3938 自動(dòng)墻壁清洗機(jī)設(shè)計(jì),自動(dòng),墻壁,清洗,設(shè)計(jì) 湘潭大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 自動(dòng)墻壁清洗機(jī) 學(xué)號(hào)： 2006183838 姓名： 沈 超 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 楊 世 平 系主任： 周 友 行 一、主要內(nèi)容及基本要求（1）調(diào)查當(dāng)前高層外墻清洗的方式及市場(chǎng)需求。 （2）調(diào)查玻璃和瓷片墻面的清洗方法和原理。 （3）設(shè)計(jì)全自動(dòng)高層外墻清洗機(jī)。主要負(fù)責(zé)清洗機(jī)的整體方案設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)中包括清洗工作部分的設(shè)計(jì)、機(jī)架的設(shè)計(jì)。 （4）繪制清洗機(jī)工作部分的裝配圖和重要零件的零件圖，圖紙的工作量不少于 2.0張 A0圖紙。 （5）完成畢業(yè)論文的文稿工作，要求：總字?jǐn)?shù)不低于八千字，使用 A4編輯及打印裝訂成冊(cè)。 （6）翻譯英文技術(shù)資料：有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)研究方面的英文資料。要求：3000 字，復(fù)印原稿,與翻譯(打印)稿同冊(cè)裝訂。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題（1）高層外墻清洗的方法。 （2）清洗機(jī)的自動(dòng)清洗控制方法。 （3）各關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)參數(shù)確定。 三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 查閱資料、調(diào)研 3月份以前2 開題報(bào)告、制訂設(shè)計(jì)方案 3.1—3.153 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.16—3.294 繪制裝配圖和零件圖 3.30—4.305 寫出畢業(yè)論文初稿 5.1—5.116 修改，寫出第二稿 5.12—5.207 寫出正式稿 5.21—5.258 答辯 6.7四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 吳彥農(nóng)，康志軍.Solidworks2003實(shí)踐教程. 淮陰：淮陰工學(xué)院，20032 葉偉昌. 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明手冊(cè)（上冊(cè)）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20013 徐錦康. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20014 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版 第4卷）. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 5 葛常清. 機(jī)械制圖（第二版）. 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，20006 朱 敬. 孫明，邵謙謙.AutoCAD2005.電子工業(yè)出版社，2004 7 董玉平. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，20018 曾正明. 機(jī)械工程材料手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20039 周昌治. 楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌. 機(jī)械制造工藝學(xué). 重慶：重慶大學(xué)出版社，199910 曲寶章. 黃光燁. 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，200211 張福潤(rùn). 徐鴻本，劉延林. 機(jī)械制造基礎(chǔ)（第二版）. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002湘潭大學(xué)1目錄1 引言 ...................................................................................................................................11.1 清洗建筑表面的意義 ..............................................................................................11.2 目的和現(xiàn)實(shí)意義 ......................................................................................................11.3 研究現(xiàn)狀 .................................................................................................................22 方案評(píng)價(jià)與選擇 ..........................................................................................................32.1 高樓外墻清潔機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作 ..............................................................................32.1.1 設(shè)置于頂樓的支撐突梁 ...............................................................................32.1.2 支撐纜繩 .......................................................................................................42.1.3 乘載用掛籠 ...................................................................................................42.1.4 動(dòng)作 馬達(dá) .......................................................................................................42.1.5 升降結(jié)構(gòu) .......................................................................................................52.1.6 清洗 刷 ...........................................................................................................52.2 方案評(píng)價(jià)與 選擇 ......................................................................................................53 運(yùn)動(dòng)學(xué)及結(jié)構(gòu) 方案的確定 ........................................................................................63.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)選定 ......................................................................................................63.2 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 ..........................................................................83.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ..............................................................................84 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................................................................104.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................104.1.1.初步計(jì)算 .....................................................................................................104.1.2 校核計(jì)算 .....................................................................................................104.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................................................144.2.1.初步計(jì)算 .....................................................................................................144.2.2 校核計(jì)算 .....................................................................................................144.2.3 確定傳動(dòng)主要尺寸 .....................................................................................164.3 畫 簡(jiǎn)圖 ...................................................................................................................184.3.1 初估軸徑 ....................................................................................................184.3.2 初選聯(lián)軸器 ................................................................................................194.3.3 初選軸承 ....................................................................................................195 軸的校核計(jì)算 ..............................................................................................................205.1 高速軸受力分析 ....................................................................................................205.2 中間軸校核計(jì)算 ....................................................................................................20湘潭大學(xué)26 高速軸軸承驗(yàn)算 ..........................................................................................................28致 謝 ..................................................................................................................................30參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................................31附錄 ....................................................................................................................................31附錄 1 外文文獻(xiàn)翻譯附錄 2 外文文獻(xiàn)原文附錄 3 自動(dòng)墻臂清洗機(jī)裝配圖 A0附錄 4 自動(dòng)墻臂清洗機(jī)零件圖 1 A1附錄 5 自動(dòng)墻臂清洗機(jī)零件圖 2 A1附錄 6 自動(dòng)墻臂清洗機(jī)零件圖 3 A3湘潭大學(xué)11 引言1.1 清洗建筑表面的意義隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建筑更加規(guī)范，完美。千姿百態(tài)的各式建筑，尤其是高層建筑外墻都用各種建筑材料進(jìn)行裝飾，如粘帖各色墻磚，瓷磚，馬賽克，或涂上涂料，但是，自然界的風(fēng)吹雨打，日光輻射，塵埃污染，以及一些人為或偶然事故等原因，一段時(shí)間過(guò)后，建筑表面都將不同程度地變得污濁灰暗，破舊不堪，在環(huán)境差的地區(qū)，污染或損壞還相當(dāng)嚴(yán)重。建筑表面就像人身上的外衣，要保持清潔，就需要經(jīng)常清洗，整理。為此，世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，對(duì)保持建筑表面的清潔非常重視，并以法律的形式明確規(guī)定，每年必須定期清洗，否則將受到處罰。近年來(lái)，我國(guó)各級(jí)政府部門的環(huán)境保護(hù)意識(shí)已發(fā)生了很大改變，國(guó)內(nèi)一些大，中城市，特別是旅游，開放城市，旅游景點(diǎn)，為保持建筑表面清潔，也制定出臺(tái)了相應(yīng)的法規(guī)，全國(guó)范圍的衛(wèi)生評(píng)比活動(dòng)，把保持建筑表面清潔列為考核的重要指標(biāo)之一，其中高層建筑的外墻，醒目，突出，自然也就成為檢查的重中之重。有信息表明，十·五期間國(guó)家用于環(huán)境保護(hù)的投資將由九· 五期間國(guó)民生產(chǎn)總值的1.5%翻倍增加至 4%，同時(shí)還伴隨以產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)惠。所以，隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，政府，公民的環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，建筑表面清潔問(wèn)題必將引起各方面的高度重視，建筑清洗行業(yè)必然具有廣泛的發(fā)展前景，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.建筑表面清洗主要包括外墻清洗和中央空調(diào)風(fēng)管的清洗，目前外墻清洗是采用傳統(tǒng)的“蜘蛛人”清洗，這是以犧牲生命為代價(jià)的非人工作，部分城市頒布了建筑表面清洗條例； 由于非典事件，公共衛(wèi)生得到了高度的重視，特別是中央空調(diào)風(fēng)管的清洗，最近有關(guān)中央空調(diào)的清洗條例很快出臺(tái)；因此對(duì)于建筑表面清洗提供一個(gè)完備的解決方案，必然打破一個(gè)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)格局，改變了人們的工作方式，用機(jī)器人清洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工清洗或無(wú)法清洗，是必然的發(fā)展趨勢(shì)。1.2 目的和現(xiàn)實(shí)意義洗墻機(jī)的功能主要在于清洗大樓窗戶、外墻等外部結(jié)構(gòu)，然而礙于在清洗大樓時(shí)清洗后廢水的處理，清洗的效果、效率等等，目前市面上尚無(wú)自動(dòng)的大樓洗墻機(jī)。改革開放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高層式建筑如雨后春筍般的拔地而起。高樓外墻的外觀保養(yǎng)和清潔成為樓宇管理不可缺少的一部份。有需求就由市場(chǎng)，高樓外墻的清潔必將成為一種經(jīng)濟(jì)效益高，前景廣闊的行業(yè)。在中國(guó)，這種行業(yè)正在逐漸興趣。我國(guó)高墻清潔主要采取兩種形式。湘潭大學(xué)21.3 研究現(xiàn)狀綜觀目前市面上可見(jiàn)的洗墻機(jī)，清洗方式主要還是以人工清洗為主，所以都是以掛籠垂降，再以人工方式清洗墻面；然而垂掛以及掛籠的升降方式便較具變化。傳統(tǒng)的是人手清潔，用繩把人系住和定位，逐層清潔。這種方式人在半空吊來(lái)吊去的（好象攀崖運(yùn)動(dòng)員下山時(shí)那樣） ，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低，因?yàn)橹黧w是人，所以帶有一定的危險(xiǎn)性。 現(xiàn)代的機(jī)器人清潔，現(xiàn)代科技的發(fā)展，機(jī)器人代替人手工作是必然的趨勢(shì)，在國(guó)外和我國(guó)的一些清潔公司已經(jīng)采用了機(jī)器人來(lái)進(jìn)行高樓外墻的清潔工作，但是這些機(jī)器人構(gòu)造復(fù)雜，操作復(fù)雜，功能繁多（有些功能是很少用到或在某些場(chǎng)合不會(huì)用到） ，造成成本高（如果是一些由人工智能的機(jī)器人就更加不用說(shuō)了）和資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的高樓外墻清潔機(jī)器。湘潭大學(xué)32 方案評(píng)價(jià)與選擇2.1 高樓外墻清潔機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作現(xiàn)代高樓外墻自動(dòng)清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)主要分為下面幾種:2.1.1 設(shè)置于頂樓的支撐突梁以下為一些常見(jiàn)的支撐突梁：（1）固定式如圖 2.1 所示：（A）F 型突梁 (B) L 型突梁圖 2.1 固定式突梁 (2)活動(dòng)式：設(shè)有活動(dòng)滑軌,如圖 2.2 為一種滑軌：圖 2.2 滑軌滑軌式的作動(dòng)情形如圖 2.3 所示：圖 2.3 滑軌式的作動(dòng)情形湘潭大學(xué)4滑軌有多種形式如圖 2.4 所示：A.水平式滑軌 B.自走平臺(tái) C.垂直式滑軌圖 2.4 多種形式的滑軌直接將大型起降車設(shè)置于頂樓，方便隨時(shí)清洗，亦有助施工維修，但成本高昂且占空間。2.1.2 支撐纜繩纜繩能承受高度張力，目前專用纜繩就可達(dá)到需求。2.1.3 乘載用掛籠小型掛籠如圖 2.5 所示：圖 2.5 小型掛籠中型掛籠如圖 2.6 所示：圖 2.6 中型掛籠 2.1.4 動(dòng)作馬達(dá)對(duì)于馬達(dá)，一般來(lái)說(shuō)有以下要求：A.高扭力、低轉(zhuǎn)速。湘潭大學(xué)5B.斷電自動(dòng)煞車。C.機(jī)械煞車裝置。D.靜定功能。2.1.5 升降結(jié)構(gòu)對(duì)于升降的結(jié)構(gòu)，目前計(jì)劃主要依現(xiàn)有一般市面上可見(jiàn)的機(jī)構(gòu)加以改良，作為自動(dòng)洗墻機(jī)的作動(dòng)裝置，裝在樓頂?shù)牟竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)卷桶控制鋼絲繩的收放，使的刷子部分的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在高墻上縱向移動(dòng)。在這里,選擇卷?yè)P(yáng)機(jī)類似的機(jī)構(gòu),加以改進(jìn)。2.1.6 清洗刷考慮到刷子受到的摩擦力很小 ，刷子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力由小電機(jī)提供，如圖所示刷子部分采用紅外線測(cè)距。當(dāng)墻上的玻璃窗等與墻的豎直距離不等時(shí)，刷子不能很好的清洗玻璃等凹或凸出來(lái)的部分。所以從機(jī)器采用紅外線測(cè)距， 使刷子能更好的工作，即使有突出的墻沿，也可以通過(guò)機(jī)器自己調(diào)節(jié)(線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)和彈簧力來(lái)調(diào)節(jié))刷子由一個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。為了使機(jī)器在刷子往返運(yùn)動(dòng)中，不會(huì)使機(jī)構(gòu)左右搖擺，所以采用一些輔助機(jī)構(gòu)來(lái)減少左右搖擺，如圖所示，采用末端加有一個(gè)輪，此輪與墻接觸。當(dāng)機(jī)器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，輪與墻之間是滾動(dòng)摩擦，使機(jī)器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以使機(jī)器與墻之間保持一定的距離，從而不會(huì)撞到墻或者玻璃，當(dāng)墻左右搖晃時(shí)，這時(shí)，輪與墻之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，對(duì)機(jī)器左右搖擺有一定的抑制作用。還有一些輔助機(jī)構(gòu)使得清潔機(jī)在墻上工作更加平穩(wěn)。2.2 方案評(píng)價(jià)與選擇根據(jù)任務(wù)書的要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資小，成本低，安全可靠，工作效率高，故選用，水平式滑軌，支撐纜繩，小型掛籠，升降機(jī)構(gòu)采用類似卷?yè)P(yáng)機(jī)機(jī)構(gòu)，工作部，利用工作電動(dòng)，經(jīng)減速器減速，帶動(dòng)清洗刷轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清洗功能。湘潭大學(xué)63 運(yùn)動(dòng)學(xué)及結(jié)構(gòu)方案的確定根據(jù)任務(wù)書要求，一小時(shí)可以清洗墻面 600-800 平方米，考慮到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接單向進(jìn)給，故只考慮升降，而且要達(dá)到 600-800 平方米，所以要選用大型號(hào)的清洗刷。其結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示：圖 3.1 清洗刷結(jié)構(gòu)圖3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)選定初選卷?yè)P(yáng)機(jī)，根據(jù) GB/T 1995-2002，選用雙卷快速快溜放卷?yè)P(yáng)機(jī)，額定速度為20m/min-25min，額定載荷為 25KN。根據(jù)初選的卷?yè)P(yáng)機(jī)，則定清洗刷直徑應(yīng) 500mm。 清洗刷與墻面的摩擦力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得工程塑料的動(dòng)摩擦因數(shù)在 之間，因?yàn)?，清洗刷基?.15ku?:上靠自動(dòng)壓在墻面上，又要考慮到清洗干凈，故選用動(dòng)摩擦因數(shù)較大的工程塑料，選定其動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，估算清洗裝置 ，故0.5ku?23g0.510kFNuN?工作機(jī)所需輸入功率：102.30wPKW?????各部件的傳動(dòng)效率：湘潭大學(xué)7工作機(jī)的效率： 1w??傳動(dòng)裝置中各部分的效率,查機(jī)械手冊(cè)得8 級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)效率： 0.97??齒彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率： .2l齒式聯(lián)軸器傳動(dòng)效率： ?球軸承傳動(dòng)效率： 0.9()球 一 對(duì)滾子軸承： .??滾 一 對(duì)電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率：l ??球 齒 齒 滾 滾0.92.097.80.90.879???所需電動(dòng)機(jī)功率2.3.617089wdPKW??由,得 601wDn????602.387.5min5rD?????查表 13-2,得圓柱齒輪傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)比常值為 3～5,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍: 212()(3~5)87..817~.iwi r?對(duì) Y 系列電動(dòng)機(jī)通常多選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 或 1500r/min 的電動(dòng)機(jī),故選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。選用 Y100L2-4,額定功率 3KW,滿載轉(zhuǎn)速 1430r/min,電動(dòng)機(jī)極數(shù)為 4，軸伸尺寸。其具體參數(shù)如下：0.94286???型號(hào): Y100L2-4額定功率/kW: 3.0鐵心長(zhǎng)度/mm: 135氣隙長(zhǎng)度/mm: 0.3定子外徑/mm: 155定子內(nèi)徑/mm: 98定子線規(guī) nc-dc: 1-1.18每槽線數(shù): 31并聯(lián)支路數(shù): 1繞組型式: 單層交叉湘潭大學(xué)8節(jié)距: 1～9/2～10/18～11槽數(shù) Z1/Z2: 36/32轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/(kg·m^2): 0.0067質(zhì)量/kg: 383.2 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比要求為14306.87.5mwni??式中： —電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,r/min.mn一般推薦展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 ,取12(.3~5)ii。124.78,3.16ii?3.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三軸,依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸,則:3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速1430minnr?129.8i.7ri??2.537n6.m???式中: —為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,r/min；n、 、 —分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸轉(zhuǎn)速,r/min;Ⅰ為高速軸,Ⅲ為低速軸.1??3.3.2 各軸功率 2.7530.92.731dlPKW?????50.92.7092.63dl KW?? ??齒 球 齒 球 0.9782.493lP K???齒 滾 齒 球 齒 滾式中: P d —為電動(dòng)機(jī)輸出功率,KW;PⅠ、 PⅡ 、P Ⅲ —分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸輸入功率,KW；3.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩 669.5109.5102.7340123.5TnNm????????湘潭大學(xué)9669.5109.5102.39.08376.45TPn Nm????????45219?湘潭大學(xué)104 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)格限制,生產(chǎn)批量小,故小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度 241HB～286HB,平均取為 260HB;大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度為 229HB～286HB,平均取為 240HB.齒輪采用非對(duì)稱支承結(jié)構(gòu)安裝。計(jì)算步驟如下:齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算4.1.1 初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T1 , 823.50Nm??齒寬系數(shù) ,由表 12.13,取d?1.d??Ad值,由表 12.16,估計(jì) ,取???8A接觸疲勞極限 ,由圖 12.17c,得limH?li1li27050MPaPa??初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 :??H??1lim1.9.7639HM?????2lim20.9.5802HMPa????傳動(dòng)比 i, ()4.82iu?初步計(jì)算小齒輪直徑 d1 , ,取231ΗΤΑ38.1ψσdu??????????145d?初步齒寬 b , 1.045dm?????4.1.2 校核計(jì)算 圓周速度 ,v13.76060ns?精度等級(jí) 由表 12.6，選用 8 級(jí)齒數(shù) Z1、模數(shù) 和螺旋角 :m?，取 Z2=10521,05.4iZ?,由表 12.3,取14td 2nm?湘潭大學(xué)11(和估計(jì)值接近)2arcosarcs16'5.04ntm????使用系數(shù) KA 由表 12.9,, AK動(dòng)載系數(shù) Kv,由圖 12.9, .8V齒間載荷分配系數(shù) h?1283.501.64tTFNd???..2./At mb?12.83cosZ??????????????????. 6'51.70??????????????1sin.2tantan'.50dbZm?????????3.7????tata20rcnrcn5'2osos16't ???s.98bnt??由此得 22cos1.670.4HFbK?????齒向載荷分布系數(shù) ,由表 12.11,?2310.6()1.70.6145.HABCbd? ?????????????載荷系數(shù) ,K58.773AVH???彈性系數(shù) ,由表 12.12, EZ9.EZMPa節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ,由圖 12.16, H24H重合度系數(shù) ,由式 12.31,因 故?1,?????取10.7.6Z????湘潭大學(xué)12螺旋角系數(shù) ,Z?cos126'50.9???接觸最小安全系數(shù) ,由表 12.14,得 (一般可靠)minHSminHS總工作時(shí)間 ,ht4250h?應(yīng)力循環(huán)次數(shù) : LN91163160.372810hnt????92.7284..Li?接觸壽命系數(shù) ,由圖 12.18, ,NZ1NZ2.5N許用接觸應(yīng)力 :??H?lim1170.965.0NMPaS?????li228.13.24HZ驗(yàn)算 12HEKTuZbd?????:23.718.50471189.450.794.82???:??2.HMpa???計(jì)算結(jié)果表明,接觸疲勞強(qiáng)度較為合適,齒輪尺寸無(wú)須調(diào)整。4.1.3 確定傳動(dòng)主要尺寸中心距 a????145.782130.952di m?????實(shí)際分度圓直徑 ,1.0m21.421.di?齒寬 ,b4555db??取 ，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算湘潭大學(xué)13齒形系數(shù) :FY?1332cos6'5VZ????23301'V由圖 12.21, ,1.67FY??2.8F?應(yīng)力修正系數(shù) ,由圖 12.22, ,S?5S.SY?重合度系數(shù) , ?12.83()cosVVZ?????????.()6'51.7?????????0.750.7.2.2.1VY???螺旋角系數(shù) ,?min15?????(當(dāng) .),??時(shí) 按 計(jì) 算,故min12.0.90YY? ???? 0.9??齒間載荷分配系數(shù) ,FK?3.7.6r???前已求得 ,故1.4rFY????1.74FK?齒向載荷分配系數(shù) ,由圖 12.14, ,F? 502.bh?.?載荷系數(shù) ,K.873.62AV????彎曲疲勞極限 ,由圖 12.23c, ,limF?lim16FMPa?lim45FPa?彎曲最小安全系數(shù),由表 12.14, in.25S應(yīng)力循環(huán)次數(shù) , LN 911604301.37280ht?????92.78..Li彎曲壽命系數(shù) ,由圖 12.24, ,NY1NY2N尺寸系數(shù) ,由圖 12.25, X.0X?許用彎曲應(yīng)力 ??F?湘潭大學(xué)14??lim11n60.891427.05FNXYMPaS????li224.3.F?驗(yàn)算 ??111 123.68.50267.0.983.64FFSn FKTYbdmMPa???? ???????221 218123.7.4.5FSFY??傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載,故不做靜強(qiáng)度校核。4.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算因傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)格限制,生產(chǎn)批量小,故小齒輪用 40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度取為 280HB;大齒輪用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度取為 260HB。齒輪采用非對(duì)稱支承結(jié)構(gòu).計(jì)算步驟如下:齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算4.2.1 初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T2 , 8376.45Nm??齒寬系數(shù) ,由表 12.13,取d?1.0d??Ad值,由表 12.16,估計(jì) ,取???8A接觸疲勞極限 ,由圖 12.17c,得limH?li1li2705MPaPa?初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力:??1lim1.9.70639HM?????2lim20.9.5802HMPa????傳動(dòng)比 ,i()346u初步計(jì)算小齒輪直徑 , 1d23Η1ΤΑ64.7ψσdu?????????初步齒寬 b , 1.07dm?????4.2.2 校核計(jì)算 圓周速度 , v129.0381.606ns??精度等級(jí) 選用 8 級(jí)齒數(shù)、模數(shù)和螺旋角:湘潭大學(xué)15121 28,3.462895.4,Z96Zi????取,由表 12.3,取17.5tdm.5nm(和估計(jì)值接近).arcosarcs132'02749nt??使用系數(shù) KA ,表 12.9,, .5AK?動(dòng)載系數(shù),由圖 12.9, V齒間載荷分配系數(shù) h?218376.42.87tTFNd??.5.0.1/AtKmb??12.83cosZ??????????????????. 3'10.6896??????????????1sin.2tantan'2.15dbZm?????????.8253.?????tata20rcnrcn31'27osos1't ??sc132'0c20'.98bnt?????由此得 2os1.675HFbK????齒向載荷分布系數(shù) ,由表 12.11,?23120.6()01.7.61721.4ABCbd? ????????????載荷系數(shù) ,K.5.5AVH???彈性系數(shù) ,由表 12.12, EZ89EZMPa節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ,由圖 12.16, 2.4重合度系數(shù) ,由式 12.31,因 ,故?1,????取湘潭大學(xué)1610.7.68Z????螺旋角系數(shù) ,?cos132'0.9??接觸最小安全系數(shù) ,由表 12.14,得 (一般可靠)minHSmin5HS總工作時(shí)間 ,ht4250h??應(yīng)力循環(huán)次數(shù) : LN8126019.3862.710Lhnt???74i接觸壽命系數(shù) ,由圖 12.18, ,NZ1.NZ2.6N許用接觸應(yīng)力 ??H?lim110.743.85MPaS?????li228.16.HNZ驗(yàn)算 ??21223.54876.341189.40.79.5HEHKTubdMpa??????????::計(jì)算結(jié)果表明,接觸疲勞強(qiáng)度較為合適,齒輪尺寸無(wú)須調(diào)整.4.2.3 確定傳動(dòng)主要尺寸中心距 a????1723.41658.976di m?????實(shí)際分度圓直徑 121, 24.5mdi?齒寬 ,取b.0?,b齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒形系數(shù) :FY?1332810'29cos'VZ????23396cos'V由圖 12.21, ,1.5FY??2.1F?湘潭大學(xué)17應(yīng)力修正系數(shù) ,由圖 12.22, ,SY?1.62SY??1.8S?重合度系數(shù) ，?12.83()cosVVZ??????????1.2()3'10.699????????0.75.75...69VY????螺旋角系數(shù) ,?min1210?????(當(dāng) .),??時(shí) 按 計(jì) 算，故min3.5.89120120YY? ????? 0.89??齒間載荷分配系數(shù) ,FK?..6rY???前已求得 ,故.75rFY????1.75FK?齒向載荷分配系數(shù) ,由圖 12.14, ,F?2.8.bh?4?載荷系數(shù) , 1.043AV????彎曲疲勞極限,由圖 12.23c, ,lim6FMPa?lim250FPa?彎曲最小安全系數(shù),由表 12.14, n.5S應(yīng)力循環(huán)次數(shù) , ,LN812.7721LN彎曲壽命系數(shù) ,由圖 12.24, ,Y10.9Y?2.4尺寸系數(shù) ,由圖 12.25, XX許用彎曲應(yīng)力 ??F?lim11n6.241.65NF MPaS????li2240.938.0XFY??驗(yàn)算??211 13.4786.51.6209.813.0FFSn FKTbdmMPa???? ???????221 213.8..FSFYp??湘潭大學(xué)18傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載,故不做靜強(qiáng)度校核。表 1 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算小結(jié)名稱 材料 硬度 齒數(shù) 齒寬 mn β 分度圓直徑齒輪Ⅰ 40Cr 260HB 22 55mm 2 12°6′5′′ 45.000mm齒輪Ⅱ 45 240HB 105 45mm 2 12°6′5′′ 215.190 mm齒輪Ⅲ 40Cr 280HB 28 82 mm 2.5 13°32′10′′ 72.000mm齒輪Ⅳ 45 260HB 96 72mm 2.5 13°32′10′′ 254.952 mm4.3 畫簡(jiǎn)圖圖 4.1 簡(jiǎn)圖 4.3.1 初估軸徑在畫裝配草圖前需初估軸徑,從而提高設(shè)計(jì)效率,減少重復(fù)設(shè)計(jì)的工作量,并盡可能的降低生產(chǎn)成本。三根軸都選用 40Cr 材料。由>式 16.2,得各軸的最小直徑分別為:142 5871 142 58 70..1 28 70.5 57.571 128湘潭大學(xué)19332.710.654PdCmn????33..03298?? ?33.4101.975PdCmn????式中: C 為軸強(qiáng)度計(jì)算系數(shù),40Cr 所對(duì)應(yīng)的系數(shù)為 102考慮到實(shí)際情況,可將這三軸的最小軸徑定為 25mm,50mm 和 35mm。4.3.2 初選聯(lián)軸器聯(lián)軸器除聯(lián)接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外,有些還具有補(bǔ)償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能,以及具有緩沖、吸振、安全保護(hù)等功能。電動(dòng)機(jī)軸和減速器高速軸聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于軸的轉(zhuǎn)速較高,為減小啟動(dòng)載荷,緩和沖擊,應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器,該設(shè)計(jì)選用彈性柱銷聯(lián)軸器。減速器低速軸與工作機(jī)聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于軸的轉(zhuǎn)速較低,不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,但傳遞轉(zhuǎn)矩較大,又因減速器與工作機(jī)不在同一底座上,要求具有較大的軸線偏移補(bǔ)償,因此選用鼓形齒式聯(lián)軸器。根據(jù)上述分析并考慮到實(shí)際情況,聯(lián)軸器選擇如下: 電動(dòng)機(jī)軸和減速器高速軸聯(lián)接用的聯(lián)軸器選用 LT4 聯(lián)軸器 。12845J?/320GBT?4.3.3 初選軸承軸承是支承軸頸的部件。由于該傳動(dòng)裝置采用兩對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，經(jīng)比較選擇，采用兩對(duì)角接觸球軸承和深溝球軸承。從高速軸到低速軸，選用的軸承分別為7307C、30210、30210，均為成組使用，面對(duì)面安裝。湘潭大學(xué)205 軸的校核計(jì)算5.1 高速軸受力分析高速軸受力情況如下：圖 5.1 高速軸受力情況1283.501.64tTFNd???1an.tan23.74coss'tr???1t80.6t1'5.80a???水平受力分析: 對(duì) 點(diǎn)取矩,則有2'RF作 用 115830.745813.02.5' 17.06raRd N???????湘潭大學(xué)21對(duì) 點(diǎn)取矩,則有1'RF作 用 12430.74123.80.52' 194.680raRd N???????垂直面受力分析:對(duì) 點(diǎn)取矩,則有: 2'RF作 用 1.' 235.0720tRF?對(duì) 點(diǎn)取矩,則有: 1'作 用 4' 57.?5.2 中間軸校核計(jì)算中間軸結(jié)構(gòu)和受力分析圖如下: 湘潭大學(xué)22湘潭大學(xué)23中間軸材料選用 40Cr 調(diào)質(zhì), 。軸的彎曲應(yīng)力校核步驟750,50BSMPaa???如下:計(jì)算齒輪受力 齒輪Ⅱ所受的力( ):126'5???圓周力 180.ttFN徑向力 2374r軸向力 .a轉(zhuǎn)矩 265Tm??齒輪Ⅲ所受的力:( )1'0??湘潭大學(xué)24圓周力 238376452.87tTFNd???徑向力 3an0.tan01.coss1'tr???軸向力 32t36.87t32'560.9aF???計(jì)算支承反力水平面反力 2233115.907257. 18'raraR FF?????5.907230.745.13.8871.2560.19268.4N????2 332.19arraRddFF???????5.0 72173.8.74.581.7560.192 .0N???垂直面反力 321857.' 130.99ttRFN????24.68710.64.5' 106.7tt N???水平面受力圖,如 f 圖所示垂直面受力圖,如 h 圖所示畫軸彎矩圖水平面彎矩圖,如 g 圖所示， 圖xzM垂直面彎矩圖,如 i 圖所示， 圖y合成彎矩圖,如 j 圖所示，合成彎矩 2xyz??畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩 28376.45TNm??轉(zhuǎn)矩圖, 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖，如圖 k 所示0.6.0.???湘潭大學(xué)25許用應(yīng)力用插入法由表 16.3,查得 ????107,12bbMPaPa?????應(yīng)力校正系數(shù) 0.62b??畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩:在齒輪Ⅲ中間處 ??221' 1350.6MTNm?????在齒輪Ⅱ(軸頭)中間處 22' 9.?當(dāng)量彎矩圖,見(jiàn)圖 l校核軸徑齒根圓直徑 32()721.56.7f andhcmm????????軸徑 ??1313'50.6.80.bM???23231'9.23.95.07bd?????經(jīng)檢驗(yàn)軸所用尺寸合格。中間軸安全系數(shù)校核計(jì)算如下：以齒輪Ⅲ端面處危險(xiǎn)截面為例進(jìn)行安全系數(shù)校核。對(duì)稱循環(huán)疲勞極限 10.4.7503bBMPa?????32?脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限 01.7.30561bba?62P????等效系數(shù) 10235610.8b???湘潭大學(xué)2610225360.2???????截面 3-3 上的應(yīng)力水平面彎矩31'2417268.4560.98.1892.3RardMxyFFNm?????????垂直面彎矩13'2170.96.87495.13RtxzF?????合成彎矩2102.3MxyzNm??????289.9845.107.39Nm??????彎曲應(yīng)力幅 370.16a MPaW??彎曲平均應(yīng)力 m扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 2387.45.06Ta???扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 0.82amP?應(yīng)力集中系數(shù)有效應(yīng)力集中系數(shù) 因在此截面處，有軸徑變化，過(guò)渡圓角半徑 r=1mm，由和 ，從附錄表 1 中查出/65.7/41.02,/640.2Ddrd??750BMPa??。2,39k??表面狀態(tài)系數(shù) 由附錄 5 查出 .8?尺寸系數(shù) 由附錄 6 查出 0.6,.74????安全系數(shù)彎曲安全系數(shù) 設(shè)為無(wú)限壽命， ，由式 16.5 得1Nk湘潭大學(xué)27130S2.52.4.86Nbamk???????????扭轉(zhuǎn)安全系數(shù) 1115.4.390.2.8074Nak??????復(fù)合安全系數(shù) 222S3.51.3.084???????經(jīng)檢驗(yàn)軸所用尺寸合格。軸承驗(yàn)算湘潭大學(xué)286 高速軸軸承驗(yàn)算查手冊(cè) 7307c 軸承主要性能參數(shù)如下：32.8,4.8,750/min()0.68roroCKNre???脂 潤(rùn) 滑 ，壽命計(jì)算左邊軸承徑向力 22107.635.8.30rFN???右邊軸承徑向力 294.8.67.r軸向力 ，方向向左13.AaN附加軸向力 查表 18.4，可得，110.6875.4srF?220.68413.srFN?因 ，故左邊軸承被壓緊2 13.A??軸承軸向力 127.5.9as?4.N?X,Y 值 ，故 1586.92.30arFe?110.4,.87XY?，故2..687.r 2,沖擊載荷系數(shù) 考慮中等沖擊查表 18..8 得 1.df當(dāng)量動(dòng)載荷 111222().(04258.307586.94)73.562draPfXFY N???????（ ）軸承壽命 因 ，只計(jì)算軸承 1 的壽命1P?336101677028()().0849.5CrLh hn??????年1rS 2rSA湘潭大學(xué)29故高速級(jí)軸承滿足壽命要求。靜載荷計(jì)算X0、Y 0 查表 18.12，得 ，0.5X?0.38Y當(dāng)量靜載荷 0110.528.3586.9432.1rrarPFNN????????取 大 者02202.567.3841.60.7rrarXYPF???????取 大 者安全系數(shù) S0 正常使用角接觸球軸承，查表 18.14，得 0S1.5?計(jì)算額定靜載荷 0202S1.567.9.34rrCPN???(因 ),2?故 只 計(jì) 算 軸 承許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算載荷系數(shù) 1f1 1739.850.2,8.9,rPfC??查 圖 得2 2r 查 圖 得載荷分布系數(shù) 2f1 212586.94.7,8.0,.9630..,.,.arrFf??查 圖 得查 圖 得許用轉(zhuǎn)速 N 1210.967502minfNr??2 4?均大于工作轉(zhuǎn)速 1430r/min。經(jīng)檢驗(yàn)該軸承合格。湘潭大學(xué)30致 謝本論文是在楊世平老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅在學(xué)業(yè)上得到了老師細(xì)致、耐心的教導(dǎo)和講解，使自己鞏固、完善了所學(xué)知識(shí)，并且治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、塌實(shí)沉穩(wěn)的學(xué)風(fēng)給人以深厚影響，在我的學(xué)習(xí)、待物中產(chǎn)生了積極作用，也使得本次設(shè)計(jì)能夠順利完成。再此衷心感謝在這過(guò)程中幫助及指導(dǎo)過(guò)我的老師和同學(xué)，讓我開闊了眼界，增加了學(xué)識(shí)。湘潭大學(xué)31參考文獻(xiàn)[1] 吳彥農(nóng).康志軍 .Solidworks2003 實(shí)踐教程. 淮陰：淮陰工學(xué)院， 2003[2] 葉偉昌. 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明手冊(cè)（上冊(cè)）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 徐錦康. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[4] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版 第 4 卷）. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [5] 葛常清. 機(jī)械制圖（第二版）. 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2000[6] 朱 敬. 孫明，邵謙謙.AutoCAD2005.電子工業(yè)出版社，2004 [7] 董玉平. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2001[8] 曾正明. 機(jī)械工程材料手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[9]周昌治. 楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌. 機(jī)械制造工藝學(xué). 重慶：重慶大學(xué)出版社，199910 曲寶章. 黃光燁. 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002[11] 張福潤(rùn). 徐鴻本，劉延林. 機(jī)械制造基礎(chǔ)（第二版）. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002[12] 徐錦康. 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Ramayah and Noraini Ismail摘要:產(chǎn)品設(shè)計(jì)是用于產(chǎn)品，及它的部件裝配的計(jì)劃。為了把產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成一個(gè)實(shí)際物體，這需要一個(gè)制造計(jì)劃。而制訂一個(gè)這樣的計(jì)劃的行動(dòng)就叫做工藝規(guī)程制訂。它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造之間的連接，工藝規(guī)程制訂包括決定加工順序和制造產(chǎn)品所必須完成的裝配步驟。在以下文章中,我們將解釋工藝規(guī)程制訂和他的一些相關(guān)主題文章開始，我們應(yīng)該區(qū)別在下列文章中被反復(fù)提到的工藝規(guī)程制訂和生產(chǎn)計(jì)劃。工藝規(guī)程制訂與如何制造產(chǎn)品和它的零件等工程技術(shù)問(wèn)題有關(guān)，制造零件和裝配產(chǎn)品需要什么樣的設(shè)備和工具？工藝規(guī)程制訂與產(chǎn)品制造物流管理有關(guān)系。它在工藝規(guī)程制訂后面與原料分類及獲得滿足制造充分?jǐn)?shù)量產(chǎn)品要求的資源有關(guān)。工藝規(guī)程制訂工藝規(guī)程制訂包括決定最適當(dāng)?shù)闹圃旒把b配步驟和順序，在這些順序和步驟中他們必須根據(jù)所提出的詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書規(guī)范完成給定零件或產(chǎn)品制造。 能夠被計(jì)劃的工藝范圍和多樣性通常由于公司車間可用設(shè)備和技術(shù)能力而受到限制。在公司內(nèi)部不能夠制造的零件必須到外部市場(chǎng)購(gòu)買，工藝規(guī)程制訂所提及的工藝選擇同樣也受到詳細(xì)設(shè)計(jì)資料的限制，我們稍后將會(huì)回到這一點(diǎn)。工藝規(guī)程制訂通常是由制造工程師完成的，工藝制訂者必須熟悉工廠中詳細(xì)可用的制造流程并且能夠說(shuō)明工程圖?；谥朴喺叩闹R(shí)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，用于制造每個(gè)零件的工藝步驟以最合乎邏輯的順序被發(fā)展制訂。下列各項(xiàng)是在工藝規(guī)程制訂范圍里的許多決定和詳細(xì)資料：.設(shè)計(jì)圖的說(shuō)明. 在工藝規(guī)程制訂的開始，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的這一部分( 材料、尺寸、公差、表面處理等等)必須進(jìn)行分析。.工藝和順序. 工藝制訂者必須選擇哪一個(gè)工藝是必需的及必需工藝的序列。此外還必須準(zhǔn)備好一個(gè)簡(jiǎn)短的工藝步驟描述。.設(shè)備選擇. 大體上，工藝制訂者必須逐步展開利用工廠現(xiàn)有機(jī)器的計(jì)劃。另外，組件必須被購(gòu)買或在新設(shè)備上的投資必須被制定。湘潭大學(xué)33.工具、沖模、鑄模、夾具、量具. 工藝必須決定每個(gè)工序需要什么工具，這些工具的實(shí)際設(shè)計(jì)和制造通常通過(guò)委派工具設(shè)計(jì)部門和工具庫(kù)或者聯(lián)系專攻那種工具制造的外面廠商來(lái)完成。.方法分析. 車間規(guī)劃，小工具，提升重物的提升間。甚至在一些人工操作情景中的肢體動(dòng)作也被指定。.操作步驟. 工作測(cè)量技術(shù)被用來(lái)為每個(gè)操作設(shè)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。.切削工具和切削條件. 這些必須對(duì)加工操作通過(guò)推薦標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。零件工藝規(guī)程制訂對(duì)于單個(gè)零件，加工順序通過(guò)一種被稱為進(jìn)路表的表格來(lái)進(jìn)行文件證明備份。就如工程圖被用于詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)產(chǎn)品一樣，進(jìn)路表被用于詳細(xì)說(shuō)明工藝計(jì)劃。他們是類似的，一個(gè)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，另一個(gè)用于制造。制造單個(gè)零件的典型加工順序包括：(1) 一個(gè)基本工序 (2) 二級(jí)工序 (3) 提高物質(zhì)特性工序和(4) 最后工序。一個(gè)基本工序決定了工件的起始造型。金屬鑄件、塑料成型、金屬精煉是基本工序中的實(shí)例。起始造型常常必須通過(guò)改變起始造型操作(或者接近于最終造型)的二級(jí)工序來(lái)精制。二級(jí)工序習(xí)慣于和基本工序一起提供起始造型，當(dāng)砂型鑄造是基本工序，車加工通常是二級(jí)工序。當(dāng)軋鋼廠制造金屬片是基本工序，沖壓操作像沖裁和彎曲通常是二級(jí)工序。當(dāng)塑料注入成型是基本工序時(shí)，二級(jí)工序通常是不必要的，因?yàn)樗拇蠖鄶?shù)幾何特征制造通過(guò)別的方式如成型制造來(lái)完成。塑料成型和其他操作的二級(jí)工序被稱為凈成型工序的并發(fā)二級(jí)工序，需要一些但并不多的二級(jí)工序的操作就是所提到的近似成型工序。許多有印象的摸鍛件就是這一類，這類零件能夠經(jīng)常在鍛造(初級(jí)工序)階段被成型，因此減少了必要的加工(二級(jí)工序)。一旦模型被建立，許多零件的下一步是改良它們的機(jī)械物理性能。提高特性工序并不改變零件模型，然而，它卻能改變零件的物理特性。金屬零件的熱處理操作就是最普通的實(shí)例。類似的如玻璃通過(guò)熱處理來(lái)制造鋼化玻璃，對(duì)于大多數(shù)零件的制造來(lái)說(shuō)，這些特性加強(qiáng)工序在加工工序中并不需要。最后工序通常對(duì)零件(或裝配體)的表面提供一個(gè)涂層。例如電鍍、薄膜沉積技術(shù)、涂漆。表面處理的目的是改善外觀，改變顏色湘潭大學(xué)34或者表面保護(hù)防止腐蝕和磨損等等。在很多零件中最后工序是并不需要的。例如：塑料成型就很少需要最后程序。當(dāng)必須需要最后程序，他通常是加工順序的最后一步。 裝配工藝規(guī)程制訂一個(gè)既定產(chǎn)品的典型裝配方法由以下因素決定的：(1)預(yù)期產(chǎn)品數(shù)量(2)裝配產(chǎn)品的復(fù)雜性。例如：不同組件的數(shù)量和(3)常用裝配工藝。例如：機(jī)械定位焊接、對(duì)于小數(shù)量產(chǎn)品，通常在人工裝配線上進(jìn)行裝配。對(duì)于大量制造的一打或這樣組件的簡(jiǎn)單零件，要采用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化裝配線。無(wú)論如何這里有一個(gè)工作必須被完成的優(yōu)先順序，這個(gè)優(yōu)先需求經(jīng)常用一個(gè)優(yōu)先表來(lái)進(jìn)行圖表描繪。裝配工藝規(guī)程制訂包括裝配指令的發(fā)展，但是更詳細(xì)地對(duì)于小批量生產(chǎn)。在一個(gè)崗位完成整個(gè)裝配，對(duì)于一個(gè)裝配線上的大批量生產(chǎn)，工藝規(guī)程制訂由一種分配工作條件到裝配線個(gè)別工位并被叫做人工投入線性平衡法的程序組成。這種裝配線按照裝配線平衡解決方案決定的順序發(fā)送工作單元到個(gè)別工位，在個(gè)別組成，任意工具或夾具的工藝規(guī)程制訂時(shí)，一條裝配線的決定、設(shè)計(jì)和制造必須被完成，并且工作站的必須被列出來(lái)。制造或購(gòu)買決定在工藝制定過(guò)程中出現(xiàn)的一個(gè)重大問(wèn)題是一個(gè)特定零件應(yīng)該在公司內(nèi)部的工廠內(nèi)生產(chǎn)還是從外部銷售商處購(gòu)買，并且這個(gè)問(wèn)題的答案被認(rèn)為是制造或購(gòu)買決定。如果公司沒(méi)有技術(shù)設(shè)備或制造零件所必須的詳細(xì)制造工藝中的專門技術(shù)，那么答案就很明顯了。因?yàn)闆](méi)有其他選擇零件必須購(gòu)買。然而，在很多例子中零件既可以在利用現(xiàn)有設(shè)備在內(nèi)部制造或者可以從外部擁有相似制造能力的生產(chǎn)銷售商處購(gòu)買。在我們的關(guān)于制造或購(gòu)買的決定的討論中，他應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在開始幾乎所有的制造者從供應(yīng)商那里購(gòu)買原料。一個(gè)機(jī)械加工廠從一個(gè)金屬經(jīng)銷商購(gòu)買他的起動(dòng)柄原料或從一個(gè)鑄造廠購(gòu)買他的砂型鑄件。一個(gè)塑料成型廠從一個(gè)化工廠購(gòu)買他的模塑料。一個(gè)沖壓廠可以去經(jīng)銷商或直接從軋鋼廠購(gòu)買金屬片。很少的公司能夠在操作中從原料一直進(jìn)行垂直整合，這看來(lái)至少購(gòu)買一些也許在他的工廠可以另外制造的零件是合理的。也有可能為公司使用的每一個(gè)組成要求制造或購(gòu)買決定。這里有許多影響制造或購(gòu)買決定的因素，一個(gè)人可能認(rèn)為成本是決定是購(gòu)買還是制造零件的最重要的因素。如果一個(gè)外部經(jīng)銷商比公司工廠更精通于制造零件的工藝，因而公司內(nèi)部生產(chǎn)成本可能比經(jīng)銷商賺取成本后的價(jià)格還要高。可是，如果購(gòu)買決定湘潭大學(xué)35導(dǎo)致公司工廠設(shè)備和勞動(dòng)的閑置，購(gòu)買零件的表面優(yōu)勢(shì)就會(huì)喪失。考慮以下例子制造或購(gòu)買決定。為一個(gè)特定零件被引述的價(jià)格是 100 個(gè)單位的每單位$20.00。制造零件的成分如下所示：?jiǎn)挝辉铣杀?每單位$8.00直接勞動(dòng)成本=每單位$6.00勞動(dòng)加班 150%=每單位$9.00設(shè)備修理成本=每單位$5.00總計(jì)=每單位$28.00這個(gè)組成應(yīng)該被購(gòu)買還是在內(nèi)部制造？解決方案：盡管經(jīng)銷商的引證似乎支持購(gòu)買決定，讓我們來(lái)考慮如果引證被接受可能在生產(chǎn)操作中的沖突。$5.00 設(shè)備維修成本是已經(jīng)被制定的投資成本，如果設(shè)備設(shè)計(jì)因?yàn)橘?gòu)買零件的決定而變的沒(méi)有利用價(jià)值，那么這個(gè)固定成本仍然繼續(xù)盡管設(shè)備閑置著。同樣，如果零件被購(gòu)買由工廠空間，效用和勞動(dòng)成本組成的$9.00 的勞動(dòng)間接成本仍然繼續(xù)。通過(guò)這種推理，如果應(yīng)該已用于生產(chǎn)零件的設(shè)備閑置的購(gòu)買決定并不是一個(gè)好決定因?yàn)樗赡芑ㄙM(fèi)公司將近$20.00+$5.0+$9.00=$34.0 每單元。另一方面，如果正在討論的設(shè)備可以被用于生產(chǎn)其他零件并且內(nèi)部生產(chǎn)成本低于外部聯(lián)系報(bào)價(jià)，那么一個(gè)購(gòu)買決定就是一個(gè)好決定。制造或購(gòu)買決定并不像這個(gè)例子中的那樣直接。這幾年的一個(gè)趨勢(shì)，尤其在汽車工業(yè)，公司和