星輪零件夾具設(shè)計(jì)【鉆φ4孔及3-φ2孔】【說明書+CAD】
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機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共5頁
產(chǎn)品名稱
支架
零(部)件名稱
支架
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
01
鉆削
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525型鉆床
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆孔?26mm
游標(biāo)卡尺
400
100.5
0.2
1.5
1
0.931
2
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
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簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共5 頁
產(chǎn)品名稱
支架
零(部)件名稱
支架
第 2 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
02
鏜
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鏜床
T740型鏜床
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動
輔助
1
精鏜孔至?27.9mm
游標(biāo)卡尺
500
157
0.2
1.5
1
1.215
2
細(xì)鏜孔至?28h7mm
游標(biāo)卡尺
500
157
0.2
0.5
1
1.205
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共5頁
產(chǎn)品名稱
支架
零(部)件名稱
支架
第 3 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
03
銑
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X51型銑床
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動
輔助
1
銑鍵槽16mmx8mm
端面銑刀,游標(biāo)卡尺
400
100.5
0.2
1.5
1
0.931
2
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
共5 頁
產(chǎn)品名稱
支架
零(部)件名稱
支架
第 5 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
05
鉆
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525立式鉆床
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆孔?2mm
游標(biāo)卡尺
500
157
0.2
1.5
1
1.065
2
鉆孔?4mm
游標(biāo)卡尺
500
157
0.2
1.5
1
1.065
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
哈爾濱理工大學(xué)榮成校區(qū)
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT200
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
01
鑄造
鑄造
02
熱
時(shí)效處理
03
鉆削
鉆孔?28
Z525
專用夾具,游標(biāo)卡尺
04
鏜削
精、細(xì)鏜?28
T740
專用夾具,游標(biāo)卡尺
05
銑削
銑鍵槽8x16
XX51
專用夾具,游標(biāo)卡尺
06
切削
切槽3×0.5
CA6140
專用夾具,游標(biāo)卡尺
07
鉆削
鉆?2,?4孔
X51
專用夾具,游標(biāo)卡尺
08
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)至圖紙要求
09
入庫
入庫
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
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簽 字
日 期
09 屆課程設(shè)計(jì)
《機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》
學(xué)生姓名 翟龍
學(xué) 號 3102206001
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)
班 級 數(shù)控 09
指導(dǎo)教師 張宏
日 期 2008.6
前 言
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛的應(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、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,故機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)是產(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。
機(jī)床夾具的優(yōu)點(diǎn):
(1)保證工件加工精度 用夾具裝夾工件時(shí),工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。
(2) 提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要?jiǎng)澗€找正,可顯著地減少輔助工時(shí),提高勞動生產(chǎn)率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性,因此可加大切削用量,提高勞動生產(chǎn)率;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
(3)擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 在通用機(jī)床上采用專用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍,充分發(fā)揮機(jī)床的潛力,達(dá)到一機(jī)多用的目的。例如,使用專用夾具可以在普通車床上很方便地加工小型殼體類工件。甚至在車床上拉出油槽,減少了昂貴的專用機(jī)床,降低了成本。這對中小型工廠尤其重要。
(4) 改善了操作者的勞動條件 由于氣動、液壓、電磁等動力源在夾具中的應(yīng)用,一方面減輕了工人的勞動強(qiáng)度;另一方面也保證了夾緊工件的可靠性,并能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的互鎖,避免事故,保證了操作者和機(jī)床設(shè)備的安全。
(5) 降低了成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后,由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希總€(gè)工件增加的成本是極少的。工件批量愈大,使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
這次能夠有機(jī)會參加這次設(shè)計(jì)夾具,使我能夠充分運(yùn)用自己這幾年來所學(xué)知識,發(fā)揮自己的想象力來完成此次的夾具設(shè)計(jì),但是由于時(shí)間短暫,很多結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不是很完美,我會認(rèn)真總結(jié)這次設(shè)計(jì)中所遇到的問題及解決方法和不足,以便積累經(jīng)驗(yàn)相信下次設(shè)計(jì)不會像這次一樣笨手笨腳的,也會少走許多彎路減少不必要的浪費(fèi)。
如果我的設(shè)計(jì)有什么不對的地方或者說在設(shè)計(jì)上有什么不合理的地方,希望老師可以給我提出來,這樣我就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和不足之處,好好修改,就會為將來作出更好的設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn),希望我的設(shè)計(jì)可以令老師同學(xué)們滿意。
設(shè)計(jì)者:翟龍
2008年6月
星輪的零件圖如下:
圖1-1零件圖
1.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
因?yàn)榇舜挝以O(shè)計(jì)的是鉆床夾具來鉆剖視圖C-C中的大孔直徑為4、小孔直徑為2的3個(gè)孔,所以要想加工工件就必須限制其全部自由度(6個(gè)自由度)。
1、根據(jù)工序加工要求,工件在夾具中的定位方案如下:
用一根長度為233mm直徑為42mm的軸,將加工工件裝夾在軸上,這樣可以限制其Z、Y兩軸的平動和轉(zhuǎn)動,在軸的右端用一個(gè)開口墊圈和一個(gè)雙頭螺柱可以限制其在X軸的平動,配合工件左端的圓支承板限制其繞X軸的平動,在軸與工件接觸的地方有一個(gè)鍵,這樣就又限制了工件在X軸上的轉(zhuǎn)動了。在各個(gè)定位裝置的作用下,我們就可以把這個(gè)要加工的零件的6個(gè)自由度就完全被限制住了,它的定位工作就結(jié)束了
2、對工件的夾緊裝置的設(shè)計(jì)及夾緊原理
由于此星輪機(jī)構(gòu)是由一根軸和鍵以及開口墊圈和雙頭螺柱來定位的,雙頭螺柱不僅起到了定位、夾緊的作用,于此同時(shí)螺栓還起到了防松的作用
在這個(gè)設(shè)計(jì)中我覺得雙頭螺柱的設(shè)計(jì)很有必要。
3、夾具的結(jié)構(gòu)圖:
4.分度裝置的設(shè)計(jì)如圖:
裝配圖的設(shè)計(jì)圖如下:
1-1 主視圖
1——底座 2——手柄 3——鎖緊手柄 4——鉆套 5——快換鉆套
6——可移動鉆模板 7——鍵 8——開口墊片 9——定位軸 10——雙頭螺柱 11——圓支承板 12——等分定位套 13——拔銷
總 結(jié)
夾具設(shè)計(jì)是我們機(jī)械專業(yè)的學(xué)生一門必不可少的一個(gè)檢驗(yàn)環(huán)節(jié),在這次的設(shè)計(jì)中,在老師和同學(xué)們的共同努力下已取得了初步的成果,從整體上來看,夾具設(shè)計(jì)是鍛煉我們機(jī)械類學(xué)生的一種空間思維能力和動手實(shí)踐能力,雖然我們的能力有限,所學(xué)的知識也不是完整,但是通過初步的嘗試,通過我們的努力,我們已經(jīng)能基本掌握我們這次專業(yè)設(shè)計(jì)所應(yīng)該具備的理論和實(shí)踐能力了。
數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表,在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域如,航天航空,汽車,摩托車,模具,精密機(jī)械,家用電器等方面有著日益廣泛的應(yīng)用,已成為這些行業(yè)中不可缺少的加工手段,質(zhì)量、成本和效率是推動現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的三個(gè)永恒主題,同時(shí),環(huán)保和服務(wù)業(yè)漸漸成為人們關(guān)注的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的總趨勢是向自動化、最優(yōu)化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清潔化和智能化方向發(fā)展。
當(dāng)前,機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要沿著三條主線進(jìn)行:
1)機(jī)械制造工藝方法進(jìn)一步完善與開拓,除了傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)仍在不斷發(fā)展和完善以外,各種特種加工方法也在不斷產(chǎn)生并得到快速發(fā)展?! ?
2)加工技術(shù)向高精度方向發(fā)展,出現(xiàn)了"精密工程"與"納米技術(shù)"。
3)加工技術(shù)向自動化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展,正在沿著數(shù)控技術(shù)(NC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)、智能制造系統(tǒng)(IMS)的臺階向上攀登。
與以上三條主線上的發(fā)展相配合,機(jī)械制造中的計(jì)量與測試技術(shù)、機(jī)械產(chǎn)品的裝配技術(shù)、工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)、機(jī)械設(shè)備的性能試驗(yàn)技術(shù)、機(jī)械產(chǎn)品的可靠性保證與質(zhì)量控制技術(shù)、人工智能在機(jī)械制造中的應(yīng)用等方面,均會有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這些進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1)采用自動化技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造過程及制造系統(tǒng)自動化。
2)利用計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于多品種、小批量的柔性制造。
柔性制造系統(tǒng)(FMS)是一種將"柔性"和"自動化"有機(jī)結(jié)合在一起的產(chǎn)物,它由數(shù)控機(jī)床(加工中心)、自動物流系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成,其主要特征和效果是:
① 以多品種、中小批量的自動化生產(chǎn)方式,最大限度地適應(yīng)市場需求。
② 沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍,可在不停機(jī)的條件下實(shí)現(xiàn)加工工作的自動轉(zhuǎn)換。
③ 機(jī)床利用率顯著提高,輔助時(shí)間顯著縮減,生產(chǎn)成本明顯下降。
④ 生產(chǎn)周期大為縮短,庫存量大為減少,市場響應(yīng)能力明顯增強(qiáng)。
⑤ 自動化水平極大提高,勞動強(qiáng)度明顯降低,產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證,生產(chǎn)環(huán)境顯著改善。
3)加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸淡化,并趨向集成及一體化。
4)機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展。
5)工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合,先進(jìn)制造生產(chǎn)模式(諸如柔性生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程、分散網(wǎng)絡(luò)化制造等)不斷出現(xiàn)并獲得發(fā)展。
6)計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,取代、加強(qiáng)和延伸了人的部分腦力勞動,使機(jī)械制造向最優(yōu)化和智能化方向發(fā)展。
通過這次夾具設(shè)計(jì),我們學(xué)會了對以前所學(xué)知識的運(yùn)用,也使我們的專業(yè)知識得到進(jìn)一步提高, 但是我們也發(fā)現(xiàn)了自生存在的許多問題,我們會盡力改正的,感謝學(xué)校給我們這次難得的學(xué)習(xí)實(shí)踐的機(jī)會。我們會一如既往的努力學(xué)習(xí),來報(bào)答學(xué)校和老師的辛苦栽培。
參考文獻(xiàn)
(1) 王鵬駒主編《塑料模具技術(shù)手冊》,機(jī)械工業(yè)出版社,1999年9月第1版。
(2) 屈華昌主編《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》,機(jī)械工業(yè)出版社,2002年3月第一版。
(3) 熊逸珍、戴立玲、黃素華主編的《畫法幾何及工程制圖》,湖南大學(xué)出版社,1998年9月第一版。
(4) 丁仁亮、周而康主編的《金屬材料及熱處理》,機(jī)械工業(yè)出版社,2001年4月第一版。
(5) 于華主編的《注射模具設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例》,機(jī)械工業(yè)出版社,2002年1月第一版。
(6) 張建中主編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999提1月第一版。
附件1:外文資料翻譯譯文
機(jī)械設(shè)計(jì)
摘要: 機(jī)器是由機(jī)械裝置和其它組件組成的。它是一種用來轉(zhuǎn)換或傳遞能量的裝置,例如:發(fā)動機(jī)、渦輪機(jī)、車輛、起重機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)、照相機(jī)和攝影機(jī)等。許多原則和設(shè)計(jì)方法不但適用于機(jī)器的設(shè)計(jì),也適用于非機(jī)器的設(shè)計(jì)。術(shù)語中的“機(jī)械裝置設(shè)計(jì)” 的含義要比“機(jī)械設(shè)計(jì)”的含義更為廣泛一些,機(jī)械裝置設(shè)計(jì)包括機(jī)械設(shè)計(jì)。在分析運(yùn)動及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),要把產(chǎn)品外型以及以后的保養(yǎng)也要考慮在機(jī)械設(shè)計(jì)中。在機(jī)械工程領(lǐng)域中,以及其它工程領(lǐng)域中,所有這些都需要機(jī)械設(shè)備,比如:開關(guān)、凸輪、閥門、船舶以及攪拌機(jī)等。
關(guān)鍵詞: 設(shè)計(jì)流程 設(shè)計(jì)規(guī)則 機(jī)械設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)流程
設(shè)計(jì)開始之前就要想到機(jī)器的實(shí)際性,現(xiàn)存的機(jī)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(jī)器必需具有以前機(jī)器所能執(zhí)行的功能。
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,不要受到任何約束。即使產(chǎn)生了許多不切實(shí)際的想法,也會在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案,然后加以比較。很有可能在這個(gè)計(jì)劃最后決定中,使用了某些不在計(jì)劃之內(nèi)的一些設(shè)想。
一般的當(dāng)外型特點(diǎn)和組件部分的尺寸特點(diǎn)分析得透徹時(shí),就可以全面的設(shè)計(jì)和分析。接著還要客觀的分析機(jī)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(jié)果之內(nèi)。每一個(gè)至關(guān)重要的部分要優(yōu)化它的比例和尺寸,同時(shí)也要保持與其它組成部分相協(xié)調(diào)。
也要選擇原材料和處理原材料的方法。通過力學(xué)原理來分析和實(shí)現(xiàn)這些重要的特性,如那些靜態(tài)反應(yīng)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(qiáng)度、應(yīng)力和剛度等材料的物理特性,以及流體潤滑和驅(qū)動器的流體力學(xué)。設(shè)計(jì)的過程是重復(fù)和合作的過程,無論是正式或非正式的進(jìn)行,對設(shè)計(jì)者來說每個(gè)階段都很重要。
最后,以圖樣為設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),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(shè)計(jì)進(jìn)行某些修改,使它能夠在制造成本上有所降低。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要不斷探索和發(fā)展。許多方案必須被研究、試驗(yàn)、完善,然后決定使用還是放棄。雖然每個(gè)工程學(xué)問題的內(nèi)容是獨(dú)特的,但是設(shè)計(jì)師可以按照類似的步驟來解決問題。
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)見和考慮材料的合理用途(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)其性能數(shù)據(jù)長期不更新;(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而存在的結(jié)論。對這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現(xiàn)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(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。
在隨后生產(chǎn)和售后服務(wù)的幾年中,要接受新觀念的變化,或者由試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)一步分析并改進(jìn)。
一些設(shè)計(jì)規(guī)則
在本節(jié)中,建議要運(yùn)用創(chuàng)造性的態(tài)度來替代和改進(jìn)。也許會創(chuàng)造出更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)、更耐用的產(chǎn)品。
為了激發(fā)創(chuàng)造性思維,下列是設(shè)計(jì)和分析的建議規(guī)則。前六個(gè)規(guī)則對設(shè)計(jì)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(zhì)和控制過程。
2. 認(rèn)識負(fù)載產(chǎn)生的影響及其意義。
3. 預(yù)測沒有想到的負(fù)載。
4. 創(chuàng)造出對載荷更為有利的條件。
5. 提供良好的應(yīng)力分布和最小的剛度條件。
6. 運(yùn)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(xì)選擇所備的原料和不可缺少的組件。
9. 調(diào)整有效的設(shè)計(jì)方案,以適應(yīng)生產(chǎn)過程和降低成本。
10. 規(guī)定好準(zhǔn)確的位置條件為了使組件安裝時(shí)不干涉。
機(jī)械設(shè)計(jì)包括一下內(nèi)容:
1. 對設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)所需要公式以及安全系數(shù)進(jìn)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(yīng)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(jī)械斷裂分析。
5. 介紹疲勞失效理論并強(qiáng)調(diào)在壓力條件下接近高循環(huán)的疲勞設(shè)計(jì),這通常用在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)中。
6. 深入探討機(jī)械磨損機(jī)理、表面接觸應(yīng)力和表面疲勞現(xiàn)象。
7. 使用疲勞分析技術(shù)校核軸的設(shè)計(jì)。
8. 討論潤滑油膜與滾動軸承的理論和應(yīng)用。
9. 深入介紹直齒圓柱齒輪的動力學(xué)、設(shè)計(jì)和應(yīng)力分析,并簡單介紹斜齒輪、錐齒輪和渦輪有關(guān)方面的問題。
10. 討論彈簧設(shè)計(jì)、螺桿等緊固件的設(shè)計(jì),包括傳動螺桿和預(yù)緊固件。
11. 介紹盤式和鼓式離合器以及制動器的設(shè)計(jì)和技術(shù)說明。
機(jī)械設(shè)計(jì)
一臺完整機(jī)器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程。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。
任何產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)第一步就是選擇產(chǎn)品每個(gè)部分的構(gòu)成材料。許多的材料被今天的設(shè)計(jì)師所使用。對產(chǎn)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(xì)的評估。
仔細(xì)精確的計(jì)算是必要的,以確保設(shè)計(jì)的有效性。在任何失敗的情況下,最好知道在最初設(shè)計(jì)中有有缺陷的部件。計(jì)算(圖紙尺寸)檢查是非常重要的。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置放錯(cuò),就可以導(dǎo)致一個(gè)本可以完成的項(xiàng)目失敗。設(shè)計(jì)工作的各個(gè)方面都應(yīng)該檢查和復(fù)查。
計(jì)算機(jī)是一種工具,它能夠幫助機(jī)械設(shè)計(jì)師減輕繁瑣的計(jì)算,并對現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步的分析?;酉到y(tǒng)基于計(jì)算機(jī)的能力,已經(jīng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)成為了可能。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。
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)?所花費(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。
附件2:外文原文(復(fù)印件)
Mechanical Design
Abstract:
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 Process
The Design Process
Designing 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 previously
done by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partly
In 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 Design
In 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 application
8. 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 Design
The 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 product
Must 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.
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