气门摇臂轴支座零件的加工工艺分析及部分工装夹具设计【含CAD图纸和文档全套】【LB6】
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ULTRA-SMOOTHNESS GRINDING OF GLASS WITH #140 METAL BOND DIAMOND WHEEL SAWA Takekazu 1 , YASUI Heiji 1 1 Dept. of Mechanical Engineering & Materials Science, Kumamoto University 2-39-1, kurokami, kumamoto, Japan Abstract Glass is one of the most important materials in the optical industries. The high efficiency ultra-smoothness grinding technique of the glass has been strongly required. To improve the productivity, in our previous researches, the newly devised ultra-smoothness grinding method is proposed. By applying the new method to the horizontal surface grinding1) ,2), 3), the surface roughness of cemented carbide tool, silicon carbide ceramic and so on is found to attain below 30nm (Rz) or 5nm (Ra) in the measuring area of 256m x 256m. As a result, the new method is ascertained to be useful for finishing near the ultra-smoothness surface. In this report, ultra-smoothness grinding of a glass is examined. The specification of metal bond diamond wheel used is the grain size of #140 and the concentration of 50, respectively. The 3D surface roughness of glass formed using the suitable grinding condition attains about 27nm(Rz) or 1.4nm(Ra). Key words ultra-smoothness grinding, glass, surface roughness, nanometer, diamond wheel, coarse grain size, metal bond 1 INTRODUCTION Glass is one of the most important materials in the optical industries that act to support the precision industries. The high efficiency ultra-smoothness grinding technique of glass has been strongly required, since the precision industry has been recently developing and the demand for glass component of high quality and low price has been increasing, To improve the productivity, in our previous researches1, the newly devised ultra-smoothness grinding method is proposed1). By applying the new method to the horizontal surface grinding23, the surface roughness of cemented carbide tool, silicon carbide ceramic and so on is found to attain below 30nm (Rz) or 5nm (Ra) in the measuring area of 256m x 256m. As a result, the new method is ascertained to be useful for finishing near the ultra-smoothness surface, and ascertained to be useful. This is one of a series of the researches on ultra-smoothness grinding of various kinds of materials. In this report, ultra-smoothness grinding of glass is examined using a metal bond diamond wheel of coarse grain size. 2 ULTRA-SMOOTHNESS GRINDING METHOD In our previous research1, the possibility of the high removal rate ultra-smoothness grinding method which can finish to almost the same smoothness formed by polishing is examined using traverse grinding. It is found from the results that the smoothness, which can be Fig.1 Ultra-smoothness grinding method attained by traverse grinding, is limited roughly over the critical surface roughness because of the occurrence of rough grinding groove parallel to grinding direction formed by grinding. To diminish the groove, the newly devised ultra-smoothness grinding method is proposed as shown in Fig.1 and ascertained to be useful for finishing near the ultra-smoothness surface. First of all, in the new method, the workpiece-wheel contact width is ground by feeding the workpiece toward the direction normal to grinding direction. As shown in Fig.2, in the grinding process, the feed per a wheel revolution, fGn, is smaller than the wear width of cutting edge wn, normal to grinding direction. In the second step, the workpiece is slightly step-fed the length of fp parallel to grinding direction so that the geometrical surface roughness, Hp, formed by overlapping cross-sections of two wheel circles before and after the step-feed becomes smoother than the required surface roughness. Then the workpiece-wheel contact width is ground again by feeding reversely the workpiece toward the direction normal to grinding direction. By repeating such a grinding procedure, the whole surface of workpiece is finished. 3. EXPERIMENTS The experiments are carried out with the NC surface grinder as shown photographically in Fig.3. The grinder using air spindle has the accuracy of 0.1m for each movement of the X, Y and Z direction. The experimental conditions are summarized in Table 1. The grain size and concentration of the metal bond wheel used are #l40 and 50, respectively. The glass used is a kind of clearceram. The grinding fluid used is soluble type including a plenty of anionic surfactant. The observation and roughness measurement of the ground workpiece surface are done with Nomarski type of microscope and SEM, and with the surface interferometer (WYKO TOPO-3D) and AFM(NanoScope)， respectively. 4. DUCTILE-MODE PLUNGE GRINDING OF GLASS Figure 4 shows the microscope and SEM photographs of the glass surface formed by plunge grinding with the #140 diamond wheel at vwp=0.01mm/s to 1mm/s under the wheel speed of Vg=12m/s. The wheel surface is adjusted so that the ductile-mode grinding becomes possible in plunge grinding of silicon carbide ceramic4. From the figure, at vwp=1mm/s to 0.05mm/s, the smooth ductile-mode surfaces with grinding cracks are observed on the whole workpiece surface. The part of the smooth ductile-mode surface increases with the decrease of table speed. On the other hand, At the lowest table speed of vwp=0.01mm/s in the present experiments, the smooth ductile-mode surface without grinding cracks is found all over the workpiece surface. However, the smooth ductile-mode is Fig.3 Appearance of experimental system Table1 Experimental conditions Fig.2 Mechanism of ultra-smoothness grindingFig.5 WYKO 3D image and 2D profiles of the glass surface ground by plunge grinding Vg=12m/s, vwp=0.01mm/s, t=5m, Soluble typeascertained by separate observation to be obtained over the ground whole workpiece surface of 10mm square Accordingly the grinding cracks are considered to decrease with the decrease of table speed. In addition, it is considered that the ductile-mode grinding is possible by slowing the table speed for using #140-mesh diamond wheel of coarse grain size. A WYKO 3D image and 2D profiles of 256m x 256m square of glass surface ground at vwp=0.01mm/s in plunge grinding is shown in Fig.5. From the figure, it is found that the grinding grooves parallel to grinding direction are observed clearly on the surface. The height and pitch of grinding groove are about 500nm(P-V). The surface roughness parallel to grinding direction, on the other hand, is about 43nm(P-V). The 3D surface roughness of about 700nm(P-V) is strongly influenced by the height of grooves. Then the height of grinding grooves is closely related to the maximum surface roughness. Considering the results, it is important to develop the new grinding method that can repress or diminish the occurrence of grinding grooves. 4. ULTRA-SMOOTHNESS GRINDING Figure 6 shows the microscope and SEM photographs of the glass surface formed by ultra-smoothness grinding. As shown from the figure, the smooth ductile-mode ground workpiece surface without grinding cracks and grooves is obtained. Especially it is important for ultra-smoothness grinding that the grinding groove is ascertained to occur little on the workpiece. Figure 7 shows a WYKO 3D image and 2D profiles of 256m x 256m square of glass surface formed by ultra-smoothness grinding at fGn=10m/rev and fp=10m. It is found from the figure, the 3D surface roughness is about 27nm(Rz) or 1.4nm(Ra) and the 2D surface roughnesses parallel and normal to grinding direction are about 6.5nm(Rz) or 1.1nm(Ra) and about 8.2nm(Rz) or 1.3nm(Ra), respectively. Fig.6 Microscope and SEM photographs of glass surface by ultra-smoothness grinding Vg=12m/s, fGn=10m/rev (vwn=0.38mm/s), fp=10m,t=5m, Soluble typeSEM Microscope Grinding direction Glass, Vg=12m/s, t=5m, Plunge grinding (c) vwp=0.1mm/s (d) vwp=1mm/s (b) vwp=0.05mm/s SEMMicroscope (a) vwp=0.01mm/s SEM Microscope Grinding direction Grinding directionGrinding directionGrinding direction Grinding directionGrinding directionGrinding direction Grinding direction Fig.4 Microscope and SEM photographs of glass surfaces ground at various kinds of work speed by #140 diamond Such a high smooth surface roughness is almost the same as the surface roughness formed by lapping or polishing. Figure 8 shows the AFM 3D image and 2D profile of 50m x 50m square of glass surface formed by ultra-smoothness grinding. The 2D surface roughness parallel and normal to grinding direction are about 4.5nm(Rz) or 0.9nm(Ra) and about 7.3nm(Rz) or 1.0nm(Ra), respectively. It is obvious that the ground workpiece surface consists of ductile-mode ground surface without grinding cracks even in the measurement of AFM accuracy order. 5. CONCLUSIONS The ultra-smoothness grinding of glass using a #140 metal bond diamond wheel is examined. The main results obtained are as follows: (1) The grinding cracks in plunge grinding of a glass with the #140 metal bond diamond wheel decreases with a decrease of table speed and as a result, the ductile-mode grinding is possible at table speed of 0.01m/s. (2) In case of the plunge grinding, it is found that the grinding grooves parallel to grinding direction, whose height is about 500nm, are observed on the workpiece surface. (3) The smooth ductile-mode ground workpiece surface without grinding cracks and grooves is obtained by using the newly developed ultra-smoothness grinding method. (4) The 3D and 2D surface roughnesses of glass formed using the newly developed ultra-smoothness grinding method and the suitable grinding condition attain about 27nm(Rz) or 1.4nm(Ra), and about 8nm(Rz) or 1.3nm(Ra), respectively. ACKNOWLEDGEMENTS The authors would like to thank Mr. K.MIYAMOTO for the assistance to experiments and Noritake Super Abrasive Industries Co. Ltd., Yushiro Chemical Industry Co. Ltd., and Nippon Tungsten Co. Ltd. for providing grinding wheels, grinding fluids and workpiece materials. REFERENCES 1. YASUI H: Development of Polishingless Ultra-Smoothness Grinding Method (1st Report) -Theory and Some Experimental Investigations-, J.JSPE, vol. 69, No.12 (2003) pp1713-1717. 2. YASUI H and SAWA T: Effect of Grinding Fluid Supply on Ultra-Smoothness Grinding of Fine Ceramics, Proc.2003 ASPE Annual Meeting. Process Grinding No.5. 3. YASUI H, SAWA T, SAKAMOTO S and ODAKI T: Effect of Grinding Fluid Supply on Ultra-Smoothness Grinding of Al2O3-TiC Ceramics, Proc.2004 euspen 6th Annual General Meeting Annual Meeting. pp129-130. 4. YASUI H, ARINO Y, and MATSUNAGA K: Ductile-mode High Smoothness Grinding of Fine Ceramics by Diamond Wheel of Coarse Grain Size, J.JSPE, vol. 63, No.9 (1997) pp1270-1274. Fig.8 AFM image of glass surface ground by ultra-smoothness grinding Vg=12m/s, fGn=10m/rev (vwn=0.38mm/s), fp=10m, t=5m, Soluble type Fig.7 WYKO 3D image and 2D profiles of the glass surface ground by ultra-smoothness grinding Vg=12m/s, fGn=10m/rev (vwn=0.38mm/s), fp=10m, t=5m,Soluble type 中北大学信息商务学院 本科毕业设计英文参考资料 题 目Diamond grinding of glass and # 140 metal bonded super smooth 系 名 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化姓 名 党志杰 学 号 12020144X42 指导教师 赵丽琴 职称 副教授 2016年 6 月 2 日超平滑的磨削玻璃与# 140金属结合剂的金刚石砂轮安井黑吉，熊本大学机械工程与材料科学系2-39-1，kurokami，熊本，日本摘要：玻璃是光学工业中最重要的材料之一。人们迫切需求有关玻璃的这种高效超光滑磨削技术。在以前的研究中，为了提高生产效率，我们提出了新设计的超光滑磨削方法。这种新方法被运用到水平表面的磨削，硬质合金刀具的粗糙表面和碳化硅陶瓷等在测量面积为256m256 m的情况下，应用水平可达到低于30nm(RZ)或5nm(RA),结果证明这种新方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。在这篇报道中分析了玻璃的超光滑磨削。金属结合剂金刚石砂轮使用的规范分别为# 140晶粒尺寸和50浓度。表面粗糙的成形玻璃的最佳磨削状态可达到约27nm（RZ）或1.4nm（RA）。关键词：超平滑磨削，玻璃，表面粗糙度，纳米，金刚石砂轮，粗晶粒尺寸，金属键。1引言玻璃是光学行业中最重要的材料之一，其作用是支持玻璃精密工业。人们迫切需求有关玻璃的这种高效超光滑磨削技术，因为精密工业最近发展迅速且对高质低价玻璃组成部分的需求不断。在以往的研究中，为了提高生产效率，我们提出新设计的超光滑磨削方法。这种新方法被运用到水平表面的磨削，硬质合金刀具的粗糙表面和碳化硅陶瓷等在测量面积为256m256 m的情况下，应用水平可达到低于30nm(RZ)或5nm(RA),结果证明这种新方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。这是各种材料超光滑磨削研究中的其中一个。在这篇报道中，玻璃的超光滑磨削使用了金属结合剂金刚石砂轮的粗晶粒尺寸。2超光滑磨削方法在我们以前的研究 1 ，通过抛光检查使用导线研磨，高去除率超光滑磨削方法可以完成几乎相同的平滑度。结果发现，通过横向研磨达到的平滑度在临界的粗糙表面是有限的，因为粗磨沟与磨削加工方向平行。为了减少凹槽，我们提出了新设计的超光滑磨削方法，如图1所示，该方法对于完成超光滑表面抛光是有利的。首先，在新方法中，工件轮与地面的接触宽度使地面工件向正常方向磨削。如图2所示，在磨削过程中，每个轮子的旋转都垂直与磨削方向且小于切削刃的磨损宽度。第二步，工件稍微注水一节，与磨削方向平行，两个轮圈的重叠横截面在注水前后形成的几何粗糙表面和地面视差比所需的粗糙表面更加光滑，然后与地面接触宽度一定的工件轮再使地面工件向反方向磨削，通过重复这样的研磨程序，工件的整体表面完成。3. 实验如图3所示，该实验是在研磨机数字计算机控制下进行的。借用空气的粉碎机主轴每次朝着X,Y,Z方向的移动都可以精确到0.1m。实验条件总结如表1所示。金属键砂轮的晶粒尺寸和浓度分别为# L40和50。玻璃用的是一种干净的陶器。这个研磨液用的是可溶型的，包括大量的阴离子表面活性剂。地面工作部件粗糙表面的观察和测量使用了显微镜，扫描电镜，干涉仪和原子力显微镜。4. 延性去除模式磨削玻璃图4显示的是磨削玻璃表面在0.01mm/s到1mm/s的#140金刚石砂轮和12m/s的磨轮下的显微镜和扫描电镜照片。对砂轮表面进行调整使得延性去除模式对碳化硅陶瓷的研磨得以实现。从图中可以看出，在速度为1mm/s到0.05mm/s的情况下，可以从整个工件表面上观察到磨削裂纹的球型光滑表面。一部分光滑模面随工作台速度的减小而增大，另一方面，本实验在最低时速0.01mm/s 的情况下，光滑的球模式工件表面没有发现磨削裂纹。然而，在单独观察时发现，光滑韧性模式可以运用在10平方mm的整个工件表面的作业上，随着工作台速率的减小磨削裂纹也随之减少。此外，通过使用粗粒度为#140的金刚石砂轮来降低工作台的速率，从而使延性研磨模式得以实现。对表面积为256m x 256m平方米的玻璃进行时速为VWP = 0.01mm/s的切入磨削的三维影像图和二维剖面图如图5所示。从图中可以清楚地看到研磨槽平行于磨削方向，研磨槽高度约为500nm,另一方面，表面粗糙度平行于研磨方向，约为43nm。三维约700nm的表面粗糙度强烈受沟槽高度的影响，沟槽高度与表面最大粗糙度息息相关，考虑到结果，发现能够抑制或减少沟槽发生的新的研磨方法是非常重要的。4. 超光滑磨削图6显示了超光滑磨削玻璃表面在显微镜和扫描电镜下的照片，如图所示，光滑的球型工件表面无磨削裂纹和沟槽。尤其，沟槽在工件上有很小一部分，这对超平滑研磨是很重要的。图7显示了一个转速为10米，表面积为256m x 256m平方米下形成的超光滑磨削玻璃的三维影像图和二维剖面图。从图中可以得知超光滑磨削玻璃的三维表面粗糙度约为27nm（RZ）或1.4nm(RA),平行于磨削方向的二维表面粗糙度约为6.5nm（RZ）或1.1nm（RA）,垂直于磨削方向的二维表面粗糙度约为8.2nm(RZ)或1.3nm(RA)。如此高光滑的表面粗糙度与研磨或抛光形成的表面粗糙度几乎是相同的。图8显示了在表面积为50m x 50m平方米下形成的超光滑磨削玻璃的原子力显微镜下的三维影像图和二维剖面图。平行与磨削方向的二维表面粗糙度约为4.5nm（RZ）或0.9nm（RA）,垂直于磨削方向的二维表面粗糙度约为7.3nm（RZ）或1.0nm(RA），很明显，即使在原子力显微镜精确的测量下，地面工件表面的球形面也没有磨削裂纹。5. 结论超光滑磨削玻璃使用了一个# 140金属结合剂金刚石车轮来分析，主要结果如下：（1）随着工作台速率的降低，#140金属结合剂金刚石砂轮的磨削玻璃的裂纹也随之减少，因此，延性模式研磨在工作台速率为0.01m/s的情况下得以实现。（2）为了防止切入研磨，可以在工件表面观察到磨槽平行与磨削方向，其高度约为500nm。（3）运用新研制的超光滑磨削方法发现光滑的球型工件表面没有磨削裂纹和沟槽。（4）采用新研制的超光滑磨削方法和合适的磨削条件，玻璃可以达到的三维表面粗糙度约为27nm（RZ）或1.4nm(RA),二维表面粗糙度约为8nm（RZ）或1.3nm（RA）。致谢 作者感谢k.miyamoto先生协助实验，感谢超硬磨料工业有限公司、尤希路化学工业有限公司和日本钨有限公司提供砂轮、磨削液和工件材料。引用1. YASUI H：超光滑磨削方法的发展（附第一例报告）理论和一些实验研究，卷69。2. YASUI H and SAWA T：磨削液的供给对陶器进行超光滑磨削的影响. 2003年度会议。3. YASUI H, SAWA T, SAKAMO S and ODAKI T：磨削液的供给对Al2O3-TiC陶瓷进行超光滑磨削的影响，2004年第六届年会。4. YASUI H, ARINO Y, and MATSUNAGA K: 延性光洁度高细磨用金刚石砂轮的粒度较粗，卷63。毕 业 设 计 任 务 书1毕业设计课题的任务和要求：了解气门摇臂轴支座零件的结构和工作原理；编制其机械加工工艺规程，并设计指定工序的专用夹具，绘制相关图纸，利用相关软件完成零件；撰写设计说明书。翻译相关英文科技文献1篇。2毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：根据提供的气门摇臂轴支座零件图纸完成以下工作：（1）学习AutoCAD，并绘制气门摇臂轴支座零件图和毛坯图；（2）编制气门摇臂轴支座零件的机械加工工艺规程；（选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸，计算某一代表工序的工时定额。）填写工艺文件：工艺过程卡片、工序卡片。（3）设计加工该零件通孔和通孔的专用夹具；绘制夹具装配图和主要的夹具零件图。（4）撰写毕业设计说明书；（5）翻译相关英文科技文献1篇。 毕 业 设 计 任 务 书3对毕业设计课题成果的要求包括毕业设计、图纸、实物样品等：1、 绘制该气门摇臂轴支座的零件图和毛坯图各1张；编制机械加工工艺规程，包括相关工艺文件（工艺过程卡片、工序卡片）； 2、 专用夹具装配图1张，其中的典型夹具零件图；毕业设计说明书1份；3、相关科技文献英文翻译1份。4毕业设计课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容 2月29日 3月29日 熟悉课题、搜集资料，进行设计构思，写出开题报告并进行相关论文的英文翻译3月30日 4 月 25 日绘制零件的图纸；完成零件造型；编制机械加工工艺规程；4月25日 5 月 20日设计加工该零件的钻床夹具； 5月20 日 6 月 1日撰写毕业设计说明书等6月1日6 月10 日查漏补缺、答辩学生所在系审查意见：同意下发任务书系主任： 2016 年 2 月 29 日中北大学信息商务学院气门摇臂轴支座零件的加工工艺分析及部分工装设计工序卡片毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述 一、设计（或研究）的依据、背景以及研究意义随着科学技术的进步与飞跃发展，我国的机械行业得到了大幅度的提升。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”1。 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格2-3。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求4。气门摇臂轴支座零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴、轴的两端各安装进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm可以保证减压轴在摇臂上打开气门，起到支撑的作用。直径11mm的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm的孔用来排油5。气门摇臂轴支座零件在实际生产中，往往需求量较大，加工精度对其影响较大。分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法。在后期的零件加工的过程中，要想得到最终的理想工件，不仅需要使用高精度是机床，而且夹具也是起着至关重要的作用，夹具的设计是否合理将直接影响零件最后的精度和性能。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于： （1）巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验； （2）加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；（3）树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；（4）通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（5）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。（6）通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。二、国内外研究现状（1）国外研究现状从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景6-8。 在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，巳实现了底层(车间层)的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等9-12。近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。（2）国内研究现状机械行业作为一个传统而又具有发展潜力的行业，伴随着德国现在提出的“工业4.0”的概念以及中国提出的“2025计划”，机械制造业面临着有逐步向智能化方向转变，最终实现全自动化、柔性化制造13-15。我国在现代机械设计方面起步较晚，中国机械工程学会于1983年5月才召开了“第一次机械设计方法学讨论会”，但经过了多年的努力，我国在现代设计方法的研究方面已经取得了可喜的成绩，现在的中国可以自豪地称为“世界的工厂”，“MADE IN CHINA”已经是世界闻名了。虽然有了很大的进步，但是我国目前的整体机械设计水平还是有待于提高的，下面讨论我国现阶段使用较多的几种设计方式。研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右16-17。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求18-20： （1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率。通过对比国内外发展现状的研究，我们明显可知，目前我国的机械加工能力远远赶不上国外，而夹具则是主要影响因素之一21。因此，本文开展对气门摇臂轴支座零件的加工工艺分析及部分工装设计研究显示得非常重要。参考文献：1 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京：化学工业出版社.2009.2 陈宏钧.机械加工工艺设计员手册.北京：机械工业出版社.2009.3 王先逵.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社.2007.4 吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.20065 陈余辉.机械制造工艺与夹具.上海：上海科学技术出版社.2010.6 吴拓，方琼珊.机械制造工艺与机床与夹具课程设计指导.北京：机械工业出版社2005.7 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社.2004.8吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.9余光国，马俊.机床夹具设计M.重庆：重庆大学出版社，1995. 10程绪琦.AutoCAD2008中文标准教程M.北京：电子工业出版社，2008.4.11杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京：机械工业出版社，2001.8.12邓文英.金属工艺学 上册M.北京：高等教育出版社，2001. 13邓文英.金属工艺学 下册M.北京：高等教育出版社，2001.14李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.7. 15孙丽媛 .机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2007.16 L.Schulze,L.Li. Cooperative Coevolutionary Optimization Method for Product Family Design.17 Heng Liu,Ozalp Ozer. Managing a product family under stochastic technological changes. Int. J. Production Economics 122 (2009) 567580.18 Soon Chong Johnson Lim,Ying Liu,Wing Bun Lee. Multi-facet produ
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