時間：2023-04-08 11:45:34
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機床作為制造業中普遍采用通用設備，其性能標志了一個國家的工業發展水平。隨著電力電子和軟件技術的飛速發展，使機床柔性化、精密化、自動化、智能化成為可能。盡管數控機床已經部分具備自動化和智能化的特征，使勞動強度大為下降，但是其仍是按照加工程序進行加工設備并不能完全取代人在零部件加工中的作用。人類社會的進步和科技的發展以及人類文化素質的普遍提高，在機床設計領域不單著重提高機床的加工精度、機床壽命以及自動化智能化等性能方面，同時給予機床造型設計足夠的重視。一個成功的機床造型設計能兼顧美學與工程學，在滿足功能需要的前提下協調人與環境的關系，在造型上能讓人們感受到一種覺有科技性先進性的美感。造型設計中操作布、色彩、材料和工藝都應滿足功能和便于實現，應考慮到機床實際所處于的環境以及機床器件對風路等的要求，盡可能給操作者提供一個舒適的環境，以提高操作者的工作效率。
二、現代機床造型設計與技術設計的關系
機床設計、美術設計與機床造型設計三者性質和著重點不同，但有著密切的關系。機床設計著重機床的性能，合理布置各部件位置，以滿足用戶對機床的性能要求為首要目的。美術設計著重于藝術性美感的體現，重要通過外形結構、色彩和材料等來體現。而機床造型設計需要應用藝術表現法則和美術設計技能，來為機床服務，將機床設計的部分與美術設計部分相結合，在保證機床性能的基礎上合理的解決產品造型的有關技術問題。現代機床要求在機床結構設計時就要對造型設計有一定的考慮，因此技術設計與造型設計時同步配合進行的創造性工作，貫穿于機床設計制造的全過程。
三、現代機床造型設計的原則
經過對國內外機床造型的研究和分析，總結出一些造型設計的原則如下。
3.1全局設計機床是一個由若干個復雜的系統構成的集合體，為使造型設計的優勢最大化，在設計之初就要對機床的機械結構、界面要求、零部件材質及布局、人機構成等設計部分做到全面的了解。并與機床設計階段提出全局化的設計規劃。以保證機床經過造型設計后具有獨特品格和特征。
3.2功能第一機床的根本功能是對零部件進行加工，其最主要的性能指標為加工精度。造型設計中重要采用藝術的形式體現機床的科技感并且結合使用環境調節操作者的精神和心理有一定的調節作用，因此不能以造型需求而對機床的性能造成影響。
3.3工業工程工業工程作為精益生產的重要組成部分，關系到產品批量生產時的品質與成本。因此在造型設計時要考慮到工業工程性，應對部件進行工藝性的審查，所涉及的部件應具有易于加工和一致性的特點，同時要提高零部件的通用型和標準化程度。以適合批量生產的要求。
3.4以人為本機床造型設計不僅要對已操作性和思考習慣性還應心理、生理、工效和安全健康方面有所考慮。所使用的材料應具有環保性，機床視窗應采用安全玻璃等不易碎材質制成。
3.5精神功能人在零部件加工中起決定性作用，因此現代機床造型設計還需要特別重視產品對人的精神功能。研究顯示人的心理和生理會對色彩產生相應的反應，通過認識和掌握色彩規律，利用機床造型設計中色彩的微妙變化來調節操作者的心理和生理狀態有助于提供操作者的效率。
3.6簡約原則現代機床造型設計要符合簡約的原則，不應使用過多的裝飾性部件以免產生不必要的成本。以實用、美觀、經濟的設計方案，達到增加產品的附加值的目的。
3.7綠色環保造型設計所應選用對環境友好，無毒無害的材料，兼顧節能降耗的要求。使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對環境的影響最小，資源效率最高。
四、結語
此次設計包括機床的主運動設計，縱向進給運動設計，其中還包括齒輪模數計算及校核，主軸剛度的校核等。
關鍵詞：數控機床開放式數控系統電動機
Abstract：Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.
Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.
Keyword：numericalcontroltoolOpen-architecturemotor
當前的世界已進入信息時代，科技進步日新月異。生產領域和高科技領域中的競爭日益加劇，產品技術進步、更新換代的步伐不斷加快。現在單件小批量生產的零件已占到機械加工總量的80%以上，而且要求零件的質量更高、精度更高，形狀也日趨復雜化，這是擺在機床工業面前的一個突出問題。為了解決復雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問題，一種新型的機床——數字控制(Numericalcontrol)機床的產生也就是必然的了。
此次設計是數控機床主傳動系統的設計，其中包括機床的主運動設計，縱向進給運動設計，還包括齒輪模數計算及校核，主軸剛度的校核等。
數控車床是基于數字控制的，它與普通車床不同，因此數控車床機械結構上應具有以下特點：
1．由于大多數數控車床采用了高性能的主軸，因此，數控機床的機械傳動結構得到了簡化。
2．為了適應數控車床連續地自動化加工，數控車床機械結構，具有較高的動態剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。
3．更多地采用高效傳動部件，如滾動絲桿副等。CNC裝置是數控車床的核心，用于實現輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲，數據的變換，插補運算以及實現各種控制功能。
2.2總體方案的擬定
1．根據設計所給出的條件，主運動部分z=18級，即傳動方案的選擇采用有級變速最高轉速是2000r/min，最低轉速是40r/min，。
2．縱向進給是一套獨立的傳動鏈，它們由步進電機，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動比應滿足機床所要求的。
3．為了保證進給傳動精度和平穩性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲桿螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。
4．采用滾珠絲桿螺母副可以減少導軌間的摩擦阻力，便于工作臺實現精確和微量移動，且方法簡單。
主運動設計
參數的確定
一.了解車床的基本情況和特點---車床的規格系列和類型
1.通用機床的規格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結構都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細的解釋和說明了。
2.車床的主參數（規格尺寸）和基本參數（GB1582-79，JB/Z143-79）：
最大的工件回轉直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號（JB2521-79）是6；最大工件長度L是750～2000；主軸轉速范圍是：32～1600；級數范圍是：18；縱向進給量mm/r0.03～2.5；主電機功率（kw）是5.5～10。
傳動件的設計
傳動方案確定后，要進行方案的結構化，確定個零件的實際尺寸和有關布置。為此，常對傳動件的尺寸先進行估算，如傳動軸的直徑、齒輪模數、離合器、制動器、帶輪的根數和型號等。在這些尺寸的基礎上，畫出草圖，得出初步結構化的有關布置與尺寸；然后按結構尺寸進行主要零件的驗算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強度等，必要時作結構和方案上的修改，重新驗算，直到滿足要求。
對于本次設計，由于是畢業設計，所以先用手工畫出草圖，經自己和指導老師的多次修改后，再用計算機繪出。
一.三角帶傳動的計算
三角帶傳動中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動，使傳動平穩。帶傳動結構簡單，但尺寸，機床中多用于電機輸出軸的定比傳動。
目錄
第一章引言1
第二章設計方案論證與擬定2
2.1總體方案的論證2
2.2總體方案的擬定2
2.3主傳動系統總體方案圖及傳動原理2
第三章設計計算說明5
3.1主運動設計5
3.1.1參數的確定5
3.1.2傳動設計6
3.1.3轉速圖的擬定8
3.1.4帶輪直徑和齒輪齒數的確定12
3.1.5傳動件的設計19
3.2縱向進給運動設計38
3.2.1滾珠絲桿副的選擇38
3.2.2驅動電機的選用42
結論47
小結48
機床在檢修前首先進行試機是非常重要的，同時也是修理人員檢查機床最為重要的環節。在開始修理前首先要向修理人員詢問整個修理流程，并要了解故障的表現；在對機床內部的各種元件都檢修完成以后就可以針對具體的問題進行修理。如果操作人員不能對故障產生的過程進行說明，修理人員也要首先對機床進行調試。值得注意的是，僅是小部件出現故障，機床就會出現報警的提示，操作人員需要做好安全措施。在對機床實施了調試以后，就要充分觀察，以此能夠對機床的故障做出正確的判斷，能夠區分出故障的性質，并要將故障產生的原因和類型及時記錄下來，以便修理時可以參考。
2按照檢修的流程分析故障
在明確了故障產生的原因以后，就可以參考故障修理的流程圖（見圖1）進行分析和操作，下面的修理流程圖能夠為排除故障提供幫助和參考。在參考流程圖進行修理時也要及時做好故障的檢修記錄。機床在購買回來以后，都有相應的維修指南，在維修指南上還配有電路圖，這些參考指南能夠為維修提供有效的幫助。在維修的手冊上都標注了警報標識和警報術語。但是機床系統的報警設備一般都比較完備，因此修理人員可以在發生一次警報提示以后，根據警報信息進行修理。
3機床線路以及元件安裝及設計
按照機床元件的控制和安裝的要求和標準，對元件合理布局，并要保證布局的美觀和完整，保證機床操作起來更加方便[2]。一般，機床線路的安裝必須應用柔軟的電線安裝，并且在安裝時要嚴格按照電工工藝操作，設備套線、電源按鈕以及指示燈可以通過各個電力的接觸點引出。機床設備上的其他接觸點如果不能直接進行測量，則可以將其引到接線端子上檢測。這樣設計可以將機床上的每一個接觸點都能夠直接進行檢測，省去了拆除元件的時間，并減少了電能的損耗。可以在安裝底板上安裝80個單向底盒，并將所有機床上的故障點連接到這些底盒里，在連接完成以后，做好記錄。排查故障應用的導線可以應用夾子將導線的兩端夾緊，不需使用螺絲刀處理導線，這樣在檢查故障時能夠更加精準，并能有效節約能源。可以在測量時應用萬用測量表進行檢測，這樣可以確保機床上的每一個接觸點都能夠被測量到。萬用測量表可以測量設備上所有端點，并能使鱷魚導線加緊的兩個端點在排查故障時更加的便利。
4結束語
制造業作為我國的支柱產業，在整個國民經濟中占有舉足輕重的地位，它是我國比較優勢產業，是勞動密集及智力密集型產業。而制造業的主體和基礎是機床行業；2002年中國機床一躍成為世界最大的消費國和全球最大的機床進口國。同時加入WTO以后，全球經濟貿易的一體化，這對我國制造業的要求不斷提高，各種技術壁壘已經阻礙了我國機床行業走向國際化。如何刷新今天的被動局面，積極的應對挑戰、抓住機遇、贏得發展的契機，成為機床行業普遍面臨的問題。在國外，機床改造已有較長的歷史，在美國已有50多年的歷史。由于各國的政治、經濟、科學技術的差異，機床的種類、性能、結構的繁雜多樣，使機床的改造內涵更加豐富多彩，出現了機床的翻修、改進、改裝、改造、再生、再造。機床改造在汽車、機床、內燃機、航空等行業廣泛應用，并批量投入生產。
一般認為：機床改造就是：利用最新的控制裝置和進給系統使舊機床獲得新生再造是一種較高的設備改造形式，國外稱這種工程技術是把老設備“重新回到圖板，以進行再設計，再制造，再鑒定的工作過程。通過全面改造設備主體結構和控制系統，引入最新技術，使機床達到現代化設計的新機床的水平，以滿足現代生產率、精度、環靜和技術標準。鑒于機床改造工藝技術水平要求較高。一般工廠用戶自行改造。往往難于達到技術性能和經濟效益。
現代制造業的優化，除了信息化以外，還包括加工順序的工藝優化、加工參數、切削刀具、熱處理金屬成型的優化設計制造，從而實現降低成本、高效益的運作，達到高標準、高規范的要求。
設計課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄，整理收集的資料。然后深入鹽城市機床廠生產一線向使用者、設計者學習，從而了解所設計的產品的成本、生產效率、特殊用途、設計理念、以及產品的市場競爭力。具體的了解機床的外形、主軸箱的大致結構，并記錄了如何有所改進，最后確定設計的方案。以及箱體的結構圖，并進行相關零件的選型計算。此種機床的構造設計要求我們具備相當強的實踐知識和經濟意識因此考慮到：動力裝置、電機的選用，優化的配置企業內部現有各種資源，真正做到資源最小化，提高產品精度，實現了經濟效益最大化的要求，更好的服務于生產和經濟建設。
本課題就是從培養我們的工程實踐意識、經濟意識，樹立正確的生產觀出發，并結合機床廠的多年實踐總結，該課題的設計由本本人單獨完成，設計任務由指導老師作了明確指配：由于我負責該立式組合機床的總體設計和組合鉆床主軸箱設計，故本人的設計說明書包括立式組合機床的總體設計和組合鉆床主軸箱設計，附件有生產率計算卡、圖的詳細說明。
1立式組合鉆床總體設計概述
1.1零件加工工序圖
加工工序圖是根據選定的工藝方案，表示一臺機床上或一條自動生產線上完成的工藝內容。包括加工部件的尺寸精度、技術要求、加工時的定位基準、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在機床上加工前毛坯的情況。
本工序的加工內容是鉆口面Φ14孔，要求在立式鉆床上加工，以底面兩銷孔（上箱體為頂面）為定位基準，夾緊點位于第三軸孔和對側的第二、四軸孔上。
在一個箱體上,因為有兩個孔是不對稱的,為了提高生產效率,縮短輔助時間,減少設備,用一臺組合機床來加工上、下箱體。在主軸箱上把所有軸孔都排成對稱的,在加工時,把不應有的鉆頭取下就可以加工上下箱體,則該立式組合機床有16根主軸。
該加工孔的直徑為Φ18mm,表面粗糙度,孔深分別為110mm、50mm、25mm。定位時以底面和兩銷孔為定位基準是合理的,這樣定位精度高,易于保證各軸孔間的位置精度,故這種在立式組合鉆床上采用“一面兩銷”的定位方法加工精度是較高的。
1.2零件加工示意圖
加工示意圖反映了機床的加工過程和加工方法,并決定了浮動夾頭或接桿的尺寸、刀具的種類和數量,刀具的長度和加工尺寸、主軸、刀具與工件間的關系尺寸等。合理的選擇切削用量、并決定動力頭的工作循環時間也是調整機床和刀具的依據。
1.2.1鉆頭的選擇
加工時選用麻花鉆由《量具、刀具標準》P290-JB781-65查得:
①鉆110mm深的孔,用錐柄長麻花鉆
d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
②由P282-JB780-65查得
鉆50mm深的孔和25深的孔,用錐柄麻花鉆
d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm
錐柄尺寸莫氏圓錐2號,L2=90.5mmd1=17.2mm
1.2.2導向選擇:
①由［I］P223表3-4和3-3及［Ⅱ］P63選擇選擇導向長度L1=45mm的固定式導套。
②導套配合的選擇查［I］表3-5可知:
d用Db新標準為G7
D用D/db,新標準為H7/g6
D1用D/ga,新標準為H7/n6
（導套）
1.2.3主軸的選擇
切削扭矩為1424.86Kg.mm
由［I］表5-10查得
d=B=7.5=25.22mm
按標準系列取主軸軸徑為30mm
由［I］表可查得
主軸外伸長度L=115-15=100mm
D/d1=50/36
按桿莫氏圓錐號2號
（主軸）
1.2.4接桿的選擇
選用B型(A型為加強型接桿)11號接桿
（連接桿）
1.3動力部件的選擇
1.3.1動力部件的功率選擇
動力部件的功率選擇是根據所選的切削用量計算出切削功率及進給功率之需要,并考慮提高切削用量的可能性(一般提高20％)選擇相應的動力部件。
切削用量為
V=13米/分n=230轉/分f=0.16毫米/轉
刀具耐用度驗算
T=(
=181971.027分=3032.85小時
一天按工作15小時計算,刀具耐用度為202.19天,則切削用量選擇合理。
切削功率由計算得:N=14×0.3733=5.227(KW)
取η=0.8則
N動>=6.53(KW)
6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)
故選用10KW的電動機。
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇
根據工件外輪廓尺寸和結構需要,選用1000×630×340mm的標準主軸箱,由于結構的需要在1000方向上再加四個導桿座,導桿座內徑為Φ100mm,這樣用來支承導桿的外形尺寸成為1200mm,外廓尺寸就成為1200×630×340mm。
D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm
莫氏錐度號為2號,L1選擇由具體情況而定
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸
導向長為45mm,鉆模板厚為35mm,加工終了位置時鉆模板與工件相距10mm,切出長度為12mm,導向套與主軸箱間間距為30mm,采用活動方式鉆模板。（如下圖）
1.3.4動力循環的選擇
動力頭的工作循環包括:快進、行進、工作進給和快退等動作。
本機床采用“工進—快退”的循環,這是由機床總聯系尺寸圖確定后又重新修改的結果。
1.4機床聯系尺寸圖
1.4.1機床裝料高度的確定
考慮到通用部件尺寸的限制和操作方便,裝料高度可在850～1060mm之間選取,具體到本設計中取裝料高度1000mm。
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定
裝卸工件是在機床外面完成的,夾具在裝卸工件時可拉進拉出。由于結構限制,夾具與滑臺做成一個整體是特制滑臺。參考63滑臺制造而成,導軌部分局部尺寸不變,最大外輪廓尺寸為1200×950×500mm。
1.4.3中間底座尺寸的確定
中間底座支撐著夾具體,按需要取長為1700mm.寬和高取坐標準值分別為1000mm和560mm。
1.4.4主軸箱各尺寸的確定
前面已經確定了其外形輪廓尺寸,根據［I］確定后蓋為90mm,前蓋為70mm(考慮作油池用)主軸箱體為180mm。
1.4.5滑臺的選擇
滑臺的選用應根據工件的外輪廓尺寸和進給抗力,工作循環來確定。
進給抗力:
ΕP=300.5×14=4207(Kg)
由一部組合機床通用機床部件設計組所編寫的指導教材直接查得用HY63B型滑臺。行程為630mm,最大進給抗力為6300Kg,快進行程速度為4.2米/分。
1.4.6動力箱的選擇
由［Ⅱ］可查得,選用TD63AⅡ型動力箱,電機型號為JO2-61-6。功率為10KW,驅動軸轉速為48.5rpm。
1.4.7其它配套部件的選擇
由一部組合機床設計小組所編指導資料查得與HY63BⅡ型滑臺配套的其它部件為:
立柱:型號CL63A
立柱底座:型號CD63
由以上資料即可作出機床總體設計的“三圖一卡”具體見圖紙和該說明書的附錄部分。
附件清單
序號內容備注
1組合鉆床聯系尺寸圖B9912027-ZZC-80TA0一張（手工圖）
2組合鉆床主軸箱裝配圖B9912027-ZZCZZX-80TA0一張
3減速器箱體加工工序圖B9912027-JGGX-80TA1一張
4減速器箱體加工示意圖B9912027-JGSY-80TA1一張
5齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一張
6齒輪套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一張
7導套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一張
8電機齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一張
9蓋B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一張
10鍵套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一張
11手柄軸B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一張
12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一張
13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一張
14葉片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一張
15傳動軸B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一張
16軸B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一張
17軸承蓋B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一張
18軸承透蓋B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一張
19生產率計算卡一份
目錄
0引言1
1立式組合鉆床總體設計概述3
1.1零件加工工序圖3
1.2零件加工示意圖3
1.2.1鉆頭的選擇3
1.2.2導向選擇:4
1.2.3主軸的選擇4
1.2.4接桿的選擇5
1.3動力部件的選擇5
1.3.1動力部件的功率選擇5
1.3.2主軸箱最大輪廓尺寸的選擇6
1.3.3主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸6
1.3.4動力循環的選擇7
1.4機床聯系尺寸圖7
1.4.1機床裝料高度的確定7
1.4.2夾具輪廓尺寸的確定7
1.4.3中間底座尺寸的確定7
1.4.4主軸箱各尺寸的確定7
1.4.5滑臺的選擇7
1.4.6動力箱的選擇8
1.4.7其它配套部件的選擇8
2組合鉆床主軸箱的設計8
2.1繪制主軸箱設計原始依據圖8
2.2主軸結構形式的選擇及動力計算11
2.2.1主軸結構形式的選擇11
2.2.2主軸直徑和齒輪模數的初步確定12
2.2.3主軸箱動力計算12
2.3傳動系統的設計與計算14
2.3.2主軸箱的和手柄設置17
2.3.3傳動軸直徑的確定:17
2.4主軸箱坐標系計算18
2.5主軸箱上變位齒輪系數的計算24
2.6繪制坐標檢查圖26
2.7主軸箱中軸的校核計算26
2.8齒輪強度的校核計算28
2.9其它31
2.9.1主軸箱中軸的支承軸承的類型選擇31
2.9.2軸上零件的固定與防松31
2.9.3主軸箱體及其附件的選擇設計32
2.9.4油的選擇、密封件的選擇32
2.9.5主軸箱的安裝定位33
結束語34
致謝35
1.1工藝路線確定
工藝路線的制定是工藝規程的關鍵，是工藝規程的總體設計。工藝路線是否合理，會直接影響加工質量、生產率，也影響到人員、設備、工藝裝備及生產場地等的合理利用。此零件加工精度較高，為保證加工精度，加工分三個階段進行：粗加工首先要完成主要余量的切削，半精加工完成次要表面的加工，并為精加工加工出精基準，精加工完成主要表面加工，達到圖紙要求。為確保加工質量，提高生產效率，確定加工此零件的工藝路線為：粗車—熱處理—半精車—銑削—磨削。
1.2工序尺寸及其公差確定
首先確定圓柱面的工序尺寸，圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精度確定。
1.3毛坯選擇
零件屬于軸類零件，尺寸變化不大，結構也不復雜，所以毛坯的類型采用棒料。
1.4基準確定
因為零件是軸類零件，所以選擇中心孔定位，這既符合基準重合原則又符合基準統一原則，便于保證加工質量，提高生產效率。
1.5加工順序確定
按照先面后孔的原則，所以加工時應先加工外圓，然后后加工鍵槽和四個平面。另外，因零件需要熱處理調質，為了保證調質層深度，調質熱處理安排在粗車之后半精車之前較合理。螺紋、退刀槽等次要表面，應在半精加工過程中完成，以保證質量和效率。
1.6新工藝效果
對于普通機床的適用而言，大多數工廠只會用于粗加工和半精加工，缺乏有效的工藝卡片使得普通機床并不能夠體現出它的價值所在，而某些零件并不一定都適合或者必須適用數控機床來完成，對于很多生產條件較差的企業，普通機床加工軸類零件意味著更加有效的使機床的適用能夠最大化，過本文粗車和半精車的裝夾順序可以保證，倘若按照傳統加工裝夾順序，外圓尺寸精度和同軸度的要求對于普通機床而言非常難以控制，就會造成生產率大幅度降低并且容易出現廢品。這正是本文合理加工工藝的關鍵所在。
2結論
電氣控制原理圖的設計
說明：本文的控制系統采用FANUC-0i-mate-MD系統[1]，以一泵雙閥在機床冷卻和沖屑中的應用為例進行說明。首先，明確控制邏輯。那么針對一泵雙閥的控制模式，可以進行如下邏輯控制：即，通過PLC的輸入點控制PLC輸出點，PLC輸出點控制泵的繼電器和閥的繼電器，通過泵的繼電器控制泵的啟停，通過閥的繼電器控制閥的通斷，通過泵的啟停與閥的通斷配合，實現功能切換。
PLC的編制
由于為了降低成本，機床廠家選擇的泵一般泵都不具有溢流功能，所以泵和電磁閥的配合顯得尤為重要，否則可能造成電機的損毀。如何才能保證合適的時序配合？首先，電機運轉的時候電磁閥必須有一個打開，由于電機功率或者流量的限制，而且冷卻和沖屑不能同時打開，所以這就要求不管是使用冷卻功能還是沖屑功能，在泵啟動之前，電磁閥應該先打開，在泵關閉之前，電磁閥不能先關閉，以保證泵的安全，及泵出水口與閥之間管路不承受大的壓力而且在使用一個功能前必須保證另一個功能是關閉的，并且為了避免操作上的混亂，各自的功能的通斷只能通過各自的按鍵或者M代碼控制，不做交叉控制處理。
而冷卻和沖屑功能的控制方式與傳統控制方式保持不變，即就冷卻通斷都通過面板一個冷卻按鍵和M代碼，沖屑通斷通過面板一個沖屑按鍵（也可以通過M代碼控制，本文不做討論）。那么根據電氣控制原理圖和流程圖可以編制PLC程序[2]（R1.0為M08冷卻開信號，R1.1為M09冷卻關信號，X8.4為急停信號，其它X/Y參照原理圖）。從以上程序分析可以看出，在閥(Y2.0/Y2.1)開通之后有個延時（TMRB1），然后接通泵(Y2.2)，在泵關閉之后，有個延時（TMRB2），然后關閉泵，而且TMRB1和TMRB2是可以調節的。由于各個廠家泵的性能和閥的性能不同，泵出水的速度和閥開閉的速度不同，所以TMRB1和TMRB2是需要根據具體泵和閥的性能進行試驗校準的，進而實現了柔性調節，保證運行順暢即可。但需要注意由于時序控制的限制TMR1和TMRB2的設定必須滿足TMRB1>TMRB2，否則可能出現功能無法關閉的現象。那么通過以上程序控制我們就實現了一泵雙閥的控制及柔性調節。
20世紀初期，除了在設計思想和設計方式上有了重大發展，人們的目光同樣也聚集在新型材料的運用上。隨著化學、物理等科學的迅速發展，人們開始研究材料的物理性和工藝性等多方面的問題。隨著材料的不斷發展和進步，人們開始不滿足于當下的建筑，建筑物的功能逐漸多樣化，因此，高分子有機材料、智能化材料和新型金屬材料為室內空間功能的布置帶來了根本性的變革。比如，纖維材料與混凝土的混合材料填補了單純的混凝土材料具有的脆性等缺陷。隨著新材料的種類越來越多，設計師對材料的把握和運用也越來越重要。設計師們運用現代高科技新型材料來表達出他們對具有獨特智慧和情感的傳統材料的延續，這體現在材料上的延續性不僅能體現出人們對自然環境和文化的尊重，同時，也是對人文的關懷。著名建筑設計師倫佐•皮亞諾系統、完整地研究了棚屋建造技術，并從其中得到了靈感，最終他運用鋼結構將木肋連接起來，成功地實現了傳統材料、現代材料與高科技的完美結合，由他設計的芝貝歐文化中心具有“兩層皮”，體現了他對新型材料的完美運用。建筑的外表是模仿棚屋編織而成的木肋結構，根據當地的氣候條件，為了抵抗南太平洋的信風并使其耐用，他選用了帶有油性且易于彎曲的木材；建筑內部使用鋼、玻璃與木材相結合形式，體現了皮亞諾一貫追求的透明性和通透性。彎曲的外表與豎直的內部之間形成了自動通風系統，使海風與室內氣流相互流通。芝貝歐文化中心是傳統材料與高科技技術完美結合的典范。
2材料選擇的意義和重要性
材料，它就像繪畫藝術家眼中五彩斑斕的色彩，是設計師實現設計的物質媒介和重要條件，是設計得以實現的強有力的保障。材料作為表達設計概念的基本要素，必然與設計之間存在著密不可分的關系。隨著科技的發展和時代的進步，不斷更新的材料為設計提供了更加靈活的表達途徑，人們對設計也提出了更高的要求，不僅要求外觀和形式美觀、功能舒適，同時，更重視對傳統文化的繼承。正因為這些需求的出現，使現代設計師在材料的選用上更加多樣化、科學化和人性化，他們利用不同形式和形態的創新性材料，不斷深化和完善設計的想法和概念。隨著科技創新型材料產業的持續發展，當代新興的設計師對完全傳統的設計方式不斷提出挑戰，他們將現代科技創新作為基礎，結合現代技術，將塑料、玻璃、金屬和合成纖維等令人意想不到的材料運用到設計中，突破了傳統思維，他們的作品通常都充滿活力，令人振奮不已，為傳統的設計增添了很多新含意。隨著現代設計形式和方式的不斷變化，各類新型材料的廣泛運用，新興設計師的不斷成長，從某種意義講，設計的含義和概念被重新定義了。新的設計形式不僅僅是對新型高科技材料的運用，同時，也是對傳統材料的非傳統使用。在現代設計中，設計師對人與自然關系更加注重，通過設計給使用者帶來更多自然感受，使人們體驗設計、品味設計，最終使設計的表現形式豐富多彩。由此可見，現代科技創新對現代設計的進步和發展起著至關重要的作用。現代設計想要不斷發展，就必須以開放的設計思維和方式，并結合新型科技材料。只有這樣，才能使設計不斷豐富、不斷發展。在語言方面，一個人的詞匯量的不足會限制其思考能力，同理，在設計中，局限性的思維也會限制好的設計誕生。如果設計師能以更包容的姿態、更加先進的思想對待身邊的創造和發明，將功能性問題的解決與藝術形態完美結合，就能創造出優秀的設計，為人們創造出更好的生活環境。
3結束語
一般情況下，創新設計先后經過抽象思維、邏輯思維、全面分析和最后決策四個環節。抽象思維主要是是通過設計人員充分發揮創新思維和智慧，提出新穎的有可能實施的想法，是創新設計必備過程。有了抽象思維過后再將想法具體化，考察其邏輯性和可行性，結合有關的科學理論知識、原理進行進一步的新穎的、可行的、具體化的機械設計。而全面分析則包含了創新設計過程中所涉及的所有可能性，綜合考慮技術的可行性、成本與性價比，最后設計出新的可以滿足人們生活和生產需要的機器或者其他產品。
1.1我國機械創新設計過程
機械創新設計的目的在于改善機械本身的功能、性能或者以更低的經濟成本制造滿足生產生活需求的機械。目前，我國技術專家認可的機械創新設計過程一般可分為四個部分，一是根據具體需求確定機械設計的基本原理，二是機械結構的優化和改進，三是機械尺寸設計和參數優化，四是機械運動性能及動力參數優化。機械創新設計與普通的機械設計并沒有實質性的差異，主要的區別在于機械創新性設計注重發揮人的主觀能動性和創新能力的突破，在充分的調動人的積極性的同時創造出更加符合使用者需求的機械工具。
1.2我國機械創新設計的特點
機械創新設計主要包括四個特點：一是多學科知識交叉運用，互相融合，互相滲透；二是機械創新設計中，數字并非主要思考因素，而是應該充分結合過往經驗和相關的理論知識，合理判斷和提出可行的新的設計方案；三是機械創新設計不僅需要理論知識和經驗，同時也十分注重靈感、想象力、創造力的作用，因此應該最大程度發揮四者的作用；四是凡是設計創造類等實踐活動都需要不斷重復、嘗試，從中吸取經驗，多級選擇最佳方案。在機械創新設計過程中，只有完全領略和充分展現以上四個特點，才能做出優秀的創新設計。
2.我國機械創新設計思維
機械創新設計思維對于機械創新設計來說意義重大，只有通過不斷的改革創新和開拓進取，勇于突破現有的固定模式和局限，采取新的方法、體制、設計才能使自身在飛速發展的時代中保持領先，走在時代的前沿。
2.1機械創新設計思維的涵義
創新設計思維就是指在原有的科學理論知識、原理以及過往的設計和經驗中設想出新穎的、更能滿足審美或者實用需求的設計方案。而對于機械設計人員來說，創新無疑是自身最核心的競爭力，通過提高產品的性能、降低產品的成本以及縮短生產時間來提高機械設計的性價比。在機械創新設計過程中，首先應該有創造性思維，在前人的基礎上提出更加優化的觀念，并將這些優化的觀念付諸實踐，從而創造出新的不一樣的機械設計。創造性思維具有多維多向性的特點，強調聯想、靈感和感覺，并不是依靠固定的邏輯思維推理出來的，而是激發于機械創新設計人員的大腦。
2.2機械創造性思維的三大特征
2.2.1自由性
機械創造性思維最大的特征在于自由，創新是自由的，思想是自由的。機械創新設計人員可以在結合有關客觀科學理論的基礎上完全自由憑借自己的想象、靈感、直覺設計出新的機械，而不必有太多的思想束縛。在當今變化趕不上計劃的經濟時代，思維的自由符合現代社會發展的需要。而在機械設計工作中，要不斷地有新的進步的成果，就必須突破原有的事物，消除固定思維的束縛，自由地翱翔在創新設計的天空中，只有不斷突破和創新才能設計出更令人滿意的成果。
2.2.2多向性
每個人的思維方式都不一樣，具有多向性的特點。而在機械創造性思維中，同樣具有多向性的特點，設計人員可以從不同角度去觀察和判斷問題，并且設想出完全不同視角的方案。設計的美妙恰巧在于它的多樣性和多向性，沒有固定的設想方向，任意一個方向都可以是設計者們延伸的目標。多向性思維與創造力是相輔相成、密不可分的，一個機械產品的設計過程中一定有過多向性的設想，從中擇優進行實踐得出最后產品。因此，多向性思維是機械設計中十分重要的一點。
2.2.3獨創性
獨創性即設計出跟別人不一樣的產品，提出不一樣的理念，突破原有的固定模式，創造出新穎的進步的成果。獨創性是機械創新設計的目標，創新的目的在于獨創，擁有別人沒有的想法和成果。因此，在機械創新設計過程中，要學會從新的切入點思考問題，掌握不同的設計方法，敢于向原有的觀點提出新的看法，從而設計出具有獨創性、新穎的機械產品，更好滿足生活和生產的需求。
（一）閱讀
從字面理解，“閱”是看，屬于視覺范疇，“讀”是聲，屬于聽覺范疇，因而，“閱讀”是一個視、聽并用連覺的過程。從閱讀的意義來看，閱讀的目的在于獲取信息，因此閱讀關乎意義與理解。閱讀的我們對于閱讀的理解并非固定不變的，最初，我們認為閱讀是一種解讀信息符號的能力。它是借助信息符號激活我們記憶中一部分內容，然后再借用被激活的內容去理解所要傳達的信息。但是對閱讀理解并非僅此，更為廣義的理解是，閱讀作為一種極為普遍的能力，從任意編碼系統中去獲取對目標信息的相應理解，是一個解碼與編碼的過程，之后專指對連續文本書寫符號的理解，如今閱讀又增加了從電子信息符號獲得編碼信息的能力。人類的發展還在繼續，毋庸置疑的是閱讀的概念也將不斷演變、擴充，因此它如同我們的其他能力，反映了人類自身的進步與發展。
（二）閱讀設計
何謂閱讀設計？簡而言之，是針對讀者而言的閱讀方式設計，主要包括讀者于都視線引導和閱讀閱讀行為引導。閱讀設計是立足于讀者的設計，是對讀者的引導設計。設計者可以結合書籍中的文本內容創造多樣化的閱讀方式，給讀者一個更為自由的閱讀空間，更多的閱讀選擇，并非固定為一種模式。信息載體多元化發展的今天，網頁、電子書、視頻等多媒體媒介的信息傳播模式影響并豐富著我們原本的閱讀習慣，由此，現今存在的閱讀類型有傳統線性閱讀、非線性的網頁及電子書閱讀、獨特的有聲閱讀。
1.傳統線性閱讀：是一種慢與品的享受型閱讀方式。對于傳統單向的線性閱讀而言，設計的重點在于視線規劃的合理性。盡管各式新型閱讀的出現，傳統閱讀方式并未消失并且根據讀者的需求不斷完善，由于傳統閱讀是單向的具有順序性的，所以對于該類閱讀的設計主要表現在對文字、文本、圖像以及色彩的編輯設計上，這些構成書籍設計的基本要素之間貫穿著一條無形的視覺運動軌跡，通過讀者簡單的翻閱行為領略著書中信息與精神意義。
2.電子網絡閱讀：是一種搜索性的閱讀方式。它與傳統的線性的單向閱讀不同，是一種非線性的超文本閱讀方式，它的檢索功能非常強大，該類型需要讀者的點擊，觸摸屏幕等互動性較強的行為閱讀。與傳統線性閱讀本質的區別在于人們閱讀思維的轉變，在信息大爆炸的今天，讀者對信息獲取的速度加快，并非品讀與慢讀的節奏，讀者閱讀的目的性較強，具有跳躍性、片段性，互動式閱讀方式能闊寬讀者的視野。長久以來我都在習慣著傳統閱讀，現今我們也將適應著電子網絡媒介的閱讀，當然，人類的創造力、技術的進步都不會使我們停留并受制于某一類型的閱讀方式，新型的電子網絡媒介，促使讀者借助滑動鼠標、點擊觸屏，頁面之間通過超鏈接的方式進行自由切換，由線性轉換為非線性閱讀方式。其中頁面中也添加了豐富的動態設計要素，加強了讀者閱讀的互動感。
3.有聲閱讀：是一種聽讀方式。快節奏的生活模式下，人們可以隨時隨地拿起MP3,mp4,廣播等有聲媒介進行閱讀。目前存在兩種聽讀，一種是省去了對文字的閱讀，只用耳朵聽；另一種是視聽結合的閱讀。讀者可以下載各類播放器聽讀小說、散文、雜文、時事、新聞等。有聲閱讀的方式提高了讀者的閱讀效率，方便快捷，而且，有聲閱讀種類多，以聲音、動態視頻的方式豐富了大眾的閱讀生活，深受歡迎。
4.其它閱讀：我們知道閱讀的本質意義是解讀信息，由此，閱讀的范疇不能僅限于用眼睛看，或者耳朵聽。因此，目前除以上三種普遍存在的閱讀方式外，還存在著其它小眾、特殊的的閱讀方式，如觸覺、嗅覺、味覺閱讀。盲人的閱讀方式屬于觸感閱讀，對此，他們有一整套完備的閱讀編碼體系，通過觸摸這些符號解讀信息；狗可以通過嗅覺感受世界；廚師通過味覺閱讀食物背后的意義與生活。除此之外，我們還可以借助儀器工具閱讀。這些小眾、特殊的閱讀方式也可以應用于書籍的閱讀設計。
（三）閱讀設計的作用
不論傳統普視書籍、多媒體電子書還是概念書，對讀者閱讀的設計都是首要考慮的問題，它可以為讀者創造良好的書籍閱讀環境，也是檢驗書籍設計質量的重要標準。
1.創造良好的書籍閱讀環境
把書籍視為一種生態系統，那么它將因閱讀充滿生機。閱讀設計包括閱對讀者閱讀視線引導與閱讀行為引導，優秀的閱讀設計可以杜絕制造閱讀的視覺障礙，增加閱讀的互動性，為讀者建立一個良好的閱讀環境。把書籍看做一個建筑物，頁面設置就是書籍的空間結構，書籍中的文字、圖像、色彩、材料等設計要素就是建筑物中的基礎設備，閱讀設計就相當于總體的規劃，如何分割空間、如何放置設備，最終為規劃出一個合理的行走環境。
2.檢驗書籍設計質量的重要標準
書籍設計的本質是要體現兩個個性，一是作者，二是讀者，設計師在二者之間架起一座可以相互溝通的橋梁。設計者不能只顧自己的藝術創作與讀者無關，應當找到一種合理的嫁接方式，方便讀者閱讀。作為設計者需要把握書籍內外閱讀的整體性，文字圖像及編排的可視、可讀性，閱讀視線的連續性，翻閱形式的趣味性，針對不同內容閱讀形態的設計的個性創造性，因此閱讀設計是書籍設計的審美標準。
二、閱讀設計對書籍設計創新的啟示
書籍設計的創新依舊是設計者努力的方向，閱讀設計是從原點出發探索書籍設計的創新，它立足于讀者，能以人為本。閱讀設計是針對讀者如何閱讀存在，對于書籍而言，閱讀設計表現為設計要素的合理放置，當今多元化的閱讀方式給予設計者充分的創意啟示，創造出具有系統性、趣味性、實驗性的創新書籍。
（一）系統性
閱讀具有連貫性，是一個整體化的概念。書籍中任何一個元素、內容或形式都可以被閱讀，因此，閱讀設計是將書籍設計視為一個整體化、系統化的過程，設計者需要的不單是對書籍的外在形式調整，還需要對書籍內部結構、元素進行全面思考，從外到內的形式、結構、元素、材料的選擇，安放，設置都是以讀者閱讀而定，連貫統一的閱讀規劃會提升書籍設計的整體美感。就拿黃炳培《無處不在的紅白藍》的作品來說，內容講述了二戰后，大量涌入香港的移民因住宅緊缺，市民搭建木屋居住，用紅白藍帆布遮雨，直到，紅白藍編織袋成為一種老香港精神的象征。書籍從外包、封面都使用了與主題一致的紅白藍編織袋材料，這是對主題思想的強化，整體的閱讀環境規劃，給讀者閱讀以真實、近距離的感受。
（二）趣味性
近年來網絡媒介電子書的出現，人們的閱讀方式發生了翻天覆地的變化，互動趣味性的閱讀方式深受讀者喜愛。傳統普視書籍設計缺乏針對讀者閱讀的互動性設計，相比多媒體閱讀顯得單調乏味，無法滿足讀者的閱讀需求，因此，閱讀的趣味性成為創新書籍設計的第二個啟示。本期《多莫斯》雜志的內容與因特網有關，因此設計者與德國插畫家共同構思，通過折疊頁面得方式引導讀者折疊出一套肖像，借用讀者參與方法趣味性的表現著因特網的互動。概念書《心情日記》改變了大眾熟悉的閱讀方式，借用活字編排的多樣化，打破了頁面之間單一的鏈接方式，看似無序的書籍結構，通過讀者的互動參與，形成一種可塑性、跳躍性的閱讀方式。趣味性的閱讀方式影響著書籍設計的創新思維。
（三）實驗性
實驗閱讀也可理解為一種觀念性的閱讀，它強調閱讀的互動性、實驗性，更強調閱讀的方式存在的意義是否與主題信息相符，是一種更具個性的閱讀思維與閱讀體驗。是設計者提煉文本內容并體現在閱讀中。書籍設計《書寫的光線與光線的書寫》（圖4）借用打火機的形態，讀者打開書的閱讀設計為打火機的形態，與主題——光緊密結合。荷蘭書籍設計者依瑪•布設計的《FRITS》（圖5），就是FRITS的一個人物傳記，在設計上，每隔七年，切口上的藍色就會變化一次，設計者用了很薄的紙，頁面內側所印的圖稿就像正在對外側內容的耳語，內側是收集的200多個個人的書信記錄，外側則是個人的生活與職業生涯。這本書用很巧妙的方法記錄了時間的變化。
三、結語
