机械加工零件的工艺及夹具设计(中英文对照).docx

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1、机械加工零件的工艺及夹具设计摘 要：本文对机械加工零件的构造和工艺进展了分析，确定了机械加工工艺路线，夹具在机械加工中所占的地位和重要性，以及夹具设计。随着科学的日益进展进步和国家产业政策的调整,工程机械行业已成为没有政策壁垒的完全竞争行业关键词：技术背景/进展趋势/工序/定位方案1 机械加工历史背景及其意义机械制造业是一个古老而永久布满生命力的行业。随着现代工业的进展，对机械产品的要求越来越高，机械制造工艺也在日月异地进展。自中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足进展，一个具有相当规模和确定技术根底的机械工业体系根本形成。改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源

2、，有打算地推动企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的进展做出了很大的奉献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提 高，但与工业兴盛国家相比，仍存在阶段性差距。进入二十一世纪，我国进展经济的主导产业照旧是制造业，特别是在我国参与世贸组织后，世界的制造中心就从兴盛国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和宽阔的消费市场，因此，我国工业要想进展，就需要有相应的技术和设备来支持。机械工业是国民经济的装备工业；是科学技术物化的根底；是高技术产业化的载体；是国防建设的根底；是实现经济快速增长的重要支柱；也是为提高人民生活质量、供给消

3、费类机电产品的供给工业。它对国民经济运行的质量和效益、产业构造的调整和优化具有极其重要的作用。2 机械行业的现状及进展趋势随着社会的进展，各种机械渐渐运用到各个行业中，不管是在农用、军用、工用等方面，离开了机械的操作就谈不上效率，因此，从某中角度上来说，一个国家的经济实力、社会地位，和机械行业的进展是密不行分的。各工业化国家经济进展的历程说明，没有强大的装备制造业，就不行能实现国民经济的工业化、现代化和信息化3。目前装备制造业进展滞后是制约我国经济进展和产业升级的重要因素，加大构造调整力度，推动机械工业持续、安康、稳定进展，对于转变经济增长方式，提高国民经济整体素养，增加我国经济的国际竞争力，

4、保障国防安全等都具有重要而深远的意义。3 机械加工工艺规程制订3.1 机械加工工艺过程的定义机械加工工艺过程是指用机械加工方法转变毛坯的外形，尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的全过程。机械加工工艺过程直接打算零件及产品的质量和性能，对产品的本钱、生产周期都有较大的影响，是整个工艺过程的重要组成局部。3.2 机械加工工艺过程的组成组成机械加工工艺过程的根本单元是工序。工序又是由安装、工位、工步及走刀组成的。 工序是指一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一局部工艺过程。工序是制定劳动定额、配备工人及机床设备、安排作业打算和进展质量检验的根本单元。 安装是工

5、件经一次装夹后所完成的那一局部工序。 当应用转位或移位加工的机床或夹具进展加工时，在一次装夹中，工件或刀具相对于机床要经过几个位置依次进展加工，在每一个工作位置上所完成的那一局部工序，称为工位。承受多工位加工可以削减装夹的次数， 削减装夹误差，提高生产率。 工步是加工外表在切削刀具和切削用量仅指主轴转速和进给量都不变的状况下所完成的那一局部工艺过程。 在一个工步中，假设要切掉的金属层很厚，可分几次切削，每切削一次就称为一次走刀。3.3 机械加工工艺规程的定义规定产品或零部件制造过程和操作方法等的工艺文件，称为工艺规程，它是企业生产中的指导性技术文件。3.4 机械加工工艺规程的作用及内容机械加工

6、工艺规程是生产预备工作的主要依据。依据它来组织原材料和毛坯的供给，进展机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业打算，调配劳动力，以及进展生产本钱核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进展打算调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度打算和相应的调度打算，并能做到各工序科学地连接，使生产均衡、顺当，实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个工程编制较为具体。机械加工工序卡片是为每个工序具体制定的，用于直接指导工人进展生产，多

7、用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。3.5 制订机械加工工艺规程的原则及步骤在确定的生产条件下，以最少的劳动消耗和最低的费用，按打算加工出符合图纸要求的零件，是制订机械加工工艺规程的根本原则。制订机械加工工艺规程的步骤如下：依据零件的生产纲领打算生产类型；分析零件加工的工艺性；选择毛坯的种类和制造方法；拟订工艺过程；工序设计；编制工艺文件。4 夹具设计4.1 夹具设计的意义在机械行业中，如何去保证工件的高精度、加工的本钱等实质性问题，始终是从事于机械行业人员争论的问题，其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题，高效的夹具是工件高精度的保证，如何让夹具更高效、更经济，这是行业人急需要解决的。

8、随着社会的进展，科技的不断提高，各种高科技技术渐渐渗透到各个行业， 如何利用这些高科技为人类效劳，如何充分利用这些高科技在机械行业中，这还需要机械行业人员不断的努力，开拓创。随着科学技术的进展，和社会市场需要，夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向进展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不行缺的四大工具之一 , 刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用选购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重制作,通常是属于专用性质的工具,模具已进展成为独立的行业;夹具在国内外也正在渐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节

9、约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要进展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置 :至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“关心工具”。关心工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。依据机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通用夹具是在一般机床上一般都附有通用夹具 ,如车床上的卡盘,铣床上的回转工作台,分度头,顶尖座等。它们都一标准化了,具有确定的通用性,可以用来安装确定外形尺寸范围内的各种工件而不需要进展特别的调整。但是,在实际生产中,通用夹具常常不能够满足各种零件加工的需要 ;或者由于生产率低而必需把通用夹具进展适当的改进;或

10、者由于工件的外形,加工的要求等的不同须特地设计制造一种专用夹具,以解决生产实际的需要。用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而特地设计制造的,其功用主要有以下几个方面:1.保证工件被加工外表主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的关心时间两局部。2.承受专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的关心时间并且节约了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于承受了多工件平行加工的夹具,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间一样。承受回转式多工位连续加工夹具 ,可以在进展切削加工某个工件的同时 ,进展其它工件的装卸工

11、作,从而使关心时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的承受和进一步改善,可以有效地缩短工序时间,满足生产不断进展的需要。3. 承受专用夹具还能扩大机床的工艺范围。例如在一般车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作;装上专用夹具后可以车削成型外表等 ,以充分发挥通用机床的作用。4.减轻劳动强度,保障安全生产。依据生产需要,承受一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上,下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进展加工,劳动强度大而且担忧全。承受电动回转式钻床家具后,就能够到达提高生产效

12、率,减轻劳动强度,保障生产安全的目的。4.2 夹具的进展趋势工业设计是人类社会进展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的“工艺美术运动”，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探究，形成，进展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的争论体系。1980 年国际工业设计协会理事会ICSID给工业作了明确定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术学问，阅历及视觉感受，而预示材料、构造、构造、形态、颜色、外表加工，装饰以的品质和规格，叫做工业设计。依据当时的具体状况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进展工作，而且需

13、要工业设计师对包装、宣传、呈现，市场开发等问题的解决付出自己的技术学问和阅历以及视觉评价力气时，这也属于工业设计的范畴”。材料、构造、工艺是产品设计的物质技术根底，一方面，技术制约着设计； 另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质根底还具有其本身的“功能”作用，只要擅长应用材料的特性，予以相应的构造形式和适当的加工工艺，就能够制造出有用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。任何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态进展的先导，材料，工艺的消灭，必定给产品带来的构造，的形态和的造型风格。材料，加工工艺

14、，构造，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。现在，机械加工工艺及夹具随着制造技术的进展也突飞猛进。机械加工工艺以各个工厂的具体状况不同，其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其随着状况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按状况合理制定，但也要满足其根本要求：在保证产品质量的前提下，尽可能提高劳动生产率和降低加工本钱。并在充分利用本工厂现有生产条件的根底上，尽可能承受国内、外先进工艺技术和阅历。还应保证操作者良好的劳动条件。但我国现阶段还是主要依靠工艺人员的阅历来编制工艺，多半不规定工步和切削用量，工时定额也凭阅历来确定

15、，格外粗略，缺乏科学依据，难以进展合理的经济核算国际生产争论协会的统计说明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种常常更换代， 以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量承受传统的专用夹具， 一般在具有中等生产力气的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面， 在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统FMS等加工技术的应用，对机床夹具提出了如下的要求：1） 能快速而便利地装备产品的投产，以缩短生产预备周期，

16、降低生产本钱；2） 能装夹一组具有相像性特征的工件；3） 能适用于周密加工的高精度机床夹具；4） 能适用于各种现代化制造技术的型机床夹具；5） 承受以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6） 提高机床夹具的标准化程度。现代机床夹具的进展趋势主要表现为标准化、高效化、周密化和柔性化等四个方面。利用更好的夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，削减废品，可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。一个好的夹具是加工出合格产品的首要条件，为了让夹具有更好的进展，夹具行业应加强产、学、研协作的力度，加快用高技术改造和提升夹具

17、技术水平的步伐，创立夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创和进展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和进展我国夹具行业较为行之有效的途径。参考文献1：裘愉，组合机床，北京：机械工业出版社，1995.2：金振华.组合机床及其调整与使用.北京：机械工业出版社，1990.3：沈延山.生产实习与组合机床设计.大连：大连理工大学出版社，1989.4：上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著.机械制造工艺学.福建科学技术出版社，1996.5：王华坤，范元勋.机械设计根底.北京：兵器工业出版社，2023.6：冯辛安.机械制造装备设计.北京：机械工业出版社，1

18、998.7：陈日曜.机械原理.北京：机械工业出版社，1992.8：方子良.机械制造技术根底.上海：上海交通大学出版社，2023.9：刘秋生，李忠文.液压传动与把握.北京：宇航出版社，1994.10：陈于萍，周兆元.互换性与测量技术根底.北京：机械工业出版社，2023.11：东北重型机械学院等.机床夹具设计手册.上海：上海科技技术出版社，1979.12：机械设计手册联合编写组.机械设计手册.北京：机械工业出版社，1987.13：王先逵.机械制造工艺学上下册.北京：清华大学出版社，1989.14：崇凯.机械制造技术根底课程设计指南.15：黄如林，汪群.金属加工工艺及工装设计.16：鲁屏宇.工程图学

19、.17：冯辛安.机械制造装备设计.18：Gell Maurice Materials Science and Engineering，1995，A204：246251 19：X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2023)2023.Mechanical Parts Processing Technology and Fixture DesignPick to t:he machining parts of the structure and process analysis, identified them

20、achine-finishing craft route, fixture in the mechanical processing of the status and importance, as well as the fixture design. With the increasingly development ofscientific progress and the adjustment of national industry policy, project machinery industry already became no policy barriers of perf

21、ectly competitive industryKey words: technical background / development / process / positioning scheme1 Mechanical Processing Historical Background and Its SignificanceMachinery manufacturing industry is an old and eternal industry full of vitality.With the development of modern industry, the mechan

22、ical product of the increasingly high demand, machinery manufacturing technology are developing rapidly. Since the founding of new China, our country”s manufacturing technology and manufacturing industry to obtain the considerable development, a considerable size and technical basis of mechanical in

23、dustry system is formed basically. Years of reform and opening up, China”s manufacturing industry to make full use of domestic and foreign two aspects of technological resources, there are plans to promote the technical transformation of enterprises, guide enterprises to take the road to rely on pro

24、gress of science and technology, manufacturing technology, product quality and level and the economic benefit produced marked change, in order to promote the development of the national economy has made great contribution. Although our country manufacturing industry comprehensive technical level has

25、 been greatly improved, but compared with developed country, still have level sex difference. Enter thetwenty-first Century, the economic development of our country ”s leading industrystill is the manufacturing industry, especially after our country joins WTO, the world”s manufacturing center is dev

26、eloped from migration to Asia, China has cheap labor and the general consumer market, accordingly, industry of our country wants to develop, need to have appropriate technology and equipment support.Machinery industry is the equipment industry of national economy; it is content of science and techno

27、logy of foundation; is new and high technology industrialization; is the basis of national defense building; is to achieve rapid economic growth of the important pillar; is to improve people”s living quality, provide consumer electricalproducts supply industry. It runs to national economy, the quali

28、ty and efficiency of industrial structure adjustment and optimization is a very important role.2 The Status of Machinery Industry and Development TrendWith the development of society, all kinds of machinery and gradually applied to the various industry, whether in the agricultural, military, industr

29、ial, mechanical operation, leaving no efficiency, therefore, in some sense, the strength of a country”s economy, social status, and the development of machinery industry is close separable. The industrialized countries economic development course indicated that, without a strong equipment manufactur

30、ing industry, is impossible to achieve national economy industrialization, modernization and information 3 . At present, the equipment manufacturing industry development lag is restricting China”s economic development and industrial upgrading of the important factors, increase structural adjustment

31、strength, promote mechanical industry lasts, healthy, steady development, to change the mode of economic growth, improve quality of national economy whole, enhance the international competitiveness of the economy, security and national defense security has important and far-reaching meaning of.3 Of

32、Machining Process Planning3.1 Machining Process DefinitionThe machining process is the use of mechanical processing method of change in rough shape, size, the relative position and the nature, make its become finished or semi-finished products of the whole process. Machining process directly determi

33、nes the parts and the quality and performance of products, product cost, production period has great influence, is an important part of the whole process.3.2 Mechanical ProcessesThe composition of mechanical machining process of the basic unit is a process.Process and is formed by mounting, station,

34、 working steps and take the knife.The process is a group of workers, in a work of the same or simultaneously on several workpieces are completed for that part of the process. Process is theformulation of labor quota, with workers and machine tool equipment, arranging operation plan and quality testi

35、ng of the basic unit.The installation is a workpiece by a fixture after the completion of the procedures.The application of switch ( or displacement) when processing machine tool ( or fixture ) processing, in a fixture, the workpiece ( or cutter ) relative to the machine tool passes through several

36、locations in order processing, in each position is done on that part of the process, called station. The multi-station processing can reduce the times of clamping, reduce the mounting error, improve productivity.The step is processing the surface in the cutting tool and the cutting parameters ( only

37、 refers to the spindle speed and feed rate ) are the same circumstances completed part of the process.3.3 Machining Process DefinitionProducts or components manufacturing process and operation methods of the process, called process, it is the enterprise in the production of technical guidance docume

38、nt.3.4 Machining Process Planning Function and ContentMachining process is ready for production work mainly on the basis of. According to its raw material and semifinished product supply, machine tool adjustment, special process equipment design and manufacturing, production scheduling, allocation o

39、f labor force, and the production cost accounting.The machining process planning and organization of production, planning and scheduling based on. It can make production schedule and the corresponding scheduling, and can be connected to the scientific process, production is balanced, smooth, to real

40、ize high quality, high yield and low consumption.Machining process card and machining process card, are the two main process documents. Machining process card, is illustrated parts machining process technology files. In a single, small batch production, to machining process card guiding production,

41、process card various projects in the preparation of more detailed.Machining process card for each process detailed formulation, used to direct workers, used for mass production parts and mass production of the important parts in the.3.5 Making The Machining Process Planning Principles andStepsUnder

42、certain production conditions, with minimal consumption of labor and the lowest cost, according to plans processing parts that meet requirements of the drawings, is to develop the basic principle of machining process.Formulation of machining process steps are as follows:The under parts of the produc

43、tion program decision production type; The analysis of parts processing technology;The choice of blank type and manufacturing method; The technological process;The process design;The process documentation.4 Fixture Design4.1 Fixture Design SenseIn the machinery industry, how to guarantee the high pr

44、ecision of workpiece, the costs of processing and other substantive issues, has been engaged in the mechanical industry research questions, which in the design of fixture when we should consider the problems above, efficient fixture is the workpiece precision guarantee, how to make the fixture more

45、efficient, more economical, the industry is the urgent need to resolve.With the development of society, the continuous improvement of technology, various high-tech technology gradually infiltrated into all sectors, how to use these high-tech to serve mankind, how to make full use of the technology i

46、n mechanical industry, it also requires machinery industry staff continued efforts, innovation.With the development of science and technology, and social needs of the market, the fixture design in progressive super to the flexible manufacturing systemdevelopment. To date, the fixture is mechanical a

47、nd electrical products manufacturing in the four indispensable tools, tool itself is already highly standardized, the user only needs to press varieties, specifications selection and procurement. While the mold and fixture and related products products, there is a need to make changes, usually belon

48、g to the special properties of the tool, mould has become an independent industry; fixture at home and abroad is also gradually form a dependent or independent small industry of machine tool industry. Combined clamp not only has the standardization, modularization, modular and other contemporary advanced design ideas, and in line with resource conservation principle, more suitable for green manufacturing environment protection principle. So the next fixture technology is an important direction of development unit.Machine tool fixture is usually