8字無(wú)碳小車設(shè)計(jì)（全套設(shè)計(jì)含三維圖紙）

8字無(wú)碳小車設(shè)計(jì)（全套設(shè)計(jì)含三維圖紙）,字無(wú)碳,小車,設(shè)計(jì),全套,三維,圖紙 無(wú)碳小車 " 8 "字型設(shè)計(jì)方案 成 員: 指導(dǎo)教師： 本屆競(jìng)賽命題主題 本屆競(jìng)賽命題主題為“無(wú)碳小車”。命題與高校工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容相銜接，綜合體現(xiàn)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、制造工藝能力、實(shí)際動(dòng)手能力、工程管理能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。競(jìng)賽的目的在于激發(fā)大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究與探索的興趣，加強(qiáng)大學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和合作精神的培養(yǎng)。 小車功能設(shè)計(jì)要求 給定一重力勢(shì)能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計(jì)一種可將該重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置。驅(qū)動(dòng)小車行走及轉(zhuǎn)向的動(dòng)力載荷只能由給定重力勢(shì)能（4焦耳）轉(zhuǎn)換得到。動(dòng)力載荷按要求(Φ50×65mm,質(zhì)量≤1kg,材料：普通碳鋼)準(zhǔn)備，重塊落差400±2mm，并隨小車一起運(yùn)動(dòng)時(shí)鉛垂下落，不允許從小車上掉落。競(jìng)賽小車在半張乒乓球臺(tái)（長(zhǎng)1525mm，寬1370mm）上，繞相距一定距離的兩個(gè)障礙物沿8字形軌跡繞行。繞行時(shí)不得撞倒障礙物，不得掉下球臺(tái)。 要求小車前行過(guò)程中完成的所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。 小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設(shè)計(jì)完成。要求滿足：①小車上面要裝載一件外形尺寸為60×20 mm的實(shí)心圓柱型鋼制質(zhì)量塊作為載荷，其質(zhì)量應(yīng)不小于750克；在小車行走過(guò)程中，載荷不允許掉落。②轉(zhuǎn)向輪最大外徑應(yīng)不小于30mm。 小車整體設(shè)計(jì)要求 小車設(shè)計(jì)過(guò)程中需要完成：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、工藝設(shè)計(jì)方案、成本分析和工程管理方案設(shè)計(jì)。命題中的工程管理能力項(xiàng)要求綜合考慮材料、加工、制造成本等各方面因素，提出合理的工程規(guī)劃。設(shè)計(jì)能力項(xiàng)要求對(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性和規(guī)范性。命題中的制造工藝能力項(xiàng)以要求綜合運(yùn)用加工制造工藝知識(shí)的能力為主。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 1小車底板 車架不用承受很大的力，精度要求低?？紤]到重量加工成本等，車架采用3mm的鋁板加工制作下圖所示的幾何形狀，上面的孔的位置是小車其它零件的裝配位置。工程圖如下： 2原動(dòng)機(jī)構(gòu) 原動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將重塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的驅(qū)動(dòng)力。能實(shí)現(xiàn)這一功能的方案有多種，就效率和簡(jiǎn)潔性來(lái)看繩輪最優(yōu)。小車對(duì)原動(dòng)機(jī)構(gòu)還有其它的具體要求。 （1）.驅(qū)動(dòng)力適中，不至于小車拐彎時(shí)速度過(guò)大傾翻，或重塊晃動(dòng)厲害影響行走。 （2）.到達(dá)終點(diǎn)前重塊豎直方向的速度要盡可能小，避免對(duì)小車過(guò)大的沖擊。同時(shí)使重塊的動(dòng)能盡可能的轉(zhuǎn)化到驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)上，如果重塊豎直方向的速度較大，重塊本身還有較多動(dòng)能未釋放，能量利用率不高。 （3）.由于不同的場(chǎng)地對(duì)輪子的摩擦摩擦可能不一樣，在不同的場(chǎng)地小車是需要的動(dòng)力也不一樣。在調(diào)試時(shí)也不知道多大的驅(qū)動(dòng)力恰到好處。因此原動(dòng)機(jī)構(gòu)還需要能根據(jù)不同的需要調(diào)整其驅(qū)動(dòng)力。 （4）.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高。 圖一 基于以上分析我們提出了輸出驅(qū)動(dòng)力可調(diào)的繩輪式原動(dòng)機(jī)構(gòu)。如下圖：定滑輪 支架 動(dòng)力軸 繞線軸 如下我們可以通過(guò)改變繩子繞在繩輪上不同位置來(lái)改變其輸出的動(dòng)力。 2.1 結(jié)構(gòu)圖 圖二 2.2 分析 1）.在起始時(shí)原動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，有利起動(dòng)。 2）.起動(dòng)后，原動(dòng)輪半徑變小，轉(zhuǎn)速提高，轉(zhuǎn)矩變小，和阻力平衡后小車勻速運(yùn)動(dòng)。 3）.當(dāng)物塊距小車很近時(shí)，原動(dòng)輪的半徑再次變小，繩子的拉力不足以使原動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但是由于物塊的慣性，仍會(huì)減速下降，原動(dòng)輪的半徑變小，總轉(zhuǎn)速比提高，小車緩慢減速，直到停止，物塊停止下落，正好接觸小車。 2.3 梯形圓柱原動(dòng)輪的作用 1，剛開(kāi)始牽動(dòng)繩為小車提供動(dòng)力的部分是梯形圓柱的粗端，這樣能為小車提供較為快捷的動(dòng)力。 2，下落物體不可避免的會(huì)和小車發(fā)生碰撞，這樣當(dāng)物體快要和小車碰撞的時(shí)候牽動(dòng)繩已繞到了梯形圓柱的細(xì)端，這樣能減少物體的下落速度，減少物體和小車碰撞的能量損失。 3.梯形原動(dòng)輪的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)小車的起動(dòng)和物塊的從低速到減速下落。減小因碰撞而損失的能量。 4.利用公式M=F*R,當(dāng)力一定是R越大矩就越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的就越快車啟動(dòng)的就快；當(dāng)M已達(dá)到一定的大少保持不變R變小，F(xiàn)就會(huì)增大，從而使物快減速。 3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能是把動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪上。要使小車行駛的更遠(yuǎn)及按設(shè)計(jì)的軌道精確地行駛，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必需傳遞效率高、傳動(dòng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕等。 （1）.不用其它額外的傳動(dòng)裝置，直接由動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)輪子和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，此種方式效率最高、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。在不考慮其它條件時(shí)這是最優(yōu)的方式。 （2）.帶輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸震等特點(diǎn)但其效率及傳動(dòng)精度并不高。不適合本小車設(shè)計(jì)。 （3）.齒輪具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動(dòng)比穩(wěn)定但價(jià)格較高。因此在第一種方式不能夠滿足要求的情況下優(yōu)先考慮使用齒輪傳動(dòng)。 我們組最終選用了耐磨、質(zhì)量輕、價(jià)格合適的尼龍齒輪作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且根據(jù)“8”字形的行走軌跡將現(xiàn)有的齒輪進(jìn)行了加工，將齒輪銑去部分齒，與其它齒輪構(gòu)成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是本小車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件已獲得等基本條件，同時(shí)還需要有特殊的運(yùn)動(dòng)特性。能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滿足要求的來(lái)回?cái)[動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)拐彎避障的功能。能實(shí)現(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)有：凸輪機(jī)構(gòu)+搖桿、曲柄連桿+搖桿、曲柄搖桿、差速轉(zhuǎn)彎等等。 結(jié)合小車的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加工技術(shù)的限制，我們采用了簡(jiǎn)單的偏心圓盤+搖桿的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)在于：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤(rùn)滑，故磨損減小，制造方便，已獲得較高精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來(lái)維系的，它不像凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來(lái)保持接觸。 圖三 在本小車設(shè)計(jì)中由于小車轉(zhuǎn)向頻率和傳遞的力不大故機(jī)構(gòu)可以做的比較輕，可以忽略慣性力，機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜，可以再連桿兩端裝上關(guān)節(jié)軸承來(lái)減小摩擦和約束范圍并增大活動(dòng)空間。走“8”字需要一個(gè)間歇的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，我們采用 缺齒齒輪 雙聯(lián)缺齒齒輪與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。 5行走機(jī)構(gòu) 行走機(jī)構(gòu)即為三個(gè)輪子，輪子又厚薄之分，大小之別，材料之不同需要綜合考慮。 由摩擦理論知道摩擦力矩與正壓力的關(guān)系為 對(duì)于相同的材料為一定值 而滾動(dòng)摩擦阻力，所以輪子越大小車受到的阻力越小，因此能夠走的更遠(yuǎn)。但由于加工問(wèn)題材料問(wèn)題安裝問(wèn)題等等具體尺寸需要進(jìn)一步分析確定。 由于小車是沿著“8”字曲線前進(jìn)的，后輪必定會(huì)產(chǎn)生差速。我們采用了單輪驅(qū)動(dòng)即只利用一個(gè)輪子作為驅(qū)動(dòng)輪，一個(gè)為導(dǎo)向輪，另一個(gè)為從動(dòng)輪（加裝一個(gè)軸承）。就如一輛自行車外加一個(gè)車輪一樣。從動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)輪間的差速依靠與地面的摩擦約束力調(diào)節(jié)。后輪的直徑暫定為240mm。 6 微調(diào)機(jī)構(gòu) 連桿的一端與圓盤連接，圓盤上的偏心孔的偏心距離為C，連桿與轉(zhuǎn)向輪 中心的水平距離為L(zhǎng),所以 前輪通過(guò)曲線的偏向角為 圖五 圖四 L C L 7 主要尺寸設(shè)計(jì)及計(jì)算 小車走“8”字形軌跡避讓障礙物，對(duì)于軌跡的設(shè)計(jì)及其重要，這對(duì)于小車的結(jié)構(gòu)布局也很重要。我們?cè)O(shè)計(jì)的“8”字形軌跡如下圖：小車從起點(diǎn)出發(fā)，最初給定適合的前輪偏向 起點(diǎn) 圖六 轉(zhuǎn)彎 角，繞藍(lán)色的優(yōu)弧進(jìn)行“8”字的部分繞行，到達(dá)紅藍(lán)交叉處，轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)開(kāi)始轉(zhuǎn)彎，繼續(xù)沿藍(lán)色軌跡繞行通過(guò)起點(diǎn)處的紅藍(lán)交叉點(diǎn)完成“8”字的一半，此時(shí)轉(zhuǎn)前輪保持第一次轉(zhuǎn)向后的偏向角繼續(xù)沿紅色軌跡運(yùn)行至轉(zhuǎn)彎處，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)再次工作，是小車走完剩下的紅色軌跡完成一個(gè)完整的“8”字形。 由于我們采用的是單輪驅(qū)動(dòng)，前輪導(dǎo)向與驅(qū)動(dòng)輪的橫向距離越大，會(huì)使小車在繞行“8”字時(shí)軌跡不對(duì)稱，即一個(gè)圓大，一個(gè)圓小。所以我們將驅(qū)動(dòng)輪與前輪的橫向距離取消，三個(gè)輪子的相對(duì)位置如下圖： 導(dǎo)向輪 導(dǎo)向輪與驅(qū)動(dòng)輪共線，在合適的軸 距b下，繞行曲線時(shí)兩輪的軌跡偏 從動(dòng)輪 移量可以忽略，上圖中的粗線為前 b 輪和驅(qū)動(dòng)輪的軌跡，細(xì)線為從動(dòng)輪。 驅(qū)動(dòng)輪 的軌跡。 理論計(jì)算如下： 圖七 圖八 在軌跡半徑確定的情況下，前后輪的軸距越小，偏向角越小，主動(dòng)輪和前輪的軌跡偏移量就越小。本小車的設(shè)計(jì)只對(duì)上述情況作定性的分析，再設(shè)計(jì)與之相關(guān)的零件參數(shù)時(shí)簡(jiǎn)化了模型。 圖九 80齒—65齒 余15齒 60齒，固連余主動(dòng)輪軸 30齒 90齒 齒輪的相關(guān)參數(shù)如上圖所示。 小車的設(shè)計(jì)參數(shù)： 繞線軸半徑為r2 小車的后輪的直徑d2=240mm，齒輪傳動(dòng)比為i 前后輪軸距為190mm, 前輪直徑為50mm 結(jié)合齒輪的傳動(dòng)比，后輪繞行3周，雙聯(lián)缺齒齒輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作兩次，走完一個(gè)“8”字， 得到小車后輪的軌跡直徑d2=2r1=360mm,小車前輪的偏向角為： ° 圖十 B輪 A輪 a b d c 小車行走軌跡分析 只有A輪為驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，則小車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為 小車行走過(guò)程中，小車整體轉(zhuǎn)過(guò)的角度 當(dāng)小車轉(zhuǎn)過(guò)的角度為時(shí)，有 d、小車其他輪的軌跡 以輪A為參考，則在小車的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系中，B的坐標(biāo) C的坐標(biāo) 在地面坐標(biāo)系中，有 整理上述表達(dá)式有： 為求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過(guò)設(shè)定合理的參數(shù)的到了小車運(yùn)動(dòng)軌跡基本符合預(yù)想軌跡。（圖六） 能量計(jì)算 1）力分析： 小車質(zhì)量P0 ，重力P0 g=地面支反力N0 小車驅(qū)動(dòng)力矩M=等效力偶F0×D/ 2 （小車驅(qū)動(dòng)力）F0=2M/D M由G獲取 例如：M= G×Φ/ 2= F0×D/ 2（暫不計(jì)效率） 此時(shí) F0= G×Φ/D 力約束（克服運(yùn)行阻力的最小值和不打滑的最大值） 克服運(yùn)行阻力（車體運(yùn)行阻力包括慣性阻力和靜阻力） 慣性阻力（N）=P0 × a (小車啟動(dòng)加速度) 靜阻力一般包括基本阻力、彎道阻力、坡道阻力、氣流阻力等 基本阻力(N)=P0 g w 式中：g 重力加速度；w 運(yùn)行阻力系數(shù)，實(shí)驗(yàn)得出經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，約 0.03。 F0＞ P0 (a+ g w ) 地面對(duì)小車摩擦阻力Ff ， Ff = P0 g × f（摩擦系數(shù)） 不打滑條件 F0 ＜ Ff = P0 g × f 2）做功分析： 設(shè)：S為小車行走距離，mm，η為小車總效率， F0 × S =G×500mm×η 則： S =G× 500mm× η / F0 前面防滑計(jì)算得出：F0＜ Ff = P0 g × f 可見(jiàn)： 為了增大小車行走距離， 為了避免能量損失不打滑， 在保證能夠驅(qū)動(dòng)小車行走的前提下，F(xiàn)0 越小越好。 F0= G×Φ/D 工藝設(shè)計(jì)方案 成本分析方案 工程管理方案 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué) 工程管理報(bào)告 總2頁(yè) 第1頁(yè) 編號(hào)： 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 500件/年 零件名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)批量 100件/批 1、工程概況 無(wú)碳小車是具有自主創(chuàng)意的工程訓(xùn)練產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)小車行走及轉(zhuǎn)向的動(dòng)力載荷只能由給定重力勢(shì)能（4焦耳）轉(zhuǎn)換得到。動(dòng)力載荷按要求(Φ50×65mm,質(zhì)量≤1kg,材料：普通碳鋼)準(zhǔn)備，重塊落差400±2mm，并隨小車一起運(yùn)動(dòng)時(shí)鉛垂下落，不允許從小車上掉落。小車在半張乒乓球臺(tái)上按8字形繞障行走，根據(jù)成功完成行走次數(shù)計(jì)分。無(wú)碳小車制造的工程管理可描述為：在工程的設(shè)計(jì)及實(shí)施階段，工程部和項(xiàng)目管理人員，按照工程實(shí)施的有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)規(guī)范的要求，用系統(tǒng)工程的理論、觀點(diǎn)和方法，進(jìn)行有效的規(guī)劃、決策、組織、協(xié)調(diào)、控制等系統(tǒng)性的、科學(xué)的管理，使公司取得應(yīng)有的社會(huì)效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益。 2、生產(chǎn)過(guò)程組織 根據(jù)每批100臺(tái)的中批量生產(chǎn)原則，采取率先生產(chǎn)零件的方式，工序的時(shí)間組織按零件的順序移動(dòng)方式 。由車工、銑工、裝配車間分別生產(chǎn)車軸、車輪、轉(zhuǎn)向桿支架、底盤等零件通過(guò)流水線的流水組裝，裝配成車。 生產(chǎn)分為五批次進(jìn)行，由第三個(gè)月開(kāi)始，每批次用時(shí)兩個(gè)月，每年的一月份做年終總結(jié)和市場(chǎng)調(diào)查分析，二月份用于購(gòu)置和改進(jìn)零件。 小車的生產(chǎn)分為五個(gè)批次，每個(gè)批次生產(chǎn)100臺(tái)，單個(gè)季度支出327×100=32700元，售出后進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，反饋回來(lái)的信息可指導(dǎo)下一批的生產(chǎn)及改進(jìn)，收回的成本繼續(xù)投入到下批的生產(chǎn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)小額資金完成年產(chǎn)500臺(tái)的生產(chǎn)任務(wù)。 3、人力資源配置 勞動(dòng)分工的原則 1.有利于發(fā)揮勞動(dòng)者的技術(shù)專長(zhǎng)，要盡可能使每個(gè)工人所擔(dān)負(fù)的工作適合本人的技術(shù)技能，使得到人盡其才，并保證產(chǎn)品質(zhì)量。 2.要使每個(gè)工人有足夠的工作量，使工人的工作時(shí)間得以充分利用。 3.在配備工人時(shí)，分工不宜過(guò)細(xì)，同時(shí)要培養(yǎng)工人掌握多種技術(shù)，以根據(jù)需要，承擔(dān)部分其它工種任務(wù)。 4.要使每個(gè)工人都有明確的責(zé)任，并建立相應(yīng)的崗位責(zé)任制，消除無(wú)人負(fù)責(zé)的現(xiàn)象。需要有多人共同完成的工作，要指定總負(fù)責(zé)人，并盡可能明確的規(guī)定每個(gè)成員的工作任務(wù)，以充分調(diào)動(dòng)每個(gè)人的積極性和責(zé)任心。 工作輪班的組織 通過(guò)輪班組織，把工人之間的協(xié)作關(guān)系，從時(shí)間上有效地組織起來(lái)，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。 4、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃與控制 三個(gè)車間大生產(chǎn)時(shí)限的規(guī)定 （一） 車工車間生產(chǎn)時(shí)限的規(guī)定 1． 正常100根軸無(wú)特殊的情況下為2個(gè)工作日內(nèi)完成； 2．若材料特殊、短缺推后4個(gè)工作日內(nèi)完成； 3．車工車間必須逐批分階段向銑工車間交接，以免造成針車車間生產(chǎn)堵塞，中途若非人為原因造成的拖延應(yīng)及時(shí)向生產(chǎn)辦說(shuō)明滯后原因。 （二）銑工車間生產(chǎn)時(shí)限的規(guī)定 1．正常工藝，100件局部零件無(wú)特殊技術(shù)難題的狀況下為4個(gè)工作日完成 2．特殊的允許順延5個(gè)工作日。中途非人為原因造成的拖延應(yīng)及時(shí)向生產(chǎn)辦說(shuō)明滯后原因。 4．銑工車間必須逐批分階段向組裝車間交接，組裝車間無(wú)特殊交待，銑工車間不得在最后交接時(shí)刻一次性移交，以免造成成型車間生產(chǎn)不順。 （三） 組裝車間生產(chǎn)時(shí)限的規(guī)定 1．正常工藝，無(wú)特殊操作缺陷狀況的為2個(gè)工作日內(nèi)完成； 2．若屬特殊情況并經(jīng)生產(chǎn)部同意的給予順延1個(gè)工作日內(nèi)完成； 5、質(zhì)量管理 5.1質(zhì)量管理主要分為三部分 （1）進(jìn)貨檢驗(yàn)：投產(chǎn)前，對(duì)外購(gòu)原材料進(jìn)行質(zhì)檢，防止不符合質(zhì)量要求的原材料進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程，確保穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序和產(chǎn)成品的質(zhì)量。 （2）工人自檢：在每一道工序加工結(jié)束時(shí)由生產(chǎn)工人對(duì)所生產(chǎn)的零件進(jìn)行質(zhì)檢，預(yù)防不合格品進(jìn)入下道工序。 （3）成品檢驗(yàn)：對(duì)完工后的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)檢，質(zhì)量合格并包裝后才能入庫(kù)登記。 5.2為確保產(chǎn)品質(zhì)量合格，設(shè)定以下規(guī)定 1.凡產(chǎn)品出廠前，因設(shè)計(jì)、計(jì)劃、投料、加工而造成返修、報(bào)廢的損失其中各責(zé)任部門所罰款項(xiàng)的80%； 2.凡具備交檢條件檢驗(yàn)員應(yīng)及時(shí)檢查，嚴(yán)禁壓檢、錯(cuò)檢，漏檢。如是過(guò)程檢的責(zé)任扣所屬部門，終檢責(zé)任扣檢計(jì)處。過(guò)程檢、終檢員應(yīng)履行各自的工作職責(zé)，在業(yè)務(wù)上屬檢計(jì)處領(lǐng)導(dǎo)，在問(wèn)題處理上由檢計(jì)處裁決?？绮块T的責(zé)任處理，不得私自處理。必須通知相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)，否則由所在部門承擔(dān)責(zé)任。 3.凡產(chǎn)生重大質(zhì)量事故的責(zé)任者，扣發(fā)當(dāng)月獎(jiǎng)金，根據(jù)情節(jié)輕重和后果并給予其他行政紀(jì)律處理。 4.開(kāi)展個(gè)人標(biāo)兵活動(dòng)，個(gè)人標(biāo)兵必須是完成全年下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)，全年無(wú)質(zhì)量事故者。由質(zhì)管處審查后報(bào)廠工會(huì)在年終總結(jié)評(píng)比時(shí)作為單項(xiàng)標(biāo)兵進(jìn)行一次獎(jiǎng)勵(lì)。 裝 訂 線 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué) - 1 - 缺齒齒輪的加工工藝 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 缺齒齒輪 零件名稱 缺齒齒輪 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) PA6 毛 坯 種 類 塊狀尼龍 毛坯外形尺寸 65x20x65 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 銑 粗銑P面厚度14 金工 X52K 專用銑夾具 35 0.8 2 銑 粗銑外表面為φ50圓 金工 X52K 專用銑夾具 34 0.7 3 鉆 鉆擴(kuò)較孔2—?4F9至2- ?4F9,孔口倒角1×45 °, 鉆孔4—?4 金工 Z3025 專用鉆夾具 51．3 0．9 4 銑 銑凸臺(tái)面 金工 X52K 專用銑夾具 34 0.7 5 鏜 粗鏜孔2—?8,孔口倒角1×45 ° 金工 組合機(jī)床 專用鏜夾具 33 .08 6 銑 精銑N面 金工 X6132 專用銑夾具 38 0.9 7 銑 銑15齒 金工 X52K 專用銑夾具 53 1.2 8 銑 銑薄無(wú)齒部分T8 金工 X6132 專用銑夾具 36 0.9 二、齒輪加工工藝分析 （一）工藝過(guò)程分析 圖1-1所示為一缺齒齒輪，材料為尼龍，精度為7－6－6級(jí)?！　? 齒輪加工工藝過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)如下幾個(gè)階段：齒坯加工、齒形加工、齒端加工及齒形精加工等。 圖1-1缺齒齒輪 齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。由于齒輪的傳動(dòng)精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時(shí)采用的定位基準(zhǔn)（孔和端面）的精度有著直接的關(guān)系，所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。 圖1-2 　 加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個(gè)階段的目的，在于進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到最終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面（孔和端面）進(jìn)行修整，以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。 （二）缺齒加工 此步驟將雙聯(lián)齒輪中的一個(gè)加工為只留15尺的缺齒齒輪，由于尼龍材料便于加工，故采取了鉗工中銼削的方法，將多余的齒輪挫平，再使用砂輪進(jìn)行外觀美化，直到使其符合安裝要求。 　　（三）定位基準(zhǔn)的確定 　　定位基準(zhǔn)的精度對(duì)齒形加工精度有直接的影響。軸類齒輪的齒形加工一般選擇頂尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒輪多選擇齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常采用兩種定位基準(zhǔn)。 　　1）內(nèi)孔和端面定位　　選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，既符合“基準(zhǔn)重合”原則，又能使齒形加工等工序基準(zhǔn)統(tǒng)一，只要嚴(yán)格控制內(nèi)孔精度，在專用芯軸上定位時(shí)不需要找正。故生產(chǎn)率高，廣泛用于成批生產(chǎn)中。 　　2）外圓和端面定位　　齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用找正外圓來(lái)決定孔中心位置，故要求齒坯外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)要小。因找正效率低，一般用于單件小批生產(chǎn)。 　?。ㄋ模X端加工 如圖9－18所示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱，和去毛刺等 用銑刀進(jìn)行齒端倒圓，如圖上圖所示。倒圓時(shí)，銑刀在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿圓弧作往復(fù)擺動(dòng)（每加工一齒往復(fù)擺動(dòng)一次）。加工完一個(gè)齒后工件沿徑向退出，分度后再送進(jìn)加工下一個(gè)齒端。 　 加工成本分析報(bào)告 總4 頁(yè) 第1 頁(yè) 編號(hào)： 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 500臺(tái)/年 1、材料成本分析（包括毛坯件和標(biāo)準(zhǔn)件） 編號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)件 標(biāo)準(zhǔn)件尺寸 每臺(tái)件數(shù) 單價(jià) 備注 編號(hào) 材料 毛坯種類 毛坯尺寸 件數(shù)/毛坯 每臺(tái)件數(shù) 備注 1 帶座608軸承 外徑22，內(nèi)徑8 5 5 1 鋁合金 板材 60×60×20 20/1 1 2 608軸承 外徑22，內(nèi)徑8 3 2 2 鋁合金 棒料 Φ10×1000 10/1 1 3 1模60齒輪 孔8/外徑62/齒厚10 1 30 3 鋼材 棒料 Φ8×1000 60/1 1 4 1模90齒輪 孔8/外徑92/齒厚10 1 45 4 鋁合金 角鋁 3×3×2000 25/1 1 5 1模80齒輪 孔8/外徑82/齒厚10 1 40 5 有機(jī)玻璃 板材 1000×2000 30/1 2 6 1模30齒輪 孔8/外徑32/齒厚10 1 20 標(biāo)準(zhǔn)件共計(jì)（批量購(gòu)買低于單價(jià)）（5×5+2×3+30+45+40+20）×500=83000元； 鋁合金棒料市場(chǎng)價(jià)格23元/kg，小車主要零件使用材料重量：（0.007+0.008×2+0.030）kg/臺(tái)×500臺(tái)=26.5kg，計(jì)入誤差后，材料成本為27×23=621元； 8mm軸承鋼棒市場(chǎng)價(jià)格11（元/m）,車軸的總長(zhǎng)度：（0.18+0.07+0.065）×500臺(tái)=157.5m，計(jì)入誤差后材料成本：160×11=1760元 鋁合金板材市場(chǎng)價(jià)格200元/㎡，共需0.16×0.25×500=20平方米 ，計(jì)入誤差后材料成本：20.5×200=4100元 有機(jī)玻璃板材市場(chǎng)價(jià)格500（元/張）×30=15000元； 材料總價(jià)為：83000+621+1760+4100+15000=104484 材料運(yùn)費(fèi)：1500元 采購(gòu)材料總花費(fèi)：104484+1500=105984元 2、人工費(fèi)和制造費(fèi)分析（含有管理費(fèi)用、稅費(fèi)、水電費(fèi)和機(jī)器的折舊費(fèi)用等） 編 號(hào) 零件名稱 工藝內(nèi)容 工 時(shí) 工藝成本計(jì)算與分析 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 總時(shí)間 1 小車底 板 ⑴沖壓加工 ⑵銑削加工 ⑶鉗工 沖壓外協(xié)加工 車削人工費(fèi)：8元/小時(shí)，車床使用費(fèi)：18元/小時(shí)； 銑削人工費(fèi)：9元/小時(shí)，銑床使用費(fèi)：18元/小時(shí)； 鉗工人工費(fèi): 20元/小時(shí)，鉆床使用費(fèi)：8元/小時(shí)。 銑削費(fèi)用：(9+20)×18/60=8.7元 鉗工費(fèi)用：20×11/60=3.7元 共計(jì)：8.7+3.7=12.4元 15min 3min 18min 8min 3min 11min 裝 訂 線 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué)  工藝成本分析卡片 總4 頁(yè) 第2 頁(yè) 編號(hào)： 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 500臺(tái)/年 2、人工費(fèi)和制造費(fèi)分析 序 號(hào) 零件 名稱 工藝內(nèi)容 工 時(shí) 工藝成本分析 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 終準(zhǔn)時(shí)間 2 軸承座增高柱 (1) 鉗工 (2)鉆孔 鉆孔費(fèi)用：8×30/60=4元 鉗工費(fèi)用：20×15/60=5元 共計(jì)：4+5=9元 20min 10min 30min 10min 5min 15min 3 車軸約束座 (1) 銑削 (2) 鉗工 (3) 鉆孔 10min 5min 15min 銑削費(fèi)用：(9+20)×15/60=7.3元 鉗工費(fèi)用：20×6/60=2.0元 鉆孔費(fèi)用：8×7/60=0.9元 共計(jì)：7.3+2.0+0.9=10.2元 5min 1min 6min 5min 2min 7min 4 轉(zhuǎn)向軸 (1)車削 (2)鉗工 車削費(fèi)用：(8+20)×8/60=3.7元 鉗工費(fèi)用：20×2/60=0.7元 共計(jì)：3.7+0.7=4.4元 5min 3min 8min 1min 1min 2min 5 轉(zhuǎn)向輪 車削 8min 2min 10min 車削費(fèi)用：(8+20)×10/60=4.7元 共計(jì)：4.7元 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué) 裝 訂 線 工藝成本分析卡片 總4頁(yè) 第3 頁(yè) 編號(hào)： 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 500臺(tái)/年 2、人工費(fèi)和制造費(fèi)分析 序 號(hào) 零件 名稱 工藝內(nèi)容 工 時(shí) 工藝成本分析 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 終準(zhǔn)時(shí)間 6 固定軸套 (1) 銑削 (2) 車削 (3) 鉗工 20min 10min 30min 銑削費(fèi)用：(9+20)×30/60=14.5元 車削費(fèi)用：（8+20）×12/60=5.6元 鉗工費(fèi)用：20×4/60=1.3元 共計(jì)：14.5+5.6+1.3=22.4元 10min 2min 12min 3min 1min 4min 7 偏心圓盤 ⑴車削 ⑵銑削 ⑶鉗工 5min 2min 7min 車削費(fèi)用：(8+20)×7/60=3.3元 銑削費(fèi)用：(9+20)×8/60=3.9元 鉗工費(fèi)用：20×3/60=1.0元 共計(jì)：3.3+3.9+1.0=8.3元 5min 3min 8min 2min 1min 3min 8 轉(zhuǎn)向輪座 (1)銑削 (2)鉗工 (3)鉆孔 10min 2 min 15min 銑削費(fèi)用：(9+20)×15/60=7.3元 鉗工費(fèi)用：20×6/60=2.0元 鉆孔費(fèi)用：8×4/60=0.5元 共計(jì)：7.3+2.0+0.5=9.8元 3min 3min 6min 3min 1min 4min 裝 訂 線 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué) 工藝成本分析卡片 總3 頁(yè) 第4 頁(yè) 編號(hào)： 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 500臺(tái)/年 2、人工費(fèi)和制造費(fèi)分析 序 號(hào) 零件 名稱 工藝內(nèi)容 工 時(shí) 工藝成本分析 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 終準(zhǔn)時(shí)間 9 后輪1 (1) 車削 (2) 銑削 8 min 2 min 10 min 車削費(fèi)用：（8+20）×10/60=4.7元 銑削費(fèi)用：（9+20）×10/60=4.8元 共計(jì)：4.7+4.8=9.5元 8 min 2 min 10 min 10 后輪2 （1）車削 （2）銑削 8 min 2 min 10 min 車削費(fèi)用：（8+20）×10/60=4.7元 銑削費(fèi)用：（9+20）×10/60=4.8元 共計(jì)：4.7+4.8=9.5元 8 min 2 min 10 min 3、總成本： 無(wú)碳小車的零件有些直接采用標(biāo)準(zhǔn)件，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)件的零件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，大大減少了加工工藝和工序，在材料的使用、加工設(shè)備的選擇及合理的工程管理方面，在不影響小車功能的前提下，將小車的成本控制在可承受的范圍內(nèi)。 ① 采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件和材料：105984元； ② 需要加工的零件人工及設(shè)備費(fèi)：（12.4+9+10.2+4.4+4.7+22.4+8.3+9.8+19）×500=50100元； ③ 螺釘、螺母，費(fèi)用共計(jì)：2×500=1000元； ④ 生產(chǎn)所需要的輔助費(fèi)用（如工裝、輔料、庫(kù)房）：4000元； ⑤ 小車的裝配、調(diào)試費(fèi)用：5×500=2500元 無(wú)碳小車總成本=105984+50100+1000+4000+2500=163584元； 每臺(tái)小車單價(jià)：163584÷500=327元。 小車的生產(chǎn)分為五個(gè)批次，每個(gè)批次生產(chǎn)100臺(tái)，單個(gè)季度支出327×100=32700元，售出后進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，反饋回來(lái)的信息可指導(dǎo)下一批的生產(chǎn)及改進(jìn)，收回的成本繼續(xù)投入到下批的生產(chǎn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)小額資金完成年產(chǎn)500臺(tái)的生產(chǎn)任務(wù)。 學(xué)校名稱：北京交通大學(xué) 裝 訂 線 - 5 -