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畢業(yè)設計（論文）開題報告
題目：手柄座零件機械加工工藝及典型
夾具設計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2012年12月23日
1 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況）
1.1 題目背景
機械加工工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，也是一個國家發(fā)展的重要經(jīng)濟來源。在機械零件的加工過程中，機械加工工藝是相當重要的一環(huán)；因為機械工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價格的高低。所以作為一名機械設計者，應該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設計基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率
1.2 研究意義
1)對于機械產(chǎn)品的設計可以從到零件到裝配有一個完整的了解和初步的掌握。以進一步的熟練掌握Pro/E和CAD的運用。2)鍛煉自己的獨立思考能力和創(chuàng)造能力，進一步將所學知識和實踐結(jié)合，為更好更快的適應工作作準備。
1.3 國內(nèi)外相關研究情況
1.3.1 國內(nèi)發(fā)展情況
目前國內(nèi)機械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅發(fā)展，機械設計制造日漸受到人們的廣泛關注，已形成一個熱門行業(yè)。但是我國機械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長、壽命短、供不應求。
目前存在的主要問題是：
1）從設計結(jié)構(gòu)上看，我們的設計還不夠細致，許多細節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國外的差距更大。
2）從零件材料看，我國的機械加工行業(yè)起步時間不長，而國際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。目前，我國雖然也有個別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應用較少，主要是國產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等切削工具難以切削諸如HRC40等很硬的鋼。
3）從加工工藝水平看，主要是設備水平不高，專門設備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達到國外水平，檢測手段落后，裝配水平不高，導致容易出現(xiàn)報廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設計水平和加工能力，國家推薦適合于機械企業(yè)用的CAD/CAM系統(tǒng)。但國內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應用。而國外購買的雖有強大的三維曲面造型能力、強大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強大的計算機輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等，但價格昂貴，一般企業(yè)難以支持。
1.3.2 國外的發(fā)展情況
進入21世紀，發(fā)達國家把機械制造工藝裝置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機械制造工藝的基礎地位毫不動搖。機械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，擔負著為國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設提供技術(shù)裝備的責任，是工業(yè)化國家的主導地位。工業(yè)發(fā)達國家不斷加大對機械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強核心技術(shù)創(chuàng)新，增強高技術(shù)在機械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而更加凸顯了現(xiàn)代機械制造工藝對于推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和國民經(jīng)濟發(fā)展的重要性。
2 本課題的研究內(nèi)容、要求、目的及擬采用的工藝路線
2.1 本課題的研究內(nèi)容：
課程設計題目通常定為：設計手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。零件圖樣、生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)條件是設計的主要原始資料，由指導教師提供給學生。零件復雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。學生根據(jù)教師設計任務書中規(guī)定的設計題目，按照所給零件編寫出相應的加工工藝規(guī)程，設計出其中由教師指定的一道重要工序（如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種）的專用夾具，并撰寫說明書。學生在指導教師的指導下，參考設計指導書，認真地、有計劃地、獨立按時完成設計任務。
具體設計內(nèi)容如下：1．對零件進行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張（如下圖1、圖2）。2．確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。3．擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。4．設計重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各1張。5．撰寫設計說明書1份。
圖1
圖2
2.2 本課題的研究要求：
（1）繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件）繪制零件圖（二維及三維圖）
（2）編寫15000字左右論文一篇
（3）工藝分析，計算編寫加工工藝；各夾具的定位分析，設計計算
2.3 本課題的研究目的
（1）鞏固與擴充“機械制造、機械設計”等課程所學的內(nèi)容，掌握夾具設計的方法和步驟。檢驗理論知識掌握情況，將理論與實踐結(jié)合。
（2）掌握進行夾具設計的方法、過程，為將來走向工作崗位進行科技開發(fā)工作和撰寫科研論文打下基礎。
（3）掌握零件及夾具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范。
2.4 本課題擬采用的工藝路線。
2.4.1 工藝路線一：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面；
工序四：鉆孔；
工序五：插鍵槽6H9；
工序六：銑槽1443mm；
工序七：鉆、拉孔；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、擴螺紋孔；
工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十一：終檢。
2.4.2 工藝路線方案二：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：鉆；
工序四：粗銑上、下表面；
工序五：精銑下表面；
工序六：插鍵槽6H9mm；
工序七：銑槽14 mm 43mm；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、拉孔；
工序十：鉆、擴；
工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十二：終檢。
2.4.3 工藝方案的分析比較：
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。
綜上所述，零件的具體工藝過程如下：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X51立式銑床；
工序四：銑，半精銑大端面；
工序五：鉆，擴，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床；
工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床；
工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床；
工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床；
工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床；
工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床；
工序十一：拉鍵槽6H9mm；
工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床；
工序十三：終檢。
2.5 夾具初步設計：氣缸聯(lián)動夾緊裝置，比較高效和省力，故采用了氣缸推動壓塊夾緊裝置。
3 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
3.1 本課題研究的重點及難點：
本課題的重點是：CA6140手柄座的機械加工工藝與工裝設計。通過畢業(yè)設計，全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設計問題，提高分析問題、解決問題的能力。難點包括：機械制造工藝規(guī)程的設計方法，切削用量的確定、刀具與機床的選用、熱處理方法的確定；夾具設計的基本原理和方法；用CAD軟件進行模具設計；鏜模夾具裝配圖與零件圖設計等等。
3.2 前期已開展的工作：
深入理解課題的內(nèi)涵；廣泛搜集國內(nèi)外相關的文獻資料，進行學習和研究，了解國內(nèi)外機械加工工藝現(xiàn)狀；借閱相關書籍，對這次設計將要用到的基礎知識進行學習和了解；初步制定設計的方案。
4 設計進度安排和周計劃排列：
（1）1-3周：查閱資料學習相關知識，完成基礎知識的積累和開題報告
（2）4-6周：典型工件的工藝分析，計算、編寫各工件加工工藝
（3）7-8周：各夾具的設計計算，定位分析，設計中存在的問題
（4）第9周：中期檢查
（5）10-13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖
（6）14-15周：完成畢業(yè)論文
（7）第16周：答辯
5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領導： 年 月 日
參考文獻
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