上接头通管机械加工工艺设计及相关夹具设计(编辑修改稿)

上接头通管机械加工工艺设计及相关夹具设计(编辑修改稿)内容摘要：

小批量生产自动化成为可能。 科学技术的高速发展，促进了生产力的极大提高。 传统的大批量生产方式已难以满足市场多变的需要，多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。 20 世纪 80 年代以来，信息产业的崛起和通讯技术的发展加速了市场的全球化进程，市场竞争更加激烈。 为了适应新的形势，在机械制造领域提出了许多新的制造哲理和生产模式，如计算机集成制造（ CIM）、精良生产（ LP）、并行工程（ CE）、敏捷制造（ AM）等。 进 入 21 世纪，机械制造业正向自动化、柔性化、集成化、智能化和清洁化的方向发展。 机械制造业的重要性 机械制造业是国民经济的基础产业 , 它的各项经济指标占全国工业的比重高达四分之一至五分之一，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展 ,也影响到国计民生和国防力量的加强 ,因此 ,各国都把机械制造业的发展放在首要位置，努力提高本国机械制造技术。 随着机械产品国际市场竞争的日益加剧 ,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中 ,作为竞争取胜的重要段。 工业是国民经济的主导。 没有好的机械制造技术，就没有好的工业，没有巩 固的国防，何谈人民的便利、国家的富强。 所以，提高机械制造技术，实现国家工业化，并进而实现工业、农业、科学技术和国防的现代化，乃是世界各国发展本国经济，改变落后面貌，建设独立国富民强国家的普遍道路。 近代工业是从手工业发展起来的。 十八世纪兴起的第一次产业革命，使机器和机器体系取代了手工劳动而成为近代大工业的技术基础。 也只是到了这个时候，工业才最终形成为一个独立的并在整个社会在产生过程中发挥主导作用的社会物质生产部门。 机器的广泛使用，必然 6 要求用机器生产机器。 十九世纪初，建立了近代机器制造业，从而使机械化生产推 广到了工业的各个部门，促进了能源产业、原料工业以及国民经济其他部门的发展，改变了工业和农业生产的面貌。 正如马克思所指出的“大工业必须掌握它的作为特征的生产资料，即机器本身，并且必须用机器生产机器。 这样，它方才有它的适当的技术基础，有它的本身的立足点。 ” 机械设备、生产工具作为社会生产力发展水平的物质标准，作为自然学科等知识形态的生产力转化为直接的现实的生产力的载体，作为人类社会认识自然和改造自然的物质手段，是近代社会新的生产力的代表，是人类社会不断发展的技术基础。 近代世界技术、经济的发展历史证明，每一次重大 的技术、经济变革，无不是从新机器的发明开始的。 而每一项重要新机器的发明，从蒸汽机、电动机到原子能设备、电子计算机，都把生产力向前推进了一大步，都把社会生产提高到了一个新水平。 与此同时，机械工业本身也在两个多世纪的发展过程中，成长为现代化工业中一门众多的大工业部门，在国民经济中占有日益重要的地位和作用。 机械工业作为一个生产机器设备、生产工具的工业部门，在国民经济的发展中担负着十分重要的任务，起着非常重要的作用。 首先机械工业是国民经济的装备部。 无论农业、重工业、轻工业、交通运输业、邮电业、商业以及国防建设和科学文教卫生事业的发展，都需要机械工业提供多样的、符合需要的装备。 其次，机械工业是国民经济的“改造部”。 一个国家要使整个国民经济建立在现代化的基础上，就需要依靠技术进步，不断地对国民经济各个部门进行技术改造。 这就要求机械工业不断向国民经济各个部门提供先进的现代化技术装备，以保证国民经济技术改造的需要。 第三，机械工业是国民经济的服务部。 它不仅要为重工业服务，而且要为农业、轻工业和国民经济其他部门服务。 不仅要为基本建设服务，而且要为现有企业的挖潜、革新、改造服务；不仅要为满足国内需要服务，而且要为扩大出口服务 ；不仅要为生产建设提供劳动手段，而且要为满足人民生活的需要向市场提供坚固耐用、物美价廉的消费品。 由机械工业的性质、任务决定，机械制造业是国民经济赖以发展的基础，在国民经济的发展中占有很重要的地位，在社会经济发展中有很大的作用。 机械制造业是国家经济实力和科技水平的综合体现，是每一个大国任何时候都不能掉以轻心的关键行业，而根本的根本就是要提高本国的机械制造技术水平。 机械制造技术的特点 （ 1）机械的制造是用来对产品生产进行控制和设计的控制系统工程。 尤其是对先进制造技术、信息和能源控制技术、全自 动控制技术以及现代化的管理技术的采用，用这些先进的技术来对零件的设计和制造、零件的出售和使用维护等 7 多个方面上起到了很大的作用。 机械制造技术会不停的吸取各式各样的新的研发成果，把这些新的技术用来和传统的生产制造技术相联合，使生产过程能够运用到对能源方向、通讯方向和材料方向的系统的设计里。 （ 2）制造技术是把全世界市场上所用竞争的统一于一个整体的其中一个方面。 在市场经济当中，最主要的竞争力是提高产品的生产效率。 1980 年之后，市场经济的步伐走得更快，几乎覆盖到了全球的每一个角落里，机械制造行业在市场经济下的主 要矛盾方面也发生了质的变化，现在全新的矛盾是由成本、时间和生产质量这三个主要因素组成的，它彻底的取代了上个世纪的关于生产效率方面的矛盾。 到了现在，最新型的制造技术融合了这三个对立面，让它们成为了一个整体。 （ 3）作为一个集成度极其高的技术领域 —— 机械制造技术，很多的制造工厂为了提升自身在市场经济下的综合实力，把现代化的制造技术深入的应用到了自己工厂的实际生产当中，而一个国家也把它应用在整个祖国的各个行业当中，使本国的国民经济与整体的实力得到进一步的提升。 到此，先进制造技术已经不再是单纯的制造，而是一个复合的 、充满了生命力的整体。 （ 4）自从上个世纪的 1980 年以来，美国、日本、英国、德国等在制造行业占有很大优势的国家利用着全世界经济一体化的趋势，开始在地球上了每一个发展中国家“强取豪夺”着自己的领地，一方面能够让该发展中国家经济得到一定的提升，另一方面也是更重要的方面是也让自己国家在经济全球化的形势下抢占了有力的先机，而在这个时候，机械制造技术成为一个全世界用来衡量该国的经济发展水平的标志，机械制造技术越发达的国家，就越能在经济全球化的情况下把握先机。 我国机械制造技术的发展趋势 市场经济在全 球范围内不断的扩大，每个国家为了占取有利的地位而不断的发展着自身的科学技术水平，使得制造行业当中的各个企业都必须拿出百分之百的努力来适应变化了的环境，它们要制造出质量更好、价格更合理、使用更方便的产品，而且在销售服务方面，还必须更加深入的贯彻“顾客就是上帝”的思想，全心全意的为消费者服务，为顾客提供更好的信誉保障。 总之，在新世纪新的市场环境下，机械制造行业的发展总体来说是往以下几个方向发展的： （ 1）向高精度化方向发展：通过提高产品的精度，我国的航空航天航海事业也能够进一步的发展，“嫦娥奔月”、“蛟龙入海” 均体现出了我国机械制造业的精度也已经达到了一个全新的高度。 （ 2）向高速度方向发展：提高速度意味着可以产品的加工制造能够给在一 8 个更短的周期内完成，对于现在这个高速发展的社会是必不可少的。 （ 3）向柔性化方向发展：现代化的机械加工已经不在是单纯的在机床上进行加工制造，而是更多的通过计算机辅助设计制造来完成加工过程。 （ 4）向绿色化方向发展：大自然是人类的朋友，人类的一切发展都离不开自然界，在上个世纪的工业化发展过程当中，大自然已经遭受了人类足够的破坏，到现在，为了将来的可持续发展，绿色发展已经成为了机械行业不 可避免要讨论的问题，所以在现在，废气、废液的回收利用已经成为了机械行业发展的一个趋势 [18] 面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面临着严峻的挑战。 我们在技术上已经落后，加上资金不足，资源短缺，以及管理体制和周围环境还存在许多问题，需要改进和完善，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。 但另一方面，随着我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。 当今，制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化，欧、亚、美三分天下的局面已经形成，世界经济重心开始 向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。 所有这些又给我们带来了难得的机遇。 挑战与机遇并存，我们应该正视现实，面对挑战，抓住机遇，深化改革，以振兴和发展中国的机械制造业为己任，励精图治，奋发图强，以使我国的机械制造业在不太长的时间内，赶上世界先进水平 毕业设计选题依据及意义 上接头通管是我国航天机械上面的重要零件，它的工艺的良好性直接关乎整个机械的运转和安全，航空航天事业是我国在国际上确定自身的国际地位的支柱产业，也是实现我国成为世界上的航天大国、航天强国的必由之路。 航天机 械的发展和提高，对于我国航空航天事业的发展起着至关重要的作用。 上接头通管主要是用于航天机械上的部件，其工艺精度对于我国航天机械的发展具有十分重要的意义，而零件的质量最终由工艺所决定，故该零件的工艺规程的制定是相当关键和重要的，必须反复推敲实验已达到最优工艺，由于本人水平有限，编制的工艺规程或多或少有些不合理之处，望各位予以指出。 选择该零件的机械加工工艺作为毕业设计的题目，一方面可以巩固自己在机械专业方面的知识，另一方面，由于零件具有一定的复杂性，在确定加工工艺方法上也能锻炼我们独立思考、勇于创新的能力。 9 第 2 章 上接头通管工艺性分析 上接头通管的作用 上接头通管是用于连接零件与零件之间的零件，其主要是用于航空航天机械当中，由于该行业的特殊性导致该零件的各方面加工要求均较高，也为航空航天时提供了更好的安全保证。 其三维零件图如图 所示： 图 上接头通管三维零件图 上接头通管的工艺分析 分析该上接头通管的零件图可以看出，该零件为一个轴类件，相对于Φ，在该圆柱面的两侧都存在同轴度Φ ，故采用数控车床来对这段进 行加工。 而在该零件中间部分Φ 分有相对于Φ ，故此处要采用立式加工中心来对这段进行数控加工。 在距离该轴右端 225mm处有一个的沉孔，该孔的最大径为Φ ，最小径为Φ ，这两个孔有同轴度Φ ，并且在轴的右部有六组在圆柱面上角度相差 120176。 的通孔，需要多轴联动才能对其进行加 10 工，所以在这里的加工选用的是四轴加工的方式在立式加工中心上进行加工。 在左端的通孔Φ 、Φ ，需保证同轴度要求为Φ ，在这里采用减震刀头与螺纹刀片安装在数控车床来进行加工。 除此之外，整个零件的粗糙度都要达到 ，所以整个零件的加工过程需粗加工在普通车床，半精加工和精加工在数控车床、立式加工中心、电火花机床上来进行加工来保证粗糙度的要求。 上接头通管的技术要求 根据上接头通管的零件图，将上接头通管的全部技术要求列于表当中，如表： 表 上接头通管的技术要求表 加工表面 尺寸及偏差（ mm） 公差等级及精度等级 表面粗糙度要求 Ra（ um） 形位公差要求 上接头通管Φ  IT9 上接头通管Φ 外圆  IT10 上接头通管Φ 外圆  IT11 上接头通管Φ 外圆槽  IT9 上接头通管Φ 外圆  IT11 上接头通管Φ 外圆槽  IT11 11 上接头通管Φ Φ 177。 IT10 上接头通管Φ  IT10 上接头通管Φ 内孔  IT9 上接头通管Φ 内孔  IT9 上接头通管Φ  IT9 上接头通管Φ 内孔 Φ IT14 上接头通管Φ 内孔  IT8 上接头通管左端上 T 型槽 总长 46mm，左端宽 ,右端宽 长 ，深 IT14 上接头通管左端下通孔Φ  IT18 上接头通管左端下沉头孔 大孔Φ 177。 小 孔Φ177。 心距离 177。 IT12 上接头通管中部槽 宽 长 33mm深 1mm IT14 上接头通管中部沉头孔 大孔Φ 深 ，小孔Φ 打通 IT14 12 上接头通管中部沉头孔同一截面内120176。 孔 深度 10177。 IT13 上接头通管中部环形槽 深度 177。 长度 177。 IT12 上接头通管右端 起 5 组回转面通孔 每组通孔相隔每隔 为一组，一组三个通孔，孔间隔 120176。 孔径 ∅ 30，相邻两组通孔角度相差 30 IT14 上接头通管右端螺纹 右端起 177。 长度，锯齿形螺纹 D1=  mm D2=  mm D3=  mm IT12 确定零件的生产类型 上接头通管零 件 具有 互换性，标准化和系列化 的特点 ，产品结构稳定、自动化程。 符合 大批量生产 生产的特点，大批大量生产带来的产品品质的提高和成本的降低是显而易见的，使企业能更好的面对 愈来愈快的市场需求和激烈的竞争。 所以上接头通管零件 生产类型为大批 量生产。 审核零件的工艺性。