傘輪軸蓋夾具設(shè)計【鉆孔】【雙孔導柱底座】【說明書+CAD】
傘輪軸蓋夾具設(shè)計【鉆孔】【雙孔導柱底座】【說明書+CAD】,鉆孔,雙孔導柱底座,說明書+CAD,傘輪軸蓋夾具設(shè)計【鉆孔】【雙孔導柱底座】【說明書+CAD】,輪軸,夾具,設(shè)計,導柱,底座,說明書,CAD
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院機械與運載學院綜合設(shè)計
機械制造裝備設(shè)計
課程設(shè)計說明書
題目 傘輪軸蓋夾具設(shè)計
系別 機械與運載學院
專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班級 XXXXX
姓名 XXXX 學號 XXXX
指導教師 XXX
完成日期 2011 年 07 月 09 日
沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院
目錄
前言 ………………………………………………………………………………3
第1章 夾具的總體方案設(shè)計……………………………………………………5
1.1工件進行分析 ………………………………………………………………5
1.2 綜合設(shè)計的內(nèi)容及步驟 ……………………………………………………6
第2章 夾具設(shè)計的步驟 ………………………………………………………7
2.1專用夾具的基本要求 ………………………………………………………7
2.2 專用夾具設(shè)計的一般步驟…………………………………………………8
第3章 夾具零部件的結(jié)構(gòu)選擇 ………………………………………………9
3.1 夾具模板……………………………………………………………………9
3.2 快換鉆套……………………………………………………………………12
3.3 緊固螺栓墊片………………………………………………………………12
3.4 裝配圖 ……………………………………………………………………13
第4章 夾具精度的分析計算及校核 …………………………………………13
4.1.機床夾具設(shè)計的過程及方案 …………………………………………13
4.2 加工精度分析、計算與評審………………………………………………15
總結(jié)………………………………………………………………………………18
致謝………………………………………………………………………………19
參考文獻…………………………………………………………………………20
前 言
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,極大的推動了機械加工工藝的進步使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。
工具是人類文明進步的標志。自20世紀末以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化得到了很好的發(fā)展。但工具(含刀具、夾具、量具與輔具等)在不斷的革新中,起功能仍然十分顯著。機床夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備,它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在各種金屬切削機床上用于裝夾工件的工藝設(shè)備成為機床夾具,如車床上使用的三爪自定心卡盤、四爪卡盤,銑床上使用的平口虎鉗等?,F(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件的加工精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。因此,無論是在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造工藝系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。
1、夾具的功能
1.1保證加工質(zhì)量
使用機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度,特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機床夾具后,這種精度主要靠夾具和機床來保證,不再依賴工人的技術(shù)水平。
1.2提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本
使用夾具后可減少劃線、找正的輔助時間,且易實現(xiàn)多件、多工位加工。在現(xiàn)代機床加工中,廣泛采用氣動、液動等機動加緊裝置,可是輔助時間進一步減少。
1.3擴大機床工藝范圍
在機床上使用夾具可使加工變得方便,并可擴大機床的工藝范圍。例如,在機床或鉆床上使用鏜模,可以代替鏜床鏜孔。又如,使用靠模夾具,可在車床或銑床上進行仿形加工。
1.4減輕工人勞動強度,保證安全生產(chǎn)。
2、機床夾具的類型
機床夾具通常有三種分類方法,即按應(yīng)用范圍、夾緊動力源和使用機床來分類。
1)、按應(yīng)用范圍分:通用夾具、通用可調(diào)整夾具、專用夾具、組合夾具、成組夾具、拼拆式夾具。
2)、按夾具動力源分類:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、離心力夾具、其他。
3)、按使用機床分類:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、其他機床夾具。
通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整。
通用可調(diào)整式夾具的特點是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。
專用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計制造的。
組合夾具是由一套標準化的夾具元件,根據(jù)零件的加工要求拼裝組成。不同元件的不同組合和聯(lián)接可構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)和用途的夾具。夾具用完后,元件可以拆卸重復(fù)使用。
成組夾具是用于零件成組加工的夾具。它的加工對象較之可調(diào)整夾具更明確,適用范圍更廣一些。
拼拆式夾具是將標準化的、可互換的零部件裝在基礎(chǔ)件上或直接裝在機床工作臺上,并利用調(diào)整件裝配而成。當某種零件加工完畢,即把夾具拆開,將這些標準零部件放入倉庫中,以便重復(fù)用于裝配成加工另一零件的夾具。這種夾具是通過調(diào)整其活動部分和更換定位元件的方式重新調(diào)整的。
本課程設(shè)計研究了翻轉(zhuǎn)式夾具,闡述了翻轉(zhuǎn)式夾具的工作原理,對翻轉(zhuǎn)式夾具的各零部件做了較為詳細的設(shè)計計算,并對一些標準件進行了選型,且進行了相關(guān)的強度
第1章 夾具的總體方案設(shè)計
1.1 對工件進行分析
零件圖如下:
圖1-1 軸承蓋
通過對零件圖的分析,因零件的尺寸不大,且精度要求較高,所以選用鏈式式夾具。
1.2 綜合設(shè)計的內(nèi)容及步驟
(1)專用夾具的基本要求
保證工件的加工精度
1)專用夾具應(yīng)有合理的定位方案,標注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求,并進行必要的精度分析,確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
2)提高生產(chǎn)率
應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計不同復(fù)雜程度的高效夾具,以縮短輔助時間,提高生產(chǎn)效率。
3)工藝性好
專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理,便于加工、裝配、檢驗和維修。
專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當最終精度由調(diào)整或修配保證時,夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配機構(gòu),如設(shè)置適當?shù)恼{(diào)整間隙,采用可修磨的墊片等。
4)使用性好
專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠,排屑應(yīng)方便,必要時可設(shè)置排屑機構(gòu)。
5)經(jīng)濟性好
除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成本低廉外,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析,以考慮夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。
(2) 夾具設(shè)計的一般步驟
1)明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計材料
2)確定夾具設(shè)計方案與繪制夾具草圖
3)進行必要的分析計算
4)審查方案與改進設(shè)計
5)繪制夾具裝配總圖
6)繪制夾具零件圖
(3)夾具設(shè)計中的幾個重要問題
1)清根問題
在設(shè)計端面和內(nèi)孔定位的夾具時,會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處的清根問題。
2)讓刀問題
在設(shè)計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的家具時,會存在讓刀問題。
3)更換問題
4)防松問題
(4)夾具的結(jié)構(gòu)工藝性分析
夾具的結(jié)構(gòu)工藝性指夾具制造、檢驗、裝配、調(diào)試、維修的方便性。為保證良好的工藝性,應(yīng)做到:盡量選用標準件、通用件:各種專用件要易于制造。
(5)夾具精度分析
加工精度較高時,應(yīng)進行加工精度分析。具體分析見第四章。
第2章 夾具設(shè)計的步驟
本章著重介紹專用夾具的設(shè)計步驟和方法,并討論相關(guān)的一些問題。
2.1專用夾具的基本要求
(1)保證加工精度
這是必須做到的最基本要求,其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗算。
(2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)
在大批量生產(chǎn)時,盡量采用快速與高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置,提高自動化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時,夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。
(3)安全、方便、減輕勞動強度
機床夾具要有工作安全性考慮,必要時加裝保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣,有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時,盡可能減輕工人勞動強度。
(4)排屑順暢
機床夾具中積聚切屑會影響到工件的定位精度,切屑的熱量會使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間、降低生產(chǎn)率,因此夾具設(shè)計中要對排屑問題給予足夠的重視。
(5)機床夾具應(yīng)具有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性
機床夾具設(shè)計時,要考慮方便制造、檢測、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。
2.2 專用夾具設(shè)計的一般步驟
(1) 明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計原始材料
1)了解加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程,該工序的加工內(nèi)容及工序圖,了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具等工藝裝備,生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。
2)了解零件的生產(chǎn)類型,這是決定夾具采用簡單疾結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。
3)收集該夾具所使用的機床的資料,注要指與夾具連接部分的安裝尺寸。
4)收集所使用的刀具的資料,如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件。
5)了解夾具制造廠房的能力和使用條件。
6)收集有關(guān)夾具零部件的標準(包括國際、部標、企標、廠標),典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊等。
(2)擬定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制夾具草圖
1)根據(jù)工件的加工要求和結(jié)構(gòu)形狀,確定工件的定位方式,選擇或設(shè)計定位裝置,必要時,計算定位誤差。
2)確定工件夾緊方案,設(shè)計夾緊裝置。
3)確定其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式如:定向、導向、分度、對刀裝置等。
4)確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式和夾具在機床上的安裝方式。
5)繪制夾具草圖,最好考慮幾種方案經(jīng)過分析比較,從中選出合理的方案。
(3) 進行必要的分析計算
工件的加工精度較高時,應(yīng)進行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具,需計算夾緊力。當有幾種夾具方案時,可進行技術(shù)經(jīng)濟分析,選用比較合理的方案。
(4) 審查方案和改進設(shè)計
(5) 繪制夾具草圖
按國家制圖標準繪制,盡可能采用比例1:1,主視圖按夾具面對操作者的方向繪制。被加工零件用雙點劃線表示。
(6) 繪制夾具零件圖
夾具中的非標準零件均要畫零件圖,并按夾具總圖要求,確定零件的尺寸,公差及技術(shù)要求。
第3章 夾具零部件的結(jié)構(gòu)選擇
3.1 夾具模板
鉆模板用于安裝鉆套。鉆模板與夾具的連接方式有固定式、鉸鏈式、分離式、
懸掛式等幾種。
1)固定式鉆模板
1—定位銷;2—螺釘; 3—鉆模板; 4—夾具體
圖3-1.1固定式鉆模板
2)鉸鏈式鉆模板
1—鉸鏈銷;2—夾具體;3—鉸鏈座;4—支撐釘;5—鉆模板;6—菱形螺母
圖3-1.2鉸鏈式鉆模板
3)分離式鉆模板
1—鉆模板;2—鉆套;3—壓板(圖b為螺釘);4—工件
圖3-1.3分離式鉆模板
4)懸掛式鉆模板
1—夾具體;2—導柱;3—工件;4—鉆模板;5—彈簧;6—多軸滑動頭
圖3-1.4 懸掛式鉆模板
本設(shè)計的鉸鏈式鉆模板如圖3-1.5示:
圖3-1.5夾具模板
3.2 快換鉆套
材料:d≤26 mm T10A
熱處理:T10A HRC 58~64
圖3-2快換鉆套
3.3 緊固螺栓墊片
圖3-3墊片
3.4 裝配圖
圖3-4裝配圖
第4章 夾具精度的分析計算及校核
4.1.機床夾具設(shè)計的過程及方案
4.1.1 精度的分析
夾具的主要功能是用來保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時,影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有三個方面:
(1)定位誤差
(2)夾具制造與裝夾誤差
(3)加工過程誤差
在加工過程中由于工藝系統(tǒng)(除夾具外)的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機因素所造成的加工誤差,用⊿GC表示。
上述各項誤差中,第一項與第二項與夾具有關(guān),第三項與夾具無關(guān)。顯然,為了保證零件的加工精度,應(yīng)使:
式中,T 為零件有關(guān)的位置公差。上式即為確定和檢驗夾具精度的基本公式。通常要求給⊿GC留三分之一的零件公差,即應(yīng)使夾具有關(guān)誤差限制在零件公差2/3的范圍內(nèi)。當零件生產(chǎn)批零較大時,為了保證夾具的使用壽命,在制定夾具公差時,還應(yīng)考慮留有一定的夾具磨損公差。
4.1.2 確定夾具結(jié)構(gòu)方案,選擇定位元件
(1)基準的方案設(shè)定
(2)確定導向裝置
(3)確定夾緊機構(gòu)
4.1.3 主要零件、部件及總體尺寸的尺寸確定
主要零件及部件尺寸的確定
1)鉆套主要尺寸的確定
① 鉆套類型的選擇
② 鉆套底面到加工面上面高度H
根據(jù)經(jīng)驗公式: 鑄鐵: =5鉆或鉆;
鋼 :鉆 或 鉆;
因為在加工的過程中H在滿足排屑的要求下,越小越好(防止鉆頭偏斜),
2) 夾具板的主要尺寸的確定
① 夾具板的厚度 可根據(jù)經(jīng)驗公式:
② 夾具板的外尺寸確定 根據(jù)加工工序的要求及尺寸可確定夾具板的外形尺寸。
3) 配合尺寸的確定
① 鉆套與模板的配合 由于選擇的是固定鉆模板,所以采用過盈配合
② 鉆頭與鉆套內(nèi)孔的配合 采用間隙配合,鉆套中心線到定位面的距離偏差:取工件上相應(yīng)偏差的1/5左右,在機床滿足精度的條件下應(yīng)盡量的小.
③ 定位面與基準面(機床)有“平行度”要求; 鉆具模板中心線與基準面(機床)有“垂直度”要求;
4.2 加工精度分析、計算與評審
4.2.1 加工精度分析
(1)夾具制造誤差
1)鉆套中心線與定位面距離偏差取工件上相應(yīng)偏差的1∕5左右,還應(yīng)滿足兩個原則:①偏差盡量??;②機床能夠加工出來。
2)定位面與基準面(機床)的平行度應(yīng)為0.03∕1000(平面磨床可達到)。
3)鉆模板孔中心線與基面垂直度應(yīng)為0.02∕500。
(2)對刀誤差
1)鉆頭中心與鉆套中心不重合(鉆頭與鉆套內(nèi)孔配合間隙)
2)鉆頭偏斜與鉆頭與鉆套間隙、導套高度、工件位置及夾具制造垂直度,平行度等有關(guān)。
(3)工件定位誤差
1) 基準不符: =定位基準到設(shè)計基準的尺寸公差
2) 基準位移: 一般由夾具與工件配合間隙產(chǎn)生的。
3)=+此公式為向量和。
加工過程誤差:由于磨損,熱變形,加工過程的振動等可能引起誤差。
判斷依據(jù):若以上各項誤差之和小于等于工件上相應(yīng)公差 則該夾具合格。一般取工件上的加工過程誤差為工件上相應(yīng)公差的三分之一,即只有其余幾項的公差之和小于等于工件上相應(yīng)公差的三分之二時,夾具合格。
4.2.2 加工精度計算及評審
1.定位誤差 DW
該工件的設(shè)計基準與定位基準一致,都是外圓Φ115的中心線,故JB=0.夾具內(nèi)圓為的最大配合間隙
則
2.制造誤差ZZ
(1)鉆套中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
(2)鉆套內(nèi)外圓同軸度誤差(查表P297)
.
(3)鉆頭純傾斜時與鉆套內(nèi)孔中心不重合位置精度誤差為,鉆套底面到鉆孔上表面高度為L(排屑用)。又鑄鐵 取。查表知取模板厚度, 鉆套伸出部分為,故鉆套高度的中點到鉆孔底面距離.鉆套孔,鉆套孔查表P297.故,,故,位置精度誤差為 (4)鉆套中心線與定位面不垂直度為Φ0.01.則不垂直的角度誤差為。..
故,.
工件小孔中心線與軸承蓋中心線誤差,則.
知此方案可行。
4.2.3 鉆孔切削力及力矩
(1)切削用量f、v、
1)鉆頭直徑d=10. 工件材料為HT200硬度為240HB
當,所鉆鑄鐵硬度大于200HB時.
以Z3050鉆床為例,應(yīng)選用.
2)鉆鑄鐵是的切削速度.
(2)鉆孔軸向力p及力矩
(3)夾緊力:
作用:防止由于切削力總用使工件翻轉(zhuǎn);
防止由于切削力矩使工件轉(zhuǎn)動。
夾緊力求法:.
使工件不翻到,安全系數(shù)為1.5~2.5.
查P276表6-2知. 取.
L為鋼板與工件接觸的平均直徑L=91mm.
取安全系數(shù)為2.
則.
選用M12的螺栓,其最大夾緊力為460kg>.故此方案可行。
結(jié) 論
本次課程設(shè)計確定了軸承蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產(chǎn)時的工藝過程,同時設(shè)計了其中一道鉆孔工序的夾具。
在夾具設(shè)計中,先確定工件的基準,然后通過一面以銷定位,將工件固定加緊在夾具上。在此計算了加緊力和夾具體的各項誤差等。
本次設(shè)計已無大的問題,基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒能提出多方案進行分析比較,有所不足。
做為本學期最后一次課程設(shè)計,需要我們綜合前階段所學習的機械制圖、金屬工藝學、金屬材料、機械設(shè)計基礎(chǔ)、互換性與測量技術(shù)、機械制造工藝學等多門課程的知識,同時還要運用數(shù)學、力學等基礎(chǔ)學科知識以及設(shè)計手冊上的標準。因此,此次課程設(shè)計是對我們本科階段學習知識的鞏固,也是一個總結(jié)。
致謝
本次論文設(shè)計是在我的指導老師趙元的關(guān)懷和悉心的指導下完成的。他嚴謹?shù)闹螌W精神,嚴肅的科學態(tài)度,精益求精的工作作風,深深的感染了我。在指導老師的指導和關(guān)心下,我才有信心更好的完成此次論文設(shè)計。
機械制造工藝學課程設(shè)計是學完了機械制造工藝學基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進行了成產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計過程中我遇到了不少的困難,在在老師的幫助下和在圖書館查閱資料,最終解決了困難。
而且這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,獨立地分析和解決了零件機械制造工藝學問題,設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力和獨立解決問題的能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 孫恒,陳作模主編機械原理.北京:高等教育出版社 2000
[2] 大連理工大學工程畫教研主編.機械原理.北京:高等教育出版社 1993
[3] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研組編.機械制圖.北京:高等教育出版社 1997
[4] 劉鴻文主編.材料力學.北京高等教育出版社 1991
[5] 孫志禮,冷興聚,魏嚴剛等主編.沈陽:東北大學出版社 2000
[6] 鞏云鵬,田萬路等主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.沈陽:東北大學出版社 2000
[7] 高澤遠,王 金主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計. 沈陽:東北工學院出版社 1987
[8] 喻子建,張磊、邵偉平、愈子建主編.機械設(shè)計習題與解析分析.
沈陽:東北大學出版社 2000
[9] 張玉,劉平主編.幾何量公差與測量技術(shù).沈陽:東北大學出版社 1999
[10] 成大先 主編.機械設(shè)計手冊. 化學工業(yè)出版社
[11] 高小康,陳于萍主編.互換性與測量技術(shù)(修訂版) 高等教育出版社
20
機械加工工藝規(guī)劃實施綠色制造技術(shù)
The machining process planning and implementation of green manufacturing technology
一:綠色加工技術(shù)
Fist: green processing technology
機械制造中的綠色加工技術(shù)包含以下若干方面。一,是減少物料資源(如實體;原材料、輔助原材料)消耗的技術(shù);二,是如何使用清潔或可再生能源的技術(shù);三,是如何降低能耗的技術(shù);四,是廢棄物的再生與利用技術(shù);五,是減少有害廢棄物和排放物的技術(shù)。"將上述綠色技術(shù)具體運用于零件制造工藝技術(shù)中,就形成零件的綠色加工技術(shù)體系"。
Green machining technology of the machinery includes the following several aspects. fist, it is to reduce the material resource consumption of the auxiliary raw materials in (such as entity; raw materials)Technology; Second, how the use of clean and renewable energy technologies; Three, it is how to reduce the energy consumption of technology; Four, it is a waste of regeneration and utilization of technology; five, it is to reduce the harmful waste and emissions technology. "There will be the green technology concrete application in parts manufacturing process technology, forming part of" green processing technology system.
二:綠色制造工藝規(guī)劃技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
Second: green manufacturing process planning technology research status at home and abroad
綠色工藝規(guī)劃問題從本質(zhì)上說就是一種關(guān)于決策的問題,"它是綠色制造的重要組成部分",綠色工藝規(guī)劃雖然是以傳統(tǒng)的工藝技術(shù)為基礎(chǔ),但是它結(jié)合了材料科學、控制技術(shù)、表面技術(shù)等新技術(shù),是一種現(xiàn)代工藝規(guī)劃方法,它重點在于考慮制造加工過程的環(huán)境影響和資源消耗問題,其目的是通過對制造加工工藝方法,規(guī)劃設(shè)計和過程的優(yōu)化選擇,制定出綠色工藝實施方案,從而提高原材料的利用率,減少能源的消耗。降低零件制造成本,減少廢棄物的產(chǎn)生,"因此,綠色工藝規(guī)劃技術(shù)是一種專門用于解決產(chǎn)品制造加工過程中資源消耗和環(huán)境問題的方法"。綠色制造中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一就是基于綠色制造的機械加工工藝規(guī)劃問題,即產(chǎn)品加工過程中的廢物流及其影響問題。它在國際上受到了各方面的高度重視"。
Green process planning problem in essence is a kind of questions about the decision, "it is an important part of the green manufacturing", while green process planning is based on the traditional technology, but it is a combination of materials science, control technology and surface technology, new technology,which is a modern process planning method, it is focused on considering environmental impact and resource consumption problem in the process of manufacturing processes, the purpose is to through to the manufacturing process method, planning and design and optimal selection of the process, developing green technology implementation, so as to improve the utilization rate of raw materials, reducing energy consumption. Parts manufacturing to reduce costs, reducing the production of waste, "as a result, the green process planning technology is a dedicated to solve product manufacturing resource consumption and environmental problems in the process of machining method". Urgently needed to be solved during green manufacturing is one of the key technology of machining process planning based on green manufacturing problems, namely the waste streams and effect problem in the process of product processing. It attaches great importance to by all aspects in the world."
在國外,如美國的NSF/ARPA機床敏捷制造研究所(MTAMR工)曾聯(lián)合其他4所。著名高校:加利福尼亞大學Berkeley分校(UCB),伊利諾斯州立大學(UIUC)!密執(zhí)根技術(shù)大學(MTU),內(nèi)布拉斯加州立大學(UN)于1995年設(shè)立了“環(huán)境意識機床系統(tǒng)”的重大研究課題,制定了各階段的短期目標和長期的目標,開展工藝規(guī)劃方面的研究,"此項課題將機床系統(tǒng)看成一個I/0系統(tǒng),系統(tǒng)的輸入(I)為切削速度,切削深度,進給速度等可控參數(shù);輸出(0)為切削廢液、切削熱、磨損刀
具和報廢的機床等,系統(tǒng)目標為利潤、成本、時間和工件精度等,"該課題還對與環(huán)境意識機床加工系統(tǒng)有關(guān)的切屑的形態(tài)學、切削液系統(tǒng)、運動學及動力學機理、機床壽命性能、刀具磨損、切削熱的生成和傳遞機理、健康毒性評價以及非傳統(tǒng)加工系統(tǒng)的廢物流特性等進行了研究",用戶通過國際互聯(lián)網(wǎng)登陸(Login)本軟件接口界面(Interface),在其中輸入加工參數(shù)、應(yīng)用方法、切削液的類型,現(xiàn)場因素等參數(shù),并向CFEST確認提交"CFEST系統(tǒng)將處理結(jié)果以圖形或超文本的方式反饋給用戶,"其輸出結(jié)果主要是一些量化數(shù)據(jù),其中包括切削液的環(huán)境影響、工藝性能、健康與安全毒性打分、采購和使用成本等的量化數(shù)據(jù)",CFEST是一個包括UCB的健康與安全毒性評價模塊!MTU開發(fā)的工藝性能模塊和U工UC開發(fā)的切削液處理影響模塊的分布而又集成的軟件原型,"該軟件目前只對鍵削浸泡式、車削浸泡式、噴射式和攻絲等四種加工方式的切削液進行評價,"對于處于不同地理位置的軟件模塊,可由UIUC開發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機制通過工nternet向其傳輸數(shù)據(jù)"。
In foreign countries, such as the United States NSF/ARPA agile manufacturing machine tool research institute (MTAMR workers) have joined other 4. Famous university: university of California at Berkeley (UCB), the university of Illinois (UIUC)! Technology university of Michigan (MTU), university of Nebraska (UN) in 1995 set up a major research topic in the "environmental consciousness of machine tool system", set in different stages of the short-term goals and long-term goals and process planning aspects of the study, "the subject machine system as an I / 0, the system input (I) as the cutting speed, cutting depth, feed speed; controllable parameters, such as the output (0) for cutting waste, cutting heat, wear and tear And scrap machine tools, the system target for profit, cost, time and precision of workpiece, "the subject is related to environmental awareness machine tool machining system chip morphology, cutting fluid system, kinematics and dynamics of mechanism, machine tool's performance, tool wear, cutting heat generation and transfer mechanism, toxicity of health evaluation and the characteristics of waste streams of non-traditional machining system is studied, such as", the user Login (Login) this software through the Internet interfaces (Interface), in which the input processing parameters, application method, the type of cutting fluid, the factors such as parameters, and shall submit to CFEST confirm "CFEST system will process the results feedback to the user, in the form of graphics or hypertext" its output is mainly some quantitative data, including the environmental impact of cutting fluid, process performance, health and safety, toxicity grade, procurement and use of quantitative data, such as the cost ", CFEST is a health and safety including UCB toxicity evaluation module! MTU development process performance of the module and U work UC cutting fluid processing affect the distribution of the module and integrated software prototype, "the software is only for key cut immersion, turning immersion, jet and tapping and other four kinds of processing way to evaluate cutting fluid," for software modules in the different geographical position, can be developed by UIUC data transmission mechanism through work nternet to transmit data ".
與此同時,美國國家清潔工業(yè)和處理技術(shù)中心(CenCITT)為了便于長期支持
環(huán)境意識制造方面課題的研究。專門設(shè)立了環(huán)境意識制造的技術(shù)專題:如
J.W.Sutherland承擔的環(huán)境意識制造,離散產(chǎn)品加工過程中的廢物流分析
課題,該項目利用決策工具對工藝的廢物流進行預(yù)測,其目標是通過研究產(chǎn)品制造過程中的廢物流特性。提出廢物流更小的工藝方法。
At the same time, the national clean industrial and processing center (CenCITT) to facilitate the long-term support environmental consciousness manufacturing research. set up special environmental consciousness of manufacturing technology projects: such as J.W.S utherland assume the environmental consciousness of manufacturing, waste flow analysis in the process of discrete product processing. subject, the program using decision making tools to process waste streams to forecast, the goal is through studying the characteristics of the waste stream in the process of product manufacturing. Less waste streams process method is put forward.
隸屬于Berkeley加州大學的綠色設(shè)計與制造聯(lián)盟從事綠色制造方面的研究工作積累了長期的經(jīng)驗,在綠色工藝方面做了次量的研究。他們提出了一種-基于特征的綠色工藝規(guī)劃方法,建立了一種面向綠色制造的切削加工分析模型、并對切削液的健康毒性評價等進行了較為深入的研究。
Affiliated with the university of California, Berkeley alliance for a green design and manufacturing in the fields of green manufacturing research work has accumulated experience for a long time, do the research of the amount of the time in green technology. They proposed a - green process planning method based on feature, for green manufacturing were also built a analysis model of machining process, and to the health of cutting fluid toxicity evaluation and so on has carried on the thorough research.
國內(nèi)的一些高校和科研院所也對面向綠色制造的工藝規(guī)劃問題進行了初探,并緊密跟蹤國外的研究進展,取得了較好的成果"。
Some domestic universities and research institutes also to the problem of process planning for green manufacturing has carried on the preliminary study, and closely track the foreign research progress, good results have been achieved."
重慶大學劉飛教授及其研究團隊于1999一2000年期間在國家863/cIMs
的資助下。一直從事與基于綠色制造工藝規(guī)劃方面直接相關(guān)的制造系統(tǒng)物能資源
節(jié)約、機械加工能量特性等方面的探索。尤其在綠色制造工藝規(guī)劃方法及實用
技術(shù)研究課題中,該研究團隊對壓力加工、切削加工、鑄造、焊接、特種加工、
熱處理、覆蓋層、裝配與包裝等9個工藝大類中的一些典型工藝的資源屬性和環(huán)
境特性做了大量深入而細致的工作,對面向綠色制造的工藝規(guī)劃中的工藝參數(shù)優(yōu)
化、工藝種類選擇、單工件多機床的節(jié)能調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)進行了初步的研究和探
索,并初步建立了一個關(guān)于綠色制造工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫的原型系統(tǒng)"。
chongqing university professor’s Liufei and his research team in 1999 during a 2000 in the national 863 / cIMs.Funding. Have been engaged in and based on green manufacturing process planning is directly related to the content of manufacturing system resources To save energy, mechanical processing characteristics of exploration. Especially in the green manufacturing process planning method and practical Technology research topic, the research team of pressure processing, machining, casting, welding, special processing,Heat treatment, coating, assembly and packing and so on nine categories of some typical processes of the resource properties and ring Habitat characteristics done a lot of in-depth and meticulous work, the process planning for green manufacturing process parameters optimizationType selection, process, key technology such as simplex a machine more energy-efficient scheduling has carried on the preliminary research and exploration Preliminary established, and a prototype system about green manufacturing process database and knowledge base ".
除了重慶大學外,國內(nèi)的清華大學、上海交通大學、華中科技大學,同濟大
學、合肥工業(yè)大學、機械科學研究院等在內(nèi)的國內(nèi)其他單位也開展了一些與面向
綠色制造工藝相關(guān)的研究工作"。近年來,一批專門從事綠色制造研究的科研團隊已經(jīng)形成,隨之大量的研究性學術(shù)論文和學術(shù)專著得到發(fā)表或出版,有關(guān)技術(shù)手冊和標準也收錄了綠色設(shè)計與制造方面的技術(shù)"。2000年第9期5中國機械工程6雜志曾出版了綠色制造專輯論文"。
In addition to the chongqing university, tsinghua university, Shanghai jiao tong university, huazhong university of science and technology, tongji universityScience, hefei university of technology, mechanical science research institute, the domestic other units also carried out some and oriented Green manufacturing process related research work. "in recent years, a number of specialized in green manufacturing research team has been formed, with a large number of research papers and monographs published or print, the related technical manual and the standard also includes green design and manufacturing technology". 5. 9th 2000 Chinese journal of mechanical engineering 6 had published a green manufacturing "album paper.
三:綠色制造及其相關(guān)技術(shù)的研究具有的意義:
Three: the meaning of green manufacturing and its related technology research
1;綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然需求,具有重大社會效益.
2;綠色制造也將是21世紀企業(yè)取得顯著經(jīng)濟效益的機遇.
3;國際環(huán)境管理標準的提出,更增添了企業(yè)對綠色制造的需求.
4;綠色制造的實施將為我國企業(yè)消除國際綠色貿(mào)易壁壘提供有力支撐.
5;綠色制造的實施將推動一大批新興產(chǎn)業(yè)的形成,包括1綠色產(chǎn)品制造產(chǎn)
業(yè),實施綠色制造的軟件產(chǎn)業(yè).
1; Green manufacturing is the inevitable demand of the sustainable development of human society, has significant social benefits.
2; Green manufacturing is the 21st century enterprise has made significant economic benefit opportunities.
3; International environmental management standards, more added enterprise demand for green manufacturing.
4. The implementation of green manufacturing for our country enterprise international green trade barriers to provide strong support.
5; The implementation of green manufacturing will promote the formation of a large number of emerging industries, including creates green product manufacturing, the implementation of green manufacturing software industry.
企業(yè)實施綠色制造,需要大量實施工具和軟件產(chǎn)品,如計算機輔助綠色設(shè)計
系統(tǒng)、綠色工藝規(guī)劃系統(tǒng)、綠色制造的決策支撐系統(tǒng)、15014000國際認證的支
撐系統(tǒng)等。將會推動一類新興軟件產(chǎn)業(yè)的形成。
Entprises to implement green manufacturing, need a lot of implementation of tools and software products, such as computer aided system of green design, green, green manufacturing process planning system of decision support system of 15014000 international certification, support system and so on. Will promote the formation of a kind of emerging software industry.
因此綠色制造是具有重要社會效益和經(jīng)濟效益的國際技術(shù)前沿,具有非常重
要的研究意義和應(yīng)用前景,綠色制造的研究內(nèi)容體系涉及產(chǎn)品整個生命周期的所
有問題,主要是五綠問題的集成,即綠色設(shè)計、綠色材料、綠色工藝、綠色
包裝、綠色處理問題的集成,"因此綠色工藝技術(shù)是綠色制造研究和實施的重要內(nèi)容之一"。
Therefore, green manufacturing is a important social benefits and economic benefits of the international forefront of technology, it is a very important research significance and application prospect of the research content of green manufacturing system involves the product whole life cycle of all problems, mainly five green problems of integration, namely, green design, green material, green technology, green packing, green and deal with the problem of integration, "so the green technology is one of the important contents of the research and implementation of green manufacturing".
收藏