畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。箱體零件的工藝規(guī)程及其銑箱體Φ74端面、鉆Φ74端面上4-M6-7H螺紋的專用夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、專用夾具、定位、誤差。AbstractThisdesigninvolvesthemachinerymanufacturingprocessandfixturedesign,metalcuttingmachinetool,toleranceandmeasurementandotheraspectsofknowledge.Thepartoftheprocessandtheendfacemillingofphi74,Phi74surfacedrillingspecialfixture4-M6-7Hthreadisdesignedtoincludepartmachiningprocessdesign,processdesignandfixturethree.Intheprocessofdesignshouldfirstofallpartsforanalysis,tounderstandthepartsoftheprocesstodesignblankstructure,andchoosethegoodpartsmachiningdatum,designapartoftheprocessroute;thenthepartsofeachstepoftheprocessdimensioncalculation,isthekeytodeterminetheprocessequipmentandcuttingtheamountofeachworkingproceduredesign;thenthespecialfixturefixturedesign,selectionofthevariouscomponents,suchastheconnectingpartpositioningelement,clampingelements,guidingelements,fixtureandmachinetoolsandothercomponents;thepositioningerrorscalculatedfixturepositioning,analysistherationalityandshortcomingofthefixturestructure,payattentiontoimproveanddesigninlater.Keywords:Technology,process,fixture,positioning,error目錄摘要 1Abstract 2目錄 3第1章緒論 51.1機(jī)床夾具主要功能 51.2機(jī)床夾具組成 51.3機(jī)床夾具分類 5第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 112.1毛坯的制造形式 112.2零件分析 112.3基面選擇 112.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 122.3.2精基準(zhǔn)的選擇 122.4制定工藝路線 122.5確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 132.6定切削用量及基本工時(shí) 15第3章箱體的專用夾具設(shè)計(jì) 333.1銑Φ74端面的夾具設(shè)計(jì) 333.1.1問題的提出 333.1.2定位基準(zhǔn)的選擇 333.1.3切削力和夾緊力的計(jì)算 333.1.4定位誤差分析 343.1.5定位鍵和對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 353.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 373.2鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H螺紋 383.2.1問題的提出 383.2.2定位基準(zhǔn)的選擇 383.2.3切削力和夾緊力的計(jì)算 383.2.4定位誤差分析 393.2.5鉆套的設(shè)計(jì) 403.2.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 41結(jié)論 43參考文獻(xiàn) 44致謝 45第一章緒論1.1機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。1.2機(jī)床夾具的組成（1）定位支承元件確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。（2）夾緊裝置將工件夾緊不發(fā)生移動(dòng)。（3）對(duì)刀或?qū)蛟ＷC刀具與工件加工表面的正確位置。（4）夾具體將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對(duì)位置關(guān)系。1.3夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求一：夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。（1）能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。（2）操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。（3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?。為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—使用、制造部門會(huì)簽——夾具制造——夾具驗(yàn)收——生產(chǎn)使用。夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會(huì)同使用部門、制造部門就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會(huì)簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。二:夾具的設(shè)計(jì)步驟當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)有的工序圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。B：了解零件的生產(chǎn)類型，就是決定夾具采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便迅速制造交付使用。C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。E：收集國(guó)內(nèi)外同類型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無(wú)壓縮空氣壓值等。G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等。（2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主要內(nèi)容如下。A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差。B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。C：確定工件夾緊方式，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。E：確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對(duì)刀裝置。在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時(shí)，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。（3）繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。C：工件輪廓用雙點(diǎn)畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。D：繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件——夾緊裝置——其他裝置——夾具體。（4）標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類尺寸和四類技術(shù)條件。（5）編寫零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)或通用件代號(hào)）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。（6）繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。三：夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注在夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于初設(shè)計(jì)者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件，往往是難點(diǎn)之一，以下對(duì)此作簡(jiǎn)要闡述。（1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸A：夾具外形輪廓尺寸——指夾具在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上的最大極限尺寸。若有可動(dòng)部分，則指運(yùn)動(dòng)部件在空間達(dá)到的極限位置的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸——主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計(jì)算工件定位誤差的依據(jù)。C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸——主要指對(duì)刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸——這類尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標(biāo)注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要標(biāo)注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。E：夾具內(nèi)容的配合尺寸——中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否則夾具精度無(wú)法保證。（2）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類技術(shù)條件夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。A：定位元件之間的相互位置要求——這是指組合定位時(shí)多個(gè)定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時(shí)相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對(duì)稱線的同軸度。B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求——夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對(duì)位置，也就是決定了定位元件相對(duì)機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對(duì)機(jī)床或刀具的位置。C：引導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求（3）五類尺寸、四類技術(shù)條件的分類五類尺寸、四類技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類，其精度值大小和取法不同。A：與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的①尺寸公差與配合這類尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來(lái)制定。②技術(shù)條件與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。B：與加工要求直接相關(guān)的這類尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技術(shù)條件直接對(duì)應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/5～1/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。制定這類夾具尺寸公差時(shí)，要注意下列問題。①應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對(duì)稱雙向標(biāo)注。②應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計(jì)依據(jù)。（4）夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注當(dāng)夾具設(shè)計(jì)完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對(duì)有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo)注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對(duì)刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對(duì)基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上關(guān)鍵尺寸要求。四：夾具體設(shè)計(jì)夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)給以足夠的重視。夾具體和毛坯結(jié)構(gòu)實(shí)際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。A：鑄造結(jié)構(gòu)鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點(diǎn)如下：①可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。②鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時(shí)振動(dòng)大、切削負(fù)荷大的場(chǎng)合。③鑄件易于加工，價(jià)格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因存在鑄內(nèi)應(yīng)力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)如下：①容易制造，周期短。②采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時(shí)急用的場(chǎng)合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結(jié)構(gòu)十分有利，因?yàn)檫@些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應(yīng)力對(duì)夾具精度會(huì)有不得影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。C：裝配結(jié)構(gòu)裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實(shí)行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。（2）對(duì)夾具體的基本要求A：一定的形狀和尺寸夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設(shè)計(jì)時(shí)，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計(jì)好并布置好它們?cè)趫D紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因?yàn)槭菃渭a(chǎn)，一般不作復(fù)雜計(jì)算設(shè)計(jì)。通常參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。確定夾具體尺寸時(shí)，可參考下面數(shù)據(jù)。①鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取8～25mm，過厚處挖空。②焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取6～10mm，剛度不夠時(shí)加筋板。③夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選取：a:夾具體、工件都是毛面，間隙取8～15mm.b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取4～10mm.B：足夠的強(qiáng)度和剛度目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動(dòng)。當(dāng)剛度不夠時(shí)，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取0.7～0.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性以便于制造、裝配、并減少加工工時(shí)。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出3～5mm凸臺(tái)；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對(duì)于切削量大的工件所使用夾具，要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對(duì)于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2．1毛坯的制造形式零件材料為HT200，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為7級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2零件分析對(duì)箱體零件的端面、孔和螺紋進(jìn)行分析。具體加工要求如下：箱體底面粗糙度6.3Φ74端面粗糙度3.2Φ54端面粗糙度Ra3.2Φ42H7孔粗糙度1.6Φ50H7孔粗糙度1.6Φ30H7孔粗糙度Ra1.64-Φ15孔4-Φ9孔M10-7H螺紋2-M141.5-7H螺紋Φ74端面上4-M6-7HΦ54端面上3-M6-7H粗糙度Ra0.82-Φ6錐銷孔技術(shù)要求：1.未注圓角：R3～R5。2.未注倒角：C1。2．3基面的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。2．3．1精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)該箱體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇箱體的底面（即基準(zhǔn)面C）和Φ42H孔作為定位精基準(zhǔn)，零件上有很多表面都可以采用它作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。2．3．2粗基準(zhǔn)的選擇1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。此設(shè)計(jì)選擇?74端面和?50H7的毛坯孔作為定位粗基準(zhǔn)。2．4制定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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(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)成本盡量降下來(lái)。工序01：鑄造工序02：人工時(shí)效工序03：銑工件底面（即基準(zhǔn)C工序04：粗銑、精銑Φ74端面工序05：粗銑、精銑Φ54端面工序06：粗鏜、半精鏜、精鏜Φ42H7、Φ50H7孔工序07：鉆、擴(kuò)、鉸Φ30H7孔工序08：锪沉孔4-Φ15深6；鉆4-Φ9孔工序09：锪沉孔Φ18；鉆、攻M10-7H螺紋工序10：锪沉孔2-Φ22；鉆、攻2-M141.5-7H螺紋工序11：鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H深9孔深12螺紋工序12：鉆、攻Φ54端面上3-M6-7H深12孔深15螺紋工序13：鉆、粗鉸、精鉸2-Φ6錐銷孔工序14：去毛刺工序15：檢驗(yàn)至圖紙要求工序16：入庫(kù)2.5確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差1.箱體底面的加工余量箱體尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,，表面粗糙度6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。2.Φ74端面的加工余量箱體尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,，表面粗糙度3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，二步銑削即粗銑——精銑方可滿足其精度要求。粗銑單邊余量Z=1.3精銑單邊余量Z=0.23.Φ54端面的加工余量箱體尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,，表面粗糙度3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，二步銑削即粗銑——精銑方可滿足其精度要求。粗銑單邊余量Z=1.3精銑單邊余量Z=0.24.Φ42H7孔的加工余量箱體尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,，表面粗糙度1.6，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，三步鏜削即粗鏜——半精鏜——精鏜方可滿足其精度要求。粗鏜單邊余量Z=0.6半精鏜單邊余量Z=0.3精鏜單邊余量Z=0.15.Φ50H7孔的加工余量箱體尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,，表面粗糙度1.6，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，三步鏜削即粗鏜——半精鏜——精鏜方可滿足其精度要求。粗鏜單邊余量Z=0.6半精鏜單邊余量Z=0.3精鏜單邊余量Z=0.16.Φ30H7孔的加工余量孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，Φ30H7孔表面粗糙度Ra1.6，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-8知首先鉆孔至Φ28，再擴(kuò)Φ28孔至Φ29.8，最后鉸Φ29.8孔至Φ30H7。7.4-Φ15孔的加工余量孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，孔表面沒有要求，一步鉆削即可滿足其要求。8.4-Φ9孔的加工余量孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，孔表面沒有要求，一步鉆削即可滿足其要求。9.M10-7H螺紋的加工余量螺紋的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，首先鉆M10-7H螺紋底孔Φ8.5、再螺紋M10-7H。10.2-M141.5-7H螺紋的加工余量螺紋的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，首先鉆M14-7H螺紋底孔Φ12、再螺紋M141.5-7H。11.Φ74端面上4-M6-7H的加工余量螺紋的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，首先鉆M6-7H螺紋底孔Φ5.1、再螺紋M6-7H。12.Φ54端面上3-M6-7H的加工余量螺紋的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知，首先鉆M6-7H螺紋底孔Φ5.1、再螺紋M6-7H。13.2-Φ6錐銷孔的加工余量Φ6錐銷孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，孔表面粗糙度Ra0.8，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，需要經(jīng)過鉆——粗鉸——精鉸方可滿足其精度要求。鉆單邊余量Z=2.5粗鉸單邊余量Z=0.4精鉸單邊余量Z=0.114．其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。2．6定切削用量及基本工時(shí)工序01：鑄造工序02：人工時(shí)效工序03：銑工件底面（即基準(zhǔn)C）1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=200s工序04：粗銑、精銑Φ74端面工步一：粗銑Φ74端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝800r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為29.4s工步二：精銑Φ74端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝800r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為30.0s工序05：粗銑、精銑Φ54端面工步一：粗銑Φ54端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝800r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為21.9s工步二：精銑Φ54端面1.選擇刀具刀具選取端面銑刀，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝800r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為21.5s工序06：粗鏜、半精鏜、精鏜Φ42H7、Φ50H7孔工步一：粗鏜Φ40孔至Φ41.21)切削深度單邊余量為Z=0.6mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.15mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==688r/min與688r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=12mm;=0.6mm;=3mm;t==0.173min=10.4s工步二：半精鏜Φ41.2孔至Φ41.81)切削深度單邊余量為Z=0.3mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.15mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==678r/min與678r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=12mm;=0.3mm;=3mm;t==0.170min=10.2s工步三：精鏜Φ41.8孔至Φ42H71)切削深度單邊余量為Z=0.1mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.1mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==675r/min與675r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=12mm;=0.1mm;=3mm;t==0.252min=15.1s工步四：粗鏜Φ48孔至Φ49.21)切削深度單邊余量為Z=0.6mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.15mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==576r/min與576r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=13mm;=0.6mm;=3mm;t==0.184min=11.1s工步五：半精鏜Φ49.2孔至Φ49.81)切削深度單邊余量為Z=0.3mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.15mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==569r/min與569r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=13mm;=0.3mm;=3mm;t==0.181min=10.9s工步六：精鏜Φ49.8孔至Φ50H71)切削深度單邊余量為Z=0.1mm2)進(jìn)給量根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.1mm/r3)計(jì)算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==567r/min與567r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度==5)切削工時(shí)，t=i;其中l(wèi)=13mm;=0.1mm;=3mm;t==0.179min=10.7s工序07：鉆、擴(kuò)、鉸Φ30H7孔工步一鉆孔至φ28確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ28孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔Φ28孔至Φ29.8利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =26.2s工步3：鉸Φ29.8孔至Φ30根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：锪沉孔4-Φ15深6；鉆4-Φ9孔工步一：锪沉孔4-Φ15深61、加工條件加工材料:HT200，硬度200~220HBS，鑄件。工藝要求：沉孔4-Φ15深6，精度H12~H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=15mm3．選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H有。（2）計(jì)算切削速度根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)，f=0.25mm/r，=35。切削速度的修正系數(shù)為：，，，，故=558r/mm根據(jù)Z3025型搖臂鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。4．計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式式中，，l=7.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，L=（7.5+6）mm=13.5mm故有：t==0.432min=25.9s工步二：鉆4-Φ9孔確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ9孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z3025機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =24s工序09：锪沉孔Φ18；鉆、攻M10-7H螺紋工步一：锪沉孔Φ181、加工條件加工材料:HT200，硬度200~220HBS，鑄件。工藝要求：沉孔Φ18，精度H12~H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=18mm3．選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H有。（2）計(jì)算切削速度根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)，f=0.25mm/r，=35。切削速度的修正系數(shù)為：，，，，故=465r/mm根據(jù)Z525立式鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。4．計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式式中，，l=9mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，L=（9+6）mm=15mm故有：t==0.12min=7.2s工步二：鉆M10-7H螺紋底孔Φ8.5確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ8.5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)組合鉆床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3-18及表3-21，查得切削速度所以 根據(jù)立式鉆床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =5.3s工步三：攻M10-7H螺紋選擇M10高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即=0.75mm/rV=25m/min按組合鉆床選取切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =5.0s工序10：锪沉孔2-Φ22；鉆、攻2-M141.5-7H螺紋工步一：锪沉孔2-Φ221、加工條件加工材料:HT200，硬度200~220HBS，鑄件。工藝要求：沉孔Φ22，精度H12~H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=22mm3．選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H有。（2）計(jì)算切削速度根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)，f=0.25mm/r，=35。切削速度的修正系數(shù)為：，，，，故=381r/mm根據(jù)Z525立式鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=400r/mm，。4．計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式式中，，l=11mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出=12+3=15mm，計(jì)算得，L=（11+15）mm=26mm故有：t==0.52min=31.2s工步二：鉆2-M141.5-7H螺紋底孔Φ11確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ11孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)組合鉆床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3-18及表3-21，查得切削速度所以 根據(jù)組合鉆床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =24.6s工步三：攻2-M141.5-7H螺紋選擇M141.5-7H高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即=1.5mm/rV=25m/min（《切削》表2.15）按組合鉆床選取切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 =19.8s工序11：鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H深9孔深12螺紋工步一：鉆Φ74端面上4-M6-7H螺紋底孔Φ5.1深12選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）624r/min按機(jī)床選取n=600r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=20.8s工步二：攻Φ74端面上4-M6-7H深9螺紋選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r398r/min按機(jī)床選取n=400r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=12.6s工序12：鉆、攻Φ54端面上3-M6-7H深12孔深15螺紋工步一：鉆Φ54端面上3-M6-7H螺紋底孔Φ5.1深15選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）624r/min按機(jī)床選取n=600r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=18.8s工步二：攻Φ54端面上3-M6-7H深12螺紋選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r398r/min按機(jī)床選取n=400r/min切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為=12.5s工序13：鉆、粗鉸、精鉸2-Φ6錐銷孔工步一：鉆孔至Φ5確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z3025搖臂鉆床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：粗鉸Φ5孔至Φ5.8根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：精鉸Φ5.8孔至Φ6根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序14：去毛刺工序15：檢驗(yàn)至圖紙要求工序16：入庫(kù)第3章箱體的夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序03：銑Φ74端面及工序11：鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H深9孔深12螺紋的專用夾具。3.1銑Φ74端面的夾具設(shè)計(jì)3.1.1本夾具主要用于銑Φ74端面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.1.擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。由零件圖分析知，選擇基準(zhǔn)面C、Φ42H7的毛坯孔及工件一側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。3.1.1、銑削力計(jì)算機(jī)床：X52K立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=889.4N因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1所以（2）夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=10mm，材料45鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，3.1.(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差（式5-5）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得：=0.011+0+0=0.011（mm）(2)轉(zhuǎn)角誤差（式5-6）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙————擋銷孔的最大偏差————擋銷孔的最小偏差————擋銷定位孔與擋銷最小配合間隙其中：則代入（式5-6）得：則：3.1.5定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB2207—80定位鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖3.1.5-1根據(jù)T形槽的寬度a=20mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表3.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D20-0.013-0.03332125124.520+0.0216對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是用來(lái)加工Φ74端面，所以選用方形對(duì)刀塊。方形對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：圖3.1.5-2對(duì)刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3.1.5-3塞尺尺寸為：表3.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0140.253.1.如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了鉤形壓板夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。3.2鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H螺紋3.2.1問題的提出本夾具主要用于鉆、攻Φ74端面上4-M6-7H螺紋，精度沒有太高的要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2.2擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用已加工過的基準(zhǔn)面C、Φ42H7孔及一個(gè)Φ9作為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用心軸、螺母、墊圈和快換墊圈組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。3.2.查表4得切削力計(jì)算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即==1547N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M12螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N==30900N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.1.(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差（式5-5）式中：————心軸孔的最大偏差————心軸孔的最小偏差————心軸定位孔與心軸最小配合間隙代入（式5-5）得：=0.013+0+0=0.013（mm）(2)轉(zhuǎn)角誤差（式5-6）式中：————心軸的最大偏差————心軸的最小偏差————心軸定位孔與心軸最小配合間隙————削邊銷孔的最大偏差————削邊銷孔的最小偏差————削邊銷定位孔與削邊銷最小配合間隙其中：則代入（式5-6）得：則：3.2.4-M6-7H螺紋加工需鉆，攻絲，因?yàn)殂@后還要攻絲，為了我們鉆后能及時(shí)的攻絲。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ5.1的麻花鉆鉆孔。查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知Φ5.1相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下具體的尺寸如下因?yàn)榭鞊Q鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時(shí)間快換鉆套靠壓緊螺釘把它壓緊在鉆模板上，以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn)，有上圖可知和Φ5.1快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸5，查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M5快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下具體的尺寸如下3.2.如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇由螺母、圓墊圈、心軸和快換墊圈組成的夾緊方式。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求?？偨Y(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們踏入社會(huì)的關(guān)鍵一步。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)受到了院系各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合的檢測(cè)，更是一個(gè)對(duì)所學(xué)知識(shí)的回顧及綜合復(fù)習(xí)的過程；對(duì)機(jī)械繪圖、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等過程等都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給了我足夠時(shí)間來(lái)完成整套夾具設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，得到了老師和同學(xué)的幫助與指導(dǎo)，在此表示感謝；也對(duì)做相關(guān)題目的同學(xué)的資助表示感謝，感謝他們?cè)谀＞咴O(shè)計(jì)過程中對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，尤其對(duì)擔(dān)任本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師表示深深敬意，在設(shè)計(jì)過程中遇到一些困難，在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設(shè)計(jì)，他對(duì)我設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評(píng)與修改建議，使我的設(shè)計(jì)的夾具最終更加的完善。這次設(shè)計(jì)我深知有很多不足，在此懇請(qǐng)大家給予指導(dǎo)參考文獻(xiàn)鄒青主編機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程北京：機(jī)械工業(yè)出版社2004，8趙志修主編機(jī)械制造工藝學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社1984，2孫麗媛主編機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：冶金工業(yè)出版社2002，12李洪主編機(jī)械加工工藝手冊(cè)北京：北京出版社1990，12鄧文英主編金屬工藝學(xué)北京：高等教育出版社2000黃茂林主編機(jī)械原理重慶：重慶大學(xué)出版社2002，7丘宣懷主編機(jī)械設(shè)計(jì)北京：高等教育出版社1997儲(chǔ)凱許斌等主編機(jī)械工程材料重慶：重慶大學(xué)出版社1997，12廖念釗主編互換性與技術(shù)測(cè)量北京：中國(guó)計(jì)量出版社2000，110，樂兌謙主編金屬切削刀具北京：機(jī)械工業(yè)出版社1992，1211，李慶壽主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社1983，412，陶濟(jì)賢主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社1986，413，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)貴州：貴州人民出版社1983，714，龔定安主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理陜西：陜西科技出版社，1981,715，李益民主編機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集黑龍江：哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社1984,716,周永強(qiáng)等主編高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社2002,1217，李益民等主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社1992，1218，徐鴻本等主編切削手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社2003，11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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)。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(lái)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(lái)說(shuō)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(wú)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(wú)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(shuō)明了設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。總是存在著更好的方法來(lái)完成設(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(lái)，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(lái)自國(guó)內(nèi)和國(guó)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(lái)，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(lái)，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(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)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。-PAGE56-MachinedesigntheoryThemachinedesignisthroughdesignsthenewproductorimprovestheoldproducttomeetthehumanneedtheapplicationtechnicalscience.Itinvolvestheprojecttechnologyeachdomain,mainlystudiestheproductthesize,theshapeandthedetailedstructurebasicidea,butalsomuststudytheproductthepersonnelwhichinaspecttheandsoonmanufacture,saleandusequestion.Carriesoneachkindofmachinedesignworktobeusuallycalleddesignsthepersonnelormachinedesignengineer.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineerigmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacturetechnologyhasthedeepelementaryknowledge.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldrealizetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproductMustregardasthemachined