CA6140车床法兰盘加工工艺及夹具设计【钻6孔和铣100端面 2套夹具】【含cad图纸+文档全套资料】
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钻6孔和铣100端面 2套夹具
CA6140车床法兰盘加工工艺及夹具设计【钻6孔和铣100端面
2套夹具】【含cad图纸+文档全套资料
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密 级分类号编 号成 绩本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Mechanical Design and Manufacturing Processes 译 文 标 题机械设计及加工工艺作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13141作 者 姓 名尧凯彬作 者 学 号201322365指导教师姓名赵秋芳指导教师职称副教授完 成 时 间2017年2月北华航天工业学院教务处制译文标题机械设计及加工工艺原文标题Mechanical Design and Manufacturing Processes作 者Alex Elias译 名艾力克斯国 籍美国原文出处Journal of Composite Materials摘要：机械设计是一门通过改进老产品或设计新产品，为了满足人类需求而有的应用学科。它涉及到了工程技术的许多领域，主要研究产品的尺寸和形状以及具体结构的详细构思，同时还要研究产品在制造、销售及使用中面临的各种问题。关键词：机械；设计；加工工艺进行各种机械设计的工作人员一般被称为设计工程师或者设计人员。机械设计一个具有创造性的工作。设计工程师要求在工作上具有创新思维，还得在工程材料、机械制图、动力学、运动学和机械制造工艺学等学科具有强大的知识储备。 像之前所说，机械设计的目的是生产人类所需要的产品。发现、发明和科学知识并不一定能给人类带来好处，只有当它们被使用在产品上它们才能产生效益。所以，我们应该在对一个产品进行设计之前，了解人们是否需要这种产品。 我们应该把机械设计看成是设计人员运用创造性的思维进行产品的设计、系统的分析以及制订产品的加工工艺的一个机会。掌握机械设计的基础知识比熟记一些公式和数据更重要。只用数据和公式并不能完整的做出一个好的设计。同时，设计者应该精确定的进行运算。比如，即使将一个小数点的位置弄错，正确的设计也会变成错误的。一个好的设计工程师应当敢于提出新的想法，并且敢于承担一定的风险，当方法不适合时，就立即采用以前的方法。所以，设计工程师必须要有耐心，因为花费许多时间努力可能并不会成功。一个创新的设计，要求设计者抛弃许多旧的、人们都知道的方法。因为许多人都容易墨守成规，所以这样做不是一件简单的事情。一个设计者应当不断地努力探索改良旧产品的方法，在这个过程中，应该选择原有的设计原理，并把它同新观念相结合起来。新设计的本身可能会有很多的缺陷和问题，只有在这些问题和缺陷解决之后，新产品的优越性才能体现出来。所以，一个好的产品产生的同时，也有着巨大的风险。应当强调的是，如果设计不要求采用完全新的方法，那就没有必要为了改变而采用全新的办法。 在设计的开始阶段，应当让设计工程师充分发挥自己的创造性，摆脱各种约束。或许在这之中可能会产生许多不适用的想法，但是这可以在设计的开始阶段，在生产图纸绘制之前进行改正。只有这样，才不会阻挡创新的思维。一般需要提出几种设计方案，并进行比较。可能在最后选择的方案中，采用了一些未被接受的方案中的一些想法。 心理学家经常探讨怎样让人们适应所操作的机器。设计工程师的基本职责是让机器来适应人们。这并不是一个简单的工作，因为一个对所有人都做好的操作范围和操作过程是并不存在的。 另外一个应当被知道的重要问题，设计者必须能够和其他相关人员进行沟通和交流。与别人进行设计方案的交流和沟通是设计的关键阶段也是最后阶段。有很多伟大的发明设计和创造并没有被人们所利用，因为创造者不愿意或者不善于向他人介绍自己的成果。提出方案是一个说服别人的事情。当一个设计工程师向经营、管理部门或者领导提出自己的新方案时，就是希望说明或证明自己的方案很好。只有很好的完成这个工作，为了这个方案耗费的大量时间和精力才会有意义。 人们只有三种表达自己思想的方式，分别是文字说明、口头阐述和绘图说明。所以，一个优秀的设计师不到要掌握大量的技术，还应该掌握这几种表达方式。如果一个技术很强的人，但是表达能力较差，他就会面临巨大的困难。如果以上三种表达能力都很差，那么永远都没有人知道他的才能。一个真正有能力的设计工程师不该汉派自己提出的方案可能不可行。实际上，失败是肯定会发生的，因为每个每个真正有创造性的想法总是有批评或者失败伴随着它。从一次失败中可以学到很多的东西，只有不怕失败的人才能取到巨大的收获。总之，决定不把方案提交出来，才是真正的失败。为了进行有效的交流，需要解决下列问题：(1)所要设计的这个产品是否真正为人们所需要?(2)此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争能力?(3)生产这种产品是否经济?(4)产品的维修是否方便?(5)产品有无销路?是否可以盈利?只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能要求对某个零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的更改必须经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的试验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。不能采用解析法计算的情况下，可以在基本公式内引入系数。例如，对于薄壁钢管，考虑到腐蚀性，可将根据压力求得的厚度增加一些。当必须应用一个基本公式来确定形状、材料和使用条件，而这些被确定的量仅仅与在公式推导中的假设比较接近时，要采取措施使结果“偏于安全”。当数据不完全时，可以应用理论公式作为尺寸的指南，在扩展后的范围内获得令人满意的设计结果。4根据性能组合选择材料。选择材料时需要考虑有关的性能组合，不仅考虑强度，硬度和重量，而且有时还要考虑抗冲击性，抗腐蚀性和耐高温或低温的能力。成本和制造性能都是应该考虑的因素，这些因素包括可焊接性，机械加工性能，对热处理温度变化的敏感性和所需要的涂层等。5在现有零件和整体零件之间进行认真的选择。若一个以前研制的零件能够满足性能要求和可靠性要求，并适用于所设计的那台机器而无须附加的研制费用，那么设计人员及其公司通常会从零件制造厂的现货中选取该零件。但是，只有充分了解其性能，才能进行认真的选择工作，因为任何一个机器零件的失效都会影响公司的信誉，并使公司承担相应的责任。在其他情况下，若机器设计人员自己来设计零件，则零件的强度，可靠性和成本等方面的要求就可以更好地得到满足。可将某个零件与其他零件设计成一个整体零件，例如将几个齿轮设计为一个锻件或者将齿轮与轴设计为一体，这种方法的主要优点是紧凑。6保证零件在装配中准确定位和不发生干涉。一个良好的设计能够保证零件定位准确，装配和修理方便容易。轴肩和导向表面在装配过程中不需要测量就能提供准确定位。零件的形状应该被设计得保证这个零件不会被装反或装错位置。必须能够预见和防止诸如不同的螺纹孔中的螺钉之间的干涉和不同的连杆机构之间的干涉。必须避免部件之间的找正对中误差和定位误差，或者必须采用措施，减小任何由此引起的不利的位移和应力。人类通过使用工具和智能，制造使其生活变得更容易和更舒适的物品这种方法，把他们自己与其他种类的生命区别开来。许多世纪以来，工具和为工具提供动力能源的种类都在不断地发展，以满足人类日益完善和越来越复杂的想法。在最早的时期，工具主要是由石器构成的。考虑到所制造的物品相对简单的形状和被加工的材料，石头作为工具是适用的。当铁制工具被发明出来以后，耐用的金属和更精致的物品能够被制造出来。在20世纪中，已经有了一些由有史以来最耐用，同时也是最难加工的材料制造的产品。为了迎接这些材料给制造业带来的挑战，工具材料已经发展到包括合金钢、硬质合金、金刚石和陶瓷。给我们的工具提供动力的方法也发生了类似的进步。最初，是由人或动物的肌肉为工具提供动力；随后，水力、风力、蒸汽和电力得到了利用，人类通过采用新型机器、更高的精度和更快的加工速度来进一步提高制造能力。附录：Mechanical Design and Manufacturing ProcessesAbstract: Mechanicaldesignistheapplicationofscienceandtechnologyto devisenew orimprovedproductsforthepurpose ofsatisfyinghumanneeds.Itisavastfieldofengine technologywhichnotonlyconcernsitselfwiththeoriginalconceptionoftheproductin termsof itssize,shapeandconstructiondetails butalsoconsidersthevariousfactorsinvolvedinthemanufacture,marketinganduseoftheproduct.Keywords: Mechanical，design，manufacturing processPeoplewhoperformthevariousfunctionsofmechanicaldesignaretypicallycalleddesi-gners,ordesignengineers.Mechanicaldesignisbasicallyacreativeactivity.However,inadditiontobeinginnovative,adesignengineermustalsohaveasolidbackgroundinthe a-reasofmechanicaldrawing,kinematics,dynamics,materialsengineering,strengthof materialsandmanufacturingprocesses.Asstatedpreviously,thepurposeofmechanicaldesignistoproduceaproductwhich willserveaneedforman.Inventions,discoveriesandscientificknowledgebythemselve-sdonotnecessarilybenefitpeople;only if they are incorporated into adesigned product will a benefitbe derived.Itshouldberecognized,therefore,thatahumannee-dmustbeidentifiedbeforeaparticularproductisdesigned.Mechanicaldesignshouldbeconsideredtobeanopportunitytouseinnovativetalentst-oenvisionadesignofaproduct,toanalyzethesystemandthenmakesoundjudgmentso-nhowtheproductistobemanufactured.Itisimportanttounderstandthefundamentalso-fengineeringrather thanmemorizemerefacts andequations.Thereareno factsorequ-ationswhichalonecanbeusedtoprovideallthecorrectdecisionsrequiredtoproduceago-oddesign.Ontheotherhand,anycalculationsmademustbedonewiththeutmostcareandprecisi-on.Forexample,ifadecimalpointismisplaced,anotherwiseacceptabledesignmaynotf-unction.Gooddesignsrequiretryingnewideasandbeingwillingtotakea certainamountofris-k,knowingthatifthenewideadoesnotworktheexistingmethodcanbereinstated.Thu-sadesignermusthavepatience,sincethereisnoassuranceofsuccessforthetimeandeffo-rtexpended.Creatingacompletelynewdesigngenerallyrequiresthatmanyoldandwell-establishedmethodsbethrustaside.Thisisnoteasysincemanypeopleclingtofamiliarid-eas,techniquesandattitudes.Adesignengineershouldconstantlysearchforwaystoimpr-oveanexistingproductandmustdecidewhatold,provenconceptsshouldbeusedandwhatnew,untriedideasshouldbeincorporated.Newdesignsgenerallyhavebugsorunforeseenproblemswhichmustbeworkedoutb-eforethesuperiorcharacteristicsofthenewdesignscanbeenjoyed.Thusthereisachanc-eforasuperiorproduct,butonlyathigherrisk.Itshouldbeemphasizedthat,ifadesigndo-esnotwarrantradicalnewmethods,suchmethodsshouldnotbeappliedmerelyforthesa-keofchange.Duringthebeginningstagesofdesign,creativityshouldbeallowedtoflourishwithou-tagreatnumberofconstraints.Eventhoughmanyimpracticalideasmayarise,itisusuall-yeasytoeliminatethemintheearlystagesofdesignbeforefirmdetailsarerequiredbyma-nufacturing.Inthisway,innovative ideasarenotinhibited.Quiteoften,morethanonede-signisdeveloped,uptothepointwheretheycanbecomparedagainsteachother.Itisentir-elypossiblethatthedesignwhichisultimatelyacceptedwilluseideasexistinginoneoft-herejecteddesignsthatdidnotshowasmuchoverallpromise.Psychologistsfrequentlytalkabouttryingtofitpeopletothemachinestheyoperate.Iti-sessentiallytheresponsibilityofthedesignengineertostrivetofitmachinestopeople.Th-isisnotaneasytask,sincethereisreallynoaveragepersonforwhichcertainoperatingd-imensionsandproceduresareoptimum.Anotherimportantpointwhichshouldberecognizedisthatadesignengineermustbea-bletocommunicateideastootherpeopleiftheyaretobeincorporated.Communicatingth-edesigntoothersisthefinal,vitalstepinthedesignprocess.Undoubtedlymanygreatdesi-gns,inventions,andcreativeworkshavebeenlosttomankindsimplybecausetheoriginat-orswereunableorunwillingtoexplaintheiraccomplishmentstoothers.Presentationi-sasellingjob.Theengineer,whenpresentinganewsolutiontoadministrative,manageme-nt,orsupervisorypersons,isattemptingtosellortoprovetothemthatthissolutionisabe-tterone.Unlessthiscanbedonesuccessfully,thetimeandeffortspentonobtainingtheso-lutionhavebeenlargelywasted. Basically,thereareonlythreemeansofcommunicationavailabletous.Thesearethew-ritten,theoral,andthegraphicalforms.Thereforethesuccessfulengineerwillbetechnica-llycompetentandversatileinallthreeformsofcommunication.Atechnicallycompeten-tpersonwholacksabilityinanyoneoftheseformsisseverelyhandicapped.Ifabilityinal-lthreeformsislacking,noonewilleverknowhowcompetentthatpersonis!Thecompetentengineershouldnotbeafraidofthepossibilityofnotsucceedinginapre-sentation.Infact,occasionalfailureshouldbeexpectedbecausefailureorcriticismseem-stoaccompanyeveryreallycreativeidea.Thereisagreatdealtobelearnedfromafailure,andthegreatestgainsareobtainedbythosewillingtoriskdefeat.Inthefinalanalysis,th-erealfailurewouldlieindecidingnottomakethepresentationatall.Tocommunicateeffectively,thefollowingquestionsmustbeanswered:(1)Doesthedesignreallyserveahumanneed?(2)Willitbecompetitivewithexistingproductsofrivalcompanies?(3)Isiteconomicaltoproduce?(4)Canitbereadilymaintained?(5)Willitsellandmakeaprofit?Onlytimewillprovidethetrueanswerstotheprecedingquestions,buttheproductshou-ldbedesigned,manufacturedandmarketedonlywithinitialaffirmativeanswers.Thedesi-gnengineeralsomustcommunicatethefinalizeddesigntomanufacturingthroughtheus-eofdetailandassemblydrawings. Quiteoften,aproblemwilloccurduringthemanufacturingcycle3.Itmaybethatach-angeisrequiredinthedimensioningortolerancingofapartsothatitcanbemorereadil-yproduced.Thisfailsinthecategoryofengineeringchangeswhichmustbeapprovedbyt-hedesignengineersothattheproductfunctionwillnotbeadverselyaffected.Inothercases,adeficiencyinthedesignmayappearduringassemblyortestingjustprio-rtoshipping.Theserealitiessimplybearoutthefactthatdesignisalivingprocess.Ther-eisalwaysabetterwaytodoitandthedesignershouldconstantlystrivetowardsfindingt-hatbetterway.Designingstartswithaneed,realorimagined.Existingapparatusmayneedimprovement-sindurability,efficiently,weight,speed,orcost.Newapparatusmaybeneededtoperfor-mafunctionpreviouslydonebymen,suchascomputation,assembly,orservicing.Withth-eobjectivewhollyorpartlydefined,thenextstepindesignistheconceptionofmechanis-msandtheirarrangementsthatwillperformtheneededfunctions.Forthis,freehandsketch-ingisofgreatvalue,notonlyasarecordofonesthoughtsandasanaidindiscussionwit-hothers,butparticularlyforcommunicationwithonesownmind,asastimulantforcreati-veideas.Whenthegeneralshapeandafewdimensionsoftheseveralcomponentsbecom-eapparent, analysiscanbegininearnest.Theanalysiswillhaveasitsobjectivesatisfactor-yorsuperiorperformance,plussafetyanddurabilitywithminimumweight,andacompetit-iveeast.Optimumproportionsanddimensionswillbesoughtforeachcriticallyloadedsection,to-getherwithabalancebetweenthestrengthoftheseveralcompon
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