机械创新设计 课件 模块二 项目十 样机制作

项目十

样机制作《机械创新设计》模块二方法与理论任务一样机制作计划任务一样机制作计划

机械创新设计作品能进入样机制作阶段，说明作品的方案、结构设计得到了大家的认可。但是由于受时间、精力等限制，在样机材料标准规范、结构工艺性及加工方法等方面考虑的还是不够充分。因此。样机制作前还需对已经完成的方案及结构设计再度认真分析与改进，以确保制作环节有效，顺利的进行。任务一样机制作计划

（一）样机制作计划的制定

为了使样机制作过程顺利，防止时间安排不当造成的失误，必须在样机制作开始前制定一个详细的时间进度计划表，计划表的具体内容见表2-6-2。全体成员都要参与到样机制作中来，并且要明确工作与责任。

在样机制作过程中，应按照进度计划表的安排，及时完成各阶段的工作任务。每当发现作品在原理、结构设计等方面有问题时，应及时做出改进，顺利完成样机的制作。任务一样机制作计划序号阶段主要内容时间负责人1

2

3

4

表2-6-2任务一样机制作计划（二）样机制作材料

样机制作使用的材料，在满足零件正常工作所需性能的前提下，良好的加工性是样机顺利制作的重要条件。目前制作样机使用较多的是铝合金，工程塑料。铝合金具有密度小、耐腐蚀性好、比强度高的优良性能，经冷加工或热处理后，其强度还可进一步提高。样机制作主要使用变形铝合金，其中有防锈铝合金、硬铝合金，超硬铝合金等。

在条件允许时，对某些接触应力大，耐磨性好的零件，还是应选择表面硬度高、耐磨性好的钢材，如45号钢调质、25钢渗碳。对于工作表面有相对滑动的场合，可选择铜合金，如黄铜、青铜等。任务一样机制作计划

（三）样机零件的选择

在选择样机零件时，应该充分利用标准件、通用件。用好标准件和通用件是减轻零件制造工作量、降低制作成本、加快样机制造进度的重要途径。随着网购环境的日益改善，通过网络搜索及定购可以找到很多适用的替代零件。项目十

样机制作《机械创新设计》模块二方法与理论任务二零件机械加工基础任务二零件机械加工基础

在样机零件生产过程中，由于零件的要求和生产条件的不同，其制造工艺方案也不相同。相同的零件采用不同的生产工艺方案，其生产效率、经济效益也是不同的。在保证零件质量的前提下，应采用具有良好的综合技术经济效益、技术可行的工艺方案。任务二零件机械加工基础

（一）样机制造的基本环节

样机制造的基本环节包括技术准备、毛坯制造、零件加工和装配调试等。1.技术准备

零件在制作前，必须做各项技术准备工作，主要包括工艺准备和生产准备两个方面。首先要制订工艺文件，包括各类制造工艺方案、

成品验收规范等，这是指导各项技术操作的重要文件。

此外，原材料的采购，工装、辅具的配备，专用设备和检测仪器的准备，生产作业计划制订等，都要在技术准备阶段安排就绪。任务二零件机械加工基础2.毛坯制造毛坯是原材料加工成零件过程中的中间产物，是特意制成的供进一步加工用的生产对象。合理选择毛坯的制造方法，可显著提高生产率、改善内在性能、降低制造成本。常用的毛坯制造方法有:铸造、锻压和焊接。铸造利用金属的流动性进行液态成形，锻压借助金属的塑性完成变形加工，焊接依靠金属原子间的结合力实现固定连接。铸造、锻压和焊接通常也称为热加工。在样机制作中，为了节约时间，一般直接选择型材作为毛坯。任务二零件机械加工基础3.零件加工

金属切削加工是零件加工的主要方法。它是用切削刀具将毛坯或工件上的多余材料切除，以获得零件所要求的尺寸、几何精度和表面质量的加工方法。根据刀具与工件间的相对运动形式及使用设备的不同，切削加工有车、钻、刨、铣、磨以及锯、锉、铰、刮、研等。金属切削加工通常也称为冷加工。任务二零件机械加工基础4.样机装配与调试

装配调试是指按要求将零件或部件进行组配、连接、调整和试运行使之成为产品的工艺过程。装配调试过程中必须严格遵守技术条件的规定，如零件的清洗、装配顺序、装配方法、工具使用、结合面修磨、润滑剂施加及运转磨合、涂装和包装等，只有这样才能最终得到满足要求的作品。任务二零件机械加工基础

（二）生产类型与加工工艺

根据投产的特点，零件的生产可分为三种基本类型：单件生产、成批生产和大批生产。通常，由于样机只生产一件或几件，而且不再重复投产或不定期的重复投产，在样机的试制阶段，零件的生产采用单件生产方式。在零件生产过程中，应根据零件不同的材质、结构等确定加工工艺。任务二零件机械加工基础

（三）基准与定位的选择

零件的各种不同的形状是由许多表面以及各种不同的组合形式构成的，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。基准是确定零件上的某些点、线、面的位置时所依据的点、线、面。在零件加工时，首先要使工件占有正确的位置，也就是定位。在加工中用以确定工件在机床或夹具上的正确位置的基准，称为定位基准。任务二零件机械加工基础

（五）零件加工注意事项

机械创新作品是由团队协作完成的。设计人员与加工技术人员往往对零件加工的理解程度不同，有时加工人员拿着零件图埋头苦干，却对产品总体结构没有深入了解，往往会出现加工出的零件无法进行装配的情况。

根据应用实践，一般在产品加工制造过程中需注意以下几点:1.加工零件时首先注意检查图纸，仔细审图，发现图纸不明确或看不懂的情况应马上与设计人员联系，不可盲目加工。有些图纸在加工时需要计算尺寸，在计算过程中务必反复核算，确认无误后再进行加工。项目十

样机制作《机械创新设计》模块二方法与理论任务三样机装配与调试任务三样机装配与调试（一）样机装配过程1.装配前的准备1）熟悉装配图样和技术要求，明确样机的结构，零件的作用以及相互间的连接关系。2）确定装配的方法顺序，准备所需的工具。3）对零件进行清洗和清理工作对有些零件进行刮削和修配，对旋转零部件进行平衡实验对密封零部件进行密封性试验等。任务三样机装配与调试2.装配创新设计作品往往包含有多个功能部件，其装配过程可分为部件装配和总装配两个阶段进行。（1）部件装配在总装之前将两个以上的零件组合在一起，或将零件与组合件结合起来而成为一个装配单元部件装配。（2）总装配将零件和部件结合成一套完整产品的过程，成为总装配对于机械创新设计样机的总装配通常在具备调试运行的工作场地进行。任务三样机装配与调试3.调整、检验和试车（1）调整工作调整个零件机构间的相互位置，配合间隙，使各机构工作协调，如轴承间隙，齿轮啮合的相对位置和摩擦离合器松紧的调整。（2）检查检验工装的工作精度和几何精度包括工作精度检验和几何精度检验。（3）试车试验样机运转的灵活性、振动、工作温升、噪音、转动功率等性能是否符合要求，将样机放在实际工作条件的场地中试用，以检验是否满足任务要求，完成动作的可靠性、合理性和安全性。4.涂装、涂油、装箱任务三样机装配与调试（二）装配方法及注意事项要保证样机的装配质量，最重要的是按照规定的装配技术要求去执行。不同机械产品的装配要求虽不尽相同，但在装配过程中有许多工作要点是必须共同遵守的，它们包括：（1）做好零件的清理和清洗工作。（2）相配表面在配合或连接前，一定都需加润滑油。（3）相配零件的配合尺寸要准确。（4）做到边装配边检查（5）试车时的事前检查和启动过程的监视任务三样机装配与调试

（三）产品调试

“实践是检验真理的唯标准”在科技制作的早期，理论分析可能正确，但往往与实际情况有一定差距;或者由于产品复杂，理论和模型分析有误。上述情况会给加工制造带来极大的麻烦。当然，制造和装配误差累积到一定的程度，也会导致后期实物制作出来后与预期结果有差距。另外，机械产品的创新设计与制造，都是试验品，设计时未必能将具体的细节考虑得很细致和周全，因此可以说，制造过程也是设计过程的延伸。任务三样机装配与调试

解决安装、调试问题的关键，在于充分利用