CA6140車床法蘭盤加工工藝及夾具設計【鉆6孔和銑100端面 2套夾具】【含CAD高清圖紙、文檔全套】【LB4】

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本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述 設計 (論文)題目 CA6140車床法蘭盤工藝設計 及夾具設計 作者所在系別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 堯凱彬 作 者 學 號 201322365 指導教師姓名 趙秋芳 指導教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務處制  說 明 1．根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 Mechanical Design and Manufacturing Processes 摘要：機械設計是一門通過改進老產(chǎn)品或設計新產(chǎn)品，為了滿足人類需求而有的應用學科。它涉及到了工程技術的許多領域，主要研究產(chǎn)品的尺寸和形狀以及具體結構的詳細構思，同時還要研究產(chǎn)品在制造、銷售及使用中面臨的各種問題。 關鍵詞：機械；設計；加工工藝 Abstract: Mechanical?design?is?the?application?of?science?and?technology?to devise?new?or?improve-d?products?for?the?purpose of?satisfying?human?needs.It?is?a?vast?field?of?engineeringtechnology?which?no-t?only?concerns?itself?with?the?original?conception?of?the?product?in?terms?of its?size,?shape?and?construction?details but?also?considers?the?various?factors?involved?in?the?manufacture,?marketing?and?use?of?the?pro-duct. Keyword: Mechanical，design，manufacturing process 這篇文章主要寫了一個真正的設計工程師應具備的品質(zhì)以及如何在實際生活中進行一個好的設計。一個好的設計工程師應當敢于提出新的想法，并且敢于承擔一定的風險，當方法不適合時，就立即采用以前的方法。所以，設計工程師必須要有耐心，因為花費許多時間努力可能并不會成功。一個創(chuàng)新的設計，要求設計者拋棄許多舊的、人們都知道的方法。因為許多人都容易墨守成規(guī)，所以這樣做不是一件簡單的事情。一個設計者應當不斷地努力探索改良舊產(chǎn)品的方法，在這個過程中，應該選擇原有的設計原理，并把它同新觀念相結合起來。 1、前言 ?制造技術已經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得成功的關鍵因素。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。 2、現(xiàn)代機械制造工藝的技術特點 2.1柔性、集成、并行工作現(xiàn)代機械制造系統(tǒng)具有多功能性和信息密集性，夠制造生產(chǎn)成本與批量無關的產(chǎn)品，能按訂單制造，滿足產(chǎn)品的個性要求。 2.2制造智能化。能夠代替熟練工人的技藝，具有學習工程技術人員多年實踐經(jīng)驗和知識的能力，并用以解決生產(chǎn)實際問題。智能制造系統(tǒng)能發(fā)揮人的創(chuàng)造能力和具有人的智能和技能，強調(diào)以人為系統(tǒng)的主導者這一總的概念。在智能制造系統(tǒng)中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撐，來智能又促進集成水平的提高。 2.3設計與工藝一體化，傳統(tǒng)的制造工程設計和工藝分步實施，造成了工藝從屬于設計、工藝與設計脫離等現(xiàn)象，影響了制造技術的發(fā)展。產(chǎn)品設計往往受到工藝條件的制約，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，設計與工藝必須密切結合，要以工藝為突破口，形成設計與工藝的一體化。 2.4精密加工技術是關鍵，精密和超精密加工技術是衡量先進制造技術水平的重要指標之一。當前，納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平。 2.5產(chǎn)品生命周期的全過程，現(xiàn)代制造技術是一個從產(chǎn)品概念開始，到產(chǎn)品形成、使用，一直到處理報廢的集成活動和系統(tǒng)。在產(chǎn)品的設計中，不僅要進行結構設計、零件設計、裝配設計，而且特別強調(diào)拆卸設計。使產(chǎn)品報廢處理時，能夠進行材料的再循環(huán)。節(jié)約能源，保護環(huán)境。 2.6人、組織、技術三結合，現(xiàn)代制造技術強調(diào)人的創(chuàng)造性和作用的永恒性；提出了由技術支撐轉變?yōu)槿?、組織、技術的集成；強調(diào)了經(jīng)營管理、戰(zhàn)略決策的作用。在制造工業(yè)戰(zhàn)略決策中，提出了市場驅動、需求牽引的概念，強調(diào)用戶是核心，用戶的需求是企業(yè)成功的關鍵，并且強調(diào)快速響應市場需求的重要性。 ? 3、我國當前制造技術的現(xiàn)狀及問題 機械制造業(yè)歷來是應用科學技術的主要領域，是應用最新科技推動社會、經(jīng)濟發(fā)展的主導產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國的機械制造業(yè)不斷走大走強，形成品種繁多、門類齊全、布局基本合理的機械制造工業(yè)體系。但我國目前只能稱為機械大國，還不是機械強國。與先進的國家相比仍有一定的差距。為了迎接世界的挑戰(zhàn)，我們必須認清制造技術的發(fā)展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平。 同時，就目前國內(nèi)的機械制造技術，但是設備升級單靠買發(fā)達國家的設備也是不行的，必須量體裁衣，才可能實現(xiàn)投入小、高效益。自2008年以來，中國出口企業(yè)多數(shù)都會面臨如下幾個問題：世界范圍的經(jīng)濟危機至訂單銳減、原材料成本上漲、勞動力成本不斷的攀高、人民幣升值等，令實力較弱的中小企業(yè)連連虧損，甚至倒閉。轉型升級已經(jīng)成了中國民營企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。我們應該在軟件和硬件兩個方面著手，一方面給企業(yè)和產(chǎn)品更多更廣闊的展示平臺；另一方面應該根據(jù)國情研究生產(chǎn)適合的生產(chǎn)工具。 ?4、機械制造技術發(fā)展的趨勢 當今世界機械加工工藝發(fā)生了深刻變化，對制造業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響，制造過程和制造工藝也有了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機械、信息、材料等方面的最新成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程。 參考文獻 [1]Alex Elias．Mechanical Design and Manufacturing Processes [J]．Journal of Composite Materials，1999．1． [2] 韓曉娟，孫丹．法蘭盤機械加工工藝及工裝設計[J]．2002. [3] 劉鴻文主編. 材料力學[M]. 北京：高等教育出版社1991. [4] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組編. 理論力學[M]. 北京：高等教育出版社 1997. [5] 大連理工大學工程畫教研室編. 機械制圖[M]. 北京：高等教育出版社 1993. [6] 孫 桓，陳作模. 機械原理[M]. 北京：高等教育出版社 2000. [7] 高澤遠，王 金主編. 機械設計基礎課程設計[M].沈陽：東北工學院出版社 1987. [8] 喻子建，張磊、邵偉平、喻子建主編. 機械設計習題與解題分析[M].沈陽：東北大學出版社 .2000. [9] 張 玉，劉 平主編. 幾何量公差與測量技術[M] .沈陽：東北大學出版社. 1999. [10] 成大先.機械設計手冊.化學工業(yè)出版社.1997. 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 4 CA6140車床法蘭盤加工工藝及夾具設計 答辯人 堯凱彬 指導老師 趙秋芳副教授 目錄 CONCENTS 研究背景 研究意義 論文概述 結論 01 02 03 04 研究背景 01 研究背景 法蘭采用先進的技術和工藝 向著高質(zhì)量 高性能的方面發(fā)展 在實際運作中 常常遇到加工精度達不到要求的情況 這時候就需要采用先進的儀器設備加工 行業(yè)發(fā)展遇到了瓶頸 必需要重視理論的創(chuàng)新和探索 最近幾年全球法蘭領域的市場容量逐漸增大 產(chǎn)銷規(guī)模也隨著大幅增加 價格更是居高不下 研究背景 研究意義 貢獻與創(chuàng)新 心得體會 理論框架 研究意義 02 研究思路 唯物主義者和實干家們最注重的就是客觀務實 這是一種一切從實際出發(fā)的工作理念 脫離了實際的行動都是不切實際的 在其位謀其政 在新崗位上努力將自身的業(yè)績提升到一個新的層次 將自身的能力提升到一個新的層次 堅決服務公司制定的發(fā)展大局 找準部門的位置 擺正自身的位置 做好該做的事 管好該管的人 運用最新的科技手段和管理理念 結合部門現(xiàn)實狀況 將部門的管理 業(yè)績提升到一個新的層次 四個研究思想貫穿全盤工作 研究方案 請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說請在這里輸入您的文字說明請在這里輸入您的文字說明 團隊建設 專業(yè)能力 研究背景 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 言簡意賅的說明分項內(nèi)容言簡意賅的說明分項內(nèi)容 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 言簡意賅的說明分項內(nèi)容言簡意賅的說明分項內(nèi)容 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 言簡意賅的說明分項內(nèi)容言簡意賅的說明分項內(nèi)容 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 言簡意賅的說明分項內(nèi)容言簡意賅的說明分項內(nèi)容 A C B D 輸入標題 輸入標題 輸入標題 輸入標題 論文概述 03 關鍵技術 在此錄入上述圖表的描述說明在此錄入上述圖表的描述說明 在此錄入上述圖表的描述說明在此錄入上述圖表的描述說明 在此錄入上述圖表的描述說明在此錄入上述圖表的描述說明 在此錄入上述圖表的描述說明在此錄入上述圖表的描述說明 在此錄入上述圖表的描述說明在此錄入上述圖表的描述說明 實踐難點 研究背景 項目一 項目二 項目三 項目四 2016 2017 單擊此處添加標題您的內(nèi)容打在這里 或者通過復制您的文本后 在此框中選擇粘貼 并選擇只保留文字 單擊此處添加標題您的內(nèi)容打在這里 或者通過復制您的文本后 在此框中選擇粘貼 并選擇只保留文字 研究目標 添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容 添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容 添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容添加文本內(nèi)容 溝通協(xié)調(diào) 創(chuàng)新思維 謙虛上進 三大目標 成果展示 這里輸入簡單的文字概述里輸入簡單文字概述這里簡單輸入簡單文字這里輸入簡單的文字概述里輸入簡單文字概述這里簡單輸入簡單文字這里輸入簡單的文字概述里輸入簡單文字概述這里簡單輸入簡單文字 結論 04 應用前景 本資活動預計帶來的廣告收益 門票收入20萬元 借助了合作伙伴和政府的影響力 為公司形象帶來正面影響 新產(chǎn)品的推出 產(chǎn)品曝光度的增加 將大力提升產(chǎn)品銷量 通過舉辦這次活動 使得企業(yè)的品牌形象得到提升 為公司的發(fā)展帶來巨大的機遇 問題分析 問題評估 輸入標題 輸入標題 輸入標題 輸入標題 輸入標題 相關建議 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 不用多余的文字修飾 言簡意賅的說明分項內(nèi)容 點擊輸入簡要文字內(nèi)容 文字內(nèi)容需概括精煉 言簡意賅的說明分項內(nèi)容 研究結論 亮點不足 成績一 這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績成績二 這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績成績?nèi)?這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績 不足一 這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績不足二 這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績不足三 這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績這里輸入您的成績 感謝在座各位的聆聽 答辯人 指導老師 教授 本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文(設計)題目 CA6140車床法蘭盤工藝設計 及夾具設計 作者所在系別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 堯凱彬 作 者 學 號 201322365 指導教師姓名 趙秋芳 指導教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1．根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．開題報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 堯凱彬 專 業(yè) 機電 班 級 B13141 指導教師姓名 趙秋芳 職 稱 副教授 工作單位 北華航天工業(yè)學院 課題來源 校企聯(lián)合 課題性質(zhì) 應用設計 課題名稱 CA6140車床法蘭盤工藝設計及夾具設計 本設計的科學依據(jù) （科學意義和應用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 1．科學意義 法蘭盤是指在盤狀的金屬零件的周邊開一些固定用的孔，用于連接其他零件的一種零件。它主要是用來連接兩根管子，法蘭盤上面有孔，可以裝上螺栓，讓兩個法蘭緊密連接。法蘭之間用襯墊密封起來。它可焊接構成，也可由螺紋聯(lián)接構成或澆鑄而成。法蘭聯(lián)接由一對法蘭、一個墊片及若干個螺栓螺母組成。墊片放在兩法蘭密封面之間，擰緊螺母后，墊片表面上的比壓達到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形，并填滿密封面上凹凸不平處，使聯(lián)接嚴密不漏。有的管件和器材已經(jīng)自帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。法蘭連接是管道施工的重要連接方式。 法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。 進行本次畢業(yè)設計的主要意義有： （1）學習法蘭盤加工工藝設計的一般方法，了解和掌握法蘭盤整體設計、夾具設計的過程和計算方法，培養(yǎng)學生分析問題以及解決問題的能力，有助于學生設計思想的養(yǎng)成，尤其是計算的能力和總體設計的能力。 （2）綜合自己所學的課程和查閱的課外書籍等資料和生產(chǎn)實踐學到的知識去解決和分析加工工藝以及夾具設計問題，讓所學到的專業(yè)知識得到進一步的鞏固和深化。 （3）通過繪圖和計算，學會運用手冊、標準、規(guī)范、圖冊。 2．應用前景及國內(nèi)外研究狀況 法蘭盤最早是由英國傳入我國的，它在我國的機械領域、建筑領域和水利水電領域的應用非常廣泛。自20世紀90年代開始，在日本在我國開辟法蘭市場之后，歐美和韓國等國家也開始加入中國市場，導致我國泛濫市場份額大增。最近幾年，我國在法蘭研發(fā)領域和制造領域取得了一定的成績，由于市場和產(chǎn)業(yè)鏈的影響，同時還有政府的大力支持，大量的法蘭成品在工廠和個人作坊大批量的生產(chǎn)出來了。 3．目前技術狀況、水平及發(fā)展趨勢 最近幾年全球法蘭領域的市場容量逐漸增大，產(chǎn)銷規(guī)模也隨著大幅增加，價格更是居高不下。目前中國的法蘭產(chǎn)量在亞洲排名第一，法蘭采用先進的技術和工藝，向著高質(zhì)量、高性能的方面發(fā)展。 設計內(nèi)容和預期成果 （具體設計內(nèi)容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 1.設計內(nèi)容 （1）讀圖。根據(jù)零件圖的尺寸和技術要求，檢查其是否準確、合理以及工藝要求是否能達到。 （2）繪圖。用AUTOCAD繪制零件的二維圖。 （3）確定毛坯。根據(jù)零件的結構和生產(chǎn)綱領選擇毛坯 ，毛坯的種類一般在零件圖上已有規(guī)定。 （4）擬定加工路線。確定零件的加工順序，通過查閱資料確定各個工序所使用的加工設備、夾具、刀具、量具、進給速度等。 2．重點解決的技術問題 （1）確定此零件的工作環(huán)境，審核零件圖以及毛坯的確定。 （2）擬定詳細的加工路線。 （3）查閱相關資料確定各工序的切削用量、進給速度。 3.預期成果 設計出合理的加工工藝路線以及夾具，最后再進行強度校核。 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 1.實驗方法和步驟 （1）知道零件的作用，再對零件進行工藝分析。 （2）確定毛坯的制造方法、尺寸及形狀。 （3）工藝設計。選擇定位基準、選擇零件表面的加工方法、制定加工工藝路線，確定加工時使用的設備、量具和夾具，確定刀具、切削用量、基本工時。 2.可能遇到的問題及解決方法 （1）機械加工精度達不到要求 產(chǎn)品的質(zhì)量直接由機械設備的加工精度決定，只有在合理的工藝流程下使用高精度的設備，才能保證零件的質(zhì)量，在設計的過程中，還有許多的因素會影響到加工的精度。比如機械設備發(fā)生磨損會使加工精度變低，刀具和夾具的使用也會造成一定的誤差。所以為了保證零件的精度，就要分析精度的影響因素，然后制定相應的解決方法。 （2）零件的表面質(zhì)量達不到要求 零件的表面質(zhì)量直接影響到零件的使用壽命以及性能。影響零件表面質(zhì)量的主要因素是原材料的性能和切削用量，原材料是選好的，所以主要就是切削用量，要合理的確定切削用量。 實現(xiàn)本項目預期目標和已具備的條件 （包括過去學習、研究工作基礎，現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等） 1. 過去的學習、研究基礎 之前我們有進行過減速器、變速器的設計，對零件的加工工藝以及夾具的設計有了一定的基礎，知道都該查閱哪些資料，以及設計的基本原則。機械產(chǎn)品的設計可分為四個階段：設計計劃，這個階段的目標是編寫設計任務書；方案設計，這階段的目的是對設計的方案進行分析；技術設計，這個階段的主要任務是繪制零件圖、裝配圖；試制試驗，這個階段的任務是制定工藝卡片、性能分析報告、實驗方案以及制定改善的措施。 2. 現(xiàn)有儀器設備 現(xiàn)有的儀器設備主要有數(shù)控機床，各種刀具、量具等。 3. 設計環(huán)境及協(xié)作條件 公司為我們提供了電腦，讓我們進行電腦繪圖。如果我們有什么不懂的，也可以在車間直接問師傅，那些師傅都在這行干了好多年，能為我們提供很多的幫助。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位) 1. 第一、二周：與指導教師取得聯(lián)系，確定畢業(yè)設計課題。 2. 第三周：完成畢業(yè)設計開題報告并進行開題答辯。 3. 第四、五周：查閱相關資料，進行畢業(yè)設計的具體工作。 4． 第六、七周：撰寫畢業(yè)設計說明書。 5． 第七、八周：對設計過程及任務說明書進行整理、修改和檢查。 6． 第九、十周：指導教師對設計的資料進行審查，學生對設計資料進行修改。 7． 第十一、十二周：進行畢業(yè)設計論文的答辯。 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設計 (論文) 外 文 翻 譯 原 文 標 題 Mechanical Design and Manufacturing Processes 譯 文 標 題 機械設計及加工工藝 作者所在系別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 B13141 作 者 姓 名 堯凱彬 作 者 學 號 201322365 指導教師姓名 趙秋芳 指導教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 譯文標題 機械設計及加工工藝 原文標題 Mechanical Design and Manufacturing Processes 作 者 Alex Elias 譯 名 艾力克斯 國 籍 美國 原文出處 Journal of Composite Materials 摘要：機械設計是一門通過改進老產(chǎn)品或設計新產(chǎn)品，為了滿足人類需求而有的應用學科。它涉及到了工程技術的許多領域，主要研究產(chǎn)品的尺寸和形狀以及具體結構的詳細構思，同時還要研究產(chǎn)品在制造、銷售及使用中面臨的各種問題。 關鍵詞：機械；設計；加工工藝 進行各種機械設計的工作人員一般被稱為設計工程師或者設計人員。機械設計一個具有創(chuàng)造性的工作。設計工程師要求在工作上具有創(chuàng)新思維，還得在工程材料、機械制圖、動力學、運動學和機械制造工藝學等學科具有強大的知識儲備。 像之前所說，機械設計的目的是生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和科學知識并不一定能給人類帶來好處，只有當它們被使用在產(chǎn)品上它們才能產(chǎn)生效益。所以，我們應該在對一個產(chǎn)品進行設計之前，了解人們是否需要這種產(chǎn)品。 我們應該把機械設計看成是設計人員運用創(chuàng)造性的思維進行產(chǎn)品的設計、系統(tǒng)的分析以及制訂產(chǎn)品的加工工藝的一個機會。掌握機械設計的基礎知識比熟記一些公式和數(shù)據(jù)更重要。只用數(shù)據(jù)和公式并不能完整的做出一個好的設計。同時，設計者應該精確定的進行運算。比如，即使將一個小數(shù)點的位置弄錯，正確的設計也會變成錯誤的。 一個好的設計工程師應當敢于提出新的想法，并且敢于承擔一定的風險，當方法不適合時，就立即采用以前的方法。所以，設計工程師必須要有耐心，因為花費許多時間努力可能并不會成功。一個創(chuàng)新的設計，要求設計者拋棄許多舊的、人們都知道的方法。因為許多人都容易墨守成規(guī)，所以這樣做不是一件簡單的事情。一個設計者應當不斷地努力探索改良舊產(chǎn)品的方法，在這個過程中，應該選擇原有的設計原理，并把它同新觀念相結合起來。 新設計的本身可能會有很多的缺陷和問題，只有在這些問題和缺陷解決之后，新產(chǎn)品的優(yōu)越性才能體現(xiàn)出來。所以，一個好的產(chǎn)品產(chǎn)生的同時，也有著巨大的風險。應當強調(diào)的是，如果設計不要求采用完全新的方法，那就沒有必要為了改變而采用全新的辦法。 在設計的開始階段，應當讓設計工程師充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，擺脫各種約束。或許在這之中可能會產(chǎn)生許多不適用的想法，但是這可以在設計的開始階段，在生產(chǎn)圖紙繪制之前進行改正。只有這樣，才不會阻擋創(chuàng)新的思維。一般需要提出幾種設計方案，并進行比較?？赡茉谧詈筮x擇的方案中，采用了一些未被接受的方案中的一些想法。 心理學家經(jīng)常探討怎樣讓人們適應所操作的機器。設計工程師的基本職責是讓機器來適應人們。這并不是一個簡單的工作，因為一個對所有人都做好的操作范圍和操作過程是并不存在的。 另外一個應當被知道的重要問題，設計者必須能夠和其他相關人員進行溝通和交流。與別人進行設計方案的交流和溝通是設計的關鍵階段也是最后階段。有很多偉大的發(fā)明設計和創(chuàng)造并沒有被人們所利用，因為創(chuàng)造者不愿意或者不善于向他人介紹自己的成果。提出方案是一個說服別人的事情。當一個設計工程師向經(jīng)營、管理部門或者領導提出自己的新方案時，就是希望說明或證明自己的方案很好。只有很好的完成這個工作，為了這個方案耗費的大量時間和精力才會有意義。 人們只有三種表達自己思想的方式，分別是文字說明、口頭闡述和繪圖說明。所以，一個優(yōu)秀的設計師不到要掌握大量的技術，還應該掌握這幾種表達方式。如果一個技術很強的人，但是表達能力較差，他就會面臨巨大的困難。如果以上三種表達能力都很差，那么永遠都沒有人知道他的才能。 一個真正有能力的設計工程師不該漢派自己提出的方案可能不可行。實際上，失敗是肯定會發(fā)生的，因為每個每個真正有創(chuàng)造性的想法總是有批評或者失敗伴隨著它。從一次失敗中可以學到很多的東西，只有不怕失敗的人才能取到巨大的收獲。 總之，決定不把方案提交出來，才是真正的失敗。? 為了進行有效的交流，需要解決下列問題： (1)所要設計的這個產(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)品相比有無競爭能力?? ?(3)生產(chǎn)這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟?? ?(4)產(chǎn)品的維修是否方便?? ?(5)產(chǎn)品有無銷路?是否可以盈利?? 只有時間才能對上述問題給出正確的答案。但是，產(chǎn)品的設計、制造和銷售只能在對上述問題的初步肯定答案的基礎上進行。設計工程師還應該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設計方案進行溝通。通常，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題?？赡芤髮δ硞€零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生產(chǎn)變得容易。但是，工程上的更改必須經(jīng)過設計人員批準，以保證不會損傷產(chǎn)品的功能。 有時，在產(chǎn)品的裝配時或者裝箱外運前的試驗中才發(fā)現(xiàn)設計中的某種缺陷。這些事例恰好說明了設計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。 不能采用解析法計算的情況下，可以在基本公式內(nèi)引入系數(shù)。例如，對于薄壁鋼管，考慮到腐蝕性，可將根據(jù)壓力求得的厚度增加一些。當必須應用一個基本公式來確定形狀、材料和使用條件，而這些被確定的量僅僅與在公式推導中的假設比較接近時，要采取措施使結果“偏于安全”。當數(shù)據(jù)不完全時，可以應用理論公式作為尺寸的指南，在擴展后的范圍內(nèi)獲得令人滿意的設計結果。 4．根據(jù)性能組合選擇材料。選擇材料時需要考慮有關的性能組合，不僅考慮強度，硬度和重量，而且有時還要考慮抗沖擊性，抗腐蝕性和耐高溫或低溫的能力。成本和制造性能都是應該考慮的因素，這些因素包括可焊接性，機械加工性能，對熱處理溫度變化的敏感性和所需要的涂層等。 5．在現(xiàn)有零件和整體零件之間進行認真的選擇。若一個以前研制的零件能夠滿足性能要求和可靠性要求，并適用于所設計的那臺機器而無須附加的研制費用，那么設計人員及其公司通常會從零件制造廠的現(xiàn)貨中選取該零件。但是，只有充分了解其性能，才能進行認真的選擇工作，因為任何一個機器零件的失效都會影響公司的信譽，并使公司承擔相應的責任。在其他情況下，若機器設計人員自己來設計零件，則零件的強度，可靠性和成本等方面的要求就可以更好地得到滿足?？蓪⒛硞€零件與其他零件設計成一個整體零件，例如將幾個齒輪設計為一個鍛件或者將齒輪與軸設計為一體，這種方法的主要優(yōu)點是緊湊。 6．保證零件在裝配中準確定位和不發(fā)生干涉。一個良好的設計能夠保證零件定位準確，裝配和修理方便容易。軸肩和導向表面在裝配過程中不需要測量就能提供準確定位。零件的形狀應該被設計得保證這個零件不會被裝反或裝錯位置。必須能夠預見和防止諸如不同的螺紋孔中的螺釘之間的干涉和不同的連桿機構之間的干涉。必須避免部件之間的找正對中誤差和定位誤差，或者必須采用措施，減小任何由此引起的不利的位移和應力。人類通過使用工具和智能，制造使其生活變得更容易和更舒適的物品這種方法，把他們自己與其他種類的生命區(qū)別開來。許多世紀以來，工具和為工具提供動力能源的種類都在不斷地發(fā)展，以滿足人類日益完善和越來越復雜的想法。 在最早的時期，工具主要是由石器構成的?？紤]到所制造的物品相對簡單的形狀和被加工的材料，石頭作為工具是適用的。當鐵制工具被發(fā)明出來以后，耐 用的金屬和更精致的物品能夠被制造出來。在20世紀中，已經(jīng)有了一些由有史以來最耐用，同時也是最難加工的材料制造的產(chǎn)品。為了迎接這些材料給制造業(yè)帶來的挑戰(zhàn)，工具材料已經(jīng)發(fā)展到包括合金鋼、硬質(zhì)合金、金剛石和陶瓷。給我們的工具提供動力的方法也發(fā)生了類似的進步。最初，是由人或動物的肌肉為工具提供動力；隨后，水力、風力、蒸汽和電力得到了利用，人類通過采用新型機器、更高的精度和更快的加工速度來進一步提高制造能力。 附錄： Mechanical Design and Manufacturing Processes Abstract: Mechanical?design?is?the?application?of?science?and?technology?to devise?new? or?improved?products?for?the?purpose of?satisfying?human?needs.It?is?a?vast?field?of?engine technology?which?not?only?concerns?itself?with?the?original?conception?of?the?product?in ?terms?of its?size,?shape?and?construction?details but?also?considers?the?various?factors?involved?in?the?manufacture,?marketing?and?use?of?the?product. Keywords: Mechanical，design，manufacturing process People?who?perform?the?various?functions?of?mechanical?design?are?typically?called?desi-gners,?or?design?engineers.?Mechanical?design?is?basically?a?creative?activity.?However,?in?addition?to?being?innovative,?a?design?engineer?must?also?have?a?solid?background?in?the? a-reas?of?mechanical?drawing,?kinematics,?dynamics,?materials?engineering,?strength?of materials?and?manufacturing?processes. As?stated?previously,?the?purpose?of?mechanical?design?is?to?produce?a?product?which will?serve?a?need?for?man.?Inventions,?discoveries?and?scientific?knowledge?by?themselve-s?do?not?necessarily?benefit?people;?only? if ?they? are ?incorporated? into? a?designed? product? will? a? benefit?be? derived.?It?should?be?recognized,?therefore,?that?a?human?nee-d?must?be?identified?before?a?particular?product?is?designed. Mechanical?design?should?be?considered?to?be?an?opportunity?to?use?innovative?talents?t-o?envision?a?design?of?a?product,?to?analyze?the?system?and?then?make?sound?judgments?o-n?how?the?product?is?to?be?manufactured.?It?is?important?to?understand?the?fundamentals?o-f?engineering?rather? than?memorize?mere?facts? and?equations.?There?are?no? facts?or?equ-ations?which?alone?can?be?used?to?provide?all?the?correct?decisions?required?to?produce?a?go-od?design.? On?the?other?hand,?any?calculations?made?must?be?done?with?the?utmost?care?and?precisi-on.?For?example,?if?a?decimal?point?is?misplaced,?an?otherwise?acceptable?design?may?not?f-unction. Good?designs?require?trying?new?ideas?and?being?willing?to?take?a certain?amount?of?ris-k,?knowing?that?if?the?new?idea?does?not?work?the?existing?method?can?be?reinstated.?Thu-s?a?designer?must?have?patience,?since?there?is?no?assurance?of?success?for?the?time?and?effo-rt?expended.?Creating?a?completely?new?design?generally?requires?that?many?old?and?well-established?methods?be?thrust?aside.?This?is?not?easy?since?many?people?cling?to?familiar?id-eas,?techniques?and?attitudes.?A?design?engineer?should?constantly?search?for?ways?to?impr-ove?an?existing?product?and?must?decide?what?old,?proven?concepts?should?be?used?and?what?new,?untried?ideas?should?be?incorporated.? New?designs?generally?have?"bugs"?or?unforeseen?problems?which?must?be?worked?out?b-efore?the?superior?characteristics?of?the?new?designs?can?be?enjoyed.?Thus?there?is?a?chanc-e?for?a?superior?product,?but?only?at?higher?risk.It?should?be?emphasized?that,if?a?design?do-es?not?warrant?radical?new?methods,?such?methods?should?not?be?applied?merely?for?the?sa-ke?of?change.? During?the?beginning?stages?of?design,?creativity?should?be?allowed?to?flourish?withou-t?a?great?number?of?constraints.Even?though?many?impractical?ideas?may?arise,?it?is?usuall-y?easy?to?eliminate?them?in?the?early?stages?of?design?before?firm?details?are?required?by?ma-nufacturing.?In?this?way,?innovative ideas?are?not?inhibited.?Quite?often,?more?than?one?de-sign?is?developed,?up?to?the?point?where?they?can?be?compared?against?each?other.It?is?entir-ely?possible?that?the?design?which?is?ultimately?accepted?will?use?ideas?existing?in?one?of?t-he?rejected?designs?that?did?not?show?as?much?overall?promise.? Psychologists?frequently?talk?about?trying?to?fit?people?to?the?machines?they?operate.?It?i-s?essentially?the?responsibility?of?the?design?engineer?to?strive?to?fit?machines?to?people.?Th-is?is?not?an?easy?task,?since?there?is?really?no?average?person?for?which?certain?operating??d-imensions?and?procedures?are?optimum.? ? Another?important?point?which?should?be?recognized?is?that?a?design?engineer?must?be?a-ble?to?communicate?ideas?to?other?people?if?they?are?to?be?incorporated.?Communicating?th-e?design?to?others?is?the?final,?vital?step?in?the?design?process.?Undoubtedly?many?great?desi-gns,?inventions,?and?creative?works?have?been?lost?to?mankind?simply?because?the?originat-ors?were?unable?or?unwilling?to?explain?their?accomplishments?to?others.?Presentation?i-s?a?selling?job.?The?engineer,?when?presenting?a?new?solution?to?administrative,?manageme-nt,?or?supervisory?persons,?is?attempting?to?sell?or?to?prove?to?them?that?this?solution?is?a?be-tter?one.?Unless?this?can?be?done?successfully,?the?time?and?effort?spent?on?obtaining?the?so-lution?have?been?largely?wasted.? ? Basically,?there?are?only?three?means?of?communication?available?to?us.?These?are?the?w-ritten,?the?oral,?and?the?graphical?forms.?Therefore?the?successful?engineer?will?be?technica-lly?competent?and?versatile?in?all?three?forms?of?communication.?A?technically?competen-t?person?who?lacks?ability?in?any?one?of?these?forms?is?severely?handicapped.If?ability?in?al-l?three?forms?is?lacking,?no?one?will?ever?know?how?competent?that?person?is! The?competent?engineer?should?not?be?afraid?of?the?possibility?of?not?succeeding?in?a?pre-sentation.?In?fact,?occasional?failure?should?be?expected?because?failure?or?criticism?seem-s?to?accompany?every?really?creative?idea.?There?is?a?great?deal?to?be?learned?from?a?failure,and?the?greatest?gains?are?obtained?by?those?willing?to?risk?defeat.?In?the?final?analysis,?th-e?real?failure?would?lie?in?deciding?not?to?make?the?presentation?at?all.? ?To?communicate?effectively,?the?following?questions?must?be?answered:? ?(1)?Does?the?design?really?serve?a?human?need?? ?(2)?Will?it?be?competitive?with?existing?products?of?rival?companies?? ?(3)?Is?it?economical?to?produce?? ?(4)?Can?it?be?readily?maintained?? ?(5)?Will?it?sell?and?make?a?profit? Only?time?will?provide?the?true?answers?to?the?preceding?questions,?but?the?product?shou-ld?be?designed,?manufactured?and?marketed?only?with?initial?affirmative?answers.?The?desi-gn?engineer?also?must?communicate?the?finalized?design?to?manufacturing?through?the?us-e?of?detail?and?assembly?drawings.? ? Quite?often,?a?problem?will?occur?during?the?manufacturing?cycle[3].?It?may?be?that?a?ch-ange?is?required?in?the?dimensioning?or?tolerancing?of?a?part?so?that?it?can?be?more?readil-y?produced.?This?fails?in?the?category?of?engineering?changes?which?must?be?approved?by?t-he?design?engineer?so?that?the?product?function?will?not?be?adversely?affected.? In?other?cases,?a?deficiency?in?the?design?may?appear?during?assembly?or?testing?just?prio-r?to?shipping.?These?realities?simply?bear?out?the?fact?that?design?is?a?living?process.?Ther-e?is?always?a?better?way?to?do?it?and?the?designer?should?constantly?strive?towards?finding?t-hat?better?way.? Designing?starts?with?a?need,real?or?imagined.Existing?apparatus?may?need?improvement-s?in?durability,?efficiently,?weight,?speed,?or?cost.?New?apparatus?may?be?needed?to?perfor-m?a?function?previously?done?by?men,?such?as?computation,?assembly,?or?servicing.?With?th-e?objective?wholly?or?partly?defined,?the?next?step?in?design?is?the?conception?of?mechanis-ms?and?their?arrangements?that?will?perform?the?needed?functions.?For?this,?freehand?sketch-ing?is?of?great?value,?not?only?as?a?record?of?one's?thoughts?and?as?an?aid?in?discussion?wit-h?others,?but?particularly?for?communication?with?one's?own?mind,?as?a?stimulant?for?creati-ve?ideas.When?the?general?shape?and?a?few?dimensions?of?the?several?components?becom-e?apparent, analysis?can?begin?in?earnest.The?analysis?will?have?as?its?objective?satisfactor-y?or?superior?performance,?plus?safety?and?durability?with?minimum?weight,and?a?competit-ive?east.? Optimum?proportions?and?dimensions?will?be?sought?for?each?critically?loaded?section,to-gether?with?a?balance?between?the?strength?of?the?several?components.?Materials?and?thei-r?treatment?will?be?chosen.?These?important?objectives?can?be?attained?only?by?analysis?bas-ed?upon?the?principles?of?mechanics,?such?as?those?of?statics?for?reaction?forces?and?for?th-e?optimum?utilization?of?friction;?of?dynamics?for?inertia,?acceleration,?and?energy;of?elasticity?and?strength?of?materials?for?stress?and?deflection;?and?of?fluid?mechanics?for?lubrication?and?hydrodynamic?drives.? Finally,?a?design?based?upon?function?and?reliability?will?be?completed,?and?a?proto typ-e?may?be?built.?If?its?tests?are?satisfactory,?and?if?the?device?is?to?be?produced?in?quantity,?th-e?initial?design?will?undergo?certain?modifications?that?enable?it?to?be?manufactured?in?qua-ntity?at?a?lower?cost.?During?subsequent?years?of?manufacture?and?service,?the?design?is?lik-ely?to?undergo?changes?as?new?ideas?are?conceived?or?as?further?analysis?based?upon?test-s?and?experience?indicate?alterations.?Sales?appeal,?customer?satisfaction,?and?manufactur-e?cost?are?all?related?to?design,?and?ability?in?design?is?intimately?involved?in?the?success?o-f?an?engineering?venture. 8 指 導 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導教師簽字： 年 月 日 注：1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計（論文）的主題是否高度相關，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量（3 000字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。