平切口連桿加工工藝及銑端面夾具設(shè)計【中心距275】【含8張CAD圖紙+PDF圖】

喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，，【有疑問咨詢QQ:414951605 或 1304139763】

機械加工工藝過程卡片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 連桿 材料 45鋼 毛 坯 種 類 鍛件 毛 坯 尺 寸 每一毛坯可制零件數(shù) 1 序號 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 夾輔具名稱 刀具名稱規(guī)格 量具名稱及規(guī)格 01 備料 鍛件 02 熱處理 調(diào)質(zhì)RC22～２８ 03 銑 粗銑連桿大小頭上端面 立式銑床 專用夾具 端面銑刀 游標卡尺 04 銑 粗銑連桿大小頭上端面 立式銑床 專用夾具 端面銑刀 游標卡尺 05 銑 精銑連桿大頭Φ70H7孔兩端面 臥式銑床 專用夾具 三面刃銑刀 游標卡尺 06 線割 用線割將連桿體與連桿蓋分開 線切割機 專用夾具 鉬絲 07 銑 銑連桿體與連桿蓋的結(jié)合面 臥式銑床 專用夾具 三面刃銑刀 游標卡尺 08 銑 銑連桿蓋寬60兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 三面刃銑刀 游標卡尺 09 銑 銑連桿體寬64兩側(cè)面 臥式銑床 專用夾具 立銑刀 游標卡尺 10 銑 粗銑、精銑2-Φ15螺栓孔兩端面 臥式銑床 專用夾具 三面刃銑刀 游標卡尺 11 鉆 鉆、擴、鉸2-Φ15H8螺栓孔并倒角C1、C1.5 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 千分尺 12 锪 锪連桿蓋Φ15深8孔 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 13 锪 锪、鉸連桿體Φ8H11深6孔 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆、鉸刀 游標卡尺 14 鉆 鉆2-Φ7孔 搖臂鉆床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 15 鉆 鉆2-Φ5孔（頭部Φ10，角度90°） 搖臂鉆床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 16 鉗工 用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100—120N.m 17 鏜 粗鏜、半精鏜Φ70H7孔、Φ46H7孔 坐標鏜床 專用夾具 鏜刀 游標卡尺 18 鏜 精鏜大小頭孔至尺寸并倒角 坐標鏜床 專用夾具 鏜刀 千分尺 19 稱重 稱量不平衡質(zhì)量 彈簧稱 20 鉗工 按規(guī)定值去重量 21 壓襯套 小頭壓入襯套并擠壓襯套孔 22 鏜 半精鏜、精鏜小頭襯套孔 坐標鏜床 專用夾具 鏜刀 千分尺 23 質(zhì)檢 檢驗至圖紙要求 24 探傷 無損探傷及檢驗硬度 25 入庫 入庫 編制 學號 審查 共 1 張 第 1 張 四 川 理 工 學 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目：平切口連桿的工藝及夾具設(shè)計 系： 機電系 專業(yè)： 機械設(shè)計與制造 班級：機設(shè)094 學號： 學生： 指導(dǎo)教師：陳敏 接受任務(wù)時間 2013年3月5日 教研室主任 （簽名）　　系主任 （簽名） 1． 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 （1） 基本設(shè)計參數(shù)： 連桿參考圖一張，生產(chǎn)方式：批量生產(chǎn) （2）主要內(nèi)容及基本要求 ① 繪制柴油機連桿的裝配圖和零件圖。 ②確定加工方法、制定加工工藝、編制加工工序卡。 ③進行連桿部件精銑兩端面的夾具設(shè)計。 ④編寫設(shè)計計算說明書。 2．指定查閱的主要參考文獻及說明 ①《機械制造工藝手冊》 ②《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 ③《夾具設(shè)計》 3．進度安排 設(shè)計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱資料，了解連桿的功能以及加工制造的基本知識 3月5日—3月20日 2 完成連桿的裝配圖和零件圖的繪制。 3月21日—4月10日 3 確定加工方法、制定加工工藝、完成夾具設(shè)計 4月11日—5月23日 4 完成設(shè)計計算說明書的編寫 5月24日—6月1日 5 設(shè)計圖紙與說明書的校對 6月2日—6月5日 注：前兩周借書、查閱資料，學習相關(guān)軟件。從第三周開始，每周三上午9~12:00，在機械實驗樓工程圖學教研室進行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，請準時到場，不到者需請假。其他時間的指導(dǎo)請電話聯(lián)系。電話：13890014307。 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書 黑龍江八一農(nóng)墾大學 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 姓 名： 李林 學 院： 工程學院 專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化 學 號： 課 題 名 稱：設(shè)計座體零件機械加工工藝規(guī)程及 工藝裝備 （年產(chǎn)量30 000件） 指 導(dǎo) 教 師： 陳恒高 教授 研究起止日期：2013 年 3月－2013年5月 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2013年2月26日”或“2013-02-26”。 一、機座的結(jié)構(gòu)設(shè)計 典型結(jié)構(gòu) 1、方形截面機座：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，箱體內(nèi)有較大的空間來安放其它部件；但剛度稍差，宜用于載荷較小的場合。所以機座應(yīng)選擇合適的壁厚、筋板和形狀，以保證在重力、慣性力和外力的作用下，有足夠的剛度。 2、圓形截面機座：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于制造和造型設(shè)計，有較好的承載能力。 3. 鑄鐵板裝配式機座：鑄鐵板裝配結(jié)構(gòu)，適用于局部形狀復(fù)雜的場合。它具有生產(chǎn)周期短、成本低以及簡化木模形狀和鑄造工藝等優(yōu)點。但剛度較整體箱體機座的差，且加工和 裝配工作量較大。 截面形狀的選擇 為保證機座的剛度和強度，減輕重量和節(jié)約材料，減輕重量和節(jié)約材料，必須根據(jù)設(shè)備的受力情況，選擇經(jīng)濟合理的截面形狀。機座雖受力較復(fù)雜，但不外是拉、壓、彎、扭的作用。當受簡單拉、壓作用時，變形只和截面積有關(guān)，而與截面形狀無關(guān)，設(shè)計時主要是選擇合理的尺寸。如果受彎、扭作用時，變形與截面形狀有關(guān)。在其它條件相同情況下，抗扭慣性矩Ic越大，扭轉(zhuǎn)變形越小，抗扭剛度越大。 隔板與加強筋 封閉空心截面的剛度較好，但為了鑄造清砂及其內(nèi)部零部件的裝配和調(diào)整，必須在機座壁 上開“窗口”，其結(jié)果使機座整體剛度大大降低。若單靠增加壁厚提高剛度，勢必使機座 笨重、浪費材料，故常用增加隔板和加強筋來提高剛度。 加強筋常見的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四種。直形筋的鑄造工藝簡單，但剛度 最小；米字筋的剛度最大，但鑄造工藝最復(fù)雜。加強筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8 倍。 連接剛度 為提高結(jié)合表面的連接剛度，可采取如下措施： 1. 根據(jù)受力大小和方向，合理選擇緊固螺釘?shù)闹睆?、?shù)量及其位置。必要時，可使螺釘 產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。 2. 提高結(jié)合表面的光潔度和形狀精度，使結(jié)合表面上的接觸點增多，從而提高結(jié)合面的 產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。 3. 增加局部剛度來提高連接剛度，在安裝螺釘處加厚凸緣；或用壁龕式螺釘孔；或用加 強筋等辦法增加局部剛度，從而提高連接剛度。 結(jié)構(gòu)的工藝性 機座屬于箱體類零件，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。設(shè)計時，應(yīng)使其具有良好的結(jié)構(gòu)工 藝性，以便于制造和降低成本。 二、座體常用的材料： 機座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇，常用的有： 鑄鐵 鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件；價格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，有良好的抗振性。其缺點 是生產(chǎn)周期長，單件生產(chǎn)成本較高；鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大， 機械加工費用大。 常用的灰口鑄鐵有兩種：HT200適用于外形較簡單，單位壓力較大（p>5公斤/厘米2）的導(dǎo)軌，或彎曲應(yīng)力較大的（σ≥300公斤/厘米2）床身等；HT150的流動性較好，但機械性能稍差，適用于形狀復(fù)雜而載荷不大的機座。若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，應(yīng)采用耐磨鑄鐵。 鋼 用鋼材焊接成機架。鋼的彈性模量比鑄鐵大，焊接機架的壁厚較薄，其重量比同樣剛度的機座約輕20%~50%；在單件小批量生產(chǎn)情況下，生產(chǎn)周期較短，所需設(shè)備簡單；焊接機架的缺點是鋼的抗振性能較差，在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施；鉗工工作量較大；成批生產(chǎn)時成本較高。 三、機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進，經(jīng)濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 1、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線 5、 進行工序設(shè)計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 四、研究方法及技術(shù)路線 1. 深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究中，應(yīng)當掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，制造與使用夾具情況等。 2. 確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式 工件在夾具中的定位符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件。設(shè)計定位件和導(dǎo)向件時，應(yīng)盡量采用通用標準。 3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計夾緊機構(gòu) 夾緊力的作用點和方向應(yīng)符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，以確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸。 4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式 如分度裝置，對刀元件和夾具體等 5. 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明體，按定位元件，導(dǎo)向元件，夾緊機構(gòu)，傳動裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。 6. 標注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)要求 7. 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時。標準件可直接標出國家標準代號。明細表要注明夾具名稱，編號，序號，零件名稱及材料，數(shù)量等。 8. 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。 五、課題背景及發(fā)展趨勢 當今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，作為向各行各業(yè)提供裝備的機械工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(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)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 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。 五、課題的研究進度 第一階段（2010年3月10-2009年3年31）材料的搜集整理查閱相關(guān)資料；本階段需要完成與課題相關(guān)的調(diào)研工作，并對相關(guān)的文章進行搜集、整理，選出與設(shè)計有關(guān)的資料備用，并且找出自己設(shè)計的產(chǎn)品與國內(nèi)外的不同之處，說明其優(yōu)點所在，擬定設(shè)計草圖，選出最佳方案。 第二階段（2010年4.1-2009年5月10）方案設(shè)計，總體布置設(shè)計，計算中，最為顯著的特點是機電一體化程度越來越高，機電一體化是目前新型卷染機發(fā)展的必然趨勢和目標。本階段主要清楚的表達出卷染機的結(jié)構(gòu)，及相關(guān)方案設(shè)計，總體布置設(shè)計.如果有不合適的地方應(yīng)進行修改，計算，使之滿足生產(chǎn)要求。 第三階段 (2010年5月11-2009年6月10) 繪制裝配圖 零件圖 撰寫設(shè)計說明書本階段主要完成與方案相符合的文章的撰寫，包括摘要、前言、設(shè)計步驟、內(nèi)容、參考文獻等。圖紙的繪制、裝配圖、零件圖 六、預(yù)期結(jié)論 通過本次開題，我對工藝有了更加深刻的認識和了解，也使所學的專業(yè)知識得到實踐，對知識有了更加深刻的印象。對座體的設(shè)計和未來發(fā)展也有了初步的認識。這次設(shè)計先對零件進行工藝分析，選擇毛坯的制造方法。對夾具設(shè)計和刀具設(shè)計有了實踐和了解。通過對夾具、刀具和工藝的設(shè)計，盡可能的提高座體零件的年產(chǎn)量。 七、參考文獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7， 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13， 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設(shè)計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12  指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 - 8 - 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計的的題目是連桿的工藝工裝及夾具設(shè)計。連桿是柴油機的主要傳動件之一，連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動部件之一，它在柴油機中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。本文主要論述了連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過程時，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術(shù)要求。 關(guān)鍵詞: 連桿；變形；加工工藝；夾具設(shè)計 Abstract The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . Keyword: Connecting rod；Deformination；Processing technology；Design of clamping device 目　錄 摘要···········································································································································Ⅰ Abstract························································································································Ⅱ 緒論·············································································································································1 1 連桿加工工藝························································································································2 1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點··············································································································2 1.2 連桿的主要技術(shù)要求······································································································2 1.2.1 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度···········································································3 1.2.2 大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度···················································3 1.2.3 大、小頭孔中心距·······································································································3 1.2.4 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度···························································3 1.2.5 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求···················································································4 1.2.6 2-Φ15螺栓孔的技術(shù)要求··························································································4 1.2.7 有關(guān)2-Φ15孔兩端面的技術(shù)要求··············································································4 1.3　連桿的材料和毛坯········································································································4 1.4　連桿的機械加工工藝過程····························································································6 1.5 連桿的機械加工工藝過程分析······················································································8 1.5.1 工藝過程的安排···········································································································8 1.5.2 定位基準的選擇···········································································································8 1.5.3 確定合理的夾緊方法 ·································································································9 1.5.4 連桿兩端面的加工 ·····································································································9 1.5.5 連桿大、小頭孔的加工·······························································································9 1.5.6 連桿2-Φ15螺栓孔的加工· ······················································································10 1.6 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差·························································10 1.7 工時定額的計算 ··········································································································12 1.7.1粗銑連桿大小頭上端面·······························································································12 1.7.2粗銑連桿大小頭下端面·······························································································12 1.7.3精銑連桿大頭Φ70H7孔兩端面·················································································13 1.7.4銑結(jié)合面·······················································································································13 1.7.5銑連桿蓋寬60兩側(cè)面······························································································14 1.7.6銑連桿體寬64兩側(cè)面······························································································14 1.7.7粗銑、精銑2-Φ15螺紋孔兩端面···········································································15 1.7.8鉆、擴、鉸2-Φ15H8螺栓孔并倒角C1、C1.5······················································16 1.7.9锪連桿蓋Φ15深8孔································································································17 1.7.10锪、鉸連桿體Φ8H11深6孔··················································································18 1.7.11鉆2-Φ7孔················································································································20 1.7.12鉆2-Φ5孔（頭部Φ10，角度90）····································································20 1.7.13粗鏜、半精鏜Φ70H7孔、Φ46H7孔······································································21 1.7.14精鏜Φ70H7孔、Φ46H7孔并倒角C1····································································22 1.7.15半精鏜、精鏜Φ40H7銅套孔··················································································23 1.8 連桿的檢驗··················································································································24 1.8.1 觀察外表缺陷及目測表面粗糙度···········································································24 1.8.2 連桿大頭孔圓柱度的檢驗·······················································································24 1.8.3 連桿體、連桿上蓋對大頭孔中心線的對稱度的檢驗···········································24 1.8.4 連桿大小頭孔平行度的檢驗···················································································24 1.8.5 連桿螺栓孔與其兩端面垂直度的檢驗···································································25 2 夾具設(shè)計······························································································································26 2.1問題的提出···················································································································26 2.2 定位基準的選擇··········································································································26 2.3 切削力和夾緊力計算··································································································26 2.4 定位誤差分析··············································································································28 2.5 定位鍵和對刀裝置的設(shè)計··························································································28 2.6 夾具工作原理··············································································································31 結(jié)論·········································································································································33 致謝·········································································································································34 參考文獻·································································································································35 VII 1.外文翻譯 機械加工零件的工藝及夾具設(shè)計 摘 要：本文對機械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，夾具在機械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設(shè)計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè) 關(guān)鍵詞：技術(shù)背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案 1 機械加工歷史背景及其意義 機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產(chǎn)品的要求越來越高，機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來，我國的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源，有計劃地推進企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。 機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè)；是科學技術(shù)物化的基礎(chǔ)；是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體；是國防建設(shè)的基礎(chǔ)；是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費類機電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)。它對國民經(jīng)濟運行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。 2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著社會的發(fā)展，各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中，不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面，離開了機械的操作就談不上效率，因此，從某中角度上來說，一個國家的經(jīng)濟實力、社會地位，和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì)，增強我國經(jīng)濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。 3 機械加工工藝規(guī)程制訂 3.1 機械加工工藝過程的定義 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。 3.2 機械加工工藝過程的組成 組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 ⑴ 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設(shè)備、安排作業(yè)計劃和進行質(zhì)量檢驗的基本單元。 ⑵ 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。 ⑶ 當應(yīng)用轉(zhuǎn)位（或移位）加工的機床（或夾具）進行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù)，減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率。 ⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。 ⑸ 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。 3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件。 3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應(yīng)，進行機床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。 機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應(yīng)的調(diào)度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機械加工工藝過程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導(dǎo)工人進行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。 3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。 制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下： ①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型； ②分析零件加工的工藝性； ③選擇毛坯的種類和制造方法； ④擬訂工藝過程； ⑤工序設(shè)計； ⑥編制工藝文件。 4 夾具設(shè)計 4.1 夾具設(shè)計的意義 在機械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質(zhì)性問題，一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題，其中在設(shè)計夾具的時候就要考慮以上問題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟，這是行業(yè)人急需要解決的。 隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務(wù)，如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中，這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設(shè)計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設(shè)計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個重要發(fā)展方向單位 。 機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內(nèi)。按照機床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。 通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整。但是,在實際生產(chǎn)中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產(chǎn)率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設(shè)計制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實際的需要。 用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合?？傊?隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,保障生產(chǎn)安全的目的。 4.2 夾具的發(fā)展趨勢 工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學技術(shù)進步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。 1980年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作，而且需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。 材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 現(xiàn)在，機械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應(yīng)保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經(jīng)驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據(jù)，難以進行合理的經(jīng)濟核算 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(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)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機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）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 利用更好的夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 參考文獻 1：裘愉，組合機床，北京：機械工業(yè)出版社，1995. 2：金振華.組合機床及其調(diào)整與使用.北京：機械工業(yè)出版社，1990. 3：沈延山.生產(chǎn)實習與組合機床設(shè)計.大連：大連理工大學出版社，1989. 4：上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著.機械制造工藝學.福建科學技術(shù)出版社，1996. 5：王華坤，范元勛.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京：兵器工業(yè)出版社，2000. 6：馮辛安.機械制造裝備設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，1998. 7：陳日曜.機械原理.北京：機械工業(yè)出版社，1992. 8：方子良.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).上海：上海交通大學出版社，2004. 9：劉秋生，李忠文.液壓傳動與控制.北京：宇航出版社，1994. 10：陳于萍，周兆元.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2005. 11：東北重型機械學院等.機床夾具設(shè)計手冊.上海：上海科技技術(shù)出版社，1979. 12：《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1987. 13：王先逵.機械制造工藝學（上下冊）.北京：清華大學出版社，1989. 14：崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南. 15：黃如林，汪群.金屬加工工藝及工裝設(shè)計. 16：魯屏宇.工程圖學. 17：馮辛安.機械制造裝備設(shè)計. 18：Gell Maurice Materials Science and Engineering，1995，A204：246—251 19：X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003) 2017.