等臂杠杆加工工艺及铣φ40上端面和宽30mm平台夹具设计.docx

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1、课程设计与综合训练说明书铳床杠杆的机械加工工艺规程及工艺装备设计序言机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系世纪的训练。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件（杠杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法。在完成夹具结构设计的同时，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。就我个人而言，我希望

2、能通过这次课程设计对未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为自己未来的职业生涯打下一个良好的基础。目录第1章课程设计序言1.1零件的分析11.1.1零件的作用11.1.2零件的工艺分析31. 2工艺规程的设计31.2 .1确定毛坯的制造形式31.2.2 基准的选择31.2.3 工件表面加工方法的选择41.3 确定工艺路线41.3 .1加工余量及毛坯尺寸的确定61.3.2选择加工设备及刀、量、夹具71.4 加工工序设计191.5 夹具的设计101.6 .1定位方案的确定101. 5.2选择定位元件H1.3.3 计算夹紧力H1.3.4 定位误差计算12小结22

3、参考文献23铳床杠杆的机械工艺规程及机械装备设计第1章课程设计1.1零件的分析设计的具体要求包括：1 .零件图1张2 .毛坯图1张3 .机械加工工艺过程卡片1套4 .机械加工工序卡片1套5 .夹具总装图1张6 .夹具体零件图1张7 .课程设计说明书1份1.1.1 零件的作用题目所给定的零件是铳床杠杆。它的主要的作用是用来支承、固要求零件的配合符合要求。图IT为铳床杠杆的零件图，1-2为三维造型图。图1-1杠杆的零件图ZC图1-2杠杆的三维图1.1.2 零件的工艺分析杠杆的25(H9)孔的轴线和两个端面垂直度的要求,2X8(H7)孔的轴线与25H9孔的轴线有平行度要求.现分述如下：本夹具用于在立

4、式钻床上，加工8(H7)孔。工件以25(H9)孔及端面和水平面底、30的凸台分别在定位销10、活动V形块上实现完全定位。钻8(H7)mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承7,当辅助支承7与工件接触后,用螺母2锁紧。要加工的主要工序包括:粗精铳宽度为40mm的上下平台、粗精铳30凸台的上下表面、钻25平9)的小孔、钻2X8(H7)的小孔、钻IO(H7)孔。加工要求有:40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um(上平台)、Ra3.2(下平台)、25(H9)和8(H7)孔表面粗糙度都为Ral.6um028(H7)孔有平行度分别为0.Ium（八）.0.15um（八）o10(H7

5、)孔的平行度为0.1UnI（八）.IO(H7)孔为Ra3.6um0杠杆有过渡圆角为R5,则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔中8(H7),要用8(H7)钢球检查。1.2 工艺规程的设计1.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，因此采用润滑效果较好的铸铁。由于零件年产量为5000件，达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率,保证加工质量。1.2.2 基准的选择(1)粗基准的

6、选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为中40InIn的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承40的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、X两个自由度，达到完全定位,就可加工25(H9)的孔。(2)精基准的选择。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。本工序中为了便于装夹，采用25(H7)的孔作为精基准。1.2.3 工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铳宽度为中40的上下平台、钻10(H7)孔、钻2X8+0.015的小孔、粗精铳30凸台的平台

7、。材料为HT200,加工方法选择如下：1、40ITml圆柱的上平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra63,采用粗铳一精铳的加工方法。2、40mm圆柱的下平台：公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra3.2,采用采用粗铳一精铳的加工方法。3、030mm的凸台上下表面：公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra6.3,采用粗铳一精铳的加工方法。4、钻25(H9)内孔：公差等级为IT6IT8,表面粗糙度为RaL6,采用钻孔f扩孔钻钻孔f精钱的加工方法，并倒1义45。内角。5、钻8(H7)内孔：公差等级为口6口8,表面粗糙度为11.6,采用钻孔一粗较一精钱的加工方法。6、钻中Io(H7)内孔：公

8、差等级为117IT8,表面粗糙度为Ra3.2,平行度为SlNm（八）,采用钻孔一粗钱一精钱的加工方法。1.3 确定工艺路线由于该零件生产类型为大批量生产,所以应尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应降低生产成本。1、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序I：粗精铳宽度为40m的上下平台和宽度为30mm的平台工序H：钻孔中25(H9)使尺寸达到中23mm工序m：扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm工序M较孔25(H9)使尺寸达到25(H9)工序V：钻、粗、精较2X0)8(H7)小孔使尺寸达到中8(H7)工序VI：钻10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。工序VII：粗较IO(H7)内孔使

9、尺寸达到9.96mmo工序Vk精校中10(H7)内孔使尺寸达到中10(H7)mmo工序IX：检验入库。2、工艺路线方案二：铸造时效涂底漆工序I:粗精铳宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。工序II：钻孔25(H9)使尺寸达到23mm。工序In：钻2X8(H7)的小孔使尺寸达到8(H7)工序IV：扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm工序V：较孔-25(H9)使尺寸达到中25(H9)工序VI：钻中10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm工序Vn：粗较中Io(H7)内孔使尺寸达到9.96mm工序VW：精锐10(H7)内孔使尺寸达到10(H7)mmo工序IX：粗较2*8(H7)小孔使尺

10、寸达到7.96mm。工序X：精较2X8(H7)小孔使尺寸达到中8(H7)o工序XI：检验入库。3、工艺方案的比较和分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准，25(H9)孔作为精基准，所以就要加工25孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了2义中8小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔25,而不进一步加工就钻8(H7),那样就很难保证2X8的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。具体工艺过程如下：1、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序I：粗精铳宽度为中40mm的上下平台和宽度为30mm的平台(粗基准的选择如前所述)工序H：钻孔CD

11、25(H9)使尺寸达到23mm工序11I：扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm工序M较孔25(H9)使尺寸达到25(H9)工序V：钻、粗、精钱2X8(H7)小孔使尺寸达到8(H7)(以25定位)工序VI：钻Io(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm工序V11:粗钱IO(H7)内孔使尺寸达到9.96mm工序Vllh精较CDIo(H7)内孔使尺寸达到中10(H7)mm工序IX：检验入库1.3.1 加工余量及毛坯尺寸的确定根据工件的原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸:查参考文献(机械加工工艺简明手册)得:各加工表面表面总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值(mm)

12、说明40mm的上下平台40G4加工上下底面宽度30mm的平台30H3加工上表面030mm的凸台上下面30H3凸台上下面10(H7)孔IOH3加工内孔8(H7)孔8H3加工内孔25(H9)孔25G4加工内孔又由参考文献得出：主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT2X8(H7)之间的中心距离168168410(H7)孔尺寸IO2.010325(H9)孔尺寸253.02548(H7)孔尺寸82.083图1-3零件的毛坯图1.3.2 选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机

13、床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗精铳宽度为40的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铳，选择X5012立式铳床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社），刀具选D=2mm的削平型立铳刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铳宽度为中30皿11的凸台表面。采用X5021立式铳床，刀具选D=2mm的削平型铳刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔中25（H9）使尺寸达到23m采用Z535型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀

14、）D=23mm,专用钻夹具，专用检具。扩孔钻钻孔中25（H9）使尺寸达到24.8mu采用立式Z535型钻床，刀具选D=24.7m的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。较孔25(H9)使尺寸达到25(H使。采用立式Z535型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用钱刀，并倒1X45。的倒角钻用较夹具和专用检量具。钻2X8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mmo采用立式Z518型钻床，刀具选用D=78mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。粗较2X8(H7)小孔使尺寸达到中7.96m采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8rn直柄机用钱刀，使用专用夹具和专用量检具。精较2义8(H7)小孔使

15、尺寸达到8(H7)。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm的直柄机用钱刀，使用专用的夹具和专用的量检具。钻中10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=98mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。粗钱中IO(H7)内孔使尺寸达到996mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=Iomm的直柄机用钱刀，专用夹具和专用量检具。精锐CDlO(H7)内孔使尺寸达到CDIO(H7)mmo采用立式Z518型钻床，选择刀具D=IOmnl的精较刀，使用专用夹具和量检具。(参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版)1.4 加工工序设计根据本次设

16、计的要求，工序设计只设计老师所给出工序的计算。下面是对40上端面的加工设计。表1余量和工序尺寸及公差(mm)加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸40上表面粗铳0.21554.2740上表面精铳0.055541、粗铳中40平面使尺寸达到54.27mmo2、精铳中40平面使尺寸达到54.27mmo这两道工序全都采用X5023机床来进行加工的，故：(1)参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考X5023机床主要技术参数,取粗铳40上表面的进给量f=03mr,求得中40上表面的切削速度为V=O.435ms=26.lmmin,由此算出转速为:n=1000v/错误！未找到引用源。d=100026.1/3.1

17、48rmin三j1039rmin按机床实际转速取n=1000rmin,则实际切削速度为V=3.14X1000/1000mmin22mmin.从参考文献得知：错误!未找到引用源。=9.81X42.7do错误!未找到引用源。(N)M=9.81X0.021错误!未找到引用源。(N.m)求出铳40平面的错误!未找到引用源。和M如下：错误!未找到引用源。=9.81X42.7X8X错误!未找到引用源。1=1279NM=9.81X0.021X错误!未找到引用源。X错误!未找到引用源。1=5N.m根据所得出数据，它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给力，故满足机床刚度需求。(2)参考文献：机械设计工艺简明手册

18、，并参考X5023机床主要技术参数,取粗铳40平面的进给量f=0.3mmr,参考文献得：切削速度为(错误!未找到引用源。一错误!未找到引用源到V,故取Va=I2V=l2X22mInin=IImmin,由此算出转速n=1000v/错误！未找到引用源。d=100011/3.14X8rmin=438rmin,取机床实际转速n=450rmino(3)参考文献：机械设计工艺简明手册，并参考Z5023机床主要技术参数,取精铳40平面的进给量f=0.3mmr,参考文献得：切削速度为V=0.3ms=18mmino由此算出转速：n=1000v/错误！未找到引用源。d=1000183.148rmin=717rmi

19、n按照机床的实际转速n=720rmi11o则实际切削速度为：V二错误！未找到引用源。dn1000=3.1487201000mmin=18.lmmin1.5 夹具的设计本次的夹具为一工序：铳铳40上端面和宽30mm平台而设计的。1.5.1 选择定位元件(1)选择圆形台阶面，以640下端面为定位基准。(2)选择以40外圆定位，用一固定一活动双V型块定位，完全限制六个自由度，本夹具采用螺旋夹紧对工件进行夹紧。1.5.2 计算夹紧力刀具：镶齿三面刃铳刀d=50mm由机械制造工艺设计手册P116可查得铳削扭矩M=-CRavWKFC切向力F=C+aLKfc切削功率P11=2Mn103(kw)式中：Cf=5

20、58.6ap=5XF=Iyf-0.8Z=Od()=80kf=0.9f=0.13n=1450所以当铳距中心轴线24mm和34mm面时有：M=(802)x558.5x5,xO.138xvxO.9xlO3=19.65(Nm)F=558.5x5lx.l30-8vf.9=491.35(N)Pm=2l9.65xl450xl03=178.97(kw)因为是对铳加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm)F=491.35x2=982.7NPm=I78.97x2=357.94(kw)如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在

21、螺钉表面的螺旋线很长,升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。FQL根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件Fj二力g(+必)+/%我式中：FJ夹紧力(N)FQ作用力(N)L一一作用力臂(mm)d0一一螺杆直径螺纹升角 螺纹处摩擦角.心一一螺杆端部与工件间的摩擦角.,一一螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有Fj = -7-2FQLg( + O) + /吆。280x80j2rg(8+5) + 5.78%66400=3075.73N2.112显然F7=3075.73N982.7N=F.故本夹具可安全工作。1.5.3 定位误差计算

22、该夹具采用双V型块，一固定和一活动V型块。，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。h与机床夹具有关的加工误差/,一般可用下式表示：J=wz+AqA+金卬+,/+NjM由参考文献13可得：(1)V型块的定位误差：A0w=O夹紧误差：.y=(jmax-ymin)cosa其中接触变形位移值：=*r7R?+c)(NZ)=0.004m/?RaZaZHB9.62/.=VCosctf=0.0036mm磨损造成的加工误差：jM通常不超过0.005mm夹具相对刀具位置误差：.人取0.01仍2误差总和：y.+u,=0.0522mQmm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件

23、的加工精度要求。1.5.4 夹具设计及操作的简要说明当夹具有制造误差、工作过程出现磨损、以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。止匕外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。小结五个星期的机械制造工艺学课程

24、设计马上就要划上句号，经过这五个星期的努力，我在老师的指导下，取得了自己满意的效果，课程设计作为机械制造工艺学、机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践相结合，加深了理论知识的理解，强化了在运用中的感性认识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备以及更加熟练的运用三维软件造型等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。同时，广泛地运用设计手册，学会了在实际中运用工具书，和独立完

25、成每一步查找工作；在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成，所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析，在夹具设计过程中也想同学征求了意见，是设计更加符合实际要求。参考文献1、李益民，机械加工工艺简明手册M,北京：机械工业出版社，19942、李洪，机械加工工艺手册M,北京：北京出版社，19903、廖念钊等，互换性与技术测量（第四版）M,北京：中国计量出版社,19904、于骏一、邹青，机械制造技术基础M,北京：机械工业出版社，20045、刘华明，刀具设计手册M,北京：机械工业出版社，19996、艾兴、肖诗钢,切削用量手册M,北京：机械工业出版社，19857、上海柴油机厂工艺设备研究所,金属切削机床夹

26、具设计手册M,北京：机械工业出版社，1984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

27、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

28、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

29、堵塞创新的思路。通常，要提出儿套设计方案，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

30、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

31、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。止匕外，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。止匕外，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

32、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

33、。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，

34、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

35、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

36、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。MachinedesigntheoryThemachinedesign

37、isthroughdesignsthenewproductorimprovestheoldproducttomeetthehumanneedtheapplicationtechnicalscience.Itinvolvestheprojecttechnologyeachdomain,mainlystudiestheproductthesize,theshapeandthedetailedstructurebasicidea,butalsomuststudytheproductthepersonnelwhichinaspecttheandsoonmanufacture,saleanduseque

38、stion.Carriesoneachkindofmachinedesignworktobeusuallycalleddesignsthepersonnelormachinedesignengineer.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineerigmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacture

39、technologyhasthedeepelementaryknowledge.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldreali

40、zetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproductMustregardasthemachinedesignisthemachinedesignpersonnelcarriesonusingcreativeabilitytheproductdesign,thesystemanalysisandaformulationproductmanufacturetechnologygoodopportunity.Graspstheprojectele

41、mentaryknowledgetohavetomemorizesomedataandtheformulaismoreimportantthan.Themerelyservicedataandtheformulaisinsufficienttothecompletelydecisionwhichmakesinagooddesignneeds.Ontheotherhand,shouldbeearnestpreciselycarriesonalloperations.Forexample,evenifplaceswrongadecimalpointposition,alsocancausethec

42、orrectdesigntoturnwrongly.Agooddesignpersonnelshoulddaretoproposethenewidea,moreoveriswillingtoundertakethecertainrisk,whenthenewmethodisnotsuitable,useoriginalmethod.Therefore,designsthepersonneltohavetohavetohavethepatience,becausespendsthetimeandtheendeavorcertainlycannotguaranteebringssuccessful

43、ly.Abrand-newdesign,therequestscreenabandonsObsoletelymany,knowsverywellthemethodforthepeople.Becausemanypersonofconservativeness,doesthiscertainlyisnotaneasymatter.Amechanicaldesignershouldunceasinglyexploretheimprovementexistingproductthemethod,shouldearnestlychooseoriginally,theprocessconfirmatio

44、nprincipleofdesigninthisprocess,withhasnotunifieditaftertheconfirmationnewidea.Newlydesignsitselfcanhavethequestionoccurrencewhichmanyflawsandhasnotbeenabletoexpect,onlyhasafertheseflawsandthequestionaresolved,canmanifestnewgoodscomeintothemarkettheproductsuperiority.Therefore,aperformancesuperiorpr

45、oductisbornatthesametime,alsoisfollowingahigherrisk.Shouldemphasize,ifdesignsitselfdoesnotrequesttousethebrand-newmethod,isnotunnecessarymerelyforthegoalwhichtransformtousethenewmethod.Inthedesignpreliminarystage,shouldallowtodesignthepersonnelfullytodisplaythecreativity,noteachkindofrestraint.Eveni

46、fhashadmanyimpracticalideas,alsocaninthedesignearlytime,namelyinfrontoftheplanblueprintiscorrected.Onlythen,onlythendoesnotsendtostopsuptheinnovationthementality.Usually,mustproposeseveralsetsofdesignproposals,thenperformthecomparison.Hasthepossibilityverymuchintheplanwhichfinallydesignated,hasusedcertainnotinplansomeideaswhichaccepts.Howdoesthepsychologistfrequentlydiscusscausesthemachinewhichthepeopleadaptsthemtooperate.Designspersonnelsbasicresponsibilityisdiligentlycaus