變速器換擋叉工藝規(guī)程及鉆M10螺紋底孔夾具設計

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1、全套圖紙加扣 3346389411或3012250582變速器換擋叉工藝工裝設計 目錄摘要3引 言4第一章 零件的分析5第二章 工藝規(guī)程的設計62.1確定毛坯的的制造形式62.2基準的選擇62.3制訂工藝路線62.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定82.5確定切削用量及基本工時9第三章 專用夾具的設計193.1鉆、攻M10螺紋的夾具設計193.1.1問題提出193.1.2 定位基準的選擇193.1.3定位元件的設計193.1.4切削力及夾緊力計算193.1.5 夾具設計及操作簡要說明193.2銑撥叉寬51面的夾具設計213.2.1 問題的提出213.2.2 定位基準的選擇213.2.3定

2、位元件的設計213.2.4 切削力及夾緊力計算213.2.5 定向鍵與對刀裝置設計233.2.6 夾具設計及操作簡要說明25總 結26致 謝27參 考 文 獻281摘 要：本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。撥叉的加工工藝規(guī)程及其銑叉口面與鉆M10螺紋的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。銑叉口面以15.81F8孔及其端面作為來定位基準，以工件的另外一個端面作為輔助基準，實現(xiàn)工件的完全定位，夾緊則是通過調節(jié)螺母來實現(xiàn)；鉆M10螺紋以15.81F8孔及其端面作為定位基準，以一削邊銷作為輔助基準，實現(xiàn)工件的完全定

3、位，夾緊則是由快換墊圈、螺母、心軸等組成。關鍵詞： 夾緊 定位 基準引 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。撥叉的加工工藝規(guī)程及其銑叉口面與鉆M10螺紋的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行設計之后的下一個教

4、學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第一章 零件的分析從變速器換擋叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以15.81mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括：20.5圓的左右端面， 1

5、5.81mm孔以及對其倒角。 2. 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的2端面面，銑叉口內側面，其中外端面和15.81孔有垂直度要求，這就要求我們要以15.81內孔定位加工這2端面，以保證端面和15.81孔的垂直度。第二章 工藝規(guī)程的設計 2.1 、確定毛坯的的制造形式零件材料為35，零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，鍛造精度為2級，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 、基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證

6、，生產率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，變速器換擋叉較不規(guī)則，所以粗基準不太容易選擇。為了保證15.8mm孔的位置精度的要求，選擇叉口內圓面和20.5的右端面作為粗基準，以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及15.8mm孔軸心線的垂直度，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。工件被放在支撐板上，限

7、制三個自由度；工件的大叉口內表面緊靠在兩個支承釘的外圓柱面上，限制兩個自由度；小頭15mm 孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 、制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 方案一工序10：鍛造。工序20：調質處理工序30

8、：銑20.5左端面工序40：銑20.5右端面及寬11的面工序50：鉆，擴，鉸15.81F8孔工序60：銑寬16.5的面工序70：鉆寬16.5的面上M10的螺紋底孔8.5，攻絲M10工序80：銑叉口的左右端面工序90：銑叉口寬51的面工序100：銑寬9.65的左右端面工序110：銑寬14的槽工序120：清洗去毛刺工序130：驗收工序140：入庫方案二工序10：鍛造工序20：調質處理工序30：銑20.5左端面工序40：銑20.5右端面及寬11的面工序50：銑寬16.5的面鉆，工序60：銑叉口的左右端面工序70：銑叉口寬51的面工序80：擴，鉸15.81F8孔工序90：鉆寬16.5的面上M10的螺紋

9、底孔8.5，攻絲M10工序100：銑寬9.65的左右端面工序110：銑寬14的槽工序120：清洗去毛刺工序130：驗收工序140：入庫對方案一和方案二進行比較，可知方案二將15.8孔的加工放在銑叉口的左右端面后，由零件圖我們知道，15.8孔和銑叉口的左右端面有垂直度要求，為了保證他們之間的垂直度要求，應將15.8孔的加工放到前面，這樣不但可以保證他們之間的垂直度要求，而且為后面工序的加工，提供了定位基準，節(jié)省了時間，進而提高了效率，所以我們選擇方案一。具體的加工路線如下工序10：鍛造。工序20：調質處理工序30：銑20.5左端面工序40：銑20.5右端面及寬11的面工序50：鉆，擴，鉸15.8

10、1F8孔工序60：銑寬16.5的面工序70：鉆寬16.5的面上M10的螺紋底孔8.5，攻絲M10工序80：銑叉口的左右端面工序90：銑叉口寬51的面工序100：銑寬9.65的左右端面工序110：銑寬14的槽工序120：清洗去毛刺工序130：驗收工序140：入庫2.4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉零件材料為 35，硬度選用180HBS，毛坯重約1Kg。生產類型為成批生產，采用鍛造， 2級精度組。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下： 1. 20.5圓的左右端面20.5圓的左右端面的粗糙度為12.5,進行一次粗銑即可滿足要求，查機械工藝學及夾

11、具設計指導表2-12，知Z=2.0mm2. 15.8mm的孔 M10因為孔最大只有15.8mm，因此在鑄造時不容易鑄造出，因此在毛坯的設計時，不宜設計底孔。因此毛坯采用實心鑄造。以確保毛坯的成功率。2. 叉口側面 該叉口兩側面粗糙度都是6.3，進行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據資料可知，選取加工余量等級為G，選取尺寸公差等級為9級。所以根據相關資料和經驗可知，毛坯的叉口厚度定為2.0mm，符合要求。3. 叉口內圓面 叉口內圓面的圓弧半徑為R28.5mm，光潔度要求沒有，直接鑄造出來，查資料知，砂型鑄造機械翻砂造型的尺寸公差等級為810級，4.寬9.65和16.5的面寬9.65和16.5的兩側

12、面，粗造度為6.3,12.5，進行一次粗銑即可滿足要求，查機械工藝學及夾具設計指導表3-3知Z=2.0mm5.寬14.2的槽因其寬度只有14.2，粗糙度為12.5，所以直接鑄造成實心其它表面均為不加工表面，而且鍛造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。2.5、確定切削用量及基本工時工序10：鍛造工序20：調質處理工序30：銑20.5左端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5k

13、w，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序40：銑20.5右端面及寬11的面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時：，則機動工時為工序50：鉆，擴，鉸15.81F8孔工步一鉆孔至14確定進給量：根據參考文獻表2-7

14、，當鋼的，時，。由于本零件在加工14孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則根據Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取根據機床說明書，選取則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步3：鉸孔根據參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為工序60：銑寬16.5的面1. 選擇刀具刀具選取不重

15、磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時：，則機動工時為工序70：鉆寬16.5的面上M10的螺紋底孔8.5，攻絲M10工步一：鉆寬16.5的面上M10的螺紋底孔8.5選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時：工步二：攻螺紋M10mm 選擇M10mm高速鋼機

16、用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：工序80：銑叉口的左右端面1. 選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取225當225r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時： ，則機動工時為工序90：銑叉口寬51的面臥式銑床X62選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量

17、及切削速度 根據X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時： ，則機動工時為工序100：銑寬9.65的左右端面立式銑床X51選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度 根據X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時： ，則機動工時為總的工時：T=2t=1.242min工序11

18、0：銑寬14.2的槽立式銑床X51選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2）決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時： ，則機動工時為工序120：清洗去毛刺工序130：驗收工序140：入庫第三章 專用夾具的設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師分配的任務，我被要求設計工序70:鉆、攻M10螺紋工序90：銑叉口寬51的面，選用機床：Z52

19、5鉆床，X51銑床3.1、鉆、攻M10螺紋的夾具設計3.1.1問題提出本夾具主要用來鉆、攻M10螺紋3.1.2 定位基準的選擇以15.81F8孔及其端面作為定位基準，工件的另一端面作為輔助基準3.1.3定位元件的設計本工序選用的定位基準為15.81F8孔及其端面，工件被完全定位，所選的定位元件為：心軸、削邊銷、夾具體的表面3.1.4切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。3.1.5夾具設計及簡

20、要操作說明本工件采用一面、一心軸、一削邊銷定位，通過螺母、心軸、快換墊圈夾緊工件，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產要求裝配圖附圖如下：3.2、銑撥叉寬51面的夾具設計3.2.1 問題的提出 本夾具主要用于銑撥叉寬51面，屬于工序903.2.2 定位基準的選擇以15.81F8孔及其端面作為定位基準，工件的另外一端面作為輔助基準，來實現(xiàn)工件的完全定位。3.2.3 定位元件的設計定位基準為15.81F8孔及其端面、工件另外一端面，對應該的定位元件分別為：心軸、夾具體表面、削邊銷3.2.4 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用三面刃銑刀 80m

21、m 機床： X62臥式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=986.1N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數 K=其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續(xù)切削系數1.1 所以 （2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=6，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，3.2.

22、5定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據GB220780定向鍵結構如圖所示：圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如下：表 3.1 定向鍵數據表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D18-0.011-0.02725125126.817+0.0236對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2

23、平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC1-0.0060.253.2.6 夾具設計及操作簡要說明本工件采用夾具體表面、心軸、削邊銷來實現(xiàn)工件的定位， 夾緊則是通過調節(jié)螺母來實現(xiàn)，這樣操作簡單，迅速，特別適合大批量生產，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產要求夾具裝配圖如下：總 結設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了

24、基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次設計雖然只有三個月時間，但在這三個月時間中使我對這次設計有了很深的體會。 這次設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相

25、結合時，理論與實踐也存在差異。這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在

26、此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻1、機械制造工藝學（有電子版）2、機床夾具設計（有電子版）3、金屬機械加工工藝人員手冊4、機床夾具設計設

27、計手冊5、機床夾具設計設計圖冊6、實用機械加工手冊（有電子版）7、機械加工余量手冊（有電子版）8、機械加工工藝師手冊（有電子版）機械設計理論機械設計是一門通過設計新產品或者改進老產品來滿足人類需求的應用技術科學。它涉及工程技術的各個領域，主要研究產品的尺寸、形狀和詳細結構的基本構思，還要研究產品在制造、銷售和使用等方面的問題。進行各種機械設計工作的人員通常被稱為設計人員或者機械設計工程師。機械設計是一項創(chuàng)造性的工作。設計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性，還必須在機械制圖、運動學、工程材料、材料力學和機械制造工藝學等方面具有深厚的基礎知識。 如前所訴，機械設計的目的是生產能夠滿足人類需求的產品。發(fā)明

28、、發(fā)現(xiàn)和科技知識本身并不一定能給人類帶來好處，只有當它們被應用在產品上才能產生效益。因而，應該認識到在一個特定的產品進行設計之前，必須先確定人們是否需要這種產品。應當把機械設計看成是機械設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產品設計、系統(tǒng)分析和制定產品的制造工藝學的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數據和公式更為重要。僅僅使用數據和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定的。另一方面，應該認真精確的進行所有運算。例如，即使將一個小數點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。一個好的設計人員應該勇于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就使用原來的方法。因此，設計人員必須要有

29、耐心，因為 所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新的設計，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。一位機械設計師應該不斷地探索改進現(xiàn)有的產品的方法，在此過程中應該認真選擇原有的、經過驗證的設計原理，將其與未經過驗證的新觀念結合起來。新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)出新產品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產品誕生的同時，也伴隨著較高的風險。應該強調的是，如果設計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。在設計的初始階段，應該允許設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不受各種約束。即

30、使產生了許多不切實際的想法，也會在設計的早期，即繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不致于堵塞創(chuàng)新的思路。通常，要提出幾套設計方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理學家經常談論如何使人們適應他們所操作的機器。設計人員的基本職責是努力使機器來適應人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個重要問題，設計工程師必須能夠同其他有關人員進行交流和磋商。在開始階段，設計人員必須就初步設計同管理人員進行交流和磋商，并得到批準。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進行的。為了進行有效的交流 ，需要解決

31、下列問題：（1） 所設計的這個產品是否真正為人們所需要？（2） 此產品與其他公司的現(xiàn)有同類產品相比有無競爭能力？（3） 生產這種產品是否經濟？（4） 產品的維修是否方便？（5） 產品有無銷路？是否可以盈利？ 只有時間能對上述問題給出正確答案。但是， 產品的設計、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磋商。通常 ，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題?？赡軙髮δ硞€零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生產變得容易。但是，工程上的更改必須要經過設計人員批準，以保證不會損傷產品的功能。有時，在產品的裝配時或者裝箱外運前的試驗中

32、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。總是存在著更好的方法來完成設計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。近些年來，工程材料的選擇已經顯得重要。此外，選擇過程應該是一個對材料的連續(xù)不斷的重新評價過程。新材料不斷出現(xiàn)，而一些原有的材料的能夠獲得的數量可能會減少。環(huán)境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面經常會對材料選擇附加新的限制條件。為了減輕重量或者節(jié)約能源，可能會要求使用不同的材料。來自國內和國際競爭、對產品維修保養(yǎng)方便性要求的提高和顧客的反饋等方面的壓力，都會促使人們對材料進行重新評價。由于材料選用不當造成的產品責任訴訟，已經產生了深刻的影響。此外，

33、材料與材料加工之間的相互依賴關系已經被人們認識得更清楚。因此，為了能在合理的成本和確保質量的前提下獲得滿意的結果，設計工程師的制造工程師都必須認真仔細地選擇、確定和使用材料。制造任何產品的第一步工作都是設計。設計通常可以分為幾個明確的階段：（a）初步設計；（b）功能設計；（c）生產設計。在初步設計階段，設計者著重考慮產品應該具有的功能。通常要設想和考慮幾個方案，然后決定這種思想是否可行；如果可行，則應該對其中一個或幾個方案作進一步的改進。在此階段，關于材料選擇唯一要考慮的問題是：是否有性能符合要求的材料可供選擇；如果沒有的話，是否有較大的把握在成本和時間都允許的限度內研制出一種新材料。在功能設

34、計和工程設計階段，要做出一個切實可行的設計。在這個階段要繪制出相當完整的圖紙，選擇并確定各種零件的材料。通常要制造出樣機或者實物模型，并對其進行試驗，評價產品的功能、可靠性、外觀和維修保養(yǎng)性等。雖然這種試驗可能會表明，在產品進入到生產階段之前，應該更換某些材料，但是，絕對不能將這一點作為不認真選擇材料的借口。應該結合產品的功能，認真仔細地考慮產品的外觀、成本和可靠性。一個很有成就的公司在制造所有的樣機時，所選用的材料應該和其生產中使用的材料相同，并盡可能使用同樣的制造技術。這樣對公司是很有好處的。功能完備的樣機如果不能根據預期的銷售量經濟地制造出來，或者是樣機與正式生產的裝置在質量和可靠性方面

35、有很大不同，則這種樣機就沒有多大的價值。設計工程師最好能在這一階段完全完成材料的分析、選擇和確定工作，而不是將其留到生產設計階段去做。因為，在生產設計階段材料的更換是由其他人進行的，這些人對產品的所有功能的了解不如設計工程師。在生產設計階段中，與材料有關的主要問題是應該把材料完全確定下來，使它們與現(xiàn)有的設備相適應，能夠利用現(xiàn)有設備經濟地進行加工，而且材料的數量能夠比較容易保證供應。在制造過程中，不可避免地會出現(xiàn)對使用中的材料做一些更改的情況。經驗表明，可采用某些便宜材料作為替代品。然而，在大多數情況下，在進行生產以后改換材料要比在開始生產前改換材料所花費的代價要高。在設計階段做好材料選擇工作，

36、可以避免多數這樣的情況。在生產制造開始后出現(xiàn)了可供使用的新材料是更換材料的最常見的原因。當然，這些新材料可能降低成本、改進產品的性能。但是，必須對新材料進行認真的評價，以確保其所有性能都滿足要求。應當記住，新材料的性能和可靠性很少像現(xiàn)有材料那樣為人們所了解。大部分的產品失效和產品責任事故案件是由于在選用新材料作為替代材料之前，沒有真正了解它們的長期使用性能而引起的。產品的責任訴訟迫使設計人員和公司在選擇材料時，采用最好的程序。在材料過程中，五個最常見的問題為：（a）不了解或者不會使用關于材料應用方面的最新最好的信息資料；(b)未能預見和考慮擦黑年品可能的合理用途（如有可能，設計人員還應進一步預

37、測和考慮由于產品使用方法不當造成的后果。在近年來的許多產品責任訴訟案件中，由于錯誤地使用產品而受到傷害的原告控告生產廠家，并且贏得判決）；(c)所使用的材料的數據不全或是有些數據不確定，尤其是當其長期性能數據是如此的時候；(d)質量控制方法不適當和未經驗證；(e)由一些完全不稱職的人員選擇材料。通過對上述五個問題的分析，可以得出這些問題是沒有充分理由存在的結論。對這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現(xiàn)指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產品責任訴訟，設計人員和工業(yè)界按照適當的程序進行材料選擇，可以大大減少訴訟的數量。從以上的討論可以看出，選擇材料的人們應該對材料的性質，特點和

38、加工方法有一個全面而基本的了解。Machine design theoryThe machine design is through designs the new product or improves the old product to meet the human need the application technical science. It involves the project technology each domain, mainly studies the product the size, the shape and the detailed structure b

39、asic idea, but also must study the product the personnel which in aspect the and so on manufacture, sale and use question.Carries on each kind of machine design work to be usually called designs the personnel or machine design engineer. The machine design is a creative work. Project engineer not onl

40、y 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. If front sues, the machine design goal is the production can meet the human need th

41、e 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 dete

42、rmine whether the people do need this kind of productMust 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

43、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 d

44、ecimal 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

45、 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 me

46、chanical 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. Newly designs itself can have the question occurrence w

47、hich many flaws and has not been able to expect, only has after these flaws and the question are solved, can manifest new goods come into the market the product superiority. Therefore, a performance superior product is born at the same time, also is following a higher risk. Should emphasize, if desi

48、gns itself does not request to use the brand-new method, is not unnecessary merely for the goal which transform to use the new method.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 id

49、eas, 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 whic

50、h finally designated, has used certain not in plan some ideas which accepts. How does the psychologist frequently discuss causes the machine which the people adapts them to operate. Designs personnels basic responsibility is diligently causes the machine to adapt the people. This certainly is not an

51、 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, de

52、signs 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. In order to carry on the effective exchang

53、e, needs to solve the following problem: (1) designs whether this product truly does need for the people? Whether there is competitive ability (2) does this product compare with other companies existing similar products? (3) produces this kind of product is whether economical? (4) product service is

54、 whether convenient? (5) product whether there is sale? Whether may gain?Only has the time to be able to produce the correct answer to above question. But, the product design, the manufacture and the sale only can in carry on to the above question preliminary affirmation answer foundation in. Projec

55、t engineer also should through the detail drawing and the assembly drawing, carries on the consultation together with the branch of manufacture to the finally design proposal.Usually, can have some problem in the manufacture process. Possibly can request to some components size or the common differe

56、nce makes some changes, causes the components the production to change easily. But, in the project change must have to pass through designs the personnel to authorize, guaranteed cannot damage the product the function. Sometimes, when in front of product assembly or in the packing foreign shipment e

57、xperiment only then discovers in the design some kind of flaw. These instances exactly showed the design is a dynamic process. Always has a better method to complete the design work, designs the personnel to be supposed unceasingly diligently, seeks these better method. Recent year, the engineerig m

58、aterial choice already appeared importantly. In addition, the choice process should be to the material continuously the unceasing again appraisal process. The new material unceasingly appears, but some original materials can obtain the quantity possibly can reduce. The environmental pollution, mater

59、ial recycling aspect and so on use, workers health and security frequently can attach the new limiting condition to the choice of material. In order to reduce the weight or saves the energy, possibly can request the use different material. Comes from domestic and international competition, to produc

60、t service maintenance convenience request enhancement and customers aspect the and so on feedback pressure, can urge the people to carry on to the material reappraises. Because the material does not select when created the product responsibility lawsuit, has already had the profound influence. In addition, the material and between the material processing interdependence is already known by the people clearly. Therefore, in order to can and guarantees the quality in the reasonable cost under the premise to obtain satisfaction the result, project engineer makes engineers