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功能方法的形式化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程 摘要 設(shè)計(jì)工裝夾具是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，依賴(lài)于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和他的自身知識(shí)達(dá)到一個(gè)好的設(shè)計(jì)。為便于自動(dòng)化的發(fā)展以知識(shí)為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序，明確界定的夾具，涉及的知識(shí)是一個(gè)事先和根本任務(wù)進(jìn)行的設(shè)計(jì)過(guò)程。此外，一個(gè)基本的和眾所周知的工程原則應(yīng)考慮：功能需求及其相關(guān)的限制應(yīng)該是第一個(gè)輸入的設(shè)計(jì)過(guò)程。考慮到這些主要的思想，本文提出了發(fā)展以促進(jìn)自動(dòng)化夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)功能的方法。在這方面，該方法已被用來(lái)征求摩卡設(shè)備知識(shí)和統(tǒng)一建模語(yǔ)言被用來(lái)代表夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。一個(gè)方法的基礎(chǔ)上的函數(shù)的概念和旨在將這些設(shè)計(jì)過(guò)程的建議。夾具功能要求被定義和形式化。固定功能元素被用來(lái)創(chuàng)造一個(gè)功能設(shè)計(jì)方案，鏈接這些要素的功能要求和典型商業(yè)夾具元件已經(jīng)確定通過(guò)表格和規(guī)則映射。最后，一個(gè)原型應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)初始驗(yàn)證的提出的方法。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)過(guò)程知識(shí)建模；夾具，夾具的功能要求 1.簡(jiǎn)介 其主要目的是提供一種設(shè)計(jì)理論，用適當(dāng)?shù)目蚣芎头椒ǖ亩x一系列的活動(dòng)，符合設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，所有這些確定要求為出發(fā)點(diǎn)的設(shè)計(jì)過(guò)程。在事實(shí)上，工程學(xué)科處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以被定義為一個(gè)科學(xué)與創(chuàng)建產(chǎn)品定義和工程知識(shí)設(shè)計(jì)解決方案的基礎(chǔ)上的想法和概念源自要求和限制。在這項(xiàng)研究中，考慮到要求一個(gè)相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，以此作為一個(gè)廣義的概念，是使明確的含義，主要條款有：功能要求和約束。一個(gè)功能要求的，因?yàn)樗硎玖瞬煌淖髡撸硎裁串a(chǎn)品或必須獨(dú)立于任何可能的方案。和考慮到一些基本原則的廣泛認(rèn)可領(lǐng)域的需求工程，我們可以補(bǔ)充的是獨(dú)特的和明確的聲明在自然語(yǔ)言中的一個(gè)單一功能的書(shū)面的方式，它可以排名，跟蹤，測(cè)量，驗(yàn)證，并驗(yàn)證。一個(gè)約束可以被定義為一個(gè)限制，一般影響一些這種要求，它限制了各種可能的解決方案同時(shí)滿(mǎn)足需求。所以，一個(gè)約束應(yīng)始終鏈接到一個(gè)要求，其目的是狹義的設(shè)計(jì)結(jié)果可以接受的解決辦法。在公理化設(shè)計(jì)理論，功能要求應(yīng)該被定義的功能域，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題是如何定義和功能的產(chǎn)品。該方法用于代表會(huì)影響推理過(guò)程的設(shè)計(jì)，在這個(gè)意義上，之間的映射功能和物理領(lǐng)域，被后來(lái)的一個(gè)地方設(shè)計(jì)解決方案的開(kāi)發(fā)。其設(shè)計(jì)方法提供了一個(gè)根據(jù)“function-behaviour-structure框架，在函數(shù)的定義是利用結(jié)構(gòu)行為”。目的是填補(bǔ)這一缺口，使設(shè)計(jì)師從美聯(lián)儲(chǔ)的物理設(shè)計(jì)解決方案。方法是，產(chǎn)品功能通過(guò)它的結(jié)構(gòu)，這似乎導(dǎo)致一個(gè)迭代因果關(guān)系的方法，在尋求解決直到選定的結(jié)構(gòu)，使預(yù)定的功能。采用的方法在本文的研究是根據(jù)定義的夾具功能部件（FCC），能夠滿(mǎn)足夾具功能，并在柔性扁平電纜和夾具之間的映射，這樣的商業(yè)元素。先進(jìn)的方法來(lái)定義要求和功能來(lái)建立本體。基本上，模型的重要性，主要是有關(guān)夾具，功能要求，夾具，夾具元件，制造資源，制造過(guò)程，和設(shè)計(jì)規(guī)則；居住的可能性，自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程通過(guò)發(fā)展知識(shí)應(yīng)用程序或系統(tǒng)。本形式化的功能要求的實(shí)現(xiàn)通過(guò)應(yīng)用一個(gè)結(jié)構(gòu)化的方式規(guī)范方法論，和UML圖是用來(lái)捕獲，代表和正式的知識(shí)，是促進(jìn)自動(dòng)化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。IDEF 0方法用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)活動(dòng)模型夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，使確定的信息在每一個(gè)不同的任務(wù)包括。它已被用來(lái)補(bǔ)充IDEF 0模型的代表之間的互動(dòng)活動(dòng)過(guò)程中。 2，分析機(jī)械加工設(shè)備的要求 在1節(jié)，分別被定義：功能要求與約束條件。要求總是存在，在他們的方式表達(dá)，以及他們是如何集成在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，需求工程是指本學(xué)科處理捕獲，形式化， 表示，分析，管理和驗(yàn)證需求滿(mǎn)足。然而，所有這些方面的需要集成在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程， 第一個(gè)方面考慮的是如何的要求代表或宣布。因?yàn)樗驯灰郧八?，要求明確的表達(dá)方式 影響他們的解釋和設(shè)計(jì)創(chuàng)作解決方案。在這個(gè)意義上，它已被廣泛接受，認(rèn)為使用 在加工，工作是一個(gè)關(guān)鍵方面，及固定裝置要素是負(fù)責(zé)滿(mǎn)足這一總體目標(biāo)。在他們的設(shè)計(jì)流程，出發(fā)點(diǎn)是定義的加工設(shè)備的功能要求和約束。通常，一個(gè)夾具的解決方案是由一個(gè)或幾個(gè)物理元素，作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)的夾具方案必須滿(mǎn)足所有準(zhǔn)則和相關(guān)的政務(wù)司司長(zhǎng)。定心，定位，夾緊，并支持，可以被認(rèn)為是功能要求的夾具，夾具必須做什么，獨(dú)立于任何特定的解決方案。條款限制，限制各種可能的解決方案”，有許多因素要考慮，主要處理：形狀和尺寸被加工零件的，公差，操作順序，加工策略，切削力，一些設(shè)置，設(shè)置時(shí)間，體積材料批量大小，生產(chǎn)速度，機(jī)形態(tài)，機(jī)器的能力，成本，等結(jié)束時(shí)，該解決方案可以通過(guò)：準(zhǔn)確性，可靠性，和經(jīng)濟(jì)。 3，該方法的形式化該夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程 該方法中提出的這項(xiàng)研究的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程是基于五個(gè)主要的設(shè)計(jì)階段（編號(hào)1–5），命名為：功能要求發(fā)展（法國(guó)），定義了夾具設(shè)計(jì)功能，功能設(shè)計(jì)的夾具方案，詳細(xì)設(shè)計(jì)夾具方案（日）和夾具的最終解決方案設(shè)計(jì)驗(yàn)證。這些階段的目的是定義一個(gè)過(guò)程連續(xù)反饋，使發(fā)展中國(guó)家的夾具設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和并行方式（圖5）。1階段：第一階段，發(fā)展的功能要求（法國(guó)），包括捕獲的知識(shí)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，加工工藝，夾具。它有2個(gè)主要的任務(wù)，第一個(gè)填充的摩卡形式，和第二形式的功能要求根據(jù)結(jié)構(gòu)的2節(jié)中定義的。2階段：第一階段，定義固定功能目的是完成了一套高水平的軟件函數(shù)模板，在一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)應(yīng)用程序允許產(chǎn)生夾具的解決方法符合功能要求定義在前一階段。夾具功能被定義圖形使用一種基于IDEF 0建模。該法允許體現(xiàn)圖形屬性和操作所需的實(shí)施一個(gè)函數(shù)。圖6顯示了一個(gè)例子。建議表示是一個(gè)高級(jí)功能的定義；它是獨(dú)立的知識(shí)表示將使用執(zhí)行，而不需要從夾具設(shè)計(jì)師深入了解任何軟件建模技術(shù)。定義這些固定功能的第一步是在模型所需的知識(shí)工程的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。例如，考慮到影響夾具穩(wěn)定的一個(gè)主要制約因素，夾具功能解決任何要滿(mǎn)足這種約束。要做到這一點(diǎn)，這將是要確定一個(gè)夾具功能的穩(wěn)定性圖5。從一個(gè)高層次的角度，零件信息（如：材料力學(xué)性能，形狀，尺寸和公差），加工工藝信息（例如：機(jī)械加工業(yè)務(wù)，加工戰(zhàn)略，卷刪除，切削參數(shù)，切削工具參數(shù)），和夾具功能元素信息（即：功能，約束，規(guī)則，含有量，點(diǎn)向量和應(yīng)用）。這一信息將有被用來(lái)確定一些參數(shù)如切削并允許夾緊力。技術(shù)，狀態(tài)的部分表面，功能的技術(shù)元素，和類(lèi)之間的聯(lián)系零件表面和夾具元件。材料的力學(xué)性質(zhì)，形狀和尺寸的一部分被加工，和相關(guān)公差。限制，方向，含有量，接觸參數(shù)，和定位點(diǎn)。操作序列，和對(duì)于每一個(gè)操作：加工策略，切削參數(shù)，切割工具，和刪除。一些設(shè)置，批量，生產(chǎn)速度，以及目標(biāo)成本。4階段：第四階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)包括建立詳細(xì)的解決方案。這基本上是幾何（含體積）與夾具元件，這是特別相關(guān)的干涉檢查。不過(guò)，在這種情況下空間的可能的解決辦法是減少，最后，第五階段，驗(yàn)證設(shè)計(jì)，目的是使最終的評(píng)價(jià)和驗(yàn)證的功能符合要求和其相關(guān)的約束。 4。夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的功能模型 因?yàn)樗窃诮榻B中提到，功能設(shè)計(jì)方法，然而，正如所指出的法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)之間的關(guān)系元素和夾具的商業(yè)組件夾具功能功能代表商業(yè)元素類(lèi)型選擇，夾具的功能，接觸表面，方法通過(guò)在本研究涉及的定義，什么將是第一步，在夾具本體發(fā)展。功能的方法，夾具設(shè)計(jì)，基于信息模型定義，有一些特點(diǎn)，即：減少一些功能，夾具已經(jīng)執(zhí)行的可能性，正規(guī)化靈敏度，規(guī)范與定量預(yù)選賽，并減少設(shè)計(jì)空間的使用功能性元素。不過(guò)，定義之前任何夾具信息模型，是有必要界定的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程和信息流沿它。以下是活動(dòng)模式在這表示夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。本 模型的代表利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語(yǔ)言，它允許確定知識(shí)單元需要在這些過(guò)程，以及它們之間的相互作用，一些作者還使用建模技術(shù)代表的過(guò)程和一部分的相關(guān)信息的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，但沒(méi)有采取功能性做法，它輸入起點(diǎn)與知識(shí)有關(guān)的單位的一部分幾何，制造工藝，加工 資源，和下面的IDEF 0方法，知識(shí)單元構(gòu)成的最終輸出的過(guò)程是夾具詳細(xì)設(shè)計(jì)，和夾具裝配圖。資源知識(shí)單元的電機(jī)單元和模塊化夾具部件。制造工藝，加工操作，切削刀具，切削條件，加工戰(zhàn)略，以及機(jī)床的形態(tài)。輸出是一個(gè)了解之間的對(duì)應(yīng)部分技術(shù)特點(diǎn)和加工操作。 該過(guò)程重點(diǎn)是定義的技術(shù)特征加工才能完成的部分。它包括輸入的結(jié)果從先前的三活動(dòng)到 它創(chuàng)建的一個(gè)清單，加工的特點(diǎn)與他們的相關(guān)的尺寸和公差。 5，信息模型，實(shí)例，和方法驗(yàn)證 夾具設(shè)計(jì)過(guò)程建模，確定的知識(shí)單元：要求夾具，夾具函數(shù)，定義，加工操作，功能設(shè)計(jì)規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)則，夾具資源，和夾具驗(yàn)證，是仿照在一個(gè)面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)，對(duì)于其中的一些知識(shí)單位，專(zhuān)門(mén)為一部分定義和加工業(yè)務(wù)這樣的模型，和結(jié)果的原型信息和加工計(jì)劃。因此，本夾具功能要求必須定義這些活動(dòng)的一部分 6，結(jié)論 一個(gè)綜合的方法來(lái)設(shè)計(jì)過(guò)程加工設(shè)備已通過(guò)本研究?；灸繕?biāo)是正式的方法促進(jìn)這種設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化。依賴(lài)對(duì)調(diào)查結(jié)果和所得出的結(jié)論文獻(xiàn)復(fù)習(xí)和與夾具設(shè)計(jì)，一些原則被認(rèn)為是指導(dǎo)研究。以下是這些原則和他們?nèi)绾伪豢紤]到：開(kāi)始的一步是定義的夾具功能要求。這個(gè)原則導(dǎo)致形式化的要求，根據(jù)一些方法從需求工程，并以功能表達(dá)的夾具設(shè)計(jì)方案，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這種方法可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案對(duì)指定的需求。有需要捕獲和正規(guī)化加工夾具知識(shí)。這個(gè)原則導(dǎo)致使用一個(gè)建模的方法，在這種情況下，信息建模方法最后通過(guò)，有需要定義和表面加工夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。這個(gè)原則導(dǎo)致其定義和表面利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語(yǔ)言。有需要定義軟件夾具功能，其目的是創(chuàng)造解決方案，落實(shí)夾具功能要求和定義獨(dú)立的執(zhí)行系統(tǒng)。這原則，導(dǎo)致一些研究解決方案已在這一領(lǐng)域，特別是優(yōu)化作品，并得出結(jié)論，只有高水平描述這功能，其中的信息和基本規(guī)則必要的執(zhí)行被指定的，是可能的地址。然而，復(fù)雜程度高的夾具功能，需要進(jìn)一步調(diào)查，以便定義如何分解成低層次同時(shí)保持獨(dú)立的代表詳細(xì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行的研究，可以得出這樣的結(jié)論，形式化的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上功能要求允許發(fā)展一個(gè)更完整 方法的問(wèn)題，夾具設(shè)計(jì)?；镜牟襟E，和基本輸入到任何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)化的過(guò)程，開(kāi)始與夾具設(shè)計(jì)過(guò)程，并繼續(xù)與定義的夾具知識(shí)要求：夾具，夾具功能單位，一部分定義，加工操作，功能設(shè)計(jì)規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)則，夾具，夾具驗(yàn)證。 7，參考文獻(xiàn) [ 1]克帕爾，W貝茨，工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)方法， 其次，施普林格出版社，倫敦，1996。 [2 ]·厄爾曼，T dietterich，斯托弗，一個(gè)新型的機(jī)械 設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，人工智能 工程設(shè)計(jì)和制造（1988）33–52。 [ 3 ]公理化設(shè)計(jì)：進(jìn)展與應(yīng)用，牛津 大學(xué)出版社，牛津，2001。 [4 ] B小尼爾森錢(qián)，約瑟夫， 功能建模的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)（1997）3–16。 [ 5 ]·亨利克森，夾具和夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，工業(yè)出版社，新 紐約，（1973）。 [ 6 ] J . kakish，對(duì)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí) 通用模塊化夾具和夾具設(shè)計(jì)，智能 制造（2000）23–30。 [ 7 ] A .森迪爾庫(kù)馬爾，訴subramanuam，K蕭，多智能體 方法對(duì)夾具設(shè)計(jì)，智能制造業(yè)雜志 （2001）31–42。 [ 8 ] K whybrew，A .森迪爾庫(kù)馬爾，先進(jìn)的夾具 設(shè)計(jì)制造，施普林格出版社，倫敦，1995。 摘要 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題目名稱(chēng)： 斜板閘閥閥體制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 題目類(lèi)型： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 學(xué)生姓名： 陳 治 院 (系)： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 裝備10901班 指導(dǎo)教師： 眭滿(mǎn)倉(cāng) 輔導(dǎo)教師： 眭滿(mǎn)倉(cāng) 時(shí) 間： 2013年3月12日 至 2013年6月12日 目錄 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) I 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 III 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn) IX 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) X 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 XI 中文摘要 1 英文摘要 2 1. 緒論 3 1.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 1.2 斜板閘閥閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 4 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5 2. 零件的分析 7 2.1 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí) 7 2.2 零件的作用 13 2.3 設(shè)計(jì)要求： 14 2.4 零件的工藝特點(diǎn) 15 2.5 零件的主要技術(shù)要求 15 3. 零件的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 17 3.1 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 17 3.2 斜板閘閥的材料和毛坯制造方法 17 4. 零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 20 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 20 4.2 表面加工方法的確定 21 4.3 加工階段的劃分 21 4.4 工序的集中與分散 21 4.5 工序順序的安排 22 4.6 確定工藝路線(xiàn) 22 5. 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 24 5.1 機(jī)床設(shè)備的選用 24 5.2 工藝裝備的選用 24 6. 加工余量、工序尺寸和公差的確定 26 7. 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 29 7.1 切削用量的計(jì)算 29 7.2 時(shí)間定額的計(jì)算 33 8. 夾具設(shè)計(jì) 36 8.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 36 8.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 37 8.3 各零件的夾具設(shè)計(jì) 37 總 結(jié) 42 主要參考文獻(xiàn)及資料名稱(chēng) 43 致 謝 44 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) 學(xué)院（系）機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)過(guò)程裝備與控制工程班級(jí) 裝備901 學(xué)生姓名 陳 治 指導(dǎo)教師/職稱(chēng) 眭滿(mǎn)倉(cāng)/副教授 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 閘閥加工工藝及夾具設(shè)計(jì) （論文）起止時(shí)間：2013年3 月12　 日～2013 年6 月　12日 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） 加工對(duì)象：斜板閘閥設(shè)計(jì)圖樣，相關(guān)要求見(jiàn)圖樣。 加工能力：成批生產(chǎn) 800件/年 [1]《機(jī)械制造工藝學(xué)》　王先逵　主編（機(jī)械工業(yè)出版社） [2]《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》　劉守勇　主編（機(jī)械工業(yè)出版社） [3]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》　王秀倫、邊文義、張運(yùn)祥　編著（中國(guó)鐵道出版社） [4]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平　著（ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社） [5]《金屬機(jī)械加工工業(yè)人員手冊(cè)》　《金屬機(jī)械加工工業(yè)人員手冊(cè)》修訂組（上?？茖W(xué)技術(shù)出版社） [6]《機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 》盧耀祖、鄭惠強(qiáng)　著（同濟(jì)大學(xué)出版社） [7]專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)方法（上）林曉磊、宋若峰　山東機(jī)械　2004年第03期 [8]專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)方法（下）林曉磊、宋若峰　山東機(jī)械　2004年第03期 [9]機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)　李青　機(jī)械工程與自動(dòng)化　2004年第06期 [10]專(zhuān)用加工設(shè)備夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用　李衛(wèi)民　大眾科技　2005年第11期 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 1）國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)發(fā)展情況 2）工藝方案設(shè)計(jì)； 3）主要工裝方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 4）夾緊力計(jì)算； 5) 相關(guān)圖樣繪制。 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目標(biāo)及具體要求 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份 工藝文件一份 全部設(shè)計(jì)圖樣一份，裝配圖和主要零件圖 外文翻譯一份 5、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 計(jì)算機(jī)繪制相關(guān)設(shè)計(jì)圖樣 200機(jī)時(shí) 任務(wù)書(shū)批準(zhǔn)日期 年 月 日 教研室(系)主任(簽字) 任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師(簽字) 完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽名）  長(zhǎng)江大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目 名 稱(chēng) 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 院 （系） 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 裝備10901班 學(xué) 生 姓 名 陳 治 指 導(dǎo) 教 師 眭 滿(mǎn) 倉(cāng) 開(kāi)題報(bào)告日期 2013年4月19號(hào) 題目名稱(chēng)：斜板閘閥閥體制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生：陳治，機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：眭滿(mǎn)倉(cāng)（副教授），長(zhǎng)江大學(xué) 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源 題目是根據(jù)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)中機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與工藝設(shè)備設(shè)計(jì)要求而擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究目的和意義 2.1研究目的 斜板閘閥閥體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。閥體是各種閥中的一個(gè)重要部件，它和管道直接連通，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)在閥體內(nèi)流動(dòng)。通過(guò)閥芯的開(kāi)啟與關(guān)閉對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行切斷、調(diào)節(jié)、減壓、節(jié)流或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。因此不同用途的閥門(mén)，閥體的結(jié)構(gòu)和形狀、也不相同。本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，其中機(jī)械加工工藝過(guò)程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額的等。為了能確切的說(shuō)明過(guò)程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；夾具是保證零件精度的重要工具夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程制定之后按照某一工序的集體要求進(jìn)行的，夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定保證工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本等指標(biāo)衡量提高我們理論聯(lián)系工程實(shí)際和工程實(shí)際設(shè)計(jì)能力。 2.2研究意義 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)車(chē)間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理準(zhǔn)備的重要資料、新建或擴(kuò)建工廠和車(chē)間的基本依據(jù)、還便于交流與推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。正確的工藝規(guī)程可以穩(wěn)定地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益、能使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。 機(jī)床夾具是機(jī)械制造中一項(xiàng)重要的工藝裝備，工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置及通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變兩個(gè)方面，這樣就可以保證工件的加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定；使用夾具安裝工件，可以減少劃線(xiàn)、找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間它可以縮短輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具、以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾具夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是多機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能適用范圍；可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全；通過(guò)本題目可以使我們對(duì)機(jī)械技工工藝的規(guī)程制定及工藝裝備夾具的設(shè)計(jì)有較深入的學(xué)習(xí)。 除此之外，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能使我們熟悉制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程，熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。也作為我們未來(lái)從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次重要的基本訓(xùn)練。 3、主要參考文獻(xiàn)及資料名稱(chēng) [1]鄭津洋，董其伍，桑芝富.過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)[M].第三版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [2] 童幸生.材料成型工藝基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010 [3]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [4]劉守勇.機(jī)械制造工藝與夾具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [5]王秀倫，邊文義，張運(yùn)祥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004 [6]王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004 [7]盧耀組，鄭惠強(qiáng).機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2010 [8]張全成，孫斌，張永明.鋼制閘閥密封失效分析[J].理化檢驗(yàn)分冊(cè)，2012 [9]劉廣君.采油井口裝置用閘閥閥體的三維靜態(tài)有限元分[J].析化工機(jī)械,2010 [10]陳業(yè)生，張偉，王樹(shù)貴.油田專(zhuān)用高壓閘閥工藝改進(jìn)[J].機(jī)械工程師,1999 [11]馮定，李明慧.閘閥CAD/CAM系統(tǒng)的研究[J].石油機(jī)械，1999年05期 [12]黃軍本，孫小龍.DN1500特大口徑高溫雙閘板閥的研制[J].石油和化工設(shè)備，2011年08期 [13]韓兵奇，陳艷紅，韓正偉.平板閘閥閥桿密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].閥門(mén)；2012 [14]李鐵東.泥漿閘閥[J]，閥門(mén)，2011 [15]申會(huì)芹. 超高壓采氣井口平板閘閥密封結(jié)構(gòu)技術(shù)研究[A]，2011年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專(zhuān)輯[C];2011 [16]劉朝儒.機(jī)械制圖.第五版.北京：高等教育出版社，2011 [17]濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京：高等教育出版社，2011 [18]王先逵.計(jì)算機(jī)輔助制造.北京：機(jī)械工程出版社，2010 [19]廖念釗，莫雨松.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007 [20]Zhu Y， Zhang S，Rong Y.Experimental Study on Stiffness of T-Slot Based Modular Fixure. Transaction of NAMRL，Volumn X XI ，1993 4、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與主攻方向 4.1閘閥的定義、現(xiàn)狀 閘閥也叫閘板閥、閘門(mén)閥，是廣泛使用的一種閥門(mén)。工作原理：閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個(gè)非常貼合、嚴(yán)密的密封副。閘板通過(guò)閥桿的上提、下壓，對(duì)介質(zhì)形成導(dǎo)通和關(guān)斷。它在管路中起關(guān)斷作用。 優(yōu)點(diǎn)：流體阻力小；全開(kāi)時(shí)密封面不受沖蝕；可以在介質(zhì)雙向流動(dòng)的情況下使用，沒(méi)有方向性；結(jié)實(shí)耐用；不僅適合做小閥門(mén)，而且可以做大閥門(mén)。 缺點(diǎn)：高度大；啟閉時(shí)間長(zhǎng)；笨重；修理難度大；如果是大口徑閘閥，手動(dòng)操作比較費(fèi)力。 閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式；按閘板構(gòu)造不同分平行式和楔式；還有單閘板、雙閘板之分。 閥門(mén)是石油、化工、電站、長(zhǎng)輸管線(xiàn)、造船、核工業(yè)、各種低溫工程、宇航以及海洋采油等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)不可缺少的流體控制沒(méi)備。上述工業(yè)的發(fā)展和需要，推動(dòng)了閥門(mén)工業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，在滿(mǎn)足各方面高參數(shù)新要求的同時(shí)，對(duì)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)、材料和生產(chǎn)工藝等方面，對(duì)如何做到更好地提高性能、可靠性及降低成本等也予以密切關(guān)注。 4.2國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 20多年來(lái)，隨著國(guó)外大型成套技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列新型成套設(shè)備與單機(jī)。與閥門(mén)有關(guān)的新型成套設(shè)備發(fā)展的特點(diǎn)是大型化、高參數(shù)化、高性能自動(dòng)化和成套化。成套設(shè)備自動(dòng)化水平，國(guó)外石油化工．企業(yè)主要生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制，有的還實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)分級(jí)控制。合成氨 乙烯、尿素、合成纖維、合成橡膠和合成塑料等化工企業(yè)普遍實(shí)現(xiàn)巡回檢測(cè)、報(bào)警、有的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和局部最佳化控制。20萬(wàn)kW以上大型發(fā)電機(jī)組普遍向計(jì)算機(jī)控制發(fā)展。核電站普遍用計(jì)算機(jī)控制。長(zhǎng)輸管線(xiàn)系統(tǒng)不少?lài)?guó)家用計(jì)算機(jī)控制，并裝有微波通訊系統(tǒng)，總控制室只有2-3個(gè)值班人員。可以通過(guò)電視監(jiān)視全線(xiàn)工作情況。 以上這些成套設(shè)備的控制方式也都要求閥門(mén)與之相適應(yīng)。所以，近20年來(lái)，國(guó)外閥門(mén)的控制方式也有很大發(fā)展。除一般手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、 液動(dòng)傳動(dòng)之外，電液連動(dòng)、氣液連、自動(dòng)控制的閥門(mén)品種不斷增多，并有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。 4.3國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 近15年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，使國(guó)家處在工業(yè)化的中期。一方面顯示對(duì)裝備機(jī)械的旺盛需求;提出了振興裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。另一方面，在國(guó)力增強(qiáng)的同時(shí)，提出建“資源節(jié)約型、環(huán)保型”社會(huì)的理念:作為制定 “十二五”規(guī)劃的主要依據(jù)。為此，必須全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，依靠科技學(xué)技術(shù)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、企業(yè)整合、擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)獲得一個(gè)深層次的發(fā)展，在 “十二五”規(guī)劃綱要中，明確提出: 1．支持煤化產(chǎn)業(yè)發(fā)展 開(kāi)發(fā)煤基液體燃料，有序推進(jìn)煤炭液化示范工程建設(shè)，促進(jìn)煤炭探度加速轉(zhuǎn)化。發(fā)展大型煤化工成套設(shè)備、煤炭液化、秸桿汽化和煤制烯烴等設(shè)備，促使煤化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)人規(guī)范發(fā)展的軌道。 2．振興裝備制造業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展大型抽水蓄能發(fā)電機(jī)組、百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組、新型發(fā)電技術(shù)裝備、超臨界燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備、百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備、石油天然氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)和500萬(wàn)級(jí)煤制油成套設(shè)備等。 閥門(mén)作為一個(gè)流體輸送的組件，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是國(guó)家煤化工產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)閥門(mén)提出新的要求:高溫、高壓、耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗熱循壞和零泄漏。這樣，閥門(mén)將獲得快速發(fā)展。 根據(jù)對(duì)中國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年閥門(mén)出口總額為7.60億美元。預(yù)測(cè)2010年閥門(mén)出口總額為20.09億美元。2005午，進(jìn)口總額22.59億美元。預(yù)側(cè)2010年閥門(mén)進(jìn)口總額為36.32億美元。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)對(duì)閥門(mén)的總需求量為61.69億美元 (國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售收人+進(jìn)口額-出口額)。預(yù)側(cè)2010年閥門(mén)的總需求量為114.60億美元。 我國(guó)閘閥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模過(guò)小、產(chǎn)業(yè)集中度過(guò)低。根據(jù)沃茨公司掌握的數(shù)據(jù)，目前，國(guó)內(nèi)大約有3,000多家閥門(mén)制造企業(yè)，數(shù)量居世界第一。但這其中多為低層次、小規(guī)模、家庭作坊式的企業(yè)，年銷(xiāo)售收入達(dá)500萬(wàn)元的不足500家，年銷(xiāo)售收入過(guò)億元的企業(yè)僅有十幾家，市場(chǎng)份額在前10名企業(yè)的企業(yè)市場(chǎng)占有率之和僅為8%～9%。由于產(chǎn)業(yè)集中度過(guò)低，造成了技術(shù)落后、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、缺乏有影響力的品牌等諸多不利因素。 閥門(mén)是工業(yè)上一種重要的流體控制設(shè)備，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多部門(mén)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)備。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)閥門(mén)產(chǎn)品已經(jīng)形成十幾大類(lèi)，尤其在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)銷(xiāo)量?jī)煞矫娣€(wěn)居世界前列，但大多是小規(guī)模、低層次閥門(mén)的企業(yè)，產(chǎn)品也以中低端為主。目前，我國(guó)閥門(mén)市場(chǎng)的兩成份額被國(guó)外企業(yè)占據(jù)，主要集中在高端技術(shù)閥門(mén)領(lǐng)域。 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家創(chuàng)造力、競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過(guò)程。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持，如新材料的使用、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械制造中較多的采用了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造的單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成，來(lái)滿(mǎn)足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求。 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主要研究?jī)?nèi)容、重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 5.1主要研究?jī)?nèi)容 l 閥體零件圖的繪制 l 零件工藝性分析、確定生產(chǎn)類(lèi)型 l 零件毛坯的確定及毛坯圖的繪制 l 選擇加工方法、制定工藝路線(xiàn)及工藝卡片 l 確定加工切削用量及時(shí)間 l 制定夾具的定位方案、夾緊方案 l 計(jì)算夾具的夾緊力、定位誤差 l 繪制夾具零件的裝配圖及夾具零件圖 5.2重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題 l 夾具的設(shè)計(jì)與選擇，夾具零件的裝配圖； l 國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)的發(fā)展情況； l 工藝方案設(shè)計(jì)，工裝方案和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； l 夾緊力的計(jì)算，斜板閘閥閥體的裝配圖； l 斜板閘閥閥體的三維圖，CAD圖紙的繪制； l 斜板閘閥閥體的零件圖繪制 5.3解決思路 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析其主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度等；分析零件的材質(zhì)，熱處理及機(jī)械加工工藝； 選擇毛坯的制造方式，主要從生產(chǎn)批量的大小，零件的復(fù)雜程度，加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等考慮。 制訂工藝路線(xiàn)，選擇定位基準(zhǔn)，選擇機(jī)床及夾具等，加工余量及工序間尺寸與公差的確定，切屑用量的確定，畫(huà)毛坯圖，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。 夾具設(shè)計(jì)：1，確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖；2，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差；3，計(jì)算所需預(yù)緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；4，畫(huà)夾具裝配圖。 6、畢業(yè)論文工作內(nèi)容 1. 實(shí)習(xí)調(diào)研及查閱相關(guān)資料了解選題背景和設(shè)計(jì)任務(wù) 第一到五周 2. 開(kāi)題準(zhǔn)備、完成開(kāi)題報(bào)告及答辯 第六到七周 3. 零件圖的繪制、工藝的編排、工藝卡片的繪制 第八到十一周 4. 夾具方案的確定、夾具的設(shè)計(jì)和夾具圖的繪制 第十二到十四周 5. 撰寫(xiě)、整理、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）、準(zhǔn)備答辯 第十五到十六周 7、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn) 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn) 學(xué)生姓名 陳治 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 過(guò)程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 眭滿(mǎn)倉(cāng) 職 稱(chēng) 副教授 評(píng)審日期 2013年6月10日 評(píng)審參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評(píng)審意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_______分 （注：此頁(yè)不夠，請(qǐng)轉(zhuǎn)反面） 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名 陳治 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 過(guò)程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 評(píng)閱教師 周志宏 職 稱(chēng) 教授 評(píng)閱日期 2013年6月11日 評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問(wèn)題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_______分 （注：此頁(yè)不夠，請(qǐng)轉(zhuǎn)反面） 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 學(xué)生姓名 陳治 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 過(guò)程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 答辯時(shí)間 2013 年 6 月 13 日 8:00～17:40時(shí) 答辯地點(diǎn) 7教209 一、答辯小組組成 答辯小組組長(zhǎng)：周志宏 成 員：張慢來(lái) 張琴 李美求 劉利軍 二、答辯記錄摘要 答辯小組提問(wèn)（分條摘要列舉） 學(xué)生回答情況評(píng)判 三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定（百分制）：_______分 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))最終成績(jī)?cè)u(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)分的相關(guān)規(guī)定) 等級(jí)(五級(jí)制)：_______ 答辯小組組長(zhǎng)(簽名) ： 秘書(shū)(簽名)： 年 月 日 院(系)答辯委員會(huì)主任(簽名)： 院(系)(蓋章) 摘要 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生：陳治 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)老師：眭滿(mǎn)倉(cāng) 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 [摘要]：機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是斜板閘閥閥體的機(jī)械工藝制造與夾具設(shè)計(jì)，需要我們對(duì)斜板閘閥的主要加工表面的工藝規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)的分析，填寫(xiě)工藝過(guò)程卡片及工序卡片，設(shè)計(jì)制造斜板閘閥閥體的專(zhuān)業(yè)機(jī)床夾具。 關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝，工藝卡，斜板閘閥，夾具設(shè)計(jì) Inclined plate gate valve mechanical manufacture process and fixture design Student: Chen zhi，Institute of mechanical engineering，Yangtze University Teacher： Sui mancang，Institute of mechanical engineering ，Yangtze University Abstract ：Machining process planning is the process of regulation parts machining process and operation methods of process documentation, one of which is under the condition of concrete production, the reasonable technological process and operation method, according to the rules written in the form of process documentation, used to direct production after approval. The graduation design topic is inclined plate gate valve body mechanical manufacture process and fixture design, we need to process on the surface of inclined plate gate valve of the main processing procedures detailed analysis to card and process card fill in process, design and manufacture of professional machine tool fixture inclined plate gate valve body. Keywords: mechanical processing process, process card, inclined plate gate valve, fixture design 第 43 頁(yè) 緒論 1. 緒論 1.1. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1.1.1. 閘閥行業(yè)慨況 閥門(mén)作為一個(gè)流體輸送的組件，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是國(guó)家煤化工產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)閥門(mén)提出新的要求:高溫、高壓、耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗熱循壞和零泄漏。這樣，閥門(mén)將獲得快速發(fā)展。 根據(jù)對(duì)中國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年閥門(mén)出口總額為7.60億美元。預(yù)測(cè)2010年閥門(mén)出口總額為20.09億美元。2005午，進(jìn)口總額22.59億美元。預(yù)側(cè)2010年閥門(mén)進(jìn)口總額為36.32億美元。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)對(duì)閥門(mén)的總需求量為61.69億美元 (國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售收人+進(jìn)口額-出口額)。預(yù)側(cè)2010年閥門(mén)的總需求量為114.60億美元。 我國(guó)閘閥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模過(guò)小、產(chǎn)業(yè)集中度過(guò)低。根據(jù)沃茨公司掌握的數(shù)據(jù)，目前，國(guó)內(nèi)大約有3,000多家閥門(mén)制造企業(yè)，數(shù)量居世界第一。但這其中多為低層次、小規(guī)模、家庭作坊式的企業(yè)，年銷(xiāo)售收入達(dá)500萬(wàn)元的不足500家，年銷(xiāo)售收入過(guò)億元的企業(yè)僅有十幾家，市場(chǎng)份額在前10名企業(yè)的企業(yè)市場(chǎng)占有率之和僅為8%～9%。由于產(chǎn)業(yè)集中度過(guò)低，造成了技術(shù)落后、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、缺乏有影響力的品牌等諸多不利因素。 閥門(mén)是工業(yè)上一種重要的流體控制設(shè)備，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多部門(mén)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)備。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)閥門(mén)產(chǎn)品已經(jīng)形成十幾大類(lèi)，尤其在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)銷(xiāo)量?jī)煞矫娣€(wěn)居世界前列，但大多是小規(guī)模、低層次閥門(mén)的企業(yè)，產(chǎn)品也以中低端為主。目前，我國(guó)閥門(mén)市場(chǎng)的兩成份額被國(guó)外企業(yè)占據(jù)，主要集中在高端技術(shù)閥門(mén)領(lǐng)域。 1.2. 斜板閘閥閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 1.2.1. 主要研究?jī)?nèi)容 a. 閥體零件圖的繪制 b. 零件工藝性分析、確定生產(chǎn)類(lèi)型 c. 零件毛坯的確定及毛坯圖的繪制 d. 選擇加工方法、制定工藝路線(xiàn)及工藝卡片 e. 確定加工切削用量及時(shí)間 f. 制定夾具的定位方案、夾緊方案 g. 計(jì)算夾具的夾緊力、定位誤差 h. 繪制夾具零件的裝配圖及夾具零件圖 1.2.2. 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題 a. 夾具的設(shè)計(jì)與選擇，夾具零件的裝配圖； b. 國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)的發(fā)展情況； c. 工藝方案設(shè)計(jì)，工裝方案和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； d. 夾緊力的計(jì)算，斜板閘閥閥體的裝配圖； e. 斜板閘閥閥體CAD圖紙的繪制； f. 斜板閘閥閥體的零件圖繪制 1.2.3. 解決思路 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析其主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度等；分析零件的材質(zhì)，熱處理及機(jī)械加工工藝； 選擇毛坯的制造方式，主要從生產(chǎn)批量的大小，零件的復(fù)雜程度，加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等考慮。 制訂工藝路線(xiàn)，選擇定位基準(zhǔn)，選擇機(jī)床及夾具等，加工余量及工序間尺寸與公差的確定，切屑用量的確定，畫(huà)毛坯圖，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。 夾具設(shè)計(jì)：1，確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖；2，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差；3，計(jì)算所需預(yù)緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；4，畫(huà)夾具裝配圖。 1.3. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近20年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了極為深刻的變化，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 新技術(shù)，難加工材料的不斷涌現(xiàn)，極大地刺激和推動(dòng)了材料加工技術(shù)的發(fā)展。例如，為了適應(yīng)超精密，超高速切削與磨削的需要，采用了金剛石，陶瓷等新型刀具材料。這些材料由于成分，組織復(fù)雜，物理，力學(xué)性能各異，因此在對(duì)這些新材料的加工過(guò)程中，出現(xiàn)了一系列新技術(shù)和新工藝。如；電加工，超聲波加工，激光束，電子束，離子束加工，加熱切屑，振動(dòng)切削。 超精密加工技術(shù)飛速發(fā)展，作用日益突出。隨著宇航，電子工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)組成機(jī)器的零部件，如電子芯片，磁盤(pán)等的加工精度和表面質(zhì)量提出了近乎苛刻的要求。為了滿(mǎn)足這樣的加工要求，超精密加工技術(shù)已與計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)等緊密地結(jié)合起來(lái)，形成了包括精密測(cè)量，在線(xiàn)測(cè)量，實(shí)時(shí)控制，反饋補(bǔ)償及恒溫，凈化，防震等一系列相關(guān)技術(shù)在內(nèi)的綜合技術(shù)。超精密加工的方法也日趨增多和完善，目前常見(jiàn)的現(xiàn)代超精密加工方法主要有：金剛石刀具超精密加工，超精密磨料加工及綜合利用其它能量的特種超精密加工技術(shù)。 生產(chǎn)的自動(dòng)化程度空前提高。面臨社會(huì)需求的多樣性以及產(chǎn)品更換頻率加快的現(xiàn)狀，現(xiàn)代制造技術(shù)必須擁有相當(dāng)高的自動(dòng)化水平和靈活的應(yīng)變能力。隨著計(jì)算機(jī)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入了柔性自動(dòng)化，智能化，集成化的新階段。目前，在制造系統(tǒng)中較為成功的自動(dòng)化技術(shù)主要有：成組技術(shù)（GT），計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（CAM），柔性制造技術(shù)（FMS），計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（CIMS）等現(xiàn)代技術(shù)。 微型機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的前沿關(guān)鍵技術(shù)有： a. 微系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 主要是微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、有限元和邊界分析、CAD/CAM仿真和擬實(shí)技術(shù)、微系統(tǒng)建模等，微小型化的尺寸效應(yīng)和微小型理論基礎(chǔ)研究也是設(shè)計(jì)研究不可缺少的課題，如：力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)表面效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理、熱傳導(dǎo)、誤差效應(yīng)和微構(gòu)件材料性能等。 b. 微細(xì)加工技術(shù) ?主要指高深度比多層微結(jié)構(gòu)的硅表面加工和體加工技術(shù)，利用X射線(xiàn)光刻、電鑄的LIGA和利用紫外線(xiàn)的準(zhǔn)LIGA加工技術(shù)；微結(jié)構(gòu)特種精密加工技術(shù)包括微火花加工、能束加工、立體光刻成形加工；特殊材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)；多種加工方法的結(jié)合；微系統(tǒng)的集成技術(shù)；微細(xì)加工新工藝探索等。 c. 微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù) ?主要指沾接材料的粘接、硅玻璃靜電封接、硅硅鍵合技術(shù)和自對(duì)準(zhǔn)組裝技術(shù)，具有三維可動(dòng)部件的封裝技術(shù)、真空封裝技術(shù)等新封裝技術(shù)的探索。 d. 微系統(tǒng)的表征和測(cè)試技術(shù) 主要有結(jié)構(gòu)材料特性測(cè)試技術(shù)，微小力學(xué)、電學(xué)等物理量的測(cè)量技術(shù)，微型器件和微型系統(tǒng)性能的表征和測(cè)試技術(shù)，微型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試技術(shù)，微型器件和微型系統(tǒng)可靠性的測(cè)量與評(píng)價(jià)技術(shù)。 雖然在過(guò)去的幾十年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械工業(yè)取得了舉世注目的快速發(fā)展，但是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在很大差距。主要表現(xiàn)在：1，產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力與工藝基礎(chǔ)薄弱，重復(fù)引入低檔劣質(zhì)產(chǎn)品嚴(yán)重。2，制造水平低，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率低，3，產(chǎn)品質(zhì)量低，耗能與耗材高，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 零件的分析 2. 零件的分析 2.1. 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí) 2.1.1. 機(jī)械制造工藝通?？煞譃橄旅鎺最?lèi)： a. 鑄造 把鋼、鐵、鋁、銅等所需要的原材料，加熱到它們的熔點(diǎn)后澆注入模型內(nèi)，使之成為產(chǎn)品或者還需后續(xù)加工的坯件。 b. 鍛造 把鋼或特殊的鐵、鋁加熱到它們的塑性非常好的狀態(tài)，使加壓力，使之成為所需的形狀。 c. 沖壓 把厚度不大的鋼板、鋁板、銅板等到置于模具上，對(duì)其較快的沖擊加壓，使之成為固定形狀的零件或產(chǎn)品，例如車(chē)殼、罐件。 d. 軋制和拉拔 對(duì)初具所需形狀的零件或材料，對(duì)其施加作用力而通過(guò)模具，使它們成為比較精密的零件（或產(chǎn)品）。這類(lèi)方法中，有的是在加熱狀態(tài)下操作的，統(tǒng)稱(chēng)為熱軋。有的是在常溫下操作的，稱(chēng)為冷軋（冷擠）和冷撥。 e. 熱處理 在零件加工過(guò)程中的某一階段，對(duì)其進(jìn)行不同程度的加熱及不同速度的冷卻，甚至零下數(shù)攝氏度的冷凍，改變材料的內(nèi)部組織和表面硬度等到機(jī)械性能，提高它的使用性能。 f. 切削加工（統(tǒng)稱(chēng)冷加工） 切削加工是當(dāng)前最普遍的機(jī)械制造工藝，它們的方法很多。 2.1.2. 基本概念 生產(chǎn)過(guò)程是指從原材料到產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過(guò)程。 機(jī)械加工工藝過(guò)程是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的一部分，是對(duì)零件采用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯的形狀，尺寸和表面質(zhì)量等，使之成為合格零件的過(guò)程。 工序是一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。 安裝是如果在一個(gè)工序中需要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那一部分內(nèi)容稱(chēng)為一個(gè)安裝。 工位是在工件的一次裝夾后，工件（獲裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱(chēng)為工位。 工步是在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱(chēng)為工步。 走刀是切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱(chēng)為一次走刀。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)（或車(chē)間，工段，班組，工作地）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化的程度分類(lèi)，一般分為單間生產(chǎn)，批量生產(chǎn)，大批量生產(chǎn)三種類(lèi)型。 公差帶具有下述幾個(gè)方面的主要意義： 1）公差帶本身的大小表示加工粗度要求，制造的難易程度； 2）公差帶相對(duì)于零線(xiàn)（即基本尺寸）的位置根據(jù)設(shè)計(jì)確定，它可以在零線(xiàn)的上方，或跨在零線(xiàn)上，或在零線(xiàn)的下方； 3）基本尺寸+上偏差 = 最大極限尺寸 基本尺寸+下偏差 = 最小極限尺寸。 4）孔的公差帶圖中，用大寫(xiě)字母表示偏差，ES為上偏差，EI為下偏差，軸的公差帶圖中，用小寫(xiě)字母表示偏差，es為上偏差，ei為下偏差。 5）孔和軸的公差帶位置關(guān)系可了解它們之間的配合特性。 配合種類(lèi) 配合是指孔和軸之間的關(guān)系，它們有三種情況： 1）過(guò)盈配合：當(dāng)軸的尺寸始終比孔的尺寸大，這是過(guò)盈配合。 2）過(guò)渡配合：當(dāng)孔的最大極限尺寸比軸的最小極限尺寸大，而軸的最大極限尺寸又比孔的最小極限尺寸也大，這種公差帶重疊的配合。 3）間隙配合：孔的尺寸始終比軸的尺寸大的配合。對(duì)于孔公差帶或軸公差帶，它們中的靠近零線(xiàn)的那個(gè)偏差稱(chēng)為基本偏差。 配合制 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，有許多需件配合時(shí)，可以確定孔（或軸）公差帶不變，而選擇各種軸（或孔）的公差帶來(lái)達(dá)到不同配合要求，這種辦法就是配合制。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種配合制。 1） 基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公 差帶形成各種配合的一種制度。 2）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。 2.1.3. 機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程有：機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，機(jī)械加工工序卡片，標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過(guò)程卡片，單軸自動(dòng)車(chē)床調(diào)整卡片，多軸自動(dòng)車(chē)床調(diào)整卡片，機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片，檢驗(yàn)卡片等。 制定工藝規(guī)程的基本要求是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能盡量提高生產(chǎn)率和降低成本，并充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。 制定工藝規(guī)程的步驟：1.收集和熟悉制定工藝規(guī)程的有關(guān)資料圖樣，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析；2,.確定毛坯的類(lèi)型及制造方法；3，選擇定位基準(zhǔn)；4，擬定工藝路線(xiàn)；5，確定各工序的工序余量，工序尺寸及其公差；6，確定工工序的設(shè)備，刀具，夾具，量具和輔助工具；7，確定各工序的切削用量及時(shí)間定額8，確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；9.進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；10，編制工藝文件。 2.1.4. 時(shí)間定額 時(shí)間定額Tt包括：基本時(shí)間Tm，輔助時(shí)間Ta，布置工作地時(shí)間Ts，休息與生理需要時(shí)間Tr，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Te。 單件和成批生產(chǎn)的單件時(shí)間定額Tt=Tp+Tc∕n=Tm+Ta+Ts+Tc+Te∕n； 大批量生產(chǎn)的單件時(shí)間Tt=Tm+Ta+Ts+Te。 2.1.5. 工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 工藝成本是指生產(chǎn)成本中與工藝過(guò)程有關(guān)的那一部分費(fèi)用。按照與年產(chǎn)量的關(guān)系分為可變費(fèi)用V和不變費(fèi)用C。 若工件的年產(chǎn)量為N，則工件的全年工藝成本S為S=VN+C，單件工藝成本Sp=V+C∕N。 2.1.6. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定中應(yīng)注意的問(wèn)題 選擇零件毛坯時(shí)，主要考慮下列因素：零件的材料(包括牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)號(hào))及其機(jī)械性能，零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸，生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)條件，積極推廣應(yīng)用新工藝，新技術(shù)和新材料。 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素件間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)，線(xiàn)，面，從而設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi)。工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)又有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。 粗基準(zhǔn)的選擇原則有：保證相互位置要求的原則，保證加工表面加工余量合理分配的原則，粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則，便于工件裝夾的原則。 精基準(zhǔn)的選擇原則有：基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則，便于裝夾的原則。 加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），所能保證的加工精度和表面粗糙度。 懸著加工方法時(shí)考慮的主要因素：工件的加工精度，表面粗糙度和其他技術(shù)要求，工件材料的性質(zhì)，工件的形狀和尺寸，生產(chǎn)類(lèi)型，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，本廠設(shè)備，人員情況等。 根據(jù)精度的要求不同，整個(gè)工藝過(guò)程可劃分為：粗加工階段，半精加工階段，精加工階段，光整加工階段，超精密加工階段。劃分加工階段的原因主要有：1，保證加工的質(zhì)量；2，合理使用機(jī)床設(shè)備；3，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免精加工表面損傷；4，便于安排處理工序，使冷熱加工配合協(xié)調(diào)。 機(jī)械加工工序的安排原則：基面先行，先粗后精，先主后次，先面后孔。 熱處理工序在工藝路線(xiàn)中的安排，主要取決于零件的材料和熱處理的目的。預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前；去除內(nèi)應(yīng)力的熱處理安排在粗加工之后，精加工之前；最終熱處理安排在精加工前后，變形較大的熱處理應(yīng)安排在精加工之前，變形較小的熱處理應(yīng)安排在精加工之后。 輔助工序包括檢查，檢驗(yàn)工序，去毛刺，平衡，清洗工序等，檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序。除了在每道工序中操作者自檢外，還必須在下列情況下安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序：1，粗加工階段結(jié)束后；2，關(guān)鍵工序前后；3，零件從一個(gè)車(chē)間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車(chē)間前后；4，零件全部加工結(jié)束之后。 加工余量是指加工過(guò)程中所切除的金屬層厚度。加工余量可分為加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工總余量等于各工序余量之和。影響工序余量的因素有：1，上工序的各種表面缺陷和誤差因素，包括表面粗糙度和缺陷層，尺寸公差和形位公差；2，本工序加工時(shí)的裝夾誤差。確定加工余量的方法有：分析計(jì)算法，查表發(fā)，經(jīng)驗(yàn)估算法。 工藝裝備的選擇包括確定各工序所需的夾具，刀具和計(jì)算器量等。夾具主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和加工要求來(lái)確定。刀具的選擇主要取決于各工序所采用的加工方法，加工表面的尺寸，工件材料，加工精度和表面粗糙度要求，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。計(jì)量器具主要根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和工件的加工精度來(lái)選取。 2.2. 零件的作用 題目所給定的零件時(shí)斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì)，它主要是通過(guò)閘板密封面與閘座密封面高度光潔，平整，一致，加工成一個(gè)非常貼合，嚴(yán)密的密封副。 閘板通過(guò)閘桿的上提，下壓，對(duì)介質(zhì)形成導(dǎo)通和關(guān)斷。 平板閘閥閥桿密封失效產(chǎn)生外漏是影響其使用壽命和推廣應(yīng)用的問(wèn)題之一，特別是對(duì)于要求零泄漏的工況，更是限制了其使用范圍。然而斜板閘閥具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能保證在高液體壓強(qiáng)下可靠工作，并保持良好的密封性。 圖1 閥座圖 2.3. 設(shè)計(jì)要求： 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證在液體壓力和熱應(yīng)力下，可靠工作，并保持良好的密封性。 更具有斜板閘閥合理的開(kāi)啟與閉合形式。 保證在能承受一定的交變壓力沖擊下，還能承受其他來(lái)自環(huán)境等因素的影響（如地震等），避免出現(xiàn)爆裂，或出現(xiàn)疲勞裂紋等。 圖2 閘閥閥體圖 2.4. 零件的工藝特點(diǎn) 該閘閥閥體在工作過(guò)程中因閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線(xiàn)流動(dòng)，流動(dòng)阻力小，因此該零件所需滿(mǎn)足的強(qiáng)度、剛度和韌性要求不高。該零件的主要工作表面為兩側(cè)法蘭面、上（中）法蘭臺(tái)階孔φ110mm（H11）和閥座孔φ65 mm（H10），在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證，尤其是兩個(gè)密封面——上（中）法蘭臺(tái)階孔φ110mm（H11）和閥座孔φ65 mm（H10）。 2.5. 零件的主要技術(shù)要求 將閘閥閥體的全部技術(shù)要求列于表，閘閥閥體的技術(shù)要求： 加工表面 尺寸及偏差，mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra，μm 形位公差，mm 兩側(cè)法蘭端面距 250 IT12 6.3 上（中）法蘭臺(tái)階孔 Φ110 IT11 12.5 閥座孔 φ65 IT10 12.5 側(cè)法蘭孔 4-Φ18 IT12 12.5 上（中）法蘭孔 6-Φ16 IT12 12.5 其余加工表面 IT12 12.5 表1 閘閥閥體的技術(shù)要求 分析零件圖可知，兩側(cè)法蘭端面作為連接密封作用，故而粗糙度要求稍微高些（Ra6.3μm）；上（中）法蘭Φ110mm臺(tái)階孔要與閥蓋配合，采用基孔制H11；φ65mm閥座孔要與閥座配合，采用基孔制H10；側(cè)法蘭4-Φ18mm孔和上（中）法蘭6-Φ16孔的端面均為平面，可以防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該閥體零件除主要工作表面（兩側(cè)法蘭端面、上法蘭臺(tái)階孔、閥座孔）外，其余加工表面均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)車(chē)、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。由此可見(jiàn)，該閥體零件的工藝性好。 零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 3. 零件的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 3.1. 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： N=Qm（1+a%）（1+b%） 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年)； Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）； m——每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)、輛）； a%——備品率，一般取2%~4%； b%——廢品率，一般取0.3%~0.7%。 依設(shè)計(jì)題目知：Q=800臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得 N=800臺(tái)/年×1件/臺(tái)×（1+3%）×（1+0.5%）=828.12件/年 閥體的質(zhì)量估算約為7kg，查表知，該閥體屬輕型零件；由表可知，該閥體的生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)。 3.2. 斜板閘閥的材料和毛坯制造方法 3.2.1. 確定毛坯與繪制毛坯簡(jiǎn)圖 1) 選擇毛坯 由于閘閥閥體工作過(guò)程中流體阻力小 , 密封面受介質(zhì)的沖刷和侵蝕小，且其外形復(fù)雜，毛坯選用鑄件。 考慮到閘閥在與閥座配合的內(nèi)螺紋處經(jīng)常出現(xiàn)氣孔，縮松等鑄造缺陷，零件在工作過(guò)程中也經(jīng)常承載交變載荷及沖擊性載荷，因此在實(shí)際生產(chǎn)中大多采用熔模鑄造方法制造毛坯，熔模鑄造比沙模鑄造具有更好的透氣性，并能消除縮松，氣孔等鑄造缺陷。 2) 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素： a. 公差等級(jí) 鑄件公差有16級(jí)，代號(hào)為CT1~CT16，常用的為CT4~CT13，該閥體零件毛坯采用熔模鑄造，查大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)表可得WCB鑄鋼采用此鑄造方法通常能達(dá)到的公差等級(jí)為CT4~CT9，取CT7，進(jìn)而根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸（略大于250mm）查鑄件尺寸公差表得相應(yīng)的鑄件尺寸公差為1.6mm。 b. 要求的機(jī)械加工余量 除非另有規(guī)定，要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件。要求的機(jī)械加工余量等級(jí)有10級(jí)，稱(chēng)之為A、B、C、D、E、F、G、H、J和K級(jí)，其中A、B級(jí)僅用于特殊場(chǎng)合。根據(jù)毛坯材料WCB鑄鋼和熔模鑄造方法查毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表得要求的鑄件加工余量等級(jí)為E級(jí)，根據(jù)毛坯最大尺寸查要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）表得要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）為1.4mm。 c. 在圖樣上的標(biāo)注 a) 鑄造公差的標(biāo)注 用公差代號(hào)統(tǒng)一標(biāo)注為“一般公差GB/T 6414-CT7”。 b) 機(jī)械加工余量的標(biāo)注 應(yīng)在圖樣上標(biāo)出需機(jī)械加工的表面和要求的機(jī)械加工余量值，并在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出要求的機(jī)械加工余量等級(jí)。要求的機(jī)械加工余量應(yīng)按下列方式標(biāo)注在圖樣上。 c) 用公差和要求的機(jī)械加工余量代號(hào)統(tǒng)一標(biāo)注 本閥體零件毛坯為輪廓最大尺寸在250~400mm范圍內(nèi)的鑄件，要求的機(jī)械加工余量等級(jí)為E，要求的機(jī)械加工余量值為1.4mm（同時(shí)鑄件的一般公差為GB/T 6414-CT7）為“GB/T 6414-CT7-RMA1.4(E)”，也可以在圖樣上直接標(biāo)注經(jīng)計(jì)算后得出的尺寸值。 3.2.2. 繪制閘閥閥體鑄造毛坯簡(jiǎn)圖 繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖所示。 圖3 閘閥閥體毛坯圖 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 4. 零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題。其內(nèi)容包括選擇定位基準(zhǔn)和工藝路線(xiàn)的擬定。 4.1. 定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；娴倪x擇正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 4.1.1. 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該閥體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇兩側(cè)法蘭端面和外圓作為精基準(zhǔn)加工上法蘭；選擇側(cè)法蘭面作為精基準(zhǔn)加工閥座孔φ65mm（H10）和法蘭孔4-φ18mm；以上法蘭面為精基準(zhǔn)加工法蘭孔6-φ16mm。 4.1.2. 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。本閥體零件以一側(cè)法蘭作為粗基準(zhǔn)，加工另一側(cè)法蘭，之后又可以這已加工的側(cè)法蘭作為精基準(zhǔn)加工原先作粗基準(zhǔn)的側(cè)法蘭。 圖4 斜板閘閥裝配圖 4.2. 表面加工方法的確定 閥體零件各表面加工方案： 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra，μm 加工方案 備注 兩側(cè)法蘭端面 IT12 6.3 粗車(chē)—精車(chē) 上（中）法蘭端面 IT12 12.5 粗車(chē)—精車(chē) 上（中）法蘭臺(tái)階孔 IT11 12.5 粗車(chē)—精車(chē) 閥座孔 IT10 12.5 粗車(chē)—精車(chē) 上（中）法蘭孔 IT12 12.5 鉆 側(cè)法蘭孔 IT12 12.5 鉆 表2 閥體零件加工方案 4.3. 加工階段的劃分 該閥體零件加工質(zhì)量要求較低，機(jī)械加工余量不大，大多粗加工一次即可達(dá)到要求，但由于習(xí)慣還是將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個(gè)階段。 在加工過(guò)程中，基本上粗加工完一個(gè)面隨后便進(jìn)行精加工。 4.4. 工序的集中與分散 該閥體零件選用工序分散原則安排加工工序。該閥體零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以采用普通機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)效率；而且運(yùn)用工序分散原則使工件在每道工序中的工步內(nèi)容減少，對(duì)工人技能要求降低，有利于降低勞動(dòng)成本。 4.5. 工序順序的安排 4.5.1. 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——兩側(cè)法蘭端面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——兩側(cè)法蘭端面，后加工次要表面——上（中）法蘭面和閥座孔面。