机械制造技术课程设计-阀体零件加工工艺及镗ф60内孔夹具设计

.铸件未加工表面腻平，喷灰漆6.对阀体进行强度检测从零件加工的经济和位置精度来仔细分析，由于它的加工面没有相对较难的，所以为了保证上述的技术要求而采用的常规加工工艺均可以。2.4确定毛坯余量及绘制毛坯图零件的原料是灰铸铁200。根据零件的具体尺寸、生产和结构类型。经翻阅书籍《机械制造工艺及设备设计指导手册》来选择铸件加工余量。毛坯图绘制见图2.2图2.2阀体毛坯图第3章机械加工工艺过程设计3.1选择定位基准1）精基准的选择阀体两端面采用了“互为基准”和“基准重合”两个基准原则，而直径60的孔采用了压板和一对定位销等元件的定位方法。因此基准统一，那么工件定位的稳定性和夹具设计以及操作得到了保证。2）粗基准的选择选择阀体上表面为粗基准并粗铣先表面。各端面遵循“互为基准”和“基准重合”原则进行加工，最后以上表面为基准精加工下表面。3.2拟订工艺过程1．表面加工方法的选择底面：端铣刀粗铣-精铣左端面：端铣刀粗铣-精铣右端面：端铣刀粗铣，该表面要求不太高ф60的孔：内孔镗刀粗镗-半精镗-精镗Ф10的孔：麻花钻钻孔-扩孔-铰孔Ф25的孔：麻花钻钻孔-扩孔-铰刀铰孔螺纹孔：钻孔-内螺纹镗刀攻螺纹2.确定工艺过程方案由于各表面加工方式及粗精基准已基本确定，所以遵循“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”“基准先行”的原则。表3.1工艺过程方案1工序号工名序称工序内容10铸铸造毛坯20时效人工时效30涂漆毛坯不加工面涂防锈漆40铣粗加工底面50铣粗加工左端面60铣粗加工右端面70镗粗镗ф60内孔至ф58，保证长度9580钻钻孔4-ф6mm90扩孔4-ф10mm至图纸要求100车粗车M40×2外圆至ф40，保证尺寸25车退刀槽3×1.5110车M40×2至图纸要求钻钻孔ф10mm，保证尺寸110扩孔ф15mm120扩孔ф15.8mm铰孔ф16mm至图纸要求钻扩孔ф20mm，保证尺寸35扩孔ф24mm130扩孔ф24.8mm铰孔ф25mm至图纸要求镗镗削M42×2底孔至ф42镗镗削加工M42×2螺纹至图纸要求140铣精加工底面至图纸要求150铣精加工左端面至图纸要求160铣精加工右端面至图纸要求170镗精镗ф60内孔至图纸要求180钻钻孔4-ф6mm扩孔4-ф10mm至图纸要求190去毛刺去毛刺200检测检测210入库油封入库表3.2工艺过程方案2工序号工名序称工序内容10铸铸造毛坯20时效人工时效30涂漆毛坯不加工面涂防锈漆40铣粗加工底面50铣粗加工左端面60铣粗加工右端面70铣精加工底面至图纸要求80铣精加工左端面至图纸要求90铣精加工右端面至图纸要求100车粗车M40×2外圆至ф40，保证尺寸25车退刀槽3×1.5车M40×2至图纸要求110钻钻孔ф10mm，保证尺寸110扩孔ф15mm扩孔ф15.8mm铰孔ф16mm至图纸要求120钻扩孔ф20mm，保证尺寸35扩孔ф24mm扩孔ф24.8mm铰孔ф25mm至图纸要求130镗镗削M42×2底孔至ф42140镗镗削加工M42×2螺纹至图纸要求150镗粗镗ф60内孔至ф58，保证长度95160镗精镗ф60内孔至图纸要求170钻钻孔4-ф6mm扩孔4-ф10mm至图纸要求180钻钻孔4-ф6mm扩孔4-ф10mm至图纸要求190去毛刺去毛刺200检测检测210入库油封入库工艺方案分析：方案一：粗、精加工工序集中且互为基准，而此过程是进行连续加工的，所以精度得到了提高。缺点则是该加工过程中需要进行穿插加工来完成并且装拆次数较多，所以费时费力。方案二：粗、精加工互为基准，而此过程是进行交替加工的，所以精度逐级提高。由于装拆次数比方案一少，从而减轻了工人的体力负担。缺点是孔的定位基准不可靠，所以加工精度不能保证。在本次夹具设计中，对零件进行分析可知，由于对精度要求相对较高，所以采用方案一作为工艺路线。第4章工艺装备的选择及切削用量计算4.1根据不同的工序选择不同的机床根据工件尺寸选择机床型号，其次根据工件精度要求选择普通机床。工序4至工序9采用XA6132万能铣床加工，工序11至工序13采用CA6140车床车削加工，工序14至工序17采用TX68卧式镗床加工，工序10和工序18采用钻床行加工并对高精度孔进行铰孔。表4.1选择刀具，夹具，量具工序号工序内容刀具10铸造毛坯20人工时效30毛坯不加工面涂防锈漆40粗加工底面盘铣刀50粗加工左端面盘铣刀60粗加工右端面盘铣刀70粗镗ф60内孔至ф58，保证长度95YT内孔镗刀80钻孔4-ф6mmYT麻花钻扩孔4-ф10mm至图纸要求YT麻花钻90粗车M40×2外圆至ф40，保证尺寸25外圆车刀车退刀槽3×1.5槽刀车M40×2至图纸要求螺纹车刀100钻孔ф10mm，保证尺寸110YT麻花钻扩孔ф15mmYT麻花钻扩孔ф15.8mmYT麻花钻铰孔ф16mm至图纸要求铰刀110扩孔ф20mm，保证尺寸35平底钻扩孔ф24mm平底钻扩孔ф24.8mm平底钻铰孔ф25mm至图纸要求铰刀120镗削M42×2底孔至ф42YT内孔镗刀130镗削加工M42×2螺纹至图纸要求内螺纹镗刀140精加工底面至图纸要求盘铣刀150精加工左端面至图纸要求盘铣刀160精加工右端面至图纸要求盘铣刀170精镗ф60内孔至图纸要求YT内孔镗刀180钻孔4-ф6mm并扩孔4-ф10mm至图纸要求YT麻花钻190去毛刺200检测并油封入库4.2确定各表面切削用量及基本工时工序1：铸造毛坯工序2：人工时效工序3：毛坯不加工面涂防锈漆工序4：粗加工底面1.选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣刀，，，。2.决定铣削用量1）分析零件确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工2）选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择。按标准取当时按标准取3）切削工时的计算，，，.工序5：底面精加工至图纸要求1.选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣刀,，，，。2.决定铣削用量确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工故1）选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择。按机床标准选取当时按标准取2）计算工时，，，工序6：粗加工左端面，具体计算参考工序41.选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣刀。，，，。2.决定铣削用量1）分析零件确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工2）选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择功。按标准取当时按标准取3）切削工时的计算，，，.工序7：精加工左端面，具体计算参考工序51.选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣刀,，，，。2.决定铣削用量确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工1）选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择。按机床标准选取当时按标准取3）计算工时，，，工序8：粗加工右端面，具体计算参考工序4选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣。，，，。2.决定铣削用量1）分析零件确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择功。按标准取当时按标准取3）切削工时的计算，，，.工序9：精加工右端面，具体计算参考工序51.选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的钨钴类材料制成的YG8端铣刀,，，，。2.决定铣削用量1）确定根据零件图样可知，加工余量较小可一次完成加工2）选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铣床可得知，选择。按机床标准选取当时按标准取3）计算工时，，，工序10：钻孔4-ф6mm，扩孔4-ф10mm工步一：钻4-Φ6mm：翻阅《机械加工工艺手册》可知，进给量选择：翻阅《机械加工工艺手册》可知，切削速度选择：，取：：：：取走到次数4：工步二：钻4-Φ10mm：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取：有关详细信息参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取：，取：：：：取走到次数4：工序11：粗车M40×2外圆至ф40，保证尺寸25，车退刀槽3×1.5，车M40×2工步1、粗车M40×2外圆至ф40，保证尺寸251、根据《机械切削工艺参数速查手册》可知，对于于粗车来说，尽量取最大，所以一次切完余量为。2、翻阅《机械切削工艺参数速查手册》并根据刀具尺寸大小、工件材料、直径和背吃刀量选择，再根据上述要求翻阅《机械切削工艺参数速查手册》确定切削速度为200m/min，接着确定刀具寿命修正系数；工件材料修正系数为，主偏角修正系数为。故计算出的切削速度为：主轴转速计算：按照说明书选择主轴实际转速700r/min，所以实际的切削速度为：工步一时间定额：由《表机械制造技术基础与工艺学课程设计教程》表16-1得：，（,）将实际个参数代入得：，，，，求出,工序12：钻孔ф10mm，保证尺寸110，扩孔ф15mm，扩孔ф15.8mm，铰孔ф16mm，具体计算参考工序11工序13：扩孔ф20mm，保证尺寸35，扩孔ф24mm，扩孔ф24.8mm铰孔ф25mm，具体计算参考工序11工序14：镗削M42×2底孔1加工条件加工要求：粗镗Φ38孔，单侧加工余量Z=2mm。机床：选用T616金刚镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2mm，故可在一次镗去全部余量，则(2)选择进给量根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁为：选择翻阅《简明手册》选择，。计算基本工时列出公式，，当单个孔加工时l=15，，故有=min工序15：镗削加工M42×2螺纹，具体计算参考14工序16：粗镗ф60内孔至ф58，且1．加工条件Φ60孔进行镗削，。选用T616金刚镗床和专用夹具。选择单刃镗刀作为刀具。选择切削用量（1）选择（2）选择进给量翻阅有关加工工艺的书籍可以查到查，对孔进行粗镗加工时，刀具选择硬质合金刀头，选择铸铁作为加工材料：选择则翻阅有关加工工艺的书籍可以查到查，。（3）计算基本工时列出表达式，，当单个孔加工时，，故有=min工序17：精镗ф60内孔至图纸要求1．加工条件Φ60孔进行半精镗且加工余量Z=1mm。选用T616金刚镗床和专用夹具。选择单刃镗刀。选择切削用量（1）选择（2）选择进给量查阅相关工艺手册了解到对孔精镗时，刀具为硬质合金刀材料选择铸铁最终确定翻阅《简明手册》，选择。（3）计算基本工时列出表达式，，对单个孔加工时，，所以=工序18：钻孔4-ф6mm，扩孔4-ф10mm至图纸要求工步一：钻4-Φ6mm：根据《机械加工工艺手册》查询得知：有关信息参照《机械加工工艺手册》了解到取：，取：：：：取走到次数4：工步二：钻4-Φ10mm：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取：有关信息参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取：，取：：：：取，走到次数4：工序19：去毛刺工序20：检测工序21：油封入库第5章阀体镗夹具结构设计5.1明确设计任务1）收集分析阀体零件图2）参考工序卡3）生产纲领表6.1生产纲领工件名称阀体夹具类型专用夹具材料HT200生产类型大批量生产机床型号TX68卧式镗床同时装夹工件数1个5.2确定工件的定位方案及元件选择1）精基准的选择阀体两端面采用了“互为基准”和“基准重合”两个基准原则，而直径60的孔采用了压板和一对定位销等元件的定位方法。因此基准统一，那么工件定位的稳定性和夹具设计以及操作得到了保证。2）粗基准的选择选择阀体上表面为粗基准并粗铣先表面。各端面遵循“互为基准”和“基准重合”原则进行加工，最后以上表面为基准精加工下表面。3）确定工件的定位方式，并分析必须限制的自由度数目及合理的基准选择。选择定位元件，设计定位装置（1）原理：典型的“一面两销”定位（2）元件：圆柱销菱形销及压板数量均为一个（3）夹具的技术条件4）原则与方法如下：（1）装配时定位销与零件左侧面贴和、轴线与定位板侧面垂直。（2）夹具体的底面与工作台贴合，最大间隙不大于0.02。夹具是不可缺少的工艺装备，在设计时首先要考虑工件是否有最有效的定位，其次才能对工件的装夹进行保证。对5.1工序简图进行分析，因为端面及安装孔在之前已经完成，所以后面的大多数表面均可以阀体底面及安装孔为基准并遵循基准统一原则；夹具体及两销作为定位元件且为“一面两销”的定位，而且6个自由度均被保证。，所以满足加工要求。设计夹具所实用的工序:工序16：粗镗ф60内孔至ф58，保证长度95工序图见图6.2图6.2工序简图5.3确定工件的夹紧方案及夹紧装置（1）确定夹具的类型：设计的原则是定位准确、夹紧可靠、材料及工艺的成本低。（2）根据装配图确定夹紧机构和方式：通过气动式零件夹紧夹具。并采用圆柱销和菱形销定位，再由支撑钉和压板来使零件固定在夹具上。优点是定位和夹紧可靠，缺点是因为使用了气动机械，所以相对来说成本就比较高了。(3)估算夹紧的可靠性：分析工序得知，夹具可以不验算夹紧力，因为此工序中安全系数足够。5.4夹具的结构图6.3夹具总装图5.5夹具精度分析在确定了夹具结构方案及总图设计之后，应该对夹具精度进行分析和计算，以确保所设计的夹具能满足工件的加工要求。影响精度的因素（造成误差的原因）：工件加工工序所规定的精度要求中，与夹具密切相关的是被加工表面的位置精度——位置尺寸和相互位置关系的要求。影响位置精度的因素可分为：定位误差、原始误差和加工误差。夹具设计时应充分考虑各部分误差，使其综合影响不致超过工序所允许的限度。定位误差：是指由于定位基准与工序基准不重合而引起的工序尺寸的误差，它的大小已经由工艺规程所确定，夹具设计时对它无法直接控制，所以如果要减少或消除定位误差，我们可以修改工艺规程，重新选择定位基准，最好的方法是采用基准重合的原则。原始误差：是指由于制造、安装、调整不完善以及使用中的变形、磨损等，使得零件尺寸、位置等偏离理想位置产生的误差。它包括以下因素：（1）工件在夹具上定位所产生的定位误差。（2）工件因夹紧而产生的夹紧误差，是指工件在夹紧力作用下，因为变形而引起的工序基准或加工表面在工序尺寸方向上的位移。如果在成批生产中这一变形量比较稳定，就可以通过调整刀具与工件之间的相对位置等方法，将它从基本上消除。（3）夹具在机床上的安装误差，是指由于夹具位置不正确而引起的原始基准的原始尺寸方向上的最大位移。造成安装误差的主要因素有二：一个是夹具安装面与定位件之间的位置误差，这可以在夹具装配图上作出规定；第二个是夹具与机床配合间隙所引起的误差或安装找正时导致的误差。安装误差的数值一般都很小。在安装夹具中减小安装误差可以采用仔细校正、精修定位面等办法来解决。加工误差：是指工件在加工过程中由于工艺系统变形、磨损冲击以及调整不准确等而造成的原始尺寸的误差，它包括下列四个因素：（1）机床误差。（2）刀具制造误差。（3）调整误差。（4）工艺系统动误差。以上都是造成工件被加工表面位置误差的重要原因，它们在原始尺寸方向上的总和应小于该尺寸的公差δ，即应该要满足不等式δ≥定位误差+原始误差+加工误差+安装误差+装夹误差此计算不等式上各符号分别代表在原始尺寸方向上各误差的最大值。当原始尺寸不只一个时，应分别计算。当然，这些误差并不是全部根据最大值出现，而在校核计算中，应该准确分析上述几种因素，然后经过思考才决定，对总误差的合成选用概率法计算较简单，并使误差和小于工件的允差δ[于骏一，邹青主编，机械制造基础第二版]于骏一，邹青主编，机械制造基础第二版第六章论文综述此次毕业设计的题目是阀体的加工工艺规程及夹具设计，自己知道这次的毕设肯定会遇到很多问题，所以就提前做好了设计规划，并在设计过程中在学校图书馆借阅了大量的文献资料。闲暇时，不断的观看互联网上的相关视频并及时归纳，以此来攻克设计中所遇到的问题。通过对阀体零件图样、结构工艺等等的分析来拟定工艺过程，并根据不同的工序选择机床、刀具、量具等，最后分析并明确设计任务设计了镗夹具和钻夹具。期间还要考虑各种影响加工的因素以及解决方案。终于在经过这段时间努力后，我比较顺利的完成了这次的毕业设计，在这次设计过程中遇到了很多小问题，例如精度和误差的分析，虽然以前高中有学过，但是经过这么长的时间，早已忘得一干二净。为此我特地翻阅了职校时书籍查找资料并积极的向同学请求讲解，以及核对图纸进行了深刻的分析和钻研，最终解决了这些问题，虽然在整个的过程中，遇到了五花八门的问题，最终在自己的努力和指导教师以及同学的讲解下，以及在查阅相关的文献和互联网的搜集资料下，沉稳而不懈的坚持到了最后。当我们刚走进校园时，是怀揣着梦想的脚步，包含激情。但年少轻狂的我们很容易受外界新鲜事物的影响，慢慢的荒废了学业，我行我素，没有了任何的理想。直到面临毕业，面对着毕业设计这最后一份答卷，才明白只有坚定信念，多学多做，奋发向上，才能在最后事半功倍。学习是永无止境的。学习就好比逆水行舟，没有拼搏就没有成功。不管以后工作有多忙，我们还是要抽出一点时间来学习。当初在学校是以分数来判断自己的，考好了就觉的自己很了不起，不需要学习，已经自我满足了。可是，从事实上来说，当我们懂得越多的时候，就会明显感觉自己的不足点，知识犹如广阔的海洋，触不可以，永远都没有尽头。对于我们的漫长路途，我们有着读不完的书，有着数不清的经历，只有努力学习和探索，才能从中领略到更好的体悟。所以我们要有一个良好的态度，踏踏实实的去学、取请教、取积累，才能取得成功。最后感谢各位老师和同学的帮助，在以后的生涯中会不断鞭挞自己，朝着更好的方向发展。 参考文献[1]陈立德主编，机械制造技术基础[J].北京：高等教育出版社，2009.4.[2]孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导[J].北京：冶金工业出版社，2002.[3]巩云鹏，田万禄等主编.机械设计课程设计[J].沈阳：东北大学出版社，2000.[4]机械工程基础与通用标准实用丛书编委会[J].形状和位置公差，北京：中国计划出版社，2004.[5]孔志礼，冷兴聚，魏严刚等主编.机械设计[J].沈阳：东北大学出版社，2000.[6]孙恒，陈作模等主编.机械原理[J].北京：高等教育出版社，2000.[7]刘志伟，张伟文，李会玲，机床夹具设计案例教学的研究[J].现代制造技术与装备.2013.[8]狄瑞坤等，机械制造工程[J].杭州：浙江大学出版社，2001.[9]候敏.关于改进机械加工工艺的研究[J].科技经济导刊.2018.[10]王伟.浅谈机械设计制造及自动化技术的发展[J].科技展望.2017.[11]廖念钊等，互换性与技术测量[J].北京：中国计量出版社，2000。[12]杨晓军，杨楚民.机床夹具设计网络教学系统的设计与开发[J].机械研究与应用.2002.[13]杨红康.机械加工工艺浅析[J].科技经济导刊.2017.[14]黄剑波.数控机床夹具的发展[J].电子机械工程.2011.[15]张亚明等.机床夹具的分类与构成[J].科技资讯.2008.[16]张滢滢,刘春雨.关于机床夹具的发展前景的探讨[J].科技创新导报.2011.[17]卢克超,周利平.计算机辅助专用夹具CAD系统开发和研究[J].数控机床市场.2006.[18]周永强，高等学校毕业设计指导[J].北京：中国建材工业出版社，2002.[19]许晓旸，专用机床设备设计[J].重庆：重庆大学出版社，2003.[20]王启平等.机械制造工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002.[21]李益明主编，机械制造工艺设计简明手册[J].北京：机械工业出版社，1993.[22]陈立德主编，机械制造技术基础课程设计[J].北京：高等教育出版社，2009.机械设计理论机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者机械设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即绘制图纸之前被改正掉。只有这样，才不致于堵塞创新的思路。通常，要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和磋商。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了进行有效的交流，需要解决下列问题：（1）所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？只有时间能对上述问题给出正确答案。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磋商。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的更改必须要经过设计人员批准，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。近些年来，工程材料的选择已经显得重要。此外，选择过程应该是一个对材料的连续不断的重新评价过程。新材料不断出现，而一些原有的材料的能够获得的数量可能会减少。环境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面经常会对材料选择附加新的限制条件。为了减轻重量或者节约能源，可能会要求使用不同的材料。来自国内和国际竞争、对产品维修保养方便性要求的提高和顾客的反馈等方面的压力，都会促使人们对材料进行重新评价。由于材料选用不当造成的产品责任诉讼，已经产生了深刻的影响。此外，材料与材料加工之间的相互依赖关系已经被人们认识得更清楚。因此，为了能在合理的成本和确保质量的前提下获得满意的结果，设计工程师的制造工程师都必须认真仔细地选择、确定和使用材料。制造任何产品的第一步工作都是设计。设计通常可以分为几个明确的阶段：（a）初步设计；（b）功能设计；（c）生产设计。在初步设计阶段，设计者着重考虑产品应该具有的功能。通常要设想和考虑几个方案，然后决定这种思想是否可行；如果可行，则应该对其中一个或几个方案作进一步的改进。在此阶段，关于材料选择唯一要考虑的问题是：是否有性能符合要求的材料可供选择；如果没有的话，是否有较大的把握在成本和时间都允许的限度内研制出一种新材料。在功能设计和工程设计阶段，要做出一个切实可行的设计。在这个阶段要绘制出相当完整的图纸，选择并确定各种零件的材料。通常要制造出样机或者实物模型，并对其进行试验，评价产品的功能、可靠性、外观和维修保养性等。虽然这种试验可能会表明，在产品进入到生产阶段之前，应该更换某些材料，但是，绝对不能将这一点作为不认真选择材料的借口。应该结合产品的功能，认真仔细地考虑产品的外观、成本和可靠性。一个很有成就的公司在制造所有的样机时，所选用的材料应该和其生产中使用的材料相同，并尽可能使用同样的制造技术。这样对公司是很有好处的。功能完备的样机如果不能根据预期的销售量经济地制造出来，或者是样机与正式生产的装置在质量和可靠性方面有很大不同，则这种样机就没有多大的价值。设计工程师最好能在这一阶段完全完成材料的分析、选择和确定工作，而不是将其留到生产设计阶段去做。因为，在生产设计阶段材料的更换是由其他人进行的，这些人对产品的所有功能的了解不如设计工程师。在生产设计阶段中，与材料有关的主要问题是应该把材料完全确定下来，使它们与现有的设备相适应，能够利用现有设备经济地进行加工，而且材料的数量能够比较容易保证供应。在制造过程中，不可避免地会出现对使用中的材料做一些更改的情况。经验表明，可采用某些便宜材料作为替代品。然而，在大多数情况下，在进行生产以后改换材料要比在开始生产前改换材料所花费的代价要高。在设计阶段做好材料选择工作，可以避免多数这样的情况。在生产制造开始后出现了可供使用的新材料是更换材料的最常见的原因。当然，这些新材料可能降低成本、改进产品的性能。但是，必须对新材料进行认真的评价，以确保其所有性能都满足要求。应当记住，新材料的性能和可靠性很少像现有材料那样为人们所了解。大部分的产品失效和产品责任事故案件是由于在选用新材料作为替代材料之前，没有真正了解它们的长期使用性能而引起的。产品的责任诉讼迫使设计人员和公司在选择材料时，采用最好的程序。在材料过程中，五个最常见的问题为：（a）不了解或者不会使用关于材料应用方面的最新最好的信息资料；(b)未能预见和考虑擦黑年品可能的合理用途（如有可能，设计人员还应进一步预测和考虑由于产品使用方法不当造成的后果。在近年来的许多产品责任诉讼案件中，由于错误地使用产品而受到伤害的原告控告生产厂家，并且赢得判决）；(c)所使用的材料的数据不全或是有些数据不确定，尤其是当其长期性能数据是如此的时候；(d)质量控制方法不适当和未经验证；(e)由一些完全不称职的人员选择材料。通过对上述五个问题的分析，可以得出这些问题是没有充分理由存在的结论。对这些问题的研究分析可以为避免这些问题的出现指明方向。尽管采用最好的材料选择方法也不能避免发生产品责任诉讼，设计人员和工业界按照适当的程序进行材料选择，可以大大减少诉讼的数量。从以上的讨论可以看出，选择材料的人们应该对材料的性质，特点和加工方法有一个全面而基本的了解。MachinedesigntheoryThemachinedesignisthroughdesignsthenewproductorimprovestheoldproducttomeetthehumanneedtheapplicationtechnicalscience.Itinvolvestheprojecttechnologyeachdomain,mainlystudiestheproductthesize,theshapeandthedetailedstructurebasicidea,butalsomuststudytheproductthepersonnelwhichinaspecttheandsoonmanufacture,saleandusequestion.Carriesoneachkindofmachinedesignworktobeusuallycalleddesignsthepersonnelormachinedesignengineer.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineerigmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacturetechnologyhasthedeepelementaryknowledge.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldrealizetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproductMustregardasthemachinedesignisthemachinedesignpersonnelcarriesonusingcreativeabilitytheproductdesign,thesystemanalysisandaformulationproductmanufacturetechnologygoodopportunity.Graspstheprojectelementaryknowledgetohavetomemorizesomedataandtheformulaismoreimportantthan.Themerelyservicedataandtheformulaisinsufficienttothecompletelydecisionwhichmakesinagooddesignneeds.Ontheotherhand,shouldbeearnestpreciselycarriesonalloperations.Forexample,evenifplaceswrongadecimalpointposition,alsocancausethecorrectdesigntoturnwrongly.Agooddesignpersonnelshoulddaretoproposethenewidea,moreoveriswillingtoundertakethecertainrisk,whenthenewmethodisnotsuitable,useoriginalmethod.Therefore,designsthepersonneltohavetohavetohavethepatience,becausespendsthetimeandtheendeavorcertainlycannotguaranteebringssuccessfully.Abrand-newdesign,therequestscreenabandonsobsoletelymany,knowsverywellthemethodforthepeople.Becausemanypersonofconservativeness,doesthiscertainlyisnotaneasymatter.Amechanicaldesignershouldunceasinglyexploretheimprovementexistingproductthemethod,shouldearnestlychooseoriginally,theprocessconfirmationprincipleofdesigninthisprocess,withhasnotunifieditaftertheconfirmationnewidea.Newlydesignsitselfcanhavethequestionoccurrencewhichmanyflawsandhasnotbeenabletoexpect,onlyhasaftertheseflawsandthequestionaresolved,canmanifestnewgoodscomeintothemarkettheproductsuperiority.Therefore,aperformancesuperiorproductisbornatthesametime,alsoisfollowingahigherrisk.Shouldemphasize,ifdesignsitselfdoesnotrequesttousethebrand-newmethod,isnotunnecessarymerelyforthegoalwhichtransformtousethenewmethod.Inthedesignpreliminarystage,shouldallowtodesignthepersonnelfullytodisplaythecreativity,noteachkindofrestraint.Evenifhashadmanyimpracticalideas,alsocaninthedesignearlytime,namelyinfrontoftheplanblueprintiscorrected.Onlythen,onlythendoesnotsendtostopsuptheinnovationthementality.Usually,mustproposeseveralsetsofdesignproposals,thenperformthecomparison.Hasthepossibilityverymuchintheplanwhichfinallydesignated,hasusedcertainnotinplansomeideaswhichaccepts.Howdoesthepsychologistfrequentlydiscusscausesthemachinewhichthepeopleadaptsthemtooperate.Designspersonnel''sbasicresponsibilityisdiligentlycausesthemachinetoadaptthepeople.Thiscertainlyisnotaneasywork,becausecertainlydoesnothavetoallpeopletosayinfactallisthemostsuperioroperatingareaandtheoperatingprocess.Anotherimportantquestion,projectengineermustbeabletocarryontheexchangeandtheconsultationwithotherconcernedpersonnel.Intheinitialstage,designsthepersonneltohavetocarryontheexchangeandtheconsultationonthepreliminarydesignwiththeadministrativepersonnel,andisapproved.Thisgenerallyisthroughtheoraldiscussion,theschematicdiagramandthewritingmaterialcarrieson.Inordertocarryontheeffectiveexchange,needstosolvethefollowingproblem:(1)designswhetherthisproducttrulydoesneedforthepeople?Whetherthereiscompetitiveability(2)doesthisproductcomparewithothercompanies''existingsimilarproducts?(3)producesthiskindofproductiswhethereconomical?(4)productserviceiswhetherconvenient?(5)productwhetherthereissale?Whethermaygain?Onlyhasthetimetobeabletoproducethecorrectanswertoabovequestion.But,theproductdesign,themanufactureandthesaleonlycanincarryontotheabovequestionpreliminaryaffirmationanswerfoundationin.Projectengineeralsoshouldthroughthedetaildrawingandtheassemblydrawing,carriesontheconsultationtogetherwiththebranchofmanufacturetothefinallydesignproposal.Usually,canhavesomeprobleminthemanufactureprocess.Possiblycanrequesttosomecomponentssizeorthecommondifferencemakessomechanges,causesthecomponentstheproductiontochangeeasily.But,intheprojectchangemusthavetopassthroughdesignsthepersonneltoauthorize,guaranteedcannotdamagetheproductthefunction.Sometimes,wheninfrontofproductassemblyorinthepackingforeignshipmentexperimentonlythendiscoversinthedesignsomekindofflaw.Theseinstancesexactlyshowedthedesignisadynamicprocess.Alwayshasabettermethodtocompletethedesignwork,designsthepersonneltobesupposedunceasinglydiligently,seeksthesebettermethod.Recentyear,theengineerigmaterialchoicealreadyappearedimportantly.Inaddition,thechoiceprocessshouldbetothematerialcontinuouslytheunceasingagainappraisalprocess.Thenewmaterialunceasinglyappears,butsomeoriginalmaterialscanobtainthequantitypossiblycanreduce.Theenvironmentalpollution,materialrecyclingaspectandsoonuse,worker''shealthandsecurityfrequentlycanattachthenewlimitingconditiontothechoiceofmaterial.Inordertoreducetheweightorsavestheenergy,possiblycanrequesttheusedifferentmaterial.Comesfromdomesticandinternationalcompetition,toproductservicemaintenanceconveniencerequestenhancementandcustomer''saspecttheandsoonfeedbackpressure,canurgethepeopletocarryontothematerialreappraises.Becausethematerialdoesnotselectwhencreatedtheproductresponsibilitylawsuit,hasalreadyhadtheprofoundinfluence.Inaddition,thematerialandbetweenthematerialprocessinginterdependenceisalreadyknownbythepeopleclearly.Therefore,inordertocanandguaranteesthequalityinthereasonablecostunderthepremisetoobtainsatisfactiontheresult,projectengineermakesengineersalltohaveearnestlycarefullytochoose,thedeterminationandtheusematerial.Makesanyproductthefirststepofworkallisdesigns.Designsusuallymaydivideintoseveralexplicitstages:(a)preliminarydesign;(b)functionaldesign;(c)productiondesign.Inthepreliminarydesignstage,thedesigneremphaticallyconsideredtheproductshouldhavefunction.Usuallymustconceiveandconsiderseveralplans,thendecidedthiskindofthoughtiswhetherfeasible;Ifisfeasible,thenshouldmakesthefurtherimprovementtoorseveralplans.Inthisstage,thequestionwhichonlymustconsideraboutthechoiceofmaterialis:Whetherhastheperformancetoconformtotherequestmaterialtobepossibletosupplythechoice;Ifno,whetherhasabiggerassuranceallpermitsinthecostandthetimeinthelimitdevelopsonekindofnewmaterial.Inthefunctionaldesignandtheengineeringdesignstage,needstomakeapracticalfeasibledesign.Mustdrawupthequitecompleteblueprintinthisstage,choosesanddetermineseachkindofcomponentsthematerial.Usuallymustmaketheprototypeortheworkingmodel,andcarriesontheexperimenttoit,theappraisalproductfunction,thereliability,theoutwardappearanceandtheservicemaintenanceandsoon.Althoughthiskindofexperimentpossiblycanindicate,entersintheproducttotheproductionbaseinfrontof,shouldreplacecertainmaterials,but,absolutelycannotthispointtakenotearnestlychoosesthematerialtheexcuse.Shouldunifytheproductthefunction,earnestlycarefullyconsiderstheproducttheoutwardappearance,thecostandthereliability.Hastheachievementverymuchthecompanywhenmanufactureallprototypes,selectsthematerialshouldthematerialwhichuseswithitsproductioninbesame,andusesthesimilarmanufacturetechnologyasfaraspossible.Likethishastheadvantageverymuchtothecompany.Thefunctioncompleteprototypeifcannotactaccordingtotheanticipatedsalesvolumeeconomicallytomake,orisprototypicalandtheofficialproductioninstallmenthasinthequalityandthereliableaspectisverygreatlydifferent,thenthiskindofprototypedoesnothavethegreatvalue.Projectengineerisbestcancompletelycompletethematerialinthisstagetheanalysis,thechoiceandthedeterminationwork,butisnotremainsittotheproductiondesignstagedoes.Because,iscarriesonintheproductiondesignstagematerialreplacementbyotherpeople,thesepeopleareinferiortoprojectengineertotheproductallfunctionsunderstanding.Intheproductiondesignstage,isshouldcompletelydeterminewiththematerialrelatedmainquestionthematerial,causesthemtoadaptwiththeexistingequipment,canusetheexistingequipmenteconomicallytocarryontheprocessing,moreoverthematerialquantitycanquitebeeasytoguaranteethesupply.Inthemanufactureprocess,inevitablycanappeartousesthematerialtomakesomechangesthesituation.Theexperienceindicatedthat,mayusecertaincheapmaterialstotakethesubstitute.However,inthemajoritysituation,inwillcarryontheproductionlatertochangethematerialtohaveintostartbeforetheproductiontochangethepricewhichthematerialwillspendtohavetobehigherthan.Completesthechoiceofmaterialworkinthedesignstage,mayavoidthemostsuchsituations.Startedaftertheproductionmanufactur