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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其 自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 開(kāi)題時(shí)間 設(shè)計(jì)（論文）題目 玉米脫粒機(jī)設(shè)計(jì) 選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，玉米更是三大糧食之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)玉米種植面積達(dá)到3000萬(wàn)公頃，居世界第二。目前，我國(guó)的玉米主要分布在東北和華北的主產(chǎn)區(qū)以及西北西南的一部分地區(qū)，年玉米的產(chǎn)量達(dá)到1.2億噸，為人們的生產(chǎn)和生活提供了大量的原材料和食品種類(lèi)。 自上個(gè)世紀(jì)七十年代末的蘇格蘭人朱梅克(Andrew Meikle)發(fā)明了第一個(gè)回轉(zhuǎn)滾筒脫粒裝置，人們對(duì)玉米脫粒裝置做了大量的試驗(yàn)和研究，不斷開(kāi)發(fā)出新的玉米脫粒裝置。三十年之后美國(guó)開(kāi)發(fā)出世界上第一臺(tái)專用于玉米脫粒的手工操作玉米脫粒機(jī)。該機(jī)的脫粒部分主要由裝有釘子的盤(pán)型脫粒裝置構(gòu)成，通過(guò)手搖曲柄來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)安裝有釘子的盤(pán)片。脫粒時(shí)，操作員一邊搖動(dòng)曲柄來(lái)旋轉(zhuǎn)盤(pán)片，一邊使盤(pán)片緊壓玉米穗，這個(gè)盤(pán)片就從玉米芯上把籽粒脫落下來(lái)。加拿大的一家公司研制了用于單穗種子玉米脫粒的SCS-2型玉米脫粒機(jī)，它由3個(gè)包有橡膠的并以相同方向不同速度旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)咏M成，在三個(gè)差速旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)铀a(chǎn)生的摩擦力作用下，玉米籽粒被脫落下來(lái)。該機(jī)不傷胚芽、不斷玉米芯，具有破碎率低、未脫凈率低及適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。美國(guó)的AEC group公司生產(chǎn)的HS-48型擠搓式種子玉米脫粒機(jī)，脫粒性能好、對(duì)不同類(lèi)型種子玉米的適應(yīng)性強(qiáng)、種子破碎率相對(duì)打擊式種子玉米脫粒機(jī)小，在歐洲及美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用普遍。該機(jī)生產(chǎn)率高(10～12t/h)，破碎率0.8%左右，但體積龐大，價(jià)格昂貴。我國(guó)自上個(gè)世紀(jì)七十年代初期自行研制了沖擊式原理玉米脫粒機(jī)，并且得到了普及應(yīng)用,當(dāng)時(shí)以大、中型脫粒機(jī)為主。進(jìn)入八十年代后，農(nóng)村開(kāi)始實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，我國(guó)又相繼研發(fā)了沖擊式原理的一系列中、小型玉米脫粒機(jī)，以適應(yīng)農(nóng)戶的生產(chǎn)需要八十年代初期，我國(guó)開(kāi)始推行實(shí)現(xiàn)種子生產(chǎn)專業(yè)化、種子加工機(jī)械化、種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、品種布局區(qū)域化和以縣為單位組織統(tǒng)一供種“四化一供”的種子體系，政府撥款從國(guó)外引進(jìn)一批種子加工成套設(shè)備。1996年重慶市農(nóng)機(jī)研究所陳宮西開(kāi)發(fā)采用搓擦式原理5TY-0.2型玉米脫粒機(jī)。2001年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院何曉鵬在消化吸收美國(guó)引進(jìn)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)的新型擠搓式玉米脫粒機(jī)，由北京西達(dá)農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展中心、甘肅酒泉奧凱種子機(jī)械有限公司和北京市豐田種子機(jī)械廠在進(jìn)一步改進(jìn)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出了各種系列擠搓式玉米脫粒機(jī)。2007年沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)李心平研制出了差速式玉米脫粒機(jī)。 我國(guó)玉米剝粒過(guò)程與國(guó)外存在著很大的差異，國(guó)外農(nóng)田的玉米穗收獲后先經(jīng)過(guò)烘干室將玉米穗烘干后，再進(jìn)行脫粒。而國(guó)內(nèi)玉米剝粒公司的規(guī)模一般比較小，沒(méi)有足夠的資金建立果穗烘干室，基本上沒(méi)有果穗烘干工藝過(guò)程。國(guó)內(nèi)種子公司通常采用的辦法是將玉米穗場(chǎng)上晾干后，然后再進(jìn)行脫粒。由于國(guó)內(nèi)玉米穗脫粒時(shí)水分高，籽粒與芯軸聯(lián)接強(qiáng)度大，致使脫離質(zhì)量下降，脫粒損失提高。了解國(guó)內(nèi)外玉米脫粒機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，研制出滿足我國(guó)脫粒市場(chǎng)需要的高脫凈率、低損傷率玉米脫粒機(jī)，是我國(guó)種子加工中迫切需要解決的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。 研究目標(biāo)和內(nèi)容 理想的玉米剝粒機(jī)是一種既省力又省勁，操作方便，安全可靠，噪音小，能源消耗低，工作效率高的實(shí)用型機(jī)器。本設(shè)計(jì)就以上要求為目的，讓農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)的一種新型農(nóng)業(yè)機(jī)器，用于對(duì)晾干后的玉米穗進(jìn)行脫粒（據(jù)試驗(yàn)測(cè)量，玉米穗最理想的剝粒水分范圍是11%～15%）。 該玉米剝粒機(jī)主要由入料口、凹板和釘齒滾筒及傳動(dòng)部件等組成。釘齒滾筒上的釘齒通常按螺旋線排列，成排的固定在滾筒上。釘齒形狀有方形傾斜齒、圓柱形斜齒和球頂方根齒等幾種。滾筒外緣線的速度一般為6～10m/s，滾筒直徑一般為200～500mm。凹板有沖孔式和柵格式兩種，凹板包角一般為120°～180°，通常在凹板上裝有導(dǎo)向板。 綜上所述，本設(shè)計(jì)主要由方形入料口、柵格式凹板、方形傾斜型釘齒滾筒及傳動(dòng)部件等組成。以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出軸輸出，再通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞到方形傾斜型釘齒脫筒上，方形傾斜型釘齒滾筒配合柵格式凹板將玉米脫粒，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機(jī)體外，而玉米芯從入料的另一端排出機(jī)體之外。 研究方法、步驟和措施 了解玉米剝粒機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，其中主要包括入料部分、脫粒部分、篩選部分和機(jī)架部分。 總體分析傳動(dòng)系統(tǒng)，確定最優(yōu)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。 選擇傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)，應(yīng)適當(dāng)考慮現(xiàn)實(shí)工作中電機(jī)的適用性，合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸。 帶輪的選擇與設(shè)計(jì)。 方形傾斜齒的設(shè)計(jì)和選材。 柵格式凹板的設(shè)計(jì)。 入料口的選材和剝粒機(jī)上蓋及機(jī)架的設(shè)計(jì)。 研究的總體安排與進(jìn)度 2011.07.11 完成選題，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2011.07.12～2011.08.31 查閱、收集、資料，了解現(xiàn)有升降平臺(tái)的情況 2011.09.01～2011.09.30 完成文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告答辯 2011.10.01～2011.10.29 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2011.10.30～2011.12.28 完成總裝配圖,并進(jìn)行中期答辯 2011.12.29～2012.04.15 完成所有圖紙，說(shuō)明書(shū) 2012.04.20 上交所有材料，指導(dǎo)教師和評(píng)閱老師審查 2012.04.24 畢業(yè)答辯 2012.04.24 上交所有畢業(yè)論文材料、光盤(pán)資料 主要參考文獻(xiàn) [1] 吳多峰.HS48型玉米脫粒機(jī).現(xiàn)代化農(nóng)業(yè).2006(09) [2] 馬繼光.立足國(guó)情，瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，發(fā)展我國(guó)種子加工技術(shù)-種子加工技術(shù)引進(jìn)的項(xiàng)目實(shí)施與思考.中國(guó)農(nóng)技推廣.2001(05).29 [3] 王冰.玉米脫粒機(jī)試驗(yàn)方法的編制.農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督.1997(03).25 [4] 東北農(nóng)學(xué)院.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)理論與設(shè)計(jì).1961 [5] Mark. 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隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的日益發(fā)展，我國(guó)多地以實(shí)現(xiàn)了玉米種植機(jī)械化和玉米收獲機(jī)械化。玉米聯(lián)合收獲機(jī)摘穗裝置可將玉米穗直接從莖稈上摘下，并經(jīng)過(guò)剝皮裝置剝?nèi)グ~。已剝皮的玉米穗經(jīng)過(guò)晾曬、烘干后由玉米脫粒機(jī)脫粒。由于其種植范圍很廣，各地作物品種和氣候條件不同，在低溫多雨地區(qū)，莖稈和籽粒含水量較大（30％以上），果穗上的苞葉青濕，一般要求先摘掉果穗并剝皮晾曬，直到水分下降到一定程度時(shí)方可脫粒。晾干后的玉米穗如不能夠按時(shí)脫粒很可能會(huì)發(fā)生霉變、腐爛、發(fā)芽等現(xiàn)象，這樣既浪費(fèi)了糧食又讓連年辛勤勞作在田間的農(nóng)戶遭受損失。基于此，玉米脫粒機(jī)的發(fā)展和研究對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤為重要。研究和設(shè)計(jì)更高效，更實(shí)用，更先進(jìn)的脫粒機(jī)械可以讓廣大農(nóng)民朋友從繁重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解脫出來(lái)，還可為國(guó)家創(chuàng)造更大的財(cái)富。 2、玉米脫粒機(jī)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 2.1基本知識(shí) 脫粒機(jī)是用于對(duì)小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進(jìn)行脫粒作業(yè)的重要收獲機(jī)械，在我國(guó)廣大農(nóng)村使用十分廣泛。脫粒機(jī)在我國(guó)生產(chǎn)使用已有數(shù)十年的歷史，將玉米籽（谷物）從作物的穗頭上分離下來(lái)所使用的機(jī)具，稱為脫粒機(jī)具。質(zhì)量合格的脫粒機(jī)，應(yīng)該是堅(jiān)固耐用的、故障少、使用保養(yǎng)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。同時(shí)，還應(yīng)滿足以下的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：玉米籽應(yīng)當(dāng)從玉米盤(pán)上脫下來(lái)，脫粒要干凈。脫下的玉米籽不要破碎、情潔、不混其它玉米盤(pán)、雜物等脫粒時(shí)應(yīng)盡量減少玉米盤(pán)的損壞，以保證玉米籽的完整。脫粒機(jī)在一定程度上應(yīng)有一定的通用性，盡可能適用于托多種農(nóng)作物，從而以提高機(jī)具的利用率。所設(shè)計(jì)的脫粒機(jī)應(yīng)有較高的生產(chǎn)率，功率消耗少，即其造價(jià)低。脫粒系統(tǒng)是聯(lián)合收割機(jī)的核心，它決定著其他各部分的工作性能。研究脫粒空間內(nèi)谷物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是聯(lián)合收割機(jī)脫粒機(jī)理研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。 2.2 研究現(xiàn)狀 脫粒機(jī)生產(chǎn)在我國(guó)雖已有數(shù)十年歷史，但不少企業(yè)仍延襲十幾年以前的生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)和管理，企業(yè)管理水平相對(duì)落后。全國(guó)２００多家企業(yè)中，至今只有１家企業(yè)進(jìn)行了質(zhì)量保證體系認(rèn)證就足以說(shuō)明這一問(wèn)題。此外，產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品更新?lián)Q代適應(yīng)不了市場(chǎng)的需求，一些產(chǎn)品多年存在的性能問(wèn)題，如風(fēng)扇型脫粒機(jī)存在的對(duì)作物干濕度適應(yīng)性差的問(wèn)題一直得不到解決，原因就是多數(shù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益欠佳，拿不出更多的資金和技術(shù)力量用于科研和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品；也有的是由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)急功近利，對(duì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的重要性認(rèn)識(shí)不足。然而產(chǎn)品更新?lián)Q代的越慢，越難占領(lǐng)市場(chǎng)，企業(yè)效益越差，從而使不少企業(yè)的生產(chǎn)陷入了惡性循壞。 目前脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量最大的為３萬(wàn)多臺(tái)，最少的僅幾十臺(tái)，不少企業(yè)的生產(chǎn)未能形成適度的規(guī)模。這主要是因?yàn)槊摿C(jī)是季節(jié)性很強(qiáng)的產(chǎn)品，產(chǎn)品銷(xiāo)售往往僅在１個(gè)月或者十幾天的時(shí)間，資金周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，不少企業(yè)明知進(jìn)行技術(shù)改造形成適度規(guī)模生產(chǎn)能降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，但苦于流動(dòng)資金不足或貸款困難，無(wú)力進(jìn)行適度規(guī)模生產(chǎn)，再加上近幾年脫粒機(jī)行業(yè)活動(dòng)和信息交流不暢，不能根據(jù)市場(chǎng)變化及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品品種及生產(chǎn)數(shù)量，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益不理想。 2.3 發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)玉米剝粒過(guò)程與國(guó)外存在著很大的差異，國(guó)外農(nóng)田的玉米穗收獲后先經(jīng)過(guò)烘干室將玉米穗烘干后，再進(jìn)行脫粒。而國(guó)內(nèi)玉米剝粒公司的規(guī)模一般比較小，沒(méi)有足夠的資金建立果穗烘干室，基本上沒(méi)有果穗烘干工藝過(guò)程。國(guó)內(nèi)種子公司通常采用的辦法是將玉米穗場(chǎng)上晾干后，然后再進(jìn)行脫粒。由于國(guó)內(nèi)玉米穗脫粒時(shí)水分高，籽粒與芯軸聯(lián)接強(qiáng)度大，致使脫離質(zhì)量下降，脫粒損失提高。了解國(guó)內(nèi)外玉米脫粒機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，研制出滿足我國(guó)脫粒市場(chǎng)需要的高脫凈率、低損傷率玉米脫粒機(jī)，是我國(guó)種子加工中迫切需要解決的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。 4、結(jié)束語(yǔ) 從生產(chǎn)玉米脫粒機(jī)的企業(yè)情況看，目前經(jīng)濟(jì)規(guī)模大都為中小型企業(yè)。但各企業(yè)間由于生產(chǎn)條件、產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)量存在差異，產(chǎn)品質(zhì)量也明顯不同，大致可劃分為四類(lèi)：一是生產(chǎn)玉米脫粒機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，原屬行業(yè)的定點(diǎn)和骨干企業(yè)，其專業(yè)化生產(chǎn)程度高，檢測(cè)設(shè)備齊全，人員素質(zhì)較高，能及時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量較好。但由于效益、體制問(wèn)題等原因，這些生產(chǎn)企業(yè)在行業(yè)中所占比例以及年生產(chǎn)量正在逐年減少，產(chǎn)品種類(lèi)也從玉米脫粒機(jī)轉(zhuǎn)向了其它農(nóng)機(jī)產(chǎn)品或者其它行業(yè)的產(chǎn)品品種上；二是一些能夠適應(yīng)市場(chǎng)變化、注重技術(shù)改造的企業(yè)，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量在逐年大幅度提高，產(chǎn)品在市場(chǎng)上的占有率也很大，擠入玉米脫粒機(jī)行業(yè)排頭兵；三是有相當(dāng)多數(shù)量的小型企業(yè)，特別是一些新上馬的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體企業(yè)，由于生產(chǎn)條件、人員素質(zhì)和內(nèi)部管理都較差，原材料和零部件質(zhì)量不過(guò)關(guān)，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。這些企業(yè)雖產(chǎn)量不大，但企業(yè)數(shù)量多，對(duì)玉米脫粒機(jī)市場(chǎng)有較大影響。四是部分老企業(yè)和骨干企業(yè)由于市場(chǎng)、資本和產(chǎn)品調(diào)整等原因，或把脫粒機(jī)作為附屬產(chǎn)品，或處于停產(chǎn)半停產(chǎn)狀態(tài)，造成資源和人才上的浪費(fèi)。 參考文獻(xiàn)： [1] 吳多峰.HS48型玉米脫粒機(jī).現(xiàn)代化農(nóng)業(yè).2006(09) [2] 馬繼光.立足國(guó)情，瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，發(fā)展我國(guó)種子加工技術(shù)-種子加工技術(shù)引進(jìn)的項(xiàng)目實(shí)施與思考.中國(guó)農(nóng)技推廣.2001(05).29 [3] 王冰.玉米脫粒機(jī)試驗(yàn)方法的編制.農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督.1997(03).25 [4] 東北農(nóng)學(xué)院.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)理論與設(shè)計(jì).1961 [5] Mark. Corn Shellers: Types and General Description,Corn Sheller.net,2012 [6] 吳多峰.板齒式與釘齒式玉米脫粒機(jī)的性能比較.農(nóng)機(jī)化研究.2006(10) [7] 劉長(zhǎng)榮,鄭玉才.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上下冊(cè) [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 2002, 2.8-133 [8] 蔡春源 主編 《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》遼寧科學(xué)技術(shù)出版社出版 1993年4月于東北大學(xué) [9] 作者: 日本農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)編 吳關(guān)昌等譯 ?《農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)?》 出版日期: 1991 [10] 作者: 甘肅省農(nóng)村應(yīng)用技術(shù)廣播學(xué)校編 ?《農(nóng)業(yè)機(jī)械》 出版日期: 1989 [11] 張成堂 商立今 編 《脫粒機(jī)》 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社出版 出版日期: 1985 [12] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編 《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》 農(nóng)業(yè)出版社 第二版 下冊(cè) 1980年5月 [13] 卜炎 主編 《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)》 下冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1997年12月 [14] 董佑福 《收獲機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》 [S]. 收獲機(jī)械論文集,2005. [15] 何曉鵬 《一種玉米脫粒機(jī)[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局,2001. [16] 張汝坤 《5TX-500型脫粒機(jī)的研究設(shè)計(jì)》 Design of 5TX-500 Rice and Wheat Thresher <<農(nóng)機(jī)化研究 Journal of Agricultural Mechanization Research>> [17] 5TYZ-17型玉米脫粒機(jī)技術(shù)研究報(bào)告[R].北京:農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,2002. [18] K·Φ·謝爾巴科夫.經(jīng)濟(jì)作物收獲機(jī)械－理論、構(gòu)造和計(jì)算.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000 [19] 邱永兵 吳超機(jī) 張玉峰.5TG-200脫粒機(jī)的研制.《裝備制造技術(shù)》2006.2 [20] 楊大平 劉保華.帶振動(dòng)篩板脫粒機(jī)的研究.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2003.2（2） [21] 盧里耶 А Б, 格羅姆勃切夫斯基 А А. 農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和計(jì)算. 袁佳平 等譯. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社, 2001. 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 玉米脫粒機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 一、主要內(nèi)容及基本要求 主要內(nèi)容： 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，玉米更是三大糧食之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)玉米種植面積達(dá)到3000萬(wàn)公頃，居世界第二。目前，我國(guó)的玉米主要分布在東北和華北的主產(chǎn)區(qū)以及西部及西北西南的一部分地區(qū)，年玉米的產(chǎn)量達(dá)到1.2億噸，為人們的生產(chǎn)和生活提供了大量的原材料和食品種類(lèi)。 我國(guó)玉米剝粒過(guò)程與國(guó)外存在很大差異，國(guó)外農(nóng)田的玉米穗收貨后先經(jīng)過(guò)烘干室將玉米穗烘干后，再進(jìn)行脫粒。而國(guó)內(nèi)玉米脫粒公司規(guī)模較小，沒(méi)有足夠的資金建立果穗烘干室，基本上沒(méi)有果穗烘干工藝過(guò)程。國(guó)內(nèi)種子公司通常采用的方法是將玉米穗場(chǎng)上晾干后，然后再進(jìn)行脫粒。由于國(guó)內(nèi)玉米穗脫粒時(shí)水分高，籽粒與心軸聯(lián)接強(qiáng)度大，致使脫粒質(zhì)量下降，脫粒損失提高。了解國(guó)內(nèi)外玉米脫粒機(jī)發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，研制出滿足我國(guó)脫粒市場(chǎng)需要的高脫凈率、低損傷率的玉米脫粒機(jī)，是我國(guó)種子加工中迫切需要解決的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。 為了降低農(nóng)民在玉米脫粒時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率,設(shè)計(jì)玉米脫粒機(jī)。該機(jī)主要有入料口、柵格式凹板和釘齒脫粒滾筒及傳動(dòng)部件等組成。以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出軸輸出，再通過(guò)傳動(dòng)帶傳遞到釘齒脫粒滾筒上，釘齒脫粒滾筒配合柵格式凹板將玉米脫粒，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機(jī)體外，而玉米芯從入料的另一端排出機(jī)體之外。 生產(chǎn)能力： 1、生產(chǎn)率520公斤/小時(shí) 2、切凈率：≥90％ 3、破碎率 ＜0.4％ 4、滾筒轉(zhuǎn)速：750r/min。 基本要求：說(shuō)明書(shū)一份（8000字以上），裝配圖一張A0，零件圖若干，裝配三維圖，外文文獻(xiàn)及翻譯（6頁(yè)以上）。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1.玉米脫粒機(jī)總體結(jié)構(gòu) 2.電動(dòng)機(jī)以及各軸的選取 3.帶及帶輪的設(shè)計(jì)4.傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)5.釘齒條的設(shè)計(jì) 6.柵格式凹板的設(shè)計(jì) 7.入料口及脫粒機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 8.軸承座的設(shè)計(jì)9.玉米脫粒機(jī)的安全操作和維護(hù)。 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 熟悉課題、調(diào)研、收集資料、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第1-2周 2 方案設(shè)計(jì) 第3-5周 3 總體設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算 第6-7周 4 繪裝配圖及主要零件圖 第8-10周 5 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)、翻譯資料、準(zhǔn)備答辯 第11-13周 6 7 8 4、 應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 吳多峰.HS48型玉米脫粒機(jī).現(xiàn)代化農(nóng)業(yè).2006(09) [2] 馬繼光.立足國(guó)情，瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，發(fā)展我國(guó)種子加工技術(shù)-種子加工技術(shù)引進(jìn)的項(xiàng)目實(shí)施與思考.中國(guó)農(nóng)技推廣.2001(05).29 [3] 王冰.玉米脫粒機(jī)試驗(yàn)方法的編制.農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)督.1997(03).25 [4] 東北農(nóng)學(xué)院.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)理論與設(shè)計(jì).1961 [5] Mark. Corn Shellers: Types and General Description,Corn Sheller.net,2012 [6] 吳多峰.板齒式與釘齒式玉米脫粒機(jī)的性能比較.農(nóng)機(jī)化研究.2006(10) [7] 劉長(zhǎng)榮,鄭玉才.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上下冊(cè) [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 2002, 2.8-133 [8] 蔡春源 主編 《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》遼寧科學(xué)技術(shù)出版社出版 1993年4月于東北大學(xué) [9] 作者: 日本農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)編 吳關(guān)昌等譯 ?《農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)?》 出版日期: 1991 [10] 作者: 甘肅省農(nóng)村應(yīng)用技術(shù)廣播學(xué)校編 ?《農(nóng)業(yè)機(jī)械》 出版日期: 1989 [11] 張成堂 商立今 編 《脫粒機(jī)》 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社出版 出版日期: 1985 [12] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)主編 《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》 農(nóng)業(yè)出版社 第二版 下冊(cè) 1980年5月 [13] 卜炎 主編 《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)》 下冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1997年12月 [14] 董佑福 《收獲機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》 [S]. 收獲機(jī)械論文集,2005. [15] 何曉鵬 《一種玉米脫粒機(jī)[P].ZL 00 2 50725.0. 北京:國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局,2001. [16] 張汝坤 《5TX-500型脫粒機(jī)的研究設(shè)計(jì)》 Design of 5TX-500 Rice and Wheat Thresher <<農(nóng)機(jī)化研究 Journal of Agricultural Mechanization Research>> [17] 5TYZ-17型玉米脫粒機(jī)技術(shù)研究報(bào)告[R].北京:農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,2002. [18] K·Φ·謝爾巴科夫.經(jīng)濟(jì)作物收獲機(jī)械－理論、構(gòu)造和計(jì)算.中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000 [19] 邱永兵 吳超機(jī) 張玉峰.5TG-200脫粒機(jī)的研制.《裝備制造技術(shù)》2006.2 [20] 楊大平 劉保華.帶振動(dòng)篩板脫粒機(jī)的研究.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2003.2（2） [21] 盧里耶 А Б, 格羅姆勃切夫斯基 А А. 農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和計(jì)算. 袁佳平 等譯. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社, 2001. Machining Processing Introduction 1 Lathe Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and bori ng, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool. The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod. The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well normalized or aged gray or nodular cast iron and provides s heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Som makers use an inverted V-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted V and one flat way in one or both sets, they are precision-machined to assure accuracy of alignment. On most modern lathes the way are surface-hardened to resist wear and abrasion, but precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged. Any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed. The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways, usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the word at various speeds. Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears-similar to a truck transmission—through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives. Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length through which long bar stock can be fed. The size of maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle. The tailsticd assembly consists, essentially, of three parts. A lower casting fits on the inner ways of the bed and can slide longitudinally thereon, with means for clamping the entire assembly in any desired location; an upper casting fits on the lower one and can be moved transversely upon it, on some type of keyed ways, to permit aligning the assembly is the tailstock quill. This is hollow steel cylinder, usually about 51 to 76mm (2to 3 inches) in diameter, that can be moved several inches longitudinally in and out of the upper casting by means of a hand wheel and screw. The size of a lathe is designated by two dimensions. The first is known as the swing. This is the maximum diameter of work that can be rotated on a lathe. It is approximately twice the distance between the line connecting the lathe centers and the nearest point on the ways, the second size dimension is the maximum distance between centers. The swing thus indicates the maximum work piece diameter that can be turned in the lathe, while the distance between centers indicates the maximum length of work piece that can be mounted between centers. Engine lathes are the type most frequently used in manufacturing. They are heavy-duty machine tools with all the components described previously and have power drive for all tool movements except on the compound rest. They commonly range in size from 305 to 610 mm(12 to 24 inches)swing and from 610 to 1219 mm(24 to 48 inches) center distances, but swings up to 1270 mm(50 inches) and center distances up to 3658mm(12 feet) are not uncommon. Most have chip pans and a built-in coolant circulating system. Smaller engine lathes-with swings usually not over 330 mm (13 inches) –also are available in bench type, designed for the bed to be mounted on a bench on a bench or cabinet. Although engine lathes are versatile and very useful, because of the time required for changing and setting tools and for making measurements on the work piece, thy are not suitable for quantity production. Often the actual chip-production tine is less than 30% of the total cycle time. In addition, a skilled machinist is required for all the operations, and such persons are costly and often in short supply. However, much of the operator’s time is consumed by simple, repetitious adjustments and in watching chips being made. Consequently, to reduce or eliminate the amount of skilled labor that is required; turret lathes, screw machines, and other types of semiautomatic and automatic lathes have been highly developed and are widely used in manufacturing. 2 Numerical Control One of the most fundamental concepts in the area of advanced manufacturing technologies is numerical control (NC). Prior to the advent of NC, all machine tools ere manually operated and controlled. Among the many limitations associated with manual control machine tools, perhaps none is more prominent than the limitation of operator skills. With manual control, the quality of the product is directly related to and limited to the skills of the operator. Numerical control represents the first major step away from human control of machine tools. Numerical control means the control of machine tools and other manufacturing systems through the use of prerecorded, written symbolic instructions. Rather than operating a machine tool, an NC technician writes a program that issues operational instructions to the machine tool. For a machine tool to be numerically controlled, it must be interfaced with a device for accepting and decoding the programmed instructions, known as a reader. Numerical control was developed to overcome the limitation of human operators, and it has done so. Numerical control machines are more accurate than manually operated machines, they can produce parts more uniformly, they are faster, and the long-run tooling costs are lower. The development of NC led to the development of several other innovations in manufacturing technology: Electrical discharge machining, Laser cutting, Electron beam welding. Numerical control has also made machine tools more versatile than their manually operated predecessors. An NC machine tool can automatically produce a wide of parts, each involving an assortment of widely varied and complex machining processes. Numerical control has allowed manufacturers to undertake the production of products that would not have been feasible from an economic perspective using manually controlled machine tolls and processes. Like so many advanced technologies, NC was born in the laboratories of the Massachusetts Institute of Technology. The concept of NC was developed in the early 1950s with funding provided by the U.S. Air Force. In its earliest stages, NC machines were able to made straight cuts efficiently and effectively. However, curved paths were a problem because the machine tool had to be programmed to undertake a series of horizontal and vertical steps to produce a curve. The shorter the straight lines making up the steps, the smoother is the curve, each line segment in the steps had to be calculated. This problem led to the development in 1959 of the Automatically Programmed Tools (APT) language. This is a special programming language for NC that uses statements similar to English language to define the part geometry, describe the cutting tool configuration, and specify the necessary motions. The development of the APT language was a major step forward in the fur ther development from those used today. The machines had hardwired logic circuits. The instructional programs were written on punched paper, which was later to be replaced by magnetic plastic tape. A tape reader was used to interpret the instructions written on the tape for the machine. Together, all of this represented a giant step forward in the control of machine tools. However, there were a number of problems with NC at this point in its development. A major problem was the fragility of the punched paper tape medium. It was common for the paper tape containing the programmed instructions to break or tear during a machining process. This problem was exacerbated by the fact that each successive time a part was produced on a machine tool; the paper tape carrying the programmed instructions had to be rerun through the reader. If it was necessary to produce 100 copies of a given part, it was also necessary to run the paper tape through the reader 100 separate tines. Fragile paper tapes simply could not withstand the rigors of a shop floor environment and this kind of repeated use. This led to the development of a special magnetic plastic tape. Whereas the paper carried the programmed instructions as a series of holes punched in the tape, the plastic tape carried the instructions as a series of magnetic dots. The plastic tape was much stronger than the paper tape, which solved the problem of frequent tearing and breakage. However, it still left two other problems. The most important of these was that it was difficult or impossible to change the instructions entered on the tape. To make even the most minor adjustments in a program of instructions, it was necessary to interrupt machining operations and make a new tape. It was also still necessary to run the tape through the reader as many times as there were parts to be produced. Fortunately, computer technology became a reality and soon solved the problems of NC associated with punched paper and plastic tape. The development of a concept known as direct numerical control (DNC) solved the paper and plastic tape problems associated with numerical control by simply eliminating tape as the medium for carrying the programmed instructions. In direct numerical control, machine tools are tied, via a data transmission link, to a host computer. Programs for operating the machine tools are stored in the host computer and fed to the machine tool an needed via the data transmission linkage. Direct numerical control represented a major step forward over punched tape and plastic tape. However, it is subject to the same limitations as all technologies that depend on a host computer. When the host computer goes down, the machine tools also experience downtime. This problem led to the development of computer numerical control. 3 Turning The engine lathe, one of the oldest metal removal machines, has a number of useful and highly desirable attributes. Today these lathes are used primarily in small shops where smaller quantities rather than large production runs are encountered. The engine lathe has been replaced in today’s production shops by a wide variety of automatic lathes such as automatic of single-point tooling for maximum metal removal, and the use of form tools for finish on a par with the fastest processing equipment on the scene today. Tolerances for the engine lathe depend primarily on the skill of the operator. The design engineer must be careful in using tolerances of an experimental part that has been produced on the engine lathe by a skilled operator. In redesigning an experimental part for production, economical tolerances should be used. Turret Lathes Production machining equipment must be evaluated now, more than ever before, this criterion for establishing the production qualification of a specific method, the turret lathe merits a high rating. In designing for low quantities such as 100 or 200 parts, it is most economical to use the turret lathe. In achieving the optimum tolerances possible on the turrets lathe, the designer should strive for a minimum of operations. Automatic Screw Machines Generally, automatic screw machines fall into several categories; single-spindle automatics, multiple-spindle automatics and automatic chucking machines. Originally designed for rapid, automatic production of screws and similar threaded parts, the automatic screw machine has long since exceeded the confines of this narrow field, and today plays a vital role in the mass production of a variety of precision parts. Quantities play an important part in the economy of the parts machined on the automatic screw machine. Quantities less than on the automatic screw machine. The cost of the parts machined can be reduced if the minimum economical lot size is calculated and the proper machine is selected for these quantities. Automatic Tracer Lathes Since surface roughness depends greatly on material turned, tooling , and feeds and speeds employed, minimum tolerances that can be held on automatic tracer lathes are not necessarily the most economical tolerances. In some cases, tolerances of 0.05mm are held in continuous production using but one cut . groove width can be held to 0.125mm on some parts. Bores and single-point finishes can be held to 0.0125mm. On high-production runs where maximum output is desirable, a minimum tolerance of 0.125mm is economical on both diameter and length of turn. 外文翻譯 機(jī)械加工介紹 1.車(chē)床 車(chē)床主要是為了進(jìn)行車(chē)外圓、車(chē)端面和鏜孔等項(xiàng)工作而設(shè)計(jì)的機(jī)床。車(chē)削很少在其他種類(lèi)的機(jī)床上進(jìn)行，而且任何一種其他機(jī)床都不能像車(chē)床那樣方便地進(jìn)行車(chē)削加工。由于車(chē)床還可以用來(lái)鉆孔和鉸孔，車(chē)床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加工。因此，在生產(chǎn)中使用的各種車(chē)床比任何其他種類(lèi)的機(jī)床都多。 車(chē)床的基本部件有：床身、主軸箱組件、尾座組件、溜板組件、絲杠和光杠。 床身是車(chē)床的基礎(chǔ)件。它能常是由經(jīng)過(guò)充分正火或時(shí)效處理的灰鑄鐵或者球墨鐵制成。它是一個(gè)堅(jiān)固的剛性框架，所有其他基本部件都安裝在床身上。通常在床身上有內(nèi)外兩組平行的導(dǎo)軌。有些制造廠對(duì)全部四條導(dǎo)軌都采用導(dǎo)軌尖朝上的三角形導(dǎo)軌（即山形導(dǎo)軌），而有的制造廠則在一組中或者兩組中都采用一個(gè)三角形導(dǎo)軌和一個(gè)矩形導(dǎo)軌。導(dǎo)軌要經(jīng)過(guò)精密加工以保證其直線度精度。為了抵抗磨損和擦傷，大多數(shù)現(xiàn)代機(jī)床的導(dǎo)軌是經(jīng)過(guò)表面淬硬的，但是在操作時(shí)還應(yīng)該小心，以避免損傷導(dǎo)軌。導(dǎo)軌上的任何誤差，常常意味著整個(gè)機(jī)床的精度遭到破壞。 主軸箱安裝在內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動(dòng)力，并可使工件在各種速度下回轉(zhuǎn)。它基本上由一個(gè)安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪(類(lèi)似于卡車(chē)變速箱)所組成。通過(guò)變速齒輪，主軸可以在許多種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)車(chē)床有8~12種轉(zhuǎn)速，一般按等比級(jí)數(shù)排列。而且在現(xiàn)代機(jī)床上只需扳動(dòng)2~4個(gè)手柄，就能得到全部轉(zhuǎn)速。一種正在不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)是通過(guò)電氣的或者機(jī)械的裝置進(jìn)行無(wú)級(jí)變速。 由于機(jī)床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結(jié)構(gòu)尺寸較大，通常安裝在預(yù)緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個(gè)貫穿全長(zhǎng)的通孔，長(zhǎng)棒料可以通過(guò)該孔送料。主軸孔的大小是車(chē)床的一個(gè)重要尺寸，因此當(dāng)工件必須通過(guò)主軸孔供料時(shí)，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。 尾座組件主要由三部分組成。底板與床身的內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌配合，并可以在導(dǎo)軌上作縱向移動(dòng)。底板上有一個(gè)可以使整個(gè)尾座組件夾緊在任意位置上的裝置。尾座體安裝在底板上，可以沿某種類(lèi)型的鍵槽在底板上橫向移動(dòng)，使尾座能與主軸箱中的主軸對(duì)正。尾座的第三個(gè)組成部分是尾座套筒。它是一個(gè)直徑通常大約在51~76mm（2~3英寸）之間的鋼制空心圓柱體。通過(guò)手輪和螺桿，尾座套筒可以在尾座體中縱向移入和移出幾個(gè)英寸。 車(chē)床的規(guī)格用兩個(gè)尺寸表示。第一個(gè)稱為車(chē)床的床面上最大加工直徑。這是在車(chē)床上能夠旋轉(zhuǎn)的工件的最大直徑。它大約是兩頂尖連線與導(dǎo)軌上最近點(diǎn)之間距離的兩倍。第二個(gè)規(guī)格尺寸是兩頂尖之間的最大距離。車(chē)床床面上最大加工直徑表示在車(chē)床上能夠車(chē)削的最大工件直徑，而兩頂尖之間的最大距離則表示在兩個(gè)頂尖之間能夠安裝的工件的最大長(zhǎng)度。 普通車(chē)床是生產(chǎn)中最經(jīng)常使用的車(chē)床種類(lèi)。它們是具有前面所敘的所有那些部件的重載機(jī)床，并且除了小刀架之外，全部刀具的運(yùn)動(dòng)都有機(jī)動(dòng)進(jìn)給。它們的規(guī)格通常是：車(chē)床床面上最大加工直徑為305~610mm（12~24英寸）；但是，床面上最大加工直徑達(dá)到1270mm（50英寸）和兩頂尖之間距離達(dá)到3658mm的車(chē)床也并不少見(jiàn)。這些車(chē)床大部分都有切屑盤(pán)和一個(gè)安裝在內(nèi)部的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。小型的普通車(chē)床—車(chē)床床面最大加工直徑一般不超過(guò)330mm（13英寸）--被設(shè)計(jì)成臺(tái)式車(chē)床，其床身安裝在工作臺(tái)或柜子上。 雖然普通車(chē)床有很多用途，是很有用的機(jī)床，但是更換和調(diào)整刀具以及測(cè)量工件花費(fèi)很多時(shí)間，所以它們不適合在大量生產(chǎn)中應(yīng)用。通常，它們的實(shí)際加工時(shí)間少于其總加工時(shí)間的30%。此外，需要技術(shù)熟練的工人來(lái)操作普通車(chē)床，這種工人的工資高而且很難雇到。然而，操作工人的大部分時(shí)間卻花費(fèi)在簡(jiǎn)單的重復(fù)調(diào)整和觀察切屑過(guò)程上。因此，為了減少或者完全不雇用這類(lèi)熟練工人，六角車(chē)床、螺紋加工車(chē)床和其他類(lèi)型的半自動(dòng)和自動(dòng)車(chē)床已經(jīng)很好地研制出來(lái)，并已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 2.數(shù)字控制 先進(jìn)制造技術(shù)中的一個(gè)基本的概念是數(shù)字控制（NC）。在數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)之前，所有的機(jī)床都是由人工操縱和控制的。在與人工控制的機(jī)床有關(guān)的很多局限性中，操作者的技能大概是最突出的問(wèn)題。采用人工控制是，產(chǎn)品的質(zhì)量直接與操作者的技能有關(guān)。數(shù)字控制代表了從人工控制機(jī)床走出來(lái)的第一步。 數(shù)字控制意味著采用預(yù)先錄制的、存儲(chǔ)的符號(hào)指令來(lái)控制機(jī)床和其他制造系統(tǒng)。一個(gè)數(shù)控技師的工作不是去操縱機(jī)床，而是編寫(xiě)能夠發(fā)出機(jī)床操縱指令的程序。對(duì)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其上必須安有一個(gè)被稱為閱讀機(jī)的界面裝置，用來(lái)接受和解譯出編程指令。 發(fā)展數(shù)控技術(shù)是為了克服人類(lèi)操作者的局限性，而且它確實(shí)完成了這項(xiàng)工作。數(shù)字控制的機(jī)器比人工操縱的機(jī)器精度更高、生產(chǎn)出零件的一致性更好、生產(chǎn)速度更快、而且長(zhǎng)期的工藝裝備成本更低。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了制造工藝中其他幾項(xiàng)新發(fā)明的產(chǎn)生： 電火花加工技術(shù)、激光切割、電子束焊接 數(shù)字控制還使得機(jī)床比它們采用有人工操的前輩們的用途更為廣泛。 一臺(tái)數(shù)控機(jī)床可以自動(dòng)生產(chǎn)很多類(lèi)的零件，每一個(gè)零件都可以有不同的和復(fù)雜的加工過(guò)程。數(shù)控可以使生產(chǎn)廠家承擔(dān)那些對(duì)于采用人工控制的機(jī)床和工藝來(lái)說(shuō)，在經(jīng)濟(jì)上是不劃算的產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。 同許多先進(jìn)技術(shù)一樣，數(shù)控誕生于麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室中。數(shù)控這個(gè)概念是50年代初在美國(guó)空軍的資助下提出來(lái)的。在其最初的價(jià)段，數(shù)控機(jī)床可以經(jīng)濟(jì)和有效地進(jìn)行直線切割。 然而，曲線軌跡成為機(jī)床加工的一個(gè)問(wèn)題，在編程時(shí)應(yīng)該采用一系列的水平與豎直的臺(tái)階來(lái)生成曲線。構(gòu)成臺(tái)階的每一個(gè)線段越短，曲線就越光滑。臺(tái)階中的每一個(gè)線段都必須經(jīng)過(guò)計(jì)算。 在這個(gè)問(wèn)題促使下，于1959年誕生了自動(dòng)編程工具（APT）語(yǔ)言。這是一個(gè)專門(mén)適用于數(shù)控的編程語(yǔ)言，使用類(lèi)似于英語(yǔ)的語(yǔ)句來(lái)定義零件的幾何形狀，描述切削刀具的形狀和規(guī)定必要的運(yùn)動(dòng)。APT語(yǔ)言的研究和發(fā)展是在數(shù)控技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中的一大進(jìn)步。最初的數(shù)控系統(tǒng)下,今天應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)是有很大差別的。在那時(shí)的機(jī)床中，只有硬線邏輯電路。指令程序?qū)懺诖┛准垘希ㄋ髞?lái)被塑料帶所取代），采用帶閱讀機(jī)將寫(xiě)在紙帶或磁帶上的指令給機(jī)器翻譯出來(lái)。所有這些共同構(gòu)成了機(jī)床數(shù)字控制方面的巨大進(jìn)步。然而，在數(shù)控發(fā)展的這個(gè)階段中還存在著許多問(wèn)題。 一個(gè)主要問(wèn)題是穿孔紙帶的易損壞性。在機(jī)械加工過(guò)程中，載有編程指令信息的紙帶斷裂和被撕壞是常見(jiàn)的事情。在機(jī)床上每加工一個(gè)零件，都需要將載有編程指令的紙帶放入閱讀機(jī)中重新運(yùn)行一次。因此，這個(gè)問(wèn)題變得很?chē)?yán)重。如果需要制造100個(gè)某種零件，則應(yīng)該將紙帶分別通過(guò)閱讀機(jī)100次。易損壞的紙帶顯然不能承受?chē)?yán)配的車(chē)間環(huán)境和這種重復(fù)使用。 這就導(dǎo)致了一種專門(mén)的塑料磁帶的研制。在紙帶上通過(guò)采用一系列的小孔來(lái)載有編程指令，而在塑料帶上通過(guò)采用一系列的磁點(diǎn)瞇載有編程指令。塑料帶的強(qiáng)度比紙帶的強(qiáng)度要高很多，這就可以解決常見(jiàn)的撕壞和斷裂問(wèn)題。然而，它仍然存在著兩個(gè)問(wèn)題。 其中最重要的一個(gè)問(wèn)題是，對(duì)輸入到帶中指令進(jìn)行修改是非常困難的，或者是根本不可能的。即使對(duì)指令程序進(jìn)行最微小的調(diào)整，也必須中斷加工，制作一條新帶。而且?guī)ㄟ^(guò)閱讀機(jī)的次數(shù)還必須與需要加工的零件的個(gè)數(shù)相同。幸運(yùn)的是，計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用很快解決了數(shù)控技術(shù)中與穿孔紙帶和塑料帶有關(guān)的問(wèn)題。 在形成了直接數(shù)字控制（DNC）這個(gè)概念之后，可以不再采用紙帶或塑料帶作為編程指令的載體，這樣就解決了與之有關(guān)的問(wèn)題。在直接數(shù)字控制中，幾臺(tái)機(jī)床通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路聯(lián)接到一臺(tái)主計(jì)算機(jī)上。操縱這些機(jī)床所需要的程序都存儲(chǔ)在這臺(tái)主計(jì)算機(jī)中。當(dāng)需要時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路提供給每臺(tái)機(jī)床。直接數(shù)字控制是在穿孔紙帶和塑料帶基礎(chǔ)上的一大進(jìn)步。然而，它敢有著同其他信賴于主計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣的局限性。當(dāng)主計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，由其控制的所有機(jī)床都將停止工作。這個(gè)問(wèn)題促使了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)的產(chǎn)生。 微處理器的發(fā)展為可編程邏輯控制器和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展做好了準(zhǔn)備。這兩種技術(shù)為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）的發(fā)打下了基礎(chǔ)。采用CNC技術(shù)后，每臺(tái)機(jī)床上都有一個(gè)可編程邏輯控制器或者微機(jī)對(duì)其進(jìn)行數(shù)字控制。這可以使得程序被輸入和存儲(chǔ)在每臺(tái)機(jī)床內(nèi)部。它還可以在機(jī)床以外編制程序，并將其下載到每臺(tái)機(jī)床中。計(jì)算機(jī)數(shù)控解決了主計(jì)算機(jī)發(fā)生故障所帶來(lái)的問(wèn)題，但是它產(chǎn)生了另一個(gè)被稱為數(shù)據(jù)管理的問(wèn)題。同一個(gè)程序可能要分別裝入十個(gè)相互之間沒(méi)有通訊聯(lián)系的微機(jī)中。這個(gè)問(wèn)題目前正在解決之中，它是通過(guò)采用局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)微機(jī)聯(lián)接起來(lái)，以得于更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。 3.車(chē)削加工 普通車(chē)床作為最早的金屬切削機(jī)床的一種，目前仍然有許多有用的和為人要的特性和為人們所需的特性。現(xiàn)在，這些機(jī)床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，而不是進(jìn)行大批量的和產(chǎn)。 在現(xiàn)代的生產(chǎn)車(chē)間中，普通車(chē)床已經(jīng)被種類(lèi)繁多的自動(dòng)車(chē)床所取代，諸如自動(dòng)仿形車(chē)床，六角車(chē)床和自動(dòng)螺絲車(chē)床?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)。這種加工方法的生產(chǎn)速度與現(xiàn)在工廠中使用的最快的加工設(shè)備的速度相等。 普通車(chē)床的加偏差主要信賴于操作者的技術(shù)熟練程度。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該認(rèn)真地確定由熟練工人在普通車(chē)床上加工的試驗(yàn)件的公差。在把試驗(yàn)伯重新設(shè)計(jì)為生產(chǎn)零件時(shí)，應(yīng)該選用經(jīng)濟(jì)的公差。 六角車(chē)床 對(duì)生產(chǎn)加工設(shè)備來(lái)說(shuō)，目前比過(guò)去更注重評(píng)價(jià)其是否具有精確的和快速的重復(fù)加工能力。應(yīng)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)具體的加工方法，六角車(chē)床可以獲得較高的質(zhì)量評(píng)定。 在為小批量的零件（100~200件）設(shè)計(jì)加工方法時(shí)，采用六角車(chē)床是最經(jīng)濟(jì)的。為了在六角車(chē)床上獲得盡可能小的公差值，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量將加工工序的數(shù)目減至最少。 自動(dòng)螺絲車(chē)床 自動(dòng)螺絲車(chē)床通被分為以下幾種類(lèi)型：?jiǎn)屋S自動(dòng)、多軸自動(dòng)和自動(dòng)夾緊車(chē)床。自動(dòng)螺絲車(chē)床最初是被用來(lái)對(duì)螺釘和類(lèi)似的帶有螺紋的零件進(jìn)行自動(dòng)化和快速加工的。但是，這種車(chē)床的用途早就超過(guò)了這個(gè)狹窄的范圍?，F(xiàn)在，它在許多種類(lèi)的精密零件的大批量生產(chǎn)中起著重要的作用。工件的數(shù)量對(duì)采用自動(dòng)螺絲車(chē)床所加工的零件的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。如果工件的數(shù)量少于1000件，在六角車(chē)床上進(jìn)行加工比在自動(dòng)螺絲車(chē)床上加工要經(jīng)濟(jì)得多。如果計(jì)算出最小經(jīng)濟(jì)批量，并且針對(duì)工件批量正確地選擇機(jī)床，就會(huì)降低零件的加工成本。 自動(dòng)仿形車(chē)床 因?yàn)榱慵谋砻娲植诙仍诤艽蟪潭壬先Q于工件材料、刀具、進(jìn)給量和切削速度，采用自動(dòng)仿形車(chē)床加工所得到的最小公差一定是最經(jīng)濟(jì)的公差。 在某些情況下，在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，只進(jìn)行一次切削加工時(shí)的公差可以達(dá)到0.05mm。對(duì)于某些零件，槽寬的公差可以達(dá)到0.125mm。鏜孔和休用單刃刀具進(jìn)行精加工時(shí)，公差可達(dá)到0.0125mm。在希望獲得最大主量的大批量生產(chǎn)中，進(jìn)行直徑和長(zhǎng)度的車(chē)削時(shí)的最小公差值為0.125mm是經(jīng)濟(jì)的。 - 13 -