设计材料及加工工艺概论

设计材料及加工工艺概论

一、学习材料的重要性

1.1材料是设计的物质基础和载体

材料是科学技术研究的重要方面，设计材料由比较单一的木材，陶瓷，玻璃，金属到越来越丰富的塑料、复合材料为产品设计展开了一个广阔的天地。基本功能相同的产品，由于采用了不同的材料和加工工艺，就可以带来巨大的形态变化，随后带来的是使用变化和精神功能的变化。例如电视机外壳，用木质层板来做，因为受到材料特性和加工工艺的制约，一般会做成方形。如果后壳要做成弧度就有一定的难度。但是如果用工程塑料来做电视机外壳的话，就很容易用压注成型的方法实现曲面的造型。

以椅子的设计为例，椅子的基本功能是“座”，另外它还具有很强的象征和装饰功能，木材、金属、皮革玻璃、塑料等材料随着成型技术的发展进步，并结合设计师的创意，展现出了不同的形态和风貌，这些典型的形态也成为时代技术发展水平和人们社会生活的象征。

早期的椅子大都以实木为材料，坚硬的材料使得精密的榫卯结构得以实现，使得椅子在造型上线条更加挺拔、秀丽、流畅，其形体严谨合理的结构、精致的制作工艺和天然靓丽的枝干，无疑为明式家具的典范。

明式太师椅

20世纪三四十年代以后，由于合成树脂的迅速发展和高频胶核技术的应用，产生了一种新的椅子形态——胶合板椅。它改变了原有木材的特性，其结构、强度等均发生了变化，形成了一种新的造型风格。例如下面的LCM椅子。

1941年，设计师查而斯和伊姆斯在家具设计中用胶合板为材料进行椅子设计，引起了评委的注意，并因此拿了比赛的第一名。

由马歇尔.布劳耶设计的瓦西里椅是世界上第一个以标准件构成的钢管椅，突破了木质椅子造型的范围，压弯成型机和管材弯曲技术的出现，使得钢管本身的特性得以发挥，钢管有弹性、强度高，一致的弯曲半径给人一种有序和统一的美感。

塑料的发明给产品带来了前所未有的变化，如图所示，得S形的堆叠椅，是由威乐.潘顿设计的，采用塑料一次成型技术，造型优美，色彩艳丽，技术完善，让塑料制品拥有了更完美的品质。

1987年，意大利菲亚姆公司设计了一个幽灵椅。该款椅子时由水晶玻璃制成的，设计师对玻璃的成型可能性进行了研究，在一块玻璃板上用每秒钟1000米的混合磨料的高压水柱制造了一道缝隙，然后用玻璃弯曲技术加以弯曲，使它获得了连续、透明、优雅的造型。它是复杂现代技术和简单造型方法的完美结合。

材料和工艺是产品设计的物质技术条件，是实现产品设计的必要条件。设计通过材料和工艺转化为实体产品，材料和工艺又通过设计实现自己的价值。任何一个产品设计，只有选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。

1.2材料总是能够为设计师带来很多新的思路

新材料对设计的影响不仅限于技术性应用的范畴，而是包含了整体质感。一直对设计流行趋势所形成起着激发作用。在材料日益丰富、材料技术不断发展的今天，“材料设计”成为了设计创新的重要手段。设计师不必受到材料的限制，或者被动的接收材料科学的研究成果。而是积极的评价和探索各种材料在设计

中的应用价值，发掘材料在设计造型中的潜力。

Ｅmio Ａmbasz在20世纪90十年代提出了“软技术材料”的观念，并基于微型化技术设计了一款手帕电视。他打破了一般电视机的外观面貌和使用方式，让人感到异常的柔软和亲切。

“人与机器”设计公司设计的软件盘是用柔软的、易弯曲的聚氨酯泡沫制成。聚氨酯被公认为有高度的隔热性和绝缘性。既可以坚硬的形式，也可以柔软的形式进行生产。应用领域十分宽广。键盘由镭射蚀刻而成，省去了不同的语言版本的模具修改成本。

赤陶土（一种声学陶瓷）在高温烘烤后再施釉，完全能达到音响的硬度要求，并能强化声音的频率。在这个基础上，意大利的设计师设计了一款陶瓷音响。它不仅延伸乐材料的使用空间，也使得原来藏在房间角落里面得黑箱子音响，被赋予了全新的美学价值。

二、设计专业学习材料课程的特点

2.1与工科院校课程的区别

作为设计类院校对于材料的教学应该和其他工科类院校教学有所不同。在学习和掌握的重点等方面都有所区别。这种不同正是由两类院校的学生的思维特点、接受能力和知识架构来决定的。

当前市面上的绝大多数材料并不适合艺术设计类院校的学生使用。因为教材的内容包括很多抽象，概念性很强的材料学知识。他们的研究是偏向于对机械设计和工程设计方面的介绍。从艺术设计的角度对材料和加工工艺的研究阐述则很少。对设计类院校的学生进行产品设计没有直接的指导意义。这些内容对于我们的学生来说，既难懂又难学。

从下表上分析，两者在内容也是有不同的：

工科的材料学（微观方面）工程力学，物理学，机械，电子，分子间距，应力等

设计类材料学（宏观方面）材料和工艺，材料的美感，材料的肌理应用

工科类材料学主要涉及到材料的微观方面

设计类院校的材料课程主要涉及到圆圈的右半边——宏观方面多一些

2.2我们要掌握的知识点

具备相关的材料和工艺的知识，了解材料的基本性能，会应用材料工艺学知识解决设计的问题。在设计中选择恰当的材料和工艺，能运用材料的自然美使产品具有美感，使加工工艺符合材料的性能。

三、设计材料的分类

就工业设计的范畴内，材料是指用于工业设计并且不依赖于人的意识而客观存在的所有物质。从不同的角度，我们可以对材料进行不同的分类。

按照材料来源天然材料、加工材料、合成材料、复合材料等

按照材料的物质结构金属材料、无机材料、有机材料、复合材料

按照材料的形态分类现状材料、板状材料、块状材料、

其它金属，塑料，木材，玻璃和陶瓷等

在这里，我们主要介绍在设计生活中经常用到的材料主要有：

当然，在实际的产品设计中，非常多的是材料之间的搭配和组合，共同来实现产品的功能。但是我们要注意的是：材料的品种越多，材料之间的连接方式就会随之增加，设计的成本也会提高，设计师在产品设计时候，要达到一个协调。

四、材料的特性

任何材料都有自己的属性。设计材料的的特性包括：

固有特性、力学特性、热性能、电磁性能、防腐性能等；

派生特性、加工特性，感觉特性和经济特性；

这其中牵涉到了材料的密度，强度，弹性，耐磨性，导电性，磁性等各个方面的多种特性。了解它们是设计师进行设计的前提，了解它们是产品能够成功实现功能的保证。而且很多设计就是利用了材料的某一些特性。比如法国设计师马萨德设计的一个“TOHOT”盐和胡椒摇罐。在这一个产品中主要就是运用到了产品材料本身的特性或者零部件的特性。磁铁的磁性和它产生的瞬时的固定连接性。

五、材料的感觉特性

感觉特性是人的感觉系统因为胜利刺激对材料作出的反应或者由人的知觉系统从材料的表面特征得出的信息，是人对材料的胜利和心理活动，它建立在生理基础上，是人们通过感觉器官对材料作出的综合印象。

（通过视觉和触觉，我们可以感受到很多材料的特性，不论它是透明还是不透明，柔软还是坚硬）

5.1材料的触觉特性

通过人的手和皮肤触及材料而感知材料的表面特性，是人们感知和体验材料的主要感受。通过此下图，我们可以知道材料给人的不同感觉特性的转化过程。

由此，设计师在设计相关的产品时，就会有意识的避开事物对人的潜在危害。使用户能够更安全，

更方便的使用产品。比如日本的一款叫做 TAG CUP的杯子，曾获得日本的优良设计奖，它具有良好的隔热性，可以防止手被烫伤，无论谁拿多高，都可以四处拿动，在满足功能的前提下赋予人美好的情感体验。

5.2材料的视觉特性

材料的视觉特性是靠眼睛的视觉来感知的材料表面特征，是材料被视觉感受后经过大脑处理昌盛的一种对材料表面特征的感觉和映像。

当前，材料的视觉特性在设计中的应用数不胜数。比如明明是塑料的手机质感，却被做成了金属的质感；明明是塑料的水龙头，却使人看起来是一个高贵的金属产品，使得产品价值提高了很多。

（轮胎表面的远近景视觉效果）

塑料产品给人的金属视觉效果

六、材料的美感和设计应用

任何材料都充满了灵性，任何材料都在默默中表达自己，都在展示着自己的美丽。美感是人们通过视觉、触觉、听觉在接触材料时所产生的一种赏心悦目的心理状态，是人对美的认识、欣赏和评价。

材料美是产品造型美的一个重要方面，不同的材料给人不同的触觉、联想、心理感受和审美情趣，如黄金的富丽堂皇，白银的高贵，钢材的朴实，锌的平丽轻快，木材的轻巧自然，玻璃的清澈光亮。

木材和黄金都有着自己的材料魅力，等待着设计师敏锐的视角材料的美感和材料本身的组成、性质、表面结构以及使用状态有关，每一种材料都有着自己的个性特色。在设计造型中，应该充分考虑材料自身的不同个性，对材料进行巧妙的组合，使其各自的美感得以体现，并能深化和互相烘托，形成符合人们审美追求的各种情感。

捷克设计师设计的玻璃杯，玻璃材料和石材的组合，采用模具吹制，结合了玻璃的晶莹剔透感，又有石材的厚重感，有玻璃的冷漠，又有石材的温软。

6.1材料的色彩美

远距离的看一个产品，最先映入眼帘的不是造型，也不是肌理，而是色彩。材料是色彩的载体，色彩是依附于材料而存在的。在产品设计中，材料的色彩是造型私塾的重要元素，没有色彩的作品是缺乏生命力的。作为响亮的视觉语言，色彩具有强烈的视觉冲击力，色彩在人们的视觉中起着先声夺人的效果。包括有固有色彩和人为色彩。

木材的固有色和人工色彩

在材料的固有色彩达不到使用需要的背景下，人们开始根据产品装饰的需要，对材料进行色彩处理，以调节色彩的本色，强化并烘托材料的色彩美感。值得大家注意的是，孤立的材料色彩是不能产生强烈的美感作用的。只有运用色彩规律将色彩进行组合和协调，才能产生有冷暖对比，色相呼应的效果。

通过阳极氧化工艺使得水壶表面增加了一层绚丽的色彩，增添了生活的色彩，也增加了产品的附加值。

苹果电脑永远惹喜爱，色彩的作用不可低估

阿莱西的生活用具设计

矿泉水瓶体设计未丹多企业股份有限公司设计的“未丹多喝水”庆祝上市十周年所推出的纪念瓶。瓶盖上方的水滴状突出物，既像是波溅的水花、也像是烟火的造型，红、橘、绿、蓝、灰五色。当拔出瓶盖时还有“啵”的一声，使设计者玩的创意，不仅用色彩、造型来欢庆十年，也用声音模拟出烟火的爆点，是深具特色的创意。

濬成家饰设计公司设计的糖果盒。胡桃木与槭木搭配，两种树种搭配变化多端，颜色变化增添趣味性。造型简洁大方，原木材质更显高贵。可移动九个方盒，机能高、实用性高。

6．2材料的肌理美

肌理是物体的表面形式，是物体表面的组织构造，具体入微地放映了不同材质的差异，体现材料的个性和特征，与形态、色彩构成了物体在空间的形式。

肌理按照材料表面的构造特征，可以分为自然肌理和再造肌理。前者包括了天然材料的自然肌理（比如木材天然的纹理和疖子）和人工材料的肌理（比如塑料、织物、钢铁等），自然肌理突出的是材料本身的自然材质美，价值性强，以“自然”为贵。在很多设计中，特别是木材的设计中，我们经常用到木材的自然纹理来增加产品的自然价值。

表面的构造、自然肌理、木材的纹理和疖子，塑料、织物、钢铁。

再造肌理：通过喷涂、镀、贴面等手段，改变材料原有的表面材质特征，形成一种新的表面材质特征。

给人的知觉、视觉肌理：通过视觉的得到的肌理。

触觉肌理：通过触觉的得到的肌理。

木材的肌理在家居品设计中的应用

Sun Ra灯具设计。设计师对每一种材料的属性又有极好的把握，将强调它们的自然属性作为设计的重点，而在细节之处精妙的处理。Sun Ra灯具的木质框架上显露着自然的纹理，营造出古典、优雅气息，而璀璨的照明灯则充满了现代的奢华之感，古典与现代的统一正式拉泽罗尼想要在这件作品中表现的特色。

随着表面面试工艺的提高，我们可以通过喷涂、镀、贴面等手段，改变材料原有的表面材质特征，形成一种新的表面材质特征，以满足现代产品的多样性和经济性。这种肌理以“新奇”为贵。

采用贴面的工艺来仿造木材自然的纹理效果，不仅可以使产品产生自然美，还能提高木材的使用率，增加产品的经济价值。

在下面的绳椅设计中，所用的是最为普通的尼龙绳——质地细匀，表面光滑。把软性的绳子作为主要的语言，长短不一，如瀑布般流泻下来，给人一种心动的精神体验。

在产品设计中，合理的选用材料肌理的组合形态，是获得产品整体协调的重要途径。设计师就是要用对材料的敏感的激发设计创意，设计更好的产品。

混凝土音响组合设计，设计师以钢筋水泥为音响设备的基本材料，无论是音像还是唱盘座都是混凝土。其外观粗糙异常，与精细的塑料唱片形成强烈的肌理对比。

6．3材料的光泽美

人们对材料的认识，大都是依靠不同角度的光线，光是造就材质感的先决条件。材料离开了光，就不能充分体出本身的美感。人们通过视觉感受而获得在心理、生理方面的反应，引起某种情感，产生某种联想从而形成某种审美体验。

根据材料的受光特性，可以分为透光材料和反光材料。透光材料给人明快开阔的感觉，反光材料给人生动质朴的感觉。

透明产品使人感到明快，反光产品使人感到生动

设计师经常运用材料天然的光泽美，当要突出材料的光泽时候，通常采用一些表面的加工工艺来实现。在这个桌台设计中，设计师采用了镜面抛光工艺的应用，使得普通的餐桌变得及其生动活泼。把金属的反光性表现的十分生动。想象一下坐在桌子旁吃水果并欣赏桌上风景的情景吧。即使坐在旁边也是一种享受。

在“带塞子的抛光不锈钢容器”设计中，设计师把这些视觉效果柔和的枕头造型与其坚硬的钢质地形成了强烈的对比。抛光研磨工艺的应用使得这些枕头看起来并不如我们想象的那样坚硬，外观柔和而灵活，

简直就像我们平常见到的普通枕头。

玻璃杯子（透光性材料的动人之处在于它的晶莹，在于它能产生一种朦胧的美。）

反射的主体如果是木材这样的材料，比如像这个容器设计一样，它的放射特点是不一样的。这个

毛面木质品以反映自身材料特性为主，给人以质朴，柔和、安静、平稳的感觉。

透明的苹果电脑，永远是电脑中的弄潮儿

看着这个透明的相机，我们都会不经意的想起了苹果电脑的透明设计。虽然这是一个模仿透明形式的设计。但是我们仍然对它爱不释手。材料虽然透明，但是它的光泽美已经深深的打动了我们的内心。

设计师琳?伍聪热衷于玻璃材质的运用，通过不同的手法在其作品中融入东方禅风与柔性概念，传达出直接、不矫饰的美学特征。冰山花瓶（左）采用透明玻璃材质制作而成，摆放在桌上就像冰山飘在海平面上，不论是否插花都很好看。而Smoke花瓶（右）则是利用双层制作技术，使内层为白色玻璃，外层为灰色玻璃，让花瓶灰里透白，营造出烟翠的感觉，呈现典雅的高贵气质，称为寒烟翠花瓶。

课程设计说明书--箱体机械加工工艺及夹具设计

（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金

目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)

机械加工工艺设计说明书

北华航天工业学院 机械制造技术基础课程设计说明书 题目：拨叉零件的机械加工工艺设计及专用夹具设计 学生姓名: ******* 学号：************ 班级： ****** 系别： *********** 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： *************8 成绩：

目录 （一）机械加工工艺设计 1.拨叉零件的工艺分析及生产类型的确定 (1) 1.1拨叉零件的作用 (1) 1.2 拨叉零件的技术要求 (1) 1.3 拨叉零件的生产类型 (1) 2 确定毛坯，绘制毛坯简图 (1) 2.1确定毛坯生产类型 (1) 2.2继续加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1) 2.3绘制拨叉铸造毛坯见图 (2) 3、拟定拨叉工艺路线 (2) 3.1定位基准的选择 (2) 3.1.1粗基准的选择 (2) 3.1.2精基准的选择 (2) 3.2 、表面加工方法的确定 (3) 3.3、加工阶段的划分 (3) 3.4、工序的集中与分散 (3) 3.5、工序顺序的安排 (3) 3.6 、工艺路线确定 (4) 4、机床设备及工艺装备的选用 (4) 4.1 、机床设备选用 (4) 4.2 工艺装备的选用 (4) 5、机械加工余量，工序尺寸及公差的确定 (4) 6、切削用量、时间定额的计算 (6) 6.1.工序三：粗-精铣左端面 (6) 6.1.1粗铣左端面至81mm (6) 6.1.2 精铣左端面至80mm，表面粗糙度Ra=3.2um (7) 6.2工序四：钻-扩φ22H12孔 (8) 6.2.1钻φ20孔 (8) 6.2.2扩孔Φ22H12 (10) 6.3工序五：拉内花键孔 (11) 6.4工序六：粗-精铣底槽内侧面和底面 (11) 6.4.1粗铣底槽 (11) 6.4.2精铣底槽 (12)

工业设计材料与加工工艺考试题及答案

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。

19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。

设计材料及加工工艺

设计材料及加工工艺

材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、 硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？ 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？ 产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。 其主要方式有两种： 一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料 二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创

数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)

数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)

《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】

1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确

4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.

(完整版)设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺（章节总结）

第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料出发，思考 如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括：①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何

机械制造工艺设计说明书

湘潭医卫职业技术学院 课 程 设 计 班级： 姓名： 指导教师：刘中华 年月日

课程设计 项目说明书 设计题目：******批量生产机械加工工艺设计专业：*********** 班级：******* 学号：******* 设计者：****** 指导教师：刘中华 完成时间：****** 湘潭医卫职业技术学院医电学院

目录 前言 一、零件的分析 (5) 1、零件的作用 (5) 2、零件的工艺分析 (5) 二、工艺分析 (6) 1、确定生产类型 (6) 2、选择毛坯制造形式 (6) 3、选择定位基准 (6) 4、零件表面加工方法选择 (7) 5、制造工艺路线 (8) 6、确定机械加工余量与毛坯尺寸 (8) 7、加工设备与工艺装备的选择 (10) 8、确定切削用量及基本工时 (11) 总结 参考文献 致谢

前言 本次课程设计是进给箱齿轮轴的设计，这是机械制造工程这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。

设计题目：进给箱齿轮轴零件的机械加工工艺规程 零件的分析 1.零件的作用 题目给定的零件是进给箱齿轮轴，其主要作用是支撑传动零部件，实现回转运动，并传递扭矩和动力，以及承受一定的载荷。齿轮轴零件是将齿轮部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴Φ26圆柱面处有圆弧形的键槽和圆孔，主要是通过键和其他部件相连。轴的左端部位为齿轮部分，主要传递运动和动力。 2.零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构简单，属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽、齿轮等不同形式的几何表面及几何实体组成。其主要加工的表面有以齿轮轴左右端面为中心的Φ60、Φ45、Φ30、Φ29、Φ26、Φ24的外圆柱面，以Φ26的外圆柱面和左右台阶面为中心的加工30×8×4的键槽、Φ8的孔，左右两端的端面，以及齿轮轴左端的齿轮加工。其多数表面的尺寸精度等级在7～11之间，表面粗糙度值为1.6μm～12.5μm，齿轮的精度等级为8。其中位置要求较严格的,主要是保证加工Φ60的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.25范围内,以及保证Φ30的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.02范围内。 通过分析，该零件布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。经过对以上加工表面的分析，对于这几组加工表面而言，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并且保证它们的位置精度。

钢铁材料相关总结

钢铁材料（黑色金属） 纯铁（熟铁） 铸铁（生铁） 工业用钢 一．分类： 二．命名： 三．性能和应用： 四．成型方法： 五．钢铁生产过程 钢铁材料的力学性能和加工性能 力学性能： 加工性能： 钢铁材料性能的定性总结 型材成型与冷热加工 钢铁材料（黑色金属） 纯铁（熟铁） 含碳量小于0.04%，软、塑性好（可锻），容易变形，强度和硬度较低，用途不广。 铸铁（生铁） 主要由Fe、C、Si、Mn、P、S组成的合金，平均含碳量2.11%—4%，硬而脆、几乎没有塑性，力学性能较

差，只能用铸造的方法成型。 分类：（根据碳的存在形式不同分） 1.白口铸铁（白口生铁）：C是以游离碳化铁形式存在，断口呈亮白色。 ●特点：硬度高，脆性大，难加工； ●主要用途：炼钢、做可锻铸铁。 2.灰口铸铁（灰口生铁）：C主要以石墨的形式存在，断口呈灰色。 ●分类：（按石墨的存在形状分） 1)灰铸铁：石墨大部分为片层状 命名：“HT”+“φ30mm试棒的最小抗拉强度（MPa）”，eg.HT300； 优点：铸造性能好、切削性能好、减震性能好、减磨性能好、价格低廉； 缺点：塑性差、韧性差、抗拉强度低、焊接性能差。 2)球磨铸铁：石墨大部分为球状 命名：“QT”+“最低抗拉强度—最低伸长率”，eg.QT600-3； 特点：强度高（和钢差不多）、工艺要求高。 3)蠕墨铸铁：石墨大部分为蠕虫状 命名：“RuT”+“最低抗拉强度”，eg.RuT300； 特点：兼具灰铸铁和球墨铸铁的性能。 4)可锻铸铁（玛钢或马铁）：对白口铸铁加热到900°C—980°C后长时间保温并分阶段石 墨化，使其内部石墨变成团絮状得来，其实并不能锻造，现已少用。 工业用钢 将生铁进一步冶炼降低含碳量（一般在0.04%—2.11%）、减少杂质元素或加入一些合金元素得到。在保证有害杂质不超标和采用合适的热处理工艺的情况下，影响钢性能的主要因素是含碳量与合金元素含量。 一、分类： 1.按用途分：结构钢、工具钢、专门用途钢、特殊性能钢； 2.按含碳量的多少分：低碳钢（0.04%—0.25%）、中碳钢（0.25%—0.6%）、高碳钢（0.6%—2.11%）； 3.按有害杂（S，P）质含量的多少分：普通质量钢、优质钢、高级优质钢； 4.按合金元素含量的多少分：非合金钢、低合金钢、合金钢； 5.按成型方法分：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。 二、命名：按第4种分类方法进行命名 有产品牌号和统一数字代号两种命名方式。 1.非合金钢（碳素钢） ●碳素结构钢： 产品牌号：“Q（屈）”+“屈服点值”+“质量等级（A、B、C、D，其中D最高）”+“〃脱氧程度F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）”，eg.Q235A〃F。 ●优质碳素结构钢： 产品牌号：两位数字表示钢的平均含碳量，以万分之几来计。分普通含锰量的优质碳素结构钢（eg.45）和较高含锰量的优质碳素结构钢，eg.45Mn。 统一数字代号：U+xxxxx ●碳素工具钢： 产品牌号：“T（碳）”+“平均碳的质量分数，以千分之几计”+“质量等级（A）”，eg.T12A。 ●铸造碳钢： 产品牌号：“ZG（铸钢）”+“屈服点+抗拉强度”，eg.ZG200-400。

法兰盘加工工艺设计说明书

目录 序言............................................................ 错误!未定义书签。 1 零件的分析 (1) 零件的作用 (1) 零件的工艺分析 (1) 2 工艺规程设计 (1) 确定毛坯的制造形式 (1) 基面的选择 (2) 制定工艺路线 (2) 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (2) 3 夹具设计 (5) 问题的提出 (5) 夹具设计 (5) 参考文献 (8)

1 零 件 的 分 析 零件的作用 题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘（见附图1）， 法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045 .00+为中心 ,包括:两个Φ12.034.0100--mm 的端面, 尺寸为Φ0017.045-mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透 孔. Φ06.045-mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔, Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面. 这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端 面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 2 工 艺 规 程 设 计 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。

典型零件机械加工工艺设计与实施期末测试答案

典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。

11 找正法、镗模法、坐标法、

、选择题（每小题5分，共10 分）

工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可

高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1

设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺 （章节总结） 第一章概论 设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、

生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料 按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 材料特性的基本特性

加工工艺规程及工艺装备设计说明书

机械制造工艺学课程设计实例 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。 生产纲领为中小批量生产。 设计者：＿＿＿＿＿ 指导老师： XXX XX师范大学 教研室 2009年1月4日

XX师范大学 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。生产纲领为中小批量生产。 内容：1. 零件图 1张 2. 毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1套 4. 工艺装备（夹具）主要零件图及画总装图 1套 5. 课程设计说明书 1份 班级：0 5机自国内 学生：＿＿＿＿＿ 指导老师：XXX 教研室主任：XXXX ＿＿＿年＿＿＿月

目录 序言 (4) 一．零件的分析 1零件的作用 (4) 2零件的工艺分析 (4) 二．毛坯制造 1确定毛坯的制造形式 (5) 二．工艺规程设计 1基面的选择 (5) 2制定机械加工工艺路线 (5) 四．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1.面的加工（所有面） (7) 2.孔的加工 (7) 五．确定切削用量及基本工时 1．工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 (9) 2．工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定 (10) 3．工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (11) 4 ．工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定 (12) 5．Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (13) 6. 工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定 (14) 7．工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (15) 8 .工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定 (16) 9. 工序Ⅹ的切削用量及基本时间的确定 (16) 六．夹具的选择与设计 (16) 1.夹具的选择 (17) 2．夹具的设计 (17) 七．选择加工设备 1．选择机床，根据不同的工序选择机床 (18) 八．选择刀具 1. 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 (18) 九．选择量具

数控加工工艺规程编制与实施2

江苏开放大学 形成性考核作业 学号2015050000143 姓名吴畏 课程代码 110045 课程名称数控加工工艺规程编制与实施评阅教师 第 2 次任务 共 4 次任务 江苏开放大学

任务内容： 一、选择题（每题2分，共30分） 1、切削刃形状复杂的刀具宜采用（ D ）材料制造较合适。 （A）硬质合金（B）人造金刚石（C）陶瓷（D）高速钢 2、YG类硬质合金主要用于加工（A）材料 （A）铸铁和有色金属（B）合金钢（C）不锈钢和高硬度钢（D）工具钢和淬火钢 3、刀具材料在高温下能够保持较高硬度的性能称为（B ）。 （A）硬度（B）红硬性（C）耐磨性（D）韧性和硬度 4、JT/BT/ST刀柄柄部锥度为（ A ）。 （A）7：24；（B）1：10；（C）1：5；（D）1：12 5、过定位是指定位时，工件的同一（B）被多个定位元件重复限制的定位方式。 （A）平面（B）自由度（C）圆柱面（D）方向 6、若工件采取一面两销定位，限制的自由度数目为（ A ） （A）六个（B）二个（C）三个（D）四个 7、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（ D ）的原则。 （A）基准重合（B）基准统一（C）自为基准（D）互为基准 8、采用短圆柱芯轴定位，可限制（ D ）个自由度。 （A）二（B）三（C）四（D）一 9、在下列内容中，不属于工艺基准的是（ D ）。 （A）定位基准（B）测量基准（C）装配基准（D）设计基准 10、（ B ）夹紧机构不仅结构简单，容易制造，而且自锁性能好，夹紧力大，是夹具上用得最多的一种夹紧机构。 （A）斜楔形（B）螺旋（C）偏心（D）铰链 11、精基准是用（ D ）作为定位基准面。 （A）未加工表面（B）复杂表面（C）切削量小的（D）加工后的表面 12、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面，同时应尽量与（ D ）方向一致。 （A）退刀（B）振动（C）换刀（D）切削 13、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的（ C ）。 （A）1~3倍（B）1/10~1/100 （C）1/3~1/5 （D）同等值 14、铣床上用的分度头和各种虎钳都是（ B ）夹具。

设计材料与工艺

《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识

数控加工工艺设计说明书范本

一、数控车床的刀具夹具及量具 1.数控车床的刀具 在数控机床加工中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上是受到刀具的制约。虽大多数车刀和铣刀等与普通加工所采用的刀具基本相同，但对一些工艺难度较大的零件，其刀具特别是刀具切削部分的几何参数，尚需作特殊处理，才能满足加工要求。 1.1 数控加工对刀具的要求 1.1.1对刀具性能的要求 （1）强度高为适应刀具在粗加工或对高硬度材料的零件加工时，能大切深和快走刀，要求刀具必须具有很高的强度；对于刀杆细长的刀具(如深孔车刀)，还应具有较好的抗震性能。 （2）精度高为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具及其刀夹都必须具有较高的精度。如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0．005mm等。 （3）切削速度和进给速度高为提高生产效率并适应一些特殊加工的需要，刀具应能满足高切削速度或进给速度的要求。如采用聚晶金刚石复合车刀加工玻璃或碳纤维复合材料时，其切削速度高达100m／min以上；日本UHSl0型数控铣床的主轴转速高达100000r／min，进给速度高达15m／min。 （4）可靠性好要保证数控加工中不会因发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性和较强的适应性。 （5）耐用度高刀具在切削过程中的不断磨损，会造成加工尺寸的变化，伴随刀具的磨损，还会因刀刃(或刀尖)变钝，使切削阻力增大，既会使被加工零件的表面精度大大下降，同时还会加剧刀具磨损，形成恶性循环。因此，数控加工中的刀具，不论在粗加工、精加工或特殊加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而保证零件的加工质量，提高生产效率。 耐用度高的刀具，至少应完成l一2个大型零件的加工，能完成l一2个班次以上的加工则更好。 （6）断屑及排屑性能好有效地进行断屑及排屑的性能，对保证数控机床顺利、安全地运行具有非常重要的意义。 以车削加工为例，如果车刀的断屑性能不好，车出的螺旋形切屑就会缠绕在刀头、工件或刀架上，既可能损坏车刀(特别是刀尖)，还可能割伤已加工好的表面，甚至会发生伤人和设备事故。因此，数控车削加工所用的硬质合金刀片上，常常采用三维断屑槽，以增大断屑范围，改善断屑性能。另外，车刀的排屑性能不好，会使切屑在前刀面或断屑槽内堆积，加大切削刃(刀尖)与零件间的摩擦，加快其磨损，降低零件的表面质量，还可能产生积屑瘤，影响车刀的切削性能。因此，应常对车刀采取减小前刀面(或断屑槽)的摩擦系数等措施(如特殊涂层处理及改善刃磨效果等)。对于内孔车刀，需要时还可考虑从刀体或刀杆的里面引入冷却液，并能从刀头附近喷出的冲排结构。 1.1.2对刀具材料要求 这里所讲的刀具材料，主要是指刀具切削部分的材料，较多的指刀片材料。刀具材料必须具备的主要性能：（1）较高的硬度和耐磨性较高的硬度和耐磨性是对切削刀具的一项基本要求。一般情况下，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也越好，其常温硬度应在62HRC以上。 （2）较高的耐热性耐热性又称为红硬性，是衡量刀具材料切削性能的主要标志。该性能是指刀具材料在高温工作状态下，仍具有正常切削所必需的硬度、耐磨性、强度和韧性等综合性能。 （3）足够的强度和韧性刀具材料具有足够的强度和韧性，以承受切削过程中很大压力(如重切)、冲击和震动，而不崩刃和折断。 （4）较好的导热性对金属类刀具材料，其导热系数越大，由刀具传出和散发的热量也就越多，使切削温度降低得快，有利于提高刀具的耐用度。 （5）良好的工艺性在刀具的制造过程中，需对刀具材料进行锻造、焊接、粘接、切削、烧结、压力成

输出轴的加工工艺与夹具设计设计说明书(详细)

课程设计说明书 课程名称：机械制造工艺学 题目名称：输出轴加工工艺及夹具设计 班级：20 级专业班 姓名： 学号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年月日

目录 1引言 (2) 1.1 课题设计的目的和意义 (2) 1.2 课题背景知识 (3) 1.2.1 零件的作用 (3) 1.2.2 机械制造工艺相关知识 (3) 2.1 零件的工艺性分析及生产类型确定 (8) 2.1.1 零件的作用 (8) 2.1.2 零件的工艺分析 (9) 2.1.3 确定零件的生产类型 (10) 2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 (10) 2.2.1 选择毛坯种类 (10) 2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量 (11) 2.2.3 绘制毛坯图 (12) 2.3 选择加工方法，拟定工艺路线 (12) 2.3.1 定位基准的选择 (12) 2.3.2 零件表面加工方法的选择 (13) 2.3.3 加工阶段的划分 (13) 2.3.4 工序的集中与分散 (14) 2.3.5 工序顺序的安排 (14) 2.3.6 确定工艺路线 (14) 2.3.7 加工设备及工艺装备选择 (15) 2.3.8 工序间余量和工序尺寸的确定 (16) 2.3.9 切削用量及基本时间定额的确定 (19) 3. 专用夹具设计 (35) 3.1 明确设计要求、收集设计资料 (35) 3.2 确定夹具结构方案 (36) 3.2.1 确定定位方式，选择定位元件 (36) 3.2.2 确定导向装置 (36) 3.2.3 确定工件夹紧方案，设计夹紧机构 (36) 3.2.4 确定夹具总体结构和尺寸 (37) 3.2.5 夹具使用说明 (39) 总结 (39) 参考文献 (40) 致谢...................................................... 错误！未定义书签。英文摘要 (41)

设计材料及加工工艺

材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、 硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？ 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？ 产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。 其主要方式有两种： 一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料 二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创

KCSJ-04_轴承座 机械加工工艺规程设计说明书

课程设计说明书 设计题目： KCSJ-04轴承座零件的工艺规程及工艺装备 班级 设计者 学号 指导教师

机械制造工艺学课程设计任务书 题目：轴承座零件的 工艺规程及工艺装备 生产纲领： 4000件 生产类型：批量生产 内容： 1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.夹具图 1张 4.零件装配图 1张 5.机械加工工艺过程卡片 1套 6.机械加工工序卡片 1套 7．课程设计说明书 1份

机械加工工艺规程设计 图1、2 分别为轴承座的零件图。已知零件的材料为HT200，年产量4000件/年。试为该轴承座零件编制工艺规程。 图1-1 轴承座零件图 第一节轴承座的工艺分析及生产类型的确定 一．轴承座的用途 1.保持轴承的位置作为载荷的支撑 2.防止外界物质侵入轴承 3.提供一种将保持轴承良好润滑的结构 二．轴承座的技术要求 全部技术要求列于表1-1中

加工表面尺寸及偏差 /mm 公差/mm及精 度等级 表面粗糙度/ μm 形位误差/mm 底面95 IT8 6.3 孔47 ?47+0.03 IT7 6.3 前后端面40 IT8 6.3 孔22 22 IT8 6.3 孔12 12 IT8 6.3 表1-1 三．审查轴承座的工艺性 分析零件图可知，轴承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在轴向方向上均大于相邻表面。?12mm孔和?22mm孔的端面均为平面可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；?47mm孔和前后俩个端面由车床加工出来；底面和顶面用铣床加工；另外，该零件其余表面精度都较低，不需要加工，通过铸造就可以达到加工要求。由此可见，该零件的工艺性较好。 四．确定拨叉的生产类型 依设计题目知：Q=4000件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别为3%和0.5%。代入公式1-1得 N=4000*(1+3%+0.5%)=4140件/年 由查1-3表可知，轴承座属轻型零件；由表1-4知，该轴承座的生产类型为大批生产。