据GB50017—2003《钢结构设计规范》推荐的承重结构用钢，选择壁厚为2mm以上的Q235碳素钢方管。跑步机的滚轴因需具有耐磨性和坚韧性，故选择壁厚为2mm以上的圆管。为提高使用者运动时的愉悦感，在握持部位的选材上，选用氯丁二烯橡胶，此材料防滑，可增加施力面积，减少手部疲劳。同时，为减少运动伤害，在滚轴中间增加防滑橡胶，橡胶表面可压纹，增加摩擦力，也可在表面印制图案，增加视觉美感，让跑步机或梯子更易与家庭环境相适应。

2．3结构

产品结构决定了产品功能的实现。在局部结构设计中，滚轴的两侧铰链设计成半扣状，以确保用户在使用时调节角度。机架上的凹槽设计成等间距的倒钩状，防止横梁脱落，确保梯子的安全稳定，根据高度需要放入不等数量的横梁。为保持跑步状态的平稳性，跑步机的前端设计成柱状，同时也可储存蓄电池以便蓄电急用。

3跑步机方案原型化

原型是产品的一个近似品。在产品开发过程中，数字化原型比实体原型更具弹性。而在检测不可预见的现象时需要实体化原型。

3．13D渲染图

计算机3D模型可用来检测各部件之间的装配与干涉情况，同时可进行运动学或受力分析。虚拟模型可较为真实地呈现设计方案，节约开发周期，降低成本。

3．2实体原型

通过制作跑步机样机来检验设计中零部件间内在的合理性，及时反馈给设计者进行方案调整，以此提高跑步机设计的可靠性，降低产品开发的风险。

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从字面理解，“阅”是看，属于视觉范畴，“读”是声，属于听觉范畴，因而，“阅读”是一个视、听并用连觉的过程。从阅读的意义来看，阅读的目的在于获取信息，因此阅读关乎意义与理解。阅读的我们对于阅读的理解并非固定不变的，最初，我们认为阅读是一种解读信息符号的能力。它是借助信息符号激活我们记忆中一部分内容，然后再借用被激活的内容去理解所要传达的信息。但是对阅读理解并非仅此，更为广义的理解是，阅读作为一种极为普遍的能力，从任意编码系统中去获取对目标信息的相应理解，是一个解码与编码的过程，之后专指对连续文本书写符号的理解，如今阅读又增加了从电子信息符号获得编码信息的能力。人类的发展还在继续，毋庸置疑的是阅读的概念也将不断演变、扩充，因此它如同我们的其他能力，反映了人类自身的进步与发展。

（二）阅读设计

何谓阅读设计？简而言之，是针对读者而言的阅读方式设计，主要包括读者于都视线引导和阅读阅读行为引导。阅读设计是立足于读者的设计，是对读者的引导设计。设计者可以结合书籍中的文本内容创造多样化的阅读方式，给读者一个更为自由的阅读空间，更多的阅读选择，并非固定为一种模式。信息载体多元化发展的今天，网页、电子书、视频等多媒体媒介的信息传播模式影响并丰富着我们原本的阅读习惯，由此，现今存在的阅读类型有传统线性阅读、非线性的网页及电子书阅读、独特的有声阅读。

1.传统线性阅读：是一种慢与品的享受型阅读方式。对于传统单向的线性阅读而言，设计的重点在于视线规划的合理性。尽管各式新型阅读的出现，传统阅读方式并未消失并且根据读者的需求不断完善，由于传统阅读是单向的具有顺序性的，所以对于该类阅读的设计主要表现在对文字、文本、图像以及色彩的编辑设计上，这些构成书籍设计的基本要素之间贯穿着一条无形的视觉运动轨迹，通过读者简单的翻阅行为领略着书中信息与精神意义。

2.电子网络阅读：是一种搜索性的阅读方式。它与传统的线性的单向阅读不同，是一种非线性的超文本阅读方式，它的检索功能非常强大，该类型需要读者的点击，触摸屏幕等互动性较强的行为阅读。与传统线性阅读本质的区别在于人们阅读思维的转变，在信息大爆炸的今天，读者对信息获取的速度加快，并非品读与慢读的节奏，读者阅读的目的性较强，具有跳跃性、片段性，互动式阅读方式能阔宽读者的视野。长久以来我都在习惯着传统阅读，现今我们也将适应着电子网络媒介的阅读，当然，人类的创造力、技术的进步都不会使我们停留并受制于某一类型的阅读方式，新型的电子网络媒介，促使读者借助滑动鼠标、点击触屏，页面之间通过超链接的方式进行自由切换，由线性转换为非线性阅读方式。其中页面中也添加了丰富的动态设计要素，加强了读者阅读的互动感。

3.有声阅读：是一种听读方式。快节奏的生活模式下，人们可以随时随地拿起MP3,mp4,广播等有声媒介进行阅读。目前存在两种听读，一种是省去了对文字的阅读，只用耳朵听；另一种是视听结合的阅读。读者可以下载各类播放器听读小说、散文、杂文、时事、新闻等。有声阅读的方式提高了读者的阅读效率，方便快捷，而且，有声阅读种类多，以声音、动态视频的方式丰富了大众的阅读生活，深受欢迎。

4.其它阅读：我们知道阅读的本质意义是解读信息，由此，阅读的范畴不能仅限于用眼睛看，或者耳朵听。因此，目前除以上三种普遍存在的阅读方式外，还存在着其它小众、特殊的的阅读方式，如触觉、嗅觉、味觉阅读。盲人的阅读方式属于触感阅读，对此，他们有一整套完备的阅读编码体系，通过触摸这些符号解读信息；狗可以通过嗅觉感受世界；厨师通过味觉阅读食物背后的意义与生活。除此之外，我们还可以借助仪器工具阅读。这些小众、特殊的阅读方式也可以应用于书籍的阅读设计。

（三）阅读设计的作用

不论传统普视书籍、多媒体电子书还是概念书，对读者阅读的设计都是首要考虑的问题，它可以为读者创造良好的书籍阅读环境，也是检验书籍设计质量的重要标准。

1.创造良好的书籍阅读环境

把书籍视为一种生态系统，那么它将因阅读充满生机。阅读设计包括阅对读者阅读视线引导与阅读行为引导，优秀的阅读设计可以杜绝制造阅读的视觉障碍，增加阅读的互动性，为读者建立一个良好的阅读环境。把书籍看做一个建筑物，页面设置就是书籍的空间结构，书籍中的文字、图像、色彩、材料等设计要素就是建筑物中的基础设备，阅读设计就相当于总体的规划，如何分割空间、如何放置设备，最终为规划出一个合理的行走环境。

2.检验书籍设计质量的重要标准

书籍设计的本质是要体现两个个性，一是作者，二是读者，设计师在二者之间架起一座可以相互沟通的桥梁。设计者不能只顾自己的艺术创作与读者无关，应当找到一种合理的嫁接方式，方便读者阅读。作为设计者需要把握书籍内外阅读的整体性，文字图像及编排的可视、可读性，阅读视线的连续性，翻阅形式的趣味性，针对不同内容阅读形态的设计的个性创造性，因此阅读设计是书籍设计的审美标准。

二、阅读设计对书籍设计创新的启示

书籍设计的创新依旧是设计者努力的方向，阅读设计是从原点出发探索书籍设计的创新，它立足于读者，能以人为本。阅读设计是针对读者如何阅读存在，对于书籍而言，阅读设计表现为设计要素的合理放置，当今多元化的阅读方式给予设计者充分的创意启示，创造出具有系统性、趣味性、实验性的创新书籍。

（一）系统性

阅读具有连贯性，是一个整体化的概念。书籍中任何一个元素、内容或形式都可以被阅读，因此，阅读设计是将书籍设计视为一个整体化、系统化的过程，设计者需要的不单是对书籍的外在形式调整，还需要对书籍内部结构、元素进行全面思考，从外到内的形式、结构、元素、材料的选择，安放，设置都是以读者阅读而定，连贯统一的阅读规划会提升书籍设计的整体美感。就拿黄炳培《无处不在的红白蓝》的作品来说，内容讲述了二战后，大量涌入香港的移民因住宅紧缺，市民搭建木屋居住，用红白蓝帆布遮雨，直到，红白蓝编织袋成为一种老香港精神的象征。书籍从外包、封面都使用了与主题一致的红白蓝编织袋材料，这是对主题思想的强化，整体的阅读环境规划，给读者阅读以真实、近距离的感受。

（二）趣味性

近年来网络媒介电子书的出现，人们的阅读方式发生了翻天覆地的变化，互动趣味性的阅读方式深受读者喜爱。传统普视书籍设计缺乏针对读者阅读的互动性设计，相比多媒体阅读显得单调乏味，无法满足读者的阅读需求，因此，阅读的趣味性成为创新书籍设计的第二个启示。本期《多莫斯》杂志的内容与因特网有关，因此设计者与德国插画家共同构思，通过折叠页面得方式引导读者折叠出一套肖像，借用读者参与方法趣味性的表现着因特网的互动。概念书《心情日记》改变了大众熟悉的阅读方式，借用活字编排的多样化，打破了页面之间单一的链接方式，看似无序的书籍结构，通过读者的互动参与，形成一种可塑性、跳跃性的阅读方式。趣味性的阅读方式影响着书籍设计的创新思维。

（三）实验性

实验阅读也可理解为一种观念性的阅读，它强调阅读的互动性、实验性，更强调阅读的方式存在的意义是否与主题信息相符，是一种更具个性的阅读思维与阅读体验。是设计者提炼文本内容并体现在阅读中。书籍设计《书写的光线与光线的书写》（图4）借用打火机的形态，读者打开书的阅读设计为打火机的形态，与主题——光紧密结合。荷兰书籍设计者依玛•布设计的《FRITS》（图5），就是FRITS的一个人物传记，在设计上，每隔七年，切口上的蓝色就会变化一次，设计者用了很薄的纸，页面内侧所印的图稿就像正在对外侧内容的耳语，内侧是收集的200多个个人的书信记录，外侧则是个人的生活与职业生涯。这本书用很巧妙的方法记录了时间的变化。

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1．在班级物品管理标准化中，实行四步法管理：分类———整理———清洁———保持。分类：把班级环境中必要的和非必要的物品按工作需求分开。整理：把必要的物品进行分类，根据使用频率确定使用的方法及摆放的位置，做好标识。清洁：根据班级物品消毒规则，按时彻底清除污垢和隐患，清洁工作班级人员人人参与。保持：教职工要具有较高的集体荣誉感，每个教师时刻保持班级环境的整洁与美观。

2．在班级消毒工作标准化中，实行三步法管理：了解时间掌握方法规范消毒。了解时间：即了解各个物品消毒时间的长度，知道物品的具体消毒时间，懂得物品消毒的时间频率。掌握方法：对物品用什么方法消毒了如指掌，按规定方法对物品进行消毒（如：紫外线、消毒液等）。规范消毒：对物品消毒根据时间、方法，按幼儿园统一要求进行消毒。

二、环境创设标准化

在环境创设中，班级环境创设要建立在幼儿园整体校园环境文化创设的基础上，根据主题、季节的变化进行。班级环境文化分活动室文化、盥洗室文化、寝室文化，各空间文化的标准化要求为“主题鲜明，区域规范，标识清楚。”班级环境创设旨在促进幼儿身心健康发展，要遵循“教师、幼儿、家长共同创设”的原则。

1．区域明确的活动室文化。在活动室各班级根据课程内容创设美工区、建构区、阅读区、科学发现区、表演区、娃娃家、安全角、天气预报、小值日生等，各区域根据空间的大小确定参与人数，并制定进区标志，各区域进行相关的环境创设，活动室空中吊饰根据本班课程进行制作美化。主题墙的创设要与课程保持一致，在创设中合理利用幼儿的作品，充分发挥幼儿的主动参与作用。

2．清新整洁的盥洗室文化。盥洗室体现一个幼儿园保育管理的水平，在盥洗室文化创建中，具体标准化为“物品分类清楚，摆放位置准确，环境整洁清新”，这一切有利于培养幼儿良好的卫生习惯。标识清楚如清水抹布、消毒抹布分开；干湿墩布按标识分开；水杯、毛巾标识清楚，有序摆放；洁具随时清洁，墙面装饰用与幼儿入厕洗手的装饰物美化等等。

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我们不能再去建古建筑（除了一些为旅游业务的仿古建筑），因为它和时代的要求不符，正像不能再去穿古装一样，这是一个基本原则。照抄照搬，即所谓标签式的创作方法，就是把过去的东西重复一遍，不仅没有创意，而且是脱离现实生活的，因为任何艺术形式都是直接反映现实生活的。

在当今社会条件下，创新的前提应当是：我们设计的东西，首先是现代的，同时是中国的，如果是在某一个地区，还应体现那里的地区特点，这才是扎根于时代和充满乡土气息的有血有肉的好作品。巴黎拉·维勒特现代公园，运用现代设计手法，完全打破过去的以自然景观为内容的公园设计框框，同时恰如其分地与巴黎这座现代城市有机地融合一起，既反映时代特征，又有强烈的地域感。

我们过去大量的工程实践，似乎不是中国古董就是外国样式的翻版。要使设计具有新意的路径，是以吸收消化过去和国外优秀设计为前提，进行进一步思考，作出具有自身特色的设计。

具体方法是：从社会整体方面应以超越的心态去建构新的建筑文化。

当前的社会现实是：中国文化进入一个新时期，（既开放、融合、重构）这在我们的电影业发展过程看得很清楚。建筑文化发展应以超越地域和超越民族、全方位地吸收外来建筑文化基础，建构起属于自己的一代建筑文化而不是表面的模仿。其次是超越时代、超越现实（柯布西埃的作品就是超越时代和现实的力作），即对传统建筑文化进行深入研究后创造新的建筑理论体系。超越现实，是以超前意识引导生活设计，这需要有独特的判断力和审美意识（拉-维勒特现代公园设计课题是：21世纪现代公园）。超越的意义还有超越物质功利，在当前市场经济条件下，建筑作为一种物化了的文化形态，有其商品价值，又有其文化功能价值。反映了空间设计内涵在市场经济中的新特征。当前人们经济水平提高，但文化素质停留在较低水平。创作者应从狭隘的物质功利中解脱出来，正确理解两种价值之间的关系，赋予设计作品更多的文化价值，实际上，只有这样，才能提高设计者在市场竞争中真正的实力。

2．研究人的需求室内设计的根本宗旨是为人而不是为物，我们有多少人真正考虑了这一点？我们的行为规律、生活需求是室内设计的根本参照系，这是由人与外在环境的非确定关系决定的，（即自然界没有为提供现成的生存条件，而是人通过自己的改变来使环境为自己服务，人与动物不同就在于人对外在世界必然的超越性），随着社会经济的发展，人对自己生活质量提出越来越高的要求，每一代人都有新的要求，新的创造和新的享受，这样才推动了室内设计的发展。

人与社会需求是社会发展的动力，所以人的无止境的追求成为室内设计不断更新的原动力。一代新的室内设计作品必须抓住人们提高生活环境质量的强烈愿望，在人的这种心态和产品开发（如室内环境更加完善的建筑、如现代住宅、别墅、新型商业空间的建设等）之间起到重要的中介作用。

室内设计在满足建筑的功能需要的同时要更多研究人的心理需求，如空间设计上的心理空间、心理尺度的掌握和其他如人对于环境格调、气氛、色彩的光感觉方面的心理特征，进一步提高室内环境的心理感受价值，这就是所谓从人的心理、精神需求出发的软环境概念。

3．掌握现代工业、技术发展信息，抓住设计创新的主动权室内设计在对人的生活、工作条件创造方面与当代技术进步有关。新结构，新材料和新的家用设备更新，可以把室内设计的构成要素推向新的领域。如新型地面材料、新型涂料、仿石、仿金属涂料，新的结构构架体系和轻金属新式结构，采用新构造方法的室内隔断等都为室内设计提供新的手段，如果我们能随时掌握它们发展动态和有关信息资料，就可以在设计中率先推出和广泛应用。此外，新型家具设计不仅在形式上，而在材料和加工方法上已经不断更新，如果在设计上随时加以考虑，就可掌握更多的创新主动权，在厨房和卫生间室内设计中，换代燃具，新型排油烟机，新的卫生洁具和现代洗浴设备的更新等都可开拓我们的设计思路。

4．握社会文化氛围的动向，提高创新的成功率室内设计的创新，在很大程度上取决于社会时尚的变化。如国外，商业建筑室内设计更新的周期有时只有几个星期（即几个星期重新装修一次），是因为社会审美时尚的变化，这种变化要求设计有新鲜感。这就是设计创新的社会接受条件，我们不能脱离社会现实的孤芳自赏（当然也不能没有原则的盲目迎合）。一般来讲与人们生活关系密切的东西容易引起注意，应当作为设计创作的重点目标，一个有创意的构思能为社会接受，必须有一个动态的文化氛围基础，这个氛围，一般讲就是使用者对室内环境的整体格调或者某种部件的特殊追求。

人们对于室内的时尚追求表现为两个方面：

（1）新颖。一般甲方的第一句话就是设计要新颖，二十年不落后等，这是因为一般人都本能地喜欢用新的刺激来激活自己的心智，并以此成为变革生活环境的出发点。（心理学原理）室内部件中，原本可以继续使用的东西，因为品牌、款式赶不上潮流而被唾弃，如现在大家都去准备买画王，购买服装时追求名牌等。

（2）流行。社会认同的心理需求就是追求流行时尚的基础。人们都希望自由的追求能为社会认同，拿工业产品来说，过去追求彩电、冰箱、洗衣机，现在需要的是电话、空调、电脑，这些东西对有的人来说，并非是一种必需品而是由于社会流行趋势的影响所至。这反映在对室内环境的要求方面，家庭装修中，户主对装修材料的选择，对地毯、灯具的品评，都和这种社会文化氛围的趋势有关。

室内设计的创新，在某种程度上决定于社会时尚的变化。掌握这种社会文化发展的动态特征，就可以有的放矢的进行设计构思，提高设计在社会竞争中的成功率。

当然，这和有些人盲目追求时尚和盲目追求潮流有根本区别。

5．设计创新表现的具体内容：

（1）空间：空间组合形式应有新意,能打破一般空间环境关系的陈套.这取决于建筑设计的基本条件和新结构形式的采用。如巴黎罗浮宫扩建中央大厅，金字塔域透明顶盖使室内空间形式出现突破性变化，室内外环境通过透明顶盖连成一体。德方斯大拱门，一个大尺度的透空立方体，和一般建筑空间的形成迥然不同，立方体中间插入金属构架和观光电梯以及塑料蓬盖，形成内部空本论文由整理提供

间极为独特的划分，表现了空间设计的创意性。

（2）材料：室内建筑材料是加强空间效果的重要元素，也是设计创新的一个突破口，若干新型材料和不同肌理材料的组织，对改善空间条件能起到不可估量的作用，很多公共建筑空间，运用层次更加鲜明，上述仿石、仿金属涂料的运用，使这类材料加工更加容易，使金属和石材在室内使用的范围扩大，为室内环境的创新提供了条件。