1823_箱蓋機械加工工藝工裝設計,機械,加工,工藝,工裝,設計 南昌航空大學科技學院學士學位論文目 錄1 緒 論 ................................................................11.1 研究的背景及意義 ..................................................11.2.國內外研究概況及發(fā)展趨勢 ..........................................12 零件的分析 .......................................................22.1 零件的作用 .......................................................22.2 零件的工藝分析 ...................................................23 工藝規(guī)程設計 .....................................................33.1 毛坯的制造形式 ...................................................33.2 基準面的選擇 .....................................................33.2.1 粗基準的選擇 .................................................33.2.2 精基準的選擇 .................................................33.3 制訂工藝路線 .....................................................43.3.1 工藝線路方案一 ...............................................43.3.2 工藝路線方案二 ...............................................43.3.3 工藝方案的比較與分析 .........................................53.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...........................53.5 確定切削用量 .....................................................63.5.1 工序Ⅰ ........................................................63.5.2 工序Ⅱ ........................................................63.5.3 工序Ⅲ ........................................................63.5.4 工序Ⅳ ........................................................73.5.5 工序Ⅴ ........................................................93.5.6 工序Ⅵ .......................................................103.5.7 工序Ⅶ .......................................................103.5.8 工序Ⅷ .......................................................103.5.9 工序Ⅸ .......................................................103.5.10 工序Ⅹ ......................................................114 夾具設計 .........................................................11南昌航空大學科技學院學士學位論文4.1 定位基準的選擇 ...................................................114.2 切削力及夾緊力的計算 .............................................114.3 定位誤差的分析 ...................................................124.4 夾具設計及操作的簡要說明 .........................................124.5 夾具設計評價與結論 ...............................................14結 論 ................................................................15參考文獻 .............................................................16致 謝 ................................................................18附 錄 ................................................................19南昌航空大學科技學院學士學位論文11 緒 論機械制造技術是我們機制學學生的一門重要的專業(yè)課程，機械制造是我們機制專業(yè)大部分學生的就業(yè)方向。這次課程設計是我們在畢業(yè)前對機械制造技術的一次系統(tǒng)復習，理論聯(lián)系實際的一次實訓，是我們四年的大學中一個不可缺少的部分。這次課程設計對我們以后的工作也是一次很好的練習，讓我們?yōu)橐院蟮墓ぷ髁粝铝藢氋F經驗。由于初學能力有限，很多地反做的有誤的地方，懇請老師給與指導。1.1 研究的背景及意義自從出現機械，就有了相應的機械零件。但作為一門學科，機械零件是從機械構造學和力學分離出來的。隨著機械工業(yè)的發(fā)展，新的設計理論和方法、新材料、新工藝的出現，機械零件進入了新的發(fā)展階段。有限元法、斷裂力學、彈性流體動壓潤滑、優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機輔助設計（CAD） 、實體建模（Pro、Ug、Solidworks 等） 、系統(tǒng)分析和設計方法學等理論，已逐漸用于機械零件的研究和設計。更好地實現多種學科的綜合，實現宏觀與微觀相結合，探求新的原理和結構，更多地采用動態(tài)設計和精確設計，更有效地利用電子計算機，進一步發(fā)展設計理論和方法，是這一學科發(fā)展的重要趨向。 機械零件作為一門學科的具體內容包括：1、零（部）件的聯(lián)接。如螺紋聯(lián)接、楔聯(lián)接、銷聯(lián)接、鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、過盈配合聯(lián)接、彈性環(huán)聯(lián)接、鉚接、焊接和膠接等。2、傳遞運動和能量的帶傳動、摩擦輪傳動、鍵傳動、諧波傳動、齒輪傳動、繩傳動和螺旋傳動等機械傳動，以及傳動軸、聯(lián)軸器、離合器和制動器等相應的軸系零（部）件。3、起支承作用的零（部）件，如軸承、箱體和機座等。4、起潤滑作用的潤滑系統(tǒng)和密封等。5、彈簧等其它零（部）件。作為一門學科，機械零件從機械設計的整體出發(fā)，綜合運用各有關學科的成果，研究各種基礎件的原理、結構、特點、應用、失效形式、承載能力和設計程序；研究設計基礎件的理論、方法和準則，并由此建立了本學科的結合實際的理論體系，成為研究和設計機械的重要基礎。1.2.國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）自 2007 年 1 月 1 日起，對國內企業(yè)為開發(fā)、制造大型露天礦用機械正鏟式挖掘機和大型煤炭采掘設備而進口的部分關鍵零部件、原材料所繳納的進口關稅和進口環(huán)節(jié)增值稅實行“先征后退” ，所退稅款作為國家投資處理，轉為國家資本金，主要南昌航空大學科技學院學士學位論文2用于企業(yè)新產品的研制。通知確定了具體的挖掘機和煤炭采掘設備型號和類型，如電牽引采煤機、刮板輸送機、刮板轉載機、液壓支架、提升設備、大型破碎站等等。為鼓勵大型國有裝備制造企業(yè)的自主研發(fā)和生產，財政部 2007 年年初發(fā)出通知，對國內裝備制造企業(yè)為開發(fā)、制造大型露天礦用機械正鏟式挖掘機和大型煤炭采掘設備而進口的部分關鍵零部件、原材料所繳納的進口關稅和進口環(huán)節(jié)增值稅將實行“先征后退” ，同時停止相應整機及成套設備的進口免稅政策。2007 年年初，財政部、國家發(fā)改委、海關總署、國家稅務總局等四部門聯(lián)合發(fā)布《關于落實國務院加快振興裝備制造業(yè)的若干意見有關進口稅收政策的通知》 ，此次出臺的稅收調整通知，是落實上述裝備業(yè)進口稅收政策的最新舉措。財政部透露，之前選定的 16 個重大技術裝備關鍵領域中，已審批通過了紡織機械、盾構機、大型礦用挖掘機和煤炭采掘設備四個大類的關稅調整政策，其余領域的關稅調整政策將陸續(xù)出臺。2 零件的分析2.1 零件的作用裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施式機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。由于裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一，同時也成為工程機械中發(fā)展最快、產銷量及市場需求最大的機種之一。題目所給定的零件是箱蓋（附圖 1） ，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。2.2 零件的工藝分析箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求： （查表 1.4-28《機械制造工藝設計簡明手冊》 ）1.以零件底面為加工基準面加工上表面。南昌航空大學科技學院學士學位論文3包括：：銑四邊端面箱、蓋下表面，銑固定撞塊，h= 352.銑箱蓋上表面、Φ80圓柱外表面、四個角下凹部位，車 Φ540 外圓、Φ460 外圓、Φ158.6 外圓。2.以零件上表面為加工基準面加工下表面.銑四邊端面箱、蓋下表面，銑固定撞塊，h= 353. 以 2-ф32 孔為中心均勻分布的 48 孔 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27.4. 4. 其它未注表面的粗糙度要求為 100,粗加工可滿足要求。.3 工藝規(guī)程設計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。由于屬于大批生產的水平，而且零件輪廓尺寸不大，且粗糙度要求較低。故可以采用鑄造成型。3.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。3.2.1 粗基準的選擇對于一般薄板類零件而言，以底面作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為粗基準。 ）3.2.2 精基準的選擇選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的加工，大南昌航空大學科技學院學士學位論文4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：當中心孔直徑較小時，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，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，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生產的條件下，考慮采用普通機床以及部分高效專用機床，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率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。3.3.1 工藝線路方案一工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 銑四邊端面箱、蓋下表面，銑固定撞塊，h= 35工序Ⅲ 銑箱蓋上表面、Φ80 圓柱外表面、四個角下凹部位工序Ⅳ 車 Φ540 外圓、Φ460 外圓、Φ158.6 外圓工序Ⅴ 鉆孔 M20-7H、2-M12-7H、鉆孔 Φ80、2 個，Φ32、8 個，鉆孔Φ24、4 個，Φ32、4 個、Φ30、2 個，Φ32、4 個，鉆孔 Φ30工序Ⅵ 鍃孔工序Ⅶ 車螺紋 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27.工序Ⅷ 去毛刺工序Ⅸ 內側非加工表面涂紅丹漆兩次工序Ⅹ 檢驗入庫3.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 鑄造。南昌航空大學科技學院學士學位論文5工序Ⅱ 銑四邊端面,箱蓋下表面，銑固定撞塊，h= 35工序Ⅲ 銑箱蓋上表面、Φ80 圓柱外表面、四個角下凹部位工序Ⅳ 鉆孔 M20-7H、2-M12-7H、鉆孔 Φ80、2 個，Φ32、8 個，鉆孔Φ24、4 個，Φ32、4 個、Φ30、2 個，Φ32、4 個，鉆孔 Φ30工序Ⅴ 車 Φ540 外圓、Φ460 外圓、Φ158.6 外圓工序Ⅵ 鍃孔工序Ⅶ 攻絲 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27.工序Ⅷ 去毛刺工序Ⅸ 內側非加工表面涂紅丹漆兩次工序Ⅹ 檢驗入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一使用銑削方式加工兩端面，再車削外圓，螺紋孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件是非回轉體，故選用專用夾具，而我設計的專用夾具是需要孔來定位，故這工藝路線不合格，鉆孔應在車削之前而工藝路線二則充分考慮到了笨專用夾具的使用方法，故選擇路線二作為最終加工工藝方案。最后的加工工藝路線確定如下：工序Ⅰ 鑄造。工序Ⅱ 銑四邊端面箱、蓋下表面，銑固定撞塊，h= 35工序Ⅲ 銑箱蓋上表面、Φ80 圓柱外表面、四個角下凹部位工序Ⅳ 鉆孔 M20-7H、2-M12-7H、鉆孔 Φ80、2 個，Φ32、8 個，鉆孔Φ24、4 個，Φ32、4 個、Φ30、2 個，Φ32、4 個，鉆孔 Φ30工序Ⅴ 車 Φ540 外圓、Φ460 外圓、Φ158.6 外圓工序Ⅵ 鍃孔工序Ⅶ 車螺紋 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27.工序Ⅷ 去毛刺工序Ⅸ 內側非加工表面涂紅丹漆兩次工序Ⅹ 檢驗入庫以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片南昌航空大學科技學院學士學位論文63.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“箱蓋”零件材料為 HT200 鋼，硬度為 HBS190~241，毛坯質量約為 5kg，生產類型為中批生產，采用機器造型鑄造毛坯。根據上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外圓表面(Φ540、Φ460、Φ158.6）外圓考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現直接按零件結構取為 ф545、ф465、ф162 的階梯軸式結構，其它尺寸外圓表面粗糙度值為 R 6.3 um,只要粗車就可滿足加工要求。a（2）外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱〈〈工藝手冊〉 〉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 3.0~3.5 mm.現取5.2?3.0 mm。（3） 、內孔。毛坯為實心。兩內孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為a6.3,鉆——擴即可滿足要求。(4)底面溝槽.采用鏜削,經過底面研磨后鏜可保證其精度.Z=0.5(5) 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27.。均為自由尺寸精度要求。1．各孔可一次性直接鉆出。2．查〈〈工藝手冊〉 〉表 2.3—20 得攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф12 的孔。鉆孔 ф810 攻螺紋 M123.5 確定切削用量3.5.1 工序Ⅰ：下料本工序采用計算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：鑄造出如工序 10 所繪制出的圖，和各尺寸。3.5.2 工序Ⅱ： 銑銑四邊端面，箱蓋下表面，銑固定撞塊，h= 35：用專用夾具夾好零件，固定在銑床上，先銑四邊輪廓，使之為 1270*392*20. 銑出下表面各輪廓深度為南昌航空大學科技學院學士學位論文730.，50 等。然后銑固定撞塊使其高度為 35mm。最后用游標卡尺對各尺寸進行檢驗3.5.3 工序Ⅲ 銑(1) 銑箱蓋上表面用專用夾具夾緊工件，先銑最上面外圓的上表面，使其離下表面的厚度為 123.在銑左右兩邊的表面使其厚度為 35.(2) 銑 Φ80 圓柱外表面銑上表面左邊凸出的兩個 Φ80 外圓柱表面，使其直徑為 80.(3) 銑四個角下凹部位在四角部位銑出下凹部位，50*50*15.圓角直徑分別為 30 和 323.5.4 工序Ⅳ 車 Φ540 外圓、Φ460 外圓、Φ458.6 外圓切削深度:先 84 車至 80 以及 104 車至 100。??進給量 [4]: V = (m/min)cvyxpmvkfaT= 97.0814.0.15.026814..0 ???=66.7(m/min)確定機床主軸轉速:n = = =204(r/min)s??dVC10104.37.6?按機床選取 n =230 r/min。所以實際切削速度?V= = =75.1 m/min 檢驗機床功率: 主切削力10d?024.3?F =CF a f v k cpCFxycFCn3.2式中：CF =900, x =1.0 , y =0.75 , n =-0.15CCFCFCFk =(M02.1)9()104.?nHBk =0.73r南昌航空大學科技學院學士學位論文8所以 F =900C )(59873.0217.65.0150N????切削時消耗功率P =c )(6.1098644KWVc?C630-1 機床說明書可知 [4], C630-1 主電動機功率為 7.8KW,當主軸轉速為 230r/min時,主軸傳遞的最大功率為 2.4KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力 F =598N,徑向切削力 F [4]CpF =CF a f V k 3.3ppFPxycPn式中: CF 530, x =0.9, y =0.75, n =0pP FPk =(M052.1)92()10.?FnHBk =0.5r所以 F =530p )(152.0.765.0.109 N????而軸向切削力F =CF a f v kffpFxfycFfn式中: CF =450, x =1.0, y =0.4, n =0ffffk =(M041.)192()08.?Fk =1.17軸向切削力F =450f )(62317.04.765.014 N???取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數 u=0.1,則切削力在縱向進給機構可承受的最大縱向力為 3550N[4],故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時： t= nfl21?南昌航空大學科技學院學士學位論文9式中： L=105mm, L =4mm, L =012所以t= (min)27.350.641???（1） 車 Φ540 外圓f=0.35mm/r V=17mm/min所以 n= =10(r/min)5401?π V按機床選?。? min/rw?所以實際切削速度為： min/95.16045.31dvw???（2） Φ460 外圓f=0.35mm/r v=13m/min所以 n= =12r/min4601??v按機床選取 min/5rw?實際切削速度 min/35.10461dvw???（3） Φ458.6 外圓f=0.35mm/r v=13m/min所以 n= =12r/min6.45810??v按機床選取 min/rnw?實際切削速度 in/7201056.4810dvw???南昌航空大學科技學院學士學位論文103.5.5 工序Ⅴ：鉆先專用夾具夾緊，然后用 Z5135 分別進行鉆孔。鉆孔 M20-7H、2-M12-7H、鉆孔 Φ80、2 個，Φ32、8 個，Φ24、4 個，Φ32、4 個、Φ30、2 個，Φ32、4 個/Φ303.5.6 工序Ⅵ：鍃孔先專用夾具夾緊，然后用 Z5135 鍃孔 4xΦ32，12xΦ20。根據有關資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3，故f= rmf/2.0631??鉆按機床取 f=0.21mm/rr= in/.85r鉆 76143.10rdvns???按機床選?。?min/58rw所以實際切削速度為： i/3.7104ndv????切削工時計算：， ， ml21?l02l7=fntw?in56.1.87?3.5.7 工序Ⅶ：攻絲 16-M20-7H, 2-M12-7H, 4-M30-27r=0.2m/s=12m/min所以 min/382rns?按機床選取則i/15w實際切削速度 in/9.03ndv????計算工時， ， 則：ml15?l31ml32=fnltw?1 min67.153?i4.067.2.4??t先專用夾具夾緊，然后用絲攻，攻絲 16-M20-7H，2-M12-7H ，4-M30-7H。南昌航空大學科技學院學士學位論文113.5.8 工序Ⅷ：去毛刺用虎口鉗夾緊，銼刀去毛刺3.5.9 工序Ⅸ：內側非加工表面涂紅丹漆兩次對內側非加工表面進行涂紅丹，兩次3.5.10 工序Ⅹ： 檢驗入庫采用游標卡尺，檢驗零件尺寸，合格入庫。4 夾具設計4.1 定位基準的選擇由零件圖可知，48 孔中，16— 10 在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10 也?為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設計基準為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準與設計基準統(tǒng)一，只能以零件底面面作為定位基準。為了提高加工效率及方便加工，決定頭刀材料使用高速鋼，用于對面進行加工。4.2 切削力及夾緊力的計算軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f kF0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35Fk =(07.1)92()103.?nHBF=420 )(.5..38. N??轉矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.17.35..18.2 MN????功率 P =mKWdV26.0.90南昌航空大學科技學院學士學位論文12在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數K=K K K K1234式中 K —基本安全系數，1.5;K —加工性質系數，1.1;2K —刀具鈍化系數 , 1.1;3K —斷續(xù)切削系數, 1.14N>F車削時 T=17.34 N*M切向方向所受力: F =1NLT2670534.???取 1.0?fF =4416f )(6.41.F > Ff所以,車削時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。4.3 定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為帶螺孔的圓柱和托盤，而該定位元件的尺寸公差為 ，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要064。?求。4.4 夾具設計及操作的簡要說明 南昌航空大學科技學院學士學位論文13如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產率，應首先著眼于機動夾具，本道工序的車床夾具選用螺栓夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要要托盤做為定位面，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應設法降低切削力。目前采取的措施：提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。鉆床夾具的裝配圖三維模擬圖見上下圖。此夾具是利用兩孔和底面進行定位的，底面有托盤定位，兩孔由高度下于孔深并帶有螺孔的圓柱定位，由螺栓進行夾緊，有配重塊進行協(xié)調重心在定位中心處。為了滿足大部分加工的夾具要求，特意在托盤上打了兩個通孔，這樣就在有些鉆床和銑床需要虎口鉗夾緊固定的時候，在下面通過螺栓添加一長方體塊，用于虎口鉗對零件夾緊固定（三維圖模擬如下圖）在本次車床就不需要加上了。南昌航空大學科技學院學士學位論文144.5 夾具設計評價與結論本夾具加工過程穩(wěn)定,經濟方面也大大減少了開支,生產效率也提高了很多，因此本方案適合做為大批量生產裝卸機的箱蓋的使用。南昌航空大學科技學院學士學位論文15結 論通過為期兩個月的畢業(yè)設計，對大學四年所學的知識猶如一次閱兵，也算是對未來從事職業(yè)的一次練習。在整個設計過程中，態(tài)度是至關重要的。如何對待此次畢業(yè)設計，是能否保質保量完成的關鍵。積極的態(tài)度使人迎著問題和困難而上，最終克服重重困難，取得最后的成功。在此次設計中，我始終按照王老師的預期進度完成此次設計。老師們的指導幫助使我受益非淺。在設計的過程中，同學們在一起相互探討、幫忙，同學們的協(xié)助支持使我深受感動。對我所設計的卸載機箱蓋，由于經驗上的原因，也許還有許多不足之處。所以，如果我的課題要應用于生產實踐中，還需經過實踐的檢驗，還有待完善。進過本次設計，自己的收獲也是很多的，不僅提高了自己的獨立思考和解決問題的能力，還掌握了許多獲得知識的途徑。這些寶貴的經驗將對我在將來的學習和工作中起到很大的幫助。也正是通過這次設計，才讓我認識到了自己知識的局限性，才明白學習書本上的理論知識，沒有經過實際的應用，不到實際的生產中去實踐，是不行的。在整個過程中，我感到這是一次能力的升華，我認為，這必將對我以后的生活、學習和工作有著深遠的影響！南昌航空大學科技學院學士學位論文16參考文獻[１]江洪．UG NX4.0 基礎教程[M]．第 2 版．機械工業(yè)出版社．2007[２]孫麗媛．機械制造工藝及專用夾具設計指導[M]．第２次．冶金工業(yè)出版社．2002 [３]El wakil,S.D.,Processes and Design for Manufacturing 加工工序設計.Prentice-Hill.1998[４]李益民．機械制造工藝設計簡明手冊[S]．第１版．機械工業(yè)出版社．1994[５] 楊叔子．工藝師手冊[S]．第１版．機械工業(yè)出版社．2006[6]2000Goetsch,D.L.,Advanced Maufacturing Technology 先進制造技術,Delar Publishers Inc.1990[７]李旦 ．機床專用夾具設計圖冊[M]．第２版．哈爾濱工業(yè)大學出版社 ．1998[8]鄒慧君．機械原理課程設計手冊[S]．第 1 版．高等教育出版社 ．1998[９]上海市金屬切削手冊 ．上海市金屬切削技術協(xié)會[S]．第３版．上?？茖W技術出版社．2000[10]甘永立．幾何量公差與檢測[M]．第 8 版．出版單位．2008[11]張世昌．機械制造基礎[M]．第１版．高等教育出版社．2006[12]王啟平．機床夾具設計[S]．第２版．哈爾濱工業(yè)大學 ．2006[13]楊黎明 ．機械零件設計手冊[S]．第１版．國防工業(yè)出版社．1993[14]Norton,R.l.,Design of Machinery 機械裝置的設計,McGraw-Hill,1992[15]曾東?。囍圃旃に噷W[M]．第１版．機械工業(yè)出版社．2006[16]唐藝．汽車構造與修理圖解[M]．第１版．機械工業(yè)出版社．1994[17]Dimarogonas,A.D.,Machine Design for Manufacturing,Prentice-Hall,1998[18]王先逵．機械制造工藝學[M]．第１版．遼寧電子出版社．1995[19]Dimmarogonas,A.D．,Machine Design for Manufacturing 制造機械設計, McGraw-南昌航空大學科技學院學士學位論文17Hill,1998[20]朱煥池 ．機械制造工藝學[M]．第１次．機械工業(yè)出版社．2006[21]王光斗．機床夾具設計手冊[S]．第３版．上海科技出版社．[22]夏德偉．UG NX4.0 中文版機械設計典型范例教程[M]．第１版．電子工業(yè)出版社．2006[23]Dorf,R.C.and Kuisiak,A.,Handbook of Design Manufacturing and Automation 制造業(yè)和自動化設計手冊 ,John Wiley &Sons,1994[24]鄒青．機械制造工藝學課程設計指導書[M]．第１版．機械工業(yè)出版社．2007[25]零點工作室．輕松跟我學 UG NX4.0 中文版[M]．第１版．電子工業(yè)出版社．2007[26]肖繼德 . 機床夾具設計[S]．第 2 版．機械工業(yè)出版社．2004[27]宋振會．UG NX4.0 工程制圖基礎教程[M]．第１版．清華大學出版社．2006[28]Goetsch,D.l.,Advanced Manufactureing Technology 先進制造技術,Delmar Pulisher Inc,1990[28]付本國．UG NX3.0 三維機械設計[M]．第１版．機械工業(yè)出版社．2005[29]王彥武．UG NX3-中文版基礎入門篇[M]．第１版．中國青年電子工業(yè)出版社．2006[30]王樹勛．UG NX3.0 實操訓練教程[M]．第１版．華南理工大學出版社．2006[31]袁鋒．UG 機械設計工程范例教程[M]．第１版．機械工業(yè)出版社．2006南昌航空大學科技學院學士學位論文18致 謝在這次畢業(yè)設計中，我有很多收獲，首先把我?guī)啄陙硭鶎W的知識做了一次系統(tǒng)的復習，更深一步了解了所學的知識，培養(yǎng)了我綜合運用所學知識，獨立分析問題和解決問題的能力，也使我學會怎樣更好的利用圖書館，網絡查找資料和運用資料，還使我學會如何與同學共同討論問題。這對我以后的工作有很大的幫助,今后我會在工作中不斷的學習,努力的提高自己的水平。經過本次設計，我切實體會到作為一個優(yōu)秀的設計人員的艱難性。在設計過程中，我經常遇到各種各樣的問題，有的是知識方面的不足導致的，有的是設計經驗方面不足導致的。這些問題有時使得我束手無措，不過在指導老師幫助和自己的努力下，終于使得我順利完成了設計。雖然我的設計存在很多不足的地方，但在這兩個多月的時間里，我學到了很多有用的知識，也積累了一定的設計經驗，這些對于我即將要走向社會工作崗位，將起到很關鍵的作用。南昌航空大學科技學院學士學位論文19附 錄畢業(yè)設計（論文）任務書I、畢業(yè)設計(論文) 題目：箱蓋機械加工工藝工裝設計II、畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數據)及設計技術要求：已知某卸載機箱蓋零件圖，要求：1．編制其批量生產的機械加工工藝規(guī)程：對零件圖進行工藝分析，繪制二維零件圖（在 AUTOCAD 上），編制機械加工工藝過程卡片、機床加工工序卡2．設計車床夾具：繪制二維裝配圖。III、畢 業(yè)設計(論文)工作內容及完成 時間：1. 搜集有關資料，熟悉零件結構及功用，撰寫開 題報告 第 1 周2. 相關外文文獻資料的閱讀與翻譯（6000 字符以上） 第 2 周3. 零件工藝路線設計 第 3 周——第 5 周4. 機床加工工序設計 第 6 周——第 9 周5. 車床夾具設計 第 10 周——第 13 周 4 周6. 撰寫畢業(yè)論文 第 14 周——第 16 周7. 答辯準備及畢業(yè)答辯 第 17 周Ⅳ 、主 要參考資料：[1] 王先逵. 機械制造工 藝學.北京: 機械工業(yè)出版社， 2008[2] 于駿一. 典型零件制造工藝.北京: 機械工業(yè)出版社， 1989[3] 王凡. 實用機械制造工 藝設計手冊.北京: 機械工業(yè)出版社，2008[4]王啟平. 機床夾具設計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1996[5] 張進生，房曉東主編. 機械工程專業(yè)課程設計指導.北京:機械工業(yè)出版社，2004[6] Yiming (Kevin) Rong. Samuel H. Huang, Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design.Elsevier Academic Press, 2005[7] 曹巖，白瑀主編 機床夾具手冊與三維圖庫 UGNX 版.北京：化學工業(yè)出版社,2010航空與機械工程系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 0781052 班學生（簽名）： 填寫日期： 2011 年 03 月 01 日指導教師（簽名）： （助理指導教師(并指出所負責的部分)：機械設計制造及其自動化 系 主任（簽名）： 參考文獻【1】王先逵. 機械制造工藝學. 北京：機械工業(yè)出版社，2008【2】于駿一. 典型零件制造工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，1989【3】王凡. 實用機械制造工藝設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2008【4】張進生，房曉東主編. 機械工程專業(yè)課程設計指導. 北京：機械工業(yè)出版社，2004【5】Yiming(Kevin)Rong.Samuel H.Huang,Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design.Elsevier Academic Press,2005機械設計摘要： 機器是由機械裝置和其它組件組成的。它是一種用來轉換或傳遞能量的裝置，例如：發(fā)動機、渦輪機、車輛、起重機、印刷機、洗衣機、照相機和 攝影機等。許多原則和設計方法不但適用于機器的設計，也適用于非機器的設計。術語中的“ 機械裝置設計” 的含 義要比“ 機械 設計”的含義更為廣泛一些，機械裝置設計包括機械設計。在分析運動及設計結構時，要把產品外型以及以后的保養(yǎng)也要考慮在機械設計中。在機械工程領域中，以及其它工程領域中，所有 這些都需要機械設備，比如：開關、凸輪、閥門、船舶以及攪拌機等。關鍵詞： 設計流程 設計規(guī)則 機械設計設計流程設計開始之前就要想到機器的實際性，現存的機器需要在耐用性、效率、重量、速度，或者成本上得到改善。新的機器必需具有以前機器所能執(zhí)行的功能。在設計的初始階段，應該允許設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不要受到任何約束。即使產生了許多不切實際的想法，也會在設計的早期，即在繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不致于阻斷創(chuàng) 新的思路。通常 ,還要提出幾套設計方案，然后加以比 較。很有可能在這個計劃最后決定中,使用了某些不在計劃之內的一些設想。一般的當外型特點和組件部分的尺寸特點分析得透徹時，就可以全面的設計和分析。接著還要客觀的分析機器性能的優(yōu)越性，以及它的安全、重量、耐用性，并且競爭力的成本也要考慮在分析結果之內。每一個至關重要的部分要優(yōu)化它的比例和尺寸，同時也要保持與其它 組成部分相協(xié)調。也要選擇原材料和處理原材料的方法。通過力學原理來分析和實現這些重要的特性，如那些靜態(tài)反應的能量和摩擦力的最佳利用，像動力慣性、加速 動力和能量；包括彈性材料的強度、應力和 剛度等材料的物理特性，以及流體潤滑和驅動器的流體力學。設計的過程是重復和合作的過程，無 論是正式或非正式的進行， 對設計者來說每個階段都很重要。最后，以圖樣為設計的標準，并建立將來的模型。如果它的測試是符合事先要求的，則 再將對初步設計進 行某些修改，使它能 夠在制造成本上有所降低。產品的設計需要不斷探索和發(fā)展。 許多方案必須被研究、 試驗 、完善，然后決定使用 還是放棄。雖然每個工程學問題的內容是獨特的，但是設計師可以按照類似的步驟來解決問題。產品的責任訴訟迫使設計人員和公司在選擇材料時，采用最好的程序。在材料過程中，五個最常見的問題為 ：（a）不了解或者不會使用關于材料 應用方面的最新最好的信息資料；(b)未能預見 和考慮材料的合理用途（如有可能，設計人員還應進一步預測和考慮由于產品使用方法不當造成的后果。在近年來的許多產品責任訴訟案件中，由于錯誤地使用產品而受到傷害的原告控告生產廠家，并且贏得判決）；(c) 所使用的材料的數據不全或是有些數據不確定，尤其是當其性能數據長期不更新；(d)質量控制方法不適當和未經驗證；(e)由一些完全不稱職的人員選擇材料。通過對上述五個問題的分析，可以得出這些問題是沒有充分理由而存在的結論。對這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現而指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產品責任訴訟，設計人員和工業(yè)界按照適當的程序進行材料選擇，可以大大減少訴訟 的數量。從以上的討論可以看出，選擇材料的人們應該對材料的性質，特點和加工方法有一個全面而基本的了解。在隨后生產和售后服務的幾年中，要接受新觀念的變化，或者由試驗和經驗為基礎，進 一步分析并改進。一些設計規(guī)則在本節(jié)中，建議要運用創(chuàng)造性的態(tài)度來替代和改進。也許會創(chuàng)造出更實用、更經濟、更耐用的產品。為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，下列是設計和分析的建議規(guī)則。前六個規(guī)則對設計者來說特別適用。1. 要有創(chuàng)造性的利用所需要的物理性質和控制過程。2. 認識負載產生的影響及其意義。3. 預測沒有想到的負載。4. 創(chuàng)造出對載荷更為有利的條件。5. 提供良好的應力分布和最小的剛度條件。6. 運用最簡單的方程來優(yōu)化體積和面積。7. 選擇組合材料。8. 仔細選擇所備的原料和不可缺少的組件。9. 調整有效的設計方案，以適應生產過程和降低成本。10. 規(guī)定好準確的位置條件為了使組件安裝時不干涉。機械設計包括一下內容：1. 對設計過程、設計所需要公式以及安全系數進行介紹。2. 回顧材料特性、靜態(tài)和動態(tài)載荷分析，包括梁、振 動和沖擊載荷。3. 回顧應力的基本規(guī)律和失效分析。4. 介紹靜態(tài)失效理論和靜態(tài)載荷下機械斷裂分析。5. 介紹疲勞失效理論并強調在壓力條件下接近高循環(huán)的疲勞設計，這通常用在旋轉機械的設計中。6. 深入探討機械磨損機理、表面接觸應力和表面疲勞現象。7. 使用疲勞分析技術校核軸的設計。8. 討論潤滑油膜與滾動軸承的理論和應用。9. 深入介紹直齒圓柱齒輪的動力學、設計和應力分析，并簡單介紹斜齒輪、錐齒輪和渦輪有關方面的問題。10. 討論彈簧設計、螺桿等緊固件的設計，包括 傳動螺桿和預緊固件。11. 介紹盤式和鼓式離合器以及制動器的設計和技術說明。機械設計一臺完整機器的設計是一個復雜的過程。機械設計是一項創(chuàng)造性的工作。設計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性，還必須在機械制圖、運動學、工程材料、材料力學和機械制造工藝學等方面具有深厚的基礎知識。任何產品在設計時第一步就是選擇產品每個部分的構成材料。許多的材料被今天的設計師所使用。對產品的功能，它的外 觀、材料的成本、制造的成本作出必要的選擇是十分重要的。對材料的特性必須事先作出仔細的評估。仔細精確的計算是必要的，以確保設計的有效性。在任何失敗的情況下，最好知道在最初設計中有有缺陷的部件。計算（圖紙尺寸）檢查是非常重要的。一個小數點的位置放錯，就可以導致一個本可以完成的項目失敗。設計工作的各個方面都應該檢查和復查。計算機是一種工具，它能夠幫助機械設計師減輕繁瑣的計算，并對現有數據提供進一步的分析?；酉到y(tǒng)基于計算機的能力，已 經 使計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）成為了可能。心理學家 經常談論 如何使人們適應他們所操作的機器。設計人員的基本職責是努力使機器來適應人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個重要問題，設計工程師必須能夠同其他有關人員進行交流和磋商。在開始階段， 設計人員必須就初步設計同管理人員進行交流和磋商，并得到批準。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進行的。如前所訴，機械設計的目的是生產能夠滿足人類需求的產品。發(fā)明、 發(fā)現和科技知識本身并不一定能給人類帶來好處，只有當它們被應用在產品上才能產生效益。因而，應該認識到在一個特定的產品進行設計之前，必須先確定人們是否需要這種產品。應當把機械設計看成是機械設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產品設計、系統(tǒng)分析和制定產品的制造工藝學的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數據和公式更為重要。僅僅使用數據和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定的。另一方面，應該認真精確的進行所有運算。例如，即使將一個小數點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。一個好的設計人員應該勇于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就使用原來的方法。因此，設計人員必須要有耐心，因為 所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新的設計，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。一位機械 設計師應該不斷地探索改進現有的產品的方法，在此過程中應該認真選擇原有的、經過驗證的設計原理，將其與未 經過驗證的新觀念結合起來。新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現出新產品的 優(yōu)越性。因此，一個性能 優(yōu)越的產品誕生的同時，也伴隨著較高的風險。應該強調 的是，如果 設計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。 Mechanical DesignAbstract: A machine is a combination of mechanisms and other components which transforms, transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not true machines. The term "mechanical design" is used in a broader sense than "machine design" to include their design. the motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers.Keywords: Mechanical Design mechanisms Design ProcessThe Design ProcessDesigning starts with a need real.Existing apparatus may need improvements in durability, efficiency, weight, speed, or cost. New apparatus may be needed to perform a function previouslydone by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partlyIn the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each kind of restraint. Even if has had many impractical ideas, also can in the design early time, namely in front of the plan blueprint is corrected. Only then, only then does not send to stops up the innovation the mentality. Usually, must propose several sets of design proposals, then perform the comparison. Has the possibility very much in the plan which finally designated, has used certain not in plan some ideas which accepts.When the general shape and a few dimensions of the several components become apparent, analysis can begin in earnest. The analysis will have as its objective satisfactory or superior performance, plus safety and durability with minimum weight, and a competitive cost. Optimum proportions and dimensions will be sought for each critically loaded section, together with a balance between the strengths of the several components. Materials and their treatment will be chosen. These important objectives can be attained only by analysis based upon the principles of mechanics, such as those of static for reaction forces and for the optimum utilization of friction; of dynamics for inertia, acceleration, and energy; of elasticity and strength of materials for stress and deflection; of physical behavior of materials; and of fluid mechanics for lubrication and hydrodynamic drives. The analyses may be made by the same engineer who conceived the arrangement of mechanisms, or, in a large company, they may be made by a separate analysis division or research group. Design is a reiterative and cooperative process, whether done formally or informally, and the analyst can contribute to phases other than his own. Product design requires much research and development. Many Concepts of an idea must be studied, tried, and then either used or discarded. Although the content of each engineering problem is unique, the designers follow the similar process to solve the problems. Product liability suits designers and forced in material selection, using the best program. In the process of material, the most common problems for five (a) don't understand or not use about the latest application materials to the best information, (b) failed to foresee and consider the reasonable use material may (such as possible, designers should further forecast and consider due to improper use products. In recent years, many products liability in litigation, the use of products and hurt the plaintiff accused manufacturer, and won the decision), (c) of the materials used all or some of the data, data, especially when the uncertainty long-term performance data is so, (d) quality control method is not suitable and unproven, (e) by some completely incompetent persons choose materials.Through to the above five questions analysis, may obtain these questions is does not have the sufficient reason existence the conclusion. May for avoid these questions to these questions research analyses the appearance indicating the direction. Although uses the best choice of material method not to be able to avoid having the product responsibility lawsuit, designs the personnel and the industry carries on the choice of material according to the suitable procedure, may greatly reduce the lawsuit the quantity. May see from the above discussion, the choice material people should to the material nature, the characteristic and the processing method have comprehensive and the basic understanding.Finally, a design based upon function, and a prototype may be built. If its tests are satisfactory, the initial design will undergo certain modifications that enable it to be manufactured in quantity at a lower cost. During subsequent years of manufacture and service, the design is likely to undergo changes as new ideas are conceived or as further analyses based upon tests and experience indicate alterations. Sales appeal.Some Rules for DesignIn this section it is suggested that, applied with a creative attitude, analyses can lead to important improvements and to the conception and perfection of alternate, perhaps more functional, economical,and durable products. To stimulate creative thought, the following rules are suggested for the designer and analyst. The first six rules are particularly applicable for the analyst.1. A creative use of need of physical properties and control process.2. Recognize functional loads and their significance.3. Anticipate unintentional loads.4. Devise more favorable loading conditions.5. Provide for favorable stress distribution and stiffness with minimum weight.6. Use basic equations to proportion and optimize dimensions.7. Choose materials for a combination of properties.8. Select carefully, stock and integral components.9. Modify a functional design to fit the manufacturing process and reduce cost.10. Provide for accurate location and noninterference of parts in assembly.Machinery design covers the following contents.1. Provides an introduction to the design process , problem formulation ,safety factors.2. Reviews the material properties and static and dynamic loading analysis ,Including beam , vibration and impact loading.3. Reviews the fundamentals of stress and defection analysis.4. Introduces fatigue-failure theory with the emphasis on stress-life approaches to high-cycle fatigue design, which is commonly used in the design of rotation machinery. 5. Discusses thoroughly the phenomena of wear mechanisms, surface contact stresses ,and surface fatigue.6. Investigates shaft design using the fatigue-analysis techniques.7. Discusses fluid-film and rolling-element bearing theory and application8. Gives a thorough introduction to the kinematics, design and stress analysis of spur gears , and a simple introduction to helical ,bevel ,and worm gearing.9. Discusses spring design including compression ,extension and torsion springs.10. Deals with screws and fasteners including power screw and preload fasteners.11. Introduces the design and specification of disk and drum clutches and brakes.Machine DesignThe complete design of a machine is a complex process. The machine design is a creative work. Project engineer not only must have the creativity in the work, but also must in aspect and so on mechanical drawing, kinematics, engineerig material, materials mechanics and machine manufacture technology has the deep elementary knowledge.One of the first steps in the design of any product is to select the material from which each part is to be made. Numerous materials are available to today's designers. The function of the product, its appearance, the cost of the material, and the cost of fabrication are important in making a selection. A careful evaluation of the properties of a. material must be made prior to any calculations.Careful calculations are necessary to ensure the validity of a design. In case of any part failures, it is desirable to know what was done in originally designing the defective components. The checking of calculations (and drawing dimensions) is of utmost importance. The misplacement of one decimal point can ruin an otherwise acceptable project. All aspects of design work should be checked and rechecked. The computer is a tool helpful to mechanical designers to lighten tedious calculations, and provide extended analysis of available data. Interactive systems, based on computer capabilities, have made possible the concepts of computer aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM). How does the psychologist frequently discuss causes the machine which the people adapts them to operate. Designs personnel''s basic responsibility is diligently causes the machine to adapt the people. This certainly is not an easy work, because certainly does not have to all people to say in fact all is the most superior operating area and the operating process. Another important question, project engineer must be able to carry on the exchange and the consultation with other concerned personnel. In the initial stage, designs the personnel to have to carry on the exchange and the consultation on the preliminary design with the administrative personnel, and is approved. This generally is through the oral discussion, the schematic diagram and the writing material carries on. If front sues, the machine design goal is the production can meet the human need the product. The invention, the discovery and technical knowledge itself certainly not necessarily can bring the advantage to the humanity, only has when they are applied can produce on the product the benefit. Thus, should realize to carries on before the design in a specific product, must first determine whether the people do need this kind of productMust regard as the machine design is the machine design personnel carries on using creative ability the product design, the system analysis and a formulation product manufacture technology good opportunity. Grasps the project elementary knowledge to have to memorize some data and the formula is more important than. The merely service data and the formula is insufficient to the completely decision which makes in a good design needs. On the other hand, should be earnest precisely carries on all operations. For example, even if places wrong a decimal point position, also can cause the correct design to turn wrongly.A good design personnel should dare to propose the new idea, moreover is willing to undertake the certain risk, when the new method is not suitable, use original method. Therefore, designs the personnel to have to have to have the patience, because spends the time and the endeavor certainly cannot guarantee brings successfully. A brand-new design, the request screen abandons obsoletely many, knows very well the method for the people. Because many person of conservativeness, does this certainly is not an easy matter. A mechanical designer should unceasingly explore the improvement existing product the method, should earnestly choose originally, the process confirmation principle of design in this process, with has not unified it after the confirmation new idea.