A. 机械制造的工艺流程的一般步骤有哪些
在机械制造过程中,那些与有原材料转变为工件直接相关的过程称为工艺过程。它包括毛坯、零件、热处理、质量检验和机器装配等。而为保证工艺过程正常进行所需要的刀具、夹具制造,机床调整维修等则属于辅助过程。为了便于工艺规程的编制、执行和组织管理,需要把工艺过程划分为不同层次的单元,分别为工序、装夹、工位、工步和走刀。下面简单介绍下机械制造的工艺流程:
一、工序划分
在机床上对工件连续完成部分工艺过程称为工序,划分工序的依据是地点是否变化和过程是否连续。工序是组成工艺过程的基本单元,也是生产计划的基本单元。例如在车床上车削轴零件,既可以对每一根轴连续地进行粗工和精工;也可以先对整批轴进行粗工,然后再依次对它们进行精工。在第一种情形下只包括一个工序,而在第二种情形下由于过程的连续性中断,虽然是在同一台机床上进行的但却成为两个工序。
二、夹具安装
在机械制造工序中,使工件在机床上或在夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程称为装夹。有时工件在机床上需经过多次装夹才能完成一个工序的内容。例如在车床上切削轴零件,先从一端切削出部分表面,然后调头再切削另一端,这时的工序内容就包括两次夹具安装。
三、工位安排
采用转位夹具、回转操作台或在多轴机床上时,工件在机床上一次装夹后要经过若干个位置依次进行,工件在机床上所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序就称为工位。为了减少因多次装夹而带来的装夹误差和时间损失,常采用各种回转操作台、回转夹具或移动夹具,使工件在一次装夹中先后处于几个不同的位置进行。
四、工步制定
在工件表面和切削工具不变的条件下,所连续完成的那一部分工序内容称为工步。整个工艺过程由若干个工序组成,每一个工序可包括一个工步或几个工步。复合工步是为了提高效率,用几把刀具同时完成几个表面的工步,例如组合钻床切削多孔箱体孔。
五、走刀设计
刀具在工件表面上移动一次所完成的工步部分称为走刀。例如轴类零件如果要切去的金属层很厚,则需分几次切削,这时每切削一次就称为一次走刀。因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。
B. 机械设计的一般过程及方法都有哪些内容
机械设计的一般过程及方法:
1、确定设计任务
需要提出设计任务书,其中包含提出任务、分析需求和确定任务三个步骤。
2、方案设计
根据制定的设计任唤握瞎务书进行方案设计,对设备的功能、用材、原理等提出可能的解决方案并反复确认,确认一个选定的方案。
3、技术设计
确定方案时,需要提供原理图或者机械结构图,亦或者皮困机构运动简图。设计方案后,开始对机械部分进行技术设计,外形、结构、材料、标准件、图纸等。
4、编写技术文件
设备图纸的加工、验收、试运行和技术文件的编制。
(2)机械设计工艺包括哪些扩展阅读:
机械设计的基本要求
1、造型美观、减少污染
2、满足可靠性要求:尽量减少零件数目。
3、操作方便、工作安全操作系统简便可靠,减轻操作人员的劳动强度。
4、实现预定的功能:在规定的工作条件下、规和空定的工作期限内能正常运行。
5、满足经济性要求:要求设计及制造成本低、机器生产率高、能源和材料耗费少、维护及管理费用低。
C. 机械设计的一般步骤是什么
机械设计是一个创造性的工作过程,同时也是一份尽可能多地利用已有成功经验的工作。只有很好地把继承和创新结合起来,才能设计出高质量的产品,作为产品的设计,要求对产品的工作原理、功能、结构、零部件设计,甚至加工制造和装配方法都确定下来。因此,不同的设计者可能有不同的设计方法和设计步骤。但是,人们根据设计的长期经验,将机械设计分为五大步骤:动向预测、方案设计、技术设计、施工设计、试生产。
(1)动向预测。
根据实际需要提出所要设计的新产品后,动向预测只是一个计划和预备阶段,此时所要设计的产品仅是一个模糊的概念。在这阶段中,应对所设计的产品作全面的调查研究和分析。
一件机械产品的发展过程,与任何有生命的个体一样,假使希望所生产的产品,能够不断地推广,不断地更新,则在产品发展过程中,就需要考虑发展哪种产品,何时投产等问题,而且必须慎重考虑,周密策划,严格执行,使其能在万无一失的情况下投入市场,并在上市后仍能不断地获取购买者的反映,作为将来改善产品的参考。即在产品生产前,必须对产品的功能、规格、用途、销售市场,及竞争者产品的特性,作系统的调查和分析。从市场的观点来看,产品必须具备比它的材料及加工成本更高的交换价值,否则它将无法在市场上立足。因此在设计前,必须进行情报调研和动向预测,如图4-16所示。在进行非完全新型产品的设计时,调研和预测一般选择一些知名品牌的同类产品作为调研对象,调研项目包括产品功能、市场销售、顾客购买动机等方面。经过产品调研后,明确了本设计产品的优点和不足,然后清点外购件和原材料,收集各零部件的工时定额、材料消耗定额等,计算出各零、部件的目前成本,并初步摸清产品的实际成本。预测改进后的产品投入市场后的竞争能力,做出决策,并写出技术建议。根据技术建议的分析来确定合理地制定产品文件的技术论证和技术经济论证,最后签发设计任务书。在设计任务书中,要说明设计对象的用途和特点,从而规定生产率、可靠性和寿命、重量、外廓尺寸、驱动能量、成本等指标。
图4-17设计师在进行方案设计在确定设计原理方案时,还必须体现机械工业的技术发展政策。根据机械的实际工作情况,尽量采用微电子技术和新型材料,设计机电液一体化产品。
(3)技术设计。
在技术设计中,要拟定设计对象的总体和部件,具体确定零件的结构。对所设计的机械产品提出的要求是:制造和维护经济、操纵方便而安全、可靠性高和使用寿命长。为了能达到这些要求,零件应满足一些准则,其中最重要的准则是:强度、刚度、抗震性、耐磨性、耐热性、工艺性等。标准化对所设计产品的制造成本和运行经济有很大意义。实现了标准化,可使机械产品的成本有所降低,设计周期有所缩短,可靠性则有所提高。
设计人员按照他所绘制的初步设计总图,如图4-18所示,简单计算或估算机械的各主要零件的受力、强度、形状、尺寸和重量等,如发现原来所选的结构不可行或不实际,则要对结构进行调整或修改,此外还要考虑有没有发生过热、过度磨损及过早发生疲劳破坏的危险部位,并采取措施解决。
在技术设计阶段,设想中的产品初步成形了,设计人员通过初步设计总图的绘制,会发现各部分的形状、尺寸和比例等有许多矛盾,当需要加强或改进某一方面时,可能会削弱或恶化另一方面,此时必须权衡取舍,在各方面保持平衡以达到最佳综合效果。这时,设计人员的经验起着重要作用。
在修改初步设计的总图的过程中,还需对初步设计进行技术—经济分析,一般原则是:先将那些结构复杂、质量大、尺寸大、材料贵、性能差、技术水平低的,以及批量大、工艺复杂、原材料消耗高、成品率低的那些零件进行分析,并据此修改设计,以期得到技术—经济指标高的初步设计总图。
图4-18产品工程图初步设计总图经过反复修改满意后,按比例绘制,凡可能发生干扰碰撞之处要特别注意,必须有足够的各方向视图和剖面,以暴露各方面可能发生的矛盾等。初步设计总图完成后,初估它的制造成本(供审查和报价),进行初步评审。
从初步设计总图到技术设计装配图,需注意:
①尽量采用标准件、通用件或过去已经设计制造的零部件,以节省生产费用。
②确定毛坯材料,以及毛坯是由外厂供应还是本厂生产。
③改进加工和安装工艺,例如,采用成组加工工艺和平行装配操作等以降低制造成本,在设计中使采用先进工艺成为可能。
④按照造型设计原则改进结构。
⑤考虑安全设计要求。
⑥进行技术—经济分析。最后,综合上述工作,调整零件尺寸比例,画出技术设计总装图,对于高速运动机械,还需进行系统的动力学验算,内容包括整个结构的固有频率和振型,确定结构承受的外载荷,计算在动载荷作用下的动应力,并采取措施避免共振和减少动应力等。
按照初步评审意见进行修改得到技术设计总装配图,画出每一零件的结构。由于此时零件的尺寸已知,便可较准确地计算出零件承受的载荷,再用零件设计专用程序,计算出零件受载后的应力分布状况,找出其危险点,进行结构改进以降低危险点的峰值应力或对零件的某几个主要尺寸作优化设计。再考虑选用材料、加工和装配要求,确定零件的尺寸,对零件的危险点求出在工作载荷谱下的应力响应,计算疲劳强度和寿命,按寿命要求再修改零件设计。完成润滑设计和电气设计(驱动和控制)等,最后画出技术设计总装配图,进行第二次评审。
第二次评审仍应请各方面的专家和使用人员代表共同审核,若此时改变设计,其代价将是很高的,但是若有必须改变之处则一定要改。避免重新绘图的最好方法,是在设计过程中与使用人员、制造工艺人员和其他有关专家多商量,某些重要的和批量生产的机械,有时要制造一个模型。第二次评审通过后,正式画出技术设计总体装配图和部件图(分装配图)。
(4)施工设计。
根据技术设计总体装配图进行零部件设计。绘出零件图,无遗漏地定出零件上的每一个尺寸,定出公差配合,凡是有标准的地方在绘图时都必须符合国家标准。再按实际的零件尺寸画出施工设计总体装配图。接着,开始校对图样。首先校对零件图的尺寸,检查每张图的尺寸有无遗漏或矛盾,尺寸标注有无错误,每张图与它左邻右舍的图有无矛盾,对照总图检查发生干涉或碰撞的可能性等。再对图样进行工艺性审核,要有熟练的工艺人员将每张图都看过,检查每一个零件是否便于制造,易于安装,对难于或甚至无法加工之处进行修改。一部机器的零件、尺寸、配合等都有标准,设计人员虽然也熟悉标准,但最好要有专人进行标准审核。此外,还需对图样进行润滑审核,研究润滑方法和润滑剂品种等。最后,编出零件清单及说明书等各种技术文件。
(5)试生产。
根据施工设计的图样和各种技术文件试制样机,对样机进行功能试验,并对各项费用进行成本核算,向前反馈,改进设计。对样机进行审批手续,再进行小批量试生产,改进后正式投入小批量生产。
小批量生产的产品投放市场后,如用户对产品的“试售率”和“再售率”都很高,表明产品受用户欢迎,可以批准大批量投产;如“试售率”低,“再售率”高,表明用户对产品不了解,应加强广告宣传,然后再大批量投产;如“试售率”高,“再售率”低,或两者都低,表明产品质量存在问题,应修改设计,提高质量,降低成本。
当产品可以批量生产时,还要研究适合批量生产的工艺并按照此工艺进行批量试生产。批量试生产中,可能发现在工艺性审核中考虑欠周到之处,使批量生产出现困难,难以稳定地保证质量,以及消耗大、成本高等,而且不能单是通过改进加工工艺来解决问题,这就需要对设计作某些相应的修改,以提高机械设计的工艺性,然后才可以开始正式批量或大量生产。当大批产品投入使用后,还要及时从用户那里收集使用和维护的信息,如有必要则对设计作改进修改。
D. 机械设计主要包括哪些内容
机械设计为机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。
优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。
设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
(4)机械设计工艺包括哪些扩展阅读
机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。
1、新型设计。应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计过去没有过的新型机械。
2、继承设计。根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新,以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
3、变型设计。为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品。
E. 机械制造工艺技术有哪些
传统的有铸,锻,车,铣,刨,磨,钳,冲压,焊接,比较精密的线切割,电火花,激光,最先进的冷打,水刀等等.
其实各种机械制造工艺技术发展日新月异,不断有新的技术改变着我们·的生活。只要有兴趣,你也可以.