淺析光與室內(nèi)環(huán)境及za300c閥體密封面的加工

上海交通大學(xué)Za300C閥體密封面的加工21-上海交通大學(xué)Za300C閥體密封面的加工1-引言現(xiàn)代社會中，人們離不開各種各樣的室內(nèi)環(huán)境，而室內(nèi)環(huán)境的藝術(shù)性則是衡量現(xiàn)代人生活質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志，因此這就不可避免的要涉及到光環(huán)境。光環(huán)境作為室內(nèi)環(huán)境的重要組成部分其設(shè)計(jì)實(shí)際就是：一方面要提高整體空間的藝術(shù)性，一方面要為人在室內(nèi)環(huán)境里舒適生活、工作營造出一個(gè)良好的，同時(shí)又能滿足人們在生理和心理上的需求的照明環(huán)境。第一章光的不同類型在我們的生活中，可將光分為兩大類，一類是自然光，一類是人工光。自然光，又稱“天然光”。從通俗意義上來講，一般將通過門、窗等位置進(jìn)行日光照射的光稱之為自然光；通過各種燈具對室內(nèi)進(jìn)行照明的光稱之為人工光。正如美國現(xiàn)代建筑師路易斯·康所言“我們由光所生育，通過光我們感到季節(jié)的變化...對我而言，自然光是唯一的光...自然光是唯一能使建筑藝術(shù)成為藝術(shù)的光?！焙喍痰脑捳Z卻道出了光與建筑的緊密關(guān)系。人類對光也有特殊的偏好，這種偏好表現(xiàn)在向光性上。人總是希望在居住的環(huán)境充滿明亮的光線，而厭惡陰暗的居室環(huán)境。隨著人類文明的不斷進(jìn)步，光的利用出現(xiàn)了對自然光的重要補(bǔ)充——人工光。人工光亦稱人工照明，這種照明手段既是夜間的主要光源，又是白天室內(nèi)自然光不足時(shí)的重要補(bǔ)充。同時(shí)，人工光具有自然光所不具有的優(yōu)點(diǎn)，或者說是自己獨(dú)有的特色，可冷可暖，可強(qiáng)可弱；在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)下，燈具本身也具有更好的裝飾性；在配光方式，布置形式上經(jīng)過藝術(shù)化的處理可以達(dá)到既能滿足功能的需求又能滿足追求燈光特殊環(huán)境的需求。對營造有一定氛圍要求的室內(nèi)環(huán)境可以起到關(guān)鍵的烘托和點(diǎn)綴的作用。第二章光在室內(nèi)環(huán)境中的重要作用研究自然光和人工光這兩種類型的光在室內(nèi)環(huán)境中的作用不僅可以更深層次的把握自然光、人工光的物理特性，還可以在此基礎(chǔ)上更合理的運(yùn)用這兩種光源來為室內(nèi)環(huán)境藝術(shù)氛圍的營造和烘托提供更具有指導(dǎo)性的參照。光在室內(nèi)環(huán)境中的運(yùn)用往往不是單行其一的，而是兩種光源在適當(dāng)?shù)臈l件下，為營造出更能突出室內(nèi)環(huán)境效果而相互配合，相輔相成的出現(xiàn)。第一節(jié)光的重要作用光具有很強(qiáng)的心理功能。照明的主要目的是使物體清晰可見，但實(shí)際上照明的影響范圍遠(yuǎn)不止于此，不同的照明給人不同的感受：照明可以使一個(gè)空間顯得或?qū)挸ɑ颡M小，或平淡或神秘（如建于法國東部的朗香教堂，就以其奇特的墻體和屋頂，洞穴式空洞所帶來的神秘光線，創(chuàng)造了一種古樸、神圣的效果），或愉快或壓抑。這些都會直接影響一個(gè)人在這種環(huán)境中的情緒和所做出的行為。（朗香教堂1）（朗香教堂2）（朗香教堂3）人在生理上也離不開光。光是人類生存的源泉之一，人的一生幾乎都是生活在光線的照射中。通過光線，人才能感受人生最輝煌的生命篇章，人的生命活動時(shí)刻都離不開光的伴隨。第二節(jié)自然光和人工光在室內(nèi)環(huán)境的作用人是大自然的一部分，億萬年的進(jìn)化，人已經(jīng)習(xí)慣于大自然千變?nèi)f化的自然光線。自然光除了給人以明暗等物理的視覺感受，還提示人們時(shí)間的變化和季節(jié)更替，更能引起人們強(qiáng)烈的思想感情。此外，光線和視覺的持續(xù)變化可刺激視神經(jīng)系統(tǒng)，使我們更加機(jī)敏、更富有創(chuàng)造力。但人工光源的光譜成分比較單一，而且了無變化，而自然光是一種全光譜的光，其光線無論從光色、光度等方面來講都是異常豐富的。因此，與人工光相比，自然光超越了純粹的物理性，具有超凡的表現(xiàn)力。一般而言，只有在自然光照不能滿足室內(nèi)應(yīng)有的照明條件或需要運(yùn)用特殊的照明來強(qiáng)化某種藝術(shù)氣氛的情況下，才考慮增加適當(dāng)?shù)娜斯ふ彰鳌Ｅc自然光相比，人工光盡管存在著種種不足，但在滿足不同光環(huán)境要求，以及在光源和燈具品種的多樣性、場景設(shè)計(jì)的多變性、布光的靈活性、透光的精確性等方面有著不可替代的優(yōu)勢。特別是在文物、藝術(shù)品照明方面，由于需要嚴(yán)格限制光線中紅外線和紫外線的含量，全光譜的自然光無法滿足這一要求，此時(shí)，人工光源就可以很好地解決這一問題?？偟膩碇v，在博物館、舞臺設(shè)計(jì)、娛樂空間以及一些酒店、餐飲空間等特定場景中，人工光更能準(zhǔn)確的傳達(dá)出設(shè)計(jì)者所要追求的藝術(shù)效果，同時(shí)也更能合理的表達(dá)出人們所需的空間氛圍。綜上所述自然光與人工光的結(jié)合是室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)的未來發(fā)展方向，也是配合室內(nèi)環(huán)境營造室內(nèi)氛圍不可或缺的技術(shù)手段。第三節(jié)目前我國室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中光環(huán)境設(shè)計(jì)和利用的現(xiàn)狀隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，追求更為舒適的居住環(huán)境、工作環(huán)境的要求也與日俱增。在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中，對光環(huán)境的設(shè)計(jì)和利用已經(jīng)受到相當(dāng)?shù)刂匾暋?jù)《北京市住宅室內(nèi)照明環(huán)境調(diào)查與分析》（2008年9月《燈與照明》刊載）中的數(shù)據(jù)可知，目前我國的居民住戶在照明水平上相比1998年已有77.5%的住戶達(dá)到100lx的照明。但文中提到“在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，住戶室內(nèi)燈具的配置有相當(dāng)一部分缺乏專業(yè)性，也就是說照明用光不合理，但當(dāng)問及住戶是否對自家的照明狀況滿意時(shí)，絕大多數(shù)都回答滿意?！边@說明了，目前大多數(shù)的住戶僅僅是滿足了在照明上的需求，而很少有住戶會對照明的整個(gè)光環(huán)境與室內(nèi)環(huán)境的關(guān)系的整體協(xié)調(diào)性提出要求。出現(xiàn)這樣的問題，一方面是住戶在光環(huán)境的需求上仍處于較低的層次；一方面是設(shè)計(jì)師在處理室內(nèi)環(huán)境與光環(huán)境的協(xié)調(diào)上也沒有做出應(yīng)盡的職責(zé)，更多的重視了材質(zhì)、工藝方面的應(yīng)用，而忽略了光環(huán)境的整體設(shè)計(jì)，僅僅是滿足在照明上的需求。將光這一元素與室內(nèi)環(huán)境相孤立，就不能形成一個(gè)完整的室內(nèi)環(huán)境，人居住在其中也就不能完整的體驗(yàn)到室內(nèi)環(huán)境所帶來的美的享受。第三章光與室內(nèi)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合及其藝術(shù)效果第一節(jié)自然光與室內(nèi)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合及其藝術(shù)效果洞見美的光輝自然光因其自身在光色、光度等方面的豐富多變性，就可以升華室內(nèi)環(huán)境的表達(dá),通過這一升華，人人都能感受到室內(nèi)環(huán)境所要傳達(dá)出的藝術(shù)效果，或優(yōu)雅或莊嚴(yán)，或安寧或熱鬧，洞察到藝術(shù)美的光輝。如非利普約翰遜和他的助手約翰所設(shè)計(jì)水晶大教堂。教堂以大面積玻璃采光墻面創(chuàng)造日光環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了明亮、快樂的氣氛。成為名副其實(shí)的“人間伊甸園”。（水晶大教堂1）（水晶大教堂2）（水晶大教堂3）空間構(gòu)件顯現(xiàn)美麗自然光在室內(nèi)環(huán)境中的作用就是美化空間元素和結(jié)構(gòu)，使空間的體積、平面裝飾和結(jié)構(gòu)的顏色顯現(xiàn)美麗。如新藝術(shù)風(fēng)格的奠基人——霍塔，他最為成熟的作品，范愛特維爾德府邸就充分的體現(xiàn)了這點(diǎn)。在該作品中，室內(nèi)是由八個(gè)金屬支柱形成的環(huán)形拱券支撐起了一個(gè)金屬玻璃圓頂，利用頂部的鋼圓窗射進(jìn)的光線照亮了空間所有的構(gòu)件。在光線的照射下，更加顯得結(jié)構(gòu)輕盈而且具有很強(qiáng)的形式感，整個(gè)空間華美、優(yōu)雅而和諧，具有著音樂般的迷人效果。使自然光與室內(nèi)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合通常所用的第一個(gè)手法就是光影效果。光和影是一對伴生物。把光和結(jié)構(gòu)及它的影統(tǒng)一考慮時(shí)，就能產(chǎn)生良好的藝術(shù)效果，可以擴(kuò)大空間感，增加深度層次，使空間更加充滿了趣味性。第二個(gè)手法就是選擇最佳的投射方向和距離，使被照射的物體煥發(fā)出它的最佳形象，給室內(nèi)環(huán)境平添無限光彩。第三個(gè)手法是善于利用光的引導(dǎo)性喚起人的注意力。利用人的趨光性本能，在光環(huán)境設(shè)計(jì)中，要建立光的引導(dǎo)序列，使人按照光序列的引導(dǎo)要求前進(jìn)，并產(chǎn)生不同的藝術(shù)效果。第四個(gè)手法是利用光的聚焦性形成人的視覺中心，引導(dǎo)人們注意深刻觀察焦點(diǎn)物件的形象，使人們在專注中領(lǐng)略到對象美的光輝。第二節(jié)人工光與室內(nèi)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合及其藝術(shù)效果人工光具有功能與裝飾的雙重作用。從功能上來講，人工光是對室內(nèi)環(huán)境在自然光照不足時(shí)的補(bǔ)充；從裝飾上來講，人工光不僅滿足照明的要求，還要滿足審美的要求。因此，人工光在室內(nèi)環(huán)境有著不可或缺的地位。然而，要怎樣才能讓人工光與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合并傳達(dá)出藝術(shù)效果呢,這首先就要把握室內(nèi)環(huán)境的整體風(fēng)格，只有在此基礎(chǔ)上，才能合理的運(yùn)用人工光，升華室內(nèi)環(huán)境，傳達(dá)藝術(shù)效果。運(yùn)用人工光的裝飾性，可以通過各種技術(shù)手段，運(yùn)用燈具的變化和組合，獲得不同的形態(tài)、圖案和色彩的光環(huán)境。從而起到特殊的裝飾效果，同時(shí)，還要考慮到建筑本身的風(fēng)格。因?yàn)椴煌慕ㄖ?gòu)圖，多元化的建筑風(fēng)格，必然對室內(nèi)照明空間光分布的選擇產(chǎn)生不同的影響，加深空間給人的感受。所以，人工光在升華室內(nèi)環(huán)境，創(chuàng)造環(huán)境氣氛和意境有著得天獨(dú)厚的作用。在室內(nèi)環(huán)境中，人工光的應(yīng)用首先表現(xiàn)在用光塑造立體感。明暗是客觀存在的，有光就有陰影，就能塑造體感。在室內(nèi)通常用聚光燈照射對象表現(xiàn)體感，因照射角度不同就會產(chǎn)生不同的效果，使被照射的對象更富有魅力，栩栩如生，產(chǎn)生更強(qiáng)的吸引力。這種用光塑造體感的方法可以稱之為光影藝術(shù)。室內(nèi)光影藝術(shù)會利用各種照明裝置，在恰當(dāng)?shù)牟课?，以生動的光影效果來豐富室內(nèi)的空間，既可以以表現(xiàn)光為主，也可以以表現(xiàn)影為主，也可以使光影同時(shí)表現(xiàn)，造成不同的光帶、光圈、光環(huán)、光池。如在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，利用設(shè)在植物背后的光，由下向上照射，把植物枝葉的影子照在天花上；也可以利用虛實(shí)燈罩，把光影灑在各處，形成由各種不同光色在墻上構(gòu)成的抽象圖案，增添視覺審美的情趣。總之，光影藝術(shù)的恰當(dāng)運(yùn)用可營造出趣味中心和夸張的戲劇性效果。在波特曼設(shè)計(jì)的一個(gè)旅館中庭里，安排了一組由四個(gè)少女圍成一圈的雕像，為了突出中心，設(shè)計(jì)師利用剪影手法，使光從雕像中下部面射出，猶如光井，效果生動非常。因?yàn)椴煌奈矬w，有不同的材質(zhì)，所以光可以表現(xiàn)不同材質(zhì)的物體所具有的不同質(zhì)感，如：金屬及玻璃制品、陶瓷、紡織物、木器等等。由于其質(zhì)感的不同，為了恰到好處的表現(xiàn)它們，就要合理的選擇光源，這樣才能使物體和整個(gè)室內(nèi)環(huán)境相融。一般而言，白熾燈泡等光源光線集中，光的指向性強(qiáng)，因此在照射需要展示的物體時(shí)，物體的陰影較明顯，可以較好地表現(xiàn)對象的光亮和光澤。熒光燈屬線光源和面光源，光線柔和而均勻散射。因此，不易產(chǎn)生光的陰影，其表現(xiàn)效果較為平和，特別適宜于毛料、呢制品等織物質(zhì)感的表現(xiàn)。色彩豐富了我們的視覺，光可以強(qiáng)化或減弱物體色彩的視覺效果，也可通過色光本身，獲得動人的色彩。在較暗的背景下，色光可以改變或加強(qiáng)固有色，給人生動、鮮明的感覺。所以在室內(nèi)環(huán)境中，色光能使物體色彩統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，或冷暖交融，或明暗相互滲透，給人以全新的視覺效果。運(yùn)用好光的色彩的同時(shí)注意到光的亮度就可以較好的營造出理想的室內(nèi)環(huán)境氛圍，比如，強(qiáng)烈的光線可以把一切暴露無遺，雖然清晰明快，卻也缺少含蓄回味，而朦朧的光線則具有裝飾意味，特別適合用于渲染神秘、含蓄、寧靜、高雅的氣氛和某種意境。不同的光環(huán)境在同一個(gè)室內(nèi)環(huán)境里給人的感覺也是有差異的，如有時(shí)在晚上一支蠟燭就可能使人覺得房間里“金碧輝煌”，而在充滿陽光的夏天又會讓人產(chǎn)生另一番情感。勒·柯布西耶設(shè)計(jì)的“朗香教堂”，除了它奇特的平面，傾斜的墻壁外，最為獨(dú)特的就是光的處理。他用了一系列碉堡式的小窗子和墻與翻卷的屋頂形成的天窗，使光線從這些小窗射進(jìn)來，帶有神秘的朦朧感，配合教堂室內(nèi)暖色昏暗的人工光所營造的氛圍，讓信徒更加覺得是在此與上帝直接對話，此時(shí)，光本身也被賦予了一定的思想性。光色的變化也會深刻的影響到室內(nèi)環(huán)境的氛圍。如餐廳、咖啡館和娛樂場所，常常用加重暖色粉紅色的方法，使整個(gè)空間具有溫暖、歡樂、活躍的氛圍。同時(shí)，暖色光使人的皮膚、面容顯得更加健康、美麗動人，使食物顯得更加新鮮、可口。由于光色的加強(qiáng)，光的亮度相應(yīng)減弱，也使空間更加親切。冷色光也有許多的用處，特別在夏季，青、綠色的光色使人見而生涼意?？傊?，在合適的地點(diǎn)合適的時(shí)間運(yùn)用好人工光光，可以營造出理想的室內(nèi)環(huán)境氛圍。一個(gè)優(yōu)秀的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)必定有一個(gè)趣味中心，或是能夠突出表現(xiàn)該室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的主題或構(gòu)思。為了達(dá)到這一目的，可以通過布置場景的方式來取得舞臺戲劇化的裝飾效果。利用人工光來強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、烘托氣氛，突出該場景在環(huán)境中的視覺地位，充分展現(xiàn)色彩美和材質(zhì)美，表現(xiàn)特定的氣氛，追求詩一般的意境。這種利用光協(xié)助造景的方法還可以在一定程度上加強(qiáng)空間感、層次感。由于人工光自身所具有的特點(diǎn)，就為在有限的室內(nèi)空間中營造出“無限”的室內(nèi)空間提供了可能。應(yīng)用人工光這種頗具魅力的特殊“材質(zhì)”來表現(xiàn)、創(chuàng)造、強(qiáng)調(diào)、烘托空間感就可以取得多層次性效果，這是其他手法無可替代的。這種設(shè)計(jì)可以強(qiáng)化空間序列層次，以不同的照明方式，強(qiáng)弱度以及光色漸變可豐富光的層次，使光照度序列明確、層次豐富，光色由暖向冷變化有度。通過多種光的特性，使室內(nèi)亮度分布不同，顯得比單一性質(zhì)的光更有生氣。光還可以使空間變的虛實(shí)結(jié)合，如，許多臺階照明及家具底部照明會使物體和地面“脫離”，形成懸浮效果，空間顯得更通透輕盈?？傊?，在室內(nèi)的光環(huán)境設(shè)計(jì)不僅要與室內(nèi)環(huán)境結(jié)合，還要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu),使整個(gè)空間具有良好的照明環(huán)境。在室內(nèi)環(huán)境中設(shè)計(jì)人工光環(huán)境時(shí)，應(yīng)在考慮使用功能的同時(shí)，利用不同的人工照明方式、光照亮度的變化、光影的分布來美化環(huán)境烘托氣氛，增強(qiáng)空間感，創(chuàng)造出動人的藝術(shù)效果。第三節(jié)室內(nèi)光環(huán)境的設(shè)計(jì)原則綜上所述，我有如下幾點(diǎn)體會依據(jù)不同的活動和工作的需要，對人工光和自然光的利用合理配置，特別是人工光，在照度上更應(yīng)注意，以此，創(chuàng)造出良好的視覺生理環(huán)境；避免強(qiáng)光和相差懸殊的亮度對比，防止視疲勞和不良的視覺心理效果；室內(nèi)照明應(yīng)起烘托室內(nèi)環(huán)境的作用，要反應(yīng)出室內(nèi)結(jié)構(gòu)、空間層次、室內(nèi)家具和裝飾物的立體感；利用光照傳遞裝飾風(fēng)格，顯現(xiàn)出織物或建筑的表面機(jī)理，體現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的裝飾美和色彩美。總結(jié)出在室內(nèi)光環(huán)境的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)：功能性原則。首先應(yīng)保證有良好的光照度，減輕人的視覺負(fù)擔(dān)。燈光布置應(yīng)注意避免眩光，以利于消除視覺的疲勞，保護(hù)視力，還要保持穩(wěn)定的照明，光源不要時(shí)暗時(shí)明的閃爍，注意分布合理。此外，光還兼有組織、指示方向和劃分空間的作用，這些在前部分已做敘述，在此不再贅述。美觀性原則。光的數(shù)量、強(qiáng)弱、顏色以及照射方向、角度、位置等因素都會有助于顯現(xiàn)和改善空間的形象，燈具的造型、排列、布置、配光方式，也會創(chuàng)造出不同的氛圍和效果，使人獲得不同的視覺和心理感受。利用光強(qiáng)調(diào)室內(nèi)界面，構(gòu)件的體量，質(zhì)感和色彩。當(dāng)前室內(nèi)光環(huán)境的設(shè)計(jì)上已不再單純的追求功能性的照明，光已成為室內(nèi)環(huán)境中的一個(gè)重要表現(xiàn)和組成部分。經(jīng)濟(jì)性原則。設(shè)備的投資、安裝、運(yùn)行以及后期的維護(hù)的費(fèi)用，都包括在此范圍內(nèi)。同時(shí)，光源應(yīng)盡可能的選擇耐用和節(jié)能的燈具，還要考慮到防潮、防塵，便于后期的維修等。任何一個(gè)成功的光環(huán)境都是各種因素的合理結(jié)合，在室內(nèi)環(huán)境中，光環(huán)境的設(shè)計(jì)還應(yīng)有針對性。結(jié)束語綜上所述，在構(gòu)成室內(nèi)環(huán)境的眾多因素中，光，是一種能為人們敏銳地感覺到的因素。它既能形成寧靜舒適的氣氛，又能烘托歡樂、熱烈的場面；既能產(chǎn)生莊重肅穆的效果，也能制造華麗富貴的氣氛。在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中裝飾照明藝術(shù)設(shè)計(jì)廣泛采用的是混合照明方式，將整體照明和局部照明有機(jī)結(jié)合起來，將人工光與自然光有機(jī)結(jié)合起來，在整體照明的基礎(chǔ)上加強(qiáng)局部照明，使室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生千變?nèi)f化、生動活潑的效果。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同的環(huán)境用途和建筑風(fēng)格，采用不同的照明方式、光源及燈具類型，通過運(yùn)用不同的光源、光度、光色的變化來制造氣氛和意境，達(dá)到調(diào)節(jié)和改善室內(nèi)環(huán)境的作用。謝辭在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，我在這里要特別感謝四年來給與我?guī)椭椭С值睦蠋熞约巴瑢W(xué)們。首先，要感謝我的指導(dǎo)老師張林老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝張老師以及系上其他老師給我的幫助。在張老師的指導(dǎo)下，我在這次畢業(yè)論文的寫作過程中，讓我對室內(nèi)設(shè)計(jì)了解了許多，深知了許多，體會了很多。感謝張老師對我孜孜不倦的指導(dǎo)，您的言傳身教將使我受益終身！感謝同窗們的熱情幫助和支持！【參考文獻(xiàn)】[1]陳易陳永昌辛藝峰《室內(nèi)設(shè)計(jì)原理》[M]中國建筑工業(yè)出版社，2007.4[2]金招芬等《建筑環(huán)境學(xué)》[M]中國建筑工業(yè)出版社，2001[3]郝維剛郝維強(qiáng)《建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)》[M]天津大學(xué)出版社，2000.4[4]于曉東、王世嫻《淺淡室內(nèi)照明藝術(shù)設(shè)計(jì)》[J]光明與照明，1995[5]王建華《論建筑光環(huán)境》[J]裝飾，2002[6]謝浩《現(xiàn)代家居照明設(shè)計(jì)》[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1[7]李雨林，季軍《居家照明寶典》[M]上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.4.[8]劉煒薛大金王曉靜曾禮強(qiáng)張瑞《北京市住宅室內(nèi)照明光環(huán)境調(diào)查與分析》[J]燈與照明，2008.9緒言:機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造及機(jī)床夾具課程的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)，可綜合運(yùn)用本課程和其它先修課程的理論和實(shí)際知識，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想。通過課程設(shè)計(jì)，可了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，確定工藝流程，編制相應(yīng)的工藝流程卡片。通過課程設(shè)計(jì)，可學(xué)習(xí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊，圖冊和查閱科技文獻(xiàn)資料及計(jì)算機(jī)繪圖等，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能和獲得相關(guān)信息的能力。閥門是流體輸送系統(tǒng)中一種典型的控制部件，具有截止，調(diào)節(jié)，導(dǎo)流，防止逆流，穩(wěn)壓，分流，或溢流泄壓等功能。廣泛應(yīng)用于機(jī)械，石油，化工，建筑，水利等領(lǐng)域。閥門的密封性能是指閥門各密封部位阻止介質(zhì)泄露的能力，是閥門最重要的技術(shù)指標(biāo)，閥門密封面的加工是閥門機(jī)械加工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響被加工零件的尺寸精度和形位公差。本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是為閥門密封面的機(jī)械加工設(shè)計(jì)相應(yīng)的車夾具，從而使密封面在車削加工過程中能準(zhǔn)確定位，滿足高效率生產(chǎn)要求。二．摘要:2.1.產(chǎn)品簡介ZA300C閥體基本形狀，外形尺寸及形位公差如下所示：圖2-12.2.加工難點(diǎn)ZA300C閥體密封面的加工是整個(gè)閥體加工的最重要部分，其加工質(zhì)量直接關(guān)系到閥門的質(zhì)量。一直以來，閥門密封面的加工沒有得到有效的解決，嚴(yán)重影響著閥門的使用，質(zhì)量成為用戶關(guān)注的重點(diǎn)。近年來，經(jīng)過技術(shù)部門組織力量，合理地安排了各道加工工序，現(xiàn)已完滿地解決了密封面的加工質(zhì)量問題，使閥門這一產(chǎn)品不但廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各重要天然氣等使用單位，也遠(yuǎn)銷歐美市場?，F(xiàn)對閥門密封面加工方法進(jìn)行總結(jié)，其中包括工藝，夾具及量具等。三.關(guān)鍵詞定位精準(zhǔn)密封1、尺寸的精準(zhǔn)——用特定長度或角度單位表示的數(shù)值，并在技術(shù)圖樣上用圖線、符號和技術(shù)要求表示出來，并且有一定的時(shí)間上的感念,位置上的準(zhǔn)確。2、密封可靠——密封是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)如灰塵與水分等侵入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部的零部件或措施。密封可分為靜密封和動密封兩大類。靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬接觸寬度很窄的金屬墊片。動密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。按密封件與其作相對運(yùn)動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件和接觸位置又可分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機(jī)械密封。動密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)給介質(zhì)以動力得到密封，故有時(shí)稱為動力密封。四.確定工藝流程機(jī)械加工是零件從毛坯到成品或半成品必須經(jīng)過的一個(gè)生產(chǎn)過程中。4.1.相關(guān)名詞解釋4.1.1工序：一個(gè)或一組工人在一個(gè)工作地點(diǎn)或一臺機(jī)床上，對同一個(gè)或幾個(gè)零件進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。4.1.2工藝流程：在生產(chǎn)過程中，毛坯的制造，零件的機(jī)械加工與熱處理，產(chǎn)品的裝配等工作將直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，這一過程稱為工藝流程。4.1.3熱處理：將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定的溫度，保溫一定時(shí)間，然后以預(yù)定的方式冷卻下來的一種熱加工工藝。4.2.相關(guān)工藝流程:4.2.1鑄造：閥體的毛坯為鑄造件。成型后除澆冒口及型芯，并根據(jù)相關(guān)規(guī)定檢驗(yàn)鑄件是否有氣孔，鎖孔，砂眼等缺陷；并對鑄件進(jìn)行清砂4.2.2熱處理：對鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除鑄件的內(nèi)部應(yīng)力，并改善其切削性能，便于加工；4.2.3涂漆：閥體內(nèi)腔二涂黃漆，閥體外殼二涂防銹漆；4.2.4車削：車兩端面及底面。車準(zhǔn)兩端面且互相平行，兩端面與底端面垂直；4.2.5磨削：磨兩端面及底面。兩端面間的平行度∥≤0.005,兩端面與底端面垂直度⊥≤0.01；4.2.6車削：上密封面車夾具，粗車密封面成20°±30＇，留0.2mm余量；4.2.7磨削：上密封面磨夾具，（設(shè)備：端面立式磨床）磨準(zhǔn)尺寸，表面粗糙度0.8，兩密封面對稱，并用20°錐量規(guī)檢測；4.2.8研磨：上密封面研磨夾具，加工到圖紙所示的表面粗糙度要求；4.2.9檢驗(yàn)：兩密封面接觸面16點(diǎn)/英寸2，接觸面積在80%以上；4.2.10壓力密封試驗(yàn)：壓力0.5~0.6MPa,每分鐘≤0.01滴；4.3.工藝流程卡:表4-1五.車夾具的設(shè)計(jì)5.1.專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求：5.1.1保證被加工要素的加工精度。采用合理的定位，夾緊方案，選擇適當(dāng)?shù)亩ㄎ?、夾緊元件，確定合適的尺寸，形位公差，是從夾具設(shè)計(jì)角度來保證被加工要素的加工精度的基礎(chǔ)5.1.2提高勞動生產(chǎn)率。通過設(shè)計(jì)合理的夾具結(jié)構(gòu)，可以簡化操作過程，有效地減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；5.1.3具有良好的使用性能。簡單的總體結(jié)構(gòu)，合理的結(jié)構(gòu)工藝性，加工工藝性，使加工、裝配、檢驗(yàn)、維修和使用更加簡便，安全，可靠5.1.4經(jīng)濟(jì)性。在滿足加工精度的前提下，夾具結(jié)構(gòu)越簡單，元件標(biāo)準(zhǔn)化程度越高，其制造周期越短，制造成本越低，就可以爭取到更好的經(jīng)濟(jì)性5.2.夾具設(shè)計(jì)方案的確定：根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的基本要求，現(xiàn)對ZA300C閥體密封面的加工確定夾具具體設(shè)計(jì)方案如下所示：5.2.1角鐵：ZA300C閥體在工作位置時(shí)其密封面并不與水平面垂直，而是呈80°夾角，這給加工帶來了困難。對此，我們設(shè)計(jì)一個(gè)角鐵，角鐵兩表面間呈100°夾角。角鐵的上表面開孔，以便閥體的底面可以與其配合。當(dāng)閥體的底面裝入到角鐵上開孔中時(shí)，角鐵表面的上揚(yáng)，讓閥體沿Y軸旋轉(zhuǎn)了10°，此時(shí)閥體的密封面與水平面垂直，這時(shí)候，閥體的密封面的車削加工變得可行，其加工精度也更容易保證。角鐵需要通過螺栓聯(lián)接固定在過渡盤上，所有在角鐵的垂直表面上需要鉆穿螺栓的開孔。5.2.2過渡盤由于安裝角鐵的需要，還需設(shè)計(jì)一個(gè)過渡盤，以便角鐵固定在過渡盤上。為保證過渡盤的平整度，過渡盤需精車一下，保證其與角鐵接觸的表面光潔平整。角鐵與過渡盤用螺栓聯(lián)接，所以過渡盤還需根據(jù)角鐵上的開孔配鉆開孔。5.2.3平衡塊由于角鐵和工件都裝在機(jī)床過渡盤的下方，需在過渡盤上方配裝相應(yīng)平衡塊，以確保車床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)整個(gè)轉(zhuǎn)動系的平衡。5.3.定位元件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：在機(jī)械加工中，必須使工件、夾具、刀具和機(jī)床之間保持正確的相互位置，才能加工出合格的零件。這種正確的相互關(guān)系， 是通過工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的安裝，刀具相對于夾具的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。5.3.1定位的概念所謂定位就是使工件準(zhǔn)確地安裝在機(jī)床的合適位置上，使工件相對于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。5.3.2定位元件定位元件的作用就是確定工件在夾具中的位置。在本次設(shè)計(jì)中，角鐵為主要定位元件，閥體的底面為定位基準(zhǔn)平面。設(shè)計(jì)中的角鐵，兩表面間呈100°±10＇夾角，此角度的偏差將直接影響車加工時(shí)，閥體的密封面是否與機(jī)床導(dǎo)軌垂直，也就是加工完成后能否達(dá)到閥體零件圖中密封面的10°±30＇角度要求。因此，角鐵兩表面間的夾角是個(gè)非常重要的尺寸。在角鐵的制造加工過程中，需用正弦規(guī)檢驗(yàn)，保證角鐵的角度為100°±10＇；角鐵通過螺栓聯(lián)接固定在過渡盤的下方，過渡盤需精車一下，既要保證過渡盤表面垂直于機(jī)床導(dǎo)軌，又要保證其與角鐵接觸的表面光潔平整。兩者的固定后，既要保證角鐵的角度為100°±10＇，又要保證使工件被加工表面軸線與主軸回轉(zhuǎn)軸線重合，方便刀具對密封面的加工，保證工件的加工精度。5.4.自由度的確定：圖5-2夾具對工件的定位情況：當(dāng)閥體的底面裝入到角鐵上開孔中時(shí)，角鐵控制了工件的X方向移動，Y方向移動，Z方向移動，X方向轉(zhuǎn)動，Y方向轉(zhuǎn)動，未控制Z方向轉(zhuǎn)動，為欠定位。所以在夾緊工件前，需用百分表直接找正，作為工件的補(bǔ)充定位，最后達(dá)到六點(diǎn)定位，屬完全定位。5.5.定位誤差的分析和計(jì)算：所謂定位誤差是指一批工件在夾具中的位置不一致而引起的誤差，占工件公差的1/3。在本次設(shè)計(jì)中，角鐵作為主要的定位元件，角鐵兩表面間夾角的精度決定著閥體密封面的10°±30＇角度的最終制造精度。在設(shè)計(jì)中我們?nèi)〗氰F的角度公差為零件公差的1/3，即100°±10＇；當(dāng)閥體的底部法蘭裝入到角鐵上開孔中時(shí)，形成了夾具對工件的定位。由于閥體的底部法蘭與角鐵上開孔的裝配關(guān)系并不對密封面的加工造成很大影響，再加上在夾緊工件前，用百分表直接找正時(shí)，需要工件繞Z方向微微轉(zhuǎn)動，所以，我們對底部法蘭與角鐵上開孔的裝配取間隙配合關(guān)系：即法蘭外圓尺寸為φ177f6,角鐵上開孔尺寸為φ177H7,可以滿足設(shè)計(jì)要求。5.6.工件的夾緊工件在夾具的定位元件上獲得正確的位置后，還必須在夾具上設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)將工件夾緊，保證工件在加工過程中不致因受到切削力、慣性力、離心力、重力等外力作用而產(chǎn)生位置偏移和振動，并保持已由定位元件所確定的加工位置。5.6.11）在夾緊過程中應(yīng)能保持工件在定位時(shí)已獲得的正確位置；2）夾緊應(yīng)適當(dāng)和可靠。夾緊機(jī)構(gòu)要保證在加工過程中工件不會產(chǎn)生振動和松動；在夾緊工件時(shí)，不許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷；3）夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作方便，安全省力，以便減輕勞動強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；4）夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)構(gòu)力求簡單，緊湊，剛性好；5.6.2夾緊1）夾緊應(yīng)有助于定位。夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性；夾緊力的方向應(yīng)使工件變形盡可能??；夾緊力的方向應(yīng)使所需夾緊力應(yīng)該盡可能??；2）夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承面內(nèi)；夾緊力應(yīng)落在工件剛度較好的部位上；夾緊力作用點(diǎn)盡可能靠近被加工表面以減少切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，必要時(shí)應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以免振動和變形；可適當(dāng)改變夾緊部位，變集中載荷為均勻載荷；3）夾緊力的大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，過小了則在加工時(shí)工件會松動造成報(bào)廢甚至發(fā)生事故。4）夾緊力的方向要朝向主要定位基準(zhǔn)；夾緊力的方向要盡可能三力同向，即夾緊力，切削力，工件自重的方向一致。5.6.3本設(shè)計(jì)中的夾緊方式在本次設(shè)計(jì)中，在角鐵上我們設(shè)計(jì)了六個(gè)螺釘孔，通過螺釘聯(lián)接閥體底面與角鐵，使整個(gè)工件夾緊在角鐵上。夾緊力的大小，保證工件在離心力，慣性力、切削力等作用下壓緊夾牢。5.7工件的平衡所設(shè)計(jì)的專用夾具裝夾工件后，要求工件（包括整個(gè)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)）都要達(dá)到平衡。即：.∑F=0，工件在加工過程中離心力，慣性力∑M=0，離心力，慣性力等產(chǎn)生的合力矩在本次設(shè)計(jì)中，由于夾具和工件裝在機(jī)床過渡盤的下方，需在過渡盤上方的合適位置配相應(yīng)的不同重量的平衡塊，以保持整個(gè)過渡盤的平衡，使夾具（包括工件）的重心盡量和軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。在實(shí)際操作中，夾具裝夾后工件后，可把車床放空檔，轉(zhuǎn)動卡盤，使其在任何位置都能停下；當(dāng)車床主軸中速、高速轉(zhuǎn)動時(shí)，檢查夾具與工件均無振動。5.8總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合上述的要求，閥體密封面加工車夾具的整體設(shè)計(jì)符合以下要求：5.8.1定位裝置：定位裝置要保證使工件被加工表面的軸線與主軸回轉(zhuǎn)線重合。5.8.2夾緊裝置設(shè)計(jì)：夾緊裝置要保證工件在離心力切削力等作用下壓緊夾牢。5.8.3總體結(jié)構(gòu)要求:為了保證在加工過程中整個(gè)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，夾具總伸長長度L與轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)直徑D之間，要求符合以下要求：D≤150