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畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
課題名稱:曲柄板零件鉆￠8mm孔夾具設(shè)計(jì)
二級(jí)學(xué)院（系）
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
（宋體，四號(hào)）
1．本課題的背景、設(shè)計(jì)意義、可行性分析
背景：
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過程。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來的?，F(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持，如新材料的使用、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械制造中較多的采用了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造的單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成，來滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求。
零件在工藝規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還需要機(jī)床夾具。夾具是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或者刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度和生產(chǎn)率；機(jī)床夾具按使用范圍分為：通用夾具、專業(yè)夾具、可調(diào)整夾具和成組夾具、組合夾具和隨行夾具等；近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)床夾具也提出了新的要求：要能裝夾一組具有相似特征的工件、能適用于精密加工的高精度機(jī)床和各種現(xiàn)代化的制造技術(shù)的新型機(jī)床以及采用以液壓站等為動(dòng)力的高效夾緊裝置。
設(shè)計(jì)意義：
機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理準(zhǔn)備的重要資料、新建或擴(kuò)建工廠和車間的基本依據(jù)、還便于交流與推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。正確的工藝規(guī)程可以穩(wěn)定地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益、能使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。機(jī)床夾具是機(jī)械制造中一項(xiàng)重要的工藝裝備，工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置及通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變兩個(gè)方面，這樣就可以保證工件的加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定；使用夾具安裝工件，可以減少劃線、找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間它可以縮短輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具、以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾具夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是多機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能適用范圍；可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全；通過本題目可以使我們對(duì)機(jī)械技工工藝的規(guī)程制定及工藝裝備夾具的設(shè)計(jì)有較深入的學(xué)習(xí)！
可行性分析:
本題目是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中的典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計(jì)要求而擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，目的是提高我們理論聯(lián)系工程實(shí)際和工程實(shí)際設(shè)計(jì)能力。
本課題是曲柄板的機(jī)械加工工藝及工藝裝備的設(shè)計(jì)，本課題的的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)，其中機(jī)械加工工藝過程程就是用切削的方法改變毛皮的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額的等。為了能確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；夾具是保證零件精度的重要工具夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制定之后按照某一工序的集體要求進(jìn)行的，夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定保證工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本等指標(biāo)衡量。學(xué)習(xí)研究機(jī)械加工過規(guī)程的意思與作用及相關(guān)工裝夾具的設(shè)計(jì)就是本課題的研究目的！
毛坯的種類和其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時(shí)對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號(hào)、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后再確定。
計(jì)算切削用量、加工余量及工時(shí)定額：
查閱《切削用量手冊(cè)》等資料并進(jìn)行計(jì)算確定。目前，對(duì)單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行選定，但對(duì)于自動(dòng)線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時(shí)定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來的統(tǒng)計(jì)資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時(shí)定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。
對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾，但只要把它們處理好，就會(huì)成為一個(gè)統(tǒng)一體。在三個(gè)要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。
因此，曲柄板主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。
夾具設(shè)計(jì)的研究途徑和可行性分析
曲柄板主要零件鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
夾具設(shè)計(jì)最關(guān)鍵是要求對(duì)工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
2．課題的主要內(nèi)容，構(gòu)思及初步見解，擬采用的設(shè)計(jì)方法與手段，所需材料及設(shè)備，經(jīng)費(fèi)預(yù)算，預(yù)期成果等。
任務(wù)的主要內(nèi)容：
開題報(bào)告：具體要求及格式見附件“畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告（要求）”；
·曲柄板加工工藝文件制訂：包括加工工藝過程卡和所有機(jī)加工工序的工序卡；
·曲柄板加工中鉆孔工序?qū)Ｓ脢A具——回轉(zhuǎn)式鉆床夾具設(shè)計(jì)，完成全套夾具技術(shù)圖紙；
·工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書：具體要求及格式見附件“畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（目錄及要求）”
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)
構(gòu)思及初步見解：
通過對(duì)該零件的重新繪制，對(duì)零件進(jìn)行分析，該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件，主體部分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心，但是在外圓上附有兩個(gè)尺寸不同的凸臺(tái)，二者軸線之間角度為 90 度，回轉(zhuǎn)中心在同一徑向平面上。該工件兩端的沉孔和內(nèi)腔的壁精度要求高，內(nèi)腔壁的精度為 7 級(jí)，且粗糙度要求 Ra 為 3.2，要求高。零件兩端的沉孔精度為 11 級(jí)。該零件屬于類回轉(zhuǎn)體的，兩個(gè)端面和內(nèi)腔需要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能夠通過機(jī)械加工獲得。首先加工兩個(gè)端面，其中大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，內(nèi)腔各尺寸以軸線和大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，要求較高的精度，且內(nèi)腔尺寸較大，可采用鏜削加工。大端的各個(gè)孔，位置分布均勻，且大端厚度不大，便于對(duì)空的加工。總的來說，該零件的工藝性較好
根據(jù)曲柄板零件的結(jié)構(gòu)、材料，尺寸精度、表面粗糙度的要求確定加工的粗精加工并選擇合適的機(jī)床、刀具等
擬定工藝路線：零件的機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的核心問題。設(shè)計(jì)時(shí)通常應(yīng)初擬2~3個(gè)較為不同的該零件的加工工藝路線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后取其中的最佳方案實(shí)施之。
根據(jù)擬定的工藝規(guī)程路線合理的設(shè)計(jì)某一關(guān)鍵工序的夾具，經(jīng)過分析在所有相關(guān)工序中加工大端面、內(nèi)孔和小端面、內(nèi)孔為一關(guān)鍵工序，在這個(gè)工序的加工時(shí)設(shè)計(jì)專門的夾具！
擬采用的設(shè)計(jì)方法與手段：
搜集資料，了解并掌握曲柄板主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。
確定設(shè)計(jì)大體思路，撰寫開題報(bào)告，要求完成具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容及計(jì)算。
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。按要求完成完整的設(shè)計(jì)計(jì)劃及預(yù)期達(dá)到的結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)及計(jì)算。
對(duì)所設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)相關(guān)校核，準(zhǔn)備相關(guān)資料。
對(duì)設(shè)計(jì)說明書初稿進(jìn)行相關(guān)格式修改，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙并進(jìn)行修改。
3．工作進(jìn)度計(jì)劃
1）第一到三周 實(shí)習(xí)調(diào)研及查閱相關(guān)資料了解選題背景和設(shè)計(jì)任務(wù)： 開題準(zhǔn)備、完成開題報(bào)告及答辯
2）第四到五周 零件圖的繪制、工藝的編排、工藝卡片的繪制
3）第六到九周 夾具方案的確定、夾具的設(shè)計(jì)和夾具圖的繪制
4）第十到十三周 撰寫、整理、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）、準(zhǔn)備答辯
5）第十四到十六周 答辯后修改工作和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文上交工作。
4．參考文獻(xiàn)
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[3] 劉慎玖. 機(jī)械制造工藝案例教程. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007
[4] 趙家齊. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5] 曾志新. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001
[6] 李名望. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009
[7] 王光斗，王春福. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000
[8] 李昌年. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
[9] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室. 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)（上下冊(cè)）. 貴陽:貴州人民出版社,1983
[10] 陳宏鈞, 方向明. 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例（第2版）. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
[11] 陳家芳, 顧霞琴. 典型零件機(jī)械加工工藝與實(shí)例. 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2010
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
二級(jí)學(xué)院（系）畢業(yè)設(shè)計(jì)工作委員會(huì)意見：
（蓋章）
年 月 日