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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
論文題目
叉架類零件數(shù)控加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 院
專業(yè)班級(jí)
姓 名
學(xué)生學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
填表日期
一、選題的背景和意義
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程在機(jī)械加工中起著重要的作用，主要包括以下的幾個(gè)方面：（1） 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，機(jī)械加工車間生產(chǎn)的計(jì)劃、調(diào)度，工人的操作，零件的加工質(zhì)量檢驗(yàn)，加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中的問題，也常以工藝規(guī)程作為共同依據(jù)。如處理質(zhì)量事故，應(yīng)按工藝規(guī)程來確定各有關(guān)單位、人員的責(zé)任。 （2） 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 車間要生產(chǎn)新零件時(shí)，首先要制訂該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。如：新零件加工工藝中的關(guān)鍵工序的分析研究；準(zhǔn)備所需的刀、夾、量具（外購或自行制造）；原材料及毛坯的采購或制造；新設(shè)備的購置或舊設(shè)備改裝等，均必須根據(jù)工藝來進(jìn)行。（3） 工藝規(guī)程是新建機(jī)械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件 。新建（改.擴(kuò)建）批量或大批量機(jī)械加工車間（工段）時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機(jī)床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動(dòng)力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等級(jí)、數(shù)量等。 此外，先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)制造技術(shù)的作用。典型工藝規(guī)程可以縮短工廠摸索和試制的過程。因此，工藝規(guī)程的制訂是對(duì)于工廠的生產(chǎn)和發(fā)展起到非常重要的作用，是工廠的基本技術(shù)文件。
夾具是機(jī)械加工不可缺少部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
一、高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具制造精度要求更高高精度夾具定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。機(jī)床夾具精度已提高到微米級(jí)，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號(hào)，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
二、高效提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件?？s短機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具時(shí)間。
三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具切削過程，既能為用戶提供正確、合理夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)公共平臺(tái)，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。
四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。
二、研究目標(biāo)、內(nèi)容（論文提綱）及擬解決關(guān)鍵問題
研究目標(biāo)：
叉架加工工藝規(guī)程夾具設(shè)計(jì)
主要研究的內(nèi)容：
包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。
一 零件的分析
1.1 零件的作用
1.2 零件的工藝分析
二. 毛坯的確定
2.1確定毛坯的制造形式
2.2毛坯形狀及尺寸
三 擬定加工工藝路線
3.1 基準(zhǔn)的選擇
3.1.2粗基準(zhǔn)選擇
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
3.2 制定工藝路線
四 零件加工工序設(shè)計(jì)
五、 夾具設(shè)計(jì)
5.1 問題的提出
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇
5.3 切削力及夾緊力計(jì)算
5.4 定位誤差分析
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明
要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟，方法及措施：
要解決的問題：對(duì)零件進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量，然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)。
預(yù)期目標(biāo)：繪制出零件圖和毛坯圖，制定出工藝過程卡和工序卡，繪制夾具裝配圖和夾具體，撰寫設(shè)計(jì)說明書。
研究步驟，方法及措施：
對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；
對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；
對(duì)工件設(shè)計(jì)專用夾具，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件。
三、研究方法及技術(shù)路線
方案一：
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
銑
銑Φ20孔兩端面
4
鉆
鉆擴(kuò)鉸Φ20孔
5
鉆
鉆M20x1.5螺紋底孔
6
銑
銑叉口端面
7
鉆
鉆Φ8銷孔
8
鉆
鉆2-M8孔
9
鉆
鉆4-Φ6.2孔
10
銑
銑寬42mm槽
11
攻
攻M20x1.5螺紋
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)，入庫
方案二：
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
銑
銑Φ20孔兩端面
4
銑
銑叉口端面
5
鉆
鉆擴(kuò)鉸Φ20孔
6
鉆
鉆M20x1.5螺紋底孔，攻絲
7
鉆
鉆Φ8銷孔
8
鉆
鉆2-M8孔
9
鉆
鉆4-Φ6.2孔
10
銑
銑寬42mm槽
11
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)，入庫
上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔，那樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。
方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工Φ20孔端面，再加工Φ20孔，再加工M20螺紋底孔，后面工序采用Φ20孔和M20螺紋底孔定位，采用一面兩銷，這樣可以為后面工序利用更好的定位基準(zhǔn)；而方案二是把端面加工完畢再加工孔，加工完M20螺紋底孔立即攻絲，不能作為定位基準(zhǔn)。綜合考慮我們選擇方案一。
最終工藝路線如下：
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
銑
銑Φ20孔兩端面
4
鉆
鉆擴(kuò)鉸Φ20孔
5
鉆
鉆M20x1.5螺紋底孔
6
銑
銑叉口端面
7
鉆
鉆Φ8銷孔
8
鉆
鉆2-M8孔
9
鉆
鉆4-Φ6.2孔
10
銑
銑寬42mm槽
11
攻
攻M20x1.5螺紋
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)，入庫
四、研究基礎(chǔ)
叉架零件的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
五、主要參考文獻(xiàn)及出處（10篇以上）
1. 崇凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006
2. 王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005
3. 王先逵主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006
4. 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
5. 李旦、王杰主編.機(jī)床專用夾具圖冊.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998
6. 趙家齊主編.機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工藝出版社，2000
7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005
8. 王光斗、王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000
9. 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
10. 孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999
11. 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000
六、實(shí)施計(jì)劃
在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
指導(dǎo)教師意見：
簽字：
年 月 日
院（系）審批意見：
簽章：
年 月 日
文獻(xiàn)綜述內(nèi)容：
叉架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
1、前言
機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。
2、發(fā)展歷史
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。
3、發(fā)展現(xiàn)狀
制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對(duì)工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此我國對(duì)后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。
4、發(fā)展趨勢
隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
5、設(shè)計(jì)面臨的問題
在設(shè)計(jì)中，需要對(duì)零件加工工藝方案和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，在確定加工工藝方案時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，可能因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時(shí)還要多請(qǐng)教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計(jì)。
6、總結(jié)
在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。
在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。
在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論一個(gè)好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計(jì)的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)要求：第一，在未受外力作用時(shí)，加工件對(duì)刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對(duì)加工件應(yīng)有正確的夾緊。
參考文獻(xiàn)
[1]?孫麗媛，機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。
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[3]?劉守勇等，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7
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[5]?林文煥.陳本通，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京:國防工業(yè)出版社，1987.
[6]?徐發(fā)仁，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，1996.7
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[9]?柯明揚(yáng)，機(jī)械制造工藝學(xué)[M].?北京:北京航天航空大學(xué)出版社，1995
[10] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊第1卷，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。
[11] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。
備注：1、文獻(xiàn)綜述內(nèi)容包括：國內(nèi)外研究理論、研究方法、進(jìn)展情況、存在問題、參考依據(jù)等。
2、文獻(xiàn)綜述必須切題，并寫出兩萬字以上的筆記或三千字以上的文獻(xiàn)綜述。
3、電腦打印，用A4紙。內(nèi)容為小四號(hào)宋體，行距為固定值20磅。