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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開題報(bào)告 題目 手柄座零件機(jī)械加工工藝及典型 夾具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 導(dǎo) 師 2012 年 12 月 23 日 1 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 綜述 題目背景 研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況 1 1 題目背景 機(jī)械加工工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 也是一個(gè)國家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來源 在 機(jī)械零件的加工過程中 機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán) 因?yàn)闄C(jī)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(jià)格的高低 所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者 應(yīng)該具備以下基本要求 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理 制 定良好的加工工藝路線 在此基礎(chǔ)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(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以從到零件到裝配有一個(gè)完整的了解和初步的掌握 以 進(jìn)一步的熟練掌握 Pro E 和 CAD 的運(yùn)用 2 鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力 進(jìn)一步將所學(xué)知識和實(shí)踐結(jié)合 為更好更快的適應(yīng)工作作準(zhǔn)備 1 3 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 1 3 1 國內(nèi)發(fā)展情況 目前國內(nèi)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì) 制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注 已形成一個(gè)熱門行業(yè) 但是我國機(jī)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(yīng)求 目前存在的主要問題是 1 從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看 我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致 許多細(xì)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(jī)械加工行業(yè)起步時(shí)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(gè)別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量 但應(yīng)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(shè)備水平不高 專門設(shè)備使用的少 加工出來的 零件表面精度很難達(dá)到國外水平 檢測手段落后 裝配水平不高 導(dǎo)致容易出現(xiàn)報(bào) 廢或裂痕現(xiàn)象 為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力 國家推薦適合于機(jī)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(yīng)用 而國外 購買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力 強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力 強(qiáng)大的計(jì)算機(jī) 輔助制造能力 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等 但價(jià)格昂貴 一般企業(yè)難以支持 1 3 2 國外的發(fā)展情況 進(jìn)入21世紀(jì) 發(fā)達(dá)國家把機(jī)械制造工藝裝置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位 機(jī)械 制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動搖 機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位 擔(dān)負(fù)著為國民 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的責(zé)任 是工業(yè)化國家的主導(dǎo)地位 工業(yè)發(fā)達(dá)國 家不斷加大對機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入 持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新 增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī) 2 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(jī)械制造工藝對于推動產(chǎn) 業(yè)技術(shù)升級和國民經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)題目通常定為 設(shè)計(jì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì) 零件圖樣 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設(shè)計(jì)的主要原始資料 由指導(dǎo)教師提供給學(xué)生 零件復(fù)雜程度以中等為宜 生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn) 學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定 的設(shè)計(jì)題目 按照所給零件編寫出相應(yīng)的加工工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)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(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下 參考設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 認(rèn)真地 有計(jì)劃地 獨(dú)立按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù) 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下 1 對零件進(jìn)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(jī)械加工工藝過程 選擇各工序加工設(shè)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(jī)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)說明書 1 份 圖 1 3 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(jì)算編寫加工工藝 各夾具的定位分析 設(shè)計(jì)計(jì)算 2 3 本課題的研究目的 1 鞏固與擴(kuò)充 機(jī)械制造 機(jī)械設(shè)計(jì) 等課程所學(xué)的內(nèi)容 掌握夾具設(shè)計(jì)的方 法和步驟 檢驗(yàn)理論知識掌握情況 將理論與實(shí)踐結(jié)合 2 掌握進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的方法 過程 為將來走向工作崗位進(jìn)行科技開發(fā)工作 和撰寫科研論文打下基礎(chǔ) 3 掌握零件及夾具設(shè)計(jì)的基本技能 如計(jì)算 繪圖 查閱設(shè)計(jì)資料和手冊 熟悉標(biāo)準(zhǔn)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 825H 工序五 插鍵槽 6H9 工序六 銑槽 14 43mm 工序七 鉆 拉孔 710 工序八 鉆孔 5 工序九 鉆 擴(kuò) 螺紋孔 4H 4 工序十 鉆 鉗 錐銷通孔 M10 7H 5 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 825H 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 5 工序九 鉆 拉孔 710H 工序十 鉆 擴(kuò) 4 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(gè)工藝方案的特點(diǎn)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(zhǔn)加工 的孔 方案二則是先825H 825H 710H 加孔 后再加工上下表面 再加工孔 此時(shí)方案二采用車床加工工序一 710 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(zhǔn)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(shí)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 45 工序四 銑 半精銑大端面 工序五 鉆 擴(kuò) 鉸 內(nèi)孔 選用 Z535 立式鉆床 82H 工序六 鉆 粗鉸 精鉸 孔 選用 Z525 立式鉆床 710 工序七 銑槽 mm 選用 X63 臥式銑床 4 01 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 5 工序十一 拉鍵槽 6H9mm 5 工序十二 鉆槽底通孔鉆 選用 Z525 立式鉆床 5 工序十三 終檢 2 5 夾具初步設(shè)計(jì) 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(diǎn)及難點(diǎn) 前期已開展工作 3 1 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn) 本課題的重點(diǎn)是 CA6140 手柄座的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì) 通過畢業(yè)設(shè)計(jì) 全面復(fù)習(xí) 鞏固機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本知識 并 運(yùn)用所學(xué)知識解決機(jī)械加工中的工藝 工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問題 提高分析問題 解決問題的能力 難點(diǎn)包括 機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法 切削用量的確定 刀 具與機(jī)床的選用 熱處理方法的確定 夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法 用 CAD 軟件進(jìn) 行模具設(shè)計(jì) 鏜模夾具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)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(guān)的文獻(xiàn)資料 進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究 了 解國內(nèi)外機(jī)械加工工藝現(xiàn)狀 借閱相關(guān)書籍 對這次設(shè)計(jì)將要用到的基礎(chǔ)知識進(jìn)行 學(xué)習(xí)和了解 初步制定設(shè)計(jì)的方案 4 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排和周計(jì)劃排列 1 1 3 周 查閱資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識 完成基礎(chǔ)知識的積累和開題報(bào)告 2 4 6 周 典型工件的工藝分析 計(jì)算 編寫各工件加工工藝 3 7 8 周 各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算 定位分析 設(shè)計(jì)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(dǎo)教師意見 對課題的深度 廣度及工作量的意見 指導(dǎo)教師 年 月 日 6 6 所在系審查意見 系主管領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 7 參考文獻(xiàn) 1 唐增寶 何永然 劉安俊 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 第二版 華中科技大學(xué)出版社 1995 3 2 施平 機(jī)械工程專業(yè)英語 第五版 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 10 3 王洪潢 成本會計(jì) 中國農(nóng)業(yè)出版社 1993 3 4 聶桂平 錢可強(qiáng) 工業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 12 5 李貴軒 設(shè)計(jì)方法學(xué) 世界圖書出版社 1989 7 6 周忠龍 工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作工藝 北京理工大學(xué)出版社 1995 7 鐘志華 周彥偉 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 武漢理工大學(xué)出版社 2001 8 8 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具手冊 上?？茖W(xué)技 術(shù)出版社 1980 1 9 濮良貴 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì) 第六版 高等教育出版社 1996 10 薛源順 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 1 11 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱市教育局 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造 黑龍江人民出版社 1979 12 12 上海交通大學(xué) 610 教研組 機(jī)械制造工藝及裝備設(shè)計(jì) 3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1977 13 李貴軒 翻譯 聯(lián)邦德國迪茨教授來華講學(xué)資料 阜新礦業(yè)學(xué)院 1986 8 14 Patton WJ Mechanical Power Transmission New Jersey Printice Hall 1980 15 Sors l fatigue design of machine components oxford pergramon press 1971 16 Bokor J Advanced Lithography for ULSI J 1996 IEEE Circuit Devices