機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-填料箱蓋加工工藝及鉆4-M10夾具設(shè)計(jì)

PAGE46寧XX大學(xué)設(shè)計(jì)說明書填料箱蓋零工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師年月日摘要本文是對(duì)填料箱蓋零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)填料箱蓋零件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)兩套氣動(dòng)夾具。關(guān)鍵詞：填料箱蓋，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具AbstractThisarticleisaboutthepackingboxcoverpartsprocessingapplicationandprocessingtechnologyandanalysis,includingthepartsoftheplan,thechoiceofblank,theclamping,thecraftroutemaking,toolselection,thedeterminationofcuttingconditions,processingdocuments.Choosethecorrectprocessingmethods,designthereasonableprocess.Inadditiontothestuffingboxcoverparttwoprocessdesigningspecialfixture.Machinetoolfixtureofmanykinds,amongthem,themostwidelyusedcommonfixture,sizespecificationshavebeenstandardized,andaprofessionalproductionplant.Whilewidelyusedinbatchproduction,speciallyforaworkpieceprocessingservicesforthefixture,itneedseachfactoryaccordingtoworkpiecemachiningtechnologytodesignandmanufacture.Inthispaper,fixturedesignarethemaincontentsofdesignwithtwosetsofpneumaticfixture.Keywords:packingboxcover,processingtechnology,processingmethod,processdocumentation,fixture目錄摘要 2Abstract 3目錄 4第1章緒論 61.1機(jī)械加工工藝概述 61.2機(jī)械加工工藝流程 61.3夾具概述 71.4機(jī)床夾具的功能 71.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 81.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 81.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 9第2章零件的分析 102.1零件的作用 102.2零件的工藝分析 10第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 103.1毛坯的制造形式 103.2基準(zhǔn)面的選擇 103.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 113.2.2精基準(zhǔn)的選擇 113.3制訂工藝路線 113.3.1工藝線路方案一 113.3.2工藝路線方案二 123.3.3工藝方案的比較與分析 123.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 133.5確定切削用量及基本工時(shí) 143.5.1工序Ⅰ：銑削端面 143.5.2工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角 153.5.3工序Ⅲ鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L 183.5.4工序Ⅳ鉆6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24 203.5.5工序Ⅴ：精銑Φ65mm的外圓及與Φ80mm端面 223.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔 243.5.7工序Ⅶ：銑Φ60孔底面 243.5.8工序Ⅷ：磨Φ60孔底面 253.5.9工序Ⅸ：鏜Φ60mm孔底溝槽 263.5.10工序Ⅹ：研磨Φ60mm孔底面 26第5章加工4XM10孔夾具設(shè)計(jì) 275.1研究原始質(zhì)料 275.2定位、夾緊方案的選擇 275.3切削力及夾緊力的計(jì)算 275.4誤差分析與計(jì)算 305.5定位銷選用 314.6鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 315.7確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 335.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 34總結(jié) 35參考文獻(xiàn) 36PAGE45第1章緒論1.1機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣?？偟膩碚f，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。制訂工藝規(guī)程的步驟1)計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。2)分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。3)選擇毛坯。4)擬訂工藝路線。5)確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。6)確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。7)確定切削用量及工時(shí)定額。8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9)填寫工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。“工欲善其事，必先利其器?！惫ぞ呤侨祟愇拿鬟M(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1．機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2．機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。（1）對(duì)刀調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。第2章零件的分析2.1零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車的填料箱蓋（附圖1），其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運(yùn)行。2.2零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：（查表1.4-28《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》）以ф65H5（）軸為中心的加工表面。包括：尺寸為ф65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6,尺寸為ф80的與ф65H5（）相接的肩面,尺寸為ф100f8()與ф65H5（）同軸度為0.025的面.尺寸為ф60h5()與ф65H5（）同軸度為0.025的孔.2.以ф60h5()孔為中心的加工表面.尺寸為78與ф60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3.以ф60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求.第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為1000件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。3.2基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）3.2.2精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。3.3制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1工藝線路方案一工序Ⅰ銑削左右兩端面。工序Ⅱ粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。工序Ⅲ鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序Ⅴ精車ф65外圓及與ф80相接的端面.工序Ⅵ粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。工序Ⅶ銑ф60孔底面工序Ⅷ磨ф60孔底面。工序Ⅸ鏜ф60孔底面溝槽。工序Ⅹ研磨ф60孔底面。工序Ⅺ去毛刺，終檢。3.3.2工藝路線方案二工序Ⅰ車削左右兩端面。工序Ⅱ粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。工序Ⅲ鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ精車ф65外圓及與ф80相接的端面.工序Ⅴ粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。工序Ⅵ銑ф60孔底面工序Ⅶ磨ф60孔底面。工序Ⅷ鏜ф60孔底面溝槽。工序Ⅸ研磨ф60孔底面。工序Ⅹ鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序Ⅺ去毛刺，終檢。3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圓面和ф60H8（孔。；方案二是使用車削方式加工兩端面，12孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅳ精車ф65外圓及與ф80相接的端面.然后工序Ⅹ鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序Ⅰ車削左右兩端面。工序Ⅱ粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。工序Ⅲ鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。工序Ⅳ鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序Ⅴ精車65外圓及與80相接的端面.工序Ⅵ粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。工序Ⅶ銑ф60孔底面工序Ⅷ磨ф60孔底面。工序Ⅸ鏜ф60孔底面溝槽。工序Ⅹ研磨ф60孔底面。工序Ⅺ去毛刺，終檢。以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為HT200，硬度為HBS190~241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為ф84、ф104、ф160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除ф65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車就可滿足加工要求,以ф155為例,2Z=5mm已能滿足加工要求.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》（以下簡稱〈〈工藝手冊(cè)〉〉表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向>100~160mm,故長度方向偏差為mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.0~3.5mm.現(xiàn)取3.0mm。（3）內(nèi)孔。毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R為6.3,鉆——擴(kuò)即可滿足要求。（4）內(nèi)孔ф60H8()。要求以外圓面ф65H5（）定位，鑄出毛坯孔ф30。查表2.3-9,粗鏜ф59.52Z=4.5精鏜ф59.92Z=0.4細(xì)鏜ф60H8()2Z=0.1(5)ф60H8()孔底面加工.按照<<工藝手冊(cè)>>表2.3-21及2.3-23研磨余量Z=0.010~0.014取Z=0.010磨削余量Z=0.2~0.3取Z=0.3銑削余量Z=3.0—0.3—0.01=2.69(6)底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度.Z=0.5(7)6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。1．6—孔可一次性直接鉆出。2．查〈〈工藝手冊(cè)〉〉表2.3—20得攻螺紋前用麻花鉆直徑為ф8.5的孔。鉆孔ф8.5攻螺紋M103.5確定切削用量及基本工時(shí)3.5.1工序Ⅰ：銑削端面本工序采用計(jì)算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：銑ф65、ф155端面表面粗糙度值R為6.3。機(jī)床：X6132臥式銑床。刀具：刀片材料為YG6，計(jì)算切削用量銑削ф65、ф155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計(jì)。長度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》（第三版）（以下簡稱《切削手冊(cè)》表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm,a<=2mm時(shí),以及工件直徑為ф160時(shí)。f=0.5~0.7mm/r按C620—1車床說明書（見《切削手冊(cè)》表1.30）取f=0.5mm/r計(jì)算切削速度:按《切削手冊(cè)》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為V=(m/min)…………2.1式中,=1.58,=0.15,y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)k見《切削手冊(cè)》表1.28,即k=1.44,k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97所以V==66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n===253(r/min)按機(jī)床說明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2—8）與253r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度V=80m/min計(jì)算切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1,取L==42mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==0.59(min)（2）粗車ф160端面確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n===133(r/min)按機(jī)床說明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2—8）與133r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min。現(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度V=75.4m/min計(jì)算切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1,取L==80mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==2.21(min)（3）粗車160與104連接之端面L==28mm,L=3mm,L=0mm,L=0mmt==0.82(min)3.5.2工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角切削深度:先84車至80以及104車至100。進(jìn)給量:見《切削手冊(cè)》表1.4V=(m/min)==66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n===204(r/min)按機(jī)床選取n=230r/min。所以實(shí)際切削速度V===75.1m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率:主切削力F=CFafvk…………………2.2式中：CF=900,x=1.0,y=0.75,n=-0.15k=(k=0.73所以F=900切削時(shí)消耗功率P=由《切削手冊(cè)》表1.30中C630-1機(jī)床說明書可知,C630-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F按《切削手冊(cè)》表1.29所示公式計(jì)算F=CFafVk………………2.3式中:CF530,x=0.9,y=0.75,n=0k=(k=0.5所以F=530而軸向切削力F=CFafvk式中:CF=450,x=1.0,y=0.4,n=0k=(k=1.17軸向切削力F=450取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N(見<<切削手冊(cè)>>表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。切削工時(shí)：t=式中：L=105mm,L=4mm,L=0所以t=（2）粗車65外圓實(shí)際切削速度V==計(jì)算切削工時(shí)：按<<切削手冊(cè)>>表6.2-1，取L=17mm,L=3mm,L=0mmt=（2）粗車75外圓取n=305r/min實(shí)際切削速度V==計(jì)算切削工時(shí)：按<<切削手冊(cè)>>表6.2-1，取L=83mm,L=3mm,L=0mmt=（3）粗車100外圓取n=305r/min實(shí)際切削速度V==計(jì)算切削工時(shí)：按<<切削手冊(cè)>>表6.2-1，取L=15mm,L=3mm,L=0mmt=（4）車槽.采用切槽刀，r=0.2mm根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表27-8取f=0.25mm/rn=305r/min計(jì)算切削工時(shí)L=9mm,L=3mm,L=0mmt=3.5.3工序Ⅲ鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L鉆孔f=0.41mm/r（見《切削手冊(cè)》表2.7）r=12.25m/min（見《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）按機(jī)床選?。?136r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-2）所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)計(jì)算：，=10mm，=4mm=（2）鉆孔mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.2~1.3）v=（）公式中、為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量，查《切削手冊(cè)》得=0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令：f=1.35=0.76mm/r按機(jī)床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照機(jī)床選取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí)計(jì)算：，，=锪圓柱式沉頭孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2~1/3，故f=按機(jī)床取f=0.21mm/rr=按機(jī)床選?。核詫?shí)際切削速度為：切削工時(shí)計(jì)算：，，=3.5.4工序Ⅳ鉆6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24（1）鉆6-13.5f=0.35mm/rV=17mm/min所以n==401(r/min)按機(jī)床選?。核詫?shí)際切削速度為：切削工時(shí)，，則：=t=6t=60.157=0.942min（2）鉆2底孔Φ8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按機(jī)床選取實(shí)際切削速度切削工時(shí)，，則：=（3）4深20，孔深24，底孔Φ8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按機(jī)床選取實(shí)際切削速度切削工時(shí)，，則：=攻螺紋孔2r=0.2m/s=12m/min所以按機(jī)床選取則實(shí)際切削速度計(jì)算工時(shí)，，則：=攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/min所以按機(jī)床選取則實(shí)際切削速度計(jì)算工時(shí)，，則：=3.5.5工序Ⅴ：精銑Φ65mm的外圓及與Φ80mm端面銑X6132精銑端面Z=0.4mm計(jì)算切削速度：按《切削手冊(cè)》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=90min）式中，，修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28所以按機(jī)床說明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2-8）與1023r/min。如果選995r/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度計(jì)算切削工時(shí)按《工藝手冊(cè)》表6.2-1取，，，則：=精車Φ65外圓2Z=0.3f=0.1mm/r式中，，修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28所以所以實(shí)際切削速度計(jì)算切削工時(shí)，，則：=（3）精車外圓Φ100mm2Z=0.3mmZ=0.15mmf=0.1mm/r取實(shí)際切削速度計(jì)算切削工時(shí)，，則：=3.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔粗鏜孔至Φ59.5mm2Z=4.5mm則Z=2.25mm查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。，，則：=精鏜孔至Φ59.9mm2Z=0.4mm，Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min計(jì)算切削工時(shí)，，則：=細(xì)鏜孔至mm由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min3.5.7工序Ⅶ：銑Φ60孔底面銑床：X63銑刀：選用立銑刀d=10mmL=115mm齒數(shù)Z=4切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/min=477.7r/min采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表4.2-39）取=475r/min故實(shí)際切削速度為：當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為查機(jī)床說明書，剛好有故直接選用該值。計(jì)算切削工時(shí)L=（60mm-30mm）=30mm倒角1x45°采用90°锪鉆3.5.8工序Ⅷ：磨Φ60孔底面①．選擇磨床：選用MD1158（內(nèi)圓磨床）②．選擇砂輪：見《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為A36KV6P20x6x8mm③．切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速，m/s軸向進(jìn)給量徑向進(jìn)給量④．切削工時(shí)計(jì)算：當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)（見《工藝手冊(cè)》表6.2-8）式中L：加工長度L=30mmb：加工寬度b=30mm：單位加工余量=0.2mmK：系數(shù)K=1.1r：工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量：工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量則3.5.9工序Ⅸ：鏜Φ60mm孔底溝槽內(nèi)孔車刀保證t=0.5mm，d=2mm3.5.10工序Ⅹ：研磨Φ60mm孔底面采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm第5章加工4XM10孔夾具設(shè)計(jì)5.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工4XM10孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對(duì)加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的鉸鏈移動(dòng)壓板來夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。5.3切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：鉆頭M10底孔直徑8。則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表28.4F=Cdfk……3.1式中：C=420，Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206功率P=在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=KKKK式中K—基本安全系數(shù)，1.5;K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;K—刀具鈍化系數(shù),1.1;K—斷續(xù)切削系數(shù),1.1則F=KF=1.5鉆削時(shí)T=17.34N切向方向所受力:F=取F=4416F>F所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：所以有：該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF軸向力：F夾＝KF（N）扭距：Nm在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：切削力公式：式（2.17）式中查表得：即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得：所以由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。5.4誤差分析與計(jì)算該夾具以一銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：由參考文獻(xiàn)[5]可得：=1\*GB2⑴銷的定位誤差：其中：，，，⑵夾緊誤差：其中接觸變形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過⑷夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表3.1定位銷dHD公稱尺寸允差201620～0.01122514M1244.6鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。圖6.1可換鉆套表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D6＞0～1+0.016+0.0063+0.010+0.004669--0.008＞1～1.84+0.016+0.0087＞1.8～2.658＞2.6～36981216＞3～3.3+0.022+0.010＞3.3～47+0.019+0.01010＞4～5811＞5～61013101620＞6～8+0.028+0.01312+0.023+0.01215＞8～101518122025＞10～12+0.034+0.0161822＞12～1522+0.028+0.01526162836＞15～1826300.012＞18～22+0.041+0.02030342036HT200＞22～2635+0.033+0.01739＞26～30424625HT20056＞30～35+0.050

+0.0254852＞35～4255+0.039+0.02059305667＞42～486266＞48～5070740.040鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。5.7確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。5.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取?？偨Y(jié)本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。填料箱蓋零工藝規(guī)程氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文參考文獻(xiàn)[1]李洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]．北京出版社，2006．1．[2]陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1．[3]上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．[4]楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[5]徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10．[6]都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]．貴州人民出版社，2003．4[7]胡建新．機(jī)床夾具[M]．中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5．[8]馮道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M]．安徽文化音像出版社，2003．[9]王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[10]馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]．中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12．[11]劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007[12]王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．8．致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！機(jī)械設(shè)計(jì)理論機(jī)械設(shè)計(jì)是一門通過設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或者改進(jìn)老產(chǎn)品來滿足人類需求的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。它涉及工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，主要研究產(chǎn)品的尺寸、形狀和詳細(xì)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)思，還要研究產(chǎn)品在制造、銷售和使用等方面的問題。進(jìn)行各種機(jī)械設(shè)計(jì)工作的人員通常被稱為設(shè)計(jì)人員或者機(jī)械設(shè)計(jì)工程師。機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。設(shè)計(jì)工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性，還必須在機(jī)械制圖、運(yùn)動(dòng)學(xué)、工程材料、材料力學(xué)和機(jī)械制造工藝學(xué)等方面具有深厚的基礎(chǔ)知識(shí)。如前所訴，機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是生產(chǎn)能夠滿足人類需求的產(chǎn)品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科技知識(shí)本身并不一定能給人類帶來好處，只有當(dāng)它們被應(yīng)用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益。因而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在一個(gè)特定的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)把機(jī)械設(shè)計(jì)看成是機(jī)械設(shè)計(jì)人員運(yùn)用創(chuàng)造性的才能進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析和制定產(chǎn)品的制造工藝學(xué)的一個(gè)良機(jī)。掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個(gè)好的設(shè)計(jì)中做出所需的全部決定的。另一方面，應(yīng)該認(rèn)真精確的進(jìn)行所有運(yùn)算。例如，即使將一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置放錯(cuò)，也會(huì)使正確的設(shè)計(jì)變成錯(cuò)誤的。一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該勇于提出新的想法，而且愿意承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)新的方法不適用時(shí)，就使用原來的方法。因此，設(shè)計(jì)人員必須要有耐心，因?yàn)樗ㄙM(fèi)的時(shí)間和努力并不能保證帶來成功。一個(gè)全新的設(shè)計(jì)，要求屏棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事。一位機(jī)械設(shè)計(jì)師應(yīng)該不斷地探索改進(jìn)現(xiàn)有的產(chǎn)品的方法，在此過程中應(yīng)該認(rèn)真選擇原有的、經(jīng)過驗(yàn)證的設(shè)計(jì)原理，將其與未經(jīng)過驗(yàn)證的新觀念結(jié)合起來。新設(shè)計(jì)本身會(huì)有許多缺陷和未能預(yù)料的問題發(fā)生，只有當(dāng)這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)出新產(chǎn)品的優(yōu)越性。因此，一個(gè)性能優(yōu)越的產(chǎn)品誕生的同時(shí)，也伴隨著較高的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，如果設(shè)計(jì)本身不要求采用全新的方法，就沒有必要僅僅為了變革的目的而采用新方法。在設(shè)計(jì)的初始階段，應(yīng)該允許設(shè)計(jì)人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不受各種約束。即使產(chǎn)生了許多不切實(shí)際的想法，也會(huì)在設(shè)計(jì)的早期，即繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不致于堵塞創(chuàng)新的思路。通常，要提出幾套設(shè)計(jì)方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理學(xué)家經(jīng)常談?wù)撊绾问谷藗冞m應(yīng)他們所操作的機(jī)器。設(shè)計(jì)人員的基本職責(zé)是努力使機(jī)器來適應(yīng)人們。這并不是一項(xiàng)容易的工作，因?yàn)閷?shí)際上并不存在著一個(gè)對(duì)所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個(gè)重要問題，設(shè)計(jì)工程師必須能夠同其他有關(guān)人員進(jìn)行交流和磋商。在開始階段，設(shè)計(jì)人員必須就初步設(shè)計(jì)同管理人員進(jìn)行交流和磋商，并得到批準(zhǔn)。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進(jìn)行的。為了進(jìn)行有效的交流，需要解決下列問題：（1）所設(shè)計(jì)的這個(gè)產(chǎn)品是否真正為人們所需要？（2）此產(chǎn)品與其他公司的現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比有無競(jìng)爭(zhēng)能力？（3）生產(chǎn)這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)？（4）產(chǎn)品的維修是否方便？（5）產(chǎn)品有無銷路？是否可以盈利？只有時(shí)間能對(duì)上述問題給出正確答案。但是，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和銷售只能在對(duì)上述問題的初步肯定答案的基礎(chǔ)上進(jìn)行。設(shè)計(jì)工程師還應(yīng)該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對(duì)最終設(shè)計(jì)方案進(jìn)行磋商。通常，在制造過程中會(huì)出現(xiàn)某個(gè)問題?？赡軙?huì)要求對(duì)某個(gè)零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生產(chǎn)變得容易。但是，工程上的更改必須要經(jīng)過設(shè)計(jì)人員批準(zhǔn)，以保證不會(huì)損傷產(chǎn)品的功能。有時(shí)，在產(chǎn)品的裝配時(shí)或者裝箱外運(yùn)前的試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的某種缺陷。這些事例恰好說明了設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷努力，尋找這些更好的方法。近些年來，工程材料的選擇已經(jīng)顯得重要。此外，選擇過程應(yīng)該是一個(gè)對(duì)材料的連續(xù)不斷的重新評(píng)價(jià)過程。新材料不斷出現(xiàn)，而一些原有的材料的能夠獲得的數(shù)量可能會(huì)減少。環(huán)境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面經(jīng)常會(huì)對(duì)材料選擇附加新的限制條件。為了減輕重量或者節(jié)約能源，可能會(huì)要求使用不同的材料。來自國內(nèi)和國際競(jìng)爭(zhēng)、對(duì)產(chǎn)品維修保養(yǎng)方便性要求的提高和顧客的反饋等方面的壓力，都會(huì)促使人們對(duì)材料進(jìn)行重新評(píng)價(jià)。由于材料選用不當(dāng)造成的產(chǎn)品責(zé)任訴訟，已經(jīng)產(chǎn)生了深刻的影響。此外，材料與材料加工之間的相互依賴關(guān)系已經(jīng)被人們認(rèn)識(shí)得更清楚。因此，為了能在合理的成本和確保質(zhì)量的前提下獲得滿意的結(jié)果，設(shè)計(jì)工程師的制造工程師都必須認(rèn)真仔細(xì)地選擇、確定和使用材料。制造任何產(chǎn)品的第一步工作都是設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)通?？梢苑譃閹讉€(gè)明確的階段：（a）初步設(shè)計(jì)；（b）功能設(shè)計(jì)；（c）生產(chǎn)設(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者著重考慮產(chǎn)品應(yīng)該具有的功能。通常要設(shè)想和考慮幾個(gè)方案，然后決定這種思想是否可行；如果可行，則應(yīng)該對(duì)其中一個(gè)或幾個(gè)方案作進(jìn)一步的改進(jìn)。在此階段，關(guān)于材料選擇唯一要考慮的問題是：是否有性能符合要求的材料可供選擇；如果沒有的話，是否有較大的把握在成本和時(shí)間都允許的限度內(nèi)研制出一種新材料。在功能設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)階段，要做出一個(gè)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)。在這個(gè)階段要繪制出相當(dāng)完整的圖紙，選擇并確定各種零件的材料。通常要制造出樣機(jī)或者實(shí)物模型，并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，評(píng)價(jià)產(chǎn)品的功能、可靠性、外觀和維修保養(yǎng)性等。雖然這種試驗(yàn)可能會(huì)表明，在產(chǎn)品進(jìn)入到生產(chǎn)階段之前，應(yīng)該更換某些材料，但是，絕對(duì)不能將這一點(diǎn)作為不認(rèn)真選擇材料的借口。應(yīng)該結(jié)合產(chǎn)品的功能，認(rèn)真仔細(xì)地考慮產(chǎn)品的外觀、成本和可靠性。一個(gè)很有成就的公司在制造所有的樣機(jī)時(shí)，所選用的材料應(yīng)該和其生產(chǎn)中使用的材料相同，并盡可能使用同樣的制造技術(shù)。這樣對(duì)公司是很有好處的。功能完備的樣機(jī)如果不能根據(jù)預(yù)期的銷售量經(jīng)濟(jì)地制造出來，或者是樣機(jī)與正式生產(chǎn)的裝置在質(zhì)量和可靠性方面有很大不同，則這種樣機(jī)就沒有多大的價(jià)值。設(shè)計(jì)工程師最好能在這一階段完全完成材料的分析、選擇和確定工作，而不是將其留到生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段去做。因?yàn)?，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段材料的更換是由其他人進(jìn)行的，這些人對(duì)產(chǎn)品的所有功能的了解不如設(shè)計(jì)工程師。在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段中，與材料有關(guān)的主要問題是應(yīng)該把材料完全確定下來，使它們與現(xiàn)有的設(shè)備相適應(yīng)，能夠利用現(xiàn)有設(shè)備經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行加工，而且材料的數(shù)量能夠比較容易保證供應(yīng)。在制造過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)對(duì)使用中的材料做一些更改的情況。經(jīng)驗(yàn)表明，可采用某些便宜材料作為替代品。然而，在大多數(shù)情況下，在進(jìn)行生產(chǎn)以后改換材料要比在開始生產(chǎn)前改換材料所花費(fèi)的代價(jià)要高。在設(shè)計(jì)階段做好材料選擇工作，可以避免多數(shù)這樣的情況。在生產(chǎn)制造開始后出現(xiàn)了可供使用的新材料是更換材料的最常見的原因。當(dāng)然，這些新材料可能降低成本、改進(jìn)產(chǎn)品的性能。但是，必須對(duì)新材料進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)價(jià)，以確保其所有性能都滿足要求。應(yīng)當(dāng)記住，新材料的性能和可靠性很少像現(xiàn)有材料那樣為人們所了解。大部分的產(chǎn)品失效和產(chǎn)品責(zé)任事故案件是由于在選用新材料作為替代材料之前，沒有真正了解它們的長期使用性能而引起的。產(chǎn)品的責(zé)任訴訟迫使設(shè)計(jì)人員和公司在選擇材料時(shí)，采用最好的程序。在材料過程中，五個(gè)最常見的問題為：（a）不了解或者不會(huì)使用關(guān)于材料應(yīng)用方面的最新最好的信息資料；(b)未能預(yù)見和考慮擦黑年品可能的合理用途（如有可能，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)一步預(yù)測(cè)和考慮由于產(chǎn)品使用方法不當(dāng)造成的后果。在近年來的許多產(chǎn)品責(zé)任訴訟案件中，由于錯(cuò)誤地使用產(chǎn)品而受到傷害的原告控告生產(chǎn)廠家，并且贏得判決）；(c)所使用的材料的數(shù)據(jù)不全或是有些數(shù)據(jù)不確定，尤其是當(dāng)其長期性能數(shù)據(jù)是如此的時(shí)候；(d)質(zhì)量控制方法不適當(dāng)和未經(jīng)驗(yàn)證；(e)由一些完全不稱職的人員選擇材料。通過對(duì)上述五個(gè)問題的分析，可以得出這些問題是沒有充分理由存在的結(jié)論。對(duì)這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現(xiàn)指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產(chǎn)品責(zé)任訴訟，設(shè)計(jì)人員和工業(yè)界按照適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行材料選擇，可以大大減少訴訟的數(shù)量。從以上的討論可以看出，選擇材料的人們應(yīng)該對(duì)材料的性質(zhì)，特點(diǎn)和加工方法有一個(gè)全面而基本的了解。MachinedesigntheoryThemachinedesignisthroughdesignsthenewproductorimprovestheoldproducttomeetthehumanneedtheapplicationtechnicalscience.Itinvolvestheprojecttechnologyeachdomain,mainlystudiestheproductthesize,theshapeandthedetailedstructurebasicidea,butalsomuststudytheproductthepersonnelwhichinaspecttheandsoonmanufacture,saleandusequestion.Carriesoneachkindofmachinedesignworktobeusuallycalleddesignsthepersonnelormachinedesignengineer.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineerigmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacturetechnologyhasthedeepelementaryknowledge.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldrealizetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproductMustregardasthemachinedesignisthemachinedesignpersonnelcarriesonusingcreativeabilitytheproductdesign,thesystemanalysisandaformulationproductmanufacturetechnologygoodopportunity.Graspstheprojectelementaryknowledgetohavetomemorizesomedataandtheformulaismoreimportantthan.Themerelyservicedataandtheformulaisinsufficienttothecompletelydecisionwhichmakesinagooddesignneeds.Ontheotherhand,shouldbeearnestpreciselycarriesonalloperations.Forexample,evenifplaceswrongadecimalpointposition,alsocancausethecorrectdesigntoturnwrongly.Agooddesignpersonnelshoulddaretoproposethenewidea,moreoveriswillingtoundertakethecertainrisk,whenthenewmethodisnotsuitable,useoriginalmethod.Therefore,designsthepersonneltohavetohavetohavethepatience,becausespendsthetimeandtheendeavorcertainlycannotguaranteebringssuccessfully.Abrand-newdesign,therequestscreenabandonsobsoletelymany,knowsverywellthemethodforthepeople.Becausemanypersonofconservativeness,doesthiscertainlyisnotaneasymatter.Amechanicaldesignershouldunceasinglyexploretheimprovementexistingproductthemethod,shouldearnestlychooseoriginally,theprocessconfirmationprincipleofdesigninthisprocess,withhasnotunifieditaftertheconfirmationnewidea.Newlydesignsitselfcanhavethequestionoccurrencewhichmanyflawsandhasnotbeenabletoexpect,onlyhasaftertheseflawsandthequestionaresolved,canmanifestnewgoodscomeintothemarkettheproductsuperiority.Therefore,aperformancesuperiorproductisbornatthesametime,alsoisfollowingahigherrisk.Shouldemphasize,ifdesignsitselfdoesnotrequesttousethebrand-newmethod,isnotunnecessarymerelyforthegoalwhichtransformtousethenewmethod.Inthedesignpreliminarystage,shouldallowtodesignthepersonnelfullytodisplaythecreativity,noteachkindofrestraint.Evenifhashadmanyimpracticalideas,alsocaninthedesignearlytime,namelyinfrontoftheplanblueprintiscorrected.Onlythen,onlythendoesnotsendtostopsuptheinnovationthementality.Usually,mustproposeseveralsetsofdesignproposals,thenperformthecomparison.Hasthepossibilityverymuchintheplanwhichfinallydesignated,hasusedcertainnotinplansomeideaswhichaccepts.Howdoesthepsychologistfrequentlydiscusscausesthemachinewhichthepeopleadaptsthemtooperate.Designspersonnel''sbasicresponsibilityisdiligentlycausesthemachinetoadaptthepeople.Thiscertainlyisnotaneasywork,becausecertainlydoesnothavetoallpeopletosayinfactallisthemostsuperioroperatingareaandtheoperatingprocess.Anotherimportantquestion,projectengineermustbeabletocarryontheexchangeandtheconsultationwithotherconcernedpersonnel.Intheinitialstage,designsthepersonneltohavetocarryontheexchangeandtheconsultationonthepreliminarydesignwiththeadministrativepersonnel,andisapproved.Thisgenerallyisthroughtheoraldiscussion,theschematicdiagramandthewritingmaterialcarrieson.Inordertocarryontheeffectiveexchange,needstosolvethefollowingproblem:(1)designswhetherthisproducttrulydoesneedforthepeople?Whetherthereiscompetitiveability(2)doesthisproductcomparewithothercompanies''existingsimilarproducts?(