畢業(yè)設(shè)計---細(xì)長軸類零件車削夾具設(shè)計

1、<p>　　專 科 畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p>　　題 目 細(xì)長軸類零件車削夾具設(shè)計 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　專業(yè)班級 機(jī)械制造與自動化2班 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p&g

2、t;　　所 在 系 機(jī)械工程系 </p><p>　　指導(dǎo)老師 xx </p><p>　　完成時間 2010.3.2 </p><p>　　細(xì)長軸類零件車削夾具設(shè)計</p><p><b>　　摘 要

3、</b></p><p>　　機(jī)械加工精度是加工質(zhì)量的重要組成部分。分析加工精度對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要意義。 細(xì)長軸指長度與直徑之比大于20的軸。細(xì)長軸類零件剛性差,車削時由于切削力、切削熱所引起的線膨脹、軸自重、工藝系統(tǒng)剛性等因素很容易引起軸彎曲變形、振動,不易獲得滿意的加工精度。</p><p>　　本文針對目前比較常見的機(jī)床CA6140機(jī)床的中心架進(jìn)

4、行設(shè)計，經(jīng)過對成品的觀察與分析，以及實(shí)際操作時的經(jīng)驗(yàn)、測量，特設(shè)計出該類中心架的生產(chǎn)圖紙。因?yàn)楸救怂接邢?，文章中難免存在著不足與缺陷，望廣大讀者批評指正。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 細(xì)長軸 中心架 車削</p><p>　　machine-center" design</p><p>　　The reasons that the machin

5、e cut precision affected by machine tool and that of machine tool,work piece and cutter by cutting for and cutting heating were analyzed in the clinder machine cut process.The principal of machine precision for slim shaf

6、t work piece was summarized. A reasonable improving proposal was put forward as well.</p><p>　　Abstract view of the current more common C6163 Machine Tool Center frame for design, right through to the finish

7、ed product observation and analysis, and the actual operational experience, measurement, Special design of such centers-production drawings. Because I was limited, and it is inevitable that the article had weaknesses and

8、 deficiencies and hopes readers criticized corrected. </p><p>　　Keywords : Slender Shaft Center frame Turning</p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　摘要………………………………………………

9、………………………………3</p><p>　　ABSTRACT……………………………………………………………………4</p><p>　　1 引言 …………………………………………………………………………5</p><p>　　1.1 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展勢 …………………………………………………6 </p><p>　　1.2 健康綠色的制業(yè)

10、……………………………………………………… 8 </p><p>　　2 課題來源‥…………………………………………………13</p><p>　　2.1 課題來源………………………………………………………………13</p><p>　　3 設(shè)計介紹…………………………………………………………………14</p><p>　　3.1 細(xì)長軸的定

11、義…………………………………………………………14</p><p>　　3.2 夾具主要技術(shù)參數(shù)分析………………………………………………14 </p><p>　　4 材料選用……………………………………………………………………15</p><p>　　4.1材料的選

12、用 ……………………………………………………………15</p><p>　　5 中心架總成 ………………………………………………………15</p><p>　　5.1中心架總成 ……………………………………………………………15</p><p>　　6 主要零件圖及部件組織注意點(diǎn)…………………………………16</p><p>　　7 熱處理工

13、藝………………………………………………………………18</p><p>　　7.1 預(yù)備熱處理………………………………………………………………18</p><p>　　7.2 最終熱處理………………………………………………………………19</p><p>　　致 辭 ………………………………………………………………………21</p><p&

14、gt;　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………22</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備被運(yùn)用到制造業(yè)中，而制造業(yè)也需要越來越多的設(shè)備來滿足發(fā)展。企業(yè)需要發(fā)展，就需要投入相應(yīng)的設(shè)備來滿足企業(yè)的需要，但是面對眾多的新設(shè)備，這些設(shè)備的配件夜成為了我們越來越高的需 求。通常軸的長度

15、與之直徑比大于20～25(即L/d≥20～25)的軸稱之為細(xì)長軸。 細(xì)長軸車削的工藝特點(diǎn)：①細(xì)長軸剛性很差，車削時裝夾不當(dāng)，很容易因切削力及重力的作用而發(fā)生彎曲變形，產(chǎn)生振動，從而影響加工精度和表面粗糙度。②超細(xì)長軸的熱擴(kuò)散性能差，在切削熱作用下，會產(chǎn)生相當(dāng)大的線膨脹。如果軸的兩端為固定支承，則工件會因伸長而頂彎。③由于軸較長，一次走刀時間長，刀具磨損大，從而影響零件的幾何形狀精度。④車超細(xì)長軸時由于使用跟刀架，若支

16、承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當(dāng)，會影響加工精度。若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度：若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當(dāng)跟刀架繼續(xù)移動后，支承塊支承在小直徑外圓處，支承塊與工件脫離，切削力使工件向外讓開，切削深度減小，車出的直徑變大，以后跟刀架又跟到大直徑圓上，又把工件壓向車刀，使車出的直</p><p>　　我們在實(shí)踐中，經(jīng)過不斷摸索，采用各種車削裝置：如三支承塊跟刀

17、架、彈性活絡(luò)頂針、墊塊、托架支承：車削中采用反向進(jìn)給車削，配合以最佳的刀具幾何參數(shù)、切削用量、等一系列有效措施。提高了超細(xì)長軸的剛性，滿足了加工要求。使的加工的超細(xì)長軸效果良好，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2以上，錐度誤差在工件全長4m 中僅0.04mm，橢圓度為0.01mm，彎曲度僅為0.15mm。且工效大大提高。細(xì)長軸的加工是車削中比較棘手的問題,細(xì)長軸在機(jī)械系統(tǒng)中運(yùn)用比較廣泛,一根軸的加工質(zhì)量會直接影響到機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文我將結(jié)合CA

18、6140車床的</p><p>　　中心架展開設(shè)計，由于條件不足，設(shè)計中一定存在許多不足之處，望老師給予指正。</p><p>　　1.1 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢　　隨著當(dāng)今社會的發(fā)展機(jī)械制造行業(yè)受到了越來越多人的關(guān)注，而目前機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢有以下幾個特點(diǎn)</p><p>　　柔性化、靈捷化、智能化和信息化</p><p>　　一、柔性化

19、——使工藝裝備與工藝路線能適應(yīng)于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要。</p><p>　　二、靈捷化——使生產(chǎn)力推向市場準(zhǔn)備時間為最短，使工廠機(jī)械靈活轉(zhuǎn)向。</p><p>　　三、智能化——柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸</p><p>　　。 四、信息化——機(jī)械制造業(yè)將不再由物質(zhì)和能量借助于信息的力量生產(chǎn)出的價值，而是由信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)

20、出的價值，因此信息產(chǎn)業(yè)和智力產(chǎn)業(yè)將成為社會的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造業(yè)也將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織合理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。</p><p>　　21世紀(jì)初機(jī)械制造業(yè)的重要特征表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等，人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從煩瑣的計算分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動。智能化促進(jìn)柔性化，它使生

21、產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。</p><p>　　近年來產(chǎn)品更迭不斷加快，各種各樣的需求不斷增加。一些發(fā)達(dá)工業(yè)國家，例如美國、西德、瑞士等國統(tǒng)計表明，1995-1998年機(jī)械零件的種類增加了50%；80%的工作人員不直接與材料打交道，而與信息打交道；85%的活動不直接增加產(chǎn)品的附加值，產(chǎn)品、工藝過程、組織管理日益復(fù)雜化；設(shè)計、工藝準(zhǔn)備等均占去為完成用戶訂貨總時間的65%以上。另一方面，在激烈的市場競爭中，供

22、貨期與質(zhì)量往往起著比價格更為重要的作用，靈捷化就成為擺在機(jī)械制造業(yè)面前的頭等重大課題?！?lt;/p><p>　　機(jī)械制造行業(yè)是創(chuàng)造人類財富的支柱產(chǎn)業(yè)，但同時又大量消耗掉人類社會的有限資源，并且是造成當(dāng)前環(huán)境污染問題的主要根源之一，為此，機(jī)械行業(yè)實(shí)施可持發(fā)展戰(zhàn)略已勢在必行。綠色制造正是基于這一點(diǎn)而產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢，或者說綠色制造是21世紀(jì)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。 傳統(tǒng)制造業(yè)一般是純粹從經(jīng)濟(jì)效益

23、的角度去實(shí)施制造過程的，在設(shè)計產(chǎn)品時著力考慮產(chǎn)品的功能與品質(zhì)，制造產(chǎn)品時片面追求高效率與低成本。不斷涌現(xiàn)的新穎高效的先進(jìn)制造技術(shù)推動了制造業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期不斷縮短，加速了材料的消耗和工藝裝備的淘汰;同時也產(chǎn)生了更多的廢棄物，從而使人類賴以生存的環(huán)境不堪重負(fù)，嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟(jì)及人類文明的可持續(xù)發(fā)展。目前在環(huán)境保護(hù)方面，制造業(yè)存在以下問題：</p><p>　　1.廢舊或閑置設(shè)備回收和再利用率低<

24、;/p><p>　　近年來，由于數(shù)控機(jī)床、加工中心及FMS\CIMS的應(yīng)用，大多數(shù)傳統(tǒng)機(jī)床在工廠逐步被摒棄。如何改造這些舊設(shè)備成了擺在我們面前的一大課題。</p><p>　　2.能源和原材料的浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重</p><p>　　目前，我國制造業(yè)工藝水平不高，多數(shù)企業(yè)缺乏環(huán)保意識。落后的制造工藝使得能源與原材料的利用率不高。且浪費(fèi)也十分嚴(yán)重。</p>&

25、lt;p>　　3. 產(chǎn)品的回收利用率極低</p><p>　　長期以來，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式是按照“生產(chǎn)一流通一消費(fèi)一廢棄”的開式循環(huán)。制造業(yè)的生產(chǎn)基本上不考慮廢棄產(chǎn)品的回收利用，特別是機(jī)械制造業(yè)的回收利用率更低。</p><p>　　4.制造過程中產(chǎn)生的廢棄物得不到無公害處理</p><p>　　許多企業(yè)在產(chǎn)品制造過程中，注重的是如何以最低的成本高效地生產(chǎn)出產(chǎn)品，

26、而很少關(guān)心加工過程中使用的工具及原材料等對環(huán)境的污染。高能耗、重污染的工藝仍然在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，而先進(jìn)的環(huán)保型工藝由于成本較高而被擱置，企業(yè)不愿在治理廢棄物方面有所花費(fèi)。這樣一來，在企業(yè)獲得較高利潤的同時，人類生存的環(huán)境卻遭到了前所未有的破壞。</p><p>　　隨著這總形式的嚴(yán)峻發(fā)展，一個新的課題又?jǐn)[在了我們的面前：如何在目前的基礎(chǔ)上改造我們的機(jī)械制造業(yè)，使我們的制造業(yè)逐漸走向綠色、健康、環(huán)保的大道。&

27、lt;/p><p>　　1.2 綠色健康的制造業(yè)</p><p>　　工業(yè)革命以來，人類社會經(jīng)過100多年的快速發(fā)展，目前已經(jīng)面臨社會發(fā)展與環(huán)境和資源之間的深刻矛盾。在人類對自己長期以來采用較為粗放的、大規(guī)模工業(yè)發(fā)展模式及由此而引起的資源枯竭、環(huán)境惡化等問題的反思之后，如何選擇一條適合該國國情的可持續(xù)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，成為世界大多數(shù)國家的共識。這種共識的代表就是1972年在

28、瑞典斯德哥爾摩召開的“聯(lián)合國人類環(huán)境會議”通過的《人類環(huán)境行動計劃》，1992年聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧召開的“世界環(huán)境與發(fā)展大會”通過的《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展的里約熱內(nèi)盧宣言》、《21世紀(jì)議程》，以及2002年聯(lián)合國在南非約翰內(nèi)斯堡召開的“可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議”通過的《關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的約翰內(nèi)斯堡宣言》與《可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議實(shí)施計劃》，其核心是提出了應(yīng)建立社會、經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。</p><p&g

29、t;　　作為人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志，是使子孫后代擁有與當(dāng)代人相同，甚至比當(dāng)代人還多的人均財富和生存發(fā)展空間。這就要求當(dāng)代人要有對歷史和子孫后代負(fù)責(zé)的精神，切實(shí)地改變現(xiàn)在傳統(tǒng)的發(fā)展思維模式以及由這種思維模式而產(chǎn)生的生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，特別是在這么一個經(jīng)濟(jì)快速增長、人口眾多、人均資源不到世界平均水平1/2的發(fā)展中國家更是如此。應(yīng)該看到，由于中國</p><p>　　經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)相對落后，發(fā)展大部分是

30、通過以自然資源和勞動力為主要的投入手段所推動的，是一種粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式。這種發(fā)展的結(jié)果，是現(xiàn)在面臨越來越嚴(yán)重的資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化問題。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須有利于資源的良性利用，有利于生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，有利于改善和提高人民的生活水平；而不能以浪費(fèi)資源、破壞生態(tài)環(huán)境和降低人民生活質(zhì)量為代價。黨中央提出了“要樹立以人為本，實(shí)現(xiàn)全面、均衡和可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀”，這體現(xiàn)了中國政府在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展基本模

31、式上觀念的進(jìn)步。作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，以綠色設(shè)計和綠色制造為主要特征的綠色浪潮正在席卷全球。通過綠色設(shè)計和綠色制造，人們希望實(shí)現(xiàn)對資源的循環(huán)利用、降低能源消耗和最大程度地減小產(chǎn)品制造和使用對環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。</p><p>　　下面，從機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計理念的角度，討論綠色設(shè)計理念對機(jī)械設(shè)計的影響。</p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計的概念</p>

32、<p>　　有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計概念方面的研究，國內(nèi)近年來進(jìn)行得比較多。機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計的概念可歸納為：機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計是一種基于產(chǎn)品整個生命周期，并以產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性為核心的現(xiàn)代設(shè)計理念和方法，在設(shè)計中，除考慮產(chǎn)品的功能、性能、壽命、成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)屬性外，還要重點(diǎn)考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用、廢棄和回收的過程中，對環(huán)境和資源的影響。</p><p><b>　　其基本的內(nèi)涵有：</b>

33、;</p><p>　　(1) 在產(chǎn)品設(shè)計的全過程中，產(chǎn)品的基本技術(shù)性能屬性與環(huán)境資源屬性、經(jīng)濟(jì)屬性并重，且環(huán)境資源屬性優(yōu)先。</p><p>　　(2) 在設(shè)計階段應(yīng)充分考慮產(chǎn)品在使用廢棄后的可拆性和回收利用性。</p><p>　　(3) 提出了產(chǎn)品設(shè)計者和生產(chǎn)企業(yè)在環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源方面應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任。即對大宗工業(yè)產(chǎn)品，企業(yè)不但要生產(chǎn)產(chǎn)品，同時，還應(yīng)在可能的

34、范圍內(nèi)，承擔(dān)產(chǎn)品回收和再利用的義務(wù)。</p><p>　　(4) 它是對傳統(tǒng)設(shè)計方法、設(shè)計理念的發(fā)展和創(chuàng)新，體現(xiàn)了人類對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計學(xué)科認(rèn)識的深化。</p><p>　　傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計側(cè)重的是產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本等產(chǎn)品的基本技術(shù)與經(jīng)濟(jì)屬性，對產(chǎn)品的考慮最多到產(chǎn)品使用報廢為止。按傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計理念，在產(chǎn)品使用報廢后，就成了一堆廢鐵和垃圾，與制造企業(yè)也沒有任何關(guān)系，報廢產(chǎn)品金屬零件的

35、回收利用主要采用回爐冶煉方式，很少直接利用因而是一種“從搖籃到墳?zāi)埂钡倪^程。</p><p>　　所以，綠色設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的根本區(qū)別在于：綠色設(shè)計要考慮產(chǎn)品的整個生命周期，從產(chǎn)品的構(gòu)思開始，在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件的選材、制造、使用、報廢和回收利用過程中對環(huán)境、資源的影響，希望以最小的代價實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“從搖籃到再現(xiàn)”的循環(huán)。</p><p>　　綠色設(shè)計理念對現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的影響</p

36、><p>　　想法決定生活，理念決定設(shè)計。理念或觀念的進(jìn)步對社會發(fā)展有巨大的推動作用，理念雖然不是具體的方法，但理念可以為具體方法的研究指引方向，而具體的設(shè)計方法，是建立在一定的設(shè)計理念之上的，理念是具體方法的基礎(chǔ)?？v觀人類機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計理念和產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步歷程，不難看出，設(shè)計理念的進(jìn)步給產(chǎn)品設(shè)計帶來的巨大影響。從機(jī)械設(shè)計學(xué)科的角度，近代設(shè)計方法學(xué)的發(fā)展主要體現(xiàn)為：</p><p>　　“功

37、能思想”的提出； </p><p>　　“人機(jī)學(xué)”思想的形成； </p><p>　　“工業(yè)設(shè)計”學(xué)科的發(fā)展和成熟。</p><p>　　在這三項(xiàng)近代機(jī)械設(shè)計學(xué)科的核心技術(shù)中，對后來機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的影響，都首先體現(xiàn)在由于它們出現(xiàn)而帶來的設(shè)計理念的進(jìn)步，其次才是具體的方法，所有先進(jìn)的具體設(shè)計方法如：優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、CAD等等，都是為實(shí)現(xiàn)設(shè)計理念服務(wù)的。</p

38、><p>　　例如：以美國人麥爾斯“顧客購買的不是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品所具有的功能”為標(biāo)志的“功能思想”的提出，并逐步為人們廣泛的理解和接受后，使設(shè)計者認(rèn)識到：可以采取不同的原理、結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)同樣的功能，它所帶來的是人們在設(shè)計思想上的一次革命，大大地拓展了設(shè)計人員的視野，在此之前，人們在設(shè)計時，更多的是用數(shù)學(xué)、力學(xué)的方法來研究機(jī)械的設(shè)計，用更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計去完善已能完成某種功能的機(jī)器，忽視了作為產(chǎn)品本質(zhì)的“功能”的研究。

39、正是在功能思想的指導(dǎo)下，涌現(xiàn)出了大量采用新的功能原理的產(chǎn)品，如電子手表、激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)以及現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)等。</p><p>　　綠色設(shè)計作為一種新的設(shè)計方法，出現(xiàn)的時間并不長，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到完善的程度，很多具體的方法還有待研究，但綠色設(shè)計作為一種新的設(shè)計理念，它的出現(xiàn)，使人們看到了過去設(shè)計思想方法的不足，意識到了在過去長期的設(shè)計活動中，所忽視的產(chǎn)品設(shè)計與環(huán)境資源之間的關(guān)系和產(chǎn)品設(shè)計對環(huán)境、資源的影響。綠色

40、設(shè)計理念的提出，是機(jī)械設(shè)計學(xué)科發(fā)展歷史上一個重要的里程碑，是機(jī)械設(shè)計理念的一次革命和飛躍，它對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計學(xué)科所帶來的革命性影響主要表現(xiàn)為：</p><p>　　第一次從人類整體利益的高度，強(qiáng)調(diào)了設(shè)計者、生產(chǎn)企業(yè)在人類社會可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境資源保護(hù)方面應(yīng)該承擔(dān)的社會責(zé)任。這種責(zé)任一方面可以通過國家法律的形式強(qiáng)制企業(yè)承擔(dān)，如汽車尾氣的排放法規(guī)、鍋爐的尾氣排放法規(guī)、工業(yè)廢水的排放法規(guī)等，而更重要的是作為設(shè)計者和生產(chǎn)企業(yè)

41、，必須主動意識到自己應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任，在企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和企業(yè)發(fā)展過程中，能進(jìn)行自我約束，不能僅僅為了實(shí)現(xiàn)自己企業(yè)商業(yè)利益的最大化，而置社會利益于不顧。當(dāng)今所面臨的環(huán)境污染和資源短缺等問題，并不是由于個別企業(yè)或某一行業(yè)的行為</p><p>　　造成的，而是整個社會在一段時間內(nèi)共同行為的累計結(jié)果。所以，綠色設(shè)計理念反映了人們對現(xiàn)代生產(chǎn)方式和生活方式所引起的生態(tài)和環(huán)境破壞的反思，從道德層面上提高了對設(shè)計師和企業(yè)

42、素質(zhì)的要求，代表了一種新的設(shè)計文化，反映了人類道德認(rèn)知水平的提高，這種提高和認(rèn)識的深化，必將從更高的層次上，推動社會文明的進(jìn)步和實(shí)現(xiàn)所追求的人類社會可持續(xù)發(fā)展的理想。綠色設(shè)計所代表的是“以人為本，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處”的現(xiàn)代設(shè)計文化。所以，如果說“功能思想”的提出是在技術(shù)層面上推動了設(shè)計學(xué)科的進(jìn)步；而“綠色設(shè)計理念”的提出是在人的思想道德和設(shè)計文化的層面上推動了設(shè)計學(xué)科的進(jìn)步，它體現(xiàn)了：“地球環(huán)境與資源保護(hù)是大家的共同責(zé)任”的崇高思想。

43、</p><p>　　(2) 對機(jī)械產(chǎn)品來講，設(shè)計是源頭。今天所面臨的主要由工業(yè)設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品制造與使用所造成的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問題，除受當(dāng)時時代的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制，對可能引起的問題預(yù)見、認(rèn)識不夠有關(guān)外，還在很大程度上與一些傳統(tǒng)落后的產(chǎn)品設(shè)計理念有關(guān)。例如：在過去的設(shè)計理念中，幾乎不考慮環(huán)境問題，也不考慮產(chǎn)品的回收利用問題，并將煙囪林立、濃煙滾滾、污水橫流、機(jī)器轟鳴等看成是工業(yè)化的標(biāo)志就是最典型的代表。

44、對所制造和銷售的產(chǎn)品與企業(yè)和設(shè)計人員的關(guān)系，現(xiàn)在很多設(shè)計人員仍認(rèn)為“產(chǎn)品過了保修期就與自己和企業(yè)沒有關(guān)系了”。所以，必須改變產(chǎn)品設(shè)計的傳統(tǒng)觀念，要樹立“今天的產(chǎn)品，就是明天的廢品”的產(chǎn)品設(shè)計理念，從產(chǎn)品的性能、材料選擇、制造、使用、合理的產(chǎn)品壽命、報廢回收的整個過程來看待現(xiàn)在正進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計，尤其是考慮產(chǎn)品報廢后的回收性，進(jìn)行綜合平衡和決策，樹立全新的綠色產(chǎn)品設(shè)計理念。 對報廢產(chǎn)品的重新認(rèn)識。當(dāng)今社會，科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，新

45、產(chǎn)品層出不窮，產(chǎn)品的有效壽命周期明顯縮短，很多產(chǎn)品不是因?yàn)椴荒苁褂茫怯捎谛阅苈浜蠡騼H僅由于外觀老舊而報廢。雖然可以花錢買新的，但被廢棄的不僅是報廢的產(chǎn)品，而且還有</p><p>　　因素引起的產(chǎn)品報廢，使產(chǎn)品具有合理的使用壽命，而不一味地追求產(chǎn)品的經(jīng)久耐用。同時，在設(shè)計中，廣泛運(yùn)用現(xiàn)代的設(shè)計技術(shù)，如采用系列化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計技術(shù)，在產(chǎn)品設(shè)計中考慮產(chǎn)品零部件的技術(shù)和結(jié)構(gòu)的繼承性為產(chǎn)品在報廢后的再制造奠定技

46、術(shù)基礎(chǔ)。運(yùn)用面向拆卸的設(shè)計技術(shù)，注意考慮產(chǎn)品的裝拆結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便裝拆。同時，還應(yīng)考慮對一些產(chǎn)量大、使用時間長的產(chǎn)品，在技術(shù)進(jìn)步后，如何對已銷售的產(chǎn)品進(jìn)行合理的、較為經(jīng)濟(jì)的改裝，以提高產(chǎn)品使用性能的設(shè)計方法，例如像家用空調(diào)、電冰箱等產(chǎn)品就是屬于這種情況。由于技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在產(chǎn)品的耗電量較前幾年已經(jīng)明顯降低，如前幾年普通電冰箱24h耗電量為1kWh左右，但現(xiàn)在可以達(dá)到0.4kWh左右，與現(xiàn)在新的節(jié)能型電冰箱相比，大量還在使用的老電冰箱就像電老

47、虎一樣每天都在大量地消耗寶貴的電力。但由于這些老冰箱不能以較為方便的方式和用戶能接受的價格實(shí)現(xiàn)節(jié)能方面的改裝，依然會在若干年內(nèi)繼續(xù)使用這些棄之可惜的冰箱，并為它們多使用的電付錢，造成社會資源的巨大浪費(fèi)。從政府的角度講，如何在政策上大力鼓勵和扶持對報廢產(chǎn)品的再制造是值得研究的。</p><p><b>　　2 課題來源</b></p><p>　　面對目前提倡的綠色制造

48、特有這樣的想法：利用有限的資源以及現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)計出一種CA6140機(jī)床上的中心架，使其制造成本降低、實(shí)用度提高、且容易制造。</p><p>　　下面一章我將對我的設(shè)計作出具體的闡述。</p><p>　　3 設(shè)計介紹 </p><p><b>　　3.1細(xì)長軸的定義</b></p><p>　　細(xì)長軸定義：當(dāng)工

49、件長度跟直徑直比大于20～25倍（L/d>20～25）時，稱為細(xì)長軸。</p><p>　　3.2夾具力學(xué)數(shù)據(jù)分析</p><p>　　由于細(xì)長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題：</p><p>　　1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。</p><p&

50、gt;　　2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，；車削就很難進(jìn)行，嚴(yán)重時會使工件在頂尖間卡住。</p><p>　　因此，車細(xì)長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細(xì)長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關(guān)鍵技術(shù)，問題就迎刃而解了。</p><p>　　在車削細(xì)長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細(xì)長

51、軸使用中 心架的方法有：</p><p>　　1、中心架直接支承在工件中間 當(dāng)工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，</p><p>　　這樣支承，L/d值減少了一半，細(xì)長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。為了使支承

52、爪與工件保持良好的接觸，也可以在中</p><p>　　心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進(jìn)行研磨抱合。</p><p>　　2、用過渡套筒支承車細(xì)長軸 用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難</p><p>　　的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸。過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋</

53、p><p>　　轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。</p><p><b>　　4 材料的選用</b></p><p>　　根據(jù)中心架的特點(diǎn)以及對材料的要求，所以我選用的材料為：35＃、45＃Q235A、HT150以及ZQSnCu6-6-3。</p><p><b>　　5 中心架總成</b></p>

54、<p><b>　　圖1</b></p><p>　　如圖一所示本中心架最大夾件直徑為φ350，其主要配件為：圓銷、特厚螺</p><p>　　母、活結(jié)螺栓、墊圈、銷軸、螺母、法蘭、螺釘、錐銷、絲桿、軸承、套筒、定位銷、軸、擋圈、錐銷鎖緊擋圈。其中部分利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)配件，如：GB 68－85、GB 117－86、GB 6170－86等，具體的配件位置件裝

55、配總圖。</p><p>　　6主要零件圖及部件組織注意點(diǎn)</p><p><b>　　6.1主要零件圖</b></p><p><b>　　圖2 軸</b></p><p><b>　　圖3 絲 桿</b></p><p><b>　　圖

56、4 套 筒</b></p><p><b>　　圖5 法 蘭</b></p><p><b>　　圖6 定 位 銷</b></p><p>　　6.2 部件組織的注意點(diǎn)</p><p>　　焊接件上體，筋板焊前周邊加工，點(diǎn)焊后連續(xù)焊接，焊后應(yīng)無焊接缺陷如圖二</p>&

57、lt;p><b>　　圖7 上 體</b></p><p><b>　　7 熱處理 </b></p><p>　　所有需要熱處理的工件，熱處理必須達(dá)到要求，嚴(yán)格按照熱處理工藝進(jìn)行處理。</p><p>　　熱處理的作用就是提高材料的機(jī)械性能、消除殘余應(yīng)力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為

58、兩大類：預(yù)備熱處理和最終熱處理。 </p><p>　　7.1 預(yù)備熱處理 </p><p>　　預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調(diào)質(zhì)等。 </p><p>　?。?1 ）退火和正火 退火和正火用于經(jīng)過熱加工的毛坯。含碳量大于 0.5% 的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易于切削，常采用退火處理；

59、含碳量低于 0.5 % 的碳鋼和合金鋼，為避免其硬度過低切削時粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚能細(xì)化晶粒、均勻組織，為以后的熱處理作準(zhǔn)備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進(jìn)行。 </p><p>　?。?2 ）時效處理 時效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 </p><p>　　為避免過多運(yùn)輸工作量，對于一般精度的零件，在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要

60、求較高的零件（如座標(biāo)鏜床的箱體等），應(yīng)安排兩次或數(shù)次時效處理工序。簡單零件一般可不進(jìn)行時效處理。 除鑄件外，對于一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工，在校直工序后也要安排時效處理。 </p><p>　?。?3 ）調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理，它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織，為以后的表面淬火和滲氮處

61、理時減少變形作準(zhǔn)備，因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理。 由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工序。 </p><p>　　7.2 最終熱處理 </p><p>　　最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能。 </p><p>　　（ 1 ）淬火 淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因?yàn)樽冃巍⒀趸懊撎?lt;/

62、p><p>　　較小而應(yīng)用較廣，而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高、耐磨性好，而內(nèi)部保持良好的韌性、抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為提高表面淬火零件的機(jī)械性能，常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理。其一般工藝路線為：下料——鍛造——正火（退火）——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——表面淬火——精加工。 </p><p>　　（ 2 ）滲碳淬火 滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經(jīng)淬火后使表

63、層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在 0.5~ 2mm 之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為：下料—鍛造—正火—粗、半精加工—滲碳淬火—精加工。 當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分采用加大余量后，切除多余的滲碳層的工藝方案時，切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后，淬火前進(jìn)行。

64、</p><p>　?。?3 ）滲氮處理 滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較?。ㄒ话悴怀^ 0.6~ 0.7mm ），滲氮工序應(yīng)盡量靠后安排，為減小滲氮時的變形，在切削后一般需進(jìn)行消除應(yīng)力的高溫回火。 </p><p><b>　　謝 辭</b>

65、;</p><p>　　這次設(shè)計的完成，無疑地需要很多人的幫助。首先要感謝的是指導(dǎo)老師，他不但幫助我解決有關(guān)調(diào)研方面遇到的棘手問題，還幫我解決了許多以前課程學(xué)習(xí)時就沒有搞清的問題。當(dāng)然我還要感謝許多給過我?guī)椭耐瑢W(xué)們，沒有他們的熱心協(xié)助，我是無法完成這次設(shè)計任務(wù)的。</p><p>　　最后我也要向相關(guān)老師致謝，沒有他們的諄諄教導(dǎo)，我就沒有一定的理論基礎(chǔ)，更不用說能夠搞好這次設(shè)計。<

66、/p><p><b>　　再次感謝諸位！</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1.呂惠瑛等編·機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)·上海：交通大學(xué)出版社，2001</p><p>　　2.王廣生等編·熱處理手冊·第三版·北京：機(jī)械工藝

67、出版社，2001</p><p>　　3.曾正明主編·機(jī)械工程材料手冊·第六版·北京：機(jī)械工藝出版社，2003</p><p>　　4.王文斌等編·機(jī)械設(shè)計手冊·新版·北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　5.陳宏鈞主編·實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊·第二版·北京：機(jī)械