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现代机床机械系统方案设计的特点
日期：2011年06月01 来源：沈阳机床 关键字：机床
任何机床机械都是由若干零件、部件和装置组成的一个特定的系统，是由确定的质量、刚度和阻尼的物体所组成并能完成特定功能的一个系统。机床机械零件是组成机械系统的基本要素，部件、装置是组成机械系统的子系统。从系统结构的不同层次看，零件、部件、装置都可被看做是构筑机械系统的要素，它们按一定的结构形式相互联系和作用，以完成系统特定的功能。从高一个层次看，机械本身又是人机环境这个更大系统的组成部分。人们为了研究方便，在机械系统设计时，把机械本身构成的系统称为内部系统，即相互间有作用和影响。外部系统对内部系统的作用和影响，对外部系统来说是输出，而对内部系统来说则是输入；反之，内部系统对外部系统的作用和影响，对内部系统来说是输出，而对外部系统来说则是输入。
现代机床机械系统也是由若干个要素构成的统一体，虽然各要素具有各自不同的性能，但它们在结合时必须服从整体功能的要求，相互间必须协调和适应。一个系统整体功能的实现，并不是某个要素单独作用的结果。一个系统的好坏，最终体现在其整体性能上。
因此，必颓从整体着眼，即从全局出发确定各要素的性能和它们之间的联系，并不要求所有要素都具有完美的性能，对系统整体性能影响大、作用强的要素，应尽力提高其关键性能，保持其与相关要素的良好协调；对系统整体性影响较小、作用较弱的次要要素，则不必追求其完善的性能，只要其与相关要素能保持必要的统一协调即可。系统内部各要素（或子系统）之间是有机联系的，即相关的，它们之间相互作用、相互影响而形成特定的结构关系，包括各要素间的输入与输出关系、各要素问的层次联系、各要素的排列组合形式等。当某一要素的功能或性能改变时，通过系统特定的结构关系影响相关要素，进而对整个系统产生影响。组成系统的各要素虽然相同，但结构关系改变时，它们之间的作用和影响也随之改变，因而也将影响整个系统的功能，尤其是关键要素的联系方式和作用次序改变时，对系统功能将有很大影响。现代机械系统设计时，特别强调系统的观点，就是必须考虑整个系统的运行，而不是只关心各组成部分的工作状态和性能。传统的设计方法注重内部系统的设计，且以改善零部件的特性为重点，至于各零部件之间，外部环境与内部系统之间的相互作用和影响考虑较少，因此，虽然对零部件的设计考虑得很仔细，但设计的系统仍然不够理想，零部件的设计固然应该给予足够的重视，但用最好的零部件未必能组成好的系统，其技术和经济未必能实现良好的统一。
因此．现代机床机械系统设计，应在调查研究的基础上，搞清外部环境对该机床机械的作用和影响，包括市场对该机床机械的要求（功能、价格、销售量、尺寸、重量、工期、外观等）和约束条件（资金、材料、设备、技术、信息、使用环境、地基和基础、法律与政策等），这些都对内部系统有直接影响，不仅影响机械系统的方案，影响其经济性、使用寿命、技术性能等指标，甚至也可导致设计失败。因此，内部设计必须考虑外部环境的上述要求。同时，也不能忽略内部系统对外部环境的作用和影响，包括该系统运行后或该产品投入市场后，对周围环境的影响，竞争对手及潜在竞争对手的反映，市场竞争格局的变化等。
机床内部设计与外部设计相结合是现代机械系统设计的特点，它可以使设计尽量做到周密、合理，以获得总体最优化；它可以使设计少走弯路，避免不必要的返工和浪费，以尽可能少的投资获取尽可能大的效益。机床取得的技术经济效果往往随系统复杂程度的增加而越趋明显。
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