机械制造与设计设计说明书

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机械制造夹具设计说明书范本

机械制造夹具设计说明书范本

机械制造夹具设计说明书范本1. 引言本文档为机械制造夹具设计的说明书范本,用于规范夹具设计过程,并提供相关设计要求和标准,以确保夹具的高质量和可靠性。

本说明书适用于机械制造行业中夹具设计师、工程师和制造人员。

2. 夹具设计流程夹具设计需要经过一系列步骤,以确保夹具能够满足设计要求并提高制造效率。

以下是夹具设计的基本流程:1.确定夹具需求:明确夹具的使用目的、工件特点和生产要求,与相关人员进行沟通并收集必要的信息。

2.规划夹具设计:根据夹具需求,制定夹具设计方案,确定夹具的结构、材料和配件。

3.进行夹具绘图:使用计算机辅助设计软件绘制夹具的三维模型,并生成夹具的工程图纸。

4.检查和修正设计:对绘制的夹具模型和图纸进行检查,确保夹具的尺寸、形状和功能符合要求。

5.制造和装配夹具:根据夹具的工程图纸,制造夹具的各个零部件,并进行装配和调试。

6.夹具测试和验证:对制造完成的夹具进行测试和验证,确保夹具能够正常工作并满足设计要求。

7.完善夹具设计:根据夹具测试结果,对夹具进行必要的修改和改进,以优化夹具的性能和精度。

8.文件归档和备份:将夹具设计相关文件进行归档和备份,方便后续维护和改进。

3. 夹具设计要求夹具设计需要满足一定的要求和标准,以确保夹具能够满足制造要求并提高工作效率。

以下是夹具设计的主要要求:•结构合理性:夹具的结构应合理设计,能够稳定地夹持工件并适应生产环境的工作要求。

•尺寸精度:夹具的尺寸应符合设计要求,保证夹具与工件的配合精度和定位精度。

•操作简便性:夹具的操作应简单、灵活,操作人员能够方便地进行夹具的调整和使用。

•安全性:夹具应具备良好的安全性能,能够保护操作人员的安全并防止意外事故的发生。

•可维护性:夹具的设计应考虑到维护和保养的方便性,便于检修和更换零部件。

•经济性:夹具的设计应尽可能减少成本,提高制造效率,降低维护和使用成本。

4. 夹具设计标准夹具设计需要遵循一系列标准,以确保夹具的质量和可靠性。

机械设计说明书

机械设计说明书

机械设计说明书1. 引言机械设计是一门综合性较强的学科,涵盖了设计、制造和维护各种机械设备的知识。

本文档旨在介绍一种新型机械设备的设计方案,并详细说明其结构、工作原理、参数以及使用方法。

2. 设计方案概述本设计方案是基于某特定需求而开发的一种机械设备。

该设备主要用于处理特定材料,并将其转化为可用于其他生产过程的形态。

3. 设计方案描述3.1 结构该设备主要由以下几个部分组成: - 进料系统:用于将原材料送入设备进行加工。

- 加工模块:使用特定的加工方式将原材料进行处理。

- 出料系统:将加工后的材料从设备中取出。

- 控制系统:用于控制设备的运行和监测各项参数。

3.2 工作原理该设备的工作原理如下: 1. 将原材料通过进料系统送入设备。

2. 设备启动后,原材料经过加工模块的处理。

3. 经过特定的工艺过程,原材料转化为特定形态。

4. 完成加工后的材料通过出料系统从设备中取出。

5. 控制系统对设备的整个运行过程进行控制和监测。

3.3 参数说明该设备的关键参数如下: - 加工能力:表示设备每小时能够加工的原材料数量。

- 加工精度:表示设备能够达到的加工精度范围。

- 功率消耗:表示设备在工作过程中所消耗的电力。

- 外形尺寸:表示设备的整体大小。

- 重量:表示设备的总重量。

4. 使用方法4.1 准备工作在使用该设备之前,需要进行一些准备工作: 1. 确保设备接入稳定的电源。

2. 检查设备的各个组件是否安装正确且完好。

3. 确保设备的周围环境整洁,并无杂物堆放。

4.2 操作步骤使用该设备的操作步骤如下: 1. 打开设备电源,确保设备处于正常工作状态。

2. 将需要加工的原材料放入进料系统。

3. 根据设备的加工参数,设置控制系统相应的参数。

4. 启动设备,观察设备的运行情况。

5. 加工完成后,关闭设备电源。

6. 取出加工后的材料,并进行必要的后续处理。

5. 维护与保养为保证设备的正常运行和延长其使用寿命,需要进行定期的维护与保养工作: - 清洁设备的各个部件,防止杂物堆积影响设备正常工作。

机械制造技术基础课程设计设计说明书教材

机械制造技术基础课程设计设计说明书教材

课程设计课程名称:机械制造基础课程设计设计题目:年产量为10000件的拨叉的机械加工工艺规程及典型夹具设计学院: ******************专业: ****************年级: 101班学生姓名: ***指导教师: ***日期: 2013.7.1~2013.7.12教务处制课程设计任务书***** 学院***************** 专业 2010 年级学生姓名: ***课程设计题目:年产量为10000件的拨叉的机械加工工艺规程及典型夹具设计课程设计主要内容:1、绘制拨叉零件的零件图和毛坯图。

2、设计拨叉零件的机械加工工艺规程,并填写:1)整个零件的机械加工工艺过程卡;2)整个零件关键工序的机械加工工序卡。

3、以小组为单位设计某工序的夹具一套,绘出总装图。

4、编写设计说明书。

设计指导教师(签字):教学基层组织负责人(签字):年月日一、摘要此次,课程设计的主要任务是年产量为10000件的拨叉的机械加工工艺规程及典型夹具的设计。

要求在设计中能初步的学会综合应用以前所学的课程,并利用图书馆资源查找自己所需的相关内容。

通过此次课程设计应能达到以下要求:1、能熟练地运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理,准确的解决一个零件在加工中的定位,夹紧及其工艺规程的制定。

2、通过对某一道工序的加工数据的查询与计算,学会解决加工过程中某工序所需的工艺参数。

3、通过对某一道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般办法,提高自己结构设计的能力。

4、学会利用图书馆资源,学会使用手册、查询相关资料。

关键词:拨叉、工艺分析、精度、工艺规格设计、铣床、花键二、前言机械制造技术基础课程设计是我们在大学学完了全部基础课,专业基础课及专业课后进行的。

是我们在毕业设计前对所学的各科课程得一次综合式的复习,也是一次理论联系实际的训练。

我设计的是主要任务是年产量为10000件的拨叉的机械加工工艺规程及典型夹具的设计。

机械设计说明书(完整版)

机械设计说明书(完整版)

目录一、设计任务书二、电动机的选择三、传动装置的运动和动力参数计算四、传动件设计与计算五、高速轴的设计与计算六、中间轴的设计与计算七、低速轴的设计与计算八、键的选择以及校核九、轴承的校核十、润滑方式及密封方式的选择十一、设计总结十二、参考资料一、设计任务书设计带式运输机传动装置(简图如下)1——电动机2——联轴器3——二级圆柱齿轮减速器4——联轴器原始数据:数据编号 4钢绳拉力F/kN 15钢绳速度v/(m/min) 10卷筒直径D/mm 3801.工作条件:间歇工作,每班工作不超过15%,每次工作不超过10min,满载启动,工作中有中等震动,两班制工作,钢绳速度允许误差±5,设计寿命10年。

2.加工条件:生产20台,中等规模机械厂,可加工7-8级齿轮。

3.设计工作量:(1)减速器的装配图A0一张(2)零件图A4二张。

(3)设计说明书1份(打印)。

1510/min380NF KN v mD mm===为减速器的传动比,i为高速级传动比,六、中间轴的设计与计算1.已知条件:中间轴传递的功率22.73p kw = 转速3211.94/min n r = 齿轮分度圆直径2346.4d mm = 368d mm = 齿宽252b mm = 374b mm =2.选择轴的材料因传递的功率不打,并对重量及结构尺寸无特殊要求,故由表7-4选用的材料45钢调质处理 硬度220HBS, 查表得650b Mpa σ= 再查表13-2得 许用弯曲应力[]60b Mpa σ-= 3. 初算轴径查表13-1得107~118c 值在范围内 则()333min 3 2.73107~11824.61~27.14211.94p d c mm n ≥=⨯= 4.结构设计(1)轴的结构构想图。

1(2)设计轴的各段轴径与确定轴承该段轴上安装轴承,其审计应与轴承的选择同步,考虑齿轮有轴向力存在,选用角七、低速轴的设计与计算1.材料的选择 选用45钢正火处理 600b Mpa σ= 硬度210HBS 55b Mpa σ-=2.按扭转强度估算轴径根据表13-1查得107~118c =又由表12-2查得33 2.52(107~118)(42.8~47.2)41.48P d c mm n ≥== 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器会有键槽存在,故将估算直径加大3%-5%则取(45~50)mm ,取50d mm =,选用的联轴器为HL4 3.设计轴的结构并绘制草图八、键的选择及校核1.高速轴键的选取与校核轴与联轴器的连接,选用一个普通平键,根据轴上的尺寸查资料[1]表10-1初选定为b h⨯87⨯50L=mm键、轴、轮毂的材料都是45钢由资料[3]表6-2查得许用挤压应力100120 p MPaσ⎡⎤=⎣⎦,取平均值110p MPaσ⎡⎤=⎣⎦,轴上用于连接联轴器的键的工作长度为8504622bl L mm=-=-=键与轮毂键槽的接触高度0.50.57 3.5k h mm==⨯=,130d mm =由公式3112219.31083.54630p p TMPakldσσ⨯⨯⎡⎤===<⎣⎦⨯⨯故此键满足工作要求键槽的接键与轮毂键槽的接触高度键与轮毂键槽的接触高度1410093-=2。

机械设计课程设计说明书范例

机械设计课程设计说明书范例

机械设计课程设计说明书范例
一、项目简介
本项目是一门机械设计课程,主要内容包括:计算机辅助设计与仿真、轴承应用、机械结构设计、焊接技术与结构分析、机械应用与传动机构综
合设计等,目的在于通过实验课程,为学生培养良好的机械设计能力,使
学生具备从设计、制造到利用的能力。

通过本课程,学生将学习到机械设
计的方法和流程,对机械设计和制造有深入了解。

二、课程目标
1、教会学生如何实现机械设计过程中的软件应用,并熟悉软件工具
的使用;
2、使学生掌握机械设计流程,包括机械结构设计,机械元件及材料
等的选择和应用;
3、学习机械设计制造中的焊接技术及结构分析,理解机械传动机构
的工作原理及其各种组件;
4、锻炼学生的创新能力、综合运用所学知识,能够独立或小组设计
解决具体问题的能力。

三、课程大纲
1、计算机辅助设计与仿真:教会学生使用计算机辅助设计软件,进
行机械结构参数化定义、机械结构能力仿真与验证;
2、轴承应用:了解轴承的类型及应用,学习轴承选型、轴承安装、
润滑、清洁与检测等;。

机械制造设计说明书

机械制造设计说明书

机械制造设计说明书一、引言机械制造是一门涵盖众多领域和技术的综合性学科,其设计过程需要综合考虑功能、性能、可靠性、安全性以及经济性等多方面因素。

本设计说明书旨在详细阐述一款机械产品的设计过程,包括设计目标、设计方案、结构设计、材料选择、制造工艺等方面的内容。

二、设计目标本次机械制造设计的目标是开发一款新型的自动化生产设备,用于提高某特定产品的生产效率和质量。

具体要求包括:1、设备能够实现连续、稳定的生产运行,生产节拍达到每小时____件。

2、保证产品的加工精度在±____毫米范围内。

3、具备较高的自动化程度,减少人工干预,降低劳动强度。

4、设备易于维护和保养,使用寿命不低于____年。

三、设计方案为了实现上述设计目标,经过多轮方案论证和比较,最终确定了以下设计方案:1、总体结构采用框架式结构,由机身、工作台、输送装置、加工单元等部分组成。

2、动力系统选用____电机,通过____传动方式将动力传递至各个执行机构。

3、控制系统采用基于____的自动化控制系统,实现设备的自动化运行和监控。

四、结构设计1、机身设计机身采用优质钢材焊接而成,具有足够的强度和刚度,以保证设备在运行过程中的稳定性。

同时,在机身内部设置了加强筋,进一步提高了机身的结构强度。

2、工作台设计工作台采用高精度平面导轨,确保工件在加工过程中的定位精度和运动平稳性。

工作台上设置了多个定位夹具,以适应不同规格产品的加工需求。

3、输送装置设计输送装置采用链条传动方式,链条上安装了特制的夹具,用于抓取和输送工件。

输送速度可根据生产需求进行调节,实现了工件的连续输送。

4、加工单元设计加工单元由刀具、主轴、进给机构等组成。

刀具选用高性能硬质合金刀具,主轴采用高精度滚珠丝杠驱动,进给精度达到____微米。

五、材料选择1、机身材料机身选用 Q235 钢材,具有良好的焊接性能和机械性能。

2、工作台材料工作台选用 HT250 铸铁,经过淬火处理后,表面硬度达到HRC____,具有良好的耐磨性和抗冲击性。

机械设计制造技术基础泵盖设计说明书

机械设计制造技术基础泵盖设计说明书一、设计要求本泵盖设计说明书旨在详细说明机械设计制造技术基础泵盖的设计要求。

泵盖是泵体的重要组成部分,负责封闭泵的内部空间,保护泵的内部机构和部件。

根据设计任务,本泵盖设计应满足以下要求:1. 尺寸要求:泵盖的尺寸应与泵体相匹配,与其他部件配合紧密,确保泵的正常运行。

2. 强度要求:泵盖应具备足够的刚度和强度,以抵御内部流体的压力和外界的负荷。

在设计时需考虑泵盖受力情况,确保其在使用过程中不会发生变形或破损。

3. 密封要求:泵盖应具备良好的密封性能,以确保泵体内部流体不会发生泄漏或渗漏。

密封设计需要综合考虑材料选择、接触面的加工精度及密封垫的使用等因素。

4. 装配要求:泵盖的设计应考虑到后续的装配过程,确保泵盖能与泵体和其他部件方便、准确地进行组装,并满足装配的要求。

二、设计过程1. 设计思路本次泵盖的设计以功能为导向,根据泵的性能和工作条件,结合材料和加工工艺的实际情况,制定设计方案,确保设计的泵盖满足要求。

2. 材料选择泵盖通常选用与泵体相同或相似的材料,以确保二者的配合性和协同工作性。

常见的材料有铸铁、钢、不锈钢等,需根据具体的工作环境、压力和温度等因素进行选择。

3. 结构设计根据泵的工作原理和要求,选择适当的泵盖结构。

泵盖通常包括盖板、法兰、密封圈等部分,其结构设计应考虑到装配、维修和密封性能的要求。

4. 强度计算为确保泵盖的强度满足要求,在设计过程中进行强度计算。

首先确定泵盖受力情况,然后根据材料力学性能和结构设计,进行强度校核,确保泵盖在工作过程中不会发生破损或变形。

5. 密封设计泵盖的密封设计直接影响着泵体的使用效果。

根据密封性能的要求,选择适当的密封结构,根据材料和加工精度的特点,进行密封面的设计和加工。

6. 装配设计在泵盖设计过程中,考虑到装配的方便性和准确性。

设计时考虑到泵盖与泵体的配合要求,确定合适的装配工艺和装配顺序。

同时,为了方便后续的维修和更换,可以设计拆卸螺栓或其他拆卸结构。

机械设计基础课程设计说明书

机械设计基础课程设计说明书你好,本次机械设计基础课程的设计说明书旨在帮助学生们更加深入地理解机械设计的基本原理和方法,并通过实践操作来提高机械设计的实际操作能力。

以下是本次课程设计说明书的具体内容。

1. 设计背景机械设计是机械制造的基础和核心,它涵盖了多个学科的知识,如力学、材料科学、机电一体化等等。

为了让学生更好地掌握机械设计的基本原理和方法,本次课程将设计一款手动搬运车。

2. 设计要求手动搬运车需要具备以下功能:(1)能够承载适当重量的物品,最大承载重量为50kg;(2)移动方便,并具备一定的悬挂功能,以便于在狭小的空间内进行工作;(3)整体设计美观、结构牢固,方便日常维护。

3. 设计思路根据设计要求,我们需要设计一款手动搬运车,使其具备承载重物的能力,并且能够方便地移动和悬挂。

我们可以从以下几个方面进行考虑:(1)车架设计:车架需要具备结构牢固、整体稳定的特点,同时应尽可能减少自重。

我们可以采用高强度材料进行车架设计,并进行适当的加强和固定。

(2)轮轴设计:车轮需要具备耐磨、承载重力大、防滑等特点,同时需要设计合适的轴承和悬挂机构,以便于在狭小空间内进行操作。

(3)推拉手柄设计:手动搬运车需要具备方便推拉的设计,我们可以设计合适高度和角度的拉杆,采用皮革或抗滑橡胶等材料包裹,以提高操作的舒适度。

4. 设计步骤(1)车架设计:首先,我们需要绘制手动搬运车的草图,并确定车架的结构、尺寸以及车架材料。

然后,根据草图进行CAD绘图,进行车架的三维模型设计,最后进行车架的加强和固定设计。

(2)轮轴设计:根据手动搬运车的承载重量和移动条件确定车轮的材料、规格及型号。

然后进行轮轴承受力分析,并针对力学问题进行调整。

最后设计合适的轮轴直径和悬挂机构。

(3)拉杆设计:根据手动搬运车的人体工学和操作要求,确定拉杆的高度和角度,然后进行拉杆材料、形状、大小和表面设计,并进行组装和调试。

5. 设计成果最终的手动搬运车需要符合以下要求:(1)具备50kg的承载能力;(2)能够在狭小空间内进行悬挂和操作;(3)整体设计美观、结构牢固、操作舒适。

机械制造专业毕业设计说明

长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计毕业设计题目:固定式带式输送机的设计学生姓名:文益峰学生学号:系部:继续教育学院专业班级:机械1301班指导教师姓名:刘裕职称中级工程师陈小平职称中级创业指导师二○一五年五月制目录第一部分过程管理资料一、毕业设计(论文)开题报告 (4)二、毕业设计(论文)中期报告 (6)三、毕业设计(论文)指导教师评阅表 (7)四、毕业设计(论文)答辩评审表 (8)第二部分设计说明书(或毕业论文)五、设计说明书(或毕业论文) (10)2015届毕业设计资料第一部分过程管理资料长沙学院毕业设计(论文)开题报告(2015 届毕业生)系部:继续教育学院专业:机械设计及其自动化题目:固定式带式输送机的设计学生姓名:文益峰学号:指导教师:刘裕职称:中级工程师2015年5 月10 日长沙学院毕业设计(论文)开题报告系(部):继续教育学院专业:机械设计及其自动化长沙学院毕业设计(论文)中期报告长沙学院2015届毕业设计(论文)指导教师评阅表系(部):继续教育学院说明:各项成绩的百分比由各系部自己确定,但应控制在给定标准的20%左右。

长沙学院毕业设计(论文)答辩评审表长沙学院毕业设计(论文)答辩评审表2015届毕业设计(论文)资料第二部分设计说明书(或毕业论文)(2015届)毕业设计说明书(论文)题目系部:继续教育学院专业:机械设计及其自动化学生姓名:文益峰班级:学号指导教师姓名:职称职称最终评定成绩2015年5 月长沙学院毕业设计(论文)点阵式LED字符显示器设计系(部):继续教育学院专业:机械设计及其自动化学号:学生姓名:文益峰指导教师:刘裕副教授2015 年5月摘要本次毕业设计是关于固定式带式输送机的设计。

首先对输送机作了简单的概述;接着分析了带式输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。

机械制造工艺学课程设计说明书(2)

《机械制造工艺学》课程设计阐明书班级: XXXXXXXXXX 姓名: XXXXXXXXXX 学号:XXXXXXXXXXX 指导老师: XXXXXXX目录一.零件分析1.1零件尺寸, 公差, 粗糙度标注1.2零件构造工艺性分析1.3零件旳技术规定分析二.根据生产大纲和生产类型确定工艺旳基本特性2.1生产大纲和生产类型2.2基本特性三.确定毛坯类型和制造措施, 绘制毛坯—零件合图3.1毛坯种类3.2毛坯构造尺寸, 形状3.3确定余量, 绘制毛坯—零件合图四.工艺规程设计4.1定位基准选择4.2工艺路线确定4.2.1确定各加工面旳加工措施4.2.2加工阶段旳划分4.2.3工序组合原则4.2.4加工次序旳安排4.2.5热处理工序旳安排4.2.6工艺路线确定五.选择加工设备及工艺装备5.1机床选择5.2工艺装备选择六.加工工序设计6.1加工余量确定6.2确定切削用量6.3工时定额确定七.设计小结八.参照文献序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学旳基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行旳。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程旳一次深入旳综合性旳复习,也是一次理论联络实际旳训练。

其重要目旳是让学生把所学旳工艺理论和实践知识, 在实际旳旳工艺、夹具设计中综合地加以运用, 进而得到巩固、加深和发展, 提高我们分析问题和处理生产实际问题旳能力, 为后来搞好毕业设计和从事有关旳技术工作奠定扎实旳基础。

通过机械制造工艺课程设计, 我们可以在如下几种方面得到锻炼:1、能熟地运用机械制造技术课程及其他有关课程中旳基本理论, 以及在生产实际中学习到旳实践知识, 对旳地和处理一种零件在加工过程中旳定位、夹紧以及工艺路线旳合理确定等问题, 从而保证制造旳质量、生产率和经济性。

2.通过夹具设计, 深入理解我们自己旳构造设计能力, 可以根据被加工零件旳加工规定, 设计出高效、省力, 既经济合理又能保证加工质量旳夹具。

3.深入提高计算、制图能力, 能比较纯熟地查阅和使用多种技术资料, 如有关旳国标、手册、图册、规范等4、在设计过程中培养学生严谨旳工作作风和独立旳工作能力。

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毕业设计说明书(2009)届题目轴类零件数控车床加工工艺及编程系(部)机械制造工程系专业数控技术班级数控 0610学生姓名XX指导教师XX2008 年 10 月 10日目录前言 (3)一、绪论 (4)二、毕业设计任务 (10)三、二维图 (13)四、三维图 (14)五、零件的工艺分析 (15)六、数控加工工艺卡 (18)七、数控加工刀具卡 (19)八、刀具轨迹路径 (19)九、手工编程 (21)十、设计总结 (22)十一、参考文献 (24)前言数控编程是将零件的工艺过程、工艺参数、刀具移位量与方向以及其他辅助动作(换刀、冷却、夹紧等),按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编成加工程序单(相当于普通机床加工的工艺过程卡),再将程序单中的全部内容记录在控制介质上(如穿孔带、磁带等),然后输给数控装置,从而指挥数控机床加工。

最终得到各种机械零件。

设计课题是一个螺纹配合件,通过二维图以及三维图分析得出零件的加工参数和走刀轨迹。

通过手工编程从而得到整个零件的加工过程。

本次设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。

并利用pro/e软件完成零件的三维造型,进行加工轨迹设计,实现加工仿真。

利用斯沃仿真软件完成数控仿真加工。

利用CAD/CAM软件及G代码指令进行手工编程。

本设计任务书的第二章是设计说明, 第三章是论文正文,第四章是成绩鉴定表,第五章是体会,由于这个零件的左右两边都需要加工,所以分左右两边加工。

1、诸论本次设计的课题是一个螺栓连接的组合件,该选题能够让我们深入了解机械零件从设计到制造出成品的全过程,对机械行业有一个更深层次的认识。

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。

这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。

特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。

(一)、高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

(二)、5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。

一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。

(三)、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。

第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。

第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。

纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩:1)、奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。

2)、初步形成了数控产业基地。

3)、建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。

虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。

从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下:1、技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。

2、产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。

3、可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面:1)、认识方面。

对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

2)、体系方面。

从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

3)、机制方面。

不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。

4)、技术方面。

企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。

机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

制造业是国民经济和国防建设的基础性产业,先进制造技术是振兴传统制造业的技术性支撑的发展趋势,是直接创造社会财富的主要手段,谁先掌握先进制造技术,谁就能够占据市场。

数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术,已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。

本次设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。

并利用pro/e软件完成零件的三维造型,进行加工轨迹设计,实现加工仿真。

利用斯沃仿真软件完成仿真加工。

利用CAD/CAM软件及G代码指令进行手工编程。

1.2 技术途径1.2.1 发展具有中国特色的新一代PC数控系统数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统,将是推动数控产业化进程的有效技术途径。

实践证明,10年来我们所走的PC数控道路是完全正确的。

PC机(包括工业PC)产量大、价格便宜,技术进步和性能提高很快,且可靠性高(工业PC主机的MTBF已达30年〔3〕)。

因此,以其作为数控系统的软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比,而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果,如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等。

此外,以通用微机作为数控平台还可获得快速的技术进步,当PC机升级换代时,数控系统也可相应升级换代,从而长期保持技术上的优势,在竞争中立于不败之地。

目前,PC数控系统的体系结构有2种主要形式:(1)专用数控加PC前端的复合式结构;(2)通用PC加位控卡的递阶式结构。

另外还有一种正在发展的数字化分布式结构。

其方案是将由DSP等组成的数字式伺服通过以光缆等为介质的网络与数控装置连接起来,组成一完整的数控系统。

这种系统虽然性能很好,但由于开发和生产成本太高,近期难以被国内广大用户所接受。

我们认为,上述结构并不是符合中国国情的最好方案,适合中国国情的应是将所有数控功能全软件化的集成式结构,因为这种结构的硬件规模最小,不但有利于降低系统成本,而且更重要的是可以有效提高系统的可靠性。

由于一个新型高性能CPU可以代替数十个普通CPU(如80286、80386等),因此,在基于高性能CPU的PC平台上不仅可以完成数控系统的基本功能(如信息处理、刀补计算、插补计算、加减速控制等)和开关量控制功能(内装PLC),而且还可以完成伺服控制功能。

这样,以前由DSP完成的数字化伺服控制功能(如位置控制、速度控制、矢量变换控制等)均可由PC中的CPU完成,从而实现内装式伺服控制,这不仅有效缩小了数控部分的硬件规模,而且还大幅度缩小了伺服控制部分硬件规模。

这种具有内装PLC和内装伺服控制的全软件化集成式数控系统,其硬件规模将达到最小化,整个数控系统除一个PC平台外,剩下的只有驱动机床运动的功率接口和反馈接口。

这既有效提高了系统可靠性,又消除了信息传递瓶颈,提高了系统性能,同时还可显著降低系统成本,使系统(包括电机)售价将可降至现有数控系统的一半左右。

显然,这种高性能、高可靠性、低成本的新型数控系统将具有极强的竞争力,有望为开创中国数控的新局面作出贡献。

此外,集成化PC数控系统还有一大优点,就是容易实现开放式结构。

这是因为,这种系统的硬件本身已经是完全开放的,构成开放式数控系统的工作完全在软件上,只要制定好标准和协议,从信息处理、轨迹插补、加减速控制、开关量控制到伺服控制都可以实现开放,从而可大大方便用户的使用。

1.3 成组技术1.3.1成组技术的产生:众所周知,传统的中小批量生产方式存在着产量小、生产准备工作量大、生产效率低及不利于生产的协调计划、组织管理等缺陷。

为克服中小批量生产的上述缺陷,人们对这种生产类型进行了大量的研究。

统计分析表明,任何一种机器产品中的零件组成可以分为三大类,即专用件、相似件和标准件。

在一般产品中,相似件出现的概率高达65%~70%。

如果能充分利用这一特点,就可以将那些看似孤立的零件按相似性原理划分为具有共性特征的一组,在加工中以群体为基础集中对待,可将多品种小批量生产转化为类似于大批量的生产类型。

利用零件的相似性原理,将零件分类成组,这就是成组技术产生的基本出发点。

1.3.2成组技术的概念:成组技术自本世纪50年代由前苏联学者总结并在机械工业中推广以来,已在世界各国得到了广泛应用。

所谓成组技术,就是用科学的方法将企业生产的多种产品、部件和零件、按照特定的相似性准则(分类系统)分类归组,并在分类的基础上完成产品生产的各个环节,从而实现产品设计、工艺制造和生产管理的合理化和科学化。

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