時間:2023-08-03 16:45:35
導語:在家居設計論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

在現代家具設計中,人們的審美情趣呈現出求新、懷舊兩種發展趨向,求新可以使人獲得新奇的體驗和刺激,懷舊可以勾起人們對往昔歲月的回憶。優秀的家具設計應將求新和懷舊結合起來,使家具設計既不失現代風格,又擁有傳統文化氣息。
(一)傳統文化思想在現代家具設計中的運用
中國傳統文化源于先秦儒道思想以及禪宗思想,是一種原始質樸、整體性的混沌思維方式。中國傳統文化強調陰陽平衡、以和為貴、天人合一、道法自然,比如,太極圖就很好詮釋了中華民族注重整體、和諧、統一的思維方式。在現代家具設計中,可以將道法自然、陰陽平衡、天人合一等傳統思想以及大音希聲、大象無形、以形寫神等審美理念融入家具設計之中,比如,以不偏不倚、無過無不及的中庸思想為指導,創造結構嚴謹、穩重大方、整齊勻稱的設計風格;以自然無為、返璞歸真的道家思想為指導,實現自然美和藝術美的有機結合;以“隨緣”、“圓滿”、“超脫”等釋家思想為指導,設計出有著空靈、虛靜、圓相之美的家具作品。[2]
(二)傳統材質在現代家具設計中的運用
材質是家具設計的物質載體,也是傳遞設計理念、展現設計風格的重要方式。現代家具設計中,設計師多用塑料、金屬、玻璃、海綿、皮革等材質表達設計理念,比如,用金屬傳遞一種現代質感,用玻璃創造一種優雅迷離的感覺,用塑料創造一種輕巧純凈的感覺。其實,在現代家具設計中,也可以通過傳統材質表現家具蘊含的文化精神,用環保、簡潔的原生態材料進行設計,創造親切、自然的審美情感。比如,用色澤明亮、橙黃的黃花梨木表達簡潔明快、質樸自然的文人氣息,用色調深沉、色性偏冷的紫檀木表達富麗堂皇、莊重大氣的皇家氣派;用紫檀木、雞翅木、鐵力木等材質堅硬、紋理華美、色澤深沉的木材,創造“雖為人作,宛如天成”的意境。[3]
(三)傳統裝飾圖案在現代家具設計中的運用
傳統裝飾圖案是中國傳統藝術的重要組成部分,它們不僅有著較高的審美價值,還蘊含著豐富的吉祥意義,表達了勞動人民祈求平安、富貴、健康、幸福的美好愿望。比如,牡丹象征了“年年富貴”,鴛鴦象征了“白頭偕老”,魚象征了“年年有余”。因而,可以將構圖、紋樣、文字等傳統圖案運用于現代家具設計之中,也可以用夔龍紋、寶相花、祥禽瑞獸、朱雀玄武、云龍紋等裝飾性圖案對椅背、桌面等進行裝飾,創造有著濃重傳統文化色彩的家具作品。[4]例如,庫卡波羅從中國剪紙文化中獲得靈感,設計出了有著龍圖案的中國龍椅,有著濃重的東方文化韻味。設計師李艦的《鼎椅》就借鑒了“鼎”的造型符號,使椅子不僅簡約大方,還有著濃郁的傳統文化氣息。美國設計師鮑爾•弗蘭克設計餐椅時,就借鑒了中國傳統紋樣“回紋”,巧妙地表達了虛實相生、陰陽平衡的道家文化思想。
(四)傳統裝飾色彩在現代家具設計中的應用
的民間用色風格,以大紅、大黃、深綠等明艷的色彩為主色調,突出喜慶、吉祥、熱鬧的氣氛。傳統家具設計主張用原木材的天然色澤,對黃花梨、紫檀木、酸枝木等木材進行拋光打蠟,創造一種天然華美、深厚含蓄的藝術風格。在現代家具設計中,可以借鑒傳統家具設計的用色風格,通過色彩表達文化內涵和情感意蘊。比如,Edra公司運用水墨畫色彩進行家具設計,將桌子的桌面設計成為荷葉形狀,兩個椅腳設計成葉柄的莖狀,表達讓品性高潔、內通外直的君子之意。[6]
二、結語
臥時是脊椎骨骼受壓狀態最松弛的時候。人在坐姿和臥姿時,腰椎的形態、位置是完全不一樣的。人體直立時脊柱骨骼是呈S形的,而在仰臥時形態接近直線。所以,只有把臥看成特殊的動作形態,設計師才能切實掌握臥具類家具的功能設計。
二、座椅類家具的基本尺度與要求
1.座高:休息椅36~45厘米,工作椅42~50厘米合理的座高應該使雙腳平放于地面,大腿保持水平,小腿垂直。座高的尺寸大都是按身材較矮的人群設計的。座面前方的高度應該比人體膝窩的高度低3~5厘米。但是座面也不能過低,否則身材高大、腿長的人骨盆會后傾,人體正常的腰椎曲線被拉直,就會導致腰酸。
2.座寬:45~50厘米人有胖瘦之分,所以座寬的尺寸必須能容納下相對肥胖、強壯的人。單人座椅的設計尺寸可以女性臀寬尺寸的上限為依據,成排座椅的座寬則以肘間距的群體上限為設計基準。但是座寬也不能過寬,人在長期保持坐姿時,雙臂需要得到應有的支承,如果座太寬,肘部就需要向兩側伸展以尋求支承,這樣就會導致肩部疲勞。
3.座深:休息椅40~43厘米,工作椅35~40厘米座深主要指椅面前沿至后沿的距離,它在很大程度上影響著人體的舒適度,座面深度的尺寸要合理。一般來說,座深應該小于人體大腿的水平長度,使座面前沿離開膝窩有一定的距離,以確保小腿的靈活。
4.座面傾角:休息椅19~20度,工作椅小于3度座面傾角指水平面與座面的夾角。座面后傾的作用有兩點:一是避免坐者從座沿滑出座面;二是由于重力的作用,人體軀干整體向后移,使后背依靠椅背,得到支撐,從而降低背肌靜壓。
其實,家具的搭配需要遵循美學法則和規律,這樣才能夠合理的搭配家具,提升家具搭配的美感。對于遵循美學法則和規律所進行的不同家具風格的搭、配,一定要注意在造型、大小、顏色、功能等方面的合理搭配,這樣才能夠增強家具視覺藝術,使家具風格的不同搭配不僅毫無違和感,還能夠提升家具的視覺效果,增加室內裝飾效果。
二、家居色彩設計運用
家居色彩對室內裝飾設計氛圍影響較大,如若家居色彩運用恰如其分,將大大提升室內裝飾效果,反之,將會破壞室內裝飾效果。所以,在進行室內裝飾設計過程中一定要慎重注意家居色彩的設計運用。(一)利用家居色彩營造氛圍在室內裝飾設計中,色彩營造氛圍的作用首先體現在人們對色彩心理反應效果和色彩生理反應效果。良好的家居色彩運用會直接影響室內環境和人們的情緒。為了可以利用家具色彩營造良好室內環境,并緩解人們或消極、或抑郁、或悲觀的情緒,在進行室內裝飾設計中應當根據色彩的使用功能所可以產生的情感來設計家具色彩。例如,粉色可以給人溫暖的感覺,設計粉色家具可以增加室內的溫馨感;奶黃色可以給人輕松的感覺,設計奶黃色家具可以增加室內的舒適感、和諧感。(二)色彩協調空間統一家具色彩作為室內空間主體色,在室內裝飾設計中一定要注意這一點,選擇與墻面、底邊、窗框相協調、統一的家具色彩,這樣才能夠使室內顯得協調不突兀。當然,單單根據墻面、底板、窗框等來選擇家具色彩,會使室內裝飾稍顯單調,所以在進行家居色彩設計運用時先可以與底板、墻面、窗框可以搭配的幾種色彩,在巧妙的運用其中一種或幾種色彩來進行家具設計,這樣不僅保證室內空間色彩協調,還能夠增強室內裝飾的視覺效果。
三、家具造型設計運用
(一)加強室內環境中組織空間人在室內活動是多樣的,這就要求所選用的家具具有較強的功能性。當然,單純的具有功能是不夠的,還需要保證家具可以強化室內環境中組織空調,促使人們在一個相對有組織的空間中活動,這樣可以使人們的各種活動都可以在室內空間中進行。基于此點,在室內裝飾設計中,對于家具造型的設計運用,注意強化家具功能性、組合性,以增強室內空間的組織特性。(二)強化室內環境只能怪分隔空間在我國建筑建設水平有很大提升的當下,建筑結構越來越普及,內部空間跨度越來越大,空間越來越通透。面對空間較為通透的室內,在對其進行裝飾設計的過程中有必要采用靈活性較高的家具構件來自由組合不同功能的家具,以此來根據居住者的需求合理的分隔室內空間,使室內布局更加藝術、更具應用性。
四、結束語
剛剛落幕的第十四屆中國國際家具展,囊括了“第十四屆中國國際辦公家具展”、“2008中國國際家居飾品布藝及燈飾展覽會”、“2008中國國際櫥柜展覽會”、“第十四屆中國國際家具生產設備及原輔材料展覽會”、“2008中國國際家具配件及材料精品展覽會”五個主題展,將整個家具行業從原料到設計成品,乃至作為配角的小件家具飾品都一網打盡。主辦方還借鑒了米蘭國際家具展“展店聯動”的模式,將展覽與上海徐家匯商圈的400家家具“航母”進行展銷聯動。
金屬色調獲勝
2008年在國際時裝界大肆流行的金屬色調,突然也成為了本次家具展覽上的主角。專業沙發制造廠家顧家工藝就憑著一款用色極其大膽的沙發作品“1101”獲得了本次家具展軟體家具類的設計金獎,這款暗紫色沙發在燈光的照射下呈現出強烈的金屬色調,頗有幾分“雅皮士”的風格。“沙發中最大眾的顏色是黑色和白色以及咖啡色,但是我們在推出新品的時候,會嘗試讓顧客接受更加跳躍、前衛的色彩,”顧家副總裁劉宏這樣表示,“在很多時候,設計師會借鑒包括時裝在內的潮流趨勢變化,這些新鮮問世的作品會在各大家具展上接受客戶的評價。”
相比軟體家具廠商在顏色設計上大膽突破,并小心驗證市場效果的做法,古典家具設計制造商則選擇了追隨潮流,同時稍作折中的策略。“前兩年,木質家具流行天然的木紋色,而今年我們根據潮流趨勢推出了銀色和古銅色兩種金屬主打色。”制造古典家具的CHOISI家具銷售總監吳妹珍指著自己展位上一張淡金色櫻桃木雕花餐桌表示,“選用這種銀色和金色的中間色,也是古典家具把握潮流的方式。”吳妹珍表示,家具商在緊扣流行的時候,不會大膽到選擇一年之后就顯得過時的顏色,中間色的設計新鮮感可以保持數年,而純銀色的桌子是用來在展覽上吸引眼球,讓顧客對設計風向有個先行的概念。
與金屬色大行其道的民用家具領域不同,在辦公家具領域,興盛數年之久的“硬邊藝術”代表——追求金屬炫目質感的“新鋒銳”風格悄然退出了主流舞臺,圓潤的風格正逐漸以后起之秀的態勢占據辦公家具的主導地位。圣奧辦公家具有限公司的設計師羅葉富還是個走出校門不久的設計新秀,他所在的設計團隊以一款圓潤設計風格的“Anyways”辦公桌椅獲得了家具展的辦公家具金獎,他表示:“在學校學設計的時候,最常聽見老師提起的就是‘新鋒銳’的設計,流行了那么多年,我們覺得應該變一變了。”“新鋒銳”設計刀削一般光潔的平面、鋒銳的交線和角度在辦公室的確能夠讓人有一絲不茍的嚴肅感,但是在“創意空間,自由辦公”成為辦公家具設計主旋律的當口,圓潤風格取代“新鋒銳”似乎已經不可逆轉。
設計師的國際化之路
“設計師是我們的核心競爭力,我們不方便透露設計師的任何信息。”劉宏對他所在公司麾下的設計“悍將”的資料守口如瓶。不過,他向《第一財經日報》透露,國際家具展就是各大家具設計、制造公司挖掘設計人才的大好契機。“在各類家具展上,除了展示自己的作品之外,我們也會觀察其他參展商的作品,這是我們發現有潛力的設計師的機會。”在國內家具行業盲目抄襲、拷貝現象嚴重的環境下,要獲得高端市場顧客的青睞,與眾不同的設計是家具廠商的唯一武器。“賢臣擇明主而事,飛鳥擇良木而棲”,風格鮮明的設計師們通常喜歡單打獨斗,自由來、自由去,家具廠商在尋找這些人才的同時,這些人才也在觀察哪些廠商適合做他們的大樹。
于是,眾多國外設計師開始為求賢若渴的中國家具制造商設計家具,越來越多知名的家具廠商旗下聚集著國際設計團隊。除了在家具展招兵買馬的顧家工藝,CHOISI和圣奧也是如此,吳妹珍說:“我們的家具在上海制造,但是設計室卻是在法國巴黎,設計師每年都會參考國際的服裝展、各類設計展、各類奢侈品展,甚至是游艇展,這些國際性展覽都會成為我們的設計靈感來源。”同樣,羅葉富他們也通過另一種方式,實現了設計團隊的國際化:“我們在德國有一個專業的設計工作室,德國方面的設計師每個月都會和我們面對面地交流一次。”
在設計界國際合作成風之時,自立門戶的設計師也必須從國際展覽中汲取養料。獲得本次家具展家具飾品金獎的萬石畫藝設計師Michael就是其中的代表,他在接受《第一財經日報》采訪時說,每年總有兩個月,自己必須去世界一流的設計展上仔細觀摩和學習,這樣才能保持設計師擁有源源不斷的靈感來源,“一些設計師每年只能出一兩件作品,這樣肯定無法在家具飾品行業立足。”
細節決定成敗
“外行看熱鬧,內行看門道”,隨著家具制作工藝技術的日漸精湛,現在評判家具的優劣,多是從細節上入手。在家具行業打拼6年多的過程中,吳妹珍發現國際市場上的買家在挑選家具時,通常十分注重設計和做工的細節。“他們看著桌邊的小雕花,就知道桌子是否達到了他們所期望的品質。”邊角和轉角等家具上常常被人忽略的細節,往往就決定了他們的舍取意向。
首先,需在建筑設計的基礎上,按照具體需要進一步完善、調整或者改進建筑所提供的內部空間,在整體空間之中進行空間再分隔,不同功能空間按相互關系進行組合,通過對空間、尺度的再設計,解決各空間之間的過渡、銜接、統一的問題,獲得既能夠滿足使用功能,又具有相應的精神屬性。其次,按照空間組織與功能的要求,對建筑內部圍護空間的界面(如地面、天花墻面、等)進行的設計,重點在于各個界面的造型的設計,界面材質和色彩的選擇,構造做法等。最后,對水、電、空調、通風等方面的設計處理。由于近代以來人們對居住環境的要求不斷提高,使得物理環境構建已成為室內設計中極為重要的一個方面,成為具體衡量環境質量高低、設計水平優劣的標準之一。
二、室內陳設部分
家具是家居室內環境的主要陳設,是室內設計中的一個重要組成部分。在家居室內環境中,家具具有兩方面的意義:一是它的實用性,家具在室內環境中與人的各種活動的關系是最密切的、生活中使用最多的也是家具;二是它的裝飾性,家具同時也是營造室內藝術氣氛的重要角色。室內陳設構成物還包括家用電器、照明燈具、裝飾織物、藝術裝飾品、綠化。是家居室內環境的必要組成部分。家居室內設計強調關系學與整體把握。法國啟蒙思想家狄德羅說:“美與關系俱生、俱長、俱滅”。這句至理名言應是每一位家居室內設計師時刻謹記的格言。家居室內設計可以說是整合的藝術。它的諸要素之間關系的協調與把握是至關重要的。現行主流家居室內設計項目操作流程是設計公司進行“室內建筑部分”設計、施工。業主才開始進行“室內陳設部分”的購買和安裝。現有設計流程:“室內建筑部分”設計“室內建筑部分”施工“室內陳設部分”購買“室內陳設部分”安裝。這樣的流程結果是這兩部分的關系是完全割裂開來,難以形成良好的配合。從設計流程圖中我們可以看出存在問題,裝飾項目的兩大組成部分割裂開來,設計公司只負責前期的室內建筑設計,施工完成后就結束了整個項目。后期陳設設計交給并無專業素養的業主自行負責。嚴格地說室內設計并未完成,因此最后的裝飾效果根本無法得到有效的控制和保證,更不用說完美的協調。現在對家居室內設計項目操作流程提出新構想,以期解決現行流程的問題,希望能夠對家裝企業具有理論參考價值和實際操作價值。改進設計流程:“室內陳設部分”設計“室內建筑部分”設計“室內建筑部分”施工“室內陳設部分”安裝。這一新的家居室內設計項目操作流程。從設計流程圖中我們可以看出,裝飾項目的兩大組成部分仍然分開來操作,把“室內陳設部分”設計提前進行,整體掌控空間,以客戶為主體、強調客戶的參與與體驗。雖然設計方在室內陳設設計階段參與了顧問的角色,但是還是以業主為主導。不但在設計效果上保證了良好的整體性、一貫性,并且大大有利于項目整體建設成本控制。室內建筑設計和室內陳設設計都在項目施工前進行確認,從而得出具體的項目預算,有助于控制整體裝飾成本。避免產生前期花費太多,到了買家具陳設時卻發現囊中羞澀只能買一些便宜或與裝修風格不配的家具來湊合。同時,還有利于節約項目建設時間。家居行業近幾年得到高速發展,大量家居市場都是綜合性質的,建材、家具、電器完全可以同時參考選擇,這樣既能減少逛家居市場的次數,又能做到省心省力、省時間。家具等往往都有制作、運輸期,在裝修前期先把家具確定了,在項目施工的同時即可同步進行陳設安裝。節約項目建設時間,如此一來搬家的時間至少可以提前半個月。
家具設計教學體系中,創作設計課一般在三、四年級開設,盡管此前已經過了立體構成、造型設計等三維設計類課程的學習,但面對設計創作,學生往往還是無從下手。在教學中,筆者通過研究學生的家具設計作業,發現主要有下面兩種情況:造型過于復雜,無法實現;大多為日常生活所用家具的復制品,沒有創新。學生在創意思維不夠完善的前提下開始家具方案的表達,所畫方案往往是歪歪扭扭,既不是規矩的二維設計,也不是透視關系準確的三維立體,更有甚者似乎是矛盾空間。為了方便教學,培養學生的創作能力,筆者嘗試總結了“二維轉三維”的家具設計創作方法,期間經過不斷調整,并將該方法導入創作設計教學實踐,獲得了良好的教學效果。
二、“二維設計轉三維設計”創作法
根據教學經驗,結合對于家具設計程序的理解,提出針對家具設計教學環節的引導式教學方法——“二維設計轉三維設計”創作法。此創作法從程序上分為3步,下面依次展開分析,并用案例例證。
(一)二維形態創作
二維平面是三維立體的基礎,在家具設計教學中,二維設計較三維設計更易上手。在具體創作中,學生的常規思維習慣往往是依循二維設計開始。基于以上原因,我們有必要從二維設計著手。此步驟要求學生首先構思家具的基本二維截面形狀,該截面可以是家具的某個二維視圖(正視圖、側視圖)。在此階段,可能有若干個模糊、不確定的形態浮現于腦海中,在勾勒、推導這些基礎創意形態時,要把握比例和諧感、形量平衡感、形態的重心穩固性、形態完整度等因素,更要考慮該二維圖形上可成為家具結構的部分。案例“蘭薩椅”創意源于傳統蒙古族民間傳統圖案“”形符號,牧民稱為“蘭薩”,蘭薩紋是生命永生繁衍的符號,具有天地相通、陰陽相合,萬代延續的含意。民間刺繡荷包、描繪家具用品、縫制衣帽等經常用蘭薩圖案作為裝飾。本設計以“蘭薩”圖案作為切入點,研究其造型觀念和方法,探討圖案在家具設計中的運用。此二維形態的設計過程,是符號抽象變形的過程,是蘭薩紋向符合座椅二維特征方向演變的過程,在此過程中適當考慮了形態的比例感、平衡感、穩定性等符合家具基本特征的要素,使方案朝著我們預計的方向推進。經過初步推演,一點家具基本二維形態的感覺,但距完整方案還很遙遠。在此基礎上,教師可引導學生繼續推衍,拓展出家具的基本輪廓外形。
(二)二維平面轉三維立體
作為家具設計方案,必須讓其架構先趨完善,因此,本階段最先考慮的應是家具的結構,裝飾部分可置于后期的調整中。作為家具設計教師,在該設計程序中須引導學生充分考慮三維形態的穩定性、重心、比例平衡感等關鍵要素。該紋樣經過演化,線型已經基本具備了家具二維形態。待該二維形經得住推敲后,下一步嘗試將該形態向三維立體轉變,這也是該創作法關鍵的步驟。
(三)完善設計方案
在“二維設計向三維設計轉化”創作法引導下,已經推衍得到家具的基本三維形態。此設計程序是后期完善階段,家具需要被繼續推敲并添加裝飾,以期得到完善的最終方案。在該階段,家具形態經過賦予材質、環境渲染、攝影機視圖等步驟,方案最終得以完善。以上是“二維設計向三維設計轉化”創作法的三個步驟。文中所舉案例看似簡單,實則是筆者無數次反復推演才得到的結果,在此將幾個關鍵步驟用作教學案例,目的是以此引導學生掌握家具設計創作過程。
三、結語
1)本次設計中,機床采用一級變速,使主軸直接達到鉆削速度。
2)選用深孔加工刀具加工,提高加工質量。
3)使用傳送帶輸送工件,使加工時減少搬運工件的時間,并降低工人的勞動強度。
4)夾具采用一面兩孔定位,螺旋及鉸鏈綜合夾緊機構手動夾緊。由于鉆削力較小,不需要太大的夾緊力就能實現夾緊,因此采用手動夾緊也不會加大工人的勞動強度。
綜上所述,本次設計的設計周期短,相對于一般鉆床價格低,從而大大減少了在機床方面投入的資金。由于采用輸送帶傳送工件,降低了工人的勞動強度,節省了加工時間,提高了生產效率。由此,齒輪泵生產的成本也降低了。
生產加工便捷化是一個需要不斷的探索和改進課題,因此還有許多方面可以改進。
前言
隨著現代機械工業的發展,機床的種類越來越繁多,機床的功能越來越多,為了適應當今機械生產中的特殊要求,專用機床的應用越來越廣泛。之所以選擇泵體蓋鉆孔專機設計作為我的設計題目,是因為我發現以前的鉆床雖然功能不少,但是有很多不足之處,比如對工件大批量生產不能滿足,而且生產效率不高,對一些有特殊要求的工件也不能進行批量生產。基于這個前提,我選擇了鉆削類的專機設計,主要是針對泵體蓋6-φ2孔的鉆削進行加工。通過本次設計,可以生產出一種鉆床滿足泵體蓋6-φ2孔的鉆削標準化批量生產,這種鉆床既可以滿足特殊的加工要求又節省了時間、減少了勞動力。本畢業設計的目的是設計出一種鉆削類的專用機床,讓它只對泵體蓋6-φ2孔一類工件進行鉆削加工。本機床結構簡單、集中化程度高、針對性強、工作效率高、能夠適應在生產批量大的生產中的要求。它既提高了生產效率,又簡化了操作程序,而且減輕了工人的勞動強度。
機床、基礎理論研究、檢測等方面都有了較大的進展。目前,孔加工技術已較為成熟。
同時隨著我國科學和技術的不斷發展,機械產品不斷更新換代,其品種型號越來越多,質量要求越來越高,更新換代周期也越來越短。因而多品種、中小批量生產已日益成為機械制造業的主要生產類型。
機床夾具是保證產品質量,提高勞動生產率等生產技術準備工作中的重要組成部分,其結構形式必須與其生產類型相適應[2]。
當然在鉆床中夾具的設計也是至關重要的,由于夾具設計過程的隨機因素較多,目前仍有許多企業沿用傳統的設計方法來完成,即由經驗豐富的工藝人員人工設計(或借助二維CAD設計)。很顯然,這種設計方法在很大程度土受夾具設計者的經驗和知識水平的限制,且設計周期長,設計效率低,勞動強度大,已不適應現代制造技術。因此,開發出實用的計算機輔助夾具設計系統是解決這一間題的重要方法和手段。計算機輔助設計可以分為概念設計、技術設計和詳細設計三個階段。概念設計是計算機輔助夾具設計中最關鍵的一個環節,它影響著后續的技術設計和詳細設計,是決定夾具方案優劣的重要階段。由于鉆銑削加工切削用量及切削力較大,加工時易產生振動,因此設計鉆銑床夾具時應注意:夾緊力要足夠且反行程自鎖;夾具的安裝要準確可靠,即安裝及加工時要正確使用定向鍵、對刀裝置;夾具體要有足夠的剛度和穩定性,結構要合理
在批量生產泵體蓋時,多采用流水線式操作,即按工序分配給不同生產車間來生產。泵體蓋孔加工專機及夾具設計,就是為加工泵體蓋6-φ2孔這一工序而設計的專用機床及夾具。由于泵體蓋6-φ2為均勻分布,因此需要綜合應用孔的加工及機床夾具等方面的知識。
本次設計主要包括兩大部分。
第一部分為泵體蓋6-φ2孔鉆削專機的設計,其中包括機床的基本尺寸的選擇、電機的選擇、傳動系統的設計和鉆頭的選擇。
首先,機床的基本尺寸主要參考常用機床的外形尺寸,并根據6-φ2孔加工的需要來確定。其次,泵體蓋材料為鋁合金。因此可根據鋁合金的切削性能,及鉆削鋁合金時的切削用量和鉆削速度來估算出鉆削力、鉆削扭矩和鉆削功率來,并根據鉆削功率選擇電動機。然后,根據所選電機的同步轉速和切削速度來確定傳動比,并用齒輪傳動系統來實現。由于本次設計的機床只為加工6-φ2孔而設計,因此不需變速,一級傳動就能實現。最后,根據回油孔的特點,并考慮經濟性來選擇合適的多孔加工刀具。
第二部分為專用夾具的設計,其中包括定位方式的選擇、定位誤差的計算、夾緊方式的確定、夾緊力的確定及夾緊機構的的選擇、導引裝置的確定、夾具體的設計和夾具體在機床上的定位方式。
根據六點定位原理、泵體蓋外形的特點及常用定位元件的種類,來確定夾具體的定位方式。由于零件在加工時,總會產生誤差,因此應考慮工件的定位誤差。進行定位誤差的計算,以保證定位誤差在零件加工誤差允許的范圍之內。若不合適,則應選擇更合適的定位方式,以確保零件的加工精度。為了使零件在被加工時保持位置不變,應對零件在被加工時所需的加緊力進行估算。在此基礎上,綜合考慮零件的定位方式和加工方式,來設計適合的夾緊機構。為保證加工精度,選擇合適的對刀導引裝置,保證工件相對于刀具處于正確的位置。綜合以上各方面的設計和各個裝置的相對位置關系,可以設計出夾具體的結構。并且還要確定夾具體在機床上的定位方法和定位精度。這樣就完成了夾具的設計。
由于此次設計是根據實際生產加工中的需要來進行設計的,因此還從經濟性方面分析了此次設計的可行性。另外,分析了此次設計相對于一般生產加工情況的優點、此次設計的不足,和可能改進的方法。
1泵體蓋6-φ2孔加工專機的設計
1.1鉆床的總體設計
鉆床可用于加工簡單零件上的孔,也可用于加工外型復雜、沒有對稱回轉軸線工件上的單個或一系列圓柱孔,如蓋板、箱體、機架等零件上的各種用途的孔。鉆床一般用于完成加工尺寸較小、精度要求不太高的孔。通常,鉆頭旋轉為主運動,鉆頭軸向移動為進給運動[3]。
鉆床可分為臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床、銑鉆床、深孔鉆床、平端面中心孔鉆床和臥式鉆床。
在本次設計中,待加工孔為多孔且均勻分布,因此在選擇機床上有些困難。通常多孔鉆床具有特殊設計的主軸,臥式布局。一般為工件旋轉,用特制的鉆頭鉆削孔,可完成孔工件鉆、擴、鉸、套料等加工。但由于多孔鉆床的特殊性,其比較昂貴,對于非專業化深孔加工的廠家,成本過高,因此不能選用這種形式。所以,應由其他鉆床改造成多孔鉆床,這樣可節省開支,并且易于中、小型企業接受。綜合各種機床的結構特點和工作方式,決定選用臥式鉆床的結構布置。臥式鉆床的結構特點是主軸旋轉中心固定,移動工件使加工點對準主軸中心。主軸箱安裝在立柱上,主軸水平布置。立柱有圓柱、方柱,這里選擇圓柱作為主軸。主軸可機動進給。
由于本次設計為鉆孔專機,只用于加工多孔的工序,簡單的傳動系統就能滿足,不需要變速,因此采用一級齒輪傳動即可,這樣可以直接達到鉆削所需要的速度。
泵體蓋材料為鋁合金,根據其切削性能及各類多孔鉆的尺寸參數,在相比較下選擇合適的刀具。從而確定進給量來計算出切削參數,即加工時所需的鉆削力、鉆削率和鉆削轉矩。通過這些數據,可選擇出適合的電動機作為動力源。同時,根據這些切削參數設計計算出傳動系統的參數。
1.2鉆床刀具的選擇
在多孔加工中,使用鉆頭、內排屑深孔鉆雖然具有很多優點,但由于需要專用的機床(或改裝的普通車床)以及一套輔助設備,投資較大,多孔加工受到一定的條件限制。麻花鉆具有投資少、見效快、無需特殊多孔加工裝備等優點,是一般多孔加工中行之有效的加工方法。
在本次設計中,則采用直柄麻花鉆來完成切削任務。其主要的尺寸參數可在表1-1中查詢。
表1-1麻花鉆主要的尺寸參數
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:×——表示有規格;——麻花鉆全長;——麻花鉆工作部分長度;
d——麻花鉆的直徑。
此次多孔加工的孔6-φ2孔,工作部分長度滿足此長度即可,因此可選=160的直柄麻花鉆。麻花鉆材料的選擇,參見表1-2。
表1-2麻花鉆的性能級別[4]
Tab.1-2Twistdrillperformancerank
項目普通型能級麻花鉆高性能級麻花鉆
材料工作部分用W6Mo5Gr4V2或同等性能的其他牌號普通高速鋼(代號HHS)制造工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其他牌號高性能高速鋼(代號HHS-E)制造
硬度工作部分硬度780~900HV工作部分硬度820~950HV
制造
工藝一般為軋制或銑制一般為全磨制
應用
設備一般用于普通機床一般用于數控機床、自動線
其他高性能級的麻花鉆比普通性能級麻花鉆在表面粗糙度、切血人對工作部分軸向斜跳動、鉆芯對稱直徑、溝槽分度誤差、直柄直徑公差、錐柄圓錐公差、鉆芯對工作部分軸線的對稱度、兩刃帶寬度差等方面都要求更高
根據本次加工情況及技術要求,選擇普通型能級的麻花鉆即可。
目錄
前言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
1泵體蓋6-φ2孔加工專機的設計•••••••••••••••••••6
1.1鉆床的總體設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.2鉆床刀具的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.3鉆床傳動系統的設計••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.1切削參數的確定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
1.3.2電動機的選擇••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.3齒輪傳動設計及計算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
1.3.4軸的設計及強度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
1.4本章小結•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
2專用夾具設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.1工件的加工工藝性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2定位元件的選擇與設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.1定位元件的選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.2定位誤差的分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
2.2.3定位誤差的計算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
2.3泵體蓋在夾具中的夾緊•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
2.3.1夾緊裝置的組成•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.2夾緊力的確定•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
2.3.3夾緊機構的選擇及設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
2.4導向元件的設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
2.4.1鉆模板的類型與選擇•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.4.2鉆套的選擇與設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
2.5夾具體的設計•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
2.6夾具在機床上的定位•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••38
2.7本章小結••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••40
3技術經濟性分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
4結論••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
致謝•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43
文獻參考•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••44
家具設計與制造專業自招生以來,始終堅持教學模式必須從以知識發展為導向的學科中心.走向以社會需求為導向的學生能力中心模式,結合每屆學生就業情況,深入就業單位調研,走訪用人單位對人才培養的評價,與畢業學生溝通座談,全面了解行業發展及社會對人才的需求.通過分析就業趨勢變化,邀請行業、企業專家對專業人才培養方案進行論證,不斷完善專業培養方案。
2、科學設置課程體系
細化應用型人才培養應掌握的基礎知識、實踐能力和動手能力要求,詳細研究課程的性質和內容,注意課程設置的前后銜接及課時安排,對傳統課程的經典內容加以強化。
3、加強實踐環節針對性
發揮校內、校外實習實訓基地作用,強化學生動手操作能力培養,充分體現學生的主體地位,在校內實訓基地完成《家具設計》、《工藝與設備》、《模型制作》、《材料學》等課程的實踐學習:組織學生參與行業設計大賽.真題真做。學生利用課堂學習時間、課外業余時間,用他們自己的計算機查找資料,進行作品設計,全過程組織學生進行典型結構分析,大賽作品案例分析,從小組討論,到課堂全班討論.從學校機房到下學生宿舍的計算機指導,教師通過課堂全面指導、下宿舍逐個指導,參與學生的討論等,幫助學生對所學知識進行總結和應用,學生動手能力得到強化,學習的主動性和積極性明顯提高,不僅強化了學生獨立思考的能力,也培養了學生之間相互協作的團隊精神,學生自信心明顯增強;每屆召開專場畢業生人才供需見面會,企業與學生直接交流,雙向選擇,學生在企業頂崗實習,完成畢業設計等.達到了理論知識與實踐過程的緊密結合,實現學生“知識、能力、素質”全面協調發展。
4、用人單位參與課堂教學
企業提前介入人才培養課程內容建設,根據企業管理人才培養的需求.增加IE工業工程內容、出口產品全過程的檢驗內容的學習,聘請企業優秀技術員到校授課。課程內容中增加企業最先進設備視頻教學等,課程內容豐富,針對性強,實用性強,真正將校內與校外、教室與實驗室、協會與企業都融為一個“大課堂”,縮短了學生與企業、社會的距離,做到“了解行業,適用崗位,創新發展”,校企建立共同育人、合作就業,完成了真正的教育和訓練,突出應用型人才培養過程的開放性.達到家具人才培養與家具企業人才儲備目標相一致。
5、研促進教學
科學研究是教師自我完善與發展的過程,革中注重把科學研究作為提高教師素質的關鍵環節,強調教師科研為人才培養服務,鼓勵教師參與行業協會活動,專業教師主持科研項目.教師參與專業評審,及指導學生進行專利設計、等。教師把科研成果充實到教學環節中,通過科研潛移默化地熏陶著學生,學生參與科研項目、市場調研、撰寫論文、專利申請等,綜合素質得到提升,學習能力分析能力增強。
6、家具設計與制造專業,堅持產學研用
(一)課程
《家具設計與人體工程學》是我校把家具設計與人體工程學結合在一起所開設的一門專業基礎必修課。課程共學時112學時,16學時每周,共7周課。課程旨在以項目實訓的方式讓學生在符合人體工程學的實驗數據下進行家具設計,為“人、家具、環境”系統設計提供整體思路,為“以人為本”的設計思想提供可行方法。筆者長期從事家具與室內設計教學與設計實踐工作先后收集并整理了十幾套相應教材,基本可以歸納出課程包含四大部分內容:第一部分概述(介紹家具設計、人機工程學等概念)、第二部分人體工程學基礎(主要介紹人體工程學的研究角度、方法和范疇等)、第三部分人體測量與數據的應用(側重講解在家具設計中常用的一些人體測量數據)、第四部分人體工程學與家具設計(人體工程學與家具設計的綜合運用,結合案例,比如座椅設計、辦公家具設計等)。顯然第三、第四部分的內容為重點和難點。通過對本課程教與學師生調查問卷,我們總結了三大印象:第一印象——雜。課程涉及統計學、設計學、人體測量學、生物力學、勞動生理學、環境生理學、工程心理學、時間與工作研究等十多個學科。第二印象——困。課程中需要理解大量的新概念、專業術語,再加上幾十組需要學生識記的常用人體尺寸統計數據表,很容易造成“困境”。第三印象——難。人體工程學(Ergonomics)又叫人體工學或人類工程學,人體工程學是探討人與環境尺度之間關系的一門學科。人體工程學通過對人類自身生理和心理的認識,并將有關的知識應用在有關的設計中,從而使環境適合人類的行為和需求。人體尺度問題是課程的核心和難點。學生不僅要掌握人體自身的尺寸,還要掌握人體尺寸在設計學上衍生的人機尺寸,以及靜態尺寸和動態尺寸等等。由于存在學科的跨越和知識點側重的問題,很多研究方法和過程都沒有反應在教材上,導致教與學中出現知其然不知所以然的現象。
(二)教師
1.教師過于重視理論講授,教學手段單一,教學中與學生嚴重脫節,無法激發學生學習興趣和主動性。究其原因教師與學生課前、課下溝通較少、教師引導激發學生自主研究學習不足等原因。
2.教師過于強調教材,注重理論的全面性,側重點擴展明顯不足,主次內容把握不夠準確。究其原因是教師在本課程及其前后開設課程了解不足,導致了課堂上內容重復、或者涉獵不足等問題。
3.教師教學中實踐教學與理論教學處理不當。常常出現理論與實踐環節課時分配不合理、理論與實踐環節不能同步或者錯位、實踐教學手段單一、案例剖析不到位等問題。
4.教師教學之余提升自身專業素養不夠。凡事淺嘗輒止,學術專研缺乏耐心和恒心。
(三)學生
1.積極主動性不夠,被動學習情緒明顯。究其原因是由于學生階段性學習專業深入度不夠,設計體驗不足,影響其對人體工程學在專業領域重要性的正確認識。
2.無法從理論中聯系到實踐運用。究其原因是許多學校對人體工程學重視不夠,然后錯誤地反應在教師的教學中,直接影響了學生對待課程的態度。許多教師把人體工程學作為一門理論課來講授,最終以理論考試的方式作為結課考核。導致的結果是學生一開始就把精力用在備考上,對相關概念和知識只停留在記憶階段而不是理解和掌握。
3.基礎不足,價值觀有余。我國大部分藝術類考生的理科基礎、邏輯思維能力普遍較差,思維方式較感性,然而《家具設計與人體工程學》這門課程理科屬性傾向較重,讓很多學生望而卻步。加上大部分藝術類考生自入學前價值觀就出現了偏頗,他們認為上大學就是為了混文憑、考證書,至于專業好不好無所謂。這樣一來《家具設計與人體工程學》這種課程很容易被學生忽略掉,表現為測試作弊、設計作業馬虎應付。
(四)課程環境
課程環境對于一個專業、一門課、一位老師、一個學生來講都是相當重要的。以家具設計與人體工程學為例,在學校專業成立初始,課程環境幾乎為零。那時候如果老師上課連多媒體教室都無法實現,那么當量的優秀案例圖片改如何向學生展示并講解。家具設計與人體工程學這門課程重點在培養學生的家具設計造型能力,培養學生適應在“適合人的尺度”的思維模式下進行家具設計創作,所以教學的重點應該是突出體驗教學。這種體驗教學,不能局限在學生的想象階段,不能僅僅依靠手繪或者電腦模擬效果圖的制作來完成的。理想的體驗教學應該是學生能在學習課程的時候能超越識記,掌握人體工程學的研究方法,明確設計是為人的設計的真正含義,能夠通過圖紙把自己的設計很好的表達出來并完成家具1:1模型,然后能充分的調動各感官機能,完成對模型的修改,完善設計。我校地處河南信陽市,2006年藝術系開設了家具設計方向,到今天已經有了8年的光陰。發展八年學校基本建立了美術基礎實訓室、模型制作實訓室、計算機CAD設計實訓室、手木工制作實訓室等,應該可以說小有所成、初具規模了。但從我校家具設計方向歷屆畢業生就業調查反饋表來看,凸出問題表現在畢業生崗位概念模糊、崗前緊張、專業能力局限在方案設計和手工模型中、對于家具設計到家具生產過渡斷裂等問題。所以學校離培養高度市場適應性應用型人才成功轉型還需要走很長一段距離,這需要全校師生以及“多方來助”的情況下才能逐步實現。完整的家具設計課程環境處了學校自身軟硬件環境以外,還應該包含校企合作環境、校政扶持和監督環境、校與校來往學習合作共榮環境等。
二、家具設計與人體工程學教學有感
(一)緣起藤和竹
我校西鄰“長淮明珠”南灣湖,南望“云中公園”雞公山,校園內山清水秀,花木交蔭,綠圍翠繞,景色宜人。山上有豐富的自然資源,其中最多的就是滿上的竹林和成片的老樹古藤。2012年學校土建動土,建設一些新校施,原本山上的野生的滿山竹林和老藤,被一車車的拉往垃圾站焚燒殆盡,在筆者的眼里這是暴殄天物的行徑。在家具史上,能工巧匠用老藤和竹子編制出了多少會計人口、流傳古今的家具,多少作品在今天的世界非物質文化的收藏典籍中成為經典。回想多年前,大學時期到教師階段,學生階段最痛苦的是每次家具設計課都要花好多錢購買各種各樣的模型制作材料,但制作出來的模型效果多少會讓人聯想到水晶宮時期的矯揉造作、粗制濫造的感覺。原因是我們制作模型購買的大部分是模型卡、ABS板、KT板、噴漆、石膏等工業模型材料,它們除了能粗糙的表達出家具設計的造型形態之外,別說結構,就是簡單的接縫收口都很難到位的。當然這些材料制作完模型之后,本身材料的固有色是很難看的,沒有任何保留的價值,所以還得用噴漆給制作好的家具模型賦予“五顏六色”的外衣。一個個原本制作還算精致的模型,披上噴漆外衣之后,儼然成了一個七彩家具王國。最讓師生感覺頭大的事,噴漆對環境的污染——刺鼻的氣味加上斑駁的漆影到處可見。現在教師階段強烈的責任感在一次次的逼近,告誡自己不能“重蹈覆轍”。回看我們的祖輩,他們用無數的驚世之作一次次的想我們呈現自然材料的無窮魅力和價值。竹子特有的質地、中空的結構、快速的生長率(竹子2-3年可以成才)、竹黃和竹青的特殊性、竹結之美等等,竹子有太多太多的研究價值。老藤的最大的特點是它的韌度好、質感美、自然古樸形態美。竹子和老藤都不需要噴漆和上色,這也是它們作為家具模型制作最佳材料的優勢之一。于是藤和竹的研究首次在家具設計與人體工程學的模型制作上全面展開。
(二)果成竹與藤
家具設計與人體工程學在教學上筆者一改傳統教學常態,主張以“理論講解為輔,團隊研究為主”的課程教學方案,事實證明效果很好。以其中“人機工程學與座椅設計”環節為例:
1.全班分位若干小組,每個小組控制在3-5人,落實名單;
2.每個小組至少收集2個較具典型代表的座椅作品,可以市場購買或者家中鄰里收集,方式不限;
3.學生陳述作品來源,教師點評,每小組確定2個最典型作品;
4.解構作品,通過對作品的拆解、使用體驗,弄清其結構、尺寸、材料、工藝以及作品的優缺點分析,并在A3圖紙上表達清楚;
5.完成原始圖紙,教師點評,針對優缺點分析,根據人體工程學所學知識,完成設計改良;
6.教師點評,完善改良方案,制作1:1家具模型,材料竹子、古藤。
三、結語