机械加工设计专业大学多少分

冲压加工设计原则：

(1)设计的冲压件必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。

(2)设计的冲压件必须有利于提高金属材料的利用率，减少材料的品种和规格，尽可能降低材料的消耗。在允许的情况下采用价格低廉的材料，尽可能使零件做到无废料及少废料冲裁。

(3)设计的冲压件必须形状简单，结构合理，以有利于简化模具结构、简化工序数量，即用最少、最简单的冲压工序完成整个零件的加工，减少再用其他方法加工，并有利于冲压操作，便于组织实现机械化与自动化生产，以提高劳动生产率。

(4)设计的冲压件，在保证能正常使用情况下，尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些，并有利于产品的互换，减少废品、保证产品质量稳定。

(5)设计的冲压件，应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备和工艺流程对其进行加工，并有利于冲模使用寿命的延长。

1 材质均匀、纯洁，无瑕疵；

2 透明度好，加工后的产品晶莹透亮；

3 颜色艳丽；

4 成品表明有美丽的光泽；

5 材料硬度较大，强度叫好；

6 原石具有一定的形状、大小和质量，使加工后的产品能符合设计要求；

7 化学稳定性和佩带安全性好；

8 材料的加工性能好；

9 具有特殊光学效应等。

针对名贵的天然宝玉石，具有概括性的三点要求：“美观、耐久、稀少”

珠宝首饰设计图大部分采用三投影面体系及三视图。

绘图和看图，其实质就是空间物体与平面图形之间的相互转化。

运用正投影原理和将空间物体绘成视图。

正投影具有真实性、积聚性和类似性。

为了表达形体特征和大小，通常在主视图、左（侧）视图和俯视图上标出尺寸和角度等数据。

宝玉石具有的硬度、韧性、脆性等机械加工特性。

1 “琢” 即指切开作业。将原石中不需要的部分切去，或者将大块原石分割成所需的小块都属于切开作业。

2 “磨” 即指磨削作业。倒棱、圈形、粗磨、细磨和抛光都属于“磨”操作工序。

宝石加工的减法操作特性。

加工不同的品种的宝石可以采用不同的加工工艺及设备。

磨削工艺原理可以概述如下：磨料与宝石坯料之间的相对运动及相挤压产生的摩擦作用，形成磨削力，此力通过磨料颗粒尖顶，对宝石表面实行压碎和切削，工作面上磨削下来的碎屑不断被冷却液带走，依次逐步完成对原石的切割或研磨。

磨削力是磨具与宝石坯料之间的相互作用而产生的一对作用力和反作用力。它主要有宝石的变形及坯料与磨具之间的摩擦而产生。磨削力被分解成主要产生压碎作用的径向压力和产生切削作用的切向力。

磨削加工原理有两种理论，即机械破损加工理论和钻石高温转化理论。

抛光工艺原理有三种：微粒机械磨削学说、流布学说和物理化学学说。

影响宝玉石表面加工质量的因素：

1 宝石材料性质

2 磨具性能

3 磨削工艺参数

按照加工工序，可以分为切削余量，预形余量、粗磨余量和抛光余量。所有工序余量之和称为总加工余量。

公差值越大，表示尺寸精度越低。

偏差有正偏差、负偏差（或零偏差）之分。

表面粗糙度是指加工表面具有较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特征。

在钻石切工比率及角度分级中，规定了台宽比、冠高比、腰厚比、亭深比、底尖比、全深比和冠角等加工数据范围。

评价内容有：

1 外形的规整性；

2 加工的准确程度，切磨角度和比例是否正确，是否有漏光现象；

3 加工的精密程度，小面的对称性，有无多余小面，有无畸形，边棱线是否交于一点；

4 抛光的光滑程度，表面有无砂眼和划痕，是否抛出宝石应具有的光泽等。

常用的切割设备：

1泥砂锯 2开石机 3切片机 4宝石切割机 5多刀切割机 6激光切割装置 7水流切割装置

常用的磨削设备：

1轮磨机 2盘磨机 3带磨机 4滚磨机 5圆球琢磨机 6圈形轮磨机

常用的抛光设备：

1盘磨机 2振动抛光机 3双盘磨抛机

常用的钻孔设备：

1机械钻孔机 1超声波钻孔机 3激光打孔设备

磨料具有的基本性能：

1 硬度应比被加工材料高；

2 有适当的抗破碎强度和自锐性；

3 在高温下能保持固有的硬度和强度；

4 粒度和形状均匀；

5 与被加工的材料不发生化学反应。

常用的磨料有：1碳化硅（SiC） 2天然几人造金刚石粉

常用的抛光剂有：氧化铈、三氧化二铁，金刚石粉抛光剂上最理想的。

磨料的粒度是指末了颗粒粒径的大小，一般用粒度号和基本粒尺寸表示。大于63μm的磨料称为磨粒类磨料，大于63μm的磨料称为微粉类磨料。

辅助物料：1冷却液 2粘接材料 3清洗材料

根据磨具与磨料的附着关系，可以分为游离末了磨具和固有磨料磨具两种。

辅助工具：1八角手 2机械手，常用机械手有64分度齿轮或60分度齿轮。

宝玉石的物理特性与款式设计和加工工艺的关系

1 宝玉石的晶体结构和形状

2 宝玉石的光学性质

3 宝玉石的力学性质

4 宝玉石的热稳定性

设计基本原则：最大限度的表现宝玉石饰品的总价值。总价值分为美学价值和商品价值。

1 尽量保留宝玉石成品质量，减少原石加工中的剔除量。

2 尽量保证宝玉石颜色特性，注意造型的厚度、粒度和定向定位。

3 尽量保持宝玉石的最佳光学特性，适当选择造型的几何形状、尺寸比例和角度。

4 尽量满足对宝玉石饰品的净度要求，注意对瑕疵和包裹体的处理。

弧面型款式，使用加工半透明宝石、不透明宝石、包裹体多的透明宝石及有特殊光学效应的宝石。

按照宝玉石的截面的不同形状分类，主要有单凸面弧面型、双凸弧面型、扁豆弧面型。

翻面型款式：1圆多面型 2玫瑰型 3阶梯型 4混合型。

珠型款式可以分为圆珠、椭圆珠、扁珠和棱珠等。

异型款式分为自由型和随意型。

弧面型款式加工过程的流程图：

画线——下料——圈形——上杆——预形——细磨——抛光——后期处理

翻面型款式加工过程的流程图：

出坯——上杆——圈形——冠部琢磨——冠部抛光——翻面后再上杆——亭部研磨——亭部抛光——后期处理

一、数控加工工艺内容的选择

1、适于数控加工的内容

在选择时，一般可按下列顺序考虑：

（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；

（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；

（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。

2、不适于数控加工的内容

（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；

（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；

（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。

二、 数控加工工艺性分析

1、尺寸标注应符合数控加工的特点

2、几何要素的条件应完整、准确

3、定位基准可靠

4、统一几何类型及尺寸

三、数控加工工艺路线的设计

1、工序的划分

数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：

（1）以一次安装、加工作为一道工序。

（2）以同一把刀具加工的内容划分工序。

（3）以加工部位划分工序。

（4）以粗、精加工划分工序。

2、顺序的安排

顺序安排一般应按以下原则进行：

（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；

（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；

（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。

3、数控加工工艺与普通工序的衔接

（1）选择适合在该零件加工的数控机床，确定工序内容。

（2） 分析加工零件的图纸，明确加工内容及技术要求，确定加工方案，制定数控加工路线，如工序的划分、加工顺序的安排、非数控加工工序的衔接等。设计数控加工工序，如工序的划分、刀具的选择、夹具的定位与安装、切削用量的确定、走刀路线的确定等等。由于零件的多样性，同时各零件的轮廓外形形状各不相同，毛坯材料、大小也不尽相同。

因此，数控加工中的工艺设计决定了数控机床的使用效率、零件的加工质量、刀具数量和经济性等问题，应尽量保证加工中工序集中、工艺路线最短和机床辅助时间最少。

1、首先将刀路的外形大致的导入到设计软件中。

2、其次将刀路的刀身粗细标记在软件进行生成。

4、最后在刀路的后方加入一个安装握把的把柄后进行绘制图案即可完成加工设计。

由于菊花石天然长成，要雕琢成工艺品，必须依花纹部位和石块形状特点进行设计。花有的开在正面，有的开在则面，有的开得高，有的开得低，有的花多、花大，有的花小，石块形状亦各不同，有的形成正方，有的又为石板平面。一般来说，石块体积较大，花多而朵大，（大花两朵以上）花形活泼，裂纹不明显，适宜做花山；着花一两朵，部位较高，石块长形立状，则适宜做笔筒，花瓶等；着花位置较低，或在底部亦露出“竹叶点”。则适合作水池或带水池之石山；平面石块，边角露小朵花，则适宜做砚池；平面石块其花分布均匀，得体，可作座屏；小块石料，有小朵活泼花纹，则更适于做印泥合，小水池等小件产品。将品种和形状大体设计后，可先用毛笔墨线勾其上面并绘上枝叶关系，何处需虚，何处需实，一一标明,形成设计初胚。

设计时需注意将生动美丽的花放置主要地位，同时，裂纹处不能作骨架或其他得力处，要尽量安排在枝叶接口处，或透空处，面积愈小愈虚愈好；“牛眼珠”质地坚硬细致，但其花不美，大至无花，则可安排在得力而不显眼地方，一般放置下部或背侧。通过设计，要使侧面的、背面的花点均能通过雕琢充分从正面表现出来。设计的基该方法有两种：

1、因材施艺——原则是因料取势，以花为主，要求石花突出，稳重大方，形象完美。

2、定题选材——以题选材，以花定形，要求主题突出，石花位置适当，布局合理，主次分明。 菊花石的制作要经过錾、凿、雕、刻、修、磨等工序。其工具主要有錾子，凿子和 槌子三种。操作时，将石头放置工作台上，并将石头下面安好活动木桩，一层层槌打。

如何做?首先要熟悉石头性格。一块石头有时包含几个个性，如不了解这点，就会产生种种原料的浪费。菊花石大致有老、嫩、和“牛眼珠”之分；以老石头最好，黑白分明，石质坚细，性格纯正，能经受较多打磨而不易破损，且花朵大而活泼；嫩石头比老石头脆，有时带黄白色，地色比老石头白，錾打时用力要轻微；嫩石头用指甲亦能剥落石层，不经錾不受磨，其花以金钱花为多，牛眼珠经常和菊花石连在一块，与菊花石之间有 一条细的筋纹。“牛眼珠”地色黄灰，花纹少，其花主要为金钱花、蟹爪等小朵，其石质坚细，耐打耐磨,很适于做砚池，水池之类的产品；一般夹有“牛眼珠”的菊花石，其花要大些，美一些，“牛眼珠”雕琢，石质与菊花石无异。一般说来，石块愈大，其质愈好，也有好花；石块愈薄其质愈碎，有的石料中夹有裂纹，可用錾子逐一敲打检查，裂纹响声不清脆，而成破锣似的杂声。

雕刻菊花石，即按花形先錾好外层初胚，用凿子修平后，用粗砂石水磨一次，将刀痕磨平，再修饰。细小地方特制三角凿，圆凿修挖，雕刻成后，再用红砂石水磨一次，使表面眼、点磨平，再用光滑之岫石细细水磨一遍，即成平滑如镜面之石面。

在雕刻过程中，一般要按先外后内，先大后小，先上后下，先镂空后通眼的方法进行。外形宜大不宜小，内眼宜小不宜大，质量要外薄内厚。先打好粗坯，后精雕细刻，自始至终要以大局为重，围绕重点，突出主题，小心下刀，层层深入，直到达成创作构思要求。 菊花石雕用的主要漆料是生漆，新鲜生漆质地尤佳。一般二道漆既可，第一道是关键，色要调正，涂匀，擦干，无赃物，无皱皮，无刷痕。

菊花石雕大都配以木座，一方面帮助器物稳定重心；另一方面能够升高器物的视平线。座子采用红木、梨木等质细纹密，平而无裂，无疥疤之木料作成。近年来艺术家大都采用根雕木座，形式自然古朴，与菊花石雕相得益彰。木座的大小、高低、形状要视作品情况而定，要与作品风格适宜。

1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要 求为前提。

2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。

3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。

4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文 明劳动条件。

5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应

符合环保要求。

以最快的速度、最少的劳动量、最低的费用，可靠地加工出符合图样要求的零件。即在保证加工质量的前提下，选择最经济合理的加工方案。